Đồ án tốt nghiệp Xây dựng cầu đường Thiết kế cầu qua Sông Lèn – thành phố Thanh Hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - ISO 9001 - 2015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG LÈN – THÀNH PHỐ THANH HÓA Sinh viên : NGHIÊM THANH HÙNG Giáo viên hướng dẫn: ThS TRẦN ANH TUẤN HẢI PHỊNG 2019 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phòng Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG LÈN – THÀNH PHỐ THANH HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Sinh viên : NGHIÊM THANH HÙNG Giáo viên hướng dẫn: ThS TRẦN ANH TUẤN HẢI PHỊNG 2019 SV: Đồn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phòng Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: Đoàn Mạnh Cường Mã số:1412105011 Lớp: XD1801C Ngành: Xây dựng Cầu đường Tên đề tài: Thiết kế cầu qua sơng Lèn – Thành phố Thanh Hóa MỤC LỤC SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phòng Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU CHUNG I.HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI VÀ GTVT KHU VỰC NGHIÊN CỨU III- ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI VỊ TRÍ XÂY DỰNG CẦU IV CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 4.1 Phương án 1: Cầu dầm đơn giản BTCT DƯL nhịp 42 m +2 nhip dẫn 36m thi công theo phương pháp lắp ghép.Chiều dài toàn cầu: Ltc = 158.7 m 10 4.2 Phương án 2: Cầu dầm đơn giản thép bê tông liên hợp thi công theo phương pháp bán lắp ghép 10 Chương II: THIẾT KẾ CẦU VÀ PHƯƠNG ÁN TUYẾN 11 II.Đề xuất phương án cầu 11 II.1.Các thông số kỹ thuật bản: 11 II.2.Các phương án kiến nghị 11 II.2.1.Lựa chọn phương án móng 11 II.2.2.Lựa chọn kết cấu phần 13 II.2.2.1.Phương án cầu dầm đơn giản : 13 II.2.2.2.Kết cấu phần dưới: 15 I Mặt cắt ngang sơ đồ nhịp: 16 II Tính tốn sơ khối lượng phương án kết cấu nhịp: 16 2.1.Khối lượng bê tông côt thép kết cấu phần : 20 2.1.1.Thể tích khối lượng mố: 20 4.3.Thi công kết cấu nhịp: 31 PHƯƠNG ÁN II: CẦU DẦM ĐƠN GIẢN THÉP BTLH 34 II Tính tốn phương án: 34 III Dự kiến phương án thi công: 45 Chương III: TỔNG HỢP VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TKKT 50 PHẦN II : THIẾT KẾ KĨ THUẬT 51 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 51 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN BẢN MẶT CẦU 51 1.1 Nội lực mặt cầu Ws (tác dụng lên sơ đồ hẫng): 54 1.2 Nội lực lan can 55 2- Nội lực hoạt tải 56 2.1 Mômen dương lớn hoạt tải bánh xe: 56 3.1 Theo TTGHCĐ1: 59 3.2 Theo TTGHSD1: 60 4- Tính cốt thép kiểm tra: 60 4.1 Sơ chọn diện tích cốt thép: 61 4.2 Kiểm tra cường độ theo mômen: 61 4.3 Kiểm tra nứt 62 SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp 4.4 Bố trí cốt thép bản: 63 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN DẦM CHỦ 65 1 Tĩnh tải giai đoạn ( g1 ) 66 Tĩnh tải giai đoạn ( g2 ) 66 II.TÍNH HỆ SỐ PHÂN PHỐI MÔMEN VÀ LỰC CẮT : 68 1.Tính đặc trưng hình học tiết diện dầm chủ : 68 2.Tính hệ số phân phối mômen : 70 2.1.Tính hệ số phân phối mơmen cho dầm trong: 70 2.2.Tính hệ số phân phối mơmen cho dầm ngồi: 71 3.1.Tính hệ số phân phối lực cắt cho dầm : 72 3.2.Tính hệ số phân phối lực cắt cho dầm : 72 4.Nội lực hoạt tải (khơng có hệ số): 72 4.1 Tại MC Gối: 72 4.2.Tại mặt cắt L/8=35.4/8=4.425m: 73 4.3.Tại mặt cắt L/4=35.4/4=8.85m: 75 4.4.Tại mặt cắt 3L/8=13.275m: 76 4.5.Tại mặt cắt L/2=17.7m: 78 5.Tổ hợp nội lực theo TTGH: 80 5.1.TTGH cường độ : 80 2.1 Đặc trưng hình học tiết diện: 82 IV.TÍNH ỨNG SUẤT MẤT MÁT: 88 I Mất ma sát : 88 V KIỂM TOÁN THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ 1: 98 Kiểm tra sức kháng uống 98 I Kiểm tra MC L/2 (bỏ qua cốt thép thường) 98 Kiểm tra sức kháng cắt tiết diện : 100 VI KIỂM TOÁN THEO TTGH SỬ DỤNG 104 Kiểm tra ứng suất MCL2 (giữa nhịp): 104 1.1 Giai đoạn căng kéo cốt thép (ngay sau đóng neo): 104 1.2 Giai đoạn khai thác (sau mát toàn bộ): 104 2.2 Giai đoạn khác: 106 VII TÍNH ĐỘ VÕNG KẾT CẤU NHỊP: 106 Kiểm tra độ võng hoạt tải: 106 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN TRỤ CẦU 109 I.1 Số liệu tính tốn: 109 I.2 Yêu cầu thiết kế: 109 I.3 Quy trình thiết kế: 109 I.4 Kích thước trụ: 109 Hoạt tải thẳng đứng: 112 SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp 4.1 Dọc cầu: 112 4.2 Phương ngang cầu (gồm dầm T đặt cách 2.4m) 114 6.1 Dọc cầu: 116 6.2 Theo phương ngang cầu 117 7.Tải trọng nước 118 Lực ma sát (FR): 119 II Tính nội lực: 120 III Theo phương dọc cầu :mặt cắt II-II III-III 120 1.1 Xét hiệu ứng độ mảnh trụ: 124 IV.Tính tốn móng cọc khoan nhồi.: 130 Xác định sức chịu tải cọc: 131 1.1 Xác định sức chịu tải trọng nén cọc nhồi theo vật liệu làm cọc: 131 1.2 Xác định sức chịu lực nén cọc đơn theo cường độ đất nền: 132 PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG 135 CHƯƠNG 1: THẾT KẾ THI CÔNG TRỤ 135 I Yêu cầu thiết kế: 135 II Trình tự thi công: 135 II.1 Thi công trụ: 135 II.2 Thi công kết cấu nhịp: 136 III Thi cơng móng: 137 111.3 Thi cơng vịng vây cọc ván thép: 140 111.4 Công tác đào đất xói hút: 141 111.5 Đổ bê tông bịt đáy : 141 III.5.2 Nguyên tắc yêu cầu đổ bê tông 141 III.5.3 Tính tốn chiều dày lớp bê tơng BPT 142 III.5.4 Tính tốn cọc ván thép 145 III Tính tốn nhịp ngang 148 IV.1 Yêu cầu thi công: 149 IV tính ván khn trụ: 150 CHƯƠNG :THI CÔNG KÊT CAU NHỊP 155 I Yêu cầu Chung: 155 II Tính tốn sơ giá lao nút thừa: 155 l Xác định thông số giá lao nút thừa: 155 III Trình tự thi công kết cấu nhịp 157 SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phòng Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ ******* CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU CHUNG I.HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI VÀ GTVT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực xây dựng cầu Thanh Hóa tỉnh lớn diện tích dân số, đứng thứ diện tích thứ dân số số đơn vị hành tỉnh trực thuộc nhà nước, địa điểm sinh sống người Việt cổ Thanh Hóa tỉnh chuyển tiếp miền Bắc miền Trung Việt Nam nhiều phương diện Về hành chính, Thanh Hóa tỉnh cực bắc Trung Bộ, tiếp giáp với Tây Bắc Bộ đồng Bắc Bộ Về địa chất, miền núi Thanh Hóa sự nối dài Tây Bắc Bộ đồng Thanh Hóa đồng lớn Trung Bộ, ngồi phần nhỏ (phía bắc huyện Nga Sơn) thuộc đồng châu thổ sông Hồng Về khí hậu, Thanh Hóa vừa có kiểu khí hậu miền Bắc lại vừa mang hình thái khí hậu miền Trung Về ngơn ngữ, phần lớn người dân nói phương ngữ Thanh Hóa với vốn từ vựng giống từ vựng phương ngữ Nghệ Tĩnh song âm vực lại gần với phương ngữ Bắc Bộ Thanh Hóa bao gồm thành phố trực thuộc tỉnh, thị xã 24 huyện, với diện tích 11.133,4 km² số dân 3.712.600 người với dân tộc Kinh, Mường, Thái, H'mơng, Dao, Thổ, Khơ-Mú, có khoảng 855.000 người sống thành thị Năm 2005, Thanh Hóa có 2,16 triệu người độ tuổi lao động, chiếm tỷ lệ 58,8% dân số toàn tỉnh, lao động qua đào tạo chiếm 27%, lao động có trình độ cao đẳng, đại học trở lên chiếm 5,4% SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp 2.Hiện trạng giao thơng đường khu vực Khoa Xây Dựng Thanh Hóa tỉnh có đầy đủ hệ thống giao thông bản: đường sắt, đường bộ, đường thủy đường hàng khơng Trên tồn tỉnh có ga tàu hỏa là: Bỉm Sơn, Đò Lèn, Nghĩa Trang, Hàm Rồng, Thanh Hóa, n Thái, Minh Khơi, Thị Long, có ga tuyến đường sắt Bắc Nam ga Thanh Hóa Có tuyến đường huyết mạch Việt Nam: quốc lộ 1A, quốc lộ 10, quốc lộ 15, quốc lộ 45, quốc lộ 47, quốc lộ 217 đường Hồ Chí Minh), xa lộ xuyên Á (AH1) chạy qua Thanh Hóa quốc lộ 1A với chiều dài 98,8 km Đường thủy Thanh Hóa có đường thủy nội địa với 697,5 km; đường hàng hải có cảng nước sâu Nghi Sơn có khả đón tàu hàng hải quốc tế có tải trọng tới 50.000 DWT Đường hàng khơng tỉnh Thanh Hóa khai thác vận tải hàng không dân dụng sân bay Thọ Xuân III- ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI VỊ TRÍ XÂY DỰNG CẦU Đặc điểm địa hình Cầu bắc qua sơng Lèn đoạn sơng thẳng, dịng sơng hẹp hơn, hai bên bờ bị xói lở Hai bờ ruộng hoa mầu tương đối phẳng 2.Đặc điểm địa chất a.Địa chất thuỷ văn Địa chất thuỷ văn gồm hai nguồn nước chính: - Nước mặt: Gồm nước ao hồ, nước sơng Lượng nước mặt thay đổi theo mùa, mùa mưa nước lớn, mùa khô lượng nước giảm nước mặt phong phú trữ lượng - Nước ngầm: Chủ yếu tầng cát, động thái, thành phần hoá học phụ thuộc vào điều kiện khí tượng thuỷ văn Kết tính toán thuỷ văn cầu sau: - Mực nước lũ thiết kế: MNCN = +10.70 m - Mực nước thông thuyền: MNTT = +6.00 m - Mực nước thấp nhất: MNTN = +0.00 m SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp - Khổ thơng thuyền: B =40 m, H =6.0 m Khoa Xây Dựng b.Điều kiện địa chất cơng trình Kết khoan thăm dị địa chất vị trí xây dựng cầu cho thấy cấu tạo địa tầng sau: -Lớp 1: Sét pha cát - Lớp 2: Cát cuội sỏi - Lớp 3: Đá vơi 3.Đặc điểm khí tượng Khí hậu mang tính chất chung khí hậu nước ta nhiệt đới gió mùa mang tính chất riêng khí hậu vùng trung tây nguyên, Mùa mưa tháng tháng đến tháng năm sau cịn lại mùa khơ Nhiệt độ tăng dần từ Bắc vào Nam, tháng nóng tháng 5-7 nhiệt độ tới 400C , tháng thấp tháng vào khoảng 10.20C , nhìn chung nhiệt độ trung bình 250C IV CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1- Quy trình thiết kế  Quy phạm thiết kế cầu: Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 năm 1979 Bộ GTVT  Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô 22TCN 4054-98 2- Các thông số kỹ thuật  Quy mô xây dựng: Cầu thiết kế vĩnh cửu  Tải trọng thiết kế: + Hoạt tải : Đoàn xe HL93 + Tải trọng người đi: 300 kg/m2  Khổ cầu: + 2*1.5+2*0.5+2*025 m Chiều rộng tổng cộng B = 12.5 m  Khổ thông thuyền: Sông thông thuyền cấp V, khổ thông thuyền 40*6 m 3.Vị trí xây dựng SV: Đồn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp Vị trí xây dựng cầu lựa chọn đoạn sơng thẳng độ hẹp Chiều rộng nước 142 m Phương án kết cấu Việc lựa chọn phương án kết cấu phải dựa nguyên tắc sau:  Cơng trình thiết kế vĩnh cửu, có kết cấu thốt, phù hợp với quy mơ tuyến vận tải điều kiện địa hình, địa chất khu vực  Đảm bảo sự an toàn cho khai thác đường thuỷ sông với quy mô sông thông thuyền cấp IV  Dạng kết cấu phải có tính khả thi, phù hợp với trình độ thi cơng nước  Giá thành xây dựng hợp lý Căn vào nguyên tắc có phương án kết cấu sau lựa chọn để nghiên cứu so sánh 4.1 Phương án 1: Cầu dầm đơn giản BTCT DƯL nhịp 42 m +2 nhip dẫn 36m thi công theo phương pháp lắp ghép.Chiều dài toàn cầu: Ltc = 158.7 m + Mố: Dùng mố chữ U BTCT, móng cọc khoan nhồi d=1m + Trụ: Dùng trụ thân đặc mút thừa BTCT, móng cọc khoan nhồi d=1m 4.2 Phương án 2: Cầu dầm đơn giản thép bê tông liên hợp thi công theo phương pháp bán lắp ghép  Sơ đồ nhịp 36+42+42+36 m  Chiều dài toàn cầu: Ltc = 158.7 m  Kết cấu phần dưới: + Mố: Mố nhẹ BTCT móng cọc khoan nhồi d=1m + Trụ đặc, BTCT móng cọc khoan nhồi d=1m SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 10 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp - Cao độ đáy đài: -3.7 Khoa Xây Dựng - Cao độ mực nước thi công: + 2.00 - Cao độ đáy sông: -1.12 - Chiều rộng bệ trụ : 5.0 - Chiều dài bệ trụ : - Chiều rộng móng - Chiều dài móng 10 Sơ đồ bố trí cọc ván sau: b) Tính tốn chiều dày lớp bê tơng BPT Điều kiện tính tốn Áp lực đẩy nước phải nhỏ ma sát bê tông cọc + trọng lượng lớp bê tông bịt đáy  b hb  u1. 1.hb  k u2  hb m   n ( H  hb )  hb   n H   1m . b  u1.  k u2 m   n Trong : H : Khoảng cách MNTC tới đáy đài = 6.5 m hb: Chiều dầy lớp bê tông bịt đáy m = 0,9 hệ số điều kiện làm việc, n = 0,9 hệ số V- ợt tải  b : Trọng lượng riêng bê tông bịt đáy  b = 2,4T/m2  n : Trọng 1ượng riêng nước  n =1 T/m2 u2: Chu vi cọc = 3,14 X = 3,14 m SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 143 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp  : Lực ma sát bê tông bịt đáy cọc Khoa Xây Dựng  = 4T/m2 k: Số cọc móng k =6 (cọc)  : Diện tích hố móng ( Mở rộng thêm lm hai bên thành để thuận lợi cho thi công)  = 10 X = 70 m2  : Lực ma sát cọc ván với lớp bê tông 1  3T / m2 u1: Chu vi tường cọc ván = (10+7)x2=34 m  hb  1x6.5 x70 (0.9 x70 x2,4  34 x3  x3,14 x4).0,9  70 x1 KIỂM TRA CƯỜNG ĐỘ LỚP BÊ TÔNG BỊT ĐÁY: Xác định hb theo điều kiện lớp bê tơng chịu uốn Ta cắt dải có bề rộng 1m theo chiều ngang hố móng để kiểm tra Coi dầm đơn giản nhịp = 7m Sử dụng bê tơng mác 200 có Ru = 65 T/m2 Tải trọng tác dụng vào dầm q (t/m) q  Pn  qbt   n ( H  hb )  h b  bt q  1.(4,5  hb )  2,4.hb  4,5  1,4hb + Mô men lớn tiết diện nhịp là; M max q.l (4,5  1,4.hb ).7    27.5625  7.575.hb 8 + Moomen chống uốn W b.h 1.hb2 hb2   6 + Kiểm tra ứng suất:  max  M max 6.(27.5625  8.575hb )   65T / m2 W hb SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 144 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp Ta có phương trình bậc hai: Khoa Xây Dựng 65.hb2  51.45hb  165.375  Giải ta có: hb = 1,24 m > 1m Vậy chọn chiều dày lớp bê tơng bịt đáy hb = 2m làm số liệu tính tốn III.5.4 Tính tốn cọc ván thép - Khi đổ bê tông bịt đáy xong, cọc ván tựa lên thành bê tơng chống (có liên kết) nên cọc ván lật xoay quanh điểm Đất đáy móng: tt sét :  =1.8 (T/m2);  =15°; Hệ số vượt tải nl=1.2 áp lực chủ động Hệ số vượt tải n2=0.8 áp lực bị động Hệ số vượt tải n3 = 1.0 áp lực nước a) Tính độ chơn sâu cọc ván thép Sơ đồ : Theo sơ đồ ta có: Sử dụng cọc ván với chống tính hợp lực mơ men điểm 0: Ta có: M dcd.n  M dhd  0(1) + Hợp lực áp lực đất chủ động SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 145 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp ( H  hn  hb  t ) ( H  hb  t ) Edcd  Ppc Pdc 2 Khoa Xây Dựng (hn = đổ đất lấn tới cao độ mực nước thi công để tiến hành thi công cọc ván)  Pdc   dn ( H  hb  t )tg (450  ) Với:   18  Pdc  0,795.( H  hb  t ) M cd d 0,795.( H  hb  t ) 2.( H  h b  t ) ( H  hb  t )   0,795 3 + Hợp lực áp lực đất bị động: t Edbd  Pdb  0,795.t  0,3975t 2 2t  M dct  0,3975.t ( H hb  ) + Hợp lực áp lực nước chủ động: ( H  0,5) ( H  0,5) Pnt   n ( H  0,5)  En1  Pm1   n 2 2.( H  0m5) ( H  0,5)  M m1  En1  n   n ( H  0,5).(t  hb  0,5) t  hb  0,5    M n1   n ( H  0,5).(t  hb  0,5). H  0,5     Thay biểu thức vào ta có phương trình bậc 3, triệt tiêu giá trị thu phương trình bậc sau: 0,74t2 +21,746t2+188,16t-680,606=0 Giải ta có: t = 2,69m Để an tồn ta chọn độ chơn sâu t = 3,0m Chiều dài cọc ván Laxen IV L = 8m b) tính tốn cường độ cọc ván : Cọc ván coi dầm chịu uốn kê hai đầu: + đầu nẹp + đầu kê lên điểm cách đỉnh lớp bê tơng bịt đáy khoảng 0,5m SV: Đồn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 146 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp + cọc ván sử dụng cọc ván thép laxsen dài: Khoa Xây Dựng L = 8m W = 2200 cm3 Tường cọc ván có tâng chống (nẹp gồm 21400, chống ngang gồm 21400) Biểu đồ chịu tải: Tính tốn áp lực ngang Áp lực ngang nước: Pn   n H1  1.5,1  5,1(t / m) Áp lực đất bị động: Pb   dn H1.tg (450   / 2)  Pb  1,5.5,1.tg (450  90 )  4,083(t / m) Tìm Mmax? Theo sơ đồ: SV: Đồn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 147 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp 5.1 2.5,1 5,1 2.5,1 M B   5.1RA  Pn  Pn 3 5,1 5,1  RA  ( Pd  Pn )  (2.73  5.1)  13.31(T ) 35.1 5,1 25,1 M A   5,1RB  ( Pn  Pd ) (5,1  ) *5,1   2.73  5.1  5,1   RB     5,1    6.65(T ) 5.1     Khoa Xây Dựng Giả sử vị trí Q = nằm cách gối đoạn 0.75(1«) F 40 Giả sử dùng ống vòi voi để đổ lực xung kích 0,4T/m2 Áp lực ngang tác dụng lên ván khn là: + Do áp lực ngang bê tông t- ơi: q1 = 400 (Kg/m2) = 0.4 (T/m2) ,n = 1.3 SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 150 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp + Lực xung kích đầm bê tông: h > 0,75 m nên Khoa Xây Dựng q2= 2.4 X 0.75 103 = 1800Kg/m2 Biểu đồ áp lực thay đổi theo chiều cao đài để đơn giản hóa tính tốn thi cơng ta coi áp lực phân bố đều: 1800 x.072  1800 x 2.45  400 x q   1671.25(kg / m2 ) tt q  1.3x1671.25  2172.62kg / m2 tc Chọn ván khn sau: IV.3.2 Tính ván đứng SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 151 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp Tính tốn với 1m bề rộng ván Khoa Xây Dựng Sơ đồ tính tốn: Moomen uốn lớn nhất: M max  ql 2172, 62 x0.82   139kgm 10 10 Kiểm tra theo điều kiện nén uốn ván:  M max  Ru W b 1c0.042   0.000267 (m3 ) Với 139 x104    52.06 (kg / cm )  Ru  130kg / cm ) 0.000267 W Thỏa mãn điều kiện chịu lực Kiểm tra độ võng: f  5ql  384 EJ 250 Trong đó: - E: mơđun đàn hồi gỗ Edh  90.000(kg / cm ) - l: chiều dài nhịp tính tốn l = 80cm - J: moomen qn tính 1m rộng ván khn b 1x0.043 J   5.33x106 (m ) 12 12 - q tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn q = 16.71 (kg/cm) f  x16.71x804 80  0.185 cm   0.32 cm 381x9 x10 x533 250  Vậy đảm bảo yêu cầu độ võng IV.3.3 Tính nẹp ngang SV: Đồn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 152 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp Nẹp ngang tính tốn dầm liên tục kê gối nẹp đứng Tải trọng tác dụng lên ván đứng truyền sang nẹp ngang Với khoảng cách nẹp ngang lớn 1.5m ta quy đổi tải trọng từ ván đứng sang nẹp ngang qnepngang  q tt l1  2172.62 x0.8  1738.1( Kg / m) Sơ đồ tính: Moomen lớn nẹp ngang: M max  al 1783.1x1.52   391.07 kgm 10 10 Chọn nẹp ngang kích thước (12x14 cm) h. 12 x142 W   392cm3 6 Kiểm tra kích thước   M 39107   99.76kg / cm2 130kg / cm2 W Duyệt độ võng: al 48.E.J b.h3 16 x163 J   5461cm 12 12 tc qvong  q xl2  1336.8 x1.5  2005.2kG / m f  f  a.l 20.05 x1603 160   0,00348cm   0,4cm 48.E.J 48 x9 x10 x5461 400 Kết luận: nẹp đứng đủ khả chịu lực IV.3.5 Tính căng Lực dây căng: R=(p+q)l2 x l1 = (200+1800)x0.8x1.5=2400Kg Khoảng cách thang căng: c = 1.5m SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 153 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp Dùng thăng căng thép CT3 có R = 1900 kg/cm2 Khoa Xây Dựng Diện tích yêu cầu F S 2400   1.263cm2 R 1900 Dùng căng 14 có D = 1.54 cm2 IV.3.6 Tính toán gỗ vành lược Áp lực phân bố bê tông lên thành ván: ppt=2.4 x 0.75 = 1.8 (T/m2) Áp lực ngang đầm bê tông: pđ=0.2 T/m2 Tải trọng tổng hợp tính tốn tác dụng lên ván: qv  ( Ptx  Pd ) x1.3x0.5  (1.8  0.2) x1.3x0.5  1300Kg / m2 Lực xé đầu tròn: qvtt xD 1300 x3 T   19500( Kg ) 2 Tính tốn vành lược chịu lực kéo T: Kiểm tra theo công thức: T  Rk F Trong đó: F: diện tích giảm yếu tiết diện vành lược Rk: cường độ chịu kéo gỗ vành lược Rk = 100kg/cm2  F   b  T 1950  19.50cm2 Rk 100 Từ chọn tiêt diện gỗ vành lược:   4cm, b  12cm, b  12cm.Có F  x12  48cm2 SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 154 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp CHƯƠNG :THI CÔNG KÊT CAU NHỊP I Yêu cầu Chung: -Sơ đồ cầu gồm nhịp có nhịp 42m nhịp biên 36m -Chọn tổ hợp giá lao cầu để thi công lao lắp dầm -Với nội dung đổ án thi công nhịp 30m , mặt cắt ngang cầu gồm dầm T chiều cao dầm H = 1.8m, khoảng cách dầm = 2.4m II Tính tốn sơ giá lao nút thừa: Các tổ hợp tải trọng tính tốn xem xét tới cho giá lao nút thừa đảm bảo ổn định, không bị lật q trình di chuyển thi cơng lao lắp, thời đảm bảo khả chiu lực - Trường hợp 1: Tổ hợp tải trọng bao gổm trọng l-ợng thân giá lao nút thừa Trong trình di chuyển giá nút thừa bị hẫng vị trí bất lợi Phải kiểm tra tính tốn ổn định trường hợp - Trường hợp 2: Tổ hợp tải trọng tác dụng bao gổm trọng lượng thân gía lao nút thừa trọng lượng phiến dầm Trong q trình lao lắp cần tính tốn ổn định biên dàn l Xác định thông số giá lao nút thừa: - Chiều dài giá lao nút thừa : L = 2/3 Ldầm = 24.0 m L2 = 1.1 Ldầm = 1.1x36 = 39.6m  chọn L2 = 39 m - Chiều cao chọn h1 = m, h2 = m Sơ đồ giá lao nút thừa - Trọng lượng giá lao nút thừa 1m dài = 1.25T/m - Trọng lượng thân trụ tính từ trái sang phải là: SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 G1 = 0.5T Page 155 Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phòng Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng G2 = 0.6T Trọng lượng hân trụ phụ đầu nút thừa: G3 = 0.5T tổ hợp giá lao cầu di chuyển từ nhịp sang nhịp khác trụ phụ giá lao cầu chuẩn bị hạ xuống mũ trụ Khi dầm tự hẫng sơ đồ xác định đối trọng P sau: Kiểm tra điều kiện ổ định giá lao bút thừa quay quanh điểm B: Ta có M1 ≤ 0.8 Mcl (1) + M1 = G3 x L2+ q x L2 x L2/2=0.5x39+1.25x392/2=970.125 (T.m) + Mcl-   P  5 xL1  qxL21 /  ( P  0.5( x24  1.25 x242 /  24 P  288(T m) Thay liệu vào phương trình (1) ta có: 970.125 ≤ 0.8x(24P+288)  P ≥38.53 T Chọn P = 39T - Xét moomen lớn gối B: MB=970.125 (T.m) - Lực dọc tác dụng biên: N max M mBax 970.125    400.06T h (h=2 chiều cao dàn) Kiểm tra điều kiện ổn định biên:  N  R0  1900(kg / cm2 ) *F Trong đó: N lực dọc biên B=400.06T SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 156 Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp  : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh  Khoa Xây Dựng Với  =10/rmin: 10 chiều dài tính tốn theo hai phương làm việc = 2m Chọn biên dàn ghép từ thép góc (250x16x18)(M201) Diện tích: F = 4x71.1=284.4cm2 Bán kính quán tính rx=7.99, ry = 4.56 chọn rmin=ry = 4.56 cm max  l0 200   43.86 : tra bảng có =0.868 rmin 4.56 Thay vào công thức:  max  R  1900Kg / cm2 đảm bảo III Trình tự thi cơng kết cấu nhịp - Lắp dựng tổ hợp giá lao nút thừa, lắp dựng hệ thống đ-ờng ray tổ hợp giá lao nút thừa xe goòng vận chuyển - Di chuyển tổ hợp giá lao nút thừa đến vị trí trụ T1 - Đánh dấu tim dầm, sau vận chuyển dầm BTCT xe gng vị trí sau mố để thực lao lắp dầm nhịp - Vận chuyển dầm đến tổ hợp giá lao nút thừa dùng balăng , kích nâng dầm kéo phía trước ( vận chuyển dầm theo phương dọc cầu) - Khi dầm đến vị trí cần lắp đặt dùng hệ thống bánh xe balăng xích đặt lên dầm ngang tổ hợp giá lao nút thừa, di chuyển dầm theo phương ngang cầu đặt vào vị trí gối cầu Trong q trình đặt dầm xuống gối cầu phải thường xuyên kiểm tra hệ thống tim tuyến dầm gối càu Công việc lao lắp dầm thực thứ tự từ vào - Sau lắp xong toàn số dầm nhịp tiến hành liên kết tạm chúng với di chuyển giá lao để lao lắp nhịp Trình tự thi công lao lắp tiến hành tuần tự nh- nhịp - Sau lao lắp xong toàn cầu tiến hành lắp đặt ván khn,cơt thép đổ bêtông mối nối dầm ngang - Lắp đặt ván khuôn , cốt thép thi công gờ chắn xe , làm khe co giãn lớp mặt đường lan can SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page 157 ... Hải Phịng Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG - THIẾT KẾ CẦU QUA SƠNG LÈN – THÀNH PHỐ THANH HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ... Ngành: Xây dựng Cầu đường Tên đề tài: Thiết kế cầu qua sơng Lèn – Thành phố Thanh Hóa MỤC LỤC SV: Đoàn Mạnh Cường MÃ SV: 1412105011 Page Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Khoa Xây Dựng Đồ. .. nghệ thiết kế thi công tiên tiến, đáp ứng tương lai phát triển khu kinh tế Dựa nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Kiến nghị: Xây dựng cầu theo phương án cầu dầm đơn giản với nội dung sau:Vị trí xây dựngLý