ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS PHẦN THỨ NHẤT SỐ LIỆU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHƯƠNG MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Qui mô công trình Cầu thiết kế dành cho đường ô tô công trình vónh cửu 1.2 Nội dung tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế: Bề rộng cầu: 11.5m + Bề rộng xe: x m = m + Lề hành: x 1.5 m = m + Lan can: x 0.25 m = 0.5 m Chiều dài toàn dầm SUPER-T: 37m - Tải trọng thiết kế: + HL93, tải trọng người, theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 + Tải trọng gió bản: 59 m/s - Tần suất lũ thiết kế: Cầu thiết kế với tần suất lũ 5% - Quy phạm thiết kế: + Tiêu chuẩn thiết kế cầu cầu 22TCN 272-05 + Tiêu chuẩn thiết kế cọc khoan nhồi TCXD 205: 1998 1.3 Đặc điểm đòa chất: Qua công tác khảo sát trường thí nghiệm phòng cấu trúc đòa tầng khu vực xây dựng cầu gồm lớp sau: Lớp đất đắp: Nằm tầng mặt vò trí bên bờ sông.Đây lớp đất sét, cát có bề dày thay đổi từ – 2.5m.Lớp không lấy mẫu thí nghiệm Lớp đất 1:Lớp đất sét hữu cơ, màu xám đen, trạng thái mềm Bề dày trung bình: htb = – 3.5m Độ sệt:B = 1.32 Lực dính đơn vò: C = 0.3KG/cm2 Góc ma sát trong: = 23 Dung trọng tự nhiên: = 1.475g/cm3 Giá trò SPT = Lớp đất 2: SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 29 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS Lớp 2a:Lớp đất sét lẫn cát mòn, màu xám đốm vàng nâu, trạng thái rắn Bề dày trung bình :htb = – 7.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.952g/cm3 Giá trò SPT = 18 Lớp 2b:Lớp đất sét màu nâu vàng đốm xám, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 2.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.977g/cm3 Giá trò SPT = 22 Lớp 2c:Đất sét lẫn cát mòn, màu vàng nâu trạng thái rắn Bề dày trung bình:htb = – 4.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.907g/cm3 Giá trò SPT = 12 Lớp 3:Đất sét pha cát, màu vàng nâu, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 2.5m Độ sệt: B = 0.42 Dung trọng tự nhiên: = 1.878g/cm3 Giá trò SPT = Lớp đất 4: Lớp 4a:Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 2.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.917g/cm3 Giá trò SPT = 13 Lớp 4b:Đất sét màu xám đen trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 4.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.924g/cm3 Giá trò SPT = 14 Lớp 4c:Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 4.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.971g/cm3 Giá trò SPT = 16 Lớp 4d:Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 4.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.936g/cm3 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 30 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS Giá trò SPT = 15 Lớp 4e:Đất sét lẫn cát mòn, màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 8.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: = 1.969g/cm3 Giá trò SPT = 17 1.4 Khí Tượng – Thủy Văn 1.4.1 Các yếu tố khí tượng đặc trưng Kết yếu tố khí tượng thống kê sau: 1.4.1.1 Nắng Khu vực có nhiều nắng Trong thánh mùa khô từ tháng XI đến tháng V số nắng vượt 200 giờ/tháng Các tháng nắng tháng VI tháng IX ứng với cực đại lượng mưa lượng mây Số nắng trung bình khu vực: Thá ng Số I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 24 24 27 23 19 17 18 17 16 18 20 22 1.4.1.2 Chế độ ẩm Biến trình độ ẩm năm tương ứng với biến trình mưa ngược lại với biến trình nhiệt độ Thời kì mưa nhiều, độ ẩm lớn ngược lại vào thời kì mùa khô độ ẩm nhỏ Độ ẩm tương đối (%) tháng năm khu vực: Thá ng T.bìn h Min I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Naê m 71 68 68 70 78 82 84 84 84 84 82 75 78 29 21 23 22 32 34 47 49 47 49 42 38 21 1.4.1.3 Chế độ nhiệt Đặc điểm bật chế độ nhiệt khu vực nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 27oC, nhiệt độ trung bình cao tuyệt đối 38.3oC nhỏ tuyệt đối 13.2 oC, chênh lệch trung bình tháng nóng – oC, tháng lạnh -8oC SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 31 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS Nhiệt độ không khí (oC) tháng vào năm khu vực: Thá ng T.bình Max Min I II III 25 28 26.9 35 37 36.8 13 16 14.5 IV V VI VII VIII IX X XI 29 38 20 28 37 21 27 36 21 26 34 20 26 33 21 26 33 21 26 33 21 26 34 18 Naê m 25 27 33 38 13 13 2 XII 1.4.1.4 Cheá độ mưa Khu vực nghiên cứu nằm vùng mưa XVIII Phân bố mưa năm tập trung vào thời kì từ tháng V đến tháng XI – thời kì thònh hành gió mùa Tây Nam Tổng lượng mưa thời kì chiếm khoảng 85% tổng lượng mưa năm Ngược lại, thời kì từ tháng XII đến tháng IV năm sau – thời kì thònh hành gió Đông, lượng mưa tương đối ít, chiếm khoảng 15% tổng lượng mưa năm Biến trình mưa khu vực thuộc loại biến trình vùng nhiệt đới gió mùa: lượng mưa tập trung vào mùa hè, chênh lệch lượng mưa mùa mưa mùa khô lớn Trong biến trình có cực đại cực tiểu Cực đại thường xuất vào tháng IX, X với lượng mưa tháng 300mm Cực tiểu xảy vào tháng I tháng II với lượng mưa tháng cực tiểu 10mm Biến trình số ngày mưa tháng tương đối phù hợp với biến trình lượng mưa tháng, theo tháng có nhiều ngày mưa tháng IX tháng có ngày mưa tháng II Lượng mưa (mm) số ngày có mưa khu vực: Thán g I II III T.bình 13 46 IV V VI VII VIII 15 23 26 28 Naê m 29 21 164 89 28 2 IX X XI XII S 1 12 14 16 16 16 13 103 ngày Lượng mưa ngày khu vực không lớn, lượng mưa ngày lớn theo tần suất thiết kế số trạm khu vực Lượng mưa ngày lớn (mm) theo tần suất thiết kế khu vực: Tần suất thiết kế P% SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 32 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG Thời Đoạn Ngày 178 Tháng707 Năm 2807 GVHD: PGS_TS 10 20 30 40 50 165 666 2676 146 607 2477 130 555 2299 113 494 2081 101 451 1923 90 415 1788 84 382 1660 1.4.1.5 Chế độ gió Trên toàn khu vực gió tương đối đồng hướng tốc độ Vào mùa đông hướng gió thònh hành Đông với tần suất từ 30% đến 70%, tốc độ trung bình thay đổi từ 1.8 đến 2.2 m/s Vào mùa hè, hướng gió thònh hành Tây Nam với tần suất từ 30 đến 55%, tốc độ gió trung bình thay đổi từ 1.4 đến 1.8m/s Hoa tốc độ gió trung bình khu vực lấy theo trạm Tân Sơn Nhất Tốc độ gió trung bình lớn trạm Biên Hòa (m/s): Các Tháng Đặc Nă Trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII m T.bìn 2 1 1 1 1.7 1.8 h 4 8 Max 16 15 16 16 18 20 20 25 20 20 16 18 25 1.4.2 Các yếu tố thủy văn Theo hồ sơ Báo cáo thủy văn, số liệu mực nước khu vực cầu sau: 1.4.2.1 Số liệu điều tra: - Mức nước lớn năm 1978, H 1978 : +7.26 - Mức nước lớn năm 2001, H 2001 : +5.29 - Mức nước lớn năm 1952, H 1952 : +10.26 Trong dãy số liệu điều tra nêu trên, nhìn chung mực nước lớn điều tra vào năm 1978 năm 2001 thấp cao độ tự nhiên khu vực; với cao độ mực nước lớn vào năm 1952 làm cho khu vực bò ngập nghiêm trọng, với chiều cao ngập khoảng 2m đến 3m, thời gian ngập khoảng 24 - Mức Mức Mức Mức Mức 1.4.2.2 Cao độ mực nước thiết kế: nước tần suất p=1% : +11.38 nước tần suất p=2% : +10.28 nước tần suất p=5% : +9.20 nước trung bình năm : +2.00 nước tần suất p=99% : -1.34 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 33 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS PHẦN THỨ HAI THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN CẦU CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN I CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC SUPER-T 3.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhòp: - Mặt cắt ngang kết cấu nhòp gồm dầm Super T (căng trước) - Khoảng cách dầm 1930mm - Chiều dài dầm 37000 mm - Số nhòp: nhòp - Sử dụng liên tục nhiệt nối nhòp dầm giản đơn - Chiều dài cầu 124.6 m (tính từ hai đuôi mố) - Chiều cao dầm 1800 mm - Dầm ngang bê tông cốt thép đổ chỗ - Bản mặt cầu dày 200 mm - Lớp phòng nước dầy mm - Lớp phủ mặt cầu bê tông Asphalt dày 75 mm - Thanh trụ lan can làm thép CT3 có mạ kẽm - Gối cầu sử dụng gối cao su có thép 3.2 Mố cầu: - Mố cầu mố chữ U bê tông cốt thép SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 34 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS - Móng mố móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan 1m, có cọc, chiều dài cọc dự kiến 45 m 3.3 Trụ cầu: - Trụ cầu trụ đặc bê tông cốt thép, thân hẹp - Kết cấu xà mũ dạng chữ T ngược - Móng trụ móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc 1m, cọc, chiều dài dự kiến cọc 35 m 3.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng: - Bê tông: Cường độ bê tông chòu nén mẫu hình trụ 28 ngày tuổi sử dụng cho kết cấu bê tông cốt thép sau: Kết cấu Lan can lề hành Bản mặt cầu Bản liên tục nhiệt Dầm ngang Dầm super T Trụ bệ trụ Mố bệ mố Cọc khoan nhồi Bê tông nghèo bê tông tạo phẳng Cường độ fc (MPa) 30 30 30 30 50 30 30 30 10 - Cốt thép: + Thép thường: Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 400 MPa + Cáp dự ứng lực: Dùng loại tao tự chùng thấp: Dps = 15.2 mm Cường độ chòu kéo tiêu chuẩn: fpu = 1860 MPa Diện tích tao cáp: Aps1 = 143.3 mm2 Modul đàn hồi cáp: Eps = 197000 Mpa - Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: Kết cấu Lan can Lề hành Bản mặt cầu SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 35 Chiều dày tối thiểu lớp bê tông bảo vệ (mm) 50 25 40 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG Dầm ngang Dầm super T Trụ cầu mố cầu Bệ mố bệ trụ Cọc khoan nhồi SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 36 GVHD: PGS_TS 50 50 50 75 75 MSSV: CD03151 250 960 1500 770 600 200 SVTH: HOÀNG PHÚ TUEÄ TRANG: 37 1930 80 4000 1930 930 11500 950 Lớ bêtônnggnướ asphal Lớpp phò c dàtydà5ymm75 mm Bản mặtcầu dầy 200 mm 1930 1020 530 4000 1930 DẦM NGANG 1500 940 250 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD: PGS_TS 1800 MSSV: CD03151 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T NGUYỄN BÁ HOÀNG SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ TRANG: 38 GVHD: PGS_TS MSSV: CD03151