Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu thiết kế kĩ thuật cầu extradosed

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu thiết kế kĩ thuật cầu extradosed, phương án sơ bộ cầu đúc hẫng, đầy đủ bản vẽ thuyết minh và bảng tính. Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu thiết kế kĩ thuật cầu extradosed, phương án sơ bộ cầu đúc hẫng, đầy đủ bản vẽ thuyết minh và bảng tính. Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu thiết kế kĩ thuật cầu extradosed, phương án sơ bộ cầu đúc hẫng, đầy đủ bản vẽ thuyết minh và bảng tính. Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu thiết kế kĩ thuật cầu extradosed, phương án sơ bộ cầu đúc hẫng, đầy đủ bản vẽ thuyết minh và bảng tính. Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu thiết kế kĩ thuật cầu extradosed, phương án sơ bộ cầu đúc hẫng, đầy đủ bản vẽ thuyết minh và bảng tính.

Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Phần thiết kế sơ Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp chơng I pasb I: cầu dầm btdl liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cân I Tổng quan công nghệ thi công cầu BTCTDƯL ph ơng pháp đúc hẫng cân băng Bê tông vật liệu chịu nén tốt , chịu kéo chịu kéo nên bê tông dùng kết cấu chịu nén Để khắc phục ngời ta đa cốt thép vào bê tông để chịu kéo Sự đời BTCT đánh dấu phát triển công nghệ vật liệu xây dựng Các cầu dầm BTCT đợc áp dụng , nhiên chiều dài nhịp hạn chế ( 24 m ) Kết cấu BTCT dự ứng lực với nguyên lý kéo căng cốt thép để nén trớc bê tông cho phép nhịp dầm lớn Điển hình nh nhịp dầm 33 m tới 43 m dầm cắt khúc Việc đa giải pháp hợp lý kết cấu , giải pháp Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp công nghệ thi công thích hợp cho phép kết cấu BTCT_DƯL vợt đợc độ lớn Cầu dầm BTCT_DƯL liên tục thi công phơng pháp hẫng , mặt cắt dầm thay đổi loại cầu giải tơng đối tốt vấn đề vật liệu kết cấu Loại cầu thờng sử dụng cho loại nhịp từ 80 - 130 m lớn , có tới 250 m nh cầu SHOTTWIEN áo nớc ta cầu BTCT _DƯL thi công hẫng đợc áp dụng cầu Phú Lơng Hải Dơng , cầu Sông Gianh , cầu Hoà Bình Từ phân tích ta thấy chọn phơng án cầu liên tục BTCT dự ứng lực thi công hẫng 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 : (2 x33+55+84+55 + 2x33) m Phạm vi đờ ng g trò n R= 00 0m ,L= 17 0m 32 66 00 33 00 300 550 00 840 00 5000 50 00 15 50 33 00 300 150 12 000 3x40 00 x3 50 3x30 00 120 00 3x3 000 4x3 500 19 05 17.66 6.33 II I 3x4 000 9.34 19 50 7.66 i= % 00 16.33 i= 4% 15.0 20 00 10.0 8.8 14.3 4.7 000 13.80 3.80 5.76 92 M NTT+ 5.80 2.3 0.00 1.1 80 7.8 4.3 10 01 76 M NCN + 7.00 1.8 M NTN+ 2.30 -7 -16 00 -1 8.16 -19 17 -2 1.99 -21.99 -2 4.24 -2 4.2 -31.2 -3 1.2 MSS:-40 0 - Kết cấu cầu đối xứng gồm nhịp dẫn phía bên trái nhịp dẫn phía bên phải hệ cầu BTCTDƯL liên tục nhịp thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân - Dầm liên tục nhịp 55+84+55 m tiết diện hình hộp chiều cao thay đổi +) Chiều cao dầm đỉnh trụ h= 5,0 m +) Chiều cao dầm nhịp h= 2,5 m - Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực mỹ quan kiến trúc - Mặt cắt hộp dạng thành xiên +) Chiều dày nắp : tb = 30 (cm) +) Chiều dày đáy : Mặt cắt gối 80 cm , mặt cắt nhịp 25 cm +) Chiều dày phần cánh hẫng : hc = 25 cm +) Chiều dày mặt cầu ngàm : tn = 80cm +) Chiều dày sờn dầm : ts = 45 cm - Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp 1- Bê tông cấp A có: +) fc = 40 (MPa) +) c = 25 (kN/m3) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 10 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Ec = 0,043 1,5 c 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 +) Giới hạn bền : fpu = 1860 Mpa +) Giới hạn chảy : fpu = 1670 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) - Nhịp dẫn : Dầm dẫn bờ dùng dầm BTCT dự ứng lực giản đơn chiều dài 33 m chế tạo định hình theo công nghệ căng trớc + Chiều cao 1,7 m + Cáp: Dùng loại bó xoắn + Có dầm ngang II.2.2 Kết cấu phần dới 1- Cấu tạo trụ cầu : - Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp , đổ bê tông chỗ mác M300 - Trụ T1, T2 , T5, T6: đợc đựng móng cọc khoan nhồi : d = 1.0 m - Trụ T3, T4 : đợc đựng móng cọc khoan nhồi : D = 1.5 m - Phơng án móng : Móng cọc bệ thấp - 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= 1.0 m III Tính toán kết cấu nhịp III.1 Yêu cầu tính toán cho phơng án sơ - Trong phơng án sơ yêu cầu tính toán KCN giai đoạn khai thác - Tiết diện hai mặt cắt + Mặt cắt gối (mặt cắt đỉnh trụ) (MC I-I) + Mặt cắt nhịp (MC II-II) - Tính toán trụ , mố: kiểm toán tổ hợp chất mắt cắt đỉnh bệ móng, sơ tính cọc - Nhịp dẫn cho phép chọn thiết kế định hình III.2 Xác định kích thớc cầu - Cần kiểm toán mặt cắt 1-1 2-2 nh hình vẽ - Chiều dài kết cấu nhịp: kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên Lnb= (0,6 ữ 0,7) chiều dài nhịp Lng +) Trong phơng án chọn Lng = 84 m +) Lấy : Lnb = 55 m - Xác định kích thớc mặt cắt ngang: Dựa vào công thức kinh nghiệm ta chọn mặt cắt ngang nh hình vẽ : Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 11 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 300 1300 1500 250 1500 1300 300 300 2193 2500 300 300 300 300 2193 300 800 300 250 12100 450 600 250 5000 450 2000 3251 800 300 300 2800 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 : = 12 m (khi thi công tiến hành lắp đồng thời xe đúc trụ) +) Đốt hợp long nhịp : dhl = 2m +) Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m +) Chiều dài đoạn đúc đà giáo : ddg = 12 m +) Số đốt ngắn : n = đốt , chiều dài đốt : d = m +) Số đốt trung : n = đốt , chiều dài đốt : d = 3.5 m +) Số đốt dài: n = đốt , chiều dài đốt d = m - Sơ đồ phân chia đốt dầm: sơ đ ph â n c h ia đ ốt 12000 2000 3x4000 4x3500 3x3000 d ầm 12000 3x3000 4x3500 3x4000 III.3 Xác định phơng trình thay đổi cao độ đáy dầm 2.774 Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phơng trình parabol có dạng : y2= ax + bx +c -Tại x= y2= 2774, suy c=2774 - Tại x= -40500 y2= - Tại x= 40500 y2= 0 Suy ra: b = -40.5 a = 1.691E-06 Vậy phơng trình có dạng: y2 = 1.691E-06x + 2774 (mm) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 12 40 Cầu Đờng 2000/2 Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp III.3.3 Xác định phơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm - Tính toán tơng tự ta có phơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm nh sau : y3 = 3.35315E-07x + 250 (mm) III.3 Xác định cao độ mặt dầm chủ Mặt dầm chủ đợc thiết kế với đờng cong có bán kính cong R = 3000 m.Ta xác định cao độ mặt dầm chủ theo công thức: L tr y1 = R x ( R H o ) ( g ) Trong đó: R-Bán kính đờng cong tròn :R=3000000mm Ho-Chiều cao mặt cắt gối : ho =5000mm Lg-Chiều dài nhịp : Lg =84000mm tr -Chiều dày trụ T3 : tr =3000mm x-Toạ độ mặt cắt (mm) III.3.5 Xác định phơng trình thay đổi chiều rộng đáy dầm Bề rộng đáy hộp thay đổi theo hàm bậc có dạng :Bđ=Bo+(Ho-Hx)tg Trong đó: Ho-Chiều cao mặt cắt gối : ho =5000mm Ho-Chiều cao mặt cắt có toạ độ x(mm) Bo-Chiều rộng mc gối : Bo =5600mm Bo-Chiều rộng mc có toạ độ x(mm) x-Toạ độ mặt cắt (mm) -Góc nghiêng sờn hộp , tg =0.1803 III.3.5 Xác định kích thớc mặt cắt dầm - Trên sơ phơng trình đờng cong đáy dầm đờng cong thay đổi chiều dày đáy lập đợc ta xác định đợc kích thớc mặt cắt dầm - Bảng tính toán kích thớc mặt cắt dầm chủ : Tên MC X y1 y2 H y3 Bđ (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) MC 5274 2774 2500 250 3251 S12 1000 5274 2772 2502 250 3250 S11 5000 5270 2732 2538 258 3244 S10 9000 5260 2637 2623 277 3228 S9 13000 5246 2488 2758 307 3204 S8 16500 5228 2313 2915 341 3176 S7 20000 5207 2097 3110 384 3141 S6 23500 5182 1840 3342 435 3099 S5 27000 5152 1541 3611 494 3050 S4 30000 5124 1252 3872 552 3003 S3 33000 5092 932 4160 615 2951 S2 36000 5058 582 4476 685 2895 S1 40500 5000 5000 800 2800 III.3.6 Tính toán đặc trng hình học mặt cắt tiết diện - Diện tích mặt cắt ngang Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 13 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp (x i x i +1 ).(y i y 2i +1 Toạ độ trọng tâm mặt cắt yc = (x i x i +1 ).(y 2i + y i y i +1 + y 2i +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 - y 2c f Bảng tính toán đặc trng hình học mặt cắt đầm chủ : Vị Chiề trí Số Chiều u trục hiệ dài cao Diện Jx Jy trun u đốt li tiết tích F cm4 cm4 g MC (cm) diện (cm2) hoà H Yo f= - 400 500 447 416 387 361 334 311 291 275 262 253 250 100 250 S1 450 S2 300 S3 300 S4 300 S5 350 S6 350 S7 350 S8 350 S9 S1 S1 MC giữ a 400 400 12658 11742 11171 10636 10142 96206 84522 240 209 189 172 156 140 127 115 106 81767 98.8 80000 94.0 79239 91.9 44017842 11 33012616 17 27207454 25 22432226 10 18537753 54 14931117 64 12160088 02 10070592 53 85364069 73362887 66234283 63299148 79207 91.8 63178405 91626 87720 91774133 01 88436321 63 86150616 34 83868815 84 81636335 52 79153680 36 76866826 04 74838369 36 73123797 96 71608251 88 70617394 06 70186379 46 70168337 25 Trong : +) Yo : Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 14 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Jx : Mômen quán tính MC trục xx +) Jy : Mômen quán tính MC trục yy III.3.7 Xác định t ải trọng tác dụng lên dầm chủ III.3.7.1 Tính tĩnh tải giai đoạn I giai đoạn II a 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 : L đốt Tên MC x Tên đốt (m) (m) S1 4.5 1/2Đốt Ko S2 7.5 Đốt S3 10.5 Đốt S4 13.5 Đốt 3 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 17 Đốt 20.5 Đốt 24 Đốt 27.5 Đốt 31.5 Đốt 35.5 Đốt 39.5 Đốt 10 1/2Đốt MC 40.5 HL Tổng 3.5 3.5 3.5 3.5 4 H F P đốt (cm) (cm2) (KN) 12658 500 11742 448 1812.16 11171 416 842.92 10636 387 802.25 10142 361 764.40 96206 334 848.20 311 91626 806.15 291 87720 769.73 276 84522 739.24 262 81767 815.65 254 80000 793.47 250 79239 781.07 250 DC (TTGHSD DC ) (TTGHCDI) (KN/m) (KN/m) 302.03 377.53 280.97 351.21 267.42 334.27 254.80 318.50 242.34 230.33 219.92 211.21 203.91 198.37 195.27 302.93 287.91 274.90 264.01 254.89 247.96 244.08 79207 194.29 194.29 242.87 9969.53 2800.86 3501.08 b Tính tĩnh tải giai đoạn II - Tính tĩnh tải giai đoạn II - Tĩnh tải giai đoạn II gồm có phận sau : +) Trọng lợng gờ chắn bánh +) Trọng lợng phần lan can (chân lan can+tay vịn) +) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu DWIITC = DWlp+ DWlc + DWgc - Tính trọng lợng lớp phủ mặt cầu Bề TL Bm(m Tên lớp dày(c riêng ) m) (KN/m 3) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 15 Khối lợng(KN/m) Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp BT Atsphan dày 22.563 12.08 BT bảo vệ dày 24.525 12.08 8.89 Lớp phòng nớcc dày 14.715 12.08 1.78 23.544 12.08 8.54 Kí hiệu Giá trị Đơn vị Blct Hlct Blcd Hlcd vat 300 100 500 150 350 mm mm mm mm mm DWlc 6.009 KN/m DWtv 1.611 7.620 KN/m KN/m Lớp tạo dốc 13.64 Trọng lợng dải lớp phủ mặt cầu : DWlptc= 32.85 (KN/m) - Tính trọng lợng lan can : Tên gọi đại lợng 1- Tính trọng lợng chân lan can Chiều rộng chân lan can Chiều cao chân lan can Chiều rộng lan chân lan can dới Chiều cao chân lan can dới Phần vát Trọng lợng dải phần chân lan can 2- Tính trọng lợng cột lan can tay vịn DClc= - Tính trọng lợng gờ chắn bánh : Kích thớc gờ chắn bánh b= b1= h= h1= Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 25 13 30 13 16 cm cm cm cm Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Diện tích gờ chắn bánh: S= 665.5 cm2 DWtcgc = 1.632 KN/m - Tổng hợp tĩnh tãi giai đoạn II +) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn DWIITC = DWlp+ DWlc+ DWgc = 32.85 + 2x7.620 +2x 1.632 = 51.36 (KN/m) +) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán DWIItt = DWIITC = 1,5 51.36 = 77.03 (T/m) III.3.7.2.Hoạt tải Tải trọng thiết kế : HL93 , đoàn Ngời hành kN/m2 III.3.8 Tính nội lực Ta tiến hành tính nội lực mặt cắt I-I II-II theo sơ đồ theo giai đoạn thi công khai thác III.3.8.1.Giai đoạn thi công Tính nội lực Sơ đồ Giai đoạn đúc hẫng đối xứng Sơ đồ : qtc Pxd+Pk10 Pxd+Pk10' qbt Tải trọng : +) Trọng lợng thân đốt dầm đúc (tĩnh tải GĐ I ) DC +) Trọng lợng bê tông ớt đốt đúc +) Tải trọng thi công tính toán : q TC =0,02 x 12.1x9.81 = 2.374 KN/m +) Trọng lợng xe đúc : PXD = 800 KN Tính toán giá trị mômen mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn đúc hẫng: Bảng giá trị mômen MC đỉnh trụ trình đúc hẫng: Trạng Chiề Tĩnh thái u tải Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Giá trị tiên chuẩn (KN.m) Giá trị tính toán (KN.m) 17 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 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 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 Cờng độ chịu nén bê tông Cờng độ chịu kéo thép Sức chịu tải cọc theo vật liệu Kí hiệu D d nthanh Ac As fc' fy Giá trị Đơn vị 1.5 m 28 mm 24 Thanh 1.767 M2 0.015 M2 0.75 3000 KN/m2 240000 KN/m2 Qvl 36457 KN IV.3.2.Tính toán sức chịu tải cọc theo đất Bảng số liệu địa chất khảo sát khu vực thi công cọc khoan nhồi STT Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Loại đất Sét hạt vừa Sét chảy dẻo Sét pha cát Cát hạt vừa Cát pha sỏi sạn H (m) e 1.23 3.75 8.42 8.50 0.81 0.97 0.91 0.75 0.1 0.6 0.4 Vô hạn 0.63 Lớp địa chất cọc xuyên qua: STT Loại đất Lớp Sét pha cát Lớp Cát hạt vừa Li (m) e 6.30 0.91 8.50 0.75 15.2 Lớp Cát pha sỏi sạn 0.63 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 , C KG/cm KG/cm T/m3 (độ) 2 0.4 1.95 1.82 1.87 1.92 0.39 0.31 0.18 0.06 1.95 0.01 2.1 1.2 2.6 1.8 2.4 17 20 32 36 , C KG/cm KG/cm T/m3 (độ) 2 1.87 1.92 0.18 0.06 1.95 0.01 35 2.6 1.8 2.4 20 32 36 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 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 = 12 (cọc) Sơ đồ bố trí cọc: 3x4500=13500 2250 2250 13500 2x4500=9000 2250 2250 18000 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 37 Cầu Đờng qp 0.65 Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V Tính toán thiết kế mố cầu V.1 Cấu tạo mố 4000 1000 500 5000 1700 2000 3050 1500 500 12000 2000 2000 1050 i=2% i=2% 1950 750 1500 3000 6000 1500 Các kích thớc bản: Tên gọi kích thớc Chiều cao mố Chiều rộng mố Loại gối Hệ số ma sát gối với bê tông Chiều cao tờng đỉnh Bề dầy tờng đỉnh Chiều cao tờng thân Bề dầy tờng thân Chiều dài tờng cánh Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 2000 x 3000 13000 2000 Kí hiệu hmo bmo Giá trị 500 1200 Đơn vị cm cm Gối f htd dtd htt dtt ltc Cao su 0.3 195 50 305 150 400 cm cm cm cm cm 38 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Bề dầy cánh Chiều dài độ Chiều dày độ Chiều rộng độ Chiều cao bệ móng Chiều dài bệ móng Bề rộng bê móng dtc lqd dqd bqd hm lm bm 50 400 30 1100 200 600 1300 cm cm cm cm cm cm cm V.2 Kích thớc thiết kế kcn cầu dẫn V.2.1 Cấu tạo MCN: 1/2 mặ t cắt I-I 500 2000 1/2 mặt cắt II-II 12300 250 7000 250 i=2% 180 1700 i=2% 200 1050 2000 650 x 2500 1050 V.2.2 Các kích thớc bản: Kết cấu nhịp cầu dẫn đợc sử dụng kết cấu định hình dầm giản đơn L = 33 m với kích thớc thiết kế nh sau: Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 39 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp mặt cắt ngang nhịp mặt cắt ngang tạ i gối 850 650 1700 200 650 200 250 225 1700 154 325 120 120 110 80 850 650 650 Bảng kích thớc thiết kế KCN cầu dẫn : Tên gọi kích thớc Kí hiệu Giá trị Đơn vị Chiều dài nhịp thiết kế L 33 m Chiều dài nhịp tính toán Ltt 32.4 m Chiều cao dầm chủ hdc 170 cm Chiều rộng bầu bdt 85 cm Chiều cao bầu hdt 25.5 cm Chiều rộng bụng b 20 cm Chiều cao bầu dới hd 35 cm Chiều rộng bầu dới bd 65 cm Diện tích mặt cắt ngang dầm chủ Fdc 5342.5 cm2 Số dầm chủ ndc dầm Khoảng cách dầm chủ adc 250 cm Chiều dày mặt cầu d 18 cm Diện tích mặt cắt dầm chủ kể bmc Fdc 9842.5 cm2 Trọng lợng dầm chủ dầm ngang Pdc 898.6 KN Chiều dày lớp phủ mặt cầu hmc 12 cm Tổng trọng lợng KCN PKCN 5391.8 KN Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn DCtc 163.39 KN/m Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 40 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V.3 Tĩnh tải KCN cầu dẫn mố - Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn : DCTC = 163,39 KN/m - Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn : DWTC = 51.35 KN/m - Tĩnh tải tiêu chuẩn toàn : - Tĩnh tải giai đoạn I tính toán : DCTT = 204,23 KN/m - Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn : - Tĩnh tải tính toán toàn gTT = 214.74 KN/m DWTC = 77.03 KN/m : gTT = 281.27 KN/m V.4 Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mố Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mố gồm: - Trọng lợng thân mố - Phản lực thẳng đứng trọng lợng KCN - Phản lực thẳng đứng hoạt tải đứng KCN - Phản lực thẳng đứng hoạt tải độ V.4.1 Tải trọng trọng lợng thân mố Các phận mố Tờng thân Tờng đỉnh Tờng cánh Bệ móng mố Bản độ Gờ kê độ Đất đắp sau mố Tổng tải trọng tiêu chuẩn Tổng tải trọng tính toán P (kN) 19.95 3.30 610.94 3960.00 275.63 13.50 2268.00 7151.32 8939.15 V.4.2 Tải trọng tĩnh tải hoạt tải KCN Chiều dài nhịp tính toán : L = 33 m Sơ đồ xếp tải nhịp dẫn nh sau : +) Tổng diện tích ĐAH : S = 16,5 +) Diện tích ĐAH dơng: +) Diện tích ĐAH âm: S+ = 16,5 S- = Tĩnh tải kết cấu nhịp đợc tính cho toàn cầu: +) Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I : DCTC = 163,39 (KN/m) +) Tĩnh tải tính toán giai đoạn I: DCTT = 1,25.163,39 = 204,23 (KN/m) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 41 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn II : DWTC = 51.35 (KN/m) +) Tĩnh tải tính toán giai đoạn II : DWTT = 1,5 51.35 = 77.03 (KN/m) 110 110 145 145 35 Hoạt tải kết cấu nhịp đợc tính cho Nội lực hoạt tải đợc lấy với tổ hợp lớn số tổ hợp sau: +) Tổ hợp 1: Xe tải thiết kế + Làn + Ngời +) Tổ hợp 2: Xe trục thiết kế + Làn + Ngời Xếp xe tải thiết kế xe trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có : +) Tung độ ĐAH xếp xe tải P (KN) Y 145 1.00 145 0.87 35 0.74 Pi.Yi 297.05 +) Tung độ ĐAH xếp xe trục P (KN) 110 110 Pi.Yi Y 1.00 0.97 216.7 Bảng tính toán áp lực từ KCN truyền xuống mố : Tên gọi đại lợng áp lực tải trọng áp lực tải trọng Ngời áp lực xe tải áp lực xe trục Tổ hợp : Xe tải + Làn + Ngời Tổ hợp : Xe trục + Làn + Ngời Tổng áp lực hoạt tải max áp lực tĩnh tải giai đoạn I áp lực tĩnh tải giai đoạn II Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Kí hiệu Plan PNg PXT P2T P1 P2 Pht PttI PttII 42 Giá trị TC 306.90 148.50 594.10 433.40 1049.50 888.80 1049.50 2695.94 791.01 TT 537.08 259.88 1039.68 758.45 1836.63 1555.40 1836.63 3369.92 1186.52 Đơn vị KN KN KN KN KN KN KN KN KN Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Tổng áp lực từ KCN PKCN 4536.45 6393.06 KN V.4.3 Tải trọng hoạt tải độ - Chiều dài độ : Lqd = 4,0 (m) - Bề rộng độ : Bqd = 12 (m) - Vẽ ĐAH phản lực gối độ vị trí vai kê Xe trục 1,2m Xe tải 4.3 m 1.00 4.3 m 4.00 m Sơđồ xếp tải độ +) Tổng diện tích ĐAH : S = +) Diện tích ĐAH dơng : S+ = +) Diện tích ĐAH âm : S- = - Xếp xe tải xe trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có +) Tung độ ĐAH xếp xe tải P (KN) Y 145 0.00 145 1.00 35 0.00 Pi.Yi 145 +) Tung độ ĐAH xếp xe trục P (KN) 110 110 Pi.Yi Y 0.70 187 - Bảng tính toán áp lực truyền lên vai kê hoạt tải độ Tên gọi đại lợng áp lực tải trọng áp lực tải trọng Ngời áp lực thẳng đứng xe tải áp lực thẳng đứng xe trục Tổ hợp : Xe tải + Làn + Ngời Tổ hợp : Xe trục + Làn + Ngời Tổng áp lực từ độ Kí hiệu Plan PNg PXT P2T P1 P2 Pht bqd Giá TC 19.0 9.0 290 374 318 402 402 trị TT 33.2 15.8 507.5 654.5 556.5 703.5 703.5 Đơn vị KN KN KN KN KN KN KN V.4.3 Tổng hợp áp lực thẳng đứng truyền xuống mặt cắt đáy bệ Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 43 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Tên tải trọng truyền lên bệ móng Tĩnh tải thân mố Tĩnh tải hoạt tải KCN Hoạt tải độ Tổng áp lực Ptc (KN) 7151.32 4536.45 402 12089.7 Ptt (KN) 8939.15 6393.06 703.5 16035.7 V.5 Tính toán bố trí cọc móng mố Móng cọc bệ thấp đợc thiết kế với móng cọc khoan nhồi D = 100 cm V.5.1 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 Kí hiệu Giá trị Đơn vị Mác bê tông chế tạo cọc M300 V.5.1.T Thép chế tạo cọc AII toán Đờng kính cọc thiết kế D m chịu Đờng kính cốt thép d 28 mm Số thép thiết kế nthanh 24 Thanh theo Ac 0.785 M2 Diện tích phần bê tông Diện tích phần cốt thép As 0.015 M2 Hệ số uốn dọc 0.75 Cờng độ chịu nén bê tông fc' 1150 KN/m2 QR = kéo pq Qcủa p + ps Qs W fy Cờng độ chịu thép 24000 KN/m2 Sức chịu tải cọc theo vật 8418.01 liệu Qvl KN Công thức tính toán sức chịu tải cọc theo đất 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 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 44 ính sức tải cọc đất Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) 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: 9000 2000 6000 1500 3000 1500 2000 13000 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 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 46 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp - 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 - 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 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 47 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp - 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 +) 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 cầu dẫn Trình tự thi công KCN cầu dẫn nh sau : +) Chuẩn bị - Chế tạo dầm I bãi đúc tập kết đầu cầu - Lắp dung giá long môn đờng vận chuyển dầm di chuyển cho giá +) Lao dầm - Lao dọc dầm xe lao - Sàng ngang dầm vào vị trí gối - Liên kết dầm lại dầm ngang đổ chỗ - Di chuyển giá long môn thi công nhịp lại VI.4 Thi công kcn cầu 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 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 48 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp - 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 +) 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 +) 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 49 Cầu Đờng ... Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Xe tải thiết kế + Làn -67472.75 Xe hai trục thiết kế + Làn -47962.45 90% xe tải + 90% Làn -43319.10 Tải trọng ngời -16651.59 Tổng sơ đồ (LL+IM+PL) - Với... Qua cánh 53.95806 37.38523 0.112412 17.63164 Đơn vị cm2 cm cm KN KN cm cm Đạt KN/cm2 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Sức kháng uốn danh định mặt cắt Hệ số sức kháng Sức kháng... 2x4500=9000 2250 2250 18000 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 37 Cầu Đờng qp 0.65 Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp V Tính toán thiết kế mố cầu V.1 Cấu tạo mố 4000 1000 500 5000 1700 2000 3050 1500