THUYẾT MINH mố TRỤ cầu

THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU 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 sông Trường Giang thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam Cơng trình cầu nằm tuyến đường 616 nối liền với thành phố Tam Kỳ có nhiều tiềm chiến lược phát triển kinh tế tỉnh Với tổng chiều dài L = 96m, nằm tuyến đường huyết mạch quan trọng tỉnh Quảng Nam nối liền thành phố với vùng đồng - Kết cấu nhịp: + Loại cầu: Cầu dầm giản đơn BTCT + Chiều dài nhịp: 32m + Số lượng nhịp: nhịp + Mặt cắt ngang: Tiết diện chữ T + Sử dụng BTCT - Kết cấu hạ bộ: + Kiểu Mố: Mố chữ tường mỏng + Kiểu Móng: Móng cọc đổ chổ - cọc đóng D300 - Địa chất: + Lớp 1: Sét dẻo dày 1m + Lớp 2: Cát mịn dày 2m + Lớp 3: Cát chặt - Thủy văn: + Các loại mực nước: MNCN = +31.42m; MNTT = +29.2m; MNTN = +24.2m; -Điều kiện dân cư, văn hóa, xã hội: Cơng trình cầu gần trung tâm thành phố 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 THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU - Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, nhân công: + 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 công, 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, đảm bảo chất lượng số lượng mà u cầu cơng 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, cơng ty xây dựng cơng trình giao thơng mạnh dạn giới hóa thi cơng, trang bị cho máy móc thiết bị cơng nghệ thi cơng đại đáp ứng yêu cầu xây dựng công trình cầu + Nhân lực máy móc thi cơng: tỉnh có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi cơng Về biên chế tổ chức thi công đội xây dựng cầu hồn 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 công 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 THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU CHƯƠNG II: TỔ HỢP NỘI LỰC I.1:Số liệu chung kích thước cấu tạo I.1.1: Kích thước chung mố: - Mố tính tốn: Mố M1 - Loại cầu: Bê tông cốt thép - Loại dầm: Chữ T - Tiêu chuẩn thiết kế: LRFD 2012 Bảng 1.1 : Các số liệu kết cấu phần Hạng mục • Số lượng dầm • Chiều dài dầm • Chiều dài nhịp tính tốn • Bề rộng mặt cầu • Khổ cầu • Số xe • Hệ số xe • Lực xung kích Kí hiệu N L Ls B K n m IM • Trọng lượng riêng bê tơng c • Số lượng dầm ngang • Bề rộng dầm ngang • Chiều dày lớp tạo dốc trung bình • Chiều cao gối cầu • Số gối cầu ndn bdn t hg ng Giá trị 32 31.4 13.5 10.5 0.85 0,25 24 (f’c �34MPa ) 22,5+0,045f’c (34< f’c β = 0,0138 (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 �106 �5004 0, 0138 � �2, 08mm �105 � => ∆ = 0, 0138 �29000 �106 �500 �  3,92mm �105 �2, 08 Ta chọn chiều dày thép cho ván khuôn số I : mm III.4.4.8.4 Kiểm toán khả chịu lực thép sườn ngang - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thép sườn đứng P tt h ñ.a.h R Pmax 23,6 h Hình 2.14.: 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 công thức: Mttmax= 0.1.Ptt b Trong đó: b : Khoảng cách thép sườn đứng, b=0.5m Ptt: Áp lực bêtông phân bố thép sườn ngang Ptt = p.b = 29000 ×0,5 =14500 (N/m) => Mômen lớn nhịp: 2 Mttmax = 0,1.Ptt b  0,1�14500 �0,5  362,5( N m) SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU  GVHD: T.S NGUYỄN LAN Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax �Mr =  M n =  �Fthep × S + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep= 152 (MPa) M 362,5 �103 S  � b � max   2384,87mm3  2,385cm3 �.Fthep 1�152 b �14,31 ( cm3 ) => � � (cm) 0,5 1,5 b(cm) 5,5 3,8 3,1 => Chọn thép sườn ngang :b= 5,5 (cm); �=0.5(cm) Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: = P b l   tt �[ ]   2,08mm 96.EJ 240 Trong : + Ptt = p =29000 (N/m) (Thiên an tồn) + J x :Momen qn tính tiết diện sườn 1  b3  0,5.5,53  6,93cm4  6,93.10 mm4 J x 12 12 = 29000.103.500  1,36 �[ ]  2, 08( mm) 96.2.10 6,93.10 Ta có:∆ = =>Điều kiện độ võng đảm bảo III.4.4.8.5 Kiểm toán khả chịu lực thép sườn đứng - Các thép sườn đứng xem dầm giản đơn kê hai gối thépsườn ngang - Chiều dài nhịp tính tốn: ltt= 0.5m -Vì khoảng cách sườn đứng sườn ngang =>tính tốn sườn đứng sườn ngang đảm bảo SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN III.4.4.8.6 Kiểm toán khả chịu lực căng 500 1000 500 VẠNKHNSÄÚ1TL 1:25 500 500 1500 500 Hình 2.15: 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 bêtơng tươi giằng: F = 2.a.b = 2.0,5.0,5 = 0,5 (m2) - Lực kéo tác dụng lên giằng: T= p.F = 29000.0,5 = 14500(N) Với Ptt = p = 19469 N/m2 Fthep = 152 (MPa)  Điều kiện kiểm tra : T ��.R n 4.T 4.14500    11, 62( mm) T ��.Fthep A  0,9.152 .d d � 0,9.152  0,9.152  => => � Chọn d=12(mm) � Vậy căng đủ khả chịu lực III.4.5 Thi công tường đầu, tường cánh mố cầu III.4.5.1 Thông số kỹ thuật II.5.8.1.1 Thông số kỹ thuật tường đầu - Tường đầu có kích thước: 14,5x0,3x1,8(m) - Diện tích đáy đổ bê tơng : F=14,5x0,3=4,35(m2) - Thể tích tường đầu mố: V=4,35x1,8=7,83(m3) SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN - Khối lượng bê tông tường đầu: V=7,83x1,1=8,6 (m 3) (Với 1.1 hệ số đầm nén) III.4.5.1.2 Thơng số kỹ thuật tường cánh - Diện tích đáy đổ bê tơng trung bình: F=(4,8+2,4)/2x0,4=1,44 (m2 ) - Thể tích tường cánh: V=(5,6.1,5+(3,1+0.75).2.7.0,5).0,4.2=10,88 (m3) - Khối lượng bê tơng tường cánh: V=10,88x1,1=11,97 (m 3) (Với 1.1 hệ số đầm nén) III.4.5.1.3 Trình tự thi cơng - Lắp dựng ván khuôn 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 III.4.5.1.4 Tính tốn ván khuôn: III.4.5.1.4.1 Cấu tạo ván khuôn tường đầu, tường cánh mố: - Sử dụng ván khuôn lắp ghép thép: - Với kích thước tường đầu tường cánh ta bố trí ván khn sau: VẠNKHNSÄÚ2TL 1:25 VẠN KHUÄNSÄÚ4TL 1:25 500 500 1500 500 500 1000 500 SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B VAÏNKHUÄNSÄ Ú 6TL 1:25 400 500 500 500 1000 1000 500 500 VAÏN KHUÄNSÄÚ1TL 1:25 500 450 450 900 400 THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU VAÏNKHUÄN SÄÚ12TL 1:25 VAÏN KHUÄNSÄÚ16TL 1:25 750 250 250 250 300 250 750 250 VAÏN KHUÄNSÄÚ5 TL 1:25 GVHD: T.S NGUYỄN LAN 600 250 300 500 500 1500 500 VAÏN KHUÄNSÄ Ú 19TL 1:25 VAÏN KHUÄNSÄ Ú 10TL 1:25 1080 300 470 517 500 470 517 500 1500 1550 500 470 517 300 600 VAÏN KHUÄNSÄÚ9TL 1:25 300 SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B 540 1080 540 THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU 600 300 300 600 517 300 500 400 500 517 517 500 1550 VAÏNKHUÄN SÄÚ15TL 1:25 VAÏN KHUÄN SÄ 14TL 1:25 300 VAÏN KHUÄNSÄÚ13TL 1:25 600 VAÏN KHUÄN SÄÚ8TL 1:25 GVHD: T.S NGUYỄN LAN 508 VAÏNKHUÄNSÄ Ú 18TL 1:25 270 270 1620 270 270 1080 270 270 270 270 470 470 470 270 VAÏNKHUÄNSÄ Ú 17TL 1:25 470 508 1524 470 508 Hình 2.16: Các loại ván khn tường đầu, tường cánh SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B 270 THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN 5 9 9 9 9 16 16 18 10 12 12 12 12 12 19 19 17 1 Hình 2.17: Bố trí ván khn mặt bên tường đầu, tường cánh 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 500 600 1500 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 1000 500 1 1 1 1 14500 Hình 2.18: Bố trí ván khn mặt trước thân mố SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU 15 11 11 11 8 GVHD: T.S NGUYỄN LAN 11 11 11 11 11 11 8 8 15 3 3 3 HìnH 2.19: Bố trí ván khn mặt sau thân mố SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN III.4.5.1.4.2 Tính tốn ván khuôn 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 khuôn thân mố bệ mố lên thi công tường đầu tường cánh mà không cần kiểm toán Tuy ta phải kiểm tra phần ván khuôn nằm nghiêng ván khuôn số 3, ván khn bất lợi chịu áp lực ngang 500 P 1000 1500 2300 P2 P1 2350 1800 750 bê tông trọng lượng bê tông 500 1000 500 VẠNKHNSÄ Ú 3TL 1:25 400 Hình 2.20: Sơ đồ làm việc ván khuôn xiên số - 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 = ( .V)/F SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN Trong : F: Diện tích ván khn chịu tác dụng tải trọng F= 0,4x3,58=1,43 (m2) : Dụng trọng bê tơng V: Thể tích bê tơng V= (4,8.1+5,6.2,35.0,5)x0,4=4,55 (m3) Vậy P1= 2,4x4,55/1,43 =7,63(T/m2)=76300 (N/m2) - P2 : Áp lực bê tông P2 = Pmax = 29000 (N/m2) lấy áp lực bê tông tác dụng lên ván khuôn Như tổng áp lực tác dụng lên ván khn theo phương vng góc là: Pmax = P1.cos(450) + P2.sin(450) = 74458(N/m2) SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN Tính tốn thép ván khn: 500 1000 500 VẠNKHNSÄ Ú 3TL 1:25 400 Hình 2.21: Ván khn số - 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= 74458 (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 α 1,25 0,0665 Ta có: α = 0,0665  Mmax = 0,0665 74458.0,42 = 792.23 (Nm) =792230 (N.mm) - Điều kiện cường độ thép bản: Mmax Mr =  M n =  �Fthep x S Trong : + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn, fy = 152 (MPa) 1000. + S :Mô men kháng uốn thép, S = M max 792230  �Fthep  152 MPa  S 1000  SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU � => GVHD: T.S NGUYỄN LAN 792230  5,59mm 1000 152 - Kiểm tra độ võng thép bản: ∆=  p.b �l � �500 � �[]  � ;3, � � ;3, � 2, 08mm E. �240 � �240 � (3.20) 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=74458 N/m2 => ∆ = 0, 0199  �3 74458.106.4004 �2, 08mm 2.105. 0, 0199.74458.106.4004  4,5mm 2.105.2, 08 Ta chọn chiều dày thép cho ván khn số : mm 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: b : Khoảng cách thép sườn đứng, b = 0,4m Ptt: Áp lực bêtông phân bố thép sườn ngang Ptt = p.b =74458.0,4 =29783.2 (N/m) => Mômen lớn nhịp: 2 Mttmax = 0,1.Ptt b  0,1.29783.2.0,  476,53( N m) -Kiểm tra điều kiện cường độ: SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN Mmax �Mr =  M n =  �Fthep x S + Fthep: cường độ tính tốn thép chịu uốn: Fthep = 152 (MPa) M 476,53.103 S  � b � max   3135, 07 mm3  3,135cm3 �.Fthep 1.152 b �21,186( cm3 ) => � � (cm) b (cm) 0,5 1,5 6,6 4,7 3,8 => Chọn thép sườn ngang :b= 6,6 (cm); �=0,5(cm) -Kiểm tra độ võng thép sườn ngang:  Ptt b l �[]   2, 08mm 96.EJ 240 Trong : + Ptt =74458 N/m + J x :Momen quán tính tiết diện sườn 1 � b3  0,5.6, 63  11,98(cm )  11, 98.10 ( mm ) 12 12 74458.103.4004   0,84 �[ ]  2, 08mm 96.2.10 1,89 10 Ta có: Jx  =>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 SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU GVHD: T.S NGUYỄN LAN Tài liệu tham khảo 1: Bài giảng thiết kế thi công mố trụ cầu: Ts Nguyễn Văn Mỹ 2: Kỹ thuật xây dựng móng cầu: GS.TSKH Nguyễn Trâm Ths Lê Văn Lạc Ths Nguyễn Văn Mỹ Ths Đỗ Việt Hải SVTH: LÊ VĂN TÂY – 14X3B GVHD:Th.S NGUYỄN LAN THUYẾT MINH : MỐ TRỤ CẦU SVTH: LÊ VĂN TÂY - 14X3B 130 ... 0.2 THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU Bảng 1.5: Kích thước theo phương ngang cầu STT Tên kích thước Bề dày tường cánh Chiều rộng bệ mố (phương ngang cầu ) Bề rộng mố (phương ngang cầu) Bề rộng gối cầu. .. I.2.1.2: Tĩnh tải trọng lượng thân mố: Kết cấu phần - Loại mố: Mố tường bê tông cốt thép M300 đặt móng cọc đóng THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU Kích thước hình học mố: 4800 750 300 300 300 5600 500 2350... công đảm bảo tiến độ đề THUYẾT MINH: MỐ TRỤ CẦU CHƯƠNG II: TỔ HỢP NỘI LỰC I.1:Số liệu chung kích thước cấu tạo I.1.1: Kích thước chung mố: - Mố tính tốn: Mố M1 - Loại cầu: Bê tông cốt thép -