[r]
(1)CHƯƠNG 1
GI I THI U CHUNGỚ Ệ 1.1 Đ T V N ĐẶ Ấ Ề
- Bê tông c t thép lo i v t li u hàng đ u lĩnh v c xây d ng c b n nhố ậ ệ ầ ự ự ả lĩnh v c xây d ng c u So v i thép, bê tông c t thép, đ t bi t bê tông c t thép dự ự ầ ố ặ ệ ố ự ng l c có nhi u u m tr i nh v t li u đ a ph ng d ki m r ti n, có th khai
ứ ự ề ể ộ ậ ệ ị ươ ễ ế ẽ ề ể
thác m i n i, có đ b n đ n đ nh ch ng ăn mịn cao, thích ng đở ọ ộ ề ộ ổ ị ố ứ ược v i khí h u,ớ ậ mơi trường kh c nghi t, cơng trình b ng bê tơng c t thép t n công b o qu nắ ệ ằ ố ố ả ả tu i th cao Sang th k m i, v i đà phát tri n khoa h c k thu t, công ngh ch t oổ ọ ế ỷ ớ ể ọ ỷ ậ ệ ế bê tông đ t đạ ược nh ng thành t u to l n Nhi u lo i bê tông ch t lữ ự ề ấ ượng cao đ i nhờ bê tông cường đ cao (t i 200 MPa), bê tơng co ngót, bê tơng ch ng ăn mịn, lo i bêộ ố tông c t s i có cố ợ ường đ ch u cao… Song song v i công ngh bê tông, ngành luy n kimộ ị ệ ệ ch t o đế ược lo i thép có cạ ường đ ch u kéo t i 2000 MPa, lo i c t s iộ ị ố ợ cacbon có kh ch ng ăn mịn…ả ố
- Các thành t u m i lĩnh v c bê tông c t thép m tri n v ng l n h n n aự ự ố ể ọ ữ s nghi p phát tri n cơng trình bê tơng c t thép V i u m trên, hi n ự ệ ể ố ể ệ nước ta h u h t c u l n, nh đầ ế ầ ỏ ường ô tô đ u đề ược xây d ng b ng bê tông c tự ằ ố thép bê tông d ng l c.ự ứ ự
1.2 N I DUNG THI T KỘ Ế Ế
- Thi t k c u theo tiêu chu n 22TCN – 272 – 05.ế ế ầ ẩ
- Tính tốn thi t k chi ti t k t c u nh p theo phế ế ế ế ấ ị ương án ch n.ọ - Tính tốn thi t k chi ti t tr ế ế ế ụ
- Tính tốn thi t k chi ti t m c u.ế ế ế ố ầ - Thi t k k thu t thi công.ế ế ỹ ậ
1.3 Đ T ĐI M T NHIÊN KHU V C XÂY D NG C UẶ Ể Ự Ự Ự Ầ
+ L p 1: Bùn sét l n bùn th c v t màu xám đen dày 21,9 m L p phân bớ ẫ ự ậ ớ ố
t đ sâu 1,6m đ n 23,5m, v i ch tiêu c lý đ c tr ng nh sau: góc ma sátừ ộ ế ớ ỉ ơ ặ ư ư
trong j = 20 28’, h s r ng e = 2,24, đ s t B = 1,6 , đ m W = 81,0 %, ch s d oệ ố ỗ ộ ệ ộ ẩ ỉ ố ẻ
Id = 23, đ r ng n = 69,0 %, l c dính c = 0,22 kg/cmộ ỗ ự 2, t tr ng D = 2,66ỉ ọ
+ L p 2: Sét pha, màu nâu vàng, tr ng thái d o c ng đ n n a c ng dày h =ớ ạ ẻ ứ ế ử ứ
2,5m L p phân b t đ sâu 23,5m đ n 26,0m, v i ch tiêu c lý đ c tr ngớ ố ộ ế ớ ỉ ơ ặ ư
nh sau: góc ma sát j = 13ư 23’, h s r ng e = 0,56, đ s t B = 0,2, đ m Wệ ố ỗ ộ ệ ộ ẩ
= 19,8 %, ch s d o Iỉ ố ẻ d = 8,5, đ r ng n = 19,9 %, l c dính c = 0,35 kg/cmộ ỗ ự 2, t tr ngỉ ọ
D = 2,72
+ L p 3ớ : Cát pha, màu xám , tr ng thái d o c ng dày h = 4,1 mạ ẻ ứ L p nàyớ
phân b t đ sâu 26,0m đ n 30,1m v i ch tiêu c lý đ c tr ng nh sauố ộ ế ớ ỉ ơ ặ ư ư : góc ma sát j = 170 11’, h s r ng e = 0,61, đ s t B = 0,40, đ m W = 20,9 %,ệ ố ỗ ộ ệ ộ ẩ
ch s d o Iỉ ố ẻ d = 6,0, đ r ng n = 38,1 %, l c dính c = 0,24 kg/cmộ ỗ ự 2 , t tr ng D = 2,68ỉ ọ
(2)+ L p 4: Đ t sét k p th u kính cát, màu xám , tr ng thái d o c ng dày h =ớ ấ ẹ ấ ạ ẻ ứ
6,9 m L p phân b t đ sâu 30,1m đ n 37,0m, v i ch tiêu c lý đ cớ ố ộ ế ớ ỉ ơ ặ
tr ng nh sau: góc ma sát j = 7ư ư 33’, h s r ng e = 1,17, đ s t B = 0,39, đệ ố ỗ ộ ệ ộ
m W = 42,3 %, ch s d o I
ẩ ỉ ố ẻ d =19,7, đ r ng n = 53,9 %, l c dính c = 0,24 kg/cmộ ỗ ự 2,
t tr ng D = 2,70ỉ ọ
+ L p 5ớ : Đ t sét pha, màu xám đen, tr ng thái d o c ng dày h = 3,0 mấ ạ ẻ ứ L p phân b t đ sâu 37,0m đ n 40,0 m, v i ch tiêu c lý đ c tr ng nh sauớ ố ộ ế ỉ ặ ư :
góc ma sát j = 70 10’, h s r ng e = 0,7, đ s t B = 0,29, đ m W = 23,9 %,ệ ố ỗ ộ ệ ộ ẩ
ch s d o Iỉ ố ẻ d =11,5, đ r ng n = 40,7 %, l c dính c = 0,35 kg/cmộ ỗ ự 2, t tr ng D = 2,67ỉ ọ Nh n xétậ : u ki n đ a ch t cơng trình khu v c xây d ng c u đề ệ ị ấ ự ự ầ ược th hi n c thể ệ ụ ể h s báo cáo kh o sát đ a ch t Nhìn chung, l p đ t y u tồ ả ị ấ ấ ế ương đ i dày, phân bố ố đ n đ sâu t ế ộ 1,6m đ n 23,5mế , dướ ới l p đ t y u l p sét cát cát có s búa chu nấ ế ố ẩ tăng d n theo đ sâu Dầ ộ ưới đ t sét pha, màu xám đen, tr ng thái d o c ngấ ạ ẻ ứ có s búa chu n tố ẩ ương đ i l n Qua t ng quan đ a ch t, ta nh n th yố ổ ị ấ ậ ấ :
- L p đ t có kh ch u l c t t n m sâu, ch có gi i pháp móng c c làớ ấ ả ị ự ố ằ ỉ ả ọ phù h p v i k t c u m tr , mũi c c ph i đợ ế ấ ố ụ ọ ả ược h vào l p s ho c l p 5.ạ ố ặ - Khí tượng, thu văn:ỷ
- Khí h u vùng mang đ c tính chung c a vùng khí h u đ ng b ng Nam B :ậ ặ ủ ậ ằ ộ nóng m quanh năm v i mùa m a t tháng đ n tháng 11 Mùa khô b t đ u t tháng 12ẩ ế ắ ầ đ n tháng năm sau, th i gian r t m a, lế ấ ượng m a không đáng k ể
1.4 QUY MÔ VÀ TIÊU CHU N K THU TẨ Ỹ Ậ - Quy mô:
- C u xây d ng vĩnh c u b ng BTCT BTD L.ầ ự ằ Ư - T i tr ng thi t k : HL – 93.ả ọ ế ế
- Kh thông thuy n: tĩnh không thông thuy n H = 3,5m, kh u đ thông thuy n B =ổ ề ề ẩ ộ ề 25m
- Kh c u:ổ ầ
+ Ph n xe ch y:ầ 4,0 m * = 8,0 m + Lan can đường ô tô: 0,3m * = 0,7 m + T ng c ng:ổ ộ 8,70 m
- Đ d c m t c u: 2%.ộ ố ặ ầ
- Tr c d c c u đắ ọ ầ ược thi t k nguyên t c bám sát tr c d c hi n h u đ gi m t iế ế ắ ắ ọ ệ ữ ể ả ố đa kh i lố ượng đào đ p, theo tiêu chu n sau:ắ ẩ
+ Đ d c d c 3%.ộ ố ọ
+ Tim c u trùng v i tim n vng góc v i tim dòng ch y.ầ ế ả + Chi u dài tồn c u (tính đ n m ) L = 171,342 m.ề ầ ế ố
- Tiêu chu n thi t k : ẩ ế ế
- Tiêu chu n thi t k c u 22TCN 272 – 05.ẩ ế ế ầ
- Tiêu chu n thi t k móng c c: TCXD 205 - 1998.ẩ ế ế ọ 1.5 PHƯƠNG ÁN XÂY D NG C UỰ Ầ
1.5.1 Phương án 1:
(3)- Chi u dài c u: 167,5mề ầ - S đ k t c u: x 33,5m.ơ ế ấ - Tr c d c c u b trí 3%.ắ ọ ầ ố - K t c u ấ ượng t ng:ầ
+ K t c u nh p: g m nh p d m thép bê tông c t thép liên h p M t c tế ấ ị ị ầ ố ợ ặ ắ ngang c u g m d m dài 33,5m đ t cách kho ng 1.8m B n BTCT m t c u dàyầ ầ ặ ả ả ặ ầ 20cm b ng BT c p đá 1x2, bên l p mui luy n dày 0,042 m l p ch ng th m dàyằ ấ ệ ố ấ 0,0,005 m, l p bê tông b o v 0,043 m l p bê tông Atfan dày 0,05m.ớ ả ệ
+ Lan can: lan can đường ô tô lan can c p 3.ấ - K t c u h b :ế ấ ộ
+ Lan can: lan can đường ô tô lan can c p 3.ấ - K t c u h b :ế ấ ộ
+ Tr : tr thân h p b ng BTCT đ t b c c bê tông c t thép 0,4 x 0,4 m dàiụ ụ ẹ ằ ặ ệ ọ ố 39,3 m
+ M : m ch U b ng BTCT đ t b c c bê tông c t thép 0,4 x 0,4 m dàiố ố ữ ằ ặ ệ ọ ố 34,35 m
1.5.1 Phương án 2: - Chi u dài c u: 167,5mề ầ - S đ k t c u: x 33,5m.ơ ế ấ - Tr c d c c u b trí 3%.ắ ọ ầ ố - K t c u ấ ượng t ng:ầ
+ K t c u nh p: g m nh p d m BTCT D L ch T căng trế ấ ị ị ầ Ư ữ ước M t c t ngangặ ắ c u g m d m dài 33,5m đ t cách kho ng 1.8m B n BTCT m t c u dày 20cmầ ầ ặ ả ả ặ ầ b ng BT c p đá 1x2, bên l p mui luy n dày 0,042 m l p ch ng th m dày 0,0,005 m,ằ ấ ệ ố ấ l p bê tông b o v 0,043 m l p bê tông Atfan dày 0,05m.ớ ả ệ
+ Lan can: lan can đường ô tô lan can c p 3.ấ - K t c u h b :ế ấ ộ
+ Tr : tr thân h p b ng BTCT đ t b c c bê tông c t thép 0,4 x 0,4 m dàiụ ụ ẹ ằ ặ ệ ọ ố 39,3 m
+ M : m ch U b ng BTCT đ t b c c bê tông c t thép 0,4 x 0,4 m dàiố ố ữ ằ ặ ệ ọ ố 34,35 m
1.5.3 Phương Án Thi t Kế ế
- Ch n phọ ương án làm phương án thi t k ế ế
CHƯƠNG 2
THI T K LAN CAN – B N M T C UẾ Ế Ả Ặ Ầ 2.1 LAN CAN :
2.1.1 L a ch n kích thự ọ ước b trí thép lan canố
- L a ch n b trí thép nh hình vự ọ ố ư ẻ
SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 3
(4)`
- Lan can Bê tơng C30 có : fc' = 30 MPa
gC = 2,5 T/m3 = 0,000025 N/m3
- Thép nhóm AII có : fy1 = 280 MPa
- Lan can thép dùng thép CT3 fy2 = 200 MPa
gAs = 7,85 T/m3 = 0,000079 N/m3
- Lan can bê tông có ti t di n :ế ệ
b1 = 200 mm
h1 = 300 mm
mm b
mm b
mm b
L
n 275
350 200
2
2 ⇒ =
=
=
h2 = 300 mm
b3 = 350 mm
h3 = 300 mm
- Kho ng cách gi a c t lan can L = 2000 mmả ữ ộ
- B trí thépố
f1 = 12 mm
f2 = 12 mm
2.1.2 Xác đ nh kh ch u l c c a tị ả ị ự ủ ường lan can 2.1.2.1. Kh ch u l c c a d m đ nh Mả ị ự ủ ầ ỉ b - Khơng có d m đ nh nên Mầ ỉ b = 0
2.1.2.2 Kh ch u l c c a tả ị ự ủ ường tr c th ng đ ng Mụ ẳ ứ w H
- Do c t thép b trí đ i x ng nên ta có mơmen âm mơmen dố ố ố ứ ương đ u =ề
nhau
- Đ i v i ti t di n thay đ i ta qui đ i v ti t di n hình ch nh t tố ớ ế ệ ổ ổ ề ế ệ ữ ậ ương đương có di n tích b ng v i di n tích ban đ u nh ng không làm thay đ i chi uệ ằ ớ ệ ầ ư ổ ề
cao c a lan canủ
- Chia hình v thành ph n nh sau :ẽ ầ ư Ti t di n ph n nh hình vế ệ ầ ư ẽ
(5)S = b1 * h1 = 200 * 300 = 60000 mm2
H s qui đ i chi u cao vùng nén c a bê tông ệ ố ổ ề ủ b1 :
Ti t di n ph n nh hình vế ệ ầ ư ẽ
S = b2 * h2 = 275 * 300 = 82,500 mm2
H s qui đ i chi u cao vùng nén c a bê tông ệ ố ổ ề ủ b1 :
Ti t di n ph n nh hình vế ệ ầ ư ẽ
SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 5 mm f f A a c y s 41 , 12 1 * 30 * 85 , 0 280 * 13 , 1 1 * * 85 , 0 * ' = = = 84 , ) 28 30 ( * 05 85 , ) 28 ( * 05 85 , '
1 = − fc − = − − =
β 45 , 0 094 , 0 158 * 84 , 0 41 , 12 * < = = = ⇒ s s d a d c β mm N mm N a d f A
Mw s y s
. 13 , 43240 2 14 , 12 158 * 200 * 13 , 1 * 9 , 0 . 13 , 43240 ) 2 ( * * * = − = = − = ⇒ φ 2
1 1,13
300 * 12 * 14 , * * mm h n
As =πb φy = = mm
ds 158
2 12 12 30 200 2
1 − = − − − =
− − = φ φ mm f f A a c y s 41 , 12 1 * 30 * 85 , 0 280 * 13 , 1 1 * * 85 , 0 * ' = = = 84 , ) 28 30 ( * 05 85 , ) 28 ( * 05 85 , '
1 = − fc − = − − =
β 45 , 0 064 , 0 233 * 84 , 0 41 , 12 * < = = = ⇒ s s d a d c β mm N mm N a d f A
Mw s y s
69 , 64604 14 , 12 233 * 280 * 13 , * , 69 , 64604 ) ( * * * = − = = − = ⇒ φ 2 2
1 1,13
300 * 12 * 14 , * * mm h n
As =bπ φy = = mm
ds 233
2 12 12 30 275 2
1 − = − − − =
− −
(6)( tham kh o S tay XD C u trang 547 )ả ổ ầ
- Ap l c h n h p bê tông tác d ng vào m t bên ván khuônự ỗ ợ ụ ặ
H = 5,33 m v = 1,33 m
Dùng đ m ch n đ ng bên trongầ ấ ộ
T u ki n ta tra b ng 2.9.7 - S tay XD C u trang 547, ch n áp l cừ ề ệ ả ổ ầ ọ ự
tính tốn
Trong :
k1 : h s xét đ n nh hệ ố ế ả ưởng c a đ s t c a h n h p bê tông s = 8-10 ủ ộ ụ ủ ỗ ợ → k1 = 1,2
k2 : h s xét đ n nh hệ ố ế ả ưởng c a nhi t đ c a h n h p bê tông 28-32ủ ệ ộ ủ ỗ ợ 0C → k2 = 0,85
- T i tr ng ch n đ ng đ bê tông ( m c trang 549 - S tay XD C u )ả ọ ấ ộ ổ ụ ổ ầ
p2 = 200 kG/cm2
7.2.7.3 Tính c p pha thànhố
7.2.7.3.1 Tính sườn ngang
* Theo u ki n cề ệ ường độ
- T h p t i tr ng 1m dài ván khuônổ ợ ả ọ
q =( p1 + p1 ) * L = ( 2907 + 200 ) * 1,0 = 3107 kG/m2
- Xác đ nh t i tr ng tác d ng lên sị ả ọ ụ ườn ngang - Ch n kho ng cách sọ ả ườn ngang L = 1,0 m - Ch n kho ng cách ch ng l = 1,0 mọ ả ố
- Mômen l n nh t phát sinh sớ ấ ườn ngang
- V i Wớ x = 39,45 cm3 ta ch n thép Lọ 100x100x12 có Wx = 71,4 cm3 7.2.7.3.2 Tính gi ngằ
Trong đó
+ F : di n tích truy n t i c a ván khuôn F = 1,0 * 1,0 = 1,0 mệ ề ả ủ
+ q : l c tác d ng lên 1mự ụ 2 ván khuôn q = 3107 kG/m2
- Ki m tra đ b nể ộ ề
SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 240
2 2 1 / , 2907 85 , * , * ) 78 , 33 , * 27 , ( * 2500 / , 2907 * * ) 78 * 27 ( * m kG m kG k k v p bt = + = + =λ m kG H q
q 8285,3 /
2 33 , 5 * 3107 2 * '= = = cm kG m kG l q
M 828,5 82853,3
10 * , 8285 10
* 2
max = = = =
3
max 39,45
2100 33 , 82853 ] [ cm M
Wx = = =
σ
kg q
F
T = * =1*3107 =3107
[ ] [ ] 1,48
(7)Thanh gi ng ch u kéo tâm, v y ta ch n thép f = 20 thép nhóm CI làmằ ị ậ ọ
thanh gi ng có F = 3,14 cmằ
V y gi ng đ m b o đ b nậ ằ ả ả ộ ề