PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘCHƯƠNG MỞ ĐẦU:ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN VƯỢT SÔNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG1. 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 KNm2.3. 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..........v...v...
Trang 1PHẦN 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 độ công
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
Trang 2Điều kiện địa chất lòng sông khá tốt nên đề xuất dùng móng cọc đóng ma sát đài
thấp hoặc đài cao
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
Khẩu độ tính toán: L0tt = L - 2×bm - nt×bt = 166 - 2×1 - 4×1.6 = 157.6 m
Kiểm tra điều kiện: |L0
tt- L0tk| Max(L0tt;L0tk) =
|157.6 - 166|
|𝟏𝟓𝟕.𝟔 − 𝟏𝟔𝟔|
𝟏𝟔𝟔 = 0.49% < 5%
→ Thỏa mãn điều kiện
3.2.2.2 Phương án 2: Cầu dầm liên tục BTCT dự ứng lực : Phân nhịp 50 +74+50
Khẩu độ tính toán: L0tk = L - 2×bm - nt×bt = 174 - 2×1 - 2×2.2 = 167.6 m
Kiểm tra điều kiện: |L0
tt- L0tk| Max(L0tt;L0tk) = Max(167.6 ;166)|167.6 - 166| = |𝟏𝟔𝟕.𝟔 − 𝟏𝟔𝟔|
→ Thỏa mãn điều kiện
Trang 3- Theo 22TCN272 - 05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm
(không kể lớp hao mòn) - điều 9.7.1.1 Khi chọn chiều dày bản phải cộng thêm lớp hao
mòn 15mm Đối với bản hẫng của dầm ngoài cùng, chiều dày bản phải cộng thêm 25mm
- điều 13.7.3.5.1 Từ những điều trên ta chọn chiều dày bản là 200mm
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 việc cho
chênh gối của các dầm T kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay trên bản
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 Vas=Apmc ×30 = 13×0.07×30 = 27.3 m 3
+ Khối lượng lớp BT nhựa Gas=Vas×2.25 = 27.3×2.25 = 61.425 T
Trang 4+ 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
1.2 Lan can :
Vì không có dãi phân cách nên ta thiết kế lan can tay vịn cứng có khả năng chống lại
lực va của xe, các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ:
+ 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
1.3.Dầm chủ:
Chọn các kích thước dầm như hình vẽ sau:
+ Với khổ cầu 9.5 + 2×1.5, ta có bề rộng cầu:
)1(
m x xS
N B
Tại vị trí giữa dầm
Trang 5Hg =
.)22.1(30)25
115
1()
+ Diện tích mặt cắt ngang ở giữa dầm: 0.84 m 2
+ Diện tích mặt cắt ngang ở đầu dầm: 1.18 m 2
0
= 2×1×
2
18.184
+ 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
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:
Trang 6Nhịp 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:
Trang 72.1.1 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:
Trang 8+ 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
Trang 9● 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 = 183.099m3
+ 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
Trang 103 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MỐ VÀ TRỤ:
3.1.Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:
3.1.1 Xét mố cầu:
a, Xét mố cầu A:
➢ Sơ đồ tính:
Trang 123500 = 2.71: vậy chọn n = 2(làn)
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 (145×1+145×0.854+35×0.707; 110×1+110×0.96) = max (293.575 ; 215.6) = 293.575 (kN)
Trang 13Với chọn a = 0.3 ( đối với 33 ≥ ltt ≥ 24)
3500 = 9500
3500 = 2.71: vậy chọn n = 2(làn)
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)
Trang 14= max (145×1+145×0.854+35×0.707; 110×1+110×0.96) = max (293.575 ; 215.6) = 293.575 (kN)
Cần chú ý rằng: trong trường hợp này, việc xếp xe sẽ được tiến hành đối với từng
trụ một, đối với từng loại xe một để xét trường hợp bất lợi Hơn nữa, để tính phản lực gối
phải tổ hợp xe theo một cách thứ hai nữa như sau:
“ 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
Trang 153500 = 2.71: vậy chọn n = 2(làn)
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 (145×1+145×0.854+35×0.854; 110×1+110×0.96) = max (298.72 ; 215.6) = 298.72 (kN)
Trang 16PLL+PL CĐ1 = η ×[0.9×(γLL ×n×m×(1 + IM)×∑Pi×φi + γLL×n×m ×9.3×ω)+
γPL×PL×2T×ω]
Trong đó: γLL = 1.75
γPL = 1.75 (1 + IM) = 1.25 n: số làn xe N= 3500𝑊 = 9500
3500 = 2.71: vậy chọn n = 2(làn)
m: hệ số phụ thuộc làn xe, m = 1 khi n =2
∑Pi×φi = 145×φ1+145×φ2+35×φ3 + 145×φ4+145×φ5+35×φ6
= 145×1+145×0.854+35×0.707+145×0.197+145×0.344+35×0.49 =389.17 (kN)
Trang 17II 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 Phần
ngàm vào đài cọc dài 30cm, đoạn đập đầu cọc dài 20cm, , vậy phần cọc cắm vào đất là
19m
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 chịu
tải 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 vi mỗi
lớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịu tải của
cọc được xác định theo công thức:
Pdn = 0,7m( 1ui l i 2.R.F)
Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong dất, lấy m=1
2
1 ,
: 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 đóng
cọc đặc bằng búa Diesel nên 1 1; 2 0 , 9
F: Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc; F = 0,16m2
Trang 18R: cường độ giới hạn trung bình của lớp đất ở mũi cọc, tra bảng phụ lục 3.3
- 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:
Trang 19n =
),min(
max 1
dn vl
CD i
P P P
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
Trang 211.2 Bản mặt cầu :
1.2.1 Số liệu chọn:
- Theo 22TCN272 - 05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm
(không kể lớp hao mòn) - điều 9.7.1.1 Khi chọn chiều dày bản phải cộng thêm lớp hao
mòn 15mm Đối với bản hẫng của dầm ngoài cùng, chiều dày bản phải cộng thêm 25mm
- điều 13.7.3.5.1 Từ những điều trên ta chọn chiều dày bản là 200mm
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 việc cho
chênh gối của các dầm I kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay trên bản
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 m3
=> 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
Trang 22* 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
1.3 Lan can :
Vì không có dãi phân cách nên ta thiết kế lan can tay vịn cứng có khả năng chống lại
lực va của xe, các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ:
+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:
Trang 23+Với khổ cầu 9.5 + 2×1.5, ta có bề rộng cầu:
)1(
m x xS
115
1()
+ Diện tích mặt cắt ngang ở giữa dầm: 0.648 m 2
+ Diện tích mặt cắt ngang ở đầu dầm: 1.144 m 2
= 2×1×
2
144.1648
= 1.792 m 3
+ Thể tích toàn bộ đoạn vút của một dầm T:
Vbh = Vbhgr + Vbhsk = 3.432 + 1.792 = 5.224 m 3
Trang 24+ Thể tích của một dầm T: Vg = Vg1 + Vbh = 20.736 + 5.224 = 25.96m 3
+ 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
+ Thể tích 1 dầm ngang tại vị nhịp dầm : 0.2×2.66 = 0.532 m 3
+ Thể tích 1 dầm ngang tại vị đầu dầm : 0.2×2.444 = 0.4888 m 3
=>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 : V = V –V = 15.442 - 0.59 = 14.852 m 3
Trang 25+ 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:
Trang 26Tính 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
Trang 272.1.2 Mố B:
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 m3
Trang 28+ 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
Trang 293 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MỐ VÀ TRỤ:
3.1.Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:
Trang 33Cần chú ý rằng: trong trường hợp này, việc xếp xe sẽ được tiến hành đối với từng
trụ một, đối với từng loại xe một để xét trường hợp bất lợi Hơn nữa, để tính phản lực gối
phải tổ hợp xe theo một cách thứ hai nữa như sau:
“ 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
Trang 35(1 + IM) = 1.25 n: số làn xe N= 𝑊
Trang 36Trụ 3 20648.393
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 Phần
ngàm vào đài cọc dài 30cm, đoạn đập đầu cọc dài 20cm, , vậy phần cọc cắm vào đất là
19m
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 chịu
tải 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 vi mỗi
lớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịu tải của
cọc được xác định theo công thức:
Pdn = 0,7m( 1ui l i 2.R.F)
Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong dất, lấy m=1
2
1 ,
: 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 đóng
cọc đặc bằng búa Diesel nên 1 1; 2 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
fi: ma sát giữa cọc và đất
Trang 37Cọc tiết diện 40x40cm, chiều dài l = 19,5m, đóng xuyên qua các lớp:
- Lớp 1: á sét B=0,4;
- Lớp 2: sét B =0,4;
- Lớp 3: á cát dày vô cùng, độ sệt B=0,3
Trình tự tính toán:
- 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 =
),min(
max 1
dn vl
CD i
P P P
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
BẢNG TỔNG KẾT CHỌN CỌC CUỐI CÙNG
Trang 39PHẦN 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
2.TĨNH TẢI:
Tính cho 1m dăi bản mặt cầu
- Tĩnh tải do trọng lượng BMC : (DC1)
Trang 40Thực chất lực tập trung quy đổi của lan can không đặt ở mép bản mặt cầu nhưng để
đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta coi đặt ở mép và coi tải trọng lan can do phần
hẫng chịu hết
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 dầm chủ,
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 áp
dụng 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 :