ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu Lêi nãi ®Çu B ước vào thời kỳ đổi đất nước ta trình xây dựng sở vật chất hạ tầng kỹ thuật, giao thông vận tải ngành quan tâm đầu tư nhiều huyết mạch kinh tế đất nước, tảng để phát triển ngành khác Thực tế lĩnh vực cần người kỹ sư có chuyên môn vững vàng để nắm bắt công nghệ mới, đại, để xây dựng công trình cầu, đường có chất lượng cao góp phần phát triển sở hạ tầng đất nước Sau thời gian học tập trường nỗ lực thân cộng với bảo tận tình thầy, cô giáo Trường Đại học Giao thông Vận tải nói chung, thầy, cô giáo khoa Công trình nói riêng đến em tích luỹ nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho người kỹ sư Đồ án tốt nghiệp kết nỗ lực học hỏi năm học, đánh giá, tổng kết kiến thức học sinh viên Trong thời gian giúp đỡ thầy, cô giáo môn Cầu - Hầm, đặc biệt giúp đỡ của: Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Lam Giáo viên đọc duyệt: PGS.TS Nguyễn Ngọc Long Em hoàn thành nhiệm vụ mình, thực xong Đồ án thiết kế tốt nghiệp Vì điều kiện thời gian trình độ hạn chế nên tập đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý, bảo thầy, cô giáo bạn đọc Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 05 năm 2008 Sinh viên: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Nguyễn Văn Hiếu Trang 1/247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu HƯỚNG DẪN Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Trang 2/247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Trang 3/247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 01 MỤC LỤC 04 PHẦN I: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I 09 I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 09 II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 09 2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 09 2.2 Sơ đồ kết cấu 09 III TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP 11 3.1 Tính toán cho phương án sơ 11 3.2 Tính toán kết cấu nhịp………………………………… 11 IV TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊN DƯỚI 28 4.1.Tính toán trụ cầu 28 4.2 Tính toán mố cầu 33 V TÍNH TOÁN SỐ CỌC TRONG MÓNG 42 VI DỰ KIẾN CÔNG TÁC THI CÔNG 42 6.1 Thi công trụ 42 6.2 Thi công mố 43 6.3 Thi công kết cấu nhịp 44 CHƯƠNG II: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II 46 I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 46 1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 46 1.2 Bố trí chung phương án 46 1.3 Giới thiệu chung kết cấu nhịp 46 II LỰA CHON CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHỊP CHÍNH 46 2.1 Đường cong trục vòm 46 2.2 Tải trọng tác động thường xuyên DC 48 2.3 Thiết kế dầm chủ 51 2.4 Tính duyệt phận kết cấu nhịp 56 2.5 Tính lượng cốt thép tính duyệt dầm chủ 56 III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤ 60 3.1 Cấu tạo trụ 60 3.2 Tải trọng tác dụng lên trụ 60 3.3 Sức chịu tải cọc 62 IV TÍNH TOÁN MỐ CẦU 62 4.1 Kích thước thiết kế mố 62 4.2 Tải trọng tác dụng lên mố 63 4.3 Tính sức chịu tải cọc 63 4.4 Tính toán sơ số cọc móng 63 4.5 Dự kiến công tác thi công 63 4.6 Thi công kết cấu nhịp 64 Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Trang 4/247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ III 66 I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 66 1.1 Sơ đồ bố trí chung cầu 66 1.2 Mô tả kết cấu phần 66 1.3 Mô tả tóm tắt kết cấu phần 68 1.4 Mặt cầu công trình phụ 68 1.5 Vật liệu chế tạo dàn 68 II NỘI DUNG TÍNH TOÁN 69 2.1 Tĩnh tải cầu 69 2.2 Tính hệ mặt cầu 71 2.3 Tính nội lực dàn chủ 72 2.4 Kiểm toán nội lực dàn chủ, nội lực dầm dọc dầm ngang 77 III TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊN DƯỚI 80 3.1 Tính toán trụ cầu 80 3.2 Tính toán mố cầu 84 IV DỰ KIẾN CÔNG TÁC THI CÔNG 92 4.1 Thi công trụ 92 4.2 Thi công mố 92 4.3 Thi công kết cấu nhịp 93 CHƯƠNG V: SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 95 I KHÁI NIỆM CHUNG 95 II SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN 95 2.1 Phương án I 95 2.2 Phương án II 96 2.3 Phương án III 96 III LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 97 PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 98 I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 98 II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 99 2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 99 2.2 Sơ đồ kết cấu 99 CHƯƠNG II: TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 102 I PHÂN CHIA ĐỐT DẦM 102 II PHƯƠNG TRÌNH THAY ĐỔI CAO ĐỘ ĐÁY DẦM 102 2.1 Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm 103 2.2 Xác định cao độ mặt dầm chủ 103 2.3 Xác định kích thước mặt cắt dầm… ……………………103 2.4 Tính toán đặc trưng hình học mặt cắt tiết diện 104 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NỘI LỰC CÁC GIAI ĐOẠN 107 I TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I (DC) 107 II TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN II (DW) 108 2.1 Tĩnh tải giai đoạn II 108 Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Trang 5/247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu 2.2 Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II 109 III CÁC SƠ ĐỒ VÀ NỘI DUNG TÍNH TOÁN 109 3.1 Các sơ đồ tính toán 109 3.2 Nội dung tính toán 112 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 128 I TÍNH LƯỢNG CỐT THÉP TRONG GĐ THI CÔNG 128 1.1 Đặc trưng vật liệu 128 1.2 Quy đổi mặt cắt 128 1.3 Xác định sơ số bó cốt thép gđ thi công 129 CHƯƠNG V: KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP 133 I KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN I 133 1.1 Đặc trưng hình học mặt cắt tính đổi 133 1.2 Tính mát ứng suất giai đoạn thi công 135 1.3 Kiểm toán theo TTGH CĐ I mặt cắt 16-16 140 II KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN II 145 2.1 Đặc trưng hình học mặt cắt tính đổi 146 2.2 Tính mát ứng suất giai đoạn khai thác 146 2.3 Kiểm toán theo TTGH CĐ I 152 CHƯƠNG VI: TÍNH BẢN MẶT CẦU 159 I CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU 159 1.1 Sơ đồ tinhas toán mặt cầu 159 1.2 Tĩnh tải giai đoạn II 159 II NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN 161 III TÍNH TOÁN MÔ MEN TRONG BẢN MẶT CẦU 161 3.1 Tính toán mô men lực thành phần gây 161 3.2 Tổ hợp nội lực 164 IV THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO BẢN MẶT CẦU 166 V KIỂM TOÁN THEO TTGH CĐ 167 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ MỐ CẦU 168 I GIỚI THIỆU CHUNG 168 II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ 168 2.1 Các loại tải trọng tác dụng lên mố 168 2.2 Các mặt cắt càn kiểm toán với mố 168 2.3 Tĩnh tải kết cấu nhịp tính toán 169 2.4 Hoạt tải, tải trọng người tải trọng khác 170 2.5 Tính toán tĩnh tải mố 174 2.6 Nội lực áp lực đất 176 III TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI CÁC MẶT CẮT 179 3.1 Nguyên tắc tính bố trí cốt thép 179 3.2 Kiểm toán mặt cắt I-I 182 3.3 Kiểm toán mặt cắt II-II 186 3.4 Kiểm toán mặt cắt III-III 189 3.5 Kiểm toán mặt cắt IV-IV 192 IV KIỂM TOÁN ĐÁY MÓNG 195 4.1 Kiểm toán độ lệch tâm đáy móng 195 4.2 Kiểm toán ứng suất đáy móng 196 Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Trang 6/247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lời nói đầu V TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MÓNG MỐ 196 5.1 Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu 196 5.2 Tính sức chịu tải cọc theo đất 197 5.3 Tính số cọc móng 198 CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ TRỤ CẦU 200 I GIỚI THIỆU CHUNG 200 II KẾT CẤU PHẦN TRÊN 200 III SỐ LIỆU TRỤ 200 IV CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ 201 4.1 Tĩnh tải 201 4.2 Hoạt tải xe 203 4.3 Hoạt tải người 203 4.4 Lực hãm xe 203 4.5 Lực ly tâm 203 4.6 Tải trọng gió 203 4.7 Áp lực nước tĩnh 207 V KIỂM TOÁN 208 5.1 Kiểm toán mặt cắt đỉnh móng 208 5.2 Kiểm toán mặt cắt đáy móng 216 VI TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 220 6.1 Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu 220 6.2 Tính số cọc móng 221 CHƯƠNG IX: TÍNH TOÁN THI CÔNG 222 I TÍNH TOÁN MỞ RỘNG TRỤ 222 1.1 Tải trọng tác dụng 222 1.2 Chọn tiết diện kết cấu đà giáo mở rộng trụ 223 1.3 Kiểm toán hệ đà giáo mở rộng trụ 224 II TÍNH TOÁN THANH NEO ĐỈNH TRỤ 225 III TÍNH TOÁN VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP 226 3.1 Tính chiều dày lớp BT bịt đáy 226 IV THIẾT KẾ VÁN KHUÂN THÉP 226 4.1 Tính toán ván khuôn thép 226 4.2 Tính ván đáy 231 CHƯƠNG X: TỔ CHỨC THI CÔNG PA KỸ THUẬT 232 I THI CÔNG MỐ CẦU 232 1.1 Cấu tạo mố gồm có 232 1.2 Đề xuất phương án thi công mố M1 .232 1.3 Nội dung chi tiết công việc .233 II THI CÔNG TRỤ P3 241 2.1 Các thông số kỹ thuật trụ 241 2.2 Đề xuất phương án thi công 241 2.3 Phương án thi công chi tiết trụ P3 242 III THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 242 3.1 Thi công khối đỉnh trụ P3 P4 243 3.2 Đúc cân khối 244 3.3 Đổ bê tông phần nhịp biên hợp long nhịp biên 245 Nguyễn Văn Hiếu Cầu – Đướng sắt K44 Trang 7/247