Thuyết minh mẫu đồ án lập dự án công trình cầu

PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG MỞ ĐẦU: ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN VƯỢT SÔNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG 1. Đặc điểm của khu vực xây dựng cầu: 1.1. Địa hình: Khu vực ven sông khá bằng phẳng, mặt cắt ngang sông không đối xứng. 1.2. Địa chất: Địa chất lòng sông tương đối tốt, số liệu khảo sát địa chất lòng sông cho thấy có 3 lớp đất: + Lớp 1: Bùn cát dày (0.7m). + Lớp 2: Sét mềm (B=6) dày 4m. + Lớp 3: Cát lẫn cuội sỏi (e= 0.3) dày vô cùng. 1.3. Thuỷ văn: Số liệu khảo sát thuỷ văn cho thấy: + Mực nước cao nhất: + 7.19 m. + Mực nước thông thuyền: + 3.93 m. + Mực nước thấp nhất: + 0.79 m. 1.4. Điều kiện cung cấp vật liệu, nhân công: Nguồn nhân công lao động khá đầy đủ, lành nghề, đảm bảo thi công đúng tiến độ công việc. Các vật liệu địa phương (đá, cát...) có thể tận dụng trong quá trình thi công. 2. Các chỉ tiêu kỹ thuật: + Cầu vượt sông cấp V có yêu cầu khẩu độ thông thuyền là 30 m. + Khẩu độ cầu: L0 = 166 m. + Khổ cầu: 10.5 + 2×0.75 m. + Tải trọng thiết kế: HL93. + Đoàn người PL = 3 KN/m2. 3. Đề xuất các phương án vượt sông: 3.1. Giải pháp chung về kết cấu: 3.1.1. Kết cấu nhịp: Do sông cấp V yêu cầu khẩu độ thông thuyền 20 m, nên bố trí nhịp giữa >22m. PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG MỞ ĐẦU: ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN VƯỢT SÔNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG 1. Đặc điểm của khu vực xây dựng cầu: 1.1. Địa hình: Khu vực ven sông khá bằng phẳng, mặt cắt ngang sông không đối xứng. 1.2. Địa chất: Địa chất lòng sông tương đối tốt, số liệu khảo sát địa chất lòng sông cho thấy có 3 lớp đất: + Lớp 1: Bùn cát dày (0.7m). + Lớp 2: Sét mềm (B=6) dày 4m. + Lớp 3: Cát lẫn cuội sỏi (e= 0.3) dày vô cùng. 1.3. Thuỷ văn: Số liệu khảo sát thuỷ văn cho thấy: + Mực nước cao nhất: + 7.19 m. + Mực nước thông thuyền: + 3.93 m. + Mực nước thấp nhất: + 0.79 m. 1.4. Điều kiện cung cấp vật liệu, nhân công: Nguồn nhân công lao động khá đầy đủ, lành nghề, đảm bảo thi công đúng tiến độ công việc. Các vật liệu địa phương (đá, cát...) có thể tận dụng trong quá trình thi công. 2. Các chỉ tiêu kỹ thuật: + Cầu vượt sông cấp V có yêu cầu khẩu độ thông thuyền là 30 m. + Khẩu độ cầu: L0 = 166 m. + Khổ cầu: 10.5 + 2×0.75 m. + Tải trọng thiết kế: HL93. + Đoàn người PL = 3 KN/m2. 3. Đề xuất các phương án vượt sông: 3.1. Giải pháp chung về kết cấu: 3.1.1. Kết cấu nhịp: Do sông cấp V yêu cầu khẩu độ thông thuyền 20 m, nên bố trí nhịp giữa >22m. PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG MỞ ĐẦU: ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN VƯỢT SÔNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG 1. Đặc điểm của khu vực xây dựng cầu: 1.1. Địa hình: Khu vực ven sông khá bằng phẳng, mặt cắt ngang sông không đối xứng. 1.2. Địa chất: Địa chất lòng sông tương đối tốt, số liệu khảo sát địa chất lòng sông cho thấy có 3 lớp đất: + Lớp 1: Bùn cát dày (0.7m). + Lớp 2: Sét mềm (B=6) dày 4m. + Lớp 3: Cát lẫn cuội sỏi (e= 0.3) dày vô cùng. 1.3. Thuỷ văn: Số liệu khảo sát thuỷ văn cho thấy: + Mực nước cao nhất: + 7.19 m. + Mực nước thông thuyền: + 3.93 m. + Mực nước thấp nhất: + 0.79 m. 1.4. Điều kiện cung cấp vật liệu, nhân công: Nguồn nhân công lao động khá đầy đủ, lành nghề, đảm bảo thi công đúng tiến độ công việc. Các vật liệu địa phương (đá, cát...) có thể tận dụng trong quá trình thi công. 2. Các chỉ tiêu kỹ thuật: + Cầu vượt sông cấp V có yêu cầu khẩu độ thông thuyền là 30 m. + Khẩu độ cầu: L0 = 166 m. + Khổ cầu: 10.5 + 2×0.75 m. + Tải trọng thiết kế: HL93. + Đoàn người PL = 3 KN/m2. 3. Đề xuất các phương án vượt sông: 3.1. Giải pháp chung về kết cấu: 3.1.1. Kết cấu nhịp: Do sông cấp V yêu cầu khẩu độ thông thuyền 20 m, nên bố trí nhịp giữa >22m 3.2. Đề xuất các phương án vượt sông: 3.2.1. Chọn cao độ đáy dầm cầu: Cao độ đáy dầm cầu được chọn theo 2 điều kiện sau: + Cao độ đáy dầm cầu ≥ MNCN + 1.0m = 7.19m + 0.5m = 7.69m. + Cao độ đáy dầm cầu ≥ MNTT + HTT =3.93 m + 4.0m = 7.93m (HTT: Tra bảng với sông cấp 5 là: 4.0m). Vậy ta chọn cao độ đáy dầm cầu là 9.5m. 3.2.2. Phân nhịp: Các căn cứ để phân nhịp như sau: + Khẩu độ cầu: L0=166m. + Yêu cầu thông thuyền: Cấp V → Ltt ≥ 32m. Chiều dài toàn nhịp: L = L0tk + (5÷8) = 166 + 8 = 174(m). 3.2.2.1. Phương án 1: Cầu dầm giản đơn BTCT ứng suất trước lắp ghép chữ I: Phân nhịp 5×35m 3.2.2.2. Phương án 2: Cầu dầm liên tục BTCT dự ứng lực : Phân nhịp 50 +74+50 3. TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MỐ VÀ TRỤ: 3.1.Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu: PHÁÖN II: THIÃÚT KÃÚ KYÎ THUÁÛT CHƯƠNG I : THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG MỞ ĐẦU:

ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN VƯỢT SÔNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC

PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG

1 Đặc điểm của khu vực xây dựng cầu:

1.4 Điều kiện cung cấp vật liệu, nhân công:

Nguồn nhân công lao động khá đầy đủ, lành nghề, đảm bảo thi công đúng tiến độcông việc Các vật liệu địa phương (đá, cát ) có thể tận dụng trong quá trình thi công

3 Đề xuất các phương án vượt sông:

3.1 Giải pháp chung về kết cấu:

3.1.1 Kết cấu nhịp:

Do sông cấp V yêu cầu khẩu độ thông thuyền 20 m, nên bố trí nhịp giữa >22m

3.1.2 Mố:

3.2 Đề xuất các phương án vượt sông:

3.2.1 Chọn cao độ đáy dầm cầu:

Cao độ đáy dầm cầu được chọn theo 2 điều kiện sau:

+ Cao độ đáy dầm cầu ≥ MNCN + 1.0m = 7.19m + 0.5m = 7.69m

(HTT: Tra bảng với sông cấp 5 là: 4.0m)

Vậy ta chọn cao độ đáy dầm cầu là 9.5m.

3.2.2 Phân nhịp:

Các căn cứ để phân nhịp như sau:

+ Khẩu độ cầu: L0=166m

+ Yêu cầu thông thuyền: Cấp V → Ltt ≥ 32m

Chiều dài toàn nhịp: L = L0tk + (5÷8) = 166 + 8 = 174(m)

3.2.2.1 Phương án 1: Cầu dầm giản đơn BTCT ứng suất trước lắp ghép chữ I: Phân nhịp 5×35m

→ Thỏa mãn điều kiện

3.2.2.2 Phương án 2: Cầu dầm liên tục BTCT dự ứng lực : Phân nhịp 50 +74+50

Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:

+ Lớp phòng nước chọn 0.4 cm (dùng redcon 7)

+ Lớp bêtông nhựa dày 7 cm (bt atphan mac 15)

+ Lớp mui luyện dày 13 cm ở giữa MCN cầu để tạo độ dốc ngang

Để tạo độ dốc dọc nước chảy 2% của bản mặt cầu có thể được tiến hành bằng việccho chênh gối của các dầm T kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay trênbản mặt cầu

1.1.2 Tính toán các thông số sơ bộ :

+ Dung trọng của bêtông ximăng là 2.4 T/m 3

+ Dung trọng của bêtông nhựa là 2.25 T/m 3

+ Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m 3

+ Thể tích của lớp BT nhựa V =A ×30 = 13×0.07×30 = 27.3 m 3

+ Khối lượng lớp phòng nước dày 0.4cm: 0.004×30×14×1.5 = 2.52 T.

+ Khối lượng lớp tạo độ dốc 2% :2× 0.5×6.5×6.5.0.02×30×2.2 = 55.77 T.

=> Khối lượng lớp phủ mặt cầu : 119.715 T.

+ Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %

+ Ta có thể tích cốt thép trong lan can :

Vsp = Vp.kp = 12.27×1,5% = 0,184m3

+ Khối lượng cốt thép trong lan can là:

Gsp = Vsp.γs = 0.184×7.85 = 1,444 T

+ Thể tích BT trong lan can:Vcp = Vcp – Vsp = 12.27 – 0.184 = 12.086m 3

+ Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 12.086×2.4 = 28.992 T.

+ Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 1.444 + 28.992 = 30.436 T.

+ Chiều cao tối thiểu dầm chủ:

+ Diện tích mặt cắt ngang ở giữa dầm: 0.84 m 2

+ Diện tích mặt cắt ngang ở đầu dầm: 1.18 m 2

+ Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm chính là: kp = 300kg/1m 3 BT.

+ Khối lượng cốt thép trong dầm chính: Gsg = Vg× kp = 26.56×300×10–3= 7.968 T.

=>Thể tích cốt thép : Vsg = Gsg÷ γc = 7.968÷7.85 = 1.015m 3

+ Thể tích bê tông trong dầm chính : Vcg = Vg–Vsg = 26.56 - 1.015 = 25.545 m 3

+ Khối lượng bê tông trong dầm chính : Gcg = Vcg.γc= 25.545×2.4 = 61.308 T.

+ Khối lượng toàn bộ 1 dầm chính là: Gg = Gsg+Gcg = 7.968 + 61.308 = 69.276 T.

1.4 Dầm ngang:

1.4.1 Chọn số dầm ngang:

Dầm ngang được bố trí tại vị trí : hai đầu dầm cầu, L/4, L/2

Các thông số dầm ngang được thể hiện ở hình trên:

Nhịp dầm Đầu dầm

+ Bề rộng dầm ngang là 20cm.

+ Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí nhịp dầm : 1.9 m 2

+ Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm : 1.82 m 2

+ Thể tích 1 dầm ngang tại vị nhịp dầm : 0.2×1.9 = 0.38 m 3

+ Thể tích 1 dầm ngang tại vị đầu dầm : 0.2×1.82 = 0.364 m 3

=>Tổng thể tích dầm ngang : 0.38×18 + 0.364×12 = 11.208 m 3

+ Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là 300kg/1m 3 BT

+ Khối lượng cốt thép trong dầm chính:

Gshb = Vhb× kp = 300×10–3×11.208 = 3.3624 T.

=>Thể tích cốt thép: Vshb = Gshb÷ γc = 0.428 m 3

+ Thể tích bê tông trong dầm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 11.208 ˗ 0.428 = 10.78 m 3

+ Khối lượng bê tông trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 10.78×2.4 =25.872 T.

+ Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb= 3.3624 + 25.872 = 29.2344 T

Bảng tổng kết khối lượng vật liệu cho kết cấu phần trên của nhịp 30m:

2 MỐ VÀ TRỤ CẦU:

2.1.Mố:

2.1.1 Mố A:

Ta có chiều cao đất đắp của mố là 5.5m, dầm kê lên mố là dầm có nhịp 30m, chọn

mố chữ U cải tiến có các kích thước cho như trên hình vẽ sau:

Mố trái của phương án cầu dầm bán lắp ghép chử T

● Tính khối lượng mố như sau:

+ Phần thân mố và tường đỉnh:

V1 = 7.725×14 = 108.15 m 3

+ Phần tường cánh: (dày 0.4m)

+ Khối lượng cốt thép trong mố: Gsab = 200×10–3×212.794 = 42.559T

+ Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab - Vsab = 212.794 - 42.559 ÷ 7.85 = 207.37 m 3

+ Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc =207.37×2.4 = 497.688 T.

+Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 497.688 + 42.559 = 540.247 T

2.1.2 Mố B:

Ta có chiều cao đất đắp của mố là 4.55m, dầm kê lên mố là dầm có nhịp 30m, chọn

mố chữ U cải tiến có các kích thước cho như trên hình vẽ sau:

Mố phải của phương án cầu dầm bán lắp ghép chử T

● Tính khối lượng mố như sau:

+ Khối lượng cốt thép trong mố: Gsab = 200×10–3×187.886 = 37.577 T

+ Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab - Vsab = 187.886 - 37.577÷7.85 = 183.099m 3

+ Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc = 183.099×2.4 = 439.438T

+ Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 439.438 + 37.577 = 477.015T

3 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MỐ VÀ TRỤ:

3.1.Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

γPL = 1.75 (1 + IM) = 1.25 n: số làn xe N=3500W = 95003500 = 2.71: vậy chọn n = 2(làn).

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2.

∑Pi×φi = max (145×φ1+145×φ2+35×φ3 ; 110×φ1+110×φ4)

= max (293.575 ; 215.6) = 293.575 (kN)

Vì tải trọng là: 0.65HL93, nên ∑Pi×φi = 0.65×293.575 = 190.824 (kN)

“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia là 15000 mm tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết

kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm”( mục 3.6.1.3.1 22TCN25,332–05)

Hình vẽ xếp xe và các kết quả tính toán được cho ở bên dưới:

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2.

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2.

II Tính số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ:

1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:

Sử dụng cọc đóng bằng BTCT TD 40x40cm Chiều dài cọc dự kiến là 19,5 m Phầnngàm vào đài cọc dài 30cm, đoạn đập đầu cọc dài 20cm, , vậy phần cọc cắm vào đất là19m

Cọc trong móng có thể phá hoại do một trong hai nguyên nhân sau:

- Bản thân cường độ vật liệu làm cọc bị phá hoại

- Đất nền không đủ sức chịu tải

Do vậy khi thiết kế cần phải xác định cả hai trị số về sức chịu tải của cọc Sức chịutải của cọc theo cường độ vật liện (Pr) và sức chịu tải theo cường độ đất nền (Qr)

Sức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:

1.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vimỗi lớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịutải của cọc được xác định theo công thức:

Pdn = 0,7 ¿ m ¿ ( α1u ∑ τili+ α2 R F)

Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong dất, lấy m=1

α1,α2 : hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất với cọc và sức chịu tải của đất ở mũi cọc, chọn phương pháp hạ cọc bằng cách đóngcọc đặc bằng búa Diesel nên α1=1 ; α2=0,9

F: Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc; F = 0,16m2

R: cường độ giới hạn trung bình của lớp đất ở mũi cọc, tra bảng phụ lục 3.3 trang 253 sách Nền móng, R=470(T/m2)

U: chu vi tiết diện ngang thân cọc u = 1,6m

- Chia các lớp đất mà cọc đi qua thành các lớp phân tố có chiều dày li ¿ 2m;

- Dựa vào các số liệu ta có bảng xác định fi và R như sau:

3.2.Tính toán số lượng cọc ở mố và trụ cầu:

Xác định số lượng cọc ở trụ và mố theo công thức:

n =

β. ∑P i CD1 max

min(P vl ,P dn) Trong đó β : hệ số kể đến tải trọng ngang và mômen

β=1,6 đối với mố và β=1,5 đối với trụ

Trụ P4 1.5 15836.48 1160 20.48 21

Bố trí cọc trong mố A và mố B:

Bố trí cọc trong mố các trụ:

Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:

+ Lớp phòng nước chọn 0.4 cm (dùng redcon 7)

+ Lớp bêtông nhựa dày 7 cm (bt atphan mac 15)

+ Lớp mui luyện dày 14 cm ở giữa MCN cầu để tạo độ dốc ngang

Để tạo độ dốc dọc nước chảy 2% của bản mặt cầu có thể được tiến hành bằng việccho chênh gối của các dầm I kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay trênbản mặt cầu

1.2.2 Tính toán các thông số sơ bộ :

+ Dung trọng của bêtông ximăng là 2.4 T/m 3

+ Dung trọng của bêtông nhựa là 2.25 T/m 3

+ Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m 3

+ Thể tích bản mặt cầu : 0.2×37×14+2×0.5×0.7×0.08×37 = 105.672 m 3

=> Khối lượng bản mặt cầu : 105.672×2.4 = 253.613 T.

+ Thể tích của lớp BT nhựa Vas=Apmc×L = 13×0.07×37 = 33.67 m 3

+ Khối lượng lớp BT nhựa Gas= Vas×2.25 = 33.67×2.25 = 75.76 T.

+ Khối lượng lớp phòng nước dày 0.4cm: 0.004×37×14×1.5 = 3.108 T.

+ Khối lượng lớp tạo độ dốc 2% : 0.02×6.5×0.5×6.5×2×37×2.2 = 68.783 T.

=>Khối lượng lớp phủ mặt cầu : 147.651 T.

1.2.3 Tấm đan

* Cấu tạo tấm đan như hình vẽ:

+ Khối lượng 1 tấm đan BTCT: 1.4×0.08×1×2.5 = 0.28 T.

+ Trọng lượng tấm đan cho nhịp 37m: 37×6×0.28= 62.16 T.

+Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %

+Ta có thể tích cốt thép trong lan can :

Vsp = Vp.kp = 15.193×1,5% = 0,228m3

+Khối lượng cốt thép trong lan can là:

Gsp = Vsp.γs = 0.228×7.85 = 1,79 T

+Thể tích BT trong lan can:Vcp = Vcp – Vsp = 15.193 – 0.228 = 14.965m 3

+Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 14.965×2.4 = 35.916 T.

+Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 1.79 + 35.916= 37.706 T.

1.4.Dầm chủ:

1.3.1.Cấu tạo dầm chủ: Chọn các kích thước dầm như hình vẽ sau:

+Với khổ cầu 9.5 + 2×1.5, ta có bề rộng cầu:

+ Diện tích mặt cắt ngang ở giữa dầm: 0.648 m 2

+ Diện tích mặt cắt ngang ở đầu dầm: 1.144 m 2

+ Thể tích dầm chính chưa tính đoạn vút:

Vg1 = 0.648×(37 - 2×1.5 - 2×1) = 20.736 m 3

+ Thể tích đoạn vút hai bên dầm :

+ Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm chính là: kp = 300kg/1m 3 BT.

+ Khối lượng cốt thép trong dầm chính: Gsg = Vg× kp = 25.96×300×10–3= 7.788 T.

=>Thể tích cốt thép : Vsg = Gsg÷ γc = 7.788÷7.85 = 0.992m 3

+ Thể tích bê tông trong dầm chính : Vcg = Vg–Vsg = 25.96 - 0.992 = 24.968 m 3

+ Khối lượng bê tông trong dầm chính : Gcg = Vcg.γc= 24.968×2.4 = 59.923 T.

+ Khối lượng toàn bộ 1 dầm chính là: Gg = Gsg + Gcg = 7.788 + 59.923 = 67.711 T.

1.4 Dầm ngang:

1.4.1 Chọn số dầm ngang:

Dầm ngang được bố trí tại vị trí : hai đầu dầm cầu, L/4, L/2

Số lượng dầm ngang : 30 dầm.

1.4.2 Tính toán thông số sơ bộ:

Các thông số dầm ngang được thể hiện ở hình trên:

Nhịp dầm Đầu dầm

+ Bề rộng dầm ngang là 20cm.

+ Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí nhịp dầm : 2.66 m 2

+ Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm : 2.444 m 2

=>Tổng thể tích dầm ngang : 0.532×18 + 0.4888×12 = 15.442 m 3

+ Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là 300kg/1m 3 BT

+ Khối lượng cốt thép trong dầm chính:

Gshb = Vhb× kp = 300×10–3×15.442 = 4.6326 T.

=>Thể tích cốt thép: Vshb = Gshb÷ γc = 4.6326÷7.85 = 0.59 m 3

+ Thể tích bê tông trong dầm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 15.442 - 0.59 = 14.852 m 3

+ Khối lượng bê tông trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 14.852×2.4 =35.645 T.

+ Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb = 4.6326+35.645 = 40.2774 T.

Bảng tổng kết khối lượng vật liệu cho kết cấu phần trên của nhịp 30m:

Ta có chiều cao đất đắp của mố là 8.5m, dầm kê lên mố là dầm có nhịp 37m, chọn

mố chữ U cải tiến có các kích thước cho như trên hình vẽ sau:

Tính khối lượng mố như sau:

+ Khối lượng cốt thép trong mố: Gsab = 200×10–3×290.446 = 58.0892 T.

+ Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab-Vsab = 290.446 - 58.0892÷7.85 = 283.046 m 3

+ Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc =283.046×2.4 = 679.31 T

+ Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 679.31 + 58.0892 = 737.4T

Ta có chiều cao đất đắp của mố là 5m, dầm kê lên mố là dầm có nhịp 37m, chọn mố

chữ U cải tiến có các kích thước cho như trên hình vẽ sau:

Tính khối lượng mố như sau:

+ Khối lượng cốt thép trong mố: Gsab = 200×10–3×178.17 = 35.634 T

+ Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab - Vsab = 178.17 - 35.634÷7.85 = 173.63 m 3

+ Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc = 173.63×2.4 = 416.712 T

+ Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 416.712 + 35.634 = 452.364T

3 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MỐ VÀ TRỤ:

3.1.Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2.

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2.

“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia là 15000 mm tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết

kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm”( mục 3.6.1.3.1 22TCN25,332–05)

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2.

m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2

II Tính số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ:

1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:

Sử dụng cọc đóng bằng BTCT TD 40x40cm Chiều dài cọc dự kiến là 19,5 m Phầnngàm vào đài cọc dài 30cm, đoạn đập đầu cọc dài 20cm, , vậy phần cọc cắm vào đất là19m

Cọc trong móng có thể phá hoại do một trong hai nguyên nhân sau:

- Bản thân cường độ vật liệu làm cọc bị phá hoại

- Đất nền không đủ sức chịu tải

Do vậy khi thiết kế cần phải xác định cả hai trị số về sức chịu tải của cọc Sức chịutải của cọc theo cường độ vật liện (Pr) và sức chịu tải theo cường độ đất nền (Qr)

Sức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:

Ptt= min {P r ,Q r}

1.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

1.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vimỗi lớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịutải của cọc được xác định theo công thức:

Pdn = 0,7 ¿ m ¿ ( α1u ∑ τili+ α2 R F)

Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong dất, lấy m=1

α1,α2 : hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất với cọc và sức chịu tải của đất ở mũi cọc, chọn phương pháp hạ cọc bằng cách đóngcọc đặc bằng búa Diesel nên α1=1 ; α2=0,9

F: Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc; F = 0,16m2

R: cường độ giới hạn trung bình của lớp đất ở mũi cọc, tra bảng phụ lục 3.3 trang 253 sách Nền móng, R=470(T/m2)

U: chu vi tiết diện ngang thân cọc u = 1,6m

- Chia các lớp đất mà cọc đi qua thành các lớp phân tố có chiều dày li ¿ 2m;

- Dựa vào các số liệu ta có bảng xác định fi và R như sau:

3.2.Tính toán số lượng cọc ở mố và trụ cầu:

Xác định số lượng cọc ở trụ và mố theo công thức:

n =

β. ∑P i CD1 max

min(P vl ,P dn) Trong đó β : hệ số kể đến tải trọng ngang và mômen

β=1,6 đối với mố và β=1,5 đối với trụ

Bố trí cọc trong mố B:

Bố trí cọc trong các trụ:

PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ

THUẬT

CHƯƠNG I : THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

Sơ đồ tính bản mặt cầu

1 CHIỀU DĂY BẢN MẶT CẦU:

Chiều dăy tối thiểu của bản BTCT theo AASHTO lă 175mm Chọn chiều dăy bản lă 200mm.

Theo 22TCN272–05 4.6.2.1.6, các dãi bản phải được coi như các dầm liên tục hoặc

dầm giản đơn Chiều dài nhịp được lấy bằng khoảng cách tâm đến tâm giữa các dầmchủ, các dầm chủ được coi là tuyệt đối cứng

Cần xác định mômen dương lớn nhất và mômen âm lớn nhất, lực cắt lớn nhất và ápdụng tính toán cho toàn bản

Để xác định nội lực trong bản ta vẽ đường ảnh hưởng tại các vị trí giữa nhịp và gối

và xếp tải để xác định nội lực max

Hình 3.2: Sơ đồ tính tải tác dụng lên bản hẫng

– Xét 1 bánh xe nặng của xe tải thiết kế có trọng lượng P đặt cách mép lan can

0.3m, khoảng cách từ tim bánh xe tới ngàm là x = 0.2m, chiều rộng tiếp xúc bánh là 510mm.

– Chiều rộng dải tương đương :

E =1140+0.833x = 1140+0.833×200 = 1306.6 mm

(b+h)E = 0.65 ×145 /2

(0.51+0.24) ×1.3066 = 48.09 kN/m

γLL – hệ số tải trọng của hoạt tải xe

γPL – hệ số tải trọng của hoạt tải người

γDC – hệ số tải trọng tĩnh tải bản thân kết cấu