THÔNG TIN TÀI LIỆU
Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S PHẦN I: THIẾT KẾ MỐ CẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠNG TRÌNH: Thuyết minh nhiệm vụ thiết kế kĩ thuật thiết kế thi công cầu bao gồm số liệu sau: - Cầu bắc qua kênh thuộc địa phận tỉnh Quảng Trị Công trình cầu Thủy Lợi với chiều dài L = 16m nằm tuyến đường tỉnh lộ 74 thuộc huyện Gio Linh Nối liền xã phía tây huyện Gio Linh xã vùng đông Gio Linh Cây cầu giúp giao thông người dân lại tuyến thuận lợi Giúp người phát triển kinh tế, ổn định sống góp phần vào phát triển chung tỉnh - Kết cấu nhịp: + Loại cầu: Cầu Giản đơn, dầm rổng DƯL + Chiều dài nhịp: 16m + Số lượng nhịp: nhịp + Mặt cắt ngang: Tiết diện rỗng + Sử dụng BTCT ứng suất trước - Kết cấu hạ bộ: + Kiểu Mố: Mố tường + Kiểu Móng: Móng cọc đổ chổ - cọc khoan nhồi D800 - Địa chất: + Lớp 1: Cát hạt trung dày 2m + Lớp 2: Cuội sỏi - Thủy văn: + Các loại mực nước: MNCN 1m; MNTT= -1m; MNTN= -2.5m; MNTC: -2m + Thời gian thi cơng: - Điều kiện dân cư, văn hóa, xã hội: Cơng trình cầu gần trung tâm thị xã nên dân tới sinh sống tăng đáng kể vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều.Dân cư sống nhiều nghề nghiệp đa dạng buôn bán, kinh doanh dịch vụ du lịch.Bên cạnh có phần nhỏ sống nhờ vào nông nghiệp - Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, nhân công: SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S + Vật liệu đá: vật liệu đá khai thác mỏ gần khu vực xây dựng cầu Đá vận chuyển đến vị trí thi cơng đường cách thuận tiện.Đá đảm bảo cường độ kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu + Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng khai thác gần vị trí thi cơng, đảm bảo độ sạch, cường độ số lượng + Vật liệu thép: sử dụng loại thép nước thép Thái Nguyên,… loại thép liên doanh thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép lấy đại lý lớn khu vực lân cận + Xi măng: nhà máy xi măng xây dựng tỉnh thành đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng.Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho cơng trình xây dựng thuận lợi, ln đảm bảo chất lượng số lượng mà yêu cầu công trình đặt + Thiết bị cơng nghệ thi cơng: để hòa nhập với phát triển xã hội cạnh tranh theo chế thị trường thời mở cửa, công ty xây dựng công trình giao thơng mạnh dạn giới hóa thi cơng, trang bị cho máy móc thiết bị công nghệ thi công đại đáp ứng u cầu xây dựng cơng trình cầu + Nhân lực máy móc thi cơng: tỉnh có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi công Về biên chế tổ chức thi công đội xây dựng cầu hoàn chỉnh đồng Cán có trình độ tổ chức quản lí, nắm vững kỹ thuật, cơng nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao Các đội thi cơng trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ Kết luận: Nhìn chung vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi cơng, tình hình an ninh địa phương thuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đề SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S CHƯƠNG 2:TÍNG TỐN THIẾT KẾ MỐ CẦU 2.1 Ngun lý tính tốn thiết kế mố cầu -Mố kết cấu làm việc dạng tường chắn đất kê đở kết cấu nhịp, tính tốn thiết kế mố cầu cần thiết phải đảm bảo khả kê đở kết cấu nhịp dầm bên đồng thời đảm bảo ổn định suốt trình khai thác sử dụng 2.2 Tiêu chuẩn tải trọng thiết kế -Tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình giao thơng 22TCN 272-05 2.3 số liệu ban đầu + Số xe thiết kế: n = + Hệ số xe m =1 + Hệ số xung kích IM = 0,25 + Hệ số điều chỉnh tải trọng f=1,0 + Cường độ bê tông mố fc’=30 MPa + Dung trọng bê tông c = 25 KN/m3 + Trọng lượng riêng lớp phủ p =22,5 KN/m3 + Trọng lượng riêng đất đắp D =18 KN/m3 + Góc nội ma sát đất đắp D =350 + Cao độ đáy móng mố -0.7 - Các số liệu kết cấu nhịp + Chiều dài dầm 16 m + khổ cầu + 2x1m + Số lượng dầm chủ 12 dầm + Chiều dày lớp bê tông nhựa cm + Bề rộng lề lan can 0,5 m + Bề rộng phần xe chạy 9,0 m + Tải trọng thiết kế HL93 - Các số liệu mố cầu + Loại mố: mố tường BTCT có f’c = 30Mpa, độ đầu cầu BTCT có f’c = 25Mpa Móng mố sử dụng móng cọc khoan nhồi SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S 2.4 Xác định tĩnh tải tác dụng lên mố cầu 2.4.1 Tĩnh tải kết cấu nhp : MặT CắT NGANG CầU DầM BảN L=16M ( TL 1:100 ) 25100 25 1200 450 Ng êi ®i 450 20 65 90 Bê tông đổtạ i chỗ dày cm 2510025 Ng ời 2% 12x100 = 1200 2.1 Mặt cắt ngang cầu -Kết cấu nhịp: gồm nhịp đơn giản có chiều dài nhịp : 16 (m) -Mặt cắt ngang dầm chủ dạng dầm BTCT * Chiều rộng mặt cầu: B = B1 + B2 +B3 + B12 = 12m Trong đó: B1: chiều rộng phần xe chạy, B1=9 m B2: chiều rộng gờ chắn bánh xe, B2 =0.25m B3: chiều rộng phần người bộ, B3=1m B4: chiều rộng lan can, B4=0.25m * Chọn tiết diện dầm chủ: Theo 22TCN272-05 chiều cao dầm chủ bao gồm mặt cầu, với dầm đúc sẵn bê tông cốt thép lấy tối thiểu sau: d = (1/15 ÷ 1/25)xL Chọn d = 1/20×16 = 0.8 (m) Chọn chiều cao dầm chủ : d = 0.8 (m) 2.4.1.1 Trọng lượng lớp mặt cầu: - Dung trọng bêtông atphan là: 2.25 (T/m3) - Dung trọng lớp phòng nước là: 1.5 (T/m3) - Dung trọng lớp mui luyện là: 2.4 (T/m3) - Thể tích lớp BT atphan : Vas=Abmc L=0.07x12x16 = 16.84 (m3)` - Khối lượng lớp BT atphan Gas=Vas x 2,25 =16.84 x2.25 = 37.89 (T) - Khối lượng lớp phòng nước dày 0,4(cm): 0.004 x 12 x16 x 1,5 = 1.152 (T) SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S - Khối lượng lớp mui luyện : 0.04 x 12 x16 x 2.4 =18.43 (T) => Khối lượng lớp phủ mặt cầu: DW1= 37.89+1.15+18.43 = 57.47(T)= 574.7(KN) 2.4.1.2 Tĩnh tải phần lan can, tay vịn, gờ chắn bánh 200 900 1300 200 200 300 250 2000 Hình 4: Mặt cắt ngang can lan can – tay vịn nhịp 16m + Phần bệ làm BTCT với diện tích mặt cắt ngang Ab =0.2×0.25=0.05 (m2 ) Trọng lượng phần lan can bêtông mét dài cầu : DClcbt = 2×0.05×1×2.5= 0.25 (T/m) - Trọng lượng phần gờ chắn bánh xe mét dài cầu là: bt DC gcbx = 2×2.5×1×((0.2+0.25)×0.3/2)=0.3375 (T/m) -Trọng lượng phần trụ lan can tay vịn thép ống nhịp, trụ cách 1.3m, tổng số lượng bên nhịp 13 trụ: DCtcinox [(0.15 �0.2 �0.9 3.14 �0.12 �0.2 �2) �13 �2.5 0.12 0.09 2 �3.14 � �16 �7.85] �2 1.69 T - Trọng lượng phần lan can tay vịn thép ống mét dài cầu : DC - inox DC tcinox = = 1.69 /16 = 0.11 (T/m) Lnhip Trọng lượng toàn phần lan can tay vịn mét dài cầu : bt bt DC lc = DClc + DC inox + DC gcbx = 0.25+ 0.11 + 0.3375 =0.6975 (T/m) = 6.975(kN/m) 2.4.1.3 Dầm chủ Kết cấu nhịp : Gồm nhịp dầm BTCT : SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S �16 = 16 (m) + Thể tích bêtơng 12 dầm BTCT :L = 16 m Vdam S dam �Ldam �n (0.8 �1 �0.152 �2) �16 �12 126.46(m3 ) + Trọng lượng bêtông dầm chủ nhịp L = 18 m cầu là: DCbtdc = V x Gc = 126.46 x 2.5 = 316.15 (T) = 3161.5 (KN) ► Tải trọng thân kết cấu nhịp: DC1=Gd /12 = 3161.5/12 = 263.46(KN/m) DC2 =( Ggc+Glc) = 6.975 KN/m DC = DC1+DC2 = (263.46+7.875) =270.44 KN/m DW = 270.44/12=22.54 (KN/m) 2.4.2 Tỉnh tải mố: b4 a7 a6 a9 b3 b7 0.35 b8 a8 b11b10b9 2.4.2.1 Trọng lượng riêng vật liệu: -Trọng lượng riêng bê tông : = 2500KG/m3 c = 25.00 (KN/m3) - Trọng lượng riêng đất: = 1800 (KG/m3) s = 180 (KN/m3) - Góc ma sát đất: s =30.00 (độ) - Góc ma sát đất tường: s = 0.00 (độ) 2.4.2.2 Nội lực trọng lượng thân mố: - Tỉnh tải tiêu chuẩn gây trọng lượng than mố tính sau: P= V.g Trong : V: Thể tích phận g: Trọng lượng riêng bê tông cốt thép: b6 b12 20 a3 a2 b1 b5 a4 b2 a5 25 a1 kích thước hình học mố SVTH: Trang GVHD: T.S 65 130 400 25 190 65 0.35 70 40 203020 Đồ án mố trụ cầu 230 435 20 250 40 25 40 70 50 20 80 140 190 425 Bảng 1.4: Số liệu kích thước hình học theo phương dọc cầu STT Tên kích thước Chiều rộng bệ mố (dọc cầu) Bề rộng tường cánh (phần dưới) Bề dày tường thân Khoảng cách từ mếp thân đến mép ngồi bệ (Phía trước) Bề rộng tường cánh (phần ) Bề rộng tường cánh (tồn bộ) Bề rộng xà mũ Bề dày tường đỉnh Kích thước phần đỡ giảm tải Chiều cao bệ mố (Phần dưới) Chiều cao tường cánh ( Phần ) Chiều cao tường cánh ( Phần ) Chiều cao tường cánh ( Phần ) Chiều cao bệ mố (Phần trên) Chiều cao tường thân Chiều cao tường đỉnh Chiều cao xà mũ Chiều cao từ đỉnh mấu đỡ giảm tải đến đỉnh tường cánh Kích thước mấu đỡ độ Kích thước vác mấu đỡ giảm tải theo phương đứng Chiều cao mố (từ đáy bệ đến đỉnh tường đỉnh ) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 SVTH: Ký Đơn hiệu vị a1 m a2 m a3 m Giá trị 4.25 1.90 0.70 a4 m 0.80 a5 a6 a7 a8 a9 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 m m m m m m m m m m m m m 2.50 4.00 1.30 0.4 0.25 0.4 1.4 1.9 0.65 0.3 2.3 0.65 0.7 b9 m 0.4 b10 b11 B12 m m m 0.3 0.2 4.35 Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S + Bảng tính tốn tĩnh tải trọng lượng thân mố: STT TÊN KÉT CẤU Bệ mố Xà mũ mố Tường đỉnh Mấu đỡ độ Tường thân Tường chống Tường cánh phần thân Tường cánh phần Gối cầu (12 gối) CƠNG THỨC TÍNH Gối cao su thép GCS 60-47 khối lượng 8.34 kg Tổng cộng THỂ TÍCH (m3) 29.31 10.92 3.12 1.16 19.32 5.08 KHỐI LƯỢNG (KN) 732.75 273.00 78.00 2.90 483.00 127.00 7.58 189.5 2.44 61 1.00 1936.9 Nội lực trọng lượng thân mố: Các lực tác dụng lên mố gây trọng lượng thân sinh mơ men, lực dọc, lực cắt tiết diện tính tốn - Mơ men tiết diện tính tốn: Mi = Pi.ei Trong : Pi: Các lực gây mơ men tiết diện tính tốn (kN) ei: Độ lệch tâm điểm đặt lực so với trục trung hòa mặt cắt cần tính tốn Qui ước dấu mô men: Mô men dương hướng ngược chiều kim đồng hồ SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S C C D B B A A D Hình 1.2: Mặt cắt đặc trưng Ta tính tốn mặt cắt có thay đổi đột ngột tiết diện bất lợi chịu lực Xét mặt cắt A-A (Mặt cắt đáy bệ mố) khả - Độ lệch tâm ei Pi so với trục trung hòa mặt cắt A - A + Bệ mố: ebm = (m) + Tường thân: � a � 0.7 � � etth = 2010 �a4 � 2.01 �0.8 � 0.86 (m) 2� � � � + Xà mũ: � � exm= 2.01 �a4 300 a7 � 1.3 � � 2.01 � 0.8 0.2 � 0.76 (m) � 2� � � + Mấu đỡ độ: � � emđ = 2.01 �a4 a11 a8 a9 � 0.25 � � 2.01 � 0.8 0.7 0.4 � -0.015 (m) � 2� � � + Tường đỉnh: � a � 0.4 � � etđ = 2.01 �a4 a3 � 2.01 �0.8 0.7 � 0.31 (m) 2� � � � + Tường cánh : + Tường chống: + Gối cầu: etc = - 1.31 (m) etch = - 0.34 (m) � a � � 0.7 � eg = 2010 �a4 � 2.01 �0.8 � 0.86 (m) 2� � � � Bảng 1.7: Nội lực cho tiết diện A-A trọng lượng thân SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S ( xét đến dấu mô men ) STT Kết cấu Tường thân P1 Xà mũ P2 Mấu đỡ độ P3 Tường đỉnh P4 Tường cánh P5 Tường chống Bệ mố P8 Gối cầu P9 Tổng cộng Xét mặt cắt B - B : Tiết diện A-A P(KN ) e(m) M(KN.m) 483.00 0.86 415.38 273.00 0.76 207.48 2.90 -0.02 -0.04 78.00 0.31 24.18 239.25 -1.31 -313.42 127.00 -0.34 -43.18 732.75 0.00 0.00 1.00 0.86 0.86 1936.90 291.26 - Độ lệch tâm ei Pi so với trục trung hòa mặt cắt B - B + Tường thân: etth = (m) + Xà mũ: Exm= a7 a 1.3 0.7 (0.2 ) (0.2 ) 0.1 (m) 2 2 + Mấu đỡ độ: a3 a 0.7 0.25 a8 0.4 0.875 (m) 2 2 emđ = + Tường đỉnh: a a 0.7 0.4 0.25 (m) etđ = 2 2 + Gối cầu: eg = Bảng 1.8: Nội lực cho tiết diện B - B trọng lượng thân ( xét đến dấu mô men ) STT Kết cấu Tường thân P1 Xà mũ P2 Mấu đỡ độ P5 Tường đỉnh P4 Gối cầu P9 Tổng cộng SVTH: Tiết diện B-B P(KN ) e(m) M(KN.m) 483.00 0.00 0.00 273.00 -0.10 -27.30 2.90 -0.88 -2.54 78.00 -0.25 -19.50 1.00 0.00 0.00 837.90 -49.34 Trang 10 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S - Thép ván khn tính kê bốn cạnh ngàm cứng (a=0.5m; b=0.35m) mômen uốn lớn nhịp xác định theo công thức: Mmax = α.p.b2 (3.18) Trong đó: + p=29000 (N/m2) + α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b, Có a/b = 0.5/0.35 = 1.43 Tra bảng VII.2 - Xây dựng cầu – ThS Nguyễn Văn Mỹ Ta có: α = 0,0731 Mmax = 0,0731 29000.0,352 = 259,688 (N.m) = 259688 (N.mm) Điều kiện cường độ thép bản: Mmax Mr = M n = �Fthep x W Trong : + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn, fy = 250 (MPa) + W :Mô men kháng uốn thép, W = F 1000. (mm3 ) M max 259688 �Fthep 250MPa .W �1000 � => � 259688 1000 �250 2, 496mm Kiểm tra độ võng thép bản: ∆= p.b �l � �350 � �[ ] � ;3, 2� � ;3, 2� 1, 458mm (3.20) �240 � �240 � E. Trong đó: + β hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0.5/0.35 = 1.42 => β = 0,0228 (Tra bảng chương VII.2 – Xây dựng cầu – ThS Nguyễn Văn Mỹ) + δ : chiều dày thép + E : môđun đàn hồi ván thép E = 2.105(MPa) + p = 29000 N/m2 29000 �106 �3504 �1, 458mm => ∆ = 0, 0228 � �105 � 0, 0138 �29000 �106 �3504 2, 76mm � �105 �1, 458 Ta chọn chiều dày thép cho ván khuôn số I : mm I.4.4 Kiểm toán khả chịu lực thép sườn ngang SVTH: Trang 87 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thép sườn đứng - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo công thức: Mmax,n= 0.1.p. n L d Trong đó: Ld : Khoảng cách thép sườn đứng, Ld =0.5m p = 29000 N/m2 ωn: Diện tích đường ảnh hưởng sườn ngang ωn=(0.7×1)/2 =0,35 => Mơmen lớn sườn ngang: Mmax,n = 0,1.p. n L d = 0,1.29000.0,35.0,52 = 253,75 N.m Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax �Mr = M n = �Fthep × W + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep= 250 (MPa) M max 253,75 �103 W � b � 1015mm3 1,015cm3 �.Fthep �250 => �.b �6,09 ( cm ) �(cm) 0,5 1,5 b(cm) 3,49 2,47 2,01 => Chọn thép sườn ngang :b= (cm); �=0.5(cm) Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: Ptt b l 500 �[] 2,08mm 96.EJ 240 240 Trong : + Ptt = p =29000 (N/m) (Thiên an tồn) + J x :Momen qn tính tiết diện sườn Jx = Ta có:∆ = 1 b3 0,5.43 2, 67 cm 2, 67.10 mm 12 12 29000.103.4004 1, 45 �[ ] 2, 08( mm) 96.2.105.2, 67.104 =>Điều kiện độ võng đảm bảo I.4.5 Kiểm toán khả chịu lực thép sườn đứng: - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo công thức: Mmax,n= 0,1.p. d L n SVTH: Trang 88 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S Trong đó: Ln : Khoảng cách thép sườn ngang, Ln =0.35m p = 29000 N/m2 ωd: Diện tích đường ảnh hưởng sườn ngang ωd=(1×1)/2 =0,5 => Mơmen lớn sườn ngang: Mmax,n = 0,1.p. d L n = 0,1.29000.0,5.0,352 = 177,63 N.m Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax �Mr = M n = �Fthep × W + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep= 250 (MPa) M W � b2 � max �.Fthep 177,63 �103 710.52mm3 0,710cm3 �250 => �.b �4,26 ( cm ) �(cm) 0,5 1,5 b(cm) 2,92 2,06 1,68 => Chọn thép sườn ngang :b=3 (cm); �=0.5(cm) Kiểm tra độ võng thép sườn đứng: Ptt b l 350 �[ ] 1, 46mm 96.EJ 240 240 Trong : + Ptt = p =29000 (N/m) (Thiên an toàn) + J x :Momen quán tính tiết diện sườn Jx = 1 b3 0,5.33 1,125cm4 1,125.104 mm 12 12 29000.103.300 1, 09 �[ ] 1, 46( mm) Ta có:∆ = 96.2.105.1,125.104 =>Điều kiện độ võng đảm bảo I.4.6 Kiểm toán khả chịu lực căng: SVTH: Trang 89 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S Hình 2.9: Sơ đồ bố trí giằng - Thanh giằng bố trí vị trí giao sườn đứng ngang.Ta bố trí theo dạng hoa mai để giằng - Diện tích chịu áp lực ngang bêtông tươi giằng: F = 2.a.b = 2.0,5.0,35 = 0,35 (m2) - Lực kéo tác dụng lên giằng: T= p.F = 29000.0,35 = 10150(N) Với Ptt = p = 29000 N/m2 Fthep = 250 (MPa) Điều kiện kiểm tra : T ��.R n 4.T 4.10150 7,58(mm) => T ��.Fthep A 0,9.250 .d => d � 0,9.250. 0,9.250. � Chọn d=8(mm) � Vậy căng đủ khả chịu lực II.5 Thi công thân mố, xà mũ mố II.5.1 Thông số kỹ thuật thân mố, xà mũ - Diện tích đáy thân mố : F=12 �0.7=8.4 (m2) - Thể tích thân mố: Vtm=8.4 �2.3= 19.32 (m3) - Thể tích tường chống: Vtc=3.39 �0.3 �5= 5.09 (m3) - Thể tích tường cánh phần đổ BT giai đoạn II: 2.(2.5 �2.55+0.5 �1.1 �1.1) �0.4= 5.58 (m3) - Diện tích trung bình tường cánh phần đổ BT giai đoạn II: F=5.58/2.55=2.20(m2) - Khối lượng bê tông thân, tường cánh, tường chống: V=(19.32+5.58+5.09) �1.1= 32.99 (m3) (Với 1.1 hệ số đầm nén) SVTH: Trang 90 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S II.5.2 Trình tự thi cơng - Sau bêtơng bệ cọc đạt 70% cường độ ta tiến hành thi công thân mố theo trình tự sau: - Lắp dựng cốt thép thân mố, nối cốt thép chờ bệ mố - Lắp dựng ván khuôn - Đổ bê tông thân mố, đổ bê tông tươi bê tông thương phẩm sử dụng máy bơm bê tông ( thi công ta kết hợp đổ bê tông tường cánh thi công từ lên ) - Bảo dưỡng, nghiệm thu tháo ván khn II.5.3 Tính tốn ván khn II.5.3.1 Cấu tạo ván khuôn thân mố, tường cánh, tường chống - Sử dụng ván khuôn lắp ghép thép: - Đối với ván khn mặt sau thân mố, ta bố trí dãy ván khuôn để tận dụng sau bê tông đạt cường độ, ta tháo rời để tiếp tục thi công tường cánh mố cầu mà không ảnh hưởng đến việc bảo dưỡng bê tông thân mố - Bố trí ván khn sau: SVTH: Trang 91 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S II.5.3.2 Xác định chiều cao lớp bê tông tác dụng lên ván khuôn - Chiều cao áp lực là: h = 4R Với R: Chiều cao lớp bêtông đổ N 16 R 1.12(m / h) (Dùng máy trộn bêtơng) F 14.34 Trong : F: diện tích đổ bêtơng, Ftb = 32.99/2.3 =14.34 (m2) N: Năng suất đổ bêtông nhà thầu Chọn N=16(m 3/h) R: Tốc độ đổ bê tông (m/h) Vậy chiều cao áp lực biểu đồ áp lực : h=4R=4 �1.12=4.48 (m) - Với tốc độ đổ đảm bảo đổ kết hợp bê tông tường cánh (thi cơng từ lên) - Với kích thước thân mố 0.7 �12 �2.3 có cạnh 23.6 kN/m3 nên P*= p 24 24 30.489 � 31.01 (kN/m2) 23.6 23.6 2 Kết hợp điều kiện không nhỏ 29 kN/m chọn p = 31.01 kN/m II.5.3.3 Tính tốn thép ván khn: Thân mố, xà mũ có loại ván khn, ta chọn ván khn bất lợi để tính tốn kiểm tra ván khn số - Thép ván khn tính kê bốn cạnh ngàm cứng (a=0.5m; b=0.35m) mômen uốn lớn nhịp xác định theo công thức: Mmax = α.p.b2 (3.18) SVTH: Trang 92 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S Trong đó: + p=31010 (N/m2) + α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b, Có a/b = 0.5/0.35 = 1.43 Tra bảng VII.2 - Xây dựng cầu – ThS Nguyễn Văn Mỹ Ta có: α = 0.0731 Mmax = 0.0731 �31010 �0.352 = 277.69 (N.m) = 277690 (N.mm) Điều kiện cường độ thép bản: Mmax Mr = M n = �Fthep x W Trong : + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn, fy = 250 (MPa) 1000. (mm3 ) + W :Mô men kháng uốn thép, W = M 277690 F max �Fthep 250MPa .W 1�1000 � => � 277690 1000 �250 2.58mm Kiểm tra độ võng thép bản: ∆= p.b �l � �350 � �[ ] � ;3, 2� � ;3, 2� 1, 458mm (3.20) �240 � �240 � E. Trong đó: + β hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0.5/0.35 = 1.42 => β = 0,0228 (Tra bảng chương VII.2 – Xây dựng cầu – ThS Nguyễn Văn Mỹ) + δ : chiều dày thép + E : môđun đàn hồi ván thép E = 2.105(MPa) + p = 29000 N/m2 29000 �106 �3504 �1, 458mm �105 � => ∆ = 0, 0228 � �3 0, 0138 �29000 �106 �3504 2, 76mm �105 �1, 458 Ta chọn chiều dày thép cho ván khuôn số I : mm II.5.3.4 Kiểm toán khả chịu lực thép sườn ngang - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thép sườn đứng - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo công thức: SVTH: Trang 93 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S Mmax,n= 0.1.p. n L d Trong đó: Ld : Khoảng cách thép sườn đứng, Ld =0.5m p = 29000 N/m2 ωn: Diện tích đường ảnh hưởng sườn ngang ωn=(0.7×1)/2 =0,35 => Mơmen lớn sườn ngang: Mmax,n = 0,1.p. n L d = 0,1.29000.0,35.0,52 = 253,75 N.m Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax �Mr = M n = �Fthep × W + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep= 250 (MPa) M W � b2 � max �.Fthep 253,75 �103 1015mm3 1,015cm3 �250 => �.b �6,09 ( cm ) �(cm) 0,5 1,5 b(cm) 3,49 2,47 2,01 => Chọn thép sườn ngang :b= (cm); �=0.5(cm) Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: Ptt b l 500 �[] 2,08mm 96.EJ 240 240 Trong : + Ptt = p =29000 (N/m) (Thiên an toàn) + J x :Momen qn tính tiết diện sườn Jx = Ta có:∆ = 1 b3 0,5.43 2, 67 cm 2, 67.10 mm 12 12 29000.103.4004 1, 45 �[ ] 2, 08( mm) 96.2.105.2, 67.104 =>Điều kiện độ võng đảm bảo II.5.3.5 Kiểm toán khả chịu lực thép sườn đứng: - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo công thức: Mmax,n= 0,1.p. d L n Trong đó: Ln : Khoảng cách thép sườn ngang, Ln =0.35m p = 29000 N/m2 SVTH: Trang 94 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S ωd: Diện tích đường ảnh hưởng sườn ngang ωd=(1×1)/2 =0,5 => Mômen lớn sườn ngang: Mmax,n = 0,1.p. d L n = 0,1.29000.0,5.0,352 = 177,63 N.m Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax �Mr = M n = �Fthep × W + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep= 250 (MPa) M W � b2 � max �.Fthep 177,63 �103 710.52mm3 0,710cm3 �250 => �.b �4,26 ( cm ) �(cm) 0,5 1,5 b(cm) 2,92 2,06 1,68 => Chọn thép sườn ngang :b=3 (cm); �=0.5(cm) Kiểm tra độ võng thép sườn đứng: Ptt b4 l 350 �[ ] 1, 46mm 96.EJ 240 240 Trong : + Ptt = p =29000 (N/m) (Thiên an tồn) + J x :Momen qn tính tiết diện sườn Jx = 1 b3 0,5.33 1,125cm4 1,125.104 mm 12 12 29000.103.300 1, 09 �[ ] 1, 46(mm) Ta có:∆ = 96.2.105.1,125.104 =>Điều kiện độ võng đảm bảo II.5.3.6 Kiểm toán khả chịu lực căng: Hình 2.9: Sơ đồ bố trí giằng SVTH: Trang 95 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S - Thanh giằng bố trí vị trí giao sườn đứng ngang.Ta bố trí theo dạng hoa mai để giằng - Diện tích chịu áp lực ngang bêtông tươi giằng: F = 2.a.b = 2.0,5.0,35 = 0,35 (m2) - Lực kéo tác dụng lên giằng: T= p.F = 29000.0,35 = 10150(N) Với Ptt = p = 29000 N/m2 Fthep = 250 (MPa) Điều kiện kiểm tra : T ��.R n 4.T 4.10150 7,58(mm) => T ��.Fthep A 0,9.250 .d => d � 0,9.250. 0,9.250. � Chọn d=8(mm) � Vậy căng đủ khả chịu lực II.6 Thi công tường đầu, tường cánh mố cầu, xà mũ mố II.6.1 Thông số kỹ thuật II.6.1.1 Thông số kỹ thuật tường đầu - Xà mũ mố có kích thước: 12 �1.3 �0.7(m) - Diện tích đáy đỗ bê tơng: 12 �1.3= 15.6 (m) - Thể tích xà mũ mố: 15.6 �0.7= 10.92 (m) - Tường đỉnh có kích thước: 12 �0.65 �0.4(m) - Diện tích đáy đổ bê tơng : F=12 �0.4=4.8 (m2) - Thể tích tường đỉnh mố: V=4.8 �0.65= 3.12(m3) - Thể tích tường cánh giai đoạn III: Vtc2=2 �(1.35 �3.3+(1.35+0.65)/2 �0.7) �0.4=4.13m3 - Khối lượng bê tông giai đoạn III: V=(10.92+3.12+4.13) �1.1=19.99 (m3) (Với 1.1 hệ số đầm nén) II.6.1.2 Trình tự thi cơng - Lắp dựng ván khn tường đầu tường cánh - Đổ bê tông tường đầu tường cánh, đổ bê tông bê tông thương phẩm sử dụng máy bơm bê tông - Bảo dưỡng, nghiệm thu tháo ván khn II.6.1.3 Tính tốn ván khn: II.6.1.3.1 Cấu tạo ván khuôn tường đầu, tường cánh mố: - Sử dụng ván khuôn lắp ghép thép: SVTH: Trang 96 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S - Với kích thước tường đầu tường cánh ta bố trí ván khn sau: II.6.1.3.2.Tính tốn ván khn nghiêng: - Do cấu tạo tường đầu tường cánh có bề rộng nhỏ nhiều so với thân mố bệ mố nên ta chọn đầm dùi nhỏ áp lực ngang bê tông tác dụng lên ván khuôn nhỏ nhiều so với thân mố bệ mố Vì ta lấy ván khn thân mố bệ mố lên thi công tường đầu tường cánh mà khơng cần kiểm tốn Tuy ta phải kiểm tra phần ván khuôn nằm nghiêng ván khuôn số II, ván khuôn bất lợi chịu áp lực ngang bê tông trọng lượng bê tông SVTH: Trang 97 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S Hình 2.20: Sơ đồ làm việc ván khuôn xiên số II - Khi tính tốn ta quy lực tác dụng lên ván theo phương vuông gốc với mặt phẳng ván - P1 trọng lượng phần bê tông tác dụng lên ván nằm nghiêng P1 = ( γ.V)/F Trong : F: Diện tích ván khn chịu tác dụng tải trọng F= 0,4x4,6=1,84 (m2) γ: Dung trọng bê tông V: Thể tích bê tơng V= (3,252.0,5+1.3,25)x0,4=3,4 (m3) Vậy P1= 2,4.3,4.cos(45)/1,84 =3,136(T/m2)=31358,6 (N/m2) - P2 : Áp lực bê tông P2 = Pmax cos45= 29000.cos45=20506,1 (N/m2) lấy áp lực bê tông tác dụng lên ván khuôn Như tổng áp lực tác dụng lên ván khuôn theo phương vng góc là: Pmax = 31358,6+20506,1 = 51864,7(N/m2) Tính tốn thép ván khuôn: - Thép ván khn tính kê bốn cạnh ngàm cứng (a=0,5m; b=0,4m) mômen uốn lớn nhịp xác định theo công thức: Mmax = α.Ptt.b2 (3.18) Trong đó: + Ptt= 51864,7 (N/ m2) + α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b, Có a/b = 0,5/0,4 = 1,25 Tra bảng VII.2- Xây dựng cầu – ThS Nguyễn Văn Mỹ : a/b 1,25 α 0,0665 Ta có: α = 0,0665 Mmax = 0,0665 51864,7.0,42 = 552 (Nm) =552000 (N.mm) Điều kiện cường độ thép bản: Mmax Mr = M n = �Fthep x S SVTH: Trang 98 Đồ án mố trụ cầu Trong : GVHD: T.S + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn, fy = 152 (MPa) 1000. + S :Mô men kháng uốn thép, S = M max 552000 �Fthep 152 MPa S 1000 552000 � 4, 67 mm 1000 => 152 - Kiểm tra độ võng thép bản: ∆= p.b �l � �500 � �[] � ;3, � � ;3, � 2, 08mm (3.20) E. �240 � �240 � Trong đó: + β hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0,5/0,4 = 1,25 => β = 0,0199 + δ : chiều dày thép + E : môđun đàn hồi ván thép E = 2.105(MPa) + p=552000 N/m2 51865.106.4004 �2, 08mm => ∆ = 0, 0199 2.105. 0, 0199.51865.106.4004 3,99mm � 2.105.2,08 Ta chọn chiều dày thép cho ván khn số VI : 5mm d.Kiểm tốn khả chịu lực thép sườn ngang: - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thépsườn đứng h P tt đ.a.h R Pmax 23,6 h Hình 3.33: Sơ đồ làm việc sườn ngang - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo cơng thức: Mttmax= 0,1.Ptt b Trong đó: SVTH: Trang 99 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S b : Khoảng cách thép sườn đứng, b = 0,4m Ptt: Áp lực bêtông phân bố thép sườn ngang Ptt = p.b =51865.0,4 =20746 (N/m) => Mômen lớn nhịp: 2 Mttmax = 0,1.Ptt b 0,1.20746.0, 331,94( N m) -Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax �Mr = M n = �Fthep x S + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep = 152 (MPa) M max 331,94.103 S � b � 2183,8mm3 2,184cm3 �.Fthep 1.152 => �.b �13,102(cm3) � (cm) b (cm) 0,5 1,5 5,1 3,6 2,9 => Chọn thép sườn ngang :b= 5.5 (cm); �=0,5(cm) -Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: Ptt b l �[ ] 2, 08mm 96.EJ 240 Trong : + Ptt = 20746 N/m +Jx:Momen quán tính tiết diện sườn Jx 1 � b3 0,5.5,53 6,9(cm4 ) 6,9.10 ( mm ) 12 12 20746.103.4004 0, �[ ] 2, 08mm Ta có: 96.2.105.11,89.104 =>Điều kiện độ võng đảm bảo e.Kiểm toán khả chịu lực thép sườn đứng: - Các thép sườn đứng xem dầm giản đơn kê hai gối thépsườn ngang -Tương tự ta tính cho sườn ngang đảm bảo Tài liệu tham khảo SVTH: Trang 100 Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S 1: Bài giảng thiết kế thi công mố trụ cầu: Ts Nguyễn Lan 2: Kỹ thuật xây dựng móng cầu: GS.TSKH Nguyễn Trâm Ths Lê Văn Lạc Ths Nguyễn Văn Mỹ Ths Đỗ Việt Hải SVTH: Trang 101 ... Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S + Bảng tính tốn tĩnh tải trọng lượng thân mố: STT TÊN KÉT CẤU Bệ mố Xà mũ mố Tường đỉnh Mấu đỡ độ Tường thân Tường chống Tường cánh phần thân Tường cánh phần Gối cầu. .. Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S CHƯƠNG 2:TÍNG TỐN THIẾT KẾ MỐ CẦU 2.1 Ngun lý tính tốn thiết kế mố cầu -Mố kết cấu làm việc dạng tường chắn đất kê đở kết cấu nhịp, tính tốn thiết kế mố cầu cần... lượng thân SVTH: Trang Đồ án mố trụ cầu GVHD: T.S ( xét đến dấu mô men ) STT Kết cấu Tường thân P1 Xà mũ P2 Mấu đỡ độ P3 Tường đỉnh P4 Tường cánh P5 Tường chống Bệ mố P8 Gối cầu P9 Tổng cộng Xét
Ngày đăng: 20/12/2017, 18:06
Xem thêm: