ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU ( thuyêt minh + bản vẽ )

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU MỤC LỤC Chương : Giới thiệu chung Số liệu đầu vào : Nội dung thiết kế : - Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn: – Trình bày biện pháp thi công hệ móng cọc: – Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc: .4 – Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ: .4 Lựa chọn số liệu lại : Chương : Sô lược trình tự thi công Công tác định vị hố móng : .5 2- Công tác chuẩn bị mặt bằng, bố trí công trường : Thi công trụ cầu : Chương : Thiết kế thi công Thiết kế vòng vây cọc ván : 1.1 Kích thước vòng vaây : .7 1.2Chọn loại cọc ván: .8 1.3 Xác định bề dày lớp BT bịt đáy : 1.4 Tính độ ổn định kết cấu vòng vây cọc ván giai đoạn thi công : 10 1.4.1 Giai đoạn : 10 1.4.2 Giai đoạn 2: 10 1.4.2.1 p lực thủy tónh (P): 11 1.5.1 Kiểm tra cọc ván thép : .15 1.5.2 Tính toán khung vành đai : 16 1.5.3 Tính toán chống 19 1.5.4 Chọn búa đóng cọc ván : 19 Biện pháp thi công hệ móng cọc đóng : 20 2.1 Tính toán phân đoạn cọc 20 2.2 Tính chọn búa đóng cọc : 21 2.3 Mô tả biện pháp đóng cọc : 22 SVTH: Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc: 24 3.1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khuôn: .24 3.2 Thiết kế ván khuôn : .25 Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ : 27 4.1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khuôn: .27 4.2 Thiết kế ván khuôn : .30 4.3.1 Kieåm tra ván thép : .30 4.3.2 Kiểm toán phận khung sừơn cứng tựa lên chu vi ván thép : .31 Chương : Thiết kế kết cấu tự chọn Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ : 32 4.1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khuôn: 3327 4.2 Thieát keá ván khuôn : .34 4.3.1 Kiểm tra ván thép : .36 Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ : 37 4.1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khuôn: 3727 4.2 Thiết kế ván khuôn : .37 SVTH: Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG Số liệu đầu vào : - Phạm vi đồ án : Thiết kế thi công cho trụ cầu sông - Nội dung thiết kế : Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn Trình bày biện pháp thi công hệ móng cọc Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ - Qui mô công trình : + Số hàng cọc: + Số lượng cọc: 24 (cọc) + Chiều sâu cọc đóng đất: + Kích thước cọc: cọc vuông (b=40cm) L c = 36m 30x30 cm - Loại địa chất DC2  Lớp 1: Đất cát hạt vừa dày : L1 = 5.5m =1,73 103 kg m3 γ1 ϕ ϕ 1,73 T m3 = 220  Lớp 2: Đất sét pha cát dẻo vừa dày : L2 = 7.5m kg m3 = γ2 = 1,82 103 = 100  Lớp 3: Đất sét cứng vừa: L3 = ∞ γ3 = 1,89.103 kg m3 - Chiều cao thân trụ tính từ đỉnh bệ cọc : ϕ = 7.50 H2 = 6m Nội dung thiết kế : - Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn:  Chọn loại cọc ván, kích thước vòng vây  Tính chiều sâu đóng cọc ván, cân nhắc có dùng khung chống, bê tông bịt đáy hay không? có thiết kế với cọc ván SVTH: Page ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU  Tính lựa chọn búa đóng cọc ván – Trình bày biện pháp thi công hệ móng cọc:  Tính toán phân đoạn cọc  Tính lựa chọn búa đóng cọc  Mô tả biện pháp đóng cọc – Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc:  Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống bệ đỡ ván khuôn  Kiểm tra toán ván khuôn đáy theo cường độ biến dạng – Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ:  Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống, khung giằng  Kiểm tra toán ván khuôn thành Lựa chọn số liệu lại : Sơ đồ vị trí cọc hình vẽ : Chiều sâu mực nước thi công tim trụ :Hn=3m Chiều cao cọc phía mặt đất : Lc2 = Hn- H1-0,5= m Chiều cao bệ cọc : H1 = 1,5m Kích thước thân trụ : 2,4 x 6,8 m Kích thước mũ trụ : 2,4 x 6,8 m ( thân trụ) Cọc 30x30 Sức chịu taûi Ptk = 2T/m SVTH: Page ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU CHƯƠNG : SƠ LƯC TRÌNH TỰ THI CÔNG Công tác định vị hố móng : Vì mực nước thi công thay đổi lớn suốt mặt cắt ngang sông nên nơi có mực nước nông, thông thuyền để xác định vị trí tim trụ dựa cầu tạm gỗ, tiến hành đo đạc trực tiếp đánh dấu vị trí dọc ngang móng Để tránh va chạm thi công làm sai lệch vị trí nên có cọc định vị đóng cách xa tim móng Khi đo đạc máy, dựa sàn đặt cọc gỗ chắn, đóng xung quanh cọc định vị Với móng đặt chỗ nước sâu, công tác định vị phải làm gián tiếp Tim trụ xác định dựa vào đường tuyến nắm hai bờ sông góc ∝, β tính theo vị trí trụ (Phương pháp tam giác ) Ta phải tiến hành làm cẩn thận kiểm tra nhiều phương pháp để tránh sai số ảnh hưởng tới cấu tạo công trình bên thi công sau Hình : Xác định tim trụ cầu phương pháp tam giác 2- Công tác chuẩn bị mặt bằng, bố trí công trường : - Cần bố trí mặt hợp lý để công việc thi công tiến hành thuận lợi - Cần khảo sát địa hình hai bên bờ sông, xem xét hướng gió thổi dự tính thời gian thi công để lập vị trí kế hoạch tập kết vật liệu - Chuẩn bị mặt bằng, bãi tập kết vật liệu : Xi măng, đá, cát, sắt thép… - Xây dựng hệ thống sở hạ tầng,hệ thống đường công vụ, đường nội bộ,bãichứa vật liệu cho công SVTH: Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU trường.Cung cấp điện nước phục vụ cho công tác thi công sinh hoạt - Do công trình thi công có tính chất tập trung xây dựng thời gian tương đối dài Do tổ chức xây dựng lán trại, nhà nghỉ chỗ ăn, sinh hoạt cho công nhân viên, xây dựng chỗ vui chơi giải trí, nhà vệ sinh Thi công trụ cầu : Sau tiến hành bước tổng quát : xác định vị trí tim trụ cầu, chuẩn bị nguyên thiết bị vật liệu, …….quá trình thi công trụ tiến hành theo bước sau: Bước : - Định vị xà lan, nạo vét đất phạm vi thi công trụ - Vận chuyển cọc, búa, cần cẩu đến vị trí thi công, dựng khung định vị, làm hệ cụm đầu cọc tầng khung định vị - Dùng cẩu lắp giá búa, tiến hành đóng cọc đến cao độ thiết kế , đóng số cọc thiết kế Trong trình đóng cọc phải thường xuyên theo dõi độ nghiêng cọc độ chối cọc Bước : - Tiến hành đóng cọc ván thép làm vòng vây ngăn nước phạm vi bệ trụ - Dùng bơm cao áp sói nước, vét bùn hố móng - Đổ đá mi cát tạo phẳng Bước : - Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp đổ bêtông nước (phương pháp vữa dâng) - Kiểm tra cao độ lớp cát đệm, đặt lồng thép theo kỹ thuật - Xếp đá 4x6 theo qui trình kỹ thuật - Kiểm tra cao độ lớp đá xếp, thả vòi bơm vào ống - Bơm vữa theo vị trí qui định, trình bơm kiểm tra lan tỏa vữa xi măng thông qua ống lồng SVTH: Page ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU - Khi lớp bê tông đạt cường độ Tiến hành hút nước làm khô hố móng Bước : - Đập đầu cọc xử lý cốt thép đầu cọc, vệ sinh đáy móng - Dựng ván khuôn, lắp cốt thép bệ cọc, tiến hành đổ bê tông bệ cọc - Khi bê tông bệ cọc đạt 70% cường độ, tiến hành thi công phần thân trụ - Trong suốt trình thi công phải tiến hành bảo dưỡng bê tông cho bến bê tông đạt cường độ tháo dỡ ván khuôn thiết bị thi công Bước : - Dựng ván khuôn xà mũ, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông mũ trụ - Dựng ván khuôn, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông đá kê gối - Hoàn thiện trụ CHƯƠNG : THIẾT KẾ THI CÔNG Thiết kế vòng vây cọc ván : 1.1 Kích thước vòng vây : Chiều sâu sâu mực nước thi công, chọn H n =3m Kích thước vòng vây cọc ván chọn dựa kích thước móng, khoảng cách từ mặt tường cọc ván đến mép bệ móng > 0,75m , chọn kích thước vòng vây cọc ván sau : SVTH: Page ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU 10500 9000 4500 b? móng 3000 vịng vây c?c ván Trên mặt đứng, đỉnh vòng vây phải cao mực nứơc thi công tối thiểu 0,7m Chọn 1m Vậy cọc ván phải có chiều cao tính từ mặt đất 4m 1.2 Chọn loại cọc ván: Tổng chiều dài cọc ván cần thiết (10.5 + 4.5)x2=30 m chọn lọai cọc ván Hàn Quốc sản xuất Còn cụ thể loại sau xác định nội lực ta chọn sau 1.3 Xác định bề dày lớp BT bịt đáy : Lớp bê tông bịt đáy xác định từ điều kiện : Áp lực đẩy nước lên lớp bê tông phải nhỏ lực ma sát bê tông với hệ cọc trọng lượng lớp bê tông bịt đáy Bề dày lớp bêtông bịt đáy : h≥ K.H.F.γ n (F.γ c + n.U.f1 ) Trong : K :hệ số an toàn, K = 1.3 H :chiều sâu cột nước tính từ đáy lớp bêtông bịt đáy đến mực nước thi công H =3 m F :diện tích hố móng, F= 10.5 x 4.5 = 47.25 m γ n : dung trọng nước, γ n = 1T / m SVTH: Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU f1 : ma sát cọc với bêtông bịt đáy, f = 10T / m U : chu vi cọc, U = × 0,3 = 1,2 m h>= (1.3x3x47.25x1)/(27x2.5+21x1.2x10)=0.58 Chọn lớp bêtông bịt đáy dày 1m * Phương pháp đổ bêtông bịt đáy : Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp vữa dâng : Bán kính hoạt động ống : R = m Diện tích hoạt động ống : Fo = π × R = π × 2 = 12.56 m Số ống cần thiết : n= F/F0 = 47.25/12.56= 3.7(ống) Chọn ống * Sau xác định bề dầy lớp BTBD đủ điều kiện ổn định, ta kiểm tra điều kiện cường độ cho lớp BTBD : Tách dải BTBD rộng 1m dọc theo đường tim trụ theo hướng thượng-hạ lưu có chiều dài nhịp khoảng cách cọc ván thép + Trọng lượng thân lớp BTBD : q1 = γ b , H b = 2,3.1.1 = 2,3 T / m γ b =2,3 T/m3 Trong : :Dung trọng lớp BTBD Hb=1 m : Bề dầy lớp BTBD 1m : Bề rộng dải BTBD xét + Áp lực đẩy nước : q2 = γ H = 1.3.1 = 3T / m Trong : γ =1T/m3 :Dung trọng nước H=3m :Chiều sâu cột nước , từ lớp đáy BTBD đến mực nước thi 1m : Bề rộng dải BTBD xét công Nội lực phaùt sinh dầm : M max = q1 − q2 2,3 − l = 4,52 = −1, 772(Tm) => căng thớ 8 Momen kháng uốn dầm : W= b.hb 1.12 = = 0,17 (m3 ) 6 Yêu cầu ứng suất kéo phát sinh BTBD phải nhỏ US kéo cho phép BT, sử dụng BT mác 300 => [σ ]btk = 10 kG / cm SVTH: Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU σk= GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU M max 1, 772 = = 10, 42 T / m = 1, 04 kG / cm < [σ ]btk = 10 kG / cm W 0,17 Vậy lớp BTBD thỏa mãn điều kiện cường độ 1.4 Tính độ ổn định kết cấu vòng vây cọc ván giai đoạn thi công : 1.4.1 Giai đoạn : Vòng vây đóng đến đáy sông, chưa đổ betông bịt đáy cọc định vị L=8m hệthanh giằ ng cọc vá n thé p lassen L=8m chi ti?t A bệcọc chi ti?t C hệkhung chố ng chi ti?t B Với cách bố trí cọc định vị cọc định vị tác dụng chịu lực, mà áp lực truyền hết vào cọc ván thép Ở giai đọan ta đào đất vòng vây cọc ván gầu ngoạm, nên mực nước bên thành cọc ván Cọc ván chịu tác dụng áp lực đất chủ động áp lực đất bị động Chiều sâu đóng cọc ván thép, ta tính vào giai đoạn sau 1.4.2 Giai đoạn 2: Đã đổ betông bịt đáy hút cạn nước hố móng Sơ đồ chịu lực cọc ván thép sau : SVTH: Page 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU Tốc độ đổ bêtông 4m 3/h Dùng ống vòi voi để đổ bêtông dùng đầm chấn động để đầm chặt hỗn hợp bêtông Lượng bêtông đổ vòng 4h là: x = 16(m 3) Diện tích mặt cắt bệ là: Sb = 3,0 x 7,8 = 23,4 (m2) Chiều cao bêtông đổ vòng 4h là: h = 16 / 23,4 = 0,684(m) Vậy chia làm lần đổ BT : o Lần đầu đổ đến cao độ 0,7m , chờ cho betông bắt đầu ninh kết o Lần sau đổ tiếp 0,8m Loại đầm sử dụng đầm dùi có bán kính tác dụng R = 0,75m > h = 0,684(m) (đầm trong) Tốc độ đổ bê tông theo chiều cao là: v= ( ) ( ) = 0.11 m < 0.5 m h h 33,93 Nên công thức tính áp lực bên (p) bêtông lấy sau: ( p = γh = 2,35× 0,684 = 1,607 T m2 ) = 1607( kG m ) 3.1.2 p lực rơi bêtông từ ống vòi voi là: p x = 400Kg/m2 3.1.3 Lực tác dụng từ đầm chấn động là: f = 400K s = 400 x 0.8 = 320 (Kg/m2) Trong ks = 0.8 : hệ số xét đến làm việc đầm trong, cấu kiện có bề rộng lớn 1.5m 3.2 Thiết kế ván khuôn : p lực lớn tác dụng lên ván khuôn (tại đáy đầm dùi) qmax = p + f + px = 1607 + 320 + 400 = 2327 (Kg/m 2) p lực nhỏ tác dụng lên ván khuôn (tại bề mặt lớp BT vừa đổ ) qmin = f + px = 320 + 400 = 720 (Kg/m2) q 0,75m q max Tính theo cường độ hệ số vượt tải 1.3, ñoù: qcñ =1.3q = 1.3 x 2327 = 3025 (Kg/m2) SVTH: Page 25 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU Gỗ làm ván khuôn gỗ nhóm VI Ván khuôn dày cm (sau bào nhẵn) * Xác định khoảng cách gỗ nẹp (L2) : Tính theo độ võng: l= 2.77δ 2.77× = = 0,6m 3q 2327 Tính theo cường độ thì: l= 15.8δ 15.8× = = 1,6376m q 2327 Như khoảng cách gỗ nệp lấy L 2=1m * Xác định khoảng cách gỗ đứng (L 1) tiết diện gỗ nẹp: Tải trọng TB tác dụng lên gỗ nẹp ngang baèng : pmax + pmin 2327 + 720 h = 0, 75 = 1142, kG / m = 11, 426kG / cm 2 p= Chọn mặt cắt gỗ nẹp 10x10cm lấy khoảng cách gỗ đứng 1m, xác định độ võng f gỗ nẹp : f = p.l = 128EI 11, 426.1004 = 0,133 cm 10.103 128.80000 12 Kieåm tra độ võng : f 0,133 1 = = < => Đạt yêu cầu l 100 751 400 Kiểm tra cường độ gỗ nẹp : Momen uốn phát sinh gỗ nẹp : M= σ= p.l 11, 426.1002 = = 11426 kGm 10 10 M 11426 = = 68,55 kG / cm < 120kG / cm W 10.102 Như chọn gỗ nẹp 10x10cm đạt yêu cầu cường độ * Tính gỗ đứng giằng : Thanh giằng bố trí tất chỗ đứng, theo phương đứng Như khoảng cách giằng sau : - Theo phương ngang : L1=1m SVTH: Page 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU - Theo phương đứng : L2= 1m Lực kéo lớn giằng : T=1142,6.1=1142,6 kG Chọn gỗ có tiết diện 12x15 độ võng gỗ đứng : f = T l = 77.E.I 1142, 6.1003 = 0, 054 cm 12.153 77.80000 12 f 0, 054 1 = = < => đạt yêu cầu l 100 1787 400 Momen uốn phát sinh gỗ đứng : M= σ= T l 1142, 6.100 = = 19043 kGm 6 M 19383 = = 43, 07 kG / cm < 120kG / cm2 W 12.152 Như chọn gỗ đứng 12x15cm đạt yêu cầu cường độ Diện tích tựa ép tựa cần thiết giằng : F= T 1163 = = 31 cm c Re.n 38 Với Rec.n =38 kG/cm2 : cường độ tính toán chịu ép ngang thớ cục gỗ nhóm IV Thanh giằng dùng bulông φ 16, khoang lỗ vào gỗ đứng φ 20mm, nên dùng vòng đệm giằng có kích thước 6x6cm, sau trừ diện tích khoét lỗ đảm bảo diện tích ép tựa yêu cầu Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ : 4.1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khuôn: Sau thi công xong phần đài cọc ta tiến hành lắp ván khuôn, cốt thép cho phần thân trụ Ta chọn ván khuôn đúc cho thân trụ ván khuôn thép, có cấu tạo sau : SVTH: Page 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU 4.1.1 Xác định áp lực vữa (p) : + Trụ có kích thước : 2,4 x 6,8 x => thể tích thân trụ là: Vb =97,92m3 + Chọn máy trộn BT loại C330, công suất trộn BT : W=10,5 m3/h  Trong 4h trộn 4.W=42m3 + Dùng ống vòi voi để đổ bêtông dùng đầm chấn động để đầm chặt hỗn hợp bêtông + Diện tích mặt cắt bệ là: Sb = 2,4 x 6,8 = 16,32 (m2) + Chiều cao bêtông đổ vòng 4h là: h = 42/16,32 = 2,573(m)  Vậy chia làm lần đổ BT + Sử dụng kết hợp loại đầm : - Đầm dùi điện loại cầm tay I-50A (đầm trong) (R=0.75m): o Bán kính đầu đầm 114mm o Chiều dài đầu đầm 416mm - Đầm điện vô hướng IB-19 S-729 (đầm ) (R=1m) Cách bố trí máy đầm sau : SVTH: Page 28 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU 2400 R1000 672 1177 1311 R750 2118 1345 6800 đầ m ngoà i 1362 2222 1345 1275 766 đầ m Như số đầm cần sử dụng : đầm dùi , đầm điện + Tốc độ đổ bê tông theo chiều cao là: v= ( ) ( ) 10,5 = 0.643 m > 0.5 m h h 16,32 + Nên công thức tính áp lực bên (p) hỗn hợp bêtông tươi lấy sau: p = γ.(0,27.v + 0,78).K 1.K Trong : γ =2,35T/m3 : TLBT hỗn hợp BT v=0,643 m/h :Vận tốc đổ BT theo chiều đứng K1=1,2 : hệ số xét đến ảnh hưởng độ đặc hỗn hợp bêtông (S=8-10cm) K2=1 : hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ hỗn hợp bêtông (12-17 °C ) Thay vào : SVTH: Page 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU p = γ.(0,27.v + 0,78).K 1.K = 2,35.(0,27.0,643 + 0,78)1,2 = 2,689T / m2 4.1.2 p lực rơi bêtông từ ống vòi voi là: p x = 400Kg/m2 4.1.3 Lực tác dụng từ đầm chấn động là: f = 400K s = 400 x 0.8 = 320 (Kg/m2) Trong ks = 0.8 : hệ số xét đến làm việc đầm trong, cấu kiện có bề rộng lớn 1.5m * Vậy thành bên ván khuôn chịu tác dụng lực sau: 2,54m Áp lực vữa (p) Lực dầm (f)BT rơi từ cao (q) 4.2 Thiết kế ván khuôn : p lực lớn tác dụng lên ván khuôn (tại đáy đầm dùi) qmax = p + f + px = 2689 + 320 + 400 = 3409 (Kg/m 2) p lực nhỏ tác dụng lên ván khuôn (tại bề mặt lớp BT vừa đổ ) qmin = f + px = 320 + 400 = 720 (Kg/m2) Tính theo cường độ hệ số vượt tải 1.3, đó: qcđ =1.3q = 1.3 x 3409 = 4432 (Kg/m2) Tải trọng TB tác dụng lên gỗ nẹp ngang : p= pmax + pmin 2381 + 720 h = 0, 75 = 1163 kG / m = 11, 63kG / cm 2 4.3 Tính ván lát : Chọn ván lát thép có chiều dày 0,7cm Các sườn tăng cường thép có tiết diện 1x5 cm đan thành ô vuông 20x25cm 4.3.1 Kiểm tra ván thép : Ván khuôn tính theo lý thuyết mỏng Bề dầy thép kiểm toán theo độ võng theo cường độ a) Khi tính theo độ voõng : δ = K1 b SVTH: p f  b  Page 30 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU Trong : δ = 0,7 cm :Chiều dầy ván khuôn K1 =0,00209 :Hệ số phụ thuộc vào tỉ số cạnh panen b=20 cm a 25 = = 1, 25 b 20 :Kích thước nhỏ ô panen p = qmax = 3409 kG/m2 :áp lực bên hỗn hợp btông f  b  = 250 :Độ võng cho phép Thay vào : p 3409.10−4 δ > K1 b ⇔ 0, > 0, 00209.20 ⇔ 0, > 0, 47 (đúng ) f  b  250 b) Khi tính theo cường độ : δ = K b pcd R Trong : K2 = 0,607 panen :Hệ số phụ thuộc vào tỉ số cạnh a 25 = = 1, 25 b 20 pcd =4432 (Kg/m2) :p lực bên hỗn hợp bêtông, có kể đến hệ số vượt tải R=1900 kG/cm2 :Cường độ tính toán thép Thay vào : δ > K b pcd 4432.10−4 ⇔ 0, > 0, 607.20 ⇔ 0, > 0,185 (đúng ) R 1900 4.3.2 Kiểm toán phận khung sừơn cứng tựa lên chu vi ván thép : Các ô panen bố trí hình chữ nhật nên ta kiểm toán điều kiện cường độ sử dụng cho cạnh ngắn Tải trọng tác dụng dạng tam giác, momen sườn xác định theo công thức : M = p.b3 24 Trong : p=pmax =3409 kG/m2 : áp lực bên hỗn hợp btông b=20cm SVTH: :Kích thước nhỏ ô panen Page 31 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU p.b3 3409.10−4.203  M= = = 113(kG.cm) 24 24 Hình : Mặt cắt ngang sườn gia cường * Tính đặc trưng tiết diện sườn gia cường: + Bềrộng phần sườn tăng cường qui đổi : ∆= V S V=0,7.20.5=70cm3 : thể tích cánh S=25.20=500cm2 :Diện tích phaàn S  ∆= V 70 = = 0,14 cm S 500 20 0,84 5,7 0,7 Hình : Tiết diện qui đổi sườn gia cường + Diện tích tiết dieän : A = 20.0,84 + (5, − 0,84).0, = 20, 202 cm + Momen quán tính tỉnh đôí với trục x-x : K x = (20 − 0, 7).0,84.(5, − 0,84 5, ) + 5, 7.0, = 96,970 cm 2 + Toạ độ trọng tâm tiết diện : yb = SVTH: K x 96,970 = = 4,8cm A 20, 202 Page 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU + Momen quán tính trục naèm ngang : I x = 30,663 cm + Momen kháng uốn : Wb = I x 30, 663 = = 6,388 cm3 yb 4,8 * Ứng suất lớn dầm : σ= M 113 = = 17, 689 kG / cm < [ σ ] = 1900kG / cm W 6,388 Vậy ván khuôn thép làm việc an toàn CHƯƠNG SVTH: Page 33 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU THIẾT KẾ MỘT KẾT CẤU TỰ CHỌN TÍNH MỘT HỆ NỔI: A (XÀ LAN) Xà lan dùng cho việc thi công đóng cọc, ta xa lan bố trí bên trụ, liên kết hệ thống dàn thép nhỏ, xà lan đặt cần cẩu DEK 251 chuyên chở 30 cọc 30x30cm, cọc dài 14m Chọn xà lan có kích thước sau: + L = : Chiều dài 30,00 m xà lan + B = : Chiều rộng 6,50 m xà lan + H = : Chiều cao xà 2,05 m lan + d = : Độ chìm 0,85 m xà lan + h = : Khoảng cách từ mép xà lan 0,50 m đến mép nước + To = : Độ chìm không tải 0,25 m xà lan Thể tích phần chìm xà lan là: V= L.B.T=L.B.(H-h).d = 256,91 (m3) Xác định khả xà lan γ n V ≥ K1.∑ Qi điều kiện: Trong đó: - γn - V = 1,00 T/m = 256,91 = > - K1 = - Σ SVTH: VT : Trọng nước lượng riêng m : Thể tích phần chìm xà lan = γn V = 1,00 x 256,91 = 256,91 T 1,10 : Hệ số tin cậy : Tổng trọng lượng đặt xà lan phần xà Qi lan chìm xuống Page 34 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU Σ + Q Qi = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + = 122,91 T Q : Trọng lượng phần chìm thân xà lan Q + GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU = γn L B To d = 41,44 T Q : Trọng lượng cần cẩu đặt xà lan Q = 0,50 x 40,00 T = 20,00 30 = T Q + : Trọng lượng cọc Q = 0,5 x Q : Trọng + búa 30x30x15x 2,5 x 50,63 T lượng Q = 0,5 x 5,69 T = 2,85 T Q + = 5,00 T : Trọng lượng đối trọng = 3,00 T : Trọng lượng thiết bị khác Q + = > So saùnh VP = K1 VT = Σ Qi 256,91 = T 1,10 x > 122,91 VP = = 135,2 T 135,2 T Độ nghiêng phao theo trục thẳng đứng SVTH: Page 35 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU Công thức xác định : tgθ = K ∑ M γ n V ( ρ − a ) Trong đó: ∑ M = 8(T/m3) : tổng momen lực gió, lực nước chảy lực khác gây tâm K1=1,2 : hệ số xung kích gió V=256,91 m3 thể tích phần chìm xà lan ρ : bán kính ổn định từ tâm tới tâm ổn định ρ= J 1654, = = 6, 44m V 256,91 J: moment quán tính hệ cao độ đường mép nước trụ đến trục quay phần nằm ngang J=Jnoi-Jn=4618,58 – 2964,38 = 1654,2 m4 Jnoi=( 303.2,05 + 2,7.33)/12 =4618,58 m4 Jn =303.2,05)/12= 2964,38 m4 a: khoảng cách từ trọng tâm hệ đến tâm ρ= S 103,94 = = 1, 49m F 69, Với S:= (30.2,052 )/2 + 2,7.3.(3+2,05) =103,94 m3 F:= 30.2,05+2,7.3 =69,6 m2 Điều kiện ổn định xà lan: ρ − a =6,44 – 1,49 = 4,95>0 xà lan đảm bảo ổn định Thay giá trị vào công thức ta được: SVTH: Page 36 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU tgθ = GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU 1, × = 0, 01 1× 256,91× 4,95 ⇒ θ =0,43o =0,5 Trong đó: : Chiều cao xà - H = 2,05 m lan : Chiều rộng - B = 6,50 m xà lan T= (H –h).d= 1,32m( độ chìm xà lan) Thay giá trị vào công thức ta được: Tmax =2,05 – 1,32 - 6, 0, 0076 = 0, 71m > 0,5m Vậy xà lan đảm bảo điều kiện độ chìm SVTH: Page 37 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU B HỆ NEO Trong thi công để đảm bảo ổn định cho xà lan lực gió nước chảy làm trôi xà lan, ta phải lam neo xà lan cố định Chọn neo Tổng lực cản tác dụng vào xà lan: R =R1 +R2 Với R1 : lực cản nước R1 = (f.A + ϕ F).V2 f=0,07 hệ số ma sát nước xà lan A= 2Tc L =80,52 m2 diện tích xà lan chịu ma sát Với Tc =H-Tmax =2,05 -0,71 =1,34 m: độ chìm xà lan L = 30m chiều dài xà lan ϕ =5: hệ số phụ thuộc vào hình dáng xà lan F: diện tích chắn nước xà lan F:=B.Tc=6,5x1,34 =8,72 m2 V:=1,9m/s vận tốc dòng chảy Thay giá trị ta R1 = ( 0,07 x80,52 +5x8,72).1,9 =177,81KG R2 =Kx ω 100 =1x69,6x100 =6960 KG Với ω : diện tích chắn gió xà lan mặt nước, lấy chiều cao trung bình thiết bị xà lan là; 1,62m ω =30x(1,61+0,71) =69,6m Trọng lượng neo Lòng sông bùn sét chảy dẻo nên ta chọn neo hải quân Trọng lượng N= R 7137,81 = = 118,96kg 10 × Vậy chọn neo có trọng lượng N:=150kg Tính dây neo Chiều dài đoạn xích nối đầu neo với dây cáp Lo =5.h =5x5,25 =26,25m H:=5,25 khoảng cách điểm buộc cáp tới đáy sông Chiều dài tối thiểu neo SVTH: Page 38 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU Lmin = h + GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU 2h.R 0, q Q:=2,47kg/m trọng lượng 1m dài dây cáp ∅ 20 Vaäy Lmin = 5, 252 + 2.5, 25.71,38 = 21, 47m 0, 7.2, 47 Chiều dài neo xa lan làm việc với MNTC L:= Lo + Lmin =26,25 +21,47 =47,72 m Chọn chiều dài dây neo : 50 m Vậy ta tính xong hệ xà lan hệ neo SVTH: Page 39 ... Momen gây lật : n M l = M1 + M + M + M + M bq = 4,5 + 0,7t + 0,17 + 0, 4.(t − 1) + 0, 4275 Momen giữ : M g = M + M + M = 1,5t + 0,17 + 0, 4(t − 1) Choïn t = 3,5 m (< 5m), thay số vào ta có : m.M... đất bị động : 2 Lớp 1: λ a = tg ( 45 + ϕ / ) = tg ( 45 + / ) = 1,18 2 Lớp 2: λ a = tg ( 45 + ϕ / ) = tg ( 45 + 7,5 / ) = 1, 29 SVTH: Page 13 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THI CƠNG CẦU GVHD: Ths NGUYỄN ĐÌNH MẬU... ván khuôn chịu tác dụng lực sau: 2,54m Áp lực vữa (p) Lực dầm (f)BT rơi từ cao (q) 4.2 Thi? ??t kế ván khuôn : p lực lớn tác dụng lên ván khuôn (tại đáy đầm dùi) qmax = p + f + px = 2689 + 320 +