ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DẦM I CĂNG SAU 32M

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG MỤC LỤC PHẦN I: SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ A.PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1: CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT DỰ ỨNG LỰC – DẦM I CĂNG SAU .6 1.KẾT CẤU NHỊP: 1.1 CHỌN KÍCH THƯỚC KẾT CẤU NHỊP: 1.2 TÍNH TỐN NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP 1.3 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRONG MẶT CẮT NGANG .12 1.4.KIỂM TOÁN CƯỜNG ĐỘ M Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ VÀ KIỂM TOÁN VÕNG .14 THIẾT KẾ MỐ CẦU 16 2.2 TÍNH TỐN NỘI LỰC MỐ 17 2.3 TÍNH TỐN SỨC KHÁNG ĐỠ CỌC TRONG MỐ 19 3.THIẾT KẾ TRỤ CẦU (TRỤ T1) 21 3.1.CHỌN KÍCH THƯỚC CỦA TRỤ 21 3.2.TÍNH TỐN SỐ LƯỢNG CỌC, BỐ TRÍ CỌC TRONG BỆ 22 BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỦ ĐẠO PHƯƠNG ÁN I 26 4.1 THI CÔNG MỐ CẦU 26 4.2 THI CÔNG TRỤ CẦU 26 4.3 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 27 THIẾT KẾ MỐ CẦU 34 4.THIẾT KẾ TRỤ CẦU (TRỤ T1) 40 4.1.CHỌN KÍCH THƯỚC CỦA TRỤ 40 4.2.TÍNH TỐN SỐ LƯỢNG CỌC, BỐ TRÍ CỌC TRONG BỆ 40 PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 45 2.8 ĐTHH CỦA CÁC MẶT CẮT 72 2.10 XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TRONG DẦM BÊTÔNG DO DƯL GÂY RA .80 2.11 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG THEO TTGH SỬ DỤNG 87 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 90 3.1.SỐ LIỆU CHUNG .90 3.3 KIỂM TOÁN BẢN MẶT CẦU THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG (KIỂM TOÁN NỨT) .100 5.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM NGANG: .103 5.3 THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO DẦM NGANG 107 5.4 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỊU NỨT DẦM NGANG: 107 5.5 THIẾT KẾ CỐT ĐAI VÀ KIỂM TOÁN MẶT CẮT THEO ĐIỀU KIỆN CHỊU CẮT 109 6.7 KIỂM TOÁN CỌC 140 6.8 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT D – D 142 PHẦN : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 177 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN THI CƠNG CHỦ ĐẠO 177 MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA 177 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MẶT BẰNG, BỐ TRÍ CƠNG TRƯỜNG : 178 THI CÔNG MỐ 178 THI CÔNG TRỤ 181 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 183 THI CÔNG BÊ TÔNG BẢN MẶT CẦU: 184 THI CÔNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : .184 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THI CƠNG 185 2.2.Chọn búa đóng cọc 187 2.3.TÍNH TỐN VÁN KHUÔN BỆ 188 SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 2.6 Kiểm toán giá ba chân 195 SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG PHẦN I: SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHƯƠNG I: CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG − Vị trí ý nghĩa: Xây dựng cầu có ý nghĩa quan trọng, có vị trí cần thiết phát triển kinh tế quốc dân nhằm đảm bảo nối liền mạng lưới giao thông đảm bảo công tác vận tải, lưu thơng hàng hóa phục vụ lại cho nhân dân − Yêu cầu: Trong xây dựng cầu cần đảm bảo hợp lý với điều kiện thực tế thi công, phù hợp điều kiện kinh tế, kỹ thuật, hợp lý khai thác sử dụng − Kết cấu, vật liệu xây dựng cần phải phù hợp với điều kiện thực tế địa hình, địa chất, thủy văn nhằm đảm bảo cho cơng trình có tuổi thọ cao khai thác tận dụng mỏ vật liệu sẵn có − Các tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng: Quy trình thiết kế 22TCN 272-05 1.2.ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 1.2.1.ĐỊA HÌNH Sơng địa phương quản lý, cấp sông theo phân cấp sông cấp 1.2.2.SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Lỗ khoan địa chất: Lỗ khoan PA05 gồm lớp địa chất sau: Bề Tên γ ϕ dày W e C Cu lớp lớp (m) (%) (kN/m3) (-) (Độ) (kN/m2) (kPa) 10.2 31.6 19.1 0.888 17°14’ 39.1 160 10.3 34.8 18.5 0.975 13°26’ 15.1 31 19.3 0.668 31°16’ 2.0 - - 21.5 1.2.3.THỦY VĂN - Theo tài liệu đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ, chế độ thủy văn khu vực chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều Biên độ triều lớn từ – 3m - Mực nước thông thuyền : + 2.9m - Mực nước cao : + 3.9m - Mực nước thấp : + 0.9m - Hiện tượng xói lỡ :theo kết điều tra xói lỡ dòng sơng, bờ sơng khơng có tượng xói lỡ nghiêm trọng, bờ sơng tương đối ổn định SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 1.3.NHỮNG ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ 1.3.1.VỀ VẬT LIỆU − Cát, đá, sỏi sạn vận chuyển tập kết gần khu vực xây dựng cầu − Xi măng, sắt thép vận chuyển đường ô tô đến khu vực cầu − Vật liệu tập trung bãi cơng trường kho chứa 1.3.2.MÁY MĨC, NHÂN LỰC Máy móc phương tiện trang bị đầy đủ, đội ngũ công nhân tay nghề cao Tận dụng nguồn lao động địa phương, nhân lực máy móc tập trung công trường 1.4.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Gồm phần : ♦ Phần : Thiết kế sơ Phần thiết kế sơ thiết kế hai phương án xây dựng vào điều kiện cụ thể địa hình, địa chất thủy văn, kinh tế kỹ thuật phương tiện thi công So sánh lựa chọn phương án tối ưu hai phương án để thiết kế kỹ thuật ♦ Phần : Thiết kế kỹ thuật Từ phương án chọn tiến hành thiết kế kỹ thuật Phần : Tổ chức thi cơng SVTH: TRƯƠNG VĂN HỊA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ A.PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1: CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT DỰ ỨNG LỰC – DẦM I CĂNG SAU 1.KẾT CẤU NHỊP: 1.1 CHỌN KÍCH THƯỚC KẾT CẤU NHỊP: 1.1.1.CẤU TẠO LỚP PHỦ: - Lớp bê tơng nhựa : 7(cm) - Lớp phòng nước dạng phun - Lớp bê tông bảo vệ : (cm) 1.1.2.LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG CẦU: - Bề rộng phần xe chạy: Bxe = 4=8m - Khoảng cách từ chân lan can đến vạch sơn phân làn: Bkcvs = 0.5m - Bề rộng lan can: Blc = 0,5m - Bề rộng dải phân cách mặt xe chạy người bộ: Bvs = 0,15m - Vạch sơn phân B=0.3 m - Chiều rộng toàn ngang cầu: Btc = 0,3 +8 + 0,15 + 0.35 2+0,5 = 10.3m - Khoảng cách dầm chủ: S = 2m - Chều rộng hẫng: Sh =1.150m - Số dầm chủ : - Chiều dày mặt cầu: ts = 0,2m MAË T CẮ T NGANG DẦ M TL 1/45 LỚ P BÊTÔ NG NHỰA DÀ Y CM LỚ P P HÒ NG NƯỚ C DẠNG P HUN BẢ N MẶ T CẦ U DÀ Y 20 CM LỚ P BÊTÔ NG BẢ O VỆDÀ Y CM VẠC H SƠN VẠC H SƠN SVTH: TRƯƠNG VĂN HỊA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 1.1.3.THIẾT KẾ DẦM CHỦ - Chiều dài tồn dầm: L = 32m - Chiều dài tính toán: Ltt = 32 – 0,4 = 31.2 m - Chiều cao dầm chủ :H = (1/18 ÷ 1/22)L = (0,055 ÷ 0,045)L; L=32m chọn kích thước hình vẽ Mặt cắt ngang dầm chủ 850 650 100 850 650 100 100 330 275 325 90 120 120 1650 4x275=1100 1320 275 100 215 110110 215 325 650 650 Mặt cắt dầm Mặt cắt gối 1.2 TÍNH TỐN NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP 1.2.1.KÍCH THƯỚC CỦA DẦM CHỦ 1.2.2.KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG QUI ĐỔI MẶT CẮT NGANG QUI ĐỔI bc bc1 bc 850 650 100 1320 275 100 330 275 bb 325 325 650 SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 90 120 120 bb h' b Fvb Fb 100 1650 4x275=1100 bw h h' s h Fvc bw 850 650 100 h' c Fc1 Fc2 215 110110 215 650 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 1.2.3.DIỆN TÍCH MẶT CẮT QUI ĐỔI Ag = 2192+ 934 + 2625 = 5750cm2 = 0,575m2 1.2.4.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU - Để xác định nội lực ta vẽ đường ảnh hưởng cho mặt cắt đặc trưng sau xếp tải tính theo cơng thức: - Mơ mem theo trạng thái giới hạn cường độ I : M U = η ( γ i1.DC + γ i DW ) Ω M Với ΩM diện tích đường ảnh hưởng mặt cắt xét - Đường ảnh hưởng Mô men mặt cắt nhịp: DW DC Dah M1/2 Bảng tổng hợp nội lực tĩnh tải theo trạng thái giới hạn cường độ I (đã nhân hệ số) Tĩnh tải TLBT qi (kN/m) 15.658 GĐ1 Dầm ngang 1.26 Bản mặt cầu GĐ2 Lớp phủ 10 4.17 Ѡm (m2) ∑Mi (kN/m) 3275.37 Mi (kN/m) 1905.26 ɣi 1.25 Mu (kNm) ŋ 153.31 4855.31 121.68 1216.8 507.4 507.4 1.5 1.2.5.XÁC ĐỊNH THAM SỐ ĐỘ CỨNG DỌC K g = n ( I + A.eg2 ) c Edam - Diện tích mặt cắt ngang dầm chưa liên hợp: Ag = 575000 (mm2) - Mô men tĩnh tiết diện với trục 0-0 qua đáy dầm c ban E = 33.99 = 0.866 29.44 - Hệ số mô đun đàn hồi dầm bản: n = Sb = ΣAi yi = 468416250(mm2) - Khoảng cách từ đáy dầm đến trục trung hồ SVTH: TRƯƠNG VĂN HỊA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP yb = GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG Sb 468416250 = = 667, 27 ( mm ) A 575000 - Mô men qn tính mặt cắt dầm với trục trung hồ :I =2.40039* 1011 mm - Khoảng cách trọng tâm mặt cầu đến trọng tâm dầm chưa liên hợp e g = h − yb + hf = 1600 − 667, 27 + 11 => K g = 5,39586.10 ( mm ) 200 = 932.73 ( mm ) 1.2.6.TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG ĐỐI VỚI MÔ MEN 1.2.5.1.Đối với dầm trong: - Kiểm tra phạm vi áp dụng: 1100 ≤ S ≤ 4900 (mm) với S = 2000 (mm) 110 ≤ ts ≤ 350 (mm) với ts = 200 (mm) 6000 ≤ L ≤ 73000 (mm) với L = 31200 (mm) Nb ≥ với Nb = =>Thỏa mãn - Một thiết kế chịu tải: SI mg momen  S  = 0,06 +    4300  0, S *  L 0,  Kg  *    L.t s  0,1 SI Trong đó: mg momen hệ số phân bố tải trọng mômen S : khoảng cách tim dầm chủ L : chiều dài nhịp tính tốn ts : chiều dày mặt cầu Kg : tham số độ cứng dọc SI => mg momen = 0, 4088 - Hai nhiều thiết kế chịu tải: 0, mg MI momen  S  = 0,075 +    2900  0, S  *  L  Kg *  L.t  s ,1     MI mg momen = 0, 5739 1.2.6.2.Đối với dầm biên: - Kiểm tra phạm vi áp dụng: -300 ≤ de ≤ 1700 (mm) với de = 650 (mm) =>Thỏa mãn (de: Khoảng cách từ tim dầm biên tới mép lan can) - Một thiết kế chịu tải: sử dụng nguyên tắc đòn bẩy (với thiết kế chịu tải ta lấy m =1,2) SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG Với y3=1.025 , y5=0.125 + Với xe tải xe hai trục thiết kế : mg pl = - mg 1 ( y3 + y5 ) * m = ( 1.025 + 0.125 ) *1, = 0, 69 2 Hai nhiều thiết kế chịu tải: ME momen MI = e * mg momen e : hệ số điều chỉnh, e = 0,77 + de 2800 de : khoảng cách từ tim dầm đến mép đá vỉa (-300 ≤ d e ≤ 1700mm), de = 650(mm) => e = 0, 77 + 650 = 0,575 2800 => mg momen = e * mg momen = 0,5739*0,575 = 0.329 1.2.6.3.Tổng hợp hệ số phân bố ngang mô mem ME - MI Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang mô mem dầm trong: Số Làn Chất Tải - Tải Trọng mg Mxe 3truc mg Mxe 2truc mg Mlan Làn 0,4088 0,4088 0,4088 Làn 0,5739 0,5739 0,5739 Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang mô mem dầm biên: Số Làn Chất Tải Tải Trọng mg Mxe 3truc mg Mxe 2truc mg Mlan Làn 0.69 0.69 0.69 Làn 0.329 0.329 0.329 SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 10 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG + Định vị hố móng + Dùng búa rung hạ cọc sàn đạo + Làm hệ khung định vị + Làm hệ cụm đầu cọc tầng khung định vị + Tập kết cọc BTCT 40x40 cm 10 11 12 13 14 15 8:1 8:1 8:1 8:1 8:1 Sơ đồ đóng cọc - Bước 2: THI CƠNG ĐĨNG CỌC TRỤ + Dùng cẩu lắp giá búa đóng cọc + Dùng cần cẩu dụng cọc vào vị trí + Tiến hành đóng cọc hồ sơ cao độ thiết kế - Bước 3: THI CÔNG CỌC VÁN THÉP + Tiến hành hạ ván thép xung quanh đến cao độ thiết kế + Liên kết cọc ván thép với sàn đạo + Dùng bơm cao áp xói nước vét bùn hố móng - Bước 4: THI CƠNG BÊ TƠNG BỊT ĐÁY + Thi công bê tông bịt đáy phương pháp vữa dâng SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 182 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG + Khi bê tông bệ cọc đạt 70% cường độ thiết kế, dùng bơm hút nước hố móng thi cơng bệ trụ + Đập đầu cọc đến cao độ thiết kế + Xử lý thép đầu cọc - Bước 5: THI CÔNG BỆ TRỤ + Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép bệ trụ + Dùng máy bơm hút nước hố móng + Tiến hành đổ bê tông bệ trụ - Bước 6: THI CÔNG THÂN TRỤ + Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép thân trụ + Kiểm tra độ khít, kín ván khn + Tiến hành đổ bê tông thân trụ + Khi thân trụ đủ cường độ, tiến hành lắp dựng đà giáo, chống, ván khuôn, cốt thép xà mũ + Tiến hành đổ bê tông mũ trụ - Bước 7: ĐỔ BÊ TÔNG XÀ MŨ TRỤ VÀ HOÀN THIỆN + Lắp dựng hệ thống mở rộng trụ + Lắp dựng ván khuôn cốt thép xà mũ + Đổ bê tơng bảo dưỡng + Hồn THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 5.1 LAO LẮP KẾT CẤU NHỊP: - Bước 1: + Lắp dựng xe lao dầm đường vận chuyển xe lao dầm SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 183 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG + Tập kết dầm đầu cầu, dùng lăn dịch chuyển phiến dầm vào vị trí Dùng xe lao dầm lao vị trí nhịp, hạ dầm kết hợp sàn ngang thủ công đưa dầm vào vị trí Đổ bêtơng liên kết dầm - Bước 2: + Làm đường vận chuyển xe lao dầm đường vận chuyển nhịp Di chuyển xe lao dầm sang vị trí nhịp Dùng xe lao dầm lao vị trí hạ dầm kết hợp sàn ngang thủ cơng đưa dầm vào vị trí gối Hàn nối cốt thép chờ dầm ngang đổ bêtông liên kết dầm THI CÔNG BÊ TÔNG BẢN MẶT CẦU: - Lắp đặt đan dầm - Bố trí cốt thép mặt cầu - Xác định chiều dầy đổ bê tông cỡ thép hàn vào cốt thép neo dầm để đảm bảo chiều dày trình đổ, đảm bảo mui luyện thiết kế - Đổ bê tông mặt cầu - Lấy mẫu bê tông thử nghiệm cường độ - Công tác đổ bê tông phải đổ liên tục đầm bê tông theo qui trình, quy định hành THI CƠNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : - Đổ bê tông trụ lan can chỗ đồng thời lắp tay vịn - Đổ lớp bêtong bảo vệ dày 5cm đồng thời tạo vút độ dốc - Làm lớp phủ mặt cầu xe chạy + Tưới nhựa dính bám mặt cầu + Thảm lớp BTNN dày 5cm - Tháo dỡ ván khn, thiết bị hồn thiện cầu - Lắp đặt hệ thống chiếu sáng cầu - Dựng cọc tiêu, biển bào hai bên đường đầu cầu SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 184 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THI CƠNG 2.1.TÍNH TỐN CỐT THÉP CỌC ĐĨNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CƠNG 2.1.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN - Chiều dài cọc : L = 12700 (mm) Chiều rộng hay đường kính cọc : B = 400 (mm) Cường độ chịu nén bê tông : fc’ = 30 (Mpa) Cường độ chịu kéo cốt thép : fy = 420 (Mpa) Đường kính cốt thép chịu kéo : D = 22(mm) Chiều dầy lớp bê tông bảo vệ cốt thép chịu kéo : dc = 50 (mm) Trọng lượng riêng cọc : γ = 24 (kN/m3) 2.1.2 SƠ ĐỐ TÍNH TOÁN KHI CẨU LẮP CỌC qbt 0.207L 0.586L 0.207L L Mmax1 Mmax1 Mmax1 2.1.3 SƠ ĐỒ TÍNH TỐN CỌC KHI VẬN CHUYỂN qbt 0.207L 0.706L 0.294L L Mmax2 Mmax2 2.1.4 KIỂM TOÁN CỌC THEO CƯỜNG ĐỘ -Tải trọng phân bố : Q =γBT * Fcoc = 24 * 0, =3, 84 KN / m -Mô men lớn : M Max1 = 0, 043* q * L2CD = 0, 043*3,84 *10 =16.512 KN m -Diện tích cốt thép cần thiết cọc : F= M Max1 16, 512 = = 114.67 *10 −6 m = 114.67mm 0, 9h0 f y 0, 9* 0, * *10 -Diện tích cốt thép bố trí cọc : F ' = π *d2 *4 =  Ta thấy F > F thỏa mản điều kiện vận chuyển -Mô men lớn : 3,14 * 22 * = 1519, 76 mm ’ SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 185 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG M Max = 0, 086 * q * L2CD = 0, 086 * 3.84 *10 = 33.024 KN m -Diện tích cốt thép bố trí cọc: M Max 33.024 F" = = = 229.3*10−6 m = 229.3mm 0, 9h0 f y 0, 9* 0, * *10  Ta thấy F”> F thỏa mản điều kiện treo giá Ta thấy Mmax1< Mmax2⇒ chọn sơ đồ móc cẩu để cẩu lắp, vận chuyển - Mô men uốn lớn xuất cọc cẩu lắp là: : Mmax =33.024 (kN.m) - Chiều dày khối ứng suất tương đương : a = c*β1=152,5*0,836=127,5mm AS * f y 3096* 420 c= = = 152,5(mm) ' 0.85* f c * β1 * bw 0,85*30*0,836* 400 - Sức kháng uốn cọc a 127,5  M r = 0,9* f y * As *  d − ÷ = 0,9 * 420*3096 *(339 − ) = 332kN m (kN.m) 2  - Điều kiện kiểm toán:Mmax =33.024 (kN.m) fs = 65,94 (Mpa) : Đạt fsa = 224,07 (Mpa) > fs = 35,72 (Mpa) : Đạt 2.1.6 CHẾ TẠO VÀ VẬN CHUYỂN CỌC Trong phần thiết kế, ta sử dụng cọc BTCT tiết diện vng,kích thước 40x40(cm) dài 26(m) với tổ hợp cọc 10+10+6(m) nối hộp nối cọc (bằng thép) SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 186 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG Khi đóng cần đoạn đệm đầu cọc để phần rơi búa không va chạm trực tiếp vào đầu cọc làm hư hỏng đầu cọc 2.2.CHỌN BÚA ĐÓNG CỌC Khi chọn búa theo qui định phải dựa vào hai điều kiện sau Năng lực xung kích búa Hệ số thích dụng k búa Điều kiện : E ≥ 25*P (N.m) Trong đó: P = P0/k*m P0: sức chịu tải tính tốn cọc theo điều kiện đất Với trụ : P0 =108,186 (tấn) = 1081,86 (kN) Với mố: P0 = 120,05 (tấn) = 1200,5 (kN) m = 0.9 : hệ số điều kiện làm việc k = 0.9 : hệ số đồng chất đất 108.186 = 133.56 ( T ) 0.9*0.9 120.05 P= = 148.2 ( T ) 0.9*0.9 P= Như : E ≥ 3705 ( T m ) = 37050 ( kN m ) Dựa vào ta chọn búa UR – 2500 liên xơ có tính kỹ thuật Năng lực xung kích búa : E = 50 (kN.m) Trọng lượng toàn búa :Q = 49 (kN) Trọng lượng phần động :QT = 25 (kN) Chiều cao rơi : H = (m) Chiều cao búa : h = (m) Số nhát búa phút : 50 – 60 nhát 2.2.1.KIỂM TRA HỆ SỐ THÍCH DỤNG CỦA BÚA : K = 9.81 * Q+q E Trong : E = 50 (kN.m) = 50000 (kg.m) q : Trọng lượng cọc phần đệm đầu cọc: * Đối với trụ : Cọc có tiết diện: 0.4*0.4 = 0.16 (m2), Số lượng cọc móng : 15 cọc L = 26 (m) =>q = 26*0.16*2.5+0.5 = 10.7(T) = 10700(kg) Như : K = 2.73 < Kmax = ( Búa Diezel kiểu ống dẫn song động ) Đạt yêu cầu * Đối với mố : Cọc có tiết diện: 0.4*0.4 = 0.16 (m2) Số lượng cọc móng : 15 cọc L = 26 (m) =>q = 25.5*0.16*2.5+0.5 = 10.7 (T) = 10700 (kg) Như : K = 2,73 < Kmax = ( Búa Diezel kiểu ống dẫn song động ) Đạt yêu cầu SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 187 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 2.2.2.XÁC ĐỊNH ĐỘI CHỐI CỦA CỌC Ở GIAI ĐOẠN CUỐI : e = 9.81 * m*n* F *Q * H Q +k *2*q * P Q +q P * +n* F m Trong : e : Độ chối cọc m = : Hệ số đóng cọc búa với tác dụng va đập k = 1.6 :Hệ số phục hồi va đập đóng búa tác động va đập n = 1500 (kPa) =150 (T/m2) Hệ số cọc BTCT có mũ cọc =>e = 0.0015 (m) = 0.15(cm) Như : e = 0.15 (cm)Độ chối cọc đóng cọc đến độ sâu thiết kế 2.3.TÍNH TỐN VÁN KHN BỆ - Dùng ván khn thép dày : d = 0,5 (cm); Rut = 2800 (kg/cm2); Et = 2100000 (kg/cm2) - Sườn tăng cường đứng sườn tăng cường ngang: L50x50x5 - Khoảng cách sườn tăng cường đứng :2(m) - Diện tích mặt cắt ngang bệ mố: F = 3,5.10,3 = 36.05 (m2) - Dùng xe trộn hồ dung tích (m3/giờ) => Chiều cao đổ bê tông máy h0 = V = = 0,166 F 36.05 - Như ta chọn máy trộn bê tông V = (m3/giờ)để thi công bê tông mố cầu - Chiều cao đổ bê tông : H = 2.4.h0 = 1,448 (m) • Tính ván khn thành : - Tính tải Trọng tác dụng lên ván khn Ptt = n(q + g.R) - Trong : n = 1,3: Hệ số vượt tải q = 650 (kg/cm2) Tải trọng bề mặt bê tông gồm người, lực đầm, thiết bị vữa rơi g = 2,45 (T/m2) Trọng lượng riêng bê tơng R = 0,7 Bán kính tác dụng đầm dùi => Ptt = 1,3.(0,65 + 2,45.0,7) =3,12 T/m2 = 3120 Kg/m2 - Ta có biểu đồ áp lực vữa sau Hình 2.4 Biểu đồ áp lực vữa SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 188 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG H = 4.h0 = 0,724 (m2) F: Diện tích cuả biểu đồ F = 0,5 ( q + Ptt ) R + Ptt ( H − R ) ( ) = 0, 5.(0, 065 + 3120).0, + 3120.(0, 724 − 0, 7) = 1166,9 m - Xác định trị số áp lực tính đổi : Ptđ = F 1166, = = 1611, 74 kg / m H 0, 724 ( ) • Tính tốn tơn lát : - Mơmen tấm: M tt = α Ptt b - Độ võng cuả tấm: f = β Ptđ a E.δ - Trong đó: α, β: Hệ số phụ thuộc vào tỷ số a / b = a, b : Cạnh lớn nhỏ,Cạnh lớn a = 2(m), b = 1(m) =>Tra bảng: Ta có: α=0,0829; β=0,0277 ( tc Ptđ : Áp lực vữa tác dụng lên Ptđ = 1611, 74 /1, = 1239,8 kg / m ) =>Mtt = 102,78 (kg.m) - Bề dày lát: δ≥ 6.M tt = 0, 005 ( m ) = 0,5 ( cm ) b.Ru - Chọn δd = 0,8 (cm) Ứng suất : s = M tt M tt = = 963,56 ( kg / cm ) W b.δ d => s= 963,56 (kg/cm2) < Rut = 2800 (kg/cm2) => Đạt yêu cầu - Độ võng : Ptđ a 1239,8.24 f = β = 0, 0277 = 0, 051 (cm) E.δ 21000.0,83 Như vậy: f = 0,051 (cm) < [f] = 1/400 =0,25 (cm) => Đạt u cầu • Tính toán sườn tăng cường : - Sườn tăng cường coi làm việc với tôn lát - Tiết diện Tính tốn hình vẽ : SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 189 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG Hình 2.5 Tiết diên sườn tăng cường - Đặc trưng hình học : F = 15,6 (cm2); Jx = 223 (cm4); Jy = 60,9 (cm4); x = 3,87 (cm); y = 1,98 (cm) W1 = ( Jy Jx = 30.76 cm3 = 57.62 cm3 ; W2 = y x ( ) ) Hình 2.6 Sơ đồ tính sường ngang sườn dọc - Sườn đứng coi dầm giản đơn độ b tựa gối sườn ngang kề Pmax = Ptđ b 1239,8.100 = = 12, ( kg / cm ) 10000 10000 - Mômen sườn : M max = - Phản lực gối : Rmax = Pmax b 12, 4.100 = = 103,33 ( kg cm ) 12 12 Pmax b 12, 4.100 = = 310 ( kg ) 4 - Xác định nội lực sườn dầm ngang - Áp lực tính đổi phân bố lên sườn dầm ngang P= Pmax ( 2a − b ) 2a = 9,15 ( kg ) - Mômen nhịp sườn dầm ngang M= P.L2 9,15.200 = = 45750 ( kg cm ) 8 SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 190 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG - Tính duyệt độ bền : s1 = M 45750 = = 794, 27 kg / m W1 57, s2 = M 45750 = = 1487,32 kg / m W2 30, 76 ( ) ( ) Như : => s = 1487,32 (kg/m2) < R = 2800 (kg/m2) => Đạt u cầu 2.4.TÍNH CHIỀU DÀY LỚP BÊ TƠNG BỊT ĐÁY Khi xét đến dính bám bê tơng với đầu cọc với cọc ván thép xung quanh hố móng, chiều dày lớp bê tơng bịt đáy tính theo cơng thức: hBT = H n γ n g.F (γ BT g.F + nU τ ).m Trong đó: γ BT = 25 KN / m3 : Trọng lượng riêng bêtông γ n = 10 KN / m3 : Trọng lượng riêng nước hBT: Chiều dày lớp bê tơng bịt đáy (m) F: Diện tích mặt vòng vây cọc ván F = ( + ) × ( + ) = 50m n: Số lượng cọc móng, n=15 cọc τ = 100 KN / m : Lực ma sát đơn vị cọc bêtông bịt đáy U : Chu vi cọc, U = 4.D = 4.0, = 1,6 m Hn: Chiều cao mực nước thi công đến đáy đài: H n = 3.53 m m: Hệ số điều kiện làm việc, m=0,9 Vậy ta có : hBT = 3.53.10.9,81.50 = 1, m (25.9,81.50 + 15.1, 6.100).0,9 Ta chọn: x= m SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 191 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 2.5.TÍNH TỐN CỌC VÁN THÉP -Các ngun tắc tính tốn: -Vòng vây cọc ván xem tuyệt đối cứng -Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culông với mặt phá hoại mặt phẳng -Ở ta chọn vòng vây cọc ván thép có tầng khung chống Do cần kiểm tra mặt ổn định vị trí độ bền phận có vòng vây Ta xét trường hợp sau: + Giai đoạn 1: Hố móng đào tới cao độ đáy lớp bê tơng bệ móng Hút phần nước hố móng để thi cơng khung chống đỡ + Mực nước hút lấy bằng: ≤ 0,25.hđ = 0,25.6.08 = 1,52 (m) Chọn mực nước hút 1m Sơ đồ tính cọc ván giai đoạn xem quay quanh diểm O vị trí chống + Giai đoạn 2: Hố móng bịt đáy Nước vòng vây hút cạn Cọc ván có xu hướng quay quanh điểm A nằm cách mặt lớp bê tơng bịt đáy khoảng 0,5m phía * Xét giai đoạn 1: + Xác định chiều sâu ngàm cọc ván: Hình 2.7 Sơ đồ tính cọc ván thép giai đoạn + Lớp : dày 10.2 m có tiêu lý sau: γ1 = 19.1 (KN/m3); φ1 =17°14’; C1 = 39.1 KN/m2 γ n = 10 (kg/cm3): Trọng lượng riêng nước γ dn = 9,1(kg/cm3): Dung trọng đẩy đất   Hệ số áp lực đất chủ động: K a = tg  45 − SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA ϕ1  ÷ = 0,935 2 Trang: 192 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG   Hệ số áp lực đất bị động: Kb = tg  45 + ϕ1  ÷ = 1, 07 2 - Áp lực thủy tĩnh: P1 = γ n.h1 =10.1 = 10 (KN/m2) E1 = × (h 12 × γ n) = (K/m) P2 = P1 = 10 (KN/m2) E2 = h2.P1 = (6,08+t).10 = 60,8 + 10.t (KN/m) - Áp lực đất chủ động: 2 E3 = γ đn ( 2,5 + t ) K a = 2,66 ( 0,3 + t ) (KN/m) - Áp lực đất bị động: 2 E4 = γ đn t K b = 3,05.t (KN /m) - Điều kiện đảm bảo ổn định chống lật: ML ≤ m.MG (1) Trong : +ML : Tổng mơmen lực gây lật điểm lật O +MG : Tổng mômen lực giữ điểm lật O +m : hệ số điều kiện làm việc, m = 0.95 6.08 + t  2.(4.18 + t )  M L = E1 .1 + E2 ( + 1) + E3 ì + 2,9 ữ 3       M G = E4  7,08 + t ÷ Từ điều kiện (1) ta có được: -0,3176t3+7,1638t2-58,6t+157,11 ≥ => t ≥ 3.56 m - Chọn: t = m Vậy chiều sâu ngàm cọc ván thép kể từ đáy lớp bê tông bịt đáy m * Xét giai đoạn 2: +Tính duyệt cường độ cọc ván thép Thời điểm tính sau đổ bê tơng bịt đáy hút hố móng Khi phải tính tốn vòng vây ổn định vị trí kiểm tra độ bền phận kết cấu vòng vây Lúc ngồi áp lực tác dụng lên cọc ván thép giai đoạn chưa đổ bê tơng bịt đáy chịu áp lực thuỷ tĩnh áp lực thuỷ động hút cạn nước hố móng Lúc ta tính cọc ván dầm giản đơn kê hai gối A, tải trọng tác dụng hình vẽ Tính cho m chiều rộng Vị trí điểm A nằm cách bêtông bịt đáy 0.5 m SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 193 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG Hình 2.8 Sơ đồ kiểm toán cường độ cọc ván thép -Khi kiểm tra cường độ tiết diện cọc ván thép, ta lấy momen lớn cọc ván thép momen gây lật -Ta tính áp lực thủy tĩnh P1: P1 = ht.1.γ n = 39.3 (KN/m) - Ta tính nội lực dầm chịu tải trọng tam giác qa qa qa VA = ; V0 = ; M max = - Vậy: Mmax= 123.87 KNm; VA = 111 (KN); VO = 55.68 (KN) t = 24.3 Sử dụng cọc ván thép FSP V1 có thơng số sau : F = 133.8 cm h = 200 J = 7960 cm W = 520 cm a = 500 Hình 2.9 Cọc ván thép FSP Mômen kháng uốn dải cọc ván thép có bề rộng 1m theo phương thẳng đứng W=520cm3 Ứng suất lớn cọc cừ thép : σ = M 123,87.104  KG  = = 2021 ÷ W 520  cm  Ứng suất cho phép thép [σ] = 2100 KG/cm2 σ = 769, 23 kg kg ≤ [ σ ] = 2100 2 cm cm SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 194 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG Vậy loại cọc đủ khả chịu lực 2.6 KIỂM TOÁN GIÁ BA CHÂN 2.6.1 Tính tốn kiểm tra lật thi cơng : • Kiểm tra lật theo phương dọc : - Các tải trọng tác dụng lên giàn lao bao gồm: + Trọng lượng thân giàn, lấy gần q = 0.45 (T/m) + Trọng lượng thân đuôi giàn P1 + Trọng lượng thân đầu giàn P2 Lấy gần P1 = P2 = 0.225 (T) + Trọng lượng đối trọng cần tìm Q Điểm lật A Hình 2.8 Mặt cắt đướng giá chân Phương trình ổn định lật điểm A Mg ML ≥ 1,3 (*) Trong đó: 1,3 - hệ số ổn định lật Mg - tổng mômen chống lật điểm A 332 M g = (Q + P1 ) × 33 + q × ML - tổng mômen gây lật điểm A SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 195 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP M l = P2 × 44 + q × GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 442 Thay tất vào phương trình (*) ta có: (Q + P1 ) × 33 + q × 332 442 ≥ 1.3 × ( P2 × 44 + q × ) 2 Giải phương trình ta được: Q ≥ 13.48125 (T) Vậy chọn đối trọng Q = 13.5 (T) SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: 196 LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 2.6 Kiểm toán giá ba chân 195 SVTH: TRƯƠNG VĂN HÒA Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG PHẦN I THIẾT... LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG 1.1.3.THIẾT KẾ DẦM CHỦ - Chiều d i tồn dầm: L = 32m - Chiều d i tính toán: Ltt = 32 – 0,4 = 31.2 m - Chiều cao dầm chủ :H = (1/18 ÷... Trang: LỚP CẦU ĐƯỜNG BỘ – K54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.HỒ VIỆT LONG PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ A.PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1: CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT DỰ ỨNG LỰC – DẦM I CĂNG SAU 1.KẾT CẤU NHỊP: 1.1 CHỌN KÍCH