2 hotien 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 180 cm Chiều cao vút : hV = 12 cm Bản BTCT mặt cầu dày : hb =18 cm Bản bê tông mặt cầu dùng mác 300, dày 18 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 11.0 m Mố cầu mố coc chân dê bê tông cốt thép M300 đổ chỗ cọc dùng đóng có tiết diện 40ì40 cm ;Lcọc = 21m Trụ cầu trụ đặc thân hẹp đổ chỗ BTCT M300 đợc thiết kế theo móng cọc bệ thấp hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm i.Tính đặc trng hình học 660 1.Lựa chọn mặt cắt ngang cầu 1000 Tính đặc trng hình học: 2.1 Bề rộng cánh dầm chủ (phần BTCT tham gia chịu lực với dầm chủ) L = 32.4 m; 4B = 4ì1.8 = 7.2 m; 12C = 12ì1 = 12 (m) - Cánh (phía có dầm biên) Do L > 4B nên B1 = B 180 = 90 (cm) = 2 - Phía cánh hẫng Do L > 12C nên C = 100 cm 2.2 Đặc trng hình học giai đoạn I: - Diện tích mặt cắt ngang: Ft = 2ì32 + 1.6ì135 + 40ì3 = 400 (cm2) - Mômen tĩnh mép cánh: Sx = 2ì32ì1 + 1.6ì135ì69.5 + 3ì40ì138.5 = 31696 (cm3) Yt = S x 38847.875 = = 74.35 F1 522.5 - Momen quán tính mặt cắt dầm thép trục trung hoà 32 ì 33 1.6 ì 1353 + 32 ì ì 78.2 + + 1.6 ì 135 ì 11.7 12 12 40 ì + + 40 ì ì 59.3 = 1157022 cm 12 - Mô men chống uốn thớ thớ dới dầm thép: Jt = ( hồ đức tiến ) lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm J t 1157022 = 19030 (cm3) = Yd 60.8 J 1157022 = 14609 (cm3) Wt t = c = Yt 79.2 Wt d = 2.3 Đặc trng hình học tiết diện dầm biên giai đoạn II: - Diện tích tính đổi không xét từ biến: Fc = ì18ì180 = 575.4 (cm2) 6,5 F1V = ì0.5ì13ì13ì2 = 26 (cm2) 6,5 F2V = ì32ì13= 64 cm2 6,5 Ftd = Fc + F1V + F2V+Ft = 1065.4 (cm2) - Khi có xét đến từ biến: ì18ì180 = 287.7 (cm2) F 'c = 13 , F1 V = ì0.5ì13ì13ì2 = 13 (cm2) 13 , F2 V = ì32ì13= 32 (cm2) 13 Ftd = Fc + F1V + F2V+Ft = 732.7 (cm2) S X1 Ftd - Mô men tĩnh tiết diện liên hợp trục trung hoà dầm thép: + Khi không xét từ biến: Sx1 = 575.4 ì 100.7 + 26 ì 87.9 + 64 ì 85.7 = 65713(cm3) - Khoảng cách từ trọng tâm dầm thép đến tiết diện liên hợp: Z = Z= 65713 =61.7 (cm) 1065.4 + Khi xét có từ biến: S , x1 = 287.7ì100.7 + 87.9ì13 + 32ì85.7 = 32856.5 (cm3) Z= 32856.5 = 44.8 (cm) 732.7 - Mô men quán tính tiết diện dầm liên hợp trục trung hoà nó: + Khi không xét từ biến: J td = 1157022 + 400 ì 61.7 180 ì 183 ì 13 ì 133 + 18 ì 18 ì 39 + 36 12 = 3624652 (cm ) + 6.5 32 ì 133 2 +2 ì 0.5 ì 13 ì 13 ì 26.2 + 12 + 32 ì 13 ì 24 + Khi xét có từ biến: hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm J td = 1157022 + 400 ì 34.4 220 ì 17 ì 13 ì 133 220 17 55 + ì ì + 12 36 = 2943843 (cm ) + 13 32 ì 133 2 + ì 0.5 ì 13 ì 13 ì 43.1 + 12 + 32 ì 13 ì 40.9 - Mô men tĩnh BTCT (kể vút) trục trung hoà tiết diện liên hợp: + Khi không xét từ biến: Sx1 = 575.4 ì 39 + 26 ì 26.2 + 64 ì 24 = 24657.8 (cm3) + Khi xét có từ biến: S , x1 = 287.7ì55.9 + 43.1ì13 + 32ì40.9 = 17951.5 (cm3) 2.4 Đặc trng hình học tiết diện dầm giai đoạn II: - Diện tích tính đổi: + Khi không xét từ biến: ì180ì18 = 497 (cm2) 6.5 ì0.5ì2ì13ì13 = 26 (cm2) F1V = 6.5 Fc = F2V =64 (cm2) Ftd = Fc + F1V + F2V+Ft = 987 (cm2) + Khi có xét đến từ biến: F 'c = ì180ì18 = 248.5 (cm2) 13 Ftd = Fc + F1V + F2V+Ft = 603.5 (cm2) - Khoảng cách từ trọng tâm dầm thép đến tiết diện liên hợp: S Z = X1 Ftd - Mô men tĩnh tiết diện liên hợp trục trung hoà dầm thép: + Khi không xét từ biến: Sx1 = 497 ì 100.7 + 26 ì 87.9 + 64 ì 85.7 = 57818 (cm3) Z= 57818 = 58.6 (cm) 987 + Khi xét có từ biến: S , x1 = 284.5ì100.7 + 87.9ì13 + 32ì85.7 = 28909 (cm3) Z= 28909 = 41.7 (cm) 693.5 - Mô men quán tính tiết diện dầm liên hợp trục trung hoà nó: + Khi không xét từ biến: hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm J td = 1157022 + 400 ì 20.6 190 ì 17 ì 13 ì 133 190 17 41 + ì ì + 12 36 = 3493500 (cm ) + 6.5 32 ì 133 2 + ì 0.5 ì 13 ì 13 ì 29.3 + 12 + 32 ì 13 ì 27.1 + Khi xét có từ biến: J td = 1157022 + 400 ì 37.5 190 ì 17 ì 13 ì 133 + 220 ì 17 ì 59 + 12 36 = 2813567 (cm ) + 13 32 ì 133 2 13 13 46 + ì ì ì ì + + 32 ì 13 ì 44 12 - Mô men tĩnh BTCT (kể vút) trục trung hoà tiết diện liên hợp: + Khi không xét từ biến: Sx1 = 497 ì 42.1 + 26 ì 29.3 + 64 ì 27.1 = 23420 (cm3) + Khi xét có từ biến: S , x1 = 248.5ì59 +13ì46.2 + 32ì44 = 16670 (cm3) Xác định nội lực: 3.1 Tĩnh tải giai đoạn I: - Trọng lợng thân dầm: qd = 400ì10-4ì7850 = 314 kg/m - Trọng lợng neo liên kết: qneo = 10 kg/m - Trọng lợng liên kết ngang: + Dầm kích dùng I 700 có trọng lợng 140 kg/m + Dầm ngang dùng thép góc L100ì100ì10 có trọng lợng riêng 15.1 kg/m qn = 140 ì 1.84 ì 10 + 15.1 ì 5.7 ì 45 = 33.4 (kg/m) 32.4 ì - Trọng lợng sờn tăng cờng: dùng thép d10ì140ì135 đợc bố trí cách 1.61m qs = 7850 ì ì 0.01 ì 0.14 ì 1.35 = 15.54 (kg/m) 1.61 - Trọng lợng liên kết dọc: Dùng thép L100ì100ì10 có chiều dài 2.2m, toàn nhịp có 60 qdọc = 15.1 ì 2.2 ì 60 = 10.32 (kg/m) 32.4 ì - Bản BTCT: 12 ì 017 + 0.009 = 872.5 (kg/m) qb = 2500 ì - Mối nối dầm: qm = 10 (kg/m) Tổng cộng: qtcI = 1265.8 (kg/m) Các tĩnh tải có hệ số tải trọng n =1.1 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm qttI = 1.1 qtcI = 1392.3 (kg/m) 3.2 Tĩnh tải giai đoạn II: - Lớp phủ mặt cầu: Trọng lợng riêng = 2300 (kg/m3) chiều dày trung bình 10 cm : q tcph = 2300 ì 0.05 ì = 153.3 (kg/m) qttph = 1.5 qtcph = 230 (kg/m) - Lan can tay vịn: qtcLC = 25 (kg/m); q ttlc = 1.5ì qtcLC = 37.5 (kg/m) Tổng cộng: qtcII = 178.3 (kg/m) qttII = 267.5 (kg/m) 3.3 Tính hệ số phân bố ngang: - Tính theo phơng pháp đòn bẩy: Từ ĐAH dầm biên ta có: nN = 1.64 + 0.5 ì 1.5 = 0.81 2 ĐAH số 2, sơ đồ đặt tải H30, XB80, dầm số bất lợi nhất: (0.45 + 1) = 0.725 = ì = 0.5 n H 30 = n XB80 - Tính theo phơng pháp nén lệch tâm: Do B/L=8/33 = 0.242 < 0,5 Hệ số mềm = 12.8 ì B ì I d L4 ì I n Trong đó: B: Khoảng cách hai dầm chủ, B = 1.9 m l: Khẩu độ tính toán, l = 32.4m Id: Momen quán tính dầm chủ In: Mô men quán tính liên kết ngang m chiều dài dầm chủ + Khi không xét đến từ biến: 180 ì 183 ì = 9977.4 (cm4/m) 6.5 12 15220 = = 4726.7 (cm4/m) 32.4 I nb = I nn In = Inb + Inn = 14675 (cm4/m) hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm 12.8 ì 1.9 ì 3624652 = 0.0202 32.4 ì 14675 Do > 0,005 nên ta tính hệ số phân bố ngang theo phơng pháp đòn bẩy 3.4 Hệ số xung kích: + = 1+ 15 = 1.214 37.5 + 32.4 3.5 Lực cắt mặt cắt gối: mặt cắt dầm nguy hiểm dầm ngoài: W = ì32.4= 16.2 - Do tĩnh tải giai đoạn I: QtcI = q tcI ì W = 16.2ì1265.8 = 20379.4 kg QttI = 1.1ì QtcI = 222417.3 kg - Do tĩnh tải giai đoạn II: QtcII = qtcII ìW = 16.2ì178.3 = 2870.6 kg QttII = qttII ìW = 1.5ì2870.6 = 4307 kg - Do H30: Với = 0; l = 32.4 tra bảng tải trọng tơng đơng giáo trình cầu BTCT ta có: qtđ = 2.451 (T/m) QHtc 30 = qtdìWì =16.2 ì2451ì0.725 = 28609.3 kg QHtt 30 = (1+ à)ì nhì Q tcH 30 =1.4ì28609.3ì1.214 = 48625.4 kg - Do XB80: Với = 0; l = 32,4: Tra bảng trọng lợng tơng đơng ta có qtđ = 4688 kg/m tc = qtdìWì = 4688ì16.2 ì0.5 = 37738.4 kg Q XB 80 tt tc Q XB 80 = 1.1 ì Q Xb 80 = 1.1ì37738.4 = 41512.2 kg - Do ngời: qng = 1.5ì300 = 450 (kg/m) L/2 QtcN = 450ì16.2 ì0.81 = 5868.5 kg QttN = 1.4.ì QtcN = 8215.8 kg 3.6 Mô men uốn mặt cắt nhịp: W = ì8.05ì32.4 = 129.61 - Do tĩnh tải giai đoạn I: M tcI = q tcI ì W = 1265.8ì129.61 = 164060.3 (kg.m) ĐAH M = 1/2L 32.4 M ttI = 1.1ì M tcI = 180466.4 (kg.m) - Do tĩnh tải giai đoạn II: M tcII = qtcII ìW = 178.3ì129.61 = 23109.5 (kg.m) M ttII = qttII ìW = 267.5ì129.61 = 34670.7 (kg.m) hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm - Do H30: Với = 0,5; l = 16.2 tra bảng tải trọng tơng đơng giáo trình cầu BTCT ta có: qtđ = 1760 (kg/m) M Htc 30 = qtdìWì = 1760ì129.61ì0.725 = 165382.4 (kg.m) M Htt 30 = (1+ à)ì nhì M tcH 30 = 1.4ì165382.0ì1.214 = 281083.9 (kg.m) - Do XB80: Với = 0; l = 32.4 qtđ = 4688 (kg/m) tc = qtdìWì = 4688ì129.61ì0.5 = 296353.3 (kg.m) M XB 80 tt tc M XB80 = 1.1ì M Xb 80 = 325988.6 (kg.m) - Do ngời: M tcN =450ì0.81ì129.61 = 47242.5 (kg.m) M ttN = 1.5ì M tcN = 66139.9 (kg.m) Kiểm tra với tổ hợp tải trọng 4.1 Kiểm tra ứng suất giai đoạn I: - ứng suất mép dầm thép: M ttI 180466.4 ì 100 = I = = 1235.3 (kg/cm2) 14609 Wt t t tt = 1235.3 (kg/cm2) < Rut =2800 (kg/cm2) Đạt - ứng suất mép dới dầm thép: M ttI 180466.4 ì 100 = I = = 948.3 (kg/cm2) 19030 Wt d t tt = 948.3 (kg/cm2) < Rut =2800 (kg/cm2) Đạt 4.2 Kiểm tra ứng suất pháp mặt cắt dầm biên: - ứng suất mép BTCT tĩnh tải giai đoạn II n tII b = ì M ttII 34670.7 ì 100 ì y tbt = ì ì 47.5 = - 6.99 (kg/cm2) 6.5 3624652 J ld btII = 6.99 (kg/cm2) < 0.2ìR bn = 0.2ì140 = 28 (kg/cm2) Vì không cần xét ứng suất từ biến sinh tổ hợp - ứng suất mép dới BTCT: n bd = ì M ttII + M tth (325988.6 + 180466.4) ì 100 ì Ybd = ì 17.5 = ì J td 6.5 3624652 = - 79,2785 (kg/cm2) Đạt - ứng suất mép dầm thép: M ttI M ttII + M tth t t b= T ytb = -1409.4 (kg/cm2) n Wt J td tt =1409.4 (kg/cm2) < R ut = 2800 (kg/cm2) Đạt - ứng suất mép dới dầm thép: hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm M ttI M ttII + M tth d = d + Yt = - 2472.2 (kg/cm2) Wt J td d t td = 2472.2 (kg/cm2) < R tn = 2800 (kg/cm2) Đạt -Kết luận: Kích thớc chọn đảm bảo yêu cầu chịu lực 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) hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm b1 = 30 (cm) 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 2000 700 1950 2000 2450 1200 1950 1500 3000 1100 4x2200=8800 1100 3950 3500 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 ) hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 10 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm - Đá kê gối: 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 GKCN = 150.58 + 18.18 = 168.76(T ) 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 11 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 12 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 13 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: hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 14 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm 10500 850 2000 700 800 4x2200=8800 700 800 850 2250 15000 15000 4400 11500 800 11500 2250 1600 6000 950 1000 8000 950 2000 2000 1000 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 15 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm AXM = 5+2(30+60/2+15+20) = 195 cm chọn = 200 cm -Chiều dài thân trụ ký hiệu sử dụng tính toán 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)ì11.5ì2,5 = 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 16 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Rh = nh.(1+à).m..q0. = 0,5 ,L = 64,8 m ,q0 = 1,76 (T/m) 1+à = 1,214 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 17 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm R0 = (Ruì Fb+ Rtì FCT)ìm 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) hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 18 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm Số lợng cọc cần thiết n= 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 19 đồ án tốt nghiệp môn cầu hầm - Đập đầu cọc, vệ sinh hố móng - 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 hồ đức tiến lớp cầu hầm k38tc 20 ... = 20379.4 kg QttI = 1.1ì QtcI = 222417.3 kg - Do tĩnh tải giai đoạn II: QtcII = qtcII ìW = 16.2ì178.3 = 2870.6 kg QttII = qttII ìW = 1.5ì2870.6 = 4307 kg - Do H30: Với = 0; l = 32.4 tra bảng... 32.4 M ttI = 1.1ì M tcI = 180466.4 (kg.m) - Do tĩnh tải giai đoạn II: M tcII = qtcII ìW = 178.3ì129.61 = 23109.5 (kg.m) M ttII = qttII ìW = 267.5ì129.61 = 34670.7 (kg.m) hồ đức tiến lớp cầu hầm ... dầm biên: - ứng suất mép BTCT tĩnh tải giai đoạn II n tII b = ì M ttII 34670.7 ì 100 ì y tbt = ì ì 47.5 = - 6.99 (kg/cm2) 6.5 3624652 J ld btII = 6.99 (kg/cm2) < 0.2ìR bn = 0.2ì140 = 28 (kg/cm2)