Thiết kế cầu Vàm Kinh

Thiết kế cầu Vàm Kinh Thiết kế cầu Vàm Kinh Thiết kế cầu Vàm Kinh luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG ðỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU CƠNG TRÌNH CẦU VÀM KINH PHẦN 1: THIẾT KẾ CƠ SỞ CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG CẦU A, NHIỆM VỤ ðỀ TÀI 1, ðặc ñiểm thủy văn: + Mực nước cao nhất: MNCN = + Mực nước thông thuyền: MNTT = + Mực nước thấp nhất: MNTN = + 2.05 + 1.64 -2.50 m m m 2, Nhiệm vụ thiết kế: + Khổ Cầu: 7m + 2x1m+2x0.5m + Tải Trọng: HL93 + Người (300kg/m2) + Tĩnh Khơng Thơng Thuyền: Chiều cao Htt = 3.5 m Chiều rộng Btt = 25 m PHƯƠNG ÁN I: CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP A, Thiết Kế Bố Trí Chung Dọc Cầu: - Dựa vào đặc điểm thủy văn, địa hình nhiệm vụ thiết kế ñể ñưa giải pháp thiết kế phù hợp - Kết cấu phần chia làm nhịp dầm ñơn giản: 2x24.54m + 33m + 2x24.54m - Nhịp thông thuyền: Lc = 33 m - Nhịp biên: Lb = 24.54 m - Kết cấu phần dưới: + Mố: A1 A2 + Trụ: P1,P2,P3 P4 B, Xác ñịnh cao ñộ cầu: 1, Cao ñộ ñáy dầm nhịp giữa: CððD =max( MNCN+0.5 ; MNTT + Htt) =max(2.05+0.5;1.64+3.5) = 5.14 m 2, Cao ñộ ñỉnh xà mũ cao ñộ ñáy bệ móng mố, trụ: - Chiều cao ñá kế gối: hñk = 0.2 m - Chiều cao gối cầu : hg = 0.05 m + Trụ P2 P3 ðể xác ñịnh ñược cao ñộ xà mũ trụ ta xác ñịnh cao ñộ ñỉnh gối cầu trụ: CðG = CððD = 5.14 m - Cao ñộ ñỉnh xà mũ trụ P2 P3 phía nhịp P2P3: CðXM1 = CðG - hñk - hg = 5.14-0.2-0.05 = 4.89 m - Cao độ đỉnh xầ mũ trụ P2 P3 phía nhịp P1P2,P3P4: CðXM2 = CðXM1 + 0.26 = 4.89+0.26 = 5.15 m Trong đó: 0.26m chệnh lệch chiều cao phía xà mũ - Cao độ đáy bệ móng trụ P2 P3 xác định sau: CððB1 = MNTN-0.5m = -3.00 m +Trụ P1 P4 Vì cầu đối xứng nên cao độ P1 P4 giống SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG ðộ dốc dọc dầm từ trụ P3 ñến P4 là: I1 = 1.5 % ðể xác ñịnh ñược cao ñộ ñáy dầm 24.54m trụ P3: CððDb1 =CðXM2 + hñk + hg = 5.40 - Cao ñộ ñáy dầm trụ P4 là: CððDb2 = 5.03 CððDb1 - Lb*I = 5.4-24.54*1.5/100 = - Cao ñộ ñỉnh gối cầu trụ P4: CðG = CððDb2 = 5.03 m -Cao ñộ ñỉnh xà mũ trụ P1 P4 là: CðXM3 = CðG - hñk - hg = 4.78 m - Cao độ đáy bệ móng trụ P1 P4 ñược chọn sau: CððB2 = -0.5 m + Mố A1 A2 Vì cầu đối xứng nên cao ñộ A1 A2 giống ðộ dốc dọc dầm từ trụ P4 ñến A2 là: I2 = 2% - Cao ñộ ñáy dầm mố A2 là: CððDb3 = CððDb2 - Lb*I = 5.0319-24.54*2/100 = 4.54 - Cao ñộ ñỉnh gối cầu mố A2: CððDb3 = CðG = 4.54 m -Cao ñộ ñỉnh xà mũ trụ A2 là: CðXM4 = CðG - hñk - hg = 4.29 m - Cao độ đáy bệ móng trụ A2 ñược chọn sau: CððB3 = 1m 3, Chọn cao độ mũi cọc - Chọn cọc có đường kính D = 1m - Cao ñộ mũi cọc ñược chọn dựa vào yếu tố sau: + Mũi cọc phải ñược ñặt vào tầng ñất chịu lực tốt + Chiều dài cọc khơng vượt q 100 đường kính cọc -40.5 -Dựa vào yếu tố ta chọn cao ñộ mũi cọc là: CðMC = - Từ ta có chiều dài cọc mố trụ sau: + Tại mố A1 A2: - Chiều dài cọc: L1 = -(CðMC - CððB3) = 41.5 + Tại trụ P1và P4: -(CðMC - CððB2) = 40 - Chiều dài cọc: L2 = + Tại trụ P2 P3: - Chiều dài cọc: L3 = -(CðMC - CððB1) = 37.5 C, Thiết kế mặt cắt ngang cầu: 1, Mặt cắt ngang cầu nhịp P2P3: Chiều dài nhịp: L = 33 m Chiều dài nhịp tính toán: Ltt = 32.4 m Bề rộng phần xe chạy: B = 7m Bề rộng lề người ñi: BL = 1.25 m BLC = 0.25 m Bề rộng lan can: KẾT CẤU SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP KÍ HIỆU ðƠN VỊ Trang: SỐ LƯỢNG m m m m m m m GIÁ TRỊ MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều rộng mặt cầu Ts tc B Số lượng dầm chủ Khoảng cách dầm Khoảng hẫng Chiều rộng cánh Chiều rộng cánh Chiều cao dầm Nb S Sh Bt Bb h Dầm ngang Khoảng cách dầm ngang Chiều rộng dầm ngang Chiều cao dầm ngang GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HUØNG Bản mặt cầu m m m Dầm dầm m m m m m Dầm ngang m m m m 0.180 0.050 10.000 1 1.700 0.750 0.500 0.600 1.400 9.500 5.400 0.200 1.200 SỐ LƯỢNG GIÁ TRỊ 0.180 0.050 10.000 2, Mặt cắt ngang cầu nhịp A1P1,P1P2,P3P4 P4A2: Chiều dài nhịp: L = 24.54 m Chiều dài nhịp tính tốn: Ltt = 24.24 m Bề rộng phần xe chạy: B = 7m BL = 1.25 m Bề rộng lề người ñi: Bề rộng lan can: BLC = 0.25 m KẾT CẤU KÍ HIỆU Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều rộng mặt cầu Ts tc B Số lượng dầm chủ Khoảng cách dầm Khoảng hẫng Chiều rộng cánh Chiều rộng cánh Chiều cao dầm Nb S Sh Bt Bb h Dầm ngang Khoảng cách dầm ngang Chiều rộng dầm ngang Chiều cao dầm ngang SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP ðƠN VỊ Bản mặt cầu m m m Dầm dầm m m m m m Dầm ngang m m m m Trang: 1 1.700 0.750 0.400 0.550 1.140 9.500 4.040 0.200 0.990 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG D, Chọn kích thước mố trụ 1, Trụ P2 P3 ( trụ giống nên ta cần xác định kích thước cho trụ P2 a, Kích thước chiều rộng mũ trụ ( theo phương dọc cầu ) Bmin = b3 + b2' + b2'' + b0 + 2*15+b1+b'1 Trong đó: Bmin : chiều ộng tối thiểu mũ trụ theo phương dọc cầu KÍ HIỆU KẾT CẤU ðƠN VỊ b3 Khoảng cách ñầu dầm cm b2' Khoảng cách từ tim gối ñến ñầu dầm cm Khoảng cách từ tim gối ñến ñầu dầm b2'' cm b0 Chiều rộng gối dọc cầu cm b1 Khoảng cách từ mép ñá kê ñến mép mũ cm Khoảng cách từ mép ñá kê ñến mép mũ b1' cm Bmin Chọn B = b, Kích thước chiều rộng mũ trụ ( theo phương ngang cầu ) Ta tính cho bề rộng bên nhịp 33m SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: GIÁ TRỊ 5.000 30.000 15.000 20.000 25.000 20.000 145 150 cm MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Amin = (n-1)*a2 + a0 + 2*15 + 2*a1 Trong đó: Amin : chiều rộng tối thiểu mũ trụ theo phương ngang cầu KÍ HIỆU KẾT CẤU ðƠN VỊ GIÁ TRỊ Số lượng dầm n dầm 6.000 a2 Khoảng cách dầm cm 170.000 a0 Chiều rộng gối ngang cầu cm 60.000 a1 cm 30.000 Khoảng cách từ mép đá kê ngồi đến mép mũ trụ Amin 1000 Chọn A = 1000 cm 2, Trụ A1 A2 ( mố giống nên ta cần xác định kích thước cho mố A1 a, Kích thước chiều rộng mũ mố ( theo phương dọc cầu ) Bmin = b3 + b2+ b0/2 + 2*15+b1+t Trong đó: Bmin : chiều ộng tối thiểu mũ trụ theo phương dọc cầu KÍ HIỆU KẾT CẤU ðƠN VỊ Khoảng cách ñầu dầm b3 cm Khoảng cách từ tim gối ñến ñầu dầm cm b2 Chiều rộng gối dọc cầu b0 cm b1 cm Khoảng cách từ mép ñá kê ñến mép mũ Bề dày tường ñầu mố cm t Bmin Chọn B = b, Kích thước chiều rộng mũ mố ( theo phương ngang cầu ) Ta tính cho bề rộng bên nhịp 33m SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: GIÁ TRỊ 5.000 15.000 30.000 20.000 35.000 135 140 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Amin = (n-1)*a2 + a0 + 2*15 + 2*a1 Trong đó: Amin : chiều rộng tối thiểu mũ trụ theo phương ngang cầu KẾT CẤU KÍ HIỆU ðƠN VỊ GIÁ TRỊ Số lượng dầm dầm 6.000 n Khoảng cách dầm a2 cm 170.000 Chiều rộng gối ngang cầu a0 cm 60.000 Khoảng cách từ mép đá kê ngồi đến mép mũ trụ cm 30.000 a1 Amin 1000 Chọn A = 1000 cm E, Xác ñịnh số lượng cọc móng mố trụ 1, Trụ P2 P3: + Chọn sơ kích thước mặt cắt ngang dầm: - Dầm I33 50 16 12 17 140 17 22 16 22 77 17 18 60 - Dầm I24.54 40 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 18 11 12 114 12 19 17 19 48 19 18 55 ðể xác ñịnh ñược số lượng cọc trụ ta ñi xác ñịnh tải trọng tác dụng lên trụ mặt cắt ñáy bệ a, Phản lực lên mố trụ: a.1, Tĩnh tải: Số liệu đầu vào: Nhịp Nhịp Kích thước kết cấu nhịp Chiều dài nhịp kết cấu nhịp :……………………………………………… 33.00 24.54 m L= 32.40 24.24 m Chiều dài nhịp tính toán:…………………………………………………… Le = Khoảng cách từ tim gối nhịp ñến nhịp 2:……………………………… 0.50 dg = Tổng bề rộng cầu:…………………………………………………………… 10.00 W= m 10.00 m Chiều rộng phần xe chạy:…………………………………………………… 7.00 Wc = 7.00 m Chiều rộng lề hành: (2 bên)……………………………………………………… 1.25 Wsw = 1.25 m Chiều rộng gờ lan can - bên:………………………………………… Wr = 0.50 m 0.50 Tải trọng: Số xe:………………………………………………………………………… 2.00 nL = Hệ số xe:……………………………………………………………………… 1.00 m= Tải trọng:Hoạt tải HL93 Người ñi bộ:………………………………………………………………… 3.00 KN/m2 Nhịp Nhịp Số lượng dầm:…………………………………………………………………… 6.00 6.00 dầm ng = Khoảng cách dầm……………………………………………… 1.70 1.70 m kc Khoảng cách dầm biên đến mép ngồi cùng.…………………… 0.75 0.75 m kcb Chiều dày mặt cầu:……………………………………………………… 0.18 0.18 m ts = Chiều dày lớp phủ mặt cầu:………………………………………………… 0.05 tw = 0.05 m Trọng lượng gờ lan can -2 phía:…………………………………………… 6.13 PR = 6.13 KN/m 2.94 Trọng lượng lề hành -2 phía:……………………………………………… PW = Kích thước dầm ngang:……………………………………………………… 0.20 w= 1.20 h= Chiều dài toàn dầm ngang:……………………………… 9.50 7.00 Số lượng dầm ngang:………………………………………… ncg = 2.94 KN/m 0.20 m 0.99 m 9.50 m 7.00 Trọng lượng riêng bê tông:…………………………………………………… 24.53 KN/m3 gc = SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Trọng lượng riêng lớp phủ:…………………………………………………… 22.56 KN/m3 gp = Hệ số tĩnh tải phần trên…………… 1.25 Hệ số tĩnh tải lớp phủ…………… 1.50 Hệ số hoạt tải tính tốn…………… 1.75 Hệ số xung kích…………… 1.25 + Tĩnh tải kết cấu phần trên: Cấu Kiện STT Nhịp Nhịp kN kN Trọng lượng dầm chủ 1088.91 665.12 Dầm ngang 195.71 161.46 Bản mặt cầu 728.39 541.66 Lan can - lề hành 149.73 111.34 Lớp phủ 186.14 138.42 5039.75 Tổng tĩnh tải phần P1 = + Tĩnh tải trọng lượng thân: CÐXM MNTT CÐÐB KÍCH THƯỚC (m) SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG b bc b1 b2 b3 bg h hc ht h1 h2 h3 h4 h5 tg d dc ds dg 10.00 5.00 2.25 0.25 0.15 0.90 1.50 5.19 3.14 0.60 0.60 1.50 1.20 1.46 0.20 1.50 1.30 0.50 0.50 GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG STT Thể tích (m3) 17.93 31.85 0.00 1.08 0.31 19.27 31.59 Cấu Kiện Xà mũ Thân trụ Bệ móng ðá kê gối Tường che Phần thân trụ ngập nước Tổng tĩnh tải thân P2 Trọng lượng (kN) 439.61 781.19 0.00 26.49 7.56 192.71 1327.67 + Hoạt tải: - Vì để xác định tải trọng lớn tác dụng lên trụ ta xe dùng xe tải trục để tính tốn - Sơ đồ xếp tải là: xếp tải tất nhịp tất W L = 9.3 KN/m 35 KN 145 4.3 145 35 KN 4.3 15.0 m 145 KN 4.3 145 KN 4.3 4.3m 4.3m 4.3m 4.3m 15m P1 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP P2 P3 Trang: P4 P5 P6 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG P1 P2 P3 24.24 32.4 0.5 Tải trọng người ñi W / PL W / PL 24.24 32.4 0.5 Tung ñộ Tải trọng DAH trục 0.645 35.0 0.823 145.0 1.000 145.0 Xe tải 0.552 35.0 0.420 145.0 0.287 145.0 Tải trọng WL 28.3 9.3 Tải trọng PL 28.3 3.0 Do xe tải Làn Tổng cộng Ri Người ñi Tổng Cộng P3 = Tải trọng ðiểm TỔ HỢP TẢI TRỌNG TẠI ðÁY BỆ MĨNG: Ptt = P1*1.1+P2*1.1+P3*1.4 = + Xác định sức chịu tải cọc: L= 37.5 m - ðặc ñiểm ñịa chất trụ: Lớp 1: Bùn sét, màu xám xanh Chiều dày h = ðộ sệt IL = Lực dính C (kg/cm2) = Lớp 2: Sét lân cát trạng thái nửa cứng Chiều dày h = ðộ sệt IL = SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: Phản lực gối Ri KN 45.17 238.56 290.00 38.67 121.73 83.24 526.75 169.92 1788.0 921.82 297.36 5262.5 14371.7 kN 15.4 m >1 0.004 11.16 m 0.324 MSSV: 106105015 ... cọc: L2 = + Tại trụ P2 P3: - Chiều dài cọc: L3 = -(CðMC - CððB1) = 37.5 C, Thiết kế mặt cắt ngang cầu: 1, Mặt cắt ngang cầu nhịp P2P3: Chiều dài nhịp: L = 33 m Chiều dài nhịp tính tốn: Ltt = 32.4... lan can: KẾT CẤU SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP KÍ HIỆU ðƠN VỊ Trang: SỐ LƯỢNG m m m m m m m GIÁ TRỊ MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều... 1.25 m Bề rộng lề người ñi: Bề rộng lan can: BLC = 0.25 m KẾT CẤU KÍ HIỆU Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều rộng mặt cầu Ts tc B Số lượng dầm chủ Khoảng cách dầm Khoảng hẫng Chiều