Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed

Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed Thiết kế phương án sơ bộ 2 cầu extradosed

Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp chơng II pasb II: cầu extradosed I Tổng quan cầu extrados Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 47 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Cầu Extrados (tên tiếng Anh Extradoed Bridge) đợc phát triển mạnh giới năm gần đây, Nhật Hàn Quốc Việt Nam, loại cầu hoàn toàn mẻ Extradoed Bridge tạm đợc dịch sang tiếng Việt là: cầu dầm cáp hỗn hợp, đợc coi kết hợp cầu Bê tông cốt thép DƯL cầu dây văng Hay nói cách khác cầu dầm cáp hỗn hợp đợc coi la giải pháp trung gian cầu BTCT DƯL cầu dây văng nhằm giải hạn chế cầu BTCT DƯL độ khó khăn cầu dây văng thiết kế, công nghệ thi công, công tác quản lý thác nh giá thành xây dựng II Giới thiệu chung phơng án II.1 Tiêu chuẩn thiết kế - Quy trình thiết kế : 22TCN 272 05 Bộ Giao thông vân tải - Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18 79 Bộ Giao thông vân tải - Tải trọng thiết kế : HL93 , đoàn Ngời hành KN/m2 II.2 sơ đồ kết cấu II.2.1 Kết cấu phần - Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 85 + 140 +85 m Phạm vi đờng cong tròn R= 3000 m , L= 310 m 85000 140000 85000 31.13 150 14000 12x 4000= 48000 31.13 5x3000= 15000 12000 17.13 5x3000= 15000 12x4000= 48000 150 2000 I 17.95 II 17.13 13.94 13.94 9.65 9.65 6.63 MNTT+ 5.80 0.92 2.36 0.00 1.15 MNCN+ 7.00 6.63 MNTN+ 2.30 -7.50 -16.00 -22.35 -22.35 -28.87 -28.87 MSS:-40.00 - Dầm liên tục nhịp thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân Tiết diện hình hộp chiều cao thay đổi : +) Chiều cao dầm đỉnh trụ h= m +) Chiều cao dầm nhịp h= 2,5 m - Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp 1- Bê tông cấp A có: +) fc = 45 (MPa) +) c = 25 (kN/m3) +) Ec = 0,043 c 1,5 f c' = 38006.99 (MPa) 2- Cốt thép DƯL hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có tiêu sau: +) Diện tích tao Astr = 98.71mm +) Cờng độ cực hạn: fpu = 1860 MPa +) Độ chùng sau 1000h 200C 2.5% 3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 EC 5-12 4- Cốt thép thờng: Sử dụng loại cốt thép có gờ với tiêu: +) Rs = 300 (MPa) +) Es = 200000 (MPa) +) fy = 420 (MPa) II.2.2 Kết cấu phần dới II.2.2.1- Cấu tạo trụ cầu Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 48 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp - Trụ cầu đợc liên kết cứng với kết cấu nhịp tao thành khung cứng - Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp , đổ bê tông chỗ mác M400 - Các trụ đợc đựng móng cạo khoan nhồi : D = 2,0m - Phơng án móng : Móng cọc đài cao II.2.2.2 - Cấu tạo mố cầu - Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ chỗ mác bê tông chế tạo M300 - Mố kết cấu nhịp dẫn đợc đặt móng cọc khoan nhồi D=1,0m III tính toán kết cấu nhịp III.1 Yêu cầu tính toán thiết kế sơ - Duyệt tiết diện mặt cắt + Mặt cắt gối (mặt cắt đỉnh trụ) + Mặt cắt nhịp - Tính toán trụ, mố, sơ tính cọc - Sử dụng chơng trình tính toán cầu chuyên dụng: Midas/Civil 6.3.0 III.2 Xác định kích thớc cầu - Kích thứơc mặt cắt ngang: Có chiều cao thay đổi nhng nên thay đổi từ đỉnh trụ đến đốt neo cáp - Chiều dài nhịp giữa: Khoảng từ 100-200m - Chiều dài nhịp biên: Thay đổi rộng, thông thờng (0,3-0,7) L +) Trong phơng án chọn Lng = 140m +) Lấy : Lnb = 85 m - Xác định kích thớc mặt cắt ngang: Dựa vào công thức kinh nghiệm ta chọn mặt cắt ngang nh hình vẽ : 1/2 mặt cắ t ngang I - I 1/2 mặ t cắ t ngang II - II 14600/2=7300 2000 250 3500 3500 1000 250 2000 250 250 1500 1788 1788 1500 2496 2500 400 300 3352 800 300 4000 1000 450 250 500 800 300 1000 2500 2500 800 250 500 1300 250 14600/2=7300 1000 250 3000 III.3 Tính đặc trng hình học mặt cắt dầm chủ III.3.1 Phân chia đốt dầm Để đơn giản trình thi công phù hợp với trang thiết bị có đơn vị thi công ta phân chia đốt dầm nh sau : +) Đốt đỉnh trụ : = 12m +) Đốt hợp long nhịp : dhl = 4m +) Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m +) Số đốt ngắn trung gian : n = đốt , chiều dài đốt : d = 3m +) Số đốt trung gian lai : n = 10 đốt , chiều dài đốt d = m Sơ đồ phân chia đốt dầm : Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 49 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 12000/2 5x3000= 15000 12x4000= 48000 2000/2 III.3.2 Xác định phơng trình thay đổi cao độ đáy dầm - Mặt cầu thay đổi theo phơng trình đờng tròn: (x-a)2+(y-b)2=R2 với R=3000m - Phần mặt cắt thay đổi: Đáy dầm thay đổi tuyến tính III.3.3 Tính toán đặc trng hình học mặt cắt tiết diện 12000/2 5x3000= 15000 12x4000= 48000 2000/2 - Diện tích mặt cắt ngang F= (xi xi+1).(yi yi2+1) - Toạ độ trọng tâm mặt cắt yc = (xi xi+1).(yi2 + y.y i i+1 + yi+1) 6F - Mô men tính mặt cắt trục x S x = (x i x i +12 ) (y i + y i y i +1 + y 2i + 1) - Mô men quán tính trục trung hoà Jth= Jx - y2c.F Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 50 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Bảng tính toán đặc trng hình học mặt cắt đầm chủ : Tên MC H (mm) 4000.0 MC sát trụ 3653.9 S1 3423.1 S2 3192.3 S3 2961.5 S4 2730.7 S5 2500.0 S6 2500.0 MC lại Bb (mm) tb (mm) F Yt (m) (m ) Yb (m) 6000.00 800.00 13.873 1.743 2.257 13.167 1.550 2.103 6162.23 707.69 7 6270.42 646.15 12.683 1.423 2.001 6378.61 584.62 12.187 1.296 1.896 6486.80 523.08 11.679 1.171 1.790 6594.98 461.54 11.159 1.049 1.682 Jxx (m ) 33.39 26.18 21.90 18.04 14.59 11.55 Jyy (m4 ) 150.356 147.437 145.327 143.077 140.683 138.140 6703.00 400.00 10.628 0.929 1.571 8.899 135.440 6703.00 400.00 10.628 0.929 1.571 8.899 135.440 Trong : +) F : Diện tích mặt cắt +) Yt : Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt dầm +) Yb : Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm +) Jxx : Mômen quán tính dầm với trục xx +) Jyy : Mômen quán tính dầm với trục yy +) H : Chiều cao dầm +) td : Chiều dày đáy hộp +) Bd : Chiều rộng đáy hộp để xác ta sử dụng CT để tính đặc trng hình học, duyệt tính đổi mặt cắt chữ T III.4 Tính tĩnh tải giai đoạn I giai đoạn II III.4.1 Tính tĩnh tải giai đoạn I - Từ đặc trng hình học mặt cắt dầm ta tính đợc trọng lợng đốt dầm - Bảng tính toán trọng lợng đốt dầm tĩnh tải dải đốt : F L đốt H P đốt DC Tên đốt (m) 1/2K0 K1 1.5 4.5 K2 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Tên MC MC đỉnh trụ MC sát trụ S1 S2 S2 S3 (m) (m2 ) (KN) (KN/m) 4.0000 4.0000 3.6539 3.4231 3.4231 3.1923 13.873 13.873 13.168 12.683 12.683 12.187 510.35 1492.14 950.98 340.24 331.59 316.99 914.88 304.96 51 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp K3 K4 K5 HL Các đốt khac Đôt đà giáo 14 S3 S4 S4 S5 S5 S6 3.1923 2.9615 2.9615 2.7307 2.7307 2.5000 2.5000 2.5000 12.187 11.679 11.679 11.159 11.159 10.628 10.628 10.628 2.5000 10.628 877.93 292.64 840.13 280.04 801.47 267.16 521.28 1042.57 260.64 260.64 3648.99 260.64 III.4.2 Tính tĩnh tải giai đoạn II Tĩnh tải giai đoạn II gồm có phận sau : +) Trọng lợng gờ chắn bánh +) Trọng lợng phần chân lan can +) Trọng lợng lan can tay vịn +) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu DWIITC = (DWgc+ DWclc+ DWlc+tv+ DWlp) - - Trọng lợng gờ chắn: Kích thớc gờ chắn bánh b= 25 b1= h= 30 h1= 10 cm cm cm cm Diện tích gờ chắn bánh:S= 725 cm2 DW 1.7 KN/m tc gc = Trọng lợng lan can: Các loại tải trọng Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Giá trị 52 Đơn vị Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Trọng lợng chân lan can Diện tích phân BT lan can Trọng lợng tay vịn cột Của tay vịn Của cột Tổng - 4.03 0.16434 0.83 0.13 0.7 4.86 KN/m m2 KN/m KN/m KN/m KN/m Trọng lợng lớp phủ: Tên lớp Bề dày(cm) TL riêng (KN/m3) Bm(m) Khối lợng(KN/m) 22.563 11 12.41 24.525 11 8.09 14.715 11 1.62 23.544 11 7.77 BT Atsphan BT bảo vệ Lớp phòng nớc Lớp tạo dốc Trọng lợng dải lớp phủ mặt cầu : DWlptc= 29.89 (KN/m) Tổng tảI trọng phần II: DWIITC = 4xDWgc+ 2x(DWclc+ DWlc+tv)+ DWlp = 4x1.78 + 2x4.86 + 29.89 = 46.73 (KN/m) III.5 Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công khai thác III.5.1 Các bớc thi công - Các giai đoạn thi công bao gồm 20 bớc: + Bớc1: Thi công đốt K1, căng DƯL + Bớc2: Thi công đốt K2, căng DƯL + Bớc3: Thi công đốt K3, căng DƯL + Bớc4: Thi công đốt K4, căng DƯL + Bớc5: Thi công đốt K5, căng DƯL + Bớc6: Thi công đốt K6, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc7: Thi công đốt K7, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc8: Thi công đốt K8, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc9: Thi công đốt K9, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc10: Thi công đốt K10, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc11: Thi công đốt K11, lắp cáp văng, căng DƯL Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 53 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp + Bớc12: Thi công đốt K12, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc13: Thi công đốt K13, lắp cáp văng, căng DƯL + Bớc14: Thi công đốt K14, căng DƯL + Bớc15: Thi công đốt K15, căng DƯL + Bớc16: Thi công đốt K16, căng DƯL + Bớc17: Thi công đốt K17, căng DƯL + Bớc18: Xong giai đoạn đúc hẫng + Bớc19: Thi công đốt HL biên, căng DƯL + Bớc20: Thi công đốt HL giữa, căng DƯL - ứng với 20 giai đoạn thi công có 20 sơ đồ kết cấu khác - Mô hình hoá Midas/Civil 6.3.0 : III.5.2 Tính nội lực mặt cắt đỉnh trụ (MC I-I) mặt cắt nhịp (MC II-II) III.5.2.2 Tính nội lực - Chọn trớc cáp văng: Mỗi dây cáp văng gồm 27 tao 15,2 suy diện tích dây cáp văng là: Acv=0,00378 m2 - Do ứng suất cho phép cáp văng =(0,6-0,65) f pu nên dự định căng giai đoạn thi công =0,4fpu Vậy lực căng dây cáp văng là: Pcv=0,4.1860.0,00378.103=2812,32 KN Sơ đồ 1: Thi công hẫng phần cáp văng - Sơ đồ: Quá trì nh thi công Sơđồ tính Buớ c 6: đúc đốt K6 - Đúc đốt K6 - Tải trọng: +Trọng l ợ ng bê tông t đốt K6 +Tải trọng xe đúc +Tải trọng thi công Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 54 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp - Mô hình: - Tải trọng : + Trọng lợng thân đốt đúc + Tải trọng thi công: qTC= 0.02x9.81x14.5 = 2.8449 KN/m + Trọng lợng xe đúc : PXĐ = 800 KN + Trọng lợng bê tông ớt đốt đúc K6 - Nội lực : Tổng giá trị mômen tính toán mặt cắt đỉnh trụ sơ đồ : + TTGHCĐ I: I I I I I I I I M sdI 1I = 1.25 xM DCI + 1.5 xM TC + 1.25 xM XD + 1.25 xM BTU + TTGHSD: I I I I I I I I M sdI 1I = 1xM DCI + 1xM TC + 1xM XD + 1xM BTU Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 55 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Bảng tổng hợp giá trị mômen: TTGHCĐ I (KN.m) MC I-I( M sdI 1I ) TTGHSD (KN.m) -127757.55 -102080.58 Sơ đồ 2: Sơ đồ hẫng tối đa - Sơ đồ : qtc qbt Pxd= 800 KN.m Pxd= 800 KN.m Sơđ tí nh Quá trì nh thi công Buớ c 17: đ úc đ ốt K17 - Căng DƯ L bó C1-13 - Đ úc đ ốt K17 - Tải trọng : +Trọng l ợ ng bê tông t đ ốt K17 +Tải trọng xe đ úc +Tải trọng thi công - Mô hình: - Tải trọng: + Trọng lợng thân đốt đúc + Tải trọng thi công: qTC= 0.02x9.81x14.5 = 2.8449 KN/m + Trọng lợng xe đúc : PXĐ = 800 KN + Trọng lợng bê tông ớt đốt đúc K17 + Lực căng cáp văng - Nội lực: Bảng tổng hợp giá trị mômen : Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 56 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V Tính toán thiết kế mố cầu V.1 Cấu tạo mố 4900 14600 300 500 500 2500 500 4500 2000 2562 4500 1800 1500 2200 300 2500 2100 2500 1810 1291 3000 1250 300 840 500 300 500 600 3714 7.09 1050 4500 1050 1050 3x4500=13500 6600 1050 15600 -22.91 Các kích thớc bản: Tên gọi Chiều dày tờng truớc Chiều cao tờng truớc Chiều dày tờng đỉnh Chiều cao tờng đỉnh Chiều rộng tuờng cánh Chiều cao tờng cánh Chiều dày tờng cánh Chiều cao bệ Chiều rông bệ theo p dọc Chiều rộng bệ theo p ngang Chiều dày tờng chắn Chiều cao tờng chắn Chièu dai tờng chắn Chiều dày độ Khẩu độ làm việc Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Ký hiệu tttr httr ttđ htđ Btc Htc ttc Hb Bdb Giá trị 2.2 1.5 0.5 3.714 4.5 0.5 2.5 6.6 Đơn vị m m m m m m m m m Bnb ttch htch l1tch tbqđ lbqđ 15.6 0.3 1.7 0.3 3.5 m m m m m m 75 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp bqđ V.2 Kích thớc thiết kế kcn 1788 800 1788 250 1500 1000 2500 400 1000 400 2000 250 500 1000 250 300 1500 2500 3500 450 450 2500 3500 800 250 500 250 14600/2=7300 1000 250 2500 14600/2=7300 2000 3352 3352 V.3 tính toán nội lực mc i-i (mc đáy móng) V.3.1 Các tải trọng tác dụng lên mặt cắt I-I - Mặt cắt I-I mặt cắt đáy móng nên có loại tải trọng sau tác dụng lên: + Trọng lợng thân tờng đỉnh + Trọng lợng thân tờng trớc + Trọng lợng thân tờng cánh + Trọng lợng thân bệ mố + áp lực ngang đất TLBT đât + áp lực ngang đất hoạt tải + Hoạt tải đặt độ + Phản lực KCN truyền xuống (tĩnh tải gđ1+gđ2+hoạt tải) + Lực ma sát gối cầu Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 76 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V.3.2 Sơ đồ tính toán mặt cắt I-I 1,2m 110KN 35KN 110KN 4,3m 145KN 145KN 0,688 4,3m 7000 3,35m 0,5H 0,4H LS EH II II e=1926,6 e=400 e=640 e=450 e=850 I-I V.3.3 Nội lực mặt cắt I-I tĩnh tải V.3 3.1 Do TLBT mố: DC1 - TLBT tờng đỉnh: Độ lệch tâm nội lực TLBT tờng trớc so với trọng tâm mặt cắt I-I e1=0, 45 m gây nội lực: Huớng sông N(KN) M(KNm) Q(KN) 561.6 252.72 - TLBT tờng trớc: Độ lệch tâm nội lực TLBT tờng trớc so với trọng tâm mặt cắt I-I e2=0, m gây nội lực: Huớng sông N(KN) M(KNm) Q(KN) 1235.52 494.208 - TLBT tờng cánh: + Thể tích tờng cánh: Vtờng cánh =16,713 m3 + Trọng lợng tòng cánh: Ptờng cánh=16,713.24=401,11 KN Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 77 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp + Độ lệch tâm nội lực TLBT tờng trớc so với trọng tâm mặt cắt I-I: e5=1, 93 m gây nội lực: Huớng đờng N(KN) M(KNm) Q(KN) 401.112 -774.15 - TLBT tờng bệ mố: + Gây nội lực mặt cắt N(KN) 6177.6 M(KNm) Q(KN) V.3.3.2 Do trọng lợng thân kết cấu nhịp - TLBT kết cấu nhịp truyền xuống thông qua phản lực gối, độ lệch tâm phản lực gối so với trọng tâm mặt cắt I-I: e4=0,64 m - Gây nội lực mặt cắt: Huớng sông N(KN) M(KNm) Q(KN) 2409.53 3764.9 V.3.3.3 Do tĩnh tải giai đoạn - Giá trị tĩnh tải giai đoạn 2: DWTC=46,73 KN/m - Xếp sơ đồ cầu hoàn thiện gây nội lực mặt cắt N(KN) 1122 Hớng sông M(KNm) Q(KN) 718.08 V.3.3.4 Do áp lực ngang tĩnh đất: EH - Tính tơng tự nh ta có bảng kết H(m) (KN/m3) 35 8.96 18 30 8.96 18 40 8.96 18 Ka 0.244 0.296 0.199 e(m) 3.58 3.58 3.58 B(m ) 19.3 19.3 19.3 - Gây nội lực Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Hớng sông N(KN) M(KNm) Q(KN) 78 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 35 30 40 1117.23 1353.09 911.123 319.2 386.6 260.3 V.3.3.4 Do áp lực nớc thẳng đứng: WA - Thể tích phần mố câu ngập nớc MNC N m 270,09 m MNTN - Gây nội lực mặt cắt: TH MNCN MNTN Huớng đuờng M(KNm N(KN) ) Q(KN) -2701 0 0 Hớng sông M(KNm Q(KN N(KN) ) ) 2700.98 0 0 V.3.4 Nội lực mặt cắt I-I hoạt tải V.3.4.1 Do hoạt tải đặt độ - Độ lệch tâm điểm đỡ độ so với trọng tâm mặt cắt I-I: e=0,85 m - Phản lực từ độ gây nội lực mặt cắt I-I: + Do xe tải(Đã tính hệ số xung kích, hệ số số làn) Truck Tando m Hớng sông M(KNm N(KN) ) Q(KN) 290 246.5 371.3 315.65 6 + Do Tải trọng tải trọng Ngời (Đã tính hệ số số làn) w(KN/ m) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Dt đah(m2) Hớng sông M(KNm Q(KN N(KN) ) ) 79 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 9.3 4.5 1.925 1.925 28.64 13.86 0 0 V.3.4.2 Do hoạt tải đặt KCN - Nội lực LL + Lane + IM ( Đã tính hệ số làn, số làn) Hớng đờng N(KN M(KNm ) ) Q(KN) TH Truck Tando m -155 -99.2 -131 -83.84 Hớng sông N(KN) M(KNm) 1916.54 2994.6 2643.8 1692.04 Q(KN ) - Nội lực Ngời Ngời Hớng đờng M(KNm Q(KN N(KN) ) ) -22.4 -19.04 Hớng sông M(KNm Q(KN N(KN) ) ) 530.5 339.52 V.3.4.3 Do áp lực ngang đất hoạt tải: LS - Công thức tính áp lực đất hoạt tải sau mố LS = K a heq H B Trong : +) H : Chiều cao tờng chắn chịu áp lực đất +) B : Bề rộng tờng chắn chịu áp lực đất +) K : Hệ số áp lực đất chủ động +) : Trọng lợng riêng đất +) heq : Chiều cao lớp đất tơng đơng hoạt tải - Chiều cao lớp đất tơng đơng hoạt tải xác định theo chiều cao tờng chắn: Chiều cao tờng chắn Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Chiều cao lớp đất tơng đơng 80 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp H (mm) 1500 1500 ữ 3000 3000 ữ 6000 9000 heq (mm) 1700 1200 760 610 - Ta có bảng kết H(m) (KN/m3) Ka 18 18 18 0.2444 0.2959 0.1993 e(m ) heq( m) B(m ) 3.5 0.71 14.6 3.5 0.71 14.6 3.5 0.71 14.6 Hớng sông N(KN ) 35 30 40 M(KNm) 1117.23 1353.09 911.123 Q(KN) 319.2 386.6 260.3 V.3.4.4 Do ma sát gối cầu : FR - Lực ma sát gối cầu phải đợc xác định sở giá trị cực đại hệ số ma sát mặt trợt Lực ma sát FR đợc xác định theo công thức sau : FR = fmax N Trong : +) fmax : hệ số ma sát bê tông với gối di động cao su : fmax = 0,3 +) Tổng áp lực lớn tĩnh tải hoạt tải KCN truyền xuống mố - Ta có bảng kết quả: TH N KN e m Truck 7881.5 4.2 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Hớng đờng M Q KNm KN 2364.4 10073 N KN 81 N KN Hớng sông M Q KNm KN 10072.5 2364 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Tando m 7530.7 4.2 9624 2259.2 9624.26 2259 V.3.5 Tổ hợp nội lực mặt cắt I-I - Chỉ tổ hợp theo TTGH CĐ1 TTGH SD + Các loại tải trọng tiêu chuẩn gây nội lực mặt cắt Hớng đờng Kí hiệ N M Q Tên tải trọng u KN KNm KN a - Trọng lợng phận mố 1.0 Tuờng đỉnh Gtđ 561.6 0.0 0.0 1.0 1235 Tuờng trớc Gtt 0.0 0.0 1.0 Tuờng cánh Gtc 401.1 -774.1 0.0 1.0 6177 Bệ mố Gbe 0.0 0.0 Trọng lợng đất Gđ 1.0 bệ mố ất 0.0 0.0 0.0 b - áp lực đất áp lực đất ngang chủ động (với =35 1.0 1573 độ) EH 0.0 0.0 c - áp lực tĩnh tải kết cấu nhịp Do tĩnh tải giai 1.0 3764 đoạn I DC 0.0 0.0 Do tĩnh tải giai 1.0 1296 đoạn II DW 0.0 0.0 d - áp lực hoạt tải 1.0 Truck LL 155.0 -99.2 0.0 Do hoạt tải Tando 1.0 KCN m LL 131.0 -83.8 0.0 1.0 LL 332.5 0.0 0.0 Do hoạt tải Truck Tando 1.0 độ m LL 413.9 0.0 0.0 áp lực đất ngang hoạt tải (với =35 1.0 độ) LS 0.0 0.0 319.2 f - Các áp lực khác Lực ma sát Truck FR 1.0 0.0 gối cầu 10072 2364 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 82 Hớng sông 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 N KN 252.7 0.0 494.2 0.0 401.1 6177 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4406.0 1573 2409.5 0.0 2409.5 0.0 1916.5 0.0 1692.0 0.0 332.5 282.6 0.0 413.9 351.8 0.0 0.0 1117.2 319.2 0.0 10072 2364 0.0 1.0 1.0 3764 3764 1.0 1.0 1.0 1.0 2994 2643 1.0 Q KN 561.6 1235 1.0 1.0 M KNm Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Tando m áp lực nớc thẳng đứng MNCN WA MNTN WA 0.0 2701 1.0 1.0 9624.3 2259 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 1.0 0.0 2701 9624.3 2259 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 - Tổng hợp nội lực mặt cắt I-I để tính toán thiết kế: TTGH CĐ1 SD Mômen 30345.8 22334.0 Lực cắt 26505.3 19232.7 Lực dọc trục 5899.64 4257.23 V.4 Tính toán bố trí cọc móng mố Móng cọc bệ thấp đợc thiết kế với móng cọc khoan nhồi D = 100 cm V.4.1 Tính toán sức chịu tải cọc theo vật liệu Công thức tính toán sức chịu tải cọc theo vật liệu Qcoc = (0,85 f c Ac + f y As ) ' Trong : +) fc : Cờng độ chịu nén bê tông +) Ac : Diện tích phần bê tông mặt cắt ngang cọc +) fy : Cờng độ chịu kéo thép +) As : Diện tích phần thép mặt cắt ngang cọc +) : Hệ số uốn dọc , = 0,75 Bảng tính toán sức chịu tải cọc theo vật liệu Tên gọi đại lợng Mác bê tông chế tạo cọc Thép chế tạo cọc Đờng kính cọc thiết kế Đờng kính cốt thép Số thép thiết kế Diện tích phần bê tông Diện tích phần cốt thép Hệ số uốn dọc chịu nén bê tông NguyễnCờng Ngọcđộ Thạch Cờng độ chịu kéo thép Bộ B-K 44 Sức chịu tải cọc theo vật liệu Kí hiệu Giá trị M300 AII D d 28 nthanh 24 Ac 0.785 As 0.015 0.75 fc' 1150 83 fy 24000 8418.01 Qvl Đơn vị m mm Thanh M2 M2 KN/m2Cầu Đờng KN/m2 KN Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V.4.2.Tính toán sức chịu tải cọc theo đất Công thức tính toán sức chịu tải cọc theo đất QR = pq Q p + ps Qs W Trong : +) QR : Sức chịu tải cọc theo đất +) QS = qS AS : Sức kháng thân cọc +) QP = qP AP : Sức kháng chân cọc +) qS : Sức kháng đơn vị thân cọc +) qP : Sức kháng đơn vị chân cọc +) AS : Diện tích bề mặt thân cọc +) AP : Diện tích bề mặt chân cọc +) qS : Hệ số sức kháng thân cọc +) qP : Hệ số sức kháng chân cọc +) W : Trọng lợng cọc Theo Reese oneill (1999 ) ta có : qS = .Su , qp=9 Su Nếu cọc nhồi có đờng kính 0.7-1.8m đất không yếu(Su>50 kpa) Thì 1.5m đoạn cọc =0 1d cọc cuối =0 đoạn cọc giửa =0.55nếu Su Chọn số cọc bố trí móng n = (cọc) Sơ đồ bố trí cọc: Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 85 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 1050 ỉ 15 00 1050 00 15 1050 ỉ 00 15 ỉ ỉ 15 00 4500 15 00 6600 ỉ 00 15 4500 6600 00 15 ỉ ỉ ỉ 15 00 1050 x 4.5=13500 1050 1050 15600 VI Dự kiến công tác thi công VI.1 Thi công trụ Phơng pháp thi công trụ giống giống nhau, với MNCN +7.00 m MNTN +2.30, ta chọn mực nớc thi công +4.65 m Với MNTC nh ta tiến hành thi công trụ theo bớc nh sau: +) Thi công mặt bằng: - Định vị tim hố móng - San lấp mặt - Đóng cọc định vị - Rung hạ cọc ván thép - Tiếp tục san lấp mặt +) Thi công cọc: - Định vị tim cọc - Khoan cọc - Vệ sinh lỗ khoan - Hạ lồng thép - Đổ bêtông cọc +) Đào hố móng: - Đào đất khỏi vòng vây cọc ván Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 86 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp - Đổ bêtông bịt đáy - Làm khô hố móng +) Đổ bêtông bệ móng: - Đập đầu cọc, vệ sinh hố móng - Đổ lớp vữa tạo phẳng - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép đổ bêtông bệ trụ +) Đổ bêtông thân trụ: - Lắp dung ván khuôn, cốt thép đổ bêtông thân trụ - Bảo dỡng bêtông - Tháo ván khuôn VI.2 Thi công mố Mố cầu đợc bố trí đối xứng đợc thi công điều kiện không ngập nớc ta đề xuất biện pháp thi công mố nh sau: +) Chuẩn bị: - San ủi mặt thi công mố - Định vị tim mố - Làm đờng di chuyển máy khoan +) Thi công cọc: - Định vị tim cọc - Khoan lỗ - Vệ sinh lỗ khoan, hạ lồng cốt thép - Đổ bêtông cọc +) Đổ bêtông bệ mố: - Đào hố móng, hút nớc - Đập đầu cọc - Đổ bê tông đệm - Lắp dung ván khuông, cốt thép tiến hành đổ bêtông bệ mố +) Đổ bêtông tờng mố - Lấp đất đến cao độ đỉnh móng - Lắp dung đà giáo - Lắp ván khuôn, cốt thép - Đổ bêtông phần tờng thân, xà mũ, tờng đầu, tờng cánh Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 87 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Hoàn thiện mố - Dỡ ván khuôn, đà giáo - Đắp đất đờng sau mố - Lắp kê, giảm tải - Xây tứ nón, chân khay - Hoàn thiện mố VI.3 Thi công KCN Kết cấu nhịp cầu kết cấu cầu BTCT DƯL liên tục, đợc thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân Trình tự bớc thi công nh sau : +) Đúc đốt K0 - Lắp dung đà giáo mở rộng trụ ván khuôn đỉnh trụ - Lắp dặt cốt thép đốt K0 - Tiến hành đổ BT - Khi BT đủ cờng độ tiến hành căng kéo CT DƯL +) Đúc đoạn đà giáo cố định - Lắp dựng đà giáo - Lắp đặt ván khuôn, cốt thép - Đổ bêtông +) Đúc hẫng cân - Neo khối K0 xuống trụ cờng độ cao - Lắp xe đúc - Lắp ván khuôn, cốt thép dầm - Thi công hẫng đốt dầm - Từ đốt K6 đến đốt K13, sau bê tông đạt cờng độ tiến hành lắp cáp văng, sau căng DƯL +) Đổ BT đốt hợp long - Hợp long nhịp biên đà giáo - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép - Đổ BT đốt hợp long nhịp biên - Di chuyển xe đúc vị trí nhịp - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép - Đổ BT đốt hợp long nhịp Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 88 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Hoàn thiện cầu - Tháo dỡ thiết bị thi công - Thi công lớp phủ, lan can, đèn chiếu sáng - Hoàn thiện cầu Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 89 Cầu Đờng ... 3.1 923 2. 9615 2. 9615 2. 7307 2. 7307 2. 5000 2. 5000 2. 5000 12. 187 11.679 11.679 11.159 11.159 10. 628 10. 628 10. 628 2. 5000 10. 628 877.93 29 2.64 840.13 28 0.04 801.47 26 7.16 521 .28 10 42. 57 26 0.64 26 0.64... 00 22 5 22 5 30 R R3 00 22 5 750 120 0 ỉ150 30 23 25 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 74 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V Tính toán thiết kế mố cầu V.1 Cấu tạo mố 4900 14600 300 500 500 25 00... TTGHSD(KN.m) Sơ Sơ Sơ Sơ đồ đồ đồ đồ -1 128 9.69 -8880 .24 Sơ đồ 18306.66 122 04.4 15607.05 9504.67 Sơ đồ Tổng 22 624 . 02 128 28.83 III.5.3 Tính toán bố trí cốt thép III.5.3.1 Các công thức tính toán bố