Thiết kê môn học xây dựng cầu

Thiết kế môn học Xây dựng cầu THIẾT KÊ MÔN HỌC XÂY DỰNG CẦU Thiết kế môn học Xây dựng cầu ĐỀ BÀI A A-A 2.50 R1.50 3.00 A a 8.00 A Cho trụ cầu mặt căt hình vẽ: b c Dùng máy bơm bê tông để đổ, đầm bê tông đầm dùi Yêu cầu : - Tính toán khối lượng bê tông kết cấu cho - Tính toán lựa chọn máy trộn bê tông - Tính toán bố trí ván khuôn kết cấu cho ( có hình vẽ) - Trình bày trình tự thi công Cho biết khối lượng cốt thép có trung bình 150kg/m3 bê tông Thiết kế môn học Xây dựng cầu B THUYẾT MINH I Tính khối lượng bê tông kết cấu: Thể tích toàn kết cấu:  2.π Vkc = 4.5.2,5 + ( 3.6 +   ).8 = 260,5m  Ta có : γ t = 1875kg / m3 γ t tb = 150kg / m3 Vậy khối lượng bê tông cần cho kết cấu: γ ttb 150 Vb = Vkc − Vkc = 260,5 − 260,5 = 239,66m γ 1875 II Tính toán lựa chọn số máy trộn: 1.Lựa chọn sơ bộ: - Chiều dày lớp đổ là: d - Công suất máy trộn: ω=e - Thời gian ninh kết bê tông: tn = 90 tvc = 15 - Thời gian vận chuyển bê tông: Tính chọn số máy trộn: a Tính cho phần bệ trụ - Tốc độ đổ bê tông giờ: Q= phút phút 1,25.a.F 1,25.0,2.( 4.5) = = 4m / h 90 − 15 t n − t vc 60 Trong đó: - a: chiều cao lớp đổ - F: diện tích bề mặt ngang khối đổ - Số máy trộn cần thiết: n= Q = = 0,8 ω Thiết kế môn học Xây dựng cầu Ta chọn n = máy Công suất trộn thực tế giờ: b Tính cho phần thân trụ - Tốc độ đổ bê tông giờ: Q = 1.5 = 5m / h  2.π 1,25.0,2. 3.6 + 1,25.a.F  Q= = 90 − 15 t n − t vc 60    = 5,01m / h Trong đó: - a: chiều cao lớp đổ - F: diện tích bề mặt ngang khối đổ - Số máy trộn cần thiết: n= Q 5,01 = = 1,002 ω Ta chọn n = máy Q = 2.5 = 10m / h Công suất trộn thực tế giờ: III Tính toán ván khuôn Ván khuôn bố trí sau: ván lát ghép đứng, nẹp ngang, nẹp đứng Ván khuôn làm gỗ có cường độ chịu uốn Môđuyn đàn hồi ván khuôn E= Ru = 160kg / cm 105 kg / cm f  l   = 400 Độ võng cho phép ván nẹp Lựa chọn sơ kích thước ván khuôn a Ván lát: - Ván lát bệ trụ phần thẳng thân trụ có kích thước: 5x20 cm - Ván lát phần cong thân trụ có kích thước: 5x10 cm b Thanh nẹp ngang có tiết diện hình vuông b.δ b.δ = 12x12 cm c Thanh nẹp đứng có tiết diện hình vuông = 10x10 cm Tính toán ván khuôn phần bệ trụ Chiều cao bê tông đổ thực tế: Thiết kế môn học Xây dựng cầu  ω.N    h = 4.h0 = 4.  = 4.  = 2m  F    - Áp lực ngang vữa bê tông đổ vào thành ván khuôn: Rt Do h= 1,6m > = 0,75 m (bán kính tác dụng đầm dùi) ⇒ Pb = 2500.Rt = 2500.0, 75 = 1875( Kg / m ) - Áp lực ngang chấn động phát sinh đổ bê tông vào ván thành: Do đổ bê tông máy bơm, tra bảng 3.2 ta có: Pxk = 200 Kg / m a Tính, chọn khoảng cách nẹp ngang - Áp lực ngang rải bê tông tác dụng lên mặt ván thành: + Áp lực ngang tiêu chuẩn, áp dụng công thức:  2h − Rt   2.2 − 0,75    pb  .1875     tc Ptd = = = 1523,43Kg / m h + Áp lực ngang tính toán, áp dụng công thức: [ ] Ptdtt = n Ptdtc + Pxk = 1,3.[1523,43 + 200] = 2240,459Kg / m Trong đó: n: hệ số tải trọng - Theo điều kiện cường độ: σ= 3.Ptdtt l ≤ Ru 5.δ ⇒l ≤ Ru 5.δ 160.10 4.5.( 0,05) = = 1,51m 3.2240,459 ptdtt - Theo điều kiện độ cứng: P tc l  f  f = td ≤   l 8.E.δ l f   8.E.δ   8.10 5.10 4.( 0,05)  l  =3  400  = 1,28m ⇒l≤ 1523,43 p tdtc Từ điều kiện cường độ độ cứng ta chọn nhịp tính toán ván lát l = 0,83 m b Tính, chọn khoảng cách nẹp đứng Thiết kế môn học Xây dựng cầu Khoảng cách nẹp đứng nhịp tính toán nẹp ngang Như ta cần xác định nhịp tính toán nẹp ngang, a - Tải trọng rải tác dụng lên nẹp ngang : + Tải trọng tiêu chuẩn, áp dụng công thức: Pntc = Ptdtc h.(1 − 0,25.h) 2.(1 − 0,25.2) = 1435.54 = 1729,566 Kg / m l 0,83 + Tải trọng tính toán, áp dụng công thức: Pntt = Ptdtt h.(1 − 0,25h) 2.(1 − 0,25.2) = 2240,459 = 2699,34 Kg / m l 0,83 - Khoảng cách nẹp đứng: + Theo điều kiện cường độ σ= M n 3.Pntt a = ≤ Ru Wn 5.b.δ n2 5.b.δ n2 Ru 5.0,12.( 012) 160.10 ⇒a≤ = = 1,30m 3.2699,44 3.Pntt + Theo điều kiện độ cứng P tc a f f = n ≤  l 8.E.b.δ n  l  f 8.E.b.δ n3   8.10 5.10 4.0,12.0,12 l 3   = 400 = 1,15m ⇒a≤ tc 2699 , 34 Pn Từ điều kiện cường độ độ cứng ta chọn khoảng cách nẹp đứng a = 1,00 m Tính toán ván khuôn phần thân trụ - Chiều cao bê tông đổ thực tế:    ω.N  h = 4.h0 = 4.  = 4.  2.π  F   +     = 1,47m    - Áp lực ngang tĩnh vữa bê tông đổ vào thành ván thành: Do h = 1,47m > Rt = 0, 75m ( bán kính tác dụng đầm dùi) Thiết kế môn học Xây dựng cầu ⇒ Pb = 2500.Rt = 2500.0, 75 = 1875Kg / m - Áp lực ngang chấn động phát sinh đổ bê tông vào ván thành Do đổ bê tông máy bơm, tra bảng 3.2 ta có: Pxk = 200 Kg / m a Tính, chọn khoảng cách nẹp ngang - Áp lực ngang rải bê tông tác dụng lên mặt ván thành + Áp lực ngang tiêu chuẩn, áp dụng công thức:  2h − Rt   2.1,47 − 0,75   .Pb  .1875    tc Ptd = = = 13996,68 Kg / m h 1,47 + Áp lực ngang tính toán, áp dụng công thức: [ ] Ptdtt = n Ptdtc + Pxk = 1,3.[1396,68 + 200] = 2075,68Kg / m Trong đó: n: hệ số tải trọng - Theo điều kiện cường độ: tt σ= ptd < RU 5.δ => l ≤ RU 5.δ 160.10 4.5.( 0.05) = = 1.792m 3.2075,68 3.Ptdtt - Theo điều kiện độ cứng: P tt l  f  f = td ≤   l 8.E.δ l f   8.E.δ   8.10 5.10 4.( 0.05)  l  =3  400  = 1.09m => l ≤ 2075,68 Ptdtt Từ điều kiện cường độ độ cứng ta chọn nhịp tính toán ván lát l = 1,00 m b Tính, chọn khoảng cách nẹp đứng Khoảng cách nẹp đứng nhịp tính toán nẹp ngang Như ta cần xác định nhịp tính toán nẹp ngang, a - Tải trọng rải tác dụng lên nẹp ngang : + Tải trọng tiêu chuẩn, áp dụng công thức: Thiết kế môn học Xây dựng cầu Pntc = Ptdtc h.(1 − 0.25h) 2(1 − 0,25.2) = 1523,43 = 1523,43kg / m l + Tải trọng tính toán, áp dụng công thức: Pntt = Ptdtt h(1 − 0.25h) 2240,459.2.(1 − 0.25.2) = = 2240,459kg / m l Khoảng cách nẹp đứng: + Theo điều kiện cường độ σ= M m 3.Pntt a = ≤ Ru Wn 5.b.δ n2 => a ≤ 5.b.δ n2 Ru 5.0.12.( 0.12) 160.10 ≤ = 1,434m 3.2240,459 3.Pntt + Theo điều kiện độ cứng P tc a f f = n ≤  l 8.E.b.δ l  f 8.E.b.δ n3   8.10 5.10 4.0,12.( 0.12) l  =3 400 =1,39m => tc 1523,43 Pn Từ điều kiện cường độ độ cứng ta chọn khoảng cách nẹp đứng a = 1,00 m IV Kiểm toán ván khuôn Kiểm toán ván khuôn phần bệ trụ a.Ván lát - Theo điều kiện cường độ: 3.Ptdtt l 3.2075,68.0.82 σ= = = 334964,9kg / m < Ru = 160.10 kg / m 2 5.δ 5.0,05 - Theo điều kiện độ cứng: l: khoảng cách nẹp ngang b Thanh nẹp ngang Thiết kế môn học Xây dựng cầu - Theo điều kiện cường độ: σ= M n 3.Pn tt a 3.2753, 78.12 = = = 956173, Kg / m2 < Ru = 160.104 Kg / m 2 Wn 5.b.δ n 5.0,12 ( 0,12 ) -Theo điều kiện độ cứng: Pntc a f 2240,459.13 f = = = 1,35.10 −3 <   = l 8.E.b.δ n 8.10 10 0,12.( 0,12)  l  400 a: Khoảng cách nẹp đứng c Thanh nẹp đứng Nẹp đứng ván khuôn có ván lát dọc tính trường hợp bu lông giằng bố trí cách nút Nên trường hợp kiểm toán Kiểm toán ván khuôn phần thân trụ a Ván lát - Theo điều kiện cường độ: σ = 3.Ptdtt l 3.2075,68.12 = = 498163,2kg / m 2 5.δ 5.( 0.05) - Theo điều kiện độ cứng: p tc l f 1396,34.( 0,82 ) f = td = = 7,69.10 −4 <   = l 8.E.δ 8.10 10 ( 0.05)  l  400 l: khoảng cách nẹp ngang b Thanh nẹp ngang - Theo điều kiện cường độ: M N 3.Pntt a 3.2699,34.13 σ= = = = 937270,833 kg / m < Ru = 160.10 kg / m 2 WN 5.b.δ n 5.0,12.( 0,12) -Theo điều kiện độ cứng: Thiết kế môn học Xây dựng cầu Pntc a f 1523,43.13 f = = = 9,18.10 − <   = l 8.E.b 8.10 10 0,12.( 0.12)  l  400 a: Khoảng cách nẹp đứng c Thanh nẹp đứng Nẹp đứng ván khuôn có ván lát dọc tính trường hợp bu lông giằng bố trí cách nút Nên trường hợp kiểm toán V Trình tự thi công Công tác chuẩn bị trước đổ bê tông: Sản xuất bê tông a Chọn thành phần bê tông b Tính toán khối lượng sản xuất bê tông m3 / h Công suất máy trộn Chiều dày lớp đổ 50cm Thời gian vận chuyển bê tông 15 phút 20 ÷ 30o C Sử dụng xi măng Pooclăng nhiệt độ thi công nên thời gian ninh kết bê tông la 90 phút Số máy trộn phần bệ trụ máy Số máy trộn phần thân trụ máy Vận chuyển, phân phối san đầm bê tông a Vận chuyển bê tông Quá trình vận chuyển bê tông không phân tầng, nước vữa xi măng hay thay đổi tỷ lệ nước xi măng, thùng chứa kín khít có phận che mưa nắng Phương pháp vận chuyển: - Nếu thi công trụ sông - Nếu thi công bờ b Phân phối vữa bê tông c Đầm bê tông Thiết kế môn học Bảo dưỡng bê tông Tháo dỡ ván khuôn Xây dựng cầu