ĐỒ ÁN TN CẦU ĐÚC HẪNG ( GỒM FIE BẢN VẼ + THUYẾT MINH + EXCEL)

®å ¸n tèt nghiƯp thiÕt kÕ kü tht Lêi nãi đầu T rong nghiệp xây dựng bảo vệ đất nớc, Giao Thông Vận Tải ngành có đóng góp quan trọng Cùng với phát triển liên tục đất nớc năm qua, lĩnh vực xây dung nói chung xây dung công trình giao thông nói riêng đợc nhà nớc đầu t phát triển có thành tựu đáng tự hào Trong năm tới, để thực Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá đất nớc đòi hỏi Giao Thông Vận Tải phải trớc bớc, phục vụ cho mục tiêu phát triển kinh tế xã hội Những năm gần đây, với đầu t lớn nhà nớc vào hệ thống giao thông, công nghệ xây dựng công trình giao thông tiên tiến đợc đa vào Việt Nam Để đáp ứng yêu cầu thực tế, đòi hỏi trình độ ngời kỹ s công trình ngày cao Nhằm đáp ứng yêu cầu nghiệp xây dựng đát nớc lĩnh vực Giao Thông Vận Tải, năm vừa qua Trờng Đại Học Giao Thông Vận Tải không ngừng mở rộng quy mô nâng cao chất lợng đào tạo Sau trình học tập tích luỹ kiến thức Trờng Đại Học Giao Thông Vận Tải Hà Nội, đến em đợc giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp chuyên ngành Cầu Đề tài đợc hớng dẫn trực tiếp thầy giáo Nguyễn Văn Vĩnh với hớng dẫn thầy cô giáo khác Bộ Môn Cầu Hầm - Khoa Công Trình - Trờng Đại Học Giao Thông Vận Tải Hà Nội Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo Bộ Môn Cầu Hầm - Khoa Công Trình, đặc biệt giúp đỡ, hớng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Vĩnh giáo viên đọc duyệt, cô Nguyên Minh Nghĩa - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 237 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Trong trình thực đồ án, kiến thức tích luỹ đợc víi sù häc hái liªn tơc, nhng thêi gian nhiều hạn chế khác nên chất lợng đồ án cha đợc nh ý Rất mong nhận đợc nhận xét, góp ý thầy, cô giáo toàn thể bạn Em chân thành cảm ơn Hà Nội, Ngày Tháng 05 Năm 2007 Sinh Viên : Lê Hữu Thiên Nhận xét giáo viên híng dÉn - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 238 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kÕ kü thuËt Giáo viên hớng dẫn - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 239 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Nguyễn Văn Vĩnh Nhận xét giáo viên ®äc duyÖt - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 240 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kÕ kü thuËt Giáo viên đọc duyệt Nguyễn Minh nghĩa - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 241 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Mục lục LờI NóI ĐầU Phần I :Thiết kế sơ Tæng quan .5 I Điều kiện tự nhiên khu vực Xây dựng cầu II Các phơng án phơng pháp xây dung.5 III Các phơng án cầu so sánh lựa chọn Chơng : Phơng án I Cầu liên tục bê tông cốt thép DƯL thi công đúc hẫng cân 1.1 Giới thiệu phơng án .8 1.2 Tính toán kết cấu nhịp .9 1.3 Tính toán thiết kế trụ cầu 39 1.4 Tính toán thiết kế mố cầu 46 1.5 Dự kiến công tác thi công 56 Chơng 2: Phơng án II Cầu dầm vòm liên hợp ống thép nhồi bêtông 2.1 Giới thiệu phơng án .59 2.2 Bố trí chung Phơng án .59 2.3.Lựa chọn kích thớc nhịp 60 2.4 Các tải trọng tác dụng lên kết cấu nhịp 69 2.5 Tính nội lực cầu vòm .73 2.6 Tính duyệt phận chịu lực KCN 78 2.7 Tính toán thiết kế trụ cầu 87 2.8 Tính toán thiết kế mố cầu 92 - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 242 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật 2.9 Dự kiến công tác thi công 102 Chơng : Phơng án III Cầu treo dây văng 3.1 Tổng quan cầu dây văng 104 3.2 Giíi thiƯu chung vỊ ph¬ng ¸n .105 3.3 TÝnh to¸n kÕt cÊu nhịp dây văng 106 3.4 Tính toán kÕt trơ th¸p .118 3.5 TÝnh toán thiết kế mố cầu 123 3.6 Dự kiến công tác thi công 133 Chơng 4: So sánh lựa chon phơng án 4.1.Khái niệm so sánh lựa chọn phơng án kết cấu 136 4.2.So sánh phơng án kỹ thuật 137 4.3 Lựa chọn phơng án kỹ thuật .140 Phần II: Thiết kế kỹ thuật Chơng 5: Giíi thiƯu chung 5.1.Tỉng quan vỊ c«ng nghƯ thi c«ng cầu BTCTDƯL phơng pháp đúc hẫng cân .142 5.2.Giới thiệu chung phơng án .142 Chơng 6: Tính toán dầm chủ 6.1 Đặc trng hình học 146 6.2 Tính toán nội lực giai đoạn 149 6.3 Tính toán bố trí cốt thÐp .178 6.4 KiĨm to¸n kÕt cÊu nhịp .189 Chơng 7: Tính mặt cầu 7.1 Cấu tạo mặt cầu 223 7.1.1.Sơ đồ tính toán mặt cầu .223 - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 243 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật 7.1.2.Cấu tạo lớp áo đờng 223 7.1.3.Tính tĩnh tải giai đoạn II 224 7.2 Nguyên tắc tính to¸n 225 7.3.TÝnh to¸n moment mặt cầu .225 7.3.1.Tính toán moment lực thành phần gây 226 7.3.2.Tổ hợp nội lùc 230 7.4 Thiết kế cốt thép cho mặt cầu 232 7.4.1 Các tiêu lý vật liệu .232 7.4.2.Tính toán bố trí cốt thép 233 Chơng 8: Tính toán mố cầu 8.1.Kích thớc hình học kết cấu 237 8.2.Xác định tải trọng tác dụng lên mố 238 8.3.Tổng hợp tải trọng mặt cắt .251 8.4 Tổng hợp tải trọng bất lợi theo TTGHCĐ I 260 8.5.Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt 267 8.6.ThiÕt kÕ mãng cäc 280 Chơng 9: Tính toán trụ cầu 9.1.Các kích thớc trụ cầu .285 9.2.Các tải trọng tác dụng lên trụ .287 9.3.Tổ hợp tải trọng 296 9.4.Kiểm toán tiết diện với tổ hợp tải trọng 313 9.5.Tính toán bố trí cọc 330 Phần III: thiết kế thi công Chơng 11: Thiết kế thi công 11.1.Trình tự thi công đạo .336 11.1.1 Thi công cọc V¸n thÐp 336 11.1.2 Thi c«ng cäc Khoan nhåi .337 11.1.3 Thi c«ng Mè 339 11.1.4 Thi c«ng Trơ 341 11.1.5 Thi công kết cấu nhịp 343 - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 244 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật 11.1.6 Trình tự thi công khối K0 346 11.2.Tính toán thi công 348 11.2.1 Tính toán neo tạm đỉnh trơ .348 11.2.2 TÝnh chiỊu dµi líp bêtông bịt đáy 350 11.2.3 Chọn máy bơm 351 11.2.4 TÝnh to¸n vòng vây cọc ván thép 351 11.2.5 Tính toán ván khuôn bệ cọc (theo 22TCN 18-79) 355 11.2.6 Tính toán mở rộng trụ 360 11.3.Công nghệ thi công chi tiết 364 11.3.1 Trình tự lắp đặt dự ứng lực 364 11.3.2 Công tác tạo dự ứng lực 364 11.3.3 Một số yêu cầu kỹ thuật thi công dầm D.U.L kéo sau - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 367 245 Lớp đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Phần I Thiết kế sơ Tỉng quan * * * I – §iỊu kiƯn tù nhiên khu vực Xây dựng cầu I.1 Đặc điểm địa hình Thuỷ văn - Chế độ thuỷ văn thay đổi +) MNCN : 4.50 m +) MNTT : 2.00 m +) MNTN : -0.40 m - Lê Hữu Thiên Cầu hầm K43 246 Lớp đồ ¸n tèt nghiƯp chung giíi thiƯu q1: T¶i träng tác dụng xung kích đầm q1=200kg/m2 q2: Tải trọng ngời thiết bị q2= 250kg/m2 q3: Tải trọng vữa rơi đổ bê tông q3= 300kg/m2(Nội suy V=0,5m3 nằm khoảng 0.2 m3 0.8m3) Vậy q=750kg/m2 *Tải trọng tác dụng vào ván khuôn Pmax=( q + R ) n = 3289 (kg/m2)=3.289(T/m2) Ptc=( q + R ) = 2530 (kg/m2)=2.53(T/m2) (Trong n=1,3) Sơ đồ phân bố áp lực : Pxk h Ho 50 cm Pxk+bêtông.h 10.2.5.1.Tính ván khuôn theo trạng thái giới hạn I: =k2.b P R R=19000 T/m2 : cờng độ thép làm ván khuôn k2 : hệ số chiết giảm tính đa cạnh tra bảng *Khi tính theo liên kết khớp : k2=0,00188 Lê Hữu Thiên Hầm K43 110 Lớp Cầu đồ án tốt nghiệp chung 0,00188 650 giíi thiƯu 3.289 =0,016 (cm) 19000 *Khi tÝnh theo liªn kết cứng =0.476 (cm) k2=0,0557 10.2 5.2.Tính chiều dài ván khuôn theo trạng thái giới hạn II: =k1.b Ptc f E[ ] b k1 : hÖ sè tÝnh theo kê cạnh f b [ ] : độ võng tơng đối khoang *Khi tính theo liên kÕt khíp Tra b¶ng k1=0,00276 =0,00276.650 2.53 =0,076 cm 21.10 6.1 / 650 *Khi tÝnh theo liªn kÕt cøng Tra b¶ng k1=0,536 =0,536.650 2.53 =0.512 mm 21.10 6.1 / 650 Kết luận :Ta chọn chiều dày ván khuôn =10 mm ,có Ro=19kN/m2 10.2.5.3 Tính nẹp ngang tăng cờng cho ván khuôn: Sơ đồ tính toán dầm : a 2.R 1,5 m 2.R Lê Hữu Thiên Hầm K43 111 q Lớp Cầu đồ án tốt nghiệp chung giới thiệu a Tính theo trạng thái giới hạn I: *Xác định q (tính giá trị q tính toán) -Phơng trình cân lực Png.a2=(q.a) Với Png=3.289 T/m2 ta tính đợc q=0,82 T/m 1 ( q.a) *Xác định R= =0,206 T Giải toán kết cấu ta tìm đợc Mmax =2R.a=2*0.206*0.5=0.206(T.m)=20600(kG.cm) *Chọn sờn tăng cờng thép có kích thớc 1,4 cm2 ChiỊu réng tÊm thÐp tham gia chÞu lùc cïng víi sên lµ 30 cm 30 cm cm 1.4cm cm Đặc trng hình học dầm -Mô men tĩnh đối trục qua đáy dầm S=182,5 cm3 -Diện tích mặt cắt F=37 cm2 -Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm cm -Mômen quán tính trục trung hoà J=68 cm *Ưng suất xác định theo = M y =1515 kg/cm2