Thiết kế cầu đúc hẫng 3 nhịp liên tục

LÔØI CAÛM ÔN !!!  Lôøi ñaàu tieân cuûa em trong Ñoà aùn naøy em xin chaân thaønh caûm ôn Ban Giaùm Ñoác cuøng taát caû caùc thaày coâ cuûa Tröôøng Ñaïi Hoïc Giao Thoâng Vaän Taûi TP. Hoà Chí Minh ñaõ taïo ñieàu kieän giuùp ñôõ em hoaøn thaønh chöông trình hoïc. Sau naêm naêm hoïc taäp vaø hôn 2 thaùng laøm Ñoà aùn toát nghieäp, ñöôïc söï taän tình giuùp ñôõ cuûa Giaùo vieân höôùng daãn vaø söï noå löïc cuûa baûn thaân em ñaõ hoaøn thaønh Ñoà aùn toát nghieäp naøy. Em xin ñöôïc gôûi lôøi caûm ôn saâu saéc nhaát ñeán NGUYEÃN BAÙ HOAØNG cuøng vôùi caùc thaày coâ trong Boä moân Caàu Ñöôøng ñaõ taän tình giuùp ñôõ em hoaøn thaønh Ñoà aùn toát nghieäp trong thôøi haïn ñöôïc giao. Cuoái cuøng em xin caùm ôn ñeán nhöõng ngöôøi thaân trong gia ñình vaø Baïn beø ñaõ taïo ñieàu kieän giuùp ñôõ em hoaøn thaønh nhieäm vuï Ñoà aùn toát nghieäp. Tuy nhieân, kieán thöùc thöïc teá coøn nhieàu haïn cheá, chaéc chaén raèng Ñoà aùn toát nghieäp naøy khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt, raát mong ñöôïc söï goùp yù, pheâ bình chæ daãn cuûa Giaùo vieân höôùng daãn vaø Giaùo vieân phaûn bieän ñeå em coù theâm kinh nghieäm cho coâng taùc sau naøy. Em xin kính chuùc Thaày NGUYEÃN BAÙ HOAØNG cuøng caùc thaày giaùo ,coâ giaùo Khoa Coâng Trình , Tröôøng Ñaïi Hoïc Giao Thoâng Vaän Taûi TP. Hoà Chí Minh nhieàu söùc khoeû, ñaït ñöôïc nhieàu thaønh coâng trong söï nghieäp cao quyù cuûa mình . Em xin chaân thaønh caùm ôn ! TP.Hoà Chí Minh ,ngaøy ………thaùng ………naêm ……… Sinh vieân :

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG LỜI CẢM ƠN !!!  Lời đầu tiên của em trong Đồ án này em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc cùng tất cả các thầy cô của Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành chương trình học. Sau năm năm học tập và hơn 2 tháng làm Đồ án tốt nghiệp, được sự tận tình giúp đỡ của Giáo viên hướng dẫn và sự nổ lực của bản thân em đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này. Em xin được gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến NGUYỄN BÁ HOÀNG cùng với các thầy cô trong Bộ môn Cầu Đường đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp trong thời hạn được giao. Cuối cùng em xin cám ơn đến những người thân trong gia đình và Bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên, kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế, chắc chắn rằng Đồ án tốt nghiệp này không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự góp ý, phê bình chỉ dẫn của Giáo viên hướng dẫn và Giáo viên phản biện để em có thêm kinh nghiệm cho công tác sau này. Em xin kính chúc Thầy NGUYỄN BÁ HOÀNG cùng các thầy giáo ,cô giáo Khoa Công Trình , Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh nhiều sức khoẻ, đạt được nhiều thành công trong sự nghiệp cao quý của mình . Em xin chân thành cám ơn ! TP.Hồ Chí Minh ,ngày ………tháng ………năm ……… Sinh viên : SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP.Hồ Chí Minh ,ngày ………tháng ………năm ……… GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TP.Hồ Chí Minh ,ngày ………tháng ………năm ……… GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG MỤC LỤC CHƯƠNG I: 13 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 13 I.1 Đòa hình: 13 I.2 Đòa chất: 13 I.3 Khí hậu: 16 I.4 Đặc trưng thủy văn: 16 THIẾT KẾ SƠ BỘ 18 II.1 - PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I: 18 CẦU DẦM HỘP ỨNG SUẤT TRƯỚC THI CÔNG ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 18 II.1.1Yêu cầu thiết kế 18 II.1.2 Chọn sơ đồ kết cấu nhòp 18 II.1.3Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 19 II.1.4Xác đònh phương trình đường cong đáy dầm hộp : 20 II.1.5Tính các đặc trưng hình học của tiết diện : 20 II.1.5.1Đặc trưng hình học của tiết diện nguyên : 20 II.1.5.2Đặc trưng hình học tiết diện nguyên có xét đến giảm yếu do ống gen của cáp 21 II.1.6Tính nội lực trong giai đoạn thi công : 39 II.1.7Tính mất mát ứng suất 43 II.1.8Kiểm toán giai đoạn thi công 50 II.2 PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II : 54 CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG 54 II.2.1Yêu cầu thiết kế 54 II.2.2Chọn sơ đồ kết cấu nhòp 54 SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG II.2.2.1 Mặt cắt ngang các cấu kiện: 55 II.2.2.2 Thanh giằng ngang vòm chính 57 II.2.2.3Dầm dọc 58 II.2.2.4Dầm ngang dự ứng lực 60 II.2.2.5 Dầm T bản mặt cầu 60 II.2.3Các đặc trưng về vật liệu 62 II.2.3.1Thép kết cấu 62 II.2.3.2Bêtông 62 II.2.4Tổ hợp nội lực cho các cấu kiện. 62 II.2.4.1Tổ hợp nội lực cho bản mặt cầu 62 II.2.4.2Tổ hơp nội lực cho dầm dọc biên 66 II.2.4.3Tổ hợp nội lực cho dầm T bản mặt cầu 71 II.2.4.4 Tính toán sườn vòm ống thép nhồi bêtông 95 II.3 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CẦU 111 II.3.1SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ KĨ THUẬT: 111 II.3.1.1 Phương án 1 111 II.3.1.2 Phương án 2 112 II.3.2SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ 113 II.3.2.1Cầu đúc hẫng 113 II.3.2.2Cầu ống thép nhồi bê tông 114 II.3.3Lựa chọn phương án: 114 CHƯƠNG III: 115 LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH 115 III.1 Lan can: 115 III.1.1 Thanh lan can: 115 III.1.1.1 Tải trong tác dụng lên thanh lan can: 115 SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG III.1.1.2Nội lực của thanh lan can: 115 III.1.1.3Kiểm tra khả năng chòu lực của thanh lan can: 116 III.1.2 Cột lan can 117 III.1.2.1 Kiểm tra khả năng chòu lực của cột lan can: 117 III.1.2.2 Kiểm tra độ mảnh của cột lan can: 118 III.2 Lề bộ hành: 119 III.2.1 Tính nội lực: 119 III.2.2 Tính cốt thép 119 III.2.3Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng: (kiểm tra nứt) 120 III.3 Bó vỉa: 121 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 126 IV.1Tải trọng tác dụng 127 IV.1.1Tónh tải 127 IV.1.2 Hoạt tải 131 IV.1.2.1Tải trọng người 131 IV.1.2.2Hoạt tải HL93 : 132 IV.2 Tổ hợp nội lực : 141 IV.3Thiết kế cốt thép 143 IV.3.1Thiết kế cốt thép chòu momen âm 143 IV.3.2Thiết kế cốt thép chòu momen dương 144 IV.4Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng 145 IV.4.1Đối với momen âm : 145 IV.4.2Đối với momen dương : 146 CHƯƠNG V: 148 THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP 148 V.1Chọn các thông số kết cấu nhòp : 148 SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG V.2Các thông số về vật liệu: 149 V.2.1Bêtông. 149 V.2.2 Cốt thép thường. 149 V.2.3 Cáp dự ứng lực. (5.4.4) 149 V.2.4 Thanh neo dự ứng lực.(5.4.4) 150 V.2.5Xe đúc. 150 V.3Tiến độ thi công. 150 V.4Trình tự thi công. 151 V.5Bố trí cáp dự ứng lực 154 V.6Tính các đặc trưng hình học của tiết diện : 154 V.7 Tính nội lực trong giai đoạn thi công : 177 V.8Tính mất mát ứng suất : 161 V.8.1Mất mát ứng suất do ma sát : 161 V.8.2Mất mát ứng suất do tụt neo : 164 V.8.3Mất mát ứng suất do nén đàn hồi : 167 V.8.4 Mất mát ứng suất do từ biến : 176 V.8.5 Mất mát ứng suất do co ngót : 180 V.8.6Mất mát ứng suất do cáp tự chùng : 182 V.9Kiểm toán giai đoạn thi công 186 V.9.1Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn thi công đúc hẫng cân bằng : 186 V.9.2Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn thi công đúc đốt HLB (chưa kéo cáp HLB) : 193 V.9.3Kiểm tra trong giai đoạn tháo ván khuôn đoạn đúc trên đà giáo 196 V.9.3.1Nội lực 198 V.9.3.2Tính mất mát ứng suất trong cáp chòu momen dương : 199 V.9.3.3Kiểm toán 204 V.9.4Kiểm tra trong giai đoạn hợp long nhòp giữa (chưa kéo cáp HLG) 206 SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG V.9.4.1Nội lực 206 V.9.4.2Mất mát ứng suất cho cáp HLG 206 V.9.4.3Kiểm toán 197 V.9.5Kiểm tra trong giai đoạn hợp long nhòp giữa ( dỡ xe đúc, tải trọng thi công ) 199 V.9.6Kiểm tra ổn đònh lật cánh hẫng 202 V.9.7 Kiểm tra giai đoạn khai thác 204 V.9.7.1Nội lực 204 V.9.7.2Tính mất mát ứng suất 209 V.9.7.3Sự phân phối lại nội lực do từ biến 214 V.9.7.4Nội lực do lún gối tựa (SE) 218 V.9.7.5 Nội lực do chênh lệch nhiệt độ 219 V.9.7.6Nội lực do co ngót 223 V.9.7.7Tổ hợp tải trọng 223 TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN 249 VI.1Biến dạng trong giai đoạn đúc hẫng 249 VI.1.1Phương pháp tính toán biến dạng 249 VI.1.2Biến dạng đàn hồi do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng 251 VI.1.3Biến dạng đàn hồi do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng 256 VI.1.4Biến dạng đàn hồi do cáp dự ứng lực trên các đốt đúc hẫng 259 VI.2Biến dạng trong giai đoạn hợp long biên 262 VI.2.1Biến dạng do tải trọng bản thân đoạn đà giáo cố đònh : 262 VI.2.2Biến dạng do cáp dự ứng lực hợp long biên : 264 VI.3Biến dạng trong giai đoạn hợp long giữa 266 VI.3.1Biến dạng trong giai đoạn hợp long giữa (chưa kéo cáp hợp long giữa) 266 SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.NGUYỄN BÁ HOÀNG VI.3.2Biến dạng trong giai đoạn hợp long giữa(đã kéo cáp hợp long giữa) 268 VI.4Biến dạng do tónh tải giai đoạn 2 269 VI.5Biến dạng do xe đúc 270 VI.5.1Biến dạng đàn hồi do xe đúc 270 VI.6Độ vồng ván khuôn 15 THIẾT KẾ TRỤ CẦU 16 VII.1Giới thiệu chung 16 VII.1.1Kích thước hình học trụ 16 VII.1.2Các thông số thủy văn 16 VII.1.3Vật liệu sử dụng 17 VII.2Các tải trọng tác dụng lên trụ và nội lực 17 VII.2.1Tónh tải 17 VII.2.1.1Kết cấu phần trên 17 VII.2.1.2Kết cấu phần dưới 18 VII.2.2Tải trọng gió 18 VII.2.2.1Tải trọng gió tác dụng lên công trình 18 VII.2.2.2Tải trọng gió tác dụng lên hoạt tải 21 VII.2.3Tải trọng nước 22 VII.2.3.1p lực nước tónh 22 VII.2.3.2p lực nước đẩy nổi 22 VII.2.3.3p lực dòng chảy 23 VII.2.4Lực va tàu vào trụ 24 VII.2.5Hoạt tải 24 VII.2.6Tải trọng người đi bộ. 26 VII.2.7Lực hãm xe 27 VII.3Bảng tổ hợp nội lực ứng với các trạng thái giới hạn. 27 SVTH:ĐINH HỒNG TUẤN MINH-LỚP CD05A Trang 10 . 4 630 4285 39 70 36 86 34 32 delh 800 708 644 585 530 481 436 39 7 x 25000 28000 31 000 34 000 37 500 41000 44500 h 32 09 30 16 2854 2722 2607 2 533 2500 delh 36 1 33 1. IV.1.2 Hoạt tải 131 IV.1.2.1Tải trọng người 131 IV.1.2.2Hoạt tải HL 93 : 132 IV.2 Tổ hợp nội lực : 141 IV. 3Thiết kế cốt thép 1 43 IV .3. 1Thiết kế cốt thép chòu