Luận văn tốt nghiệp thiết kế cầu qua sông mã thanh hóa

Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Phần I Thiết kế sơ **************** GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 51 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Ch-ơng I:giới thiệu chung I.Nghiên cứu khả thi I.1 Giới thiệu chung: *Cầu A cầu bắc qua sông Mà lèi liỊn hai hun C vµ D thc tØnh Thanh Hoá nằm tỉnh lộ X Đây tuyến đ-ờng huyết mạch hai huyện C D, nằm quy hoạch phát triển kinh tế tỉnh hoá Hiện tại, ph-ơng tiện giao thông v-ợt sông qua phà A nằm tỉnh lộ X Để đáp ứng nhu cầu vận tải, giải toả ách tắc giao thông đ-ờng thuỷ khu vực cầu hoàn chỉnh mạng l-ới giao thông tỉnh, cần tiến hành khảo sát nghiên cứu xây dựng cầu A v-ợt qua sông B I.1.1 Các lập dự án Căn định số 1206/2004/QD - UB ngày11 tháng 12 năm 2004 UBND tỉnh E việc phê duyệt qui hoạch phát triển mạng l-ới giao thông tỉnh E giai đoạn 1999 - 2010 định h-ớng đến năm 2020 Căn văn số 215/UB - GTXD ngày 26 tháng năm 2005 UBND tỉnh E cho phép Sở GTVT lập Dự án đầu t- cầu A nghiên cứu đầu t- xây dựng cầu A Căn văn số 260/UB - GTXD ngày 17 tháng năm 2005 UBND tỉnh E việc cho phép mở rộng phạm vi nghiên cứu cầu E phía Tây sông B Căn văn số 1448/CĐS - QLĐS ngày 14 tháng năm 2001 Cục đ-ờng sông Việt Nam I.1.2 Phạm vi dự án: *Trên sở quy hoạch phát triển đến năm 2020 hai huyện C-D nói riêng tỉnh hoá nói chung, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến nối hai huyện C-D I.2 đặc điểm kinh tế xà hội mạng l-ới giao thông I.2.1 Hiện trạng kinh tế xà hội tỉnh hoá: I.2.1.1 Về nông, lâm, ng- nghiệp -Nông nghiệp tỉnh đà tăng với tốc độ 6% thời kỳ 1999-2000 Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồng trọt, chiếm 70% giá trị sản l-ợng nông nghiệp, lại chăn nuôi chiếm khoảng 30% Tỉnh có diện tích đất lâm ngiệp lớn thuận lợi cho trông chăn nuôi gia GVHD: th.s bùi ngọc dung SV : nguyễn ngọc ánh- msv:100110 52 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật súc, gia cầm Với đ-ờng bờ biển kéo dài, nghề nuôi trồng đánh bắt thuỷ hải sản mạnh đ-ợc tỉnh khai thác I.2.1.2 Về th-ơng mại, du lịch công nghiệp -Trong năm qua, hoạt động th-ơng mại du lịch bát đầu chuyển biến tích cực Tỉnh hoá có tiềm du lịch lớn với nhiều di tích, danh lam thắng cảnh Nếu đ-ợc đầu t- khai thác mức trở thành nguồn lợi lớn Công nghiệp tỉnh ch-a phát triển cao Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý không đủ sức cạnh tranh Những năm gần tỉnh đà đầu t- xây dựng số nhà máy lớn vật liệu xây dựng, mía, đ-ờng làm đầu tàu thúc đẩy ngành công nghiệp khác phát triển I.2.2 Định h-ớng phát triển ngành kinh tế chủ yếu I.2.2.1 Về nông, lâm, ng- nghiệp -Về nông nghiệp: Đảm bảo tốc độ tăng tr-ởng ổn định, đặc biệt sản xuất l-ơng thực đủ để đáp ứng nhu cầu xà hội, tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất Tốc độ tăng tr-ởng nông nghiệp giai đoạn 2006-2010 8% giai đoạn 2010-2020 10% Về lâm nghiệp: Đẩy mạnh công tác trồng gây rừng nhằm khôi phục bảo vệ môi tr-ờng sinh thái, cung cấp gỗ, củi -Về ng- nghiệp: Đặt trọng tâm phát triển vào nuôi trồng thuỷ sản, đặc biệt loại đặc sản khai thác biển xa I.2.2.2 Về th-ơng mại, du lịch công nghiệp Tập trung phát triển số ngành công nghiệp chủ yếu: -Công nghiệp chế biến l-ơng thực thực phẩm, mía đ-ờng -Công nghiệp khí: sửa chữa, chế tạo máy móc thiết bị phục vụ nông nghiệp, xây dựng, sửa chữa đóng tàu thuyền -Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản cuất xi măng, sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, lợp, khai thác cát sỏi Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo gái trị kim ngạch vùng triệu USD năm 2010 triệu USD năm 2020 Tốc độ tăng tr-ởng 7% giai đoạn 2006-2010 8% giai đoạn 2011-2020 I.2.3 Đặc điểm mạng l-ới giao thông: I.2.3.1 Đ-ờng bộ: -Năm 2000 ®-êng bé cã tỉng chiỊu dµi 1000km, ®ã cã gåm ®-êng GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngọc ánh- msv:100110 53 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật nhựa chiếm 45%, đ-ờng đá đỏ chiếm 35%, lại đ-ờng đất 20% Các huyện tỉnh đà có đ-ờng ôtô tới trung tâm Mạng l-ới đ-ờng phân bố t-ơng đối Hệ thống đ-ờng vành đai biên giới, đ-ờng x-ơng cá đ-ờng vành đai tỉnh thiếu, ch-a liên hoàn I.2.3.2 Đ-ờng thuỷ: -Mạng l-ới đ-ờng thuỷ tỉnhấthnh hoá khoảng 200 km (ph-ơng tiện trở lên đ-ợc) Hệ thống đ-ờng sông th-ờng ngắn dốc nên khả vận chuyển khó khăn I.2.3.3 Đ-ờng sắt: - Hiện tỉnh hoá có hệ thống vấn tỉa đ-ờng sắt Bắc Nam chạy qua I.2.3.4 Đ-ờng không: - Có sân bay V nh-ng mét s©n bay nhá, thùc hiƯn mét sè chun bay nội địa I.2.4 Quy hoạch phát triển sở hạ tầng: -Tỉnh lộ X nối từ huyện C qua sông B đến huyện D Hiện tuyến đ-ờng tuyến đ-ờng huyết mạch quan trộng tỉnh Tuy nhiên tuyến lại qua trung tâm thị xà C điều không hợp lý Do quy hoạch nắn đoạn qua thị xà C theo vành đai thị xà I.2.5 Các quy hoạch khác có liên quan -Trong định h-ớng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thị xà C tất yếu Mở rộng khu đô thị h-ớng vùng ngoại vi Dự báo nhu cầu giao thông vận tải Viện chiến l-ợc GTVT lập, tỷ lệ tăng tr-ởng xe nh- sau: Theo dự báo cao: Ô tô: 2005-2010: 10% 2010-2015: 9% 2015-2020: 7% Xe máy: 3% cho năm Xe thô sơ: 2% cho năm Theo dự báo thấp: Ô tô: 2005-2010: 8% 2010-2015: 7% 2015-2020: 5% Xe m¸y: 3% cho năm Xe thô sơ: 2% cho năm GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 54 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật I.3 đặc điểm điều kiện tự nhiên vị trí xây dựng cầu: I.3.1 Vị trí địa lý - Cầu A v-ợt qua sông B nằm tuyến X qua hai huyện C D thuộc tỉnh hoá Dự án đ-ợc xây dựng sở nhu cầu thực tế cầu nối giao thông tỉnh với tỉnh lân cận nút giao thông trọng yếu việc phát triển kinh tế vùng Địa hình tỉnhấthnh hoá hình thành vùng đặc thù: vùng đồng ven biển vùng núi phía Tây Địa hình khu vực tuyến tránh qua thuộc vùng đồng bằng, khu vực đ-ờng bao thị xà C Tuyến cắt qua khu dân c- Lòng sông vị trí dự kiến xây dựng cầu t-ơng đối ổn định, t-ợng xói lở lòng sông I.3.2 Điều kiện khí hậu thuỷ văn I.3.2.1 Khí t-ợng Về khí hậu: Tỉnh Thanh Hoá nằm khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có đặc điểm khí hậu nh- sau: - Nhiệt độ bình quân hàng năm: 290 - NhiƯt ®é thÊp nhÊt : 120 - NhiƯt ®é cao nhÊt: 380 KhÝ hËu chia lµm mïa râ rƯt, mùa m-a từ tháng 10 đến tháng 12 Về gió: Về mùa chịu ảnh h-ởng trực tiếp gió Tây Nam hanh khô Mùa đông chịu ảnh h-ởng gió mùa Đông Bắc kéo theo m-a rét I.3.2.2 Thuỷ văn Mực n-ớc cao MNCN = +4.7m  Mùc n-íc thÊp nhÊt MNTN = -1.2m  Mùc n-íc th«ng thun MNTT = +0.5m L = 240m Khẩu độ thoát n-ớc L-u l-ợng  L-u tèc Q =…… v = 1.52m3/s I.3.3 §iỊu kiện địa chất Theo số liệu thiết kế có 4hố khoan với đặc điểm địa chất nh- sau: Đặc điểm ®Þa chÊt Hè khoan Hè khoan Hè khoan Hố khoan Lớp 1: Sét chảy dẻo 14 12 10 15 Líp 2: SÐt dỴo mỊm 10 12 Lớp 3: Đá Granit cứng GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 55 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Ch-ơng II:thiết kế cầu tuyến II.đề xuất ph-ơng án cầu II.1.Các thông số kỹ thuật bản: Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật: Cầu vĩnh cửu BTCT ƯST BTCT th-ờng Khổ thông thuyền ứng với sông cấp IV là: B = 50m, H = 7m  Khỉ cÇu: B= + 2x1+2x0.5 +2x0.25m=12.5m Tần suất lũ thiết kế: P=1% Quy phạm thiết kế: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-272.05 Bộ GTVT Tải trọng: xe HL93 ng-ời 300 kg/cm2 II.2.Các ph-ơng án kiến nghị II.2.1.Lựa chọn ph-ơng án móng Căn vào đặc điểm lớp địa chất đ-ợc nghiên cứu, ta đề ph-ơng án móng nh- sau: a.Ph-ơng án móng cọc chế tạo sẵn: Ưu điểm: - Cọc đ-ợc chế tạo sẵn nên thời gian chế tạo cọc đ-ợc rút ngắn, thời gian thi công công trình mà giảm xuống - Cọc đ-ợc thi công cạn, giảm độ phức tạp công tác thi công, giảm sức lao động mệt nhọc - Chất l-ợng chế tạo cọc đ-ợc đảm bảo tốt *Nh-ợc điểm: - Chiều dài cọc bị giới hạn khoản từ 5-10m, chiều sâu chôn cọc yêu cầu lớn phải ghép nối cọc với Tại vị trí mối nối chất l-ợng cọc không đảm bảo, dễ bị môi tr-ờng xâm nhập - Thời gian thi công mối nối lâu cần phải đảm bảo độ phức tạp cao - Vị trí cọc khó đảm bảo xác theo yêu cầu - Quá trình thi công gây chấn động ồn, ảnh h-ởng đến công trình xung quanh b.Ph-ơng án móng cọc khoan nhồi: Ưu điểm: - Rút bớt đ-ợc công đoạn đúc sẵn cọc, không cần phải xây dùng b·i ®óc, GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : nguyễn ngọc ánh- msv:100110 56 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật lắp dựng ván khuôn Đặc biệt không cần đóng hạ cọc, vận chuyển cọc từ kho, x-ởng đến công tr-ờng - Có khả thay đổi kích th-ớc hình học cọc để phù hợp với điều kiện thực trạng đất mà đ-ợc phát trình thi công - Đ-ợc sử dụng loại địa tầng khác nhau, dễ dàng v-ợt qua ch-ớng ngại vật - Tính toàn khối cao, khả chịu lực lớn với sơ đồ khác nhau: cọc ma sát, cọc chống, hỗn hợp - Tận dụng hết khả chịu lực theo vật liệu, giảm đ-ợc số l-ợng cọc Cốt thép bố trí theo yêu cầu chịu lực khai thác nên khong cần bố trí nhiều để phục vụ trình thi công - Không gây tiếng ồn chấn động mạnh làm ảnh h-ởng môi tr-ờng sinh ho¹t chung quanh - Cho phÐp cã thĨ trùc tiếp kiểm tra lớp địa tầng mẫu đất lấy lên từ hố đào Nh-ợc điểm: - Sản phẩm suốt trình thi công nằm sâu d-ới lòng đất, khuyết tật dễ xảy không thĨ kiĨm tra trùc tiÕp b»ng m¾t th-êng, vËy khó kiểm tra chất l-ợng sản phẩm - Th-ờng đỉnh cọc phải kết thúc mặt đất, khó kéo dài thân cọc lên phía trên, buộc phải làm bệ móng ngập sâu d-ới mặt đất đáy sông, phải làm vòng vây cọc ván tốn - Quá trình thi công cọc phụ thuộc nhiều vào thời tiết, phải có ph-ơng án khắc phục - Hiện tr-ờng thi công cọc dễ bị lầy lội, đặc biệt sử dụng vữa sét Căn vào -u nh-ợc điểm ph-ơng án, ta thấy móng cọc khoan nhồi có nhiều đăc điểm phù hợp với công trình khả đơn vị thi công, định chọn cọc khoan nhồi cho tất ph-ơng án với yếu tố kỹ thuật nh- sau: Đ-ờng kính cọc: D=1000mm Chiều dài cọc mố 25m Chiều dài cọc vị trí trụ 25m GVHD: th.s bùi ngọc dung SV : nguyễn ngọc ánh- msv:100110 57 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Bảng tổng hợp bố trí ph-ơng án Thông Khổ cầu thuyền (m) (m) P.An L ( m) Sơ đồ(m) I 40 (9+2*1) (30+55+80+55+30) 250 II 40 (9+2*1) (82+82+82) 246 Kết cấu nhịp Cầu dầm liên tục+nhịp dẫn Cầu dàn thép II.2.2.Lựa chọn kết cấu phần Ph-ơng án i: cầu dầm liên tục bê tông cốt thép DUL+nhịp dẫn a.Kết cấu phần trên: ã Sơ đồ nhịp: (30 +55 + 80 + 55 +30)m; Tổng chiều dài cầu tính đến đuôi hai mố 250 m 30000 55000 80000 +7.45 +7.91 55000 +5.53 30000 +7.45 +5.53 +7.91 mncn:+4.70 -0.84 -2.1 0.0 -3.07 0.0 -2.06 0.0 -3.41 -13.64 mntt:+0.5 -3.56 -4.76 0.0 0.0 mntn:-1.20 -4.85 0.0 -3.85 -2.79 -4.85 -5.85 -14.85 -15.41 -16.4 cäc khoan nhåi L=20m 8cäc D=1m cäc khoan nhåi L=20m 6cäc D=1m -24.1 cäc khoan nhåi L=20m 8cäc D=1m -24.41 -25.62 -1.4 cäc khoan nhåi L=20m 8cäc D=1m 20.85 -27.26 -28.35 T2 cäc khoan nhåi L=21m 6cäc D=1m cäc khoan nhåi L=25m 8cäc D=1m -27.2 T3 -28.4 T4 ã Nhịp gồm nhịp dầm BTCTDƯL liên tục đúc hẫng có sơ đồ (55+80+55) chiều dài nhịp 80m Các kích th-ớc dầm liên tục đ-ợc chọn nh- sau: -Dầm liên tục có mặt cắt ngang hộp ngăn, thành xiên có chiều cao thay ®ỉi B t2 L1 L2 L1 t3 t1 Lv Các kích th-ớc mặt cắt ngang dầm Các kích th-ớc mặt cắt ngang dầm + Chiều cao dầm vị trÝ trô Hp = (1/15 -1/ 20)L = (5.3 - 4), chän Hp = 4.5(m) GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : nguyễn ngọc ánh- msv:100110 58 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiƯp PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü tht + ChiỊu cao dầm vị trí nhịp mố h = (1/30 -1/50)L =(2.6-1.6) chän h = 2.2m + Kho¶ng cách tim hai s-ờn dầm L2 = (1/1,9 - 1/2)B,trong B=12.5m bề rộng mặt cầu.chọn khoảng cách tim hai s-ờn dầm L2 = 11.5/1.9 =6.05 (m).chọn L2=6.0 m + Chiều dài cánh hẫng L1 = (0,45 0,5)L2 = (2.70- 3.0), chän L1 = 2.5m + Chiều dầy nhịp chọn t1 = 250(mm) + Chiều dầy mép cánh hẫng (t2) chọn t2 = 250(mm) + Chiều dầy điểm giao với s-ờn hộp t3 = 600mm + ChiỊu dµi vót thng lÊy Lv = 1,5m) + ChiỊu dÇy cđa s-ên dÇm chän 500mm) + Bản biên d-ới gối 800mm + Bản biên d-ới nhịp lấy 300(mm) -Với kích thước chọn khổ cầu ta sơ chọn mặt cắtngang kết cấu nhịp nh- hình vẽ: 50100 450 25 25 450 2% 100 50 2% 50 275 150 300 220 30 450 300 v¸t 30x30 150 80 275 - KÕt cấu cầu đối xứng bên gồm cầu dẫn nhịp 30m -Chiều rộng cánh dầm 2.3m -Chiều dày mặt cầu 20 cm -Chiều cao dầm 1.65 m -Chiều dày s-ờn dầm 20 cm -Khoảng vát 20x20 cm GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 59 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuËt 130 145 240 240 240 240 145 1250 CÊu tạo trụ: Thân trụ rộng 3m-2.5m t-ơng ứng theo ph-ơng dọc cầu và8.0-8.5mtheo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn theo đ-ờng tròn bán kính R = 1.5 -1.25m Bệ móng cao 2.5m, rộng 5.0m -5.5mtheo ph-ơng dọc cầu, 11m theo ph-ơng ngang cầu Dùng cọc khoan nhồi D100cm Cấu tạo mố Dạng mố có t-ờng cánh ng-ợc bê tông cốt thép Bệ móng mố dày 2m, rộng 6.0m, dµi 12m Dïng cäc khoan nhåi D100cm 3.3.2 -u nh-ợc điểm - u điểm + Dáng cầu đẹp, phù hợp với cảnh quan kiến trúc thành phố + V-ợt đ-ợc nhịp lớn + Kết cấu đại, có ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật, phù hợp víi c«ng nghƯ thi c«ng hiƯn cịng nh- phï hợp với xu phát triển ngành cầu, đảm bảo giao thông thuỷ tốt, mặt cầu thông thoáng + Khắc phục đ-ợc nh-ợc điểm cầu thép Cầu BTCT bảo d-ỡng nhiều so với cầu thép + Mặt cầu thông thoáng + khe biến dạng, đ-ờng xe chạy đ-ờng cong trơn nên xe chạy êm thuận + Tận dụng vật liệu địa ph-ơng + Tổng dự toán nhỏ ph-ơng án GVHD: th.s bùi ngọc dung SV : nguyễn ngọc ánh- msv:100110 60 Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng M max ql đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ (5.77 1.4hb ) 7.52 =40.57-9.84xh b C-ờng độ chịu kéo bê tông đ-ợc duyệt theo công thức : M max W W b.hb 2 hb h2 = b m3 6 (40.57-9.84xh b ) x6 R - áp lực ngang bê tông (khi không đầm) Pb= x R= 2,4*0.75= 1,8 (T/m2) - Khi có đầm áp lực ngang xung kích bê tông rơi tự Pmax= (q+ R)*n - q: lực xung động đổ bê tông ống vòi voi gây q= 0,4 (T/m2) - n: hệ số v-ợt tải = 1.3 Vậy áp lực tác dụng lên ván khuôn : Ptc= (q+ R)*n= (0,4+1,8)*1.3= 2,86 (T/m2) - Mặt khác H= 2.5 > l => GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 78 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ - Sơ đồ tính toán ván khuôn lµ: Pqd = 2492 (daN/m2) q = 400 (daN/m2) Pmax= 2860daN/m2) - DiƯn tÝch ¸p lùc: Fal = (H-R).Ptc + R (q+ Ptc) (2,5 0.75) x2.86 0.75 x(0.4 2.86) 6.23 (T/m) - Diện tích qui đổi áp lực Fal h Fqd 6.23 2.5 - Chọn ván khuôn thép 50x50 cm 2.492 (T/m2) 6mm Tính toán ván khuôn theo kê cạnh: =0.046(phụ thuộc tỉ số a/b) Mmax= α.Pqd.a = 0.046x2.492x0.5=0.057 T.m = 5700 kg.cm - KiÓm tra theo c-êng ®é: Dïng thÐp than CT3 cã [ ]=2100kg/cm2 σ= M W 5700 1900(kg / cm ) < [ ] = 2100 kg/cm2 w a* - KiĨm tra theo ®é vâng: f - 50 * 0.62 = x Pqd xa4 EJ 3(cm ) 0.046x 0.2492x504 2.1x106 x0.9 0.0379cm §é cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] tho· m·n b TÝnh to¸n s-ên gia c-ờng: q= pqd*ltt=2.492*0.5= 1.246 (T/m) Thanh nẹp đứng ngang kiểm toán sơ đồ: GVHD: th.s bùi ngọc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 79 - Tr-êng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng M max qxl 10 1246x0.52 10 đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ 31.15 kg.m - Chọn tiÕt diƯn cđa cã kÝch th-íc: bxh=5x50 mm W= 2.08 (cm3) J = 5.21 (cm4) ** KiÓm tra - §iỊu kiƯn bỊn: σ = M W 3115 1497.59(kg / cm2) < [ ] = 2100 kg/cm2 đạt 2.08 - KiĨm tra ®é vâng: f qxa4 127xEJ 1246x10 x504 0.056cm 127x2.1x106 x5.21 - §é cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] thoà mÃn KL : chọn ván khuôn thép l=2 (m); có s-ờn tăng c-ờng đứng ngang Bxh=5x50 mm Thể hình vẽ sau ( ván khuôn bệ móng) 5x50cm Ván khuôn:0.5x0.5x0.006 s-ờn đứng:0.05x0.005 s-ờn ngang: 0.5x0.005 11x50cm IV.3.2 Tính ván khuôn thân trụ GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 80 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ 2.3 Kiểm nghiệm ván khuôn thép trơ: a Sơ đồ bố trí ván khn thân tru : mặt bên mặt 800 300 2 2 250x4 1 1 1 1 2 2 150 250 250 150 1000 1500 500 500 CHI TIếT VáN KHUÔN Số1 500 500 1500 500 500 CHI TIếT VáN KHUÔN Số 2 2 800 1600 800 45° 50 1500 45° 500 5002500500 500 500 50 r750 II.5.2 Tính chiều cao đổ bê tơng sau : - Diện tích đổ BT : F = 5x3+32/4x3.14= 22.06 m2 - Thể tích BT cho lớp dày 0,3m : 6.6m3 - - Chọn máy trộn bê tông loại C284-A có công suất ®ỉ 40m3/h giê (t®«ng= giê) - Thời gian đầm lớp BT 10’ (phút) - Thời gian đổ đầm lớp dày 30cm : T = - Sau 4h đổ chiều dày : H = x60x0.3 20 6.6 x60 10 40 20' 3.6(m) b.Tính tốn ván khn : - Tính tốn thép ván khuôn số GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 81 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ bé - Tính tốn thép sườn ván khn số - Tính tốn giằng b.1) Kiểm tra khả chịu lực thép : * Kiểm tra cường độ thép : - Áp lực lớp BT tác dụng lên ván khuôn : Ptc = (q + xR)xn + q= 400 (kg/m2) : lùc xung ®éng đổ bê tông gây + = 2400 (Kg/m3) : dung trọng bê tông + R= 0.75 (m) : bán kính tác dụng đầm dùi +n:hệ số siờu ti n=1.3 q=400 (Kg/m ) BIểU Đồ áP LựC BÊ TÔNG 750 2850 Ptc=2860(Kg/m ) Ptc = (400 + 2400x0.75)x1.3 = 2860 (Kg/m2) 3600 - Biểu đồ áp lực : + Fal = (H-R).Ptc + R (q+ Ptc) = = (3.6-0.75) x2860 + + Pqd = Fal 9373.5 = H 0.75 x(2860+400)=9373.5 (Kg/m2) 2343.3 (Kg/m2) - Thép ván khuôn dày 0,6cm tính có cạnh ngàm cứng với mơ men uốn lớn nhịp tính theo cơng thức: M= Trong : + xPqđ x a2 = 0.046 : hệ số phụ thuộc tỷ số a/b ván thép, tra bảng 2.1 sách Thi công cầu BTCT với a/b=1 GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : nguyÔn ngäc ánh- msv:100110 - 82 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: ThiÕt kÕ s¬ bé - Mơ men uốn lớn : M= 0.046x2343.3x0.52 =26.94(Kg.m) = 2694(Kg.cm) - Mô men kháng uốn thép ván khuôn : W= max max 50 x0.62 = (cm3) M =898(Kg/cm2) W = 898(Kg/cm2) < Ru = 2100 (Kg/cm2) => Thép đảm bảo điều kiện cường độ qxa4 127xEJ - KiÓm tra theo ®é vâng: f - 2343.3x10 x504 0.1cm 127x2.1x106 x5.21 §é cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] tho· m·n b.2 TÝnh to¸n s-ên gia c-êng: q= pqd*ltt=2343.3 *0.5= 1171.6 (kg/m) - Thanh nẹp đứng ngang kiểm toán sơ đồ: 1171.6 kg/m M max qxl 10 1171.6 x0.5 10 29.29 kg.m - Chän tiÕt diÖn cđa cã kÝch th-íc: bxh=5x50 mm W= 2.08 (cm3) J = 5.21 (cm4) ** KiĨm tra - §iỊu kiƯn bÒn: σ = M W 2929 1408.1(kg / cm 2) < [ ] = 2100 kg/cm2 đạt 2.08 - KiĨm tra ®é vâng: f qxa4 127xEJ 1171.6 x10 x504 0.052cm 127x2.1x106 x5.21 - §é cho phÐp [ f ] = 0.2 cm GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 83 - Tr-êng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ Vậy f < [ f ] tho· m·n KL : vËy chọn ván khuôn thép l=1.6(m); có s-ờn tăng c-ờng đứng ngang Bxh=5x50 mm 16 x 0.5 m Ván khuôn:0.5x0.5x0.006nẹp đứng:0.05x0.005 0.5 m nẹp ngang:0.05x0.005 Đoạn uốn cong GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : nguyÔn ngäc ánh- msv:100110 - 84 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ CHƯƠNG V Thi công kết cấu nhịp I Nguyên lý ph-ơng pháp thi công hẫng Thi công hẫng thi công kết cấu nhịp đốt đối xứng qua trụ Các đốt dầm đ-ợc đúc theo sơ đồ mút thừa đối xứng qua trụ làm xong đốt căng cốt thép đốt đấy.Các đốt đúc dàn giáo di động đảm bảo tính toàn khối kết cấu tốt.Việc căng cốt thép đ-ợc tiến hành sớm bê tông non nên dễ gây cố ảnh h-ởng từ biến co ngót lớn Công nghệ thi công hẫng có -u điểm sử dụng dàn giáo, thiết kế kết cấu nhịp có chiếu cao thay đổi với sơ đồ đa dạng, tiết diên hình hộp, chữ nhật II Tính toán ổn định cánh hẫng trình thi công Trong trình thi công đúc hẫng cân từ trụ phía phải đảm bảo ổn định cánh hẫng suốt trình thi công Hiện Việt Nam ch-a có quy định cụ thể việc tính ổn định cánh hẫng ®óc dÇm Nh-ng cho ®Õn ®· cã kiĨu đ-ợc áp dụng để tính cho cầu đúc hẫng Việt Nam (2 kiểu đà áp dụng cho cầu Phú L-ơng cầu Sông Gianh, kiểu theo quy trình ASSHTO 94 dùng cho cầu thi công phân đoạn áp dụng cho cầu Đuống, Đáp Cầu, Bắc Giang) Trên sở tham khảo cách tính tình hình thực tế cầu PL, kiến nghị tính toán ổn định cánh hẫng đúc dầm cầu PL theo tr-ờng hợp coi bất lợi nh- sau: III Sơ đồ tải trọng Sơ đồ tính sơ đồ cánh hẫng thi công đúc đốt K11 đầu cánh hẫng, phía cánh hẫng bên ch-a di chuyển xe đúc để chuẩn bị đúc đốt K11 Đối với tr-ờng hợp tải trọng tác dụng gồm có: Tĩnh tải xe đúc 400KN, xe đúc bên phải đặt khối 9, xe bên trái đặt khối Trọng l-ợng thân cánh hẫng, cánh bên phải tăng 2%, cánh bên trái giảm 2% Một khối đúc đặt lệch (khối bên phải đổ tr-ớc) Mô men tập trung đầu mút cánh hẫng xe đúc sinh 300 KN.m Lực tập trung thiết bị 200KN đặt đầu mút cánh hẫng phải GVHD: th.s bùi ngọc dung SV : nguyễn ngọc ánh- msv:100110 - 85 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ Tải trọng thi công rải tác dụng lên cánh hẫng bên phải 0.2KN/m2, với cầu có bề rộng mặt cầu 11.5m tải trọng thi công rải 2.3KN/m dài cầu Gió ng-ợc tác dụng lên cánh hẫng bên trái w = 0.6KN/m 2, với cầu có bề rộng mặt cầu 11.5m tải trọng gió ng-ợc 6.9 KN/m dài cầu Mô hình hoá sơ đồ kết cấu ch-ơng trình SAP2000, gán tải trọng lên sơ đồ ta có kết sau: Momen gây lật : Mlật = 187694.5 156015.9 = 31678.1KNm sơ đồ bố trí tải trọng tải trọng tập trung thiết bị P= 200KN tải trọng gió Xe đúc Xe đúc P=400KN P=400KN k8 k7 k6 k5 k4 k3 k2 k1 k0 k0 k1 k2 k3 k4 k5k6 k7 k8 k9 t¶i träng gió = 0.6KN/m2=6.9KN/m IV Tính toán thép neo khối đỉnh trụ Mômen gây lật Mlật = 31678.1KNm Nh- mômen chống lật phải Mcl >31678.1KNm Dự kiến sư dơng dù øng lùc 32( fpu= 1035 Mpa) ®Ĩ neo khèi ®Ønh trơ, bè trÝ bªn trơ từ d-ới trụ lên xuyên qua dầm lên tới mặt cầu, thép có tác dụng giữ ổn định chống lật cánh hẫng quanh điểm mép gối tạm Khả giữ ổn định mét thÐp d- øng lùc lµ Mchèng= yPd-l GVHD: th.s bïi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 86 - Tr-ờng đại học DÂN LậP HảI PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 1: Thiết kế sơ Trong đó: - Pd-l: khả chịu kÐo cña mét thÐp d-l 32 (832KN) - y : Khoảng cách từ trọng tâm thép phía bên trái trụ tới điểm lật bên phải y= 3.5m Số thép d- ứng lực bên : n Ml M CL Chän 24 42774.6 832 3.5 10.68(thanh) 32 bố trí làm neo đỉnh trụ T2 Bố trí bên 12 32 GVHD: th.s bùi ngäc dung SV : ngun ngäc ¸nh- msv:100110 - 87 - ... Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Ch-ơng I:giới thiệu chung I.Nghiên cứu khả thi I.1 Giới thiệu chung: *Cầu A cầu bắc qua sông Mà lèi liỊn hai hun C vµ D thc tØnh Thanh. .. Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Ph-ơng án 2: Cầu giàn thép I.Mặt cắt ngang sơ đồ nhịp: - Khổ cầu: Cầu đ-ợc thiết kế cho xe ng-êi ®i K = + 2*1 =11 (m) - Tổng bề rộng cầu. .. PHòNG Khoa cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Ch-ơng II :thiết kế cầu tuyến II.đề xuất ph-ơng án cầu II.1.Các thông số kỹ thuật bản: Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật: Cầu vĩnh cửu