2 cuong so bo II

đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Chơng ii: Thiết kế sơ phơng án sơ ii i Số liệu tính toán Cầu giản đơn nhịp thép liên hợp bê tông cốt thép cầu gồm nhịp Chiều dài kết cấu nhịp : 33 m Khẩu độ tính toán :33 2.0,3 = 32,4 m Bề rộng đờng xe chạy: m Lề ngời rộng : 1,5m Gờ chắn bánh rộng : 0,3 m ; cao 0,25m Tải trọng thiết kế : H30-XB80 Ngời 300Kg/cm2 Dầm chủ dùng thép định hình tiêu chuẩn số hiệu I1000,trên mặt cắt ngang bố trí dầm chủ, khoảng cách hai dầm chủ liên tiếp 185 m Các dầm chủ đợc chế tạo thép bon tra, bảng 3-1 trang 97 quy trình 1979 có cờng độ tính toán Ru = 2700 kg/cm2 , Ru = 2800 kg/cm2 Neo liên kết dạng liên kết mềm Khoảng cách dầm liên tiếp 185 cm Chiều cao vút : hV = 12 cm Bản BTCT mặt cầu dày : hb =16 cm Bản bê tông mặt cầu dùng mác 300, dày 16 cm, chiều cao vút 12 cm, độ dốc 1:1, tra bảng 512 trang 168 quy trình 1979 có n =6,5 n=13 Lan can rộng 0,25m ; cao 0,25m Vậy ta có bề rộng toàn cầu 11.1 m Mố cầu mố coc chân dê bê tông cốt thép M300 đổ chỗ cọc dùng đóng có tiết diện 40ì40 cm ;Lcọc = 25m Trụ cầu trụ đặc thân hẹp đổ chỗ BTCT M300 đợc thiết kế theo móng cọc bệ thấp vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm i.Tính đặc trng hình học 1.Lựa chọn mặt cắt ngang cầu Bề rộng cánh dầm chủ (phần BTCT tham gia chịu lực với dầm chủ) - Chiều dài tính toán l=32,4 m 4B=4.220= 880 cm 12c=12.1,1 = 13200 cm - Cánh trong: Phía có dầm bên l > 4B nên b = B 22 = = 1 cm 2 - Cánh hẫng: l > 12c nên b=c = 1.1 m = 110 cm Đặc trng hình học giai đoạn I 32 150 50 vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Giai đoạn I giai đoạn có dầm thép làm việc đặc trng hình học giai đoạn đặc trng hình học dầm thép Ft = Fct+Fcd +Fs Fct = 32ì4 = 128 cm2 Fs = 2ì142 = 284 cm2 Fcd = 50ì4 = 200 cm2 Ft = 128+284+200 = 612 cm2 Chiều rộng cánh dầm thép 32cm Chiều rộng cánh dầm thép 50 cm Bề dày cánh cm Bề dày sờn cm Chiều cao mặt cắt thép hình 150 cm Jt = 142 32 50 + + 128 73 + + 200 73 = 1159764 cm 12 12 12 wt = J t 1159764 = = 14210 ,66667 cm y 75 Đặc trng hình học tiết diện dầm giai đoạn II 3.1 Tính cho dầm biên: Giai đoạn II : Giai đoạn bê tông đông cứng ta phải tiếp tục thi công phần lại gờ chắn bánh, đờng hành, lan can lớp phủ mặt cầu Đặc trng hình học giai đoạn gồm thép bê tông hay gọi tên đặc trng hình học tiết diện liên hợp -Diện tích tính đổi Ftd = FV2 + FV1 + Fc + Ft Fc = (b2 + c).hb n FV1 = bc1.hV n FV2 = 1 hV hV n Thay số ta có vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm (220)18 = 152.31cm 6, 32.12 = 59, 0769cm Fv1 = 6, Fv = (12.12 ) = 22,1538cm 6, Fc = Ft = 612cm Ftd = 1185,5384cm -Khi có xét đến từ biến Ftd, = FV2, + FV1, + Fc, + Ft , Fc, = (b2 + c).hb n, FV1, = bc1 hV n, (220).18 = 304.62 cm 13 1, Fv = 32.12 = 29, 5385cm 13 2, Fv = (12.12 ) = 11, 0769cm 13 Ft = 612 cm Fc ' = F, td = 898, 76927 cm -Mô men tĩnh tiết diện liên hợp trục trung hoà tiết diện thép XI Z= SX1 Ftd 2h h h SX1 = Fc h Xt + hV + b + FV1. h Xt + V + FV2 h Xt + V 2 S X = 492 ,3077 (75 + 12 + ) + 59 , 0769 (75 + ) + 22 ,1538 75 + 12 = 53393 , 2258 cm vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc môn cầu hầm 12 đồ án tốt nghiệp X 'tđ 59,4 12 29,7 X tđ Xt 50 Z = 53393,2258 = 45,037cm 1185,53854 -Khi xét đến từ biến 2h h h S X, = Fc, h X t + hV + b + FV1' h X t + V + FV2' h X t + V = 2 S , XI = 246 ,15385 (75 + 12 + ) + 29 ,5385 (75 + ) + 11 , 0769 75 + 12 = 26696 , 62 cm - Khoảng cách từ trục trung hoà dầm thép đến trọng tâm tiết diện liên hợp Z' = S 'XI 26696,62 = = 29,7cm 898,7692 Ftd' -Mô men quán tính tiết diện liên hợp lấy trục trung hoà h (b + c).hb3 b h + (b2 + c).hb h X t + hV + b Z + c1 V + J td = J t + Ft Z + c n 12 n n 12 2 2 hV 12.hV 12.12 + bc1.hV h X t + Z + h X t + hV Z n 2 n 36 185.163 16 J td = 1159764+ 612.(45,037) + + 185.16.150 75 + 12 + 45,037 + 6,5 12 32.12 12 + + 32.12150 75 + 45,037 6,5 12 + 12.12 12.12 + + 150 75 + 12 45,037 = 3994341,85cm 6,5 36 vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm -Khi xét đến từ biến h (b + c).hb3 bh + , (b2 + c).hb h Xt + hV + b Z , + , c1 V + Jtd = Jt + Ft Z + , c n 12 n n 12 ,2 2 hV 1 12.hV3 12.12 , , + + + + b h h X Z h X h Z c V t t V , n, n 36 J td = 1159764 + 612.(29,7 ) 2 185.16 16 + + 185.16.150 75 + 12 + 29,7 + 13 12 32.12 12 + + 32.12150 75 + 29,7 + 13 12 + 12.12 12.12 + + 150 75 12 29 , = 2864123,987cm 13 36 -Mô men tĩnh BTCT (cả vút )đối với trục trung hoà tiết diện liên hợp h h 2h Sx1 = Fc h X t + hV + b Z + FV1. h X t + V Z + FV2 h X t + V Z 2 S XI = 492 ,3077 (75 + 12 + 45 ,037 ) + 59 ,0769 (75 + 45 ,037 ) + 22 ,1538 75 + 12 45 ,037 = 19325 ,04484 cm 3 -Khi xét đến từ biến h h 2h SxI, = Fc, h Xt + hV + b Z, + FV1' h Xt + V Z, + FV2' h Xt + V Z, 2 S 'XI = 246,15385.(75 + 12 + 29,7 ) + 29,5385(75 + 29,7 ) + 11,0769.(75 + 12 29,7) = i 3 = 18179,57023cm vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm ii Xác định nội lực Tĩnh tải giai đoạn I - Trọng lợng thân dầm Pth= Ft.th.10-4 =612ì10-4ì7,85 =0,48042 (T/m) - Trọng lợng neo liên kết dầm chủ với mặt cầu q neo = 10 KG m Trọng lợng liên kết ngang :dùng thép I700có trọng lợng mét dài 173kg/m , mổi nhịp có 35 liên kết ngang liên kết ngang dài 1,75m qn = 0,173 35 1,75 = 0,056 (T / m ) 32 , Sờn tăng cờng: kích thớc sờn tăng cờng1450x150 x14mm khoảng cách sờn tăng cờng qs = 5,4 = 2,7m 7,85.2.1,45.0,15.0,014 = 0,0214(T / m) 2.,7 -Liên kết dọc; dùng thép L100ì100ì10 dài 5,69 m thép góc loại có trọng lợng mét dài 15,1 KG Tổng số có 48 liên kết q doc = 15,1 5,69 48 = 21, 2145679 KG = 0,02145679 T / m m 32 , 4.6 - Bản bê tông cốt thép ; trọng lợng riêng BTCT 2400 kg/m3 PBT = FBT.10-4BT = 479,76ì10-4ì2,4 = 0,9081 (T/m) Tĩnh tải giai đoạn I P1 = 0,48042+0,9081+0,056+0,0121+0,02145679+0,0214+0,001 = = 1,69297679 T/m =1692,97697 kg/m +Các tĩnh tải có hệ số tải trọng n=1,1 nên tĩnh tải tính toán giai đoạn Il ; q ttI = 1692 ,97697 1,1 = 1862 , 27447 KG m Tĩnh tải giai đoạn II - Lớp phủ mặt cầu : trọng lợng riêng = 2300 KG vũ mạnh cờng m3 ,chiều dày trung bình 5cm lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp q ph = môn cầu hầm 2300ì 0,05ì11 = 153,3 KG m Hệ số vợt tải lớp phủ n=1,5 ; qttph = 153,3.1,5 = 230KG m -Lan can tay vịn lấy q ltc = 25 KG m Hệ số vợt tải lan can, tay vịn n=1,1 ; qltt = 25.1,1 = 27,5 KG m - Gờ chắn bánh : Cứ 0,5 m ta bố trí ụ 0,8 m Fg = 0,0469m q tcg = 2500.2.0,0469 = 26,06 KG m Hệ số vợt tải n=1,1; q ttg = 26,06.1,1 = 28,66 KG m - Tổng cộng ; + Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn II ; qtcII = 153,3 + 25 + 26,06 = 204,36 KG m + Tĩnh tải tính toán giai đoạn II ; q ttII = 230 + 27,5 + 28,66 = 286,16 KG m Xác định hệ số phân bố ngang 3.1 Theo phơng pháp đòn bẩy Tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên + Ngời : Sơ đồ xếp tải bất lợi cho đờng ảnh hởng R0 nh hình vẽ nh hình dới Trên dầm ta xếp tải trọng ngời , xe ô tô H30, xe bánh XB80, vị trí bất lợi Từ hình vẽ ta thấy ,đối với tải trọng ngời dầm biên số bất lợi ,còn tải trọng H30 xe XB 80 dầm số bất lợi vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm 300 kg/m 1.4 0.6 đah 2.7 65 50 đặt tải XB80 lên đah đặt tải H30 lên đah 0.375 đah 2.7 đặt tải XB80 lên đah 1.9 1.1 1.9 đặt tải H30 lên đah 0.4459 + Ngời : ng = đah (1,4 + 0,6).1,5 = 1,5 + Ô tô H30 : = 0,5 y i = = (1 + 0,4459 + 0,0012) = 0,72355 + Xe xích XB 80: =0,5 3.2 Theo phơng pháp phân phối đàn hồi Ta có B = = 0,2424 < 0,5 l 33 Hệ số độ mềm : = 12,8.(d ) J l J n Trong : d - Khoảng cách dầm chủ ( d = 2.2m ) l - Khẩu độ tính toán (l = 32,4m ) vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Jd - Mô men quán tính dầm chủ Jd = 3994314,85 cm4 Jn gồm có mô men quán tính bỏ qua vút mô men quán tính dầm ngang I700 J nb J nn 92,5.16 = = 4807 ,5 cm m 6,5 12 146000 = = 27037 ,03704 cm m 5,4 J n = J nb + J nn = 31844 ,53704 cm m Ta có : = 12,8.2 3.3994314,85 (32,4)4 31844,53704 = 0,011655402 > 0,005 Vì /l =0,2424 0,005 nên dùng phơng pháp phân phối đàn hồi để tính hệ số phân bố ngang Tra bảng phụ lục đợc tung độ đờng ảnh hởng R theo tim gối dầm nhị ( Nội suy giá trị số = 0,01 0,02), ta đợc: Rp00 = 0,5669662 RM00 = 0,20078714 Rp01 = 0,37167568 RM05 = -0,10136488 Rp02 = 0,20169596 Rp04 = 0.06352366 Rp05 = -0.05016554 Rp06 = -0.1528615 Tung độ Đah R đầu mút xác định theo công thc sau RpnR = Rpn0 + dk/dì RMn0 + Rpn0 : phản lực cuă gối n tảI trọng P = tác dụng gối biên gây + RMn0 : phản lực cuă gối n mô men M = tác dụng đặt gối biên gây dì , d chiều dàI mút thừa khoảng cách hai dầm dk/d = 100/100 = Vậy ta có Rtrái00 = 0,5669662 + 0,20078714 = 0,76775334 Rphải00 = -0.1528615 + 1.( -0,10136488) = -0,25422638 Đờng ảnh hởng ta vẽ nh hình dới vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 10 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm MtcXB80 = Xb80qtd + = 0,2925.4573.8,1.16,2 = 175520,2KG.m MttXb80 == n h QtcXB80 = 1,1.175520,2 = 193072,2KG.m +Do H30 + NG MtcH30+NG = 126992,1 KG.m MttH30+NG = 208258,7 KG.m IV Kiểm tra với tổ hợp tải trọng ứng suất pháp mặt cắt dầm biên - ứng suất mép BTCT tĩnh tải giai đoạn II sinh MttII t 2497467 yb = 43,6 = 4,193993KG = cm n J td 6,5 3994341,85 tII b 4,193993 KG | tII b | = cm < 0,2.Rub = 0,2.115 = 23 KG cm Vậy không cần xét ứng suất từ biến sinh trờng hợp - ứng suất mép BTCT M ttII + M ttXB t 2497467 + 19307220 = yb = 43,6 = n J td 6,5 3994341,85 = 36,61658 KG / cm t b Thoả mãn - ứng suất mép dới BTCT M ttII + M tth d 2497467 + 119307220 yb = 27 ,6 = = n J td 6,5 3994341 ,85 d b = 23,1793 KG cm (thoả mãn) - ứng suất mép dầm thép tt = = M ttI M ttII + M tth t yt Wt J td 12417810 2497467 + 19307220 15,6 14210,666 3994341,85 = 958,996 KG cm < R0 = 2700 (kg/cm2) Đạt yêu cầu - ứng suất mép dới dầm thép I II h td = M tt + M tt + M tt y td Wt J td vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 15 đồ án tốt nghiệp = môn cầu hầm 12417810 2497467 + 19307220 134,4 14210,666 3994341,85 = 1607,513 KG cm < R0 = 2700 (kg/cm2) Đạt yêu cầu Kiểm tra ứng suất tiếp mặt cắt gối dầm Cần phải kiểm tra ứng suất tiếp điểm A - trục trung hoà giai đoạn I B - trục trung hoà giai đoạn II C - nằm hai điểm A B (Xen hình minh hoạ) a) Giai đoạn I S AXI = 32.4.73+ 2.71.35,5 =14385 cm3 IA = QttA S AXI 30699,41.14385 = = 190,388 KG cm 1159764.2 J t b A S BXI = 32.4.73 + (71 - 59,4). 59,4 + BI = 25,5 = 10180,94cm QttB S BXI 30699,41.10180,94 = 269,49 KG = cm J t bB 1159764.2 S CXI = 32.4.73 + 2.43,3.50,35 =13704,31cm3 QttC S CXI 30699,41.13704,31 = 362,758 KG = = cm J t bC 1159764.2 I C b) Giai đoạn II Lực cắt tính toán Qtt = QttII + QttH 30 = 4717,319 + 39005,79 = 43723,109 KG S AXII =32.4.73+2.50,35.94,9=18900,43 cm3 Qtt S AXII 43723,109.18900,43 = 103,444 KG = = cm J td b A 3994341,85.2 II A S BXII = 32.4.134,4+2.130,4.62,5=33503,2 cm3 IIB = Qtt S BXII 43723,109.33503,2 = 183,367 KG = cm J td bB 3994341,85.2 S CXII = 32.4.134,4+2.100,7.80,05=33325,27 cm3 CII = Qtt S CXII 43723,109.33325,27 = 182,39355 KG = cm J td bC 3994341,85.2 vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 16 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm c) Tổng hợp ứng suất tiếp A = IA + IIA =190,388+103,444 = 293,832 KG cm B = IB + IIB = 269,49+ 183,367 = 452,857 KG cm C = CI + CII = 362,758 + 182,39355 = 545,1515 KG Vậy max = C = 545,1515 KG cm cm c) Cờng độ tính toán cắt Rc = c.0,6.R0 R0 = 2700 KG tb = cm QttI Q + tt h1 h2 : h1 - Chiều cao dầm thép, h1 = 150 cm h2 - Chiều cao dầm liên hợp, h2 =150+16+12=178 cm tb = 30699,41 43723,109 + = 273,1247 KG cm 150.2 128.2 max tb = 545,1515 = 1,9959 > 1,25 273,1247 Căn vào tỉ số xác định hệ số c, theo nội suy Điều kiện tỷ số 1,25 C = 1,5 C = 1,25 Ta lấy c=1,25 ; R0 = 2700 KG cm Rc = 25.0,6.2700 = 2025 KG max =295,018 KG cm cm < Rc= 2025 KG cm (Thoả mãn) Kiểm tra độ cứng Điều kiện : h [] = ltt 32,4 = = 0.081m = 8.1cm 400 400 : h - Độ võng hoạt tải sinh ( XB-80 khống chế, ta tính h theo q td XB-80 tra theo đờng ảnh hởng mô men mặt cắt dầm vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 17 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm 5.qtd l 5.32,4 4.4,573.0,2925 h = = = 0,022881355m = 2,2881355cm 384.Et J td 384.2,1.10 3994341,85.10 h =2,2881355 < [] = 8,1cm (Thoả mãn ) VII.Tính toán sơ mố 1.giới thiệu mố - Căn địa chất khu vực xây dựng cầu với kết cấu nhịp nh trên, xây mố kiểu chân dê, Mũ mố BTCT mác 250 Sau mố có độ chiều dài 5m, rộng 8m, dầy 0,3m (3 ì ì 0,3) - Mố cọc dùng vật liệu bê tông cốt thép; hình dạng kích thớc mố 2.1 Xác định kích thớc mũ mố: - Chiều dài nhỏ theo phơng ngang cầu a p = (n 1)a + a + 2(15 ữ 20) + 2a1 n số dầm chủ, n = 5; a0 kích thớc thớt gối theo phơng ngang dọc cầu: a0 = 80 cm a1, khoảng cách nhỏ từ mép đá kê gối tới mép mũ mố theo phơng ngang dọc cầu: a1 = 30(cm) a2 khoảng cách tim dầm chủ kề nhau: a2=230(cm) 15ữ20 khoảng cách nhỏ từ mép thớt gối đến mép bệ kê gối a p = ì 250 + 80 + ì (15 ữ 20) + ì 30 = 1180(cm) *Chọn: ap = 1200 cm = 12 m - Chiều dài nhỏ mũ mố theo phơng dọc cầu b p = b3 + b2 + b0 + (15 ữ 20) + b1 b0 kích thớc thớt gối theo phơng dọc cầu: a0 = b0 = 70 cm b1 khoảng cách nhỏ từ mép đá kê gối tới mép mũ mố theo phơng dọc cầu: a1 = 30(cm) b1 = 30 (cm) vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 18 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm b2 khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm: b2 = 30(cm) b3 khoảng cách từ tim đầu dầm cạnh đầu dầm tờng trớc đỉnh mố: b3 = 5(cm) 15ữ20 khoảng cách nhỏ từ mép thớt gối đến mép bệ kê gối bp = + 30 + 70 + 20 + 25 = 115(cm) bp = 115cm = 1,15 m 2.2 Hình dạng kích thớc mố 500 11000 1950 2000 2000 700 1950 1500 2450 1200 1100 4x2200=8800 1100 3950 3500 3000 2400 tinh toán mố 3.1 Xác định lực tác dụng lên mố 3.1.1 Do trọng lợng thân - Xác định chiều cao tờng trớc: h1=hdầm+hgối+hđá kê+hb=170+18+7+30 =225 (cm) - Tĩnh tải tờng trớc: g1 = 0.5 ì 1.95 ì 11 ì 2,5 = 26.81(T ) - Tĩnh tải tờng cách: 1 g = 2,5 ì [(1 ì 1,5 ì 2,25 (0,3 ì 0,3 + 0,3 ì 0,3) + ì (2,05 ì 2,05) + 2 + 0,2 ì 0,7] ì 0,4 = 5,48125(T ) - Vai kê độ g3 = (0,3 ì 0,3 + 0,5 ì 0,3 ì 0,3) ì ì 2,5 = 2,7(T ) - Đá kê gối: vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 19 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm g = ì 0,8 ì 0,7 ì 0,21 ì 2,5 = 1,47(T ) - Bệ cọc: g5 = 2,5 ì 11.4 ì ì 2.4 = 132(T ) *Tổng cộng tĩnh tải: Gbttc = g1 + g + g + g 4+ g + = 247,78(T ) Gbttt = n ì Gbttc = 1,1 ì 108,7213 = 108,7213(T ) 3.1.2 Do trọng lợng kết cấu nhịp - Do tĩnh tải giai đoạn I: l 32, g Itc = qItc ì ì n = 1.69 ì ì = 136.89(T ) 2 g Itt = n ì g Itc = 1136.89 ì 1,1 = 150.58(T ) - Do tĩnh tải giai đoạn II: l 32, = 0, 204 ì ì = 16.52(T ) 2 g Itt = n ì g Itc = 1,1 ì 16.52 = 18.18(T ) g IItc = qII ì n ì *Tổng cộng trọng lợng kết cấu nhịp: tc GKCN = 136.89 + 16.52 = 153.41(T ) tt = 150.58 + 18.18 = 168.76(T ) GKCN 3.1.3 Do hoạt tải - Do H30 =0 Tra bảng có qtd=2,45(T/m) A = 32,4 m: hệ số xe, m=2 =16,2 m2 : Hệ số kể tới tác dụng trùng xe (=0,9) RHtc 30 = ì 0,9 ì 16,2 ì 2,45 = 71,442(T ) RHtt 30 = n ì RHtc 30 = 1,4 ì 71,442 = 100,02(T ) - Do XB80 =0 Tra bảng có qtd=4,69(T/m) A = 32,4 vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 20 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm tc RXB 80 = w ì qtd = 4,69 ì 16,2 = 75,978(T ) tt tc RXB 80 = n ì R XB 80 = 1,1 ì 75,978 = 83,5758(T ) - Do ngời: tc Rng = qtd ì w = 0,45 ì 16,2 ì = 14,58(T ) tt tc Rng = n ì Rng = 1,4 ì 14,58 = 20,412(T ) +Phản lực gối tĩnh tải độ truyền xuống vai kê Rb = 0,3 ì 3,5 ì 7,5 ì 2,5 = 9,84375(T ) +Phản lực gối lớp phủ có chiều dày trung bình 0,3 m rộng 7,5 m dài 3,5 m = 2T/m3 RP = 0,3 ì 3,5 ì 7,5 ì = 7,875(T ) +Phản lực gối tính toán với n = 1, n = 1,5 RBtt = 1,1 ì 9,84375 + 1,5 ì 7,875 = 22,64063(T ) +Phản lực hoạt tải tên độ truyền xuống vai kê RB = 5,25 RA = 15,75 +Tổng cộng lực tác dụng lên mố, lực thẳng đứng N = 108.7213+168.76+100.02+20.412+22.64063+5.25 =452.8 (T) 3.3 Tính sức chịu tải cọc số cọc cần thiết mố a.Tính toán khẳ chịu lực cọc theo vật liệu -Mố đặt móng cọc BTCT mác 300,cọc có tiết diện 30 x 30 cm cọc gồm thép 22 thi công theo phơng pháp đóng cọc Diện tích mặt cắt ngang thép Fd1 = 3,7994 (cm2) FCT = 8ì3,7994 = 30,3952 (cm2) Bê tông mác 300 đúc trờng Ru = 115 (kg/cm2) Fb = 30 x 30 = 900 (cm2) Rt -cờng độ tính toán thép Rt = 2400 (kg/cm2) Xác định sức chịu tải cọc theo công thức sau R0 = (Ruì Fb+ Rtì FCT)ìm vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 21 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Trong m hệ số điều kiện làm việc cọc phụ thuộc vào số lợng cọc R0 = (115ì 900+ 2400ì 30,3952)ì0,9 = 159.94(T) 400 20 400 b.Xác định sức chịu tải cảu cọc theo đất Ta áp dụng công thức Ta áp dụng công thức n Ntt = k.m2.(U h F i =1 i i TC i + RH Fb ) Cọc dùng móng cọc ma sát ,cọc dài 25 m đợc chôn sâu vào bệ móng 1m, cọc đợc đóng qua lớp đất Chiều sâu cọc ngàm đất 20 m Ta có số liệu đất sung quanh cọc m : Hệ số điều kiện làm việc m = 0.9 k: Hệ số đồng k = 0,7 n Số lớp đấtcọc xuyên qua n = hi :Bề dày lớp đất thứ i RH Sức kháng tiêu chuẩn đất chân cọc : Hệ số tra bảng = U = 4ì 0,4 = 0,16 m : Chu vi tiết diện cọc vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 22 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Ntt = 0,7.0,9.(1,6.(2,85ì 5,55ì 5,4+ 5,55ì 10,75)+0,12ì 310) = 169.674 T Số lợng cọc cần thiết là.: n= N 452.8 1, = 1, = 6.27 cọc N tt 137.5416 Vậy ta chọn n = 12 cọc bố trí trí theo phơng dọc cầu hàng hàng cọc nh Hàng đứng phía hàng xiên với độ dốc 1:7 hinh vẽ sau 2400 500 1400 500 11000 500 10000 500 VIII Tính toán sơ trụ 1.Số liệu tính toán trụ Do thời gian có hạn nên ta tính trụ giai đoạn thiết kế sơ ta tính tải trọng thẳng đứng tác dụng đáy móng để tính toán bố trí cọc Số liệu dùng để tính toán : -Tải trọng H30 XB80 Ngời 0,3 T/m2 -Dầm BTCTDƯL kéo sau L = 33 m , ltt = 32,4 m -Khổ cầu 7+2ì 1,5 (m) -Gối cầu sử dụng gối cao su Chiều cao gối +Gối cố dịnh : hg =4 cm +Gối di động : hg = cm -Trụ đổ BT chỗ mác 250 Cấu tạo trụ: vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 23 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm 10500 850 2000 700 800 4x2200=8800 700 800 850 2250 6000 950 1000 8000 1600 10500 10500 2000 1000 7000 4400 950 2000 800 7000 2250 3.Tính kích thớc trụ -Chiều dài xà mũ (ngang cầu) BXM = (n-1).d+bG+2(15 ữ20)+2b1 n Số lợng dầm chủ n = d : khoảng cách hai dầm chủ d = 220 cm bG :Chiều rộng thớt dới gối bG = 50 cm b1: Khoang cách từ mép đá kê gối đến mép xà mũ theo phơng ngang cầu b1 = 20 cm bXM = (5-1)ì 250+50+15+2ì 20 = 1100 cm -Chiều dài xà mũ theo phơng dọc cầu aXM = U+2(a2+aG/2+(15ữ20))+a1 â2: Khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm a2 = 30 cm aG : Chiêug dàI gối aG = 60 cm â1: Khoảng cách từ mép đá kê đến mép xà mũ trụ a1 = 20 cm U : Khoảng cách đầu dầm AXM = 5+2(30+60/2+15+20) = 195 cm chọn = 200 cm -Chiều dài thân trụ ký hiệu sử dụng tính toán vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 24 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm 3.1.xác định giá trị lực tổ hợp tải trọng tác dụng lên bệ móng : a.Trọng lợng thân -Đá kê gối có kích thớc 0,8ì0,65ì0,18 = 0,1092 m3 P1 =10ì2,5ì0,1092 = 2,73 T -Bỏ qua trọng lợng gối cầu -Xà mũ: P2 = (0,8 ì ì 10.5 + + 10.5 ì ì 0, 7) ì 2, = 61, 6T -Thân trụ : P3 = (0,82ì3,14+4.4ì1,6)ì7ì2,5 = 158.37 (T) -Trọng lợng bệ trụ P4 = 2ì8ì2.4ì2,5 = 96 (T) -Tổng trọng lợng thân trụ : P =P1+P2+P3+P4 = 2,73 +61,6 +142,6235 + 118,125 = 325,0785 (T) -Trọng lợng tính toán: Ptt = Pì1,1 = 325,0785 ì1,1 = 357,5864 T b.Tĩnh tải kết cấu nhịp : Trọng lợng tính theo mét dài cho kết cấu nhịp hai giai đoạn I II +Tĩnh tải m dài kết cấu nhịp Ptc =5ì (1.69+0.204) = 9.47T/m Ptt =5ì (1.69ì1,1+0.204ì1,5) = 10.82T +Đặt tải lên đơngd ảnh hởng phản lực gối Rtc = 2ì Ptcì 0,5ì ltt = 2ì 9.74ì 0,5ì 32,4 = 306.83 (T) Rtt = 2ì 0,5ì 32,4ì10.82 = 350.73(T) 3.2.Phản lực gối hoạt tải tác dụng kết cấu nhip =1ì64,8ì1/2 = 32,4 -Do hoạt tải H30 Rh = nh.(1+à).m..q0. = 0,5 ,L = 64,8 m ,q0 = 1,76 (T/m) 1+à = 1,214 vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 25 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm m Hệ số làm việc M = 0,9 nh Hệ số vợt tải n = 1,4 -Hệ số xe = Rh = 1,4ì1,214ì0,9ì2ì1,76ì32,4 = 174,542 (T) -Do ngời gây Rntc = 2ì0,3ì1,5ì32,4 = 29,16 (T) Rntt = 1,4ì29,16 = 40,824 (T) -Do XB80 gây = 0,5 ,L = 64,8 m ,qtđ = 2,392 (T/m) RXBtc = 2,392ì32,4 = 77,5008 (T) RXBtt = 1,4ì77,5008 = 108,5011(T) Cộng hoạt tải : R = RttH30 + Rttn + RttXB = 174,542+40,824+108,5011 = 323,8671 (T) Tổng lực tác dụng lên trọng tâm đáy móng : N = 357.59 + 323.8671 + 350.73= 1032.19 (T) 3.3.xác định số lợng cọc bố trí cọc : Sức chịu tải cọc a.Theo vật liệu Trụ đặt móng cọc BTCT mác 300,cọc có tiết diện 40ì40 cm cọc gồm thép 22 thi công theo phơng pháp đóng cọc Diện tích mặt cắt ngang thép Fd1 = 3,7994 (cm2) FCT = 8ì3,7994 = 30,3952 (cm2) Bê tông má 300 đúc trờng Ru = 115 (kg/cm2) Fb = 40ì40 = 1600 (cm2) Rt -cờng độ tính toán thép Rt = 2400 (kg/cm2) Xác định sức chịu tảI cọc theo công thức sau R0 = (Ruì Fb+ Rtì FCT)ìm vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 26 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Trong m hệ số điều kiện làm việc cọc phụ thuộc vào số lợng cọc R0 = (115ì 1600+ 2400ì 30,3952)ì0,9 = 231253 (T) b.Xác định sức chịu tải cảu cọc theo đất Ta áp dụng công thức n Ntt = k.m2.(U h F i =1 i i TC i + RH Fb ) Cọc dùng móng cọc ma sát ,cọc dài 20 m đợc chôn sâu vào bệ móng 1m ,cọc đợc đóng qua lớp đất m : Hệ số điều kiện làm việc m = 0,9 k: Hệ số đồng k = 0,7 n Số lớp đất cọc xuyên qua n = hi :Bề dày lớp đất thứ I RH Sức kháng tiêu chuẩn đất chân cọc : Hệ số tra bảng = U = 4ì 0,4 = 1,6 m : Chu vi tiết diện cọc Ntt = 0,7.0,9.(1,6.(2.4ì 5,55+5,6ì 5,55+8,1ì 5,55)+310ì 0,16) = 121,31784 (T) Số lợng cọc cần thiết vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 27 đồ án tốt nghiệp n= môn cầu hầm N 1032.19 1, = 1, = 13.62 cọc N tt 121,31784 Vậy ta chọn n = 18 cọc bố trí theo phơng dọc cầu hàng ,mỗi hàng cọc nh hinh vẽ sau 500 7000 500 3500 2500 500 500 8000 E dự kiến biện pháp thi công Thi công mố - Tạo mặt thi công: Dùng máy ủi san lấp mặt - Định vị tim móng, mố tim cọc - Lắp dựng ray di chuyển giá búa - Lắp dựng giá búa đóng cọc tiến hành đóng cọc đến cao độ thiết kế - Đập đầu cọc vệ sinh đầu cọc - Đổ lớp bê tông dầy 15cm để bịt đáy hố móng - Lắp dựng ván khuôn, bố trí cốt thép đổ bê tông bệ mố - Lắp dựng ván khuôn, bố trí cốt thép, đổ bêtông tờng trớc tờng cánh - Lắp đặt qúa độ, đắp đất sau mố, nón mố, xây chân khay, thi công đờng đầu cầu Thi công trụ - Định vị trí xây dựng trụ, lắp đặt hệ thống phao nổi, dựng giá búa phao - Xác định vị trí tim cọc, đóng cọc đến cao độ thiết kế - Đóng vòng vây cọc ván thép - Lắp đặt máy bơm hút nớc làm khô hố móng - Đập đầu cọc, vệ sinh hố móng vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 28 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm - Đổ bêtông bịt đáy - Lắp dựng ván khuôn, bố trí cốt thép, đổ bêtông bệ trụ - Lắp dựng ván khuôn, bố trí cốt thép, đổ bêtông thân trụ - Lắp dựng ván khuôn, bố trí cốt thép, đổ bêtông xà mũ, đá kê gối Thi kết cấu nhịp - San đờng đầu cầu để lắp đờng trợt lăn - Mở rộng trụ đủ diện thi công - Liên kết dầm chủ nhịp nhịp - Đa nhịp nhịp vào vị trí - Lao kéo hệ thống tời kéo hố - Khi nhịp tới trụ thứ nối tiếp dầm nhịp với nhịp lao dọc vào vị trí - Tháo liên kết nhịp, kích hạ dầm vào vị trí gối - Các dầm lại lao vào vị trí giống nh - Khi lao lao hết toàn dầm vào vị trí gối, ta tiến hành kích chỉnh dầm (điều chỉnh nội lực) lắp đặt liên kết ngang liên kết dọc - Lắp dựng đàn giáo ván khuôn, bố trí cốt thép đổ bêtông mặt cầu - Lắp đặt hệ thống lan can tay vịn, ống thoát nớc - Hoàn thiện cầu vũ mạnh cờng lớp cầu Đb a k39tc 29 ... 3994341,85.2 II A S BXII = 32.4.134,4+2.130,4.62,5=33503,2 cm3 IIB = Qtt S BXII 43723,109.33503,2 = 183,367 KG = cm J td bB 3994341,85.2 S CXII = 32.4.134,4+2.100,7.80,05=33325,27 cm3 CII = Qtt S CXII... QttI = 1,1.Q tcI = 1,1.13543,82 = 14898,2 KG + Do tĩnh tải giai đoạn II Q tcII = q tcII = 204,36.8 = 1634,88 KG Q ttII = q ttII = 286,16.8 = 2289,28 KG + Do ngời : Qtcng = ng qn + = 0,43305.300.8... tcI = 1,1.112889 ,2 = 124178 ,1KG m + Do tĩnh tải giai đoạn II M tcII = q tcII = 140,5044.8,1.16,2 = 18436,99 KG.m M ttII = q ttII = 190,3267.8,1.16,2 = 24974,67 KG.m + Do ngời : M tcng