Luận Văn Tốt Nghiệp Cầu Đường

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN o0o -Luận văn tốt nghiệp xem môn học cuối sinh viên chúng em Quá trình thực luận văn giúp chúng em tổng hợp tất kiến thức học trường suốt năm qua, đồng thời tìm hiểu thêm nhiều kiến thức Đây thời gian quí giá để em làm quen với công tác thiết kế, tập giải vấn đề mà em gặp tương lai Luận văn cơng trình nhỏ đầu tay sinh viên trước trường Khi địi hỏi người sinh viên phải nỗ lực không ngừng để học hỏi Em hoàn thành luận văn trước hết nhờ bảo tận tình thầy giúp đỡ nhiệt tình bạn Em xin ghi nhớ cơng ơn q báu thầy Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng nói chung mơn Cầu Đường nói riêng giảng dạy tận tình suốt thời gian học tập em trại trường Em xin chân thành cảm ơn Thầy ĐẶNG ĐĂNG TÙNG tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn giao Mặc dù cố gắng trình thực luận văn kinh nghiệm quỹ thời gian hạn chế nên không tránh khỏi sai sót Em kính mong dẫn thêm nhiều từ q thầy Sinh viên thực Bùi Cơng Danh SVTH: BÙI CƠNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHUNG 1.1 ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN: .1 1.2 THIẾT KẾ TRẮC DỌC CẦU: 1.2.1 Đường cong đứng lồi: 1.2.2 Đường cong biên đáy dầm: 1.2.3 Đường cong biên đáy dầm: 1.2.4 Phân chia đốt dầm: .2 1.3 THIẾT KẾ TRẮC NGANG CẦU: .3 1.3.1 Mặt cắt nhịp: 1.3.2 Mặt cắt sát trụ: .4 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ LAN CAN 2.1 GIỚI THIỆU: 2.2 CẤU TẠO: 2.2.1 Loại lan can: 2.2.2 Vật liệu dùng cho lan can: 2.3 GỜ CHẮN BÁNH XE: 2.3.1 Kích thước gờ chắn: .6 2.3.2 Điều kiện kiểm toán: 2.3.3 Số liệu tính toán: 2.3.4 Kiểm toán: 10 2.4 LAN CAN THÉP: 10 2.4.1 Thanh lan can: 10 2.4.2 Trụ lan can: 13 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.4.3 Tính tốn đường hàn giữ trụ lan can đế: .18 2.4.4 Tính tốn bulơng neo 18 CHƯƠNG 3: 3.1 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 20 SỐ LIỆU THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU: 20 3.1.1 Sơ đồ tính tốn: 20 3.1.2 Số liệu tính tốn: 21 3.1.3 Hệ số dùng thiết kế: 23 3.2 TÍNH TỐN NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP MẶT CẮT NGANG DẦM CẦU: 24 3.2.1 Nội lực tĩnh tải: .24 3.2.2 Nội lực hoạt tải: 27 3.2.3 Tổ hợp nội lực mặt cắt: 32 3.2.4 Bố trí cốt thép cường độ cao: .33 3.2.5 Đặc trưng hình học mặt cắt: .33 3.2.6 Tính tốn mát ứng suất: 35 3.3 KIỂM TOÁN: 38 3.3.1 Kiểm toán sức kháng uốn: 38 3.3.2 Hàm lượng cốt thép tối đa: ([1]5.7.3.3.1) 39 3.3.3 Hàm lượng cốt thép tối thiểu: ([1]5.7.3.3.2) 40 3.3.4 Kiểm toán sức kháng cắt: 40 3.3.5 Kiểm tốn ứng suất bê tơng mặt cầu: 43 3.3.6 Kiểm toán độ võng bản: 47 3.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP PHỤ CHO BẢN MẶT, THÉP THÀNH VÀ BẢN ĐÁY: .48 3.4.1 Bố trí thép phụ cho mặt: 48 3.4.2 Bố trí cốt thép thành cốt thép đáy: 48 CHƯƠNG 4: NỘI LỰC KẾT CẤU NHỊP 51 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.1 CÁC THÔNG SỐ CHUNG VỀ KẾT CẤU NHỊP ĐÚC HẪNG: 51 4.2 SƠ ĐỒ PHÂN CHIA KẾT CẤU NHỊP: 51 4.2.1 Sơ đồ phân chia đốt dầm: 51 4.2.2 Nhịp dẫn: 51 4.2.3 Phân đoạn kết cấu nhịp đúc hẫng: 52 4.3 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH TỐN: 52 4.3.1 Giai đoạn thi cơng khối đỉnh trụ K0: 52 4.3.2 Giai đoạn thi công khối đúc hẫng từ K1 đến K9: 53 4.3.3 Các đốt hợp long: .53 4.3.4 Giai đoạn dỡ tải thi công: 55 4.3.5 Giai đoạn tháo gỡ liên kết tạm khối đỉnh trụ: 56 4.3.6 Giai đoạn thi cơng hồn thiện khai thác: .56 4.4 DIỄN BIẾN NỘI LỰC QUÁ TRÌNH ĐÚC HẪNG CÁC ĐỐT DẦM: 56 4.4.1 Tải trọng: 56 4.4.2 Hệ số tải trọng dùng cho thi công: [1] 3.4.2 58 4.4.3 Kết nội lực mặt cắt trình đúc hẫng đốt dầm: .58 4.5 DIỄN BIẾN NỘI LỰC TRONG QUÁ TRÌNH HỢP LONG: 67 4.5.1 Hợp long nhịp biên: 67 4.5.2 Hợp long nhịp giữa: 73 4.6 DỠ TẢI THI CÔNG: 78 4.7 THÁO LIÊN KẾT TRỤ: 80 4.8 TỔ HỢP NỘI LỰC GIAI ĐOẠN THI CÔNG: .81 4.9 NỘI LỰC TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC: 87 4.9.1 Tải trọng tác dụng giai đoạn khai thác: 87 4.9.2 Xếp hoạt tải xe lên đường ảnh hưởng: .88 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.9.3 Tổ hợp nội lực: 90 4.9.4 Nội lực tĩnh tải giai đoạn khai thác: 90 4.9.5 Tổ hợp nội lực giai đoạn khai thác: 93 CHƯƠNG 5: BỐ TRÍ CÁP VÀ KIỂM TOÁN 97 5.1 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU: 97 5.2 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TIẾT DIỆN KHI TÍNH DUYỆT TTGH CĐ1: 97 5.3 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CÁP DUL: .98 5.3.1 Lượng cốt thép dự ứng lực cần thiết mặt cắt: .98 5.3.2 Yêu cầu bố trí cốt thép DUL: .99 5.3.3 Tính số bó cáp dự ứng lực mặt cắt cuối giai đoạn thi công hẫng: 100 5.3.4 Tính số bó cáp dự ứng lực mặt cắt giai đoạn thi công hoàn thiện khai thác: 100 5.3.5 5.4 KIỂM TỐN DẦM CHÍNH: 101 MẤT MÁT ỨNG SUẤT: .104 5.4.1 Tổng mát dự ứng suất: 104 5.4.2 Mất mát ma sát: 104 5.4.3 Mất mát thiết bị neo: 107 5.4.4 Mất mát co ngắn đàn hồi: 109 5.4.5 Mất mát neo co ngót: 111 5.4.6 Mất mát từ biến: 111 5.4.7 Mất mát tự chùng: .113 5.4.8 Tổng mát ứng suất: 114 5.5 KIỂM TỐN DẦM CHÍNH THEO TTGH SD: 115 5.5.1 Giới hạn ứng suất bê tông theo TTGH SD: ([1]5.9.4.2) 115 5.5.2 Kiểm tốn nứt bê tơng giai đoạn thi công hẫng: 115 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5.5.3 5.6 Kiểm tốn nứt bê tơng giai đoạn khai thác: .117 KIỂM TỐN DẦM CHÍNH THEO TTGH CĐ: 121 5.6.1 Kiểm toán điều kiện kháng uốn: 121 5.6.2 Giới hạn cốt thép: 122 5.6.3 Kiểm toán điều kiện kháng cắt: .126 CHƯƠNG 6: 6.1 THIẾT KẾ TRỤ CẦU 130 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: .130 6.1.1 Phương pháp phân tích sơ đồ tính tốn: 130 6.1.2 Thơng số tính tốn: 130 6.2 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 131 6.2.1 Tĩnh tải (DC, DW): 131 6.2.2 Hoạt tải (LL): 132 6.2.3 Lực hãm xe (BR): 137 6.2.4 Lực li tâm (CE): .138 6.2.5 Tải trọng gió (WS): 138 6.2.6 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL): 141 6.2.7 Tải trọng nước (WA): 142 6.2.8 Lực va tàu (CV): 144 6.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG: 146 6.3.1 Hệ số tải trọng theo TTGH: .146 6.3.2 Phương pháp tổ hợp nội lực: 147 6.3.3 Tổ hợp nội lực mặt cắt đáy trụ: 147 6.3.4 Tổ hợp tải trọng mặt cắt đáy bệ: 155 6.4 KIỂM TOÁN TRỤ CẦU: 162 6.4.1 Quy đổi tiết diện: .162 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 6.4.2 Kiểm toán khả chịu nén: 163 6.4.3 Kiểm toán khả chịu cắt: 168 6.4.4 Kiểm toán nứt: 170 CHƯƠNG 7: 7.1 THIẾT KẾ MÓNG KHOAN NHỒI 172 GIỚI THIỆU VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI: 172 7.1.1 Cấu tạo: 172 7.1.2 Công nghệ thi công: 172 7.1.3 Ưu điểm cọc khoan nhồi: 172 7.1.4 Nhược điểm cọc khoan nhồi: 173 7.2 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: .173 7.2.1 Địa chất khu vực: .173 7.2.2 Tải trọng tác dụng: 173 7.2.3 Vật liệu làm móng: 174 7.3 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC: 175 7.3.1 Tính theo vật liệu làm cọc: (TCVN 205-1998): 175 7.3.2 Sức kháng lực dọc trục tính tốn theo 22TCN 272-05 (5.7.4.4-2) 175 7.3.3 Sức chịu tải theo cường độ đất ([1]10.7.3.2): 176 7.4 CHỌN CỌC VÀ BỐ TRÍ: 177 7.5 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC: 178 7.5.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc lên phương thẳng đứng: 178 7.5.2 Kiểm tra sức chịu tải theo nhóm cọc: 179 7.6 KIỂM TRA LÚN: 179 7.6.1 Kích thước khối móng quy ước ([1]10.7.2): 179 7.6.2 Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy móng quy ước: 179 7.6.3 Kiểm tra lún ([1]10.7.2.3): .180 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 7.7 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG ĐÀI: 181 7.7.1 Quan niệm tính tốn theo sơ đồ dầm liên tục: 181 7.7.2 Quan niệm tính tốn theo sơ đồ dầm consol: 183 7.7.3 Kết bố trí thép: 184 7.8 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG: 184 7.8.1 Xuyên thủng từ trụ xuống đài: 184 7.8.2 Xuyên thủng từ cọc lên đài: .185 7.9 7.10 KIỂM TOÁN LỰC CẮT: .186 KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG: .187 7.10.1 Kiểm tra ổn định quanh cọc: 194 7.10.2 Kiểm tra cốt thép cọc: 195 PHỤ LỤC: CÔNG VĂN 872/BGTVT-KHCN 196 TÀI LIỆU THAM KHẢO 199 PHẦN MỀM HỖ TRỢ 199 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Thông số kỹ thuật xe đúc hẫng Bảng 2-1 Tính giá trị Mw Bảng 2-2 Tính giá trị Mc Bảng 2-3 Tính giá trị Rw 10 Bảng 2-4 Tính giá trị Rw 10 Bảng 3-1 Hệ số xe 23 Bảng 3-2 Hệ số tải trọng .23 Bảng 3-3 Hệ số xung kích .23 Bảng 3-4 Tải trọng lớp phủ chống thấm 24 Bảng 3-5 Nội lực tĩnh tải mặt cắt (chưa xét hệ số tải trọng) .26 Bảng 3-6 Tổ hợp nội lực cho hoạt tải chưa xét hệ số tải trọng .32 SVTH: BÙI CÔNG DANH - 81100487