Đang tải... (xem toàn văn)
phục vụ cho đồ án phương án cầu : tính toán sơ bộ phương án cầu vòm , cầu dầm liên tục , cầu extradosed từ các sô liệu mặt cắt sông , địa chất , mặt cắt ngang cầu tính toán sơ bộ cọc , hoạt tải , tĩnh tải từ đó tính toán ra được sơ bộ chỉ tiêu cầu ( VND m2 ) , đồ án nhầm phục vụ cho sinh viên Xây Dựng và các chuyên ngành liên quan
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM ĐỒ ÁN MƠN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU _ NHÓM: 12 SINH VIÊN THỰC HIỆN: Trần Văn Tú 218962 62CD4 Phan Trung Hiếu 78862 62CD4 Đoàn Việt Hưng 92062 62CD4 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Ngọc Tuyển Hà Nội, 30/07/2021 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 MỞ ĐẦU 1.2 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 2.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH 2.3 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 2.4 ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU 2.4.1 Nhiệt độ khơng khí 2.4.2 Mưa 2.4.3 Độ ẩm 2.4.4 Gió 2.5 ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN 2.5.1 Đặc điểm thủy văn khu vực xây dựng cầu 2.5.2 Tần suất thiết kế 2.5.3 Mực nước thiết kế 2.5.4 Khổ thông thuyền CHƯƠNG QUY MƠ CƠNG TRÌNH VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT 3.1 QUY TRÌNH, TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 3.2 CẤP HẠNG CÔNG TRÌNH 3.3 MẶT CẮT NGANG CẦU CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CẦU 4.1 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ 4.2 LỰA CHỌN KẾT CẤU NHỊP DẪN 4.3 LỰA CHỌN KẾT CẤU MÓNG 4.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU CHÍNH, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 4.4.1 Phương án 1: Cầu dầm liên tục nhịp i ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU 4.4.2 Phương án 2: Cầu dầm liên tục nhiều nhịp CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN 10 5.1 PHƯƠNG ÁN 1: CẦU DẦM LIÊN TỤC 10 5.1.1 Giới thiệu chung 10 5.1.2 Phương án kết cấu 10 5.1.2.1 Kết cấu phần 10 5.1.2.2 Kết cấu phần 15 5.1.3 Vật liệu 17 5.1.4 Tính toán khối lượng sơ 17 5.1.4.1 Khối lượng nhịp 18 5.1.4.2 Khối lượng nhịp dẫn 18 5.1.4.3 Khối lượng trụ 19 5.1.4.4 Khối lượng mố 20 5.1.5 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy bệ 21 5.1.5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy bệ mố A1, A2 21 5.1.5.2 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy bệ trụ nhịp dẫn 23 5.1.5.3 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy bệ trụ nhịp 26 5.1.6 Xác định sức chịu tải cọc 31 5.1.6.1 Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu.(A.5.7.4.4) 31 5.1.6.2 Xác định sức chịu tải cọc theo đất 32 5.1.7 Xác định, bố trí cọc cho mố trụ 35 5.1.7.1 Mố A1.36 5.1.7.2 Trụ Dẫn P10 36 5.1.7.3 Trụ chuyển tiếp P9 : 37 5.1.7.4 Trụ khung nhịp P8 : 38 5.1.7.6 Tổng khối lượng Cầu : 39 ii ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 MỞ ĐẦU Cầu HT nằm dự án đường cao tốc Hà Tĩnh – Vinh Cầu vượt qua sông HT thuộc huyện Nghi Xuân – Hà Tĩnh Cầu xây dựng để đáp ứng nhu cầu giao thông tăng hai tỉnh Hà Tĩnh Nghệ An, đồng thời góp phần hồn thiện mạng lưới giao thơng đường bộ, đảm bảo tính xun suốt tuyến giao thông huyết mạch từ Bắc vào Nam ngược lại 1.2 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 − Phân tích yếu tố ảnh hưởng tới văn hóa, xã hội, quốc phịng, kinh tế, giao thông vận tải địa phương nước − Nghiên cứu, đề xuất giải pháp thiết kế tuyến, cầu − Xác định quy mô, tiêu chuẩn thiết kế − Xác định tổng mức đầu tư − Đề xuất phương thức thực dự án Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu khả thi gồm nội dung: − Nghiên cứu yếu tố tác động văn hóa, xã hội, phong tục tập quán, nhu cầu lại địa phương, nhu cầu lại hướng ngoại − Đánh giá hiẹn trạng khai thác tuyến đường có − Nghiên cứu điều kiện nhân lực, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng cơng trình − Lựa chọn quy mơ cơng trình tiêu chuẩn kỹ thuật − Nghiên cứu phương án, giải pháp xây dựng − Xác định tổng mức đầu tư − Phân tích hiệu kinh tế − Kiến nghị phương án đầu tư ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 2.1 Cầu HT thuộc huyện Yên Mỹ tỉnh Hưng Yên, nằm tuyến đường thuộc dự án đường cao tốc nối thành phố Hưng Yên thành Hải Dương, miền bắc Việt Nam ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH 2.2 Cầu xây dựng bắc qua sơng HT nằm khu vực đồng nên có bãi sơng rộng Lịng sơng sâu, thoải dần hai bên Hai bên bờ tương đối đối xứng ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 2.3 Trong giai đoạn thiết kế sở, mặt cắt sông rộng 517 m, tiến hành khoan lỗ theo lý trình Các lỗ khoan số 1,2,3,4,5 thực cho kết khoan khảo sát thể bảng sau: Bảng 2-1 Số liệu địa chất Lớp Hố khoan số : Lý trình (m) : Cát hạt nhỏ pha sét 58 1.6 167 1.9 267 2.2 397 2.1 452 1.8 Lớp sét loang lổ lẫn sạn 14 14.2 14.1 15 12 Lớp cát hạt trung lẫn sỏi Đá Granit phong hóa 9.5 9.4 7.2 7.3 - - - - - Lớp đất Lớp 517 1.5 15 7.5 Nhận xét: 2.4 − Từ kết khảo sát địa chất cho thấy phạm vi chiều sâu khoan lớp tương đối từ 2.5m đến m Lớp đá Granit lớp đất tốt − Móng mố trụ cầu kết cấu chịu tải trọng lớn, kiến nghị sử dụng móng cọc khoan nhồi, có đường kính lớn 1m, chiều sâu đáy cọc đặt lớp đá Granit ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU Khí hậu chung nước Việt Nam nhiệt đới ẩm gió mùa, ngồi khu vực miền trung Việt Nam chịu thời tiết khắc nghiệt Mùa hè nắng nóng, chịu ảnh hưởng gió Lào, mùa thu mưa nhiều thường có bão đổ ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU 2.4.1 Nhiệt độ khơng khí Bảng 2-2 Đặc trưng nhiệt độ Đặc trưng Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm 25ºC Nhiệt độ trung bình tháng cao 35ºC Nhiệt độ trung bình tháng thấp 16ºC Biên độ dao động nhiệt ngày 5ºC Qua thống kê cho thấy biên độ nhiệt thay đổi năm lớn, mùa hè nắng nóng kéo dài, mùa đơng lạnh, biên độ nhiệt tháng cao tháng thấp 19ºC Như q trình thi cơng đổ bê tông hay lắp đặt gối nên chọn tháng có nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ trung bình năm để hạn chế ứng suất, biến dạng co ngót 2.4.2 Mưa Miền bắc Việt Nam phân biệt hai mùa mưa, khô rõ rệt Mùa mưa xuất từ tháng đến tháng 11, tập trung vào tháng 8,9,10 Lưu lượng lớn từ 1500mm đến 2100mm Vào tháng mưa nhiều, số ngày mưa tháng lên tới 20 ngày Mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng năm sau, mùa mưa từ tháng 12 đến tháng 2, vào tháng chủ yếu mưa phùn với lưu lượng nhỏ từ 30mm đến 70mm Bảng 2-3 Đặc trưng chế mưa Đặc trưng Lưu lượng Lượng mưa trung bình năm 1700mm Lượng mưa trung bình tháng lớn 1900mm Lượng mưa trung bình tháng nhỏ 60mm Lượng mưa ngày lớn đo 2.4.3 2100mm Độ ẩm Bảng 2-4 Đặc trưng độ ẩm Đặc trưng % Độ ẩm tương đối trung bình năm 80 Độ ẩm trung bình tháng cao 90 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU Độ ẩm trung bình tháng thấp 65 Độ ẩm thấp tuyệt đối 51 2.4.4 Gió Tốc độ gió trung bình khu vực xây dựng cầu đo 25m/s 2.5 ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN 2.5.1 Đặc điểm thủy văn khu vực xây dựng cầu Hệ thống sông HT nằm miền trung Việt Nam, vào mùa mưa có lượng nước đổ lớn Tại vị trí xây dựng cầu yêu cầu độ thoát nước 472m 2.5.2 Tần suất thiết kế Tần suất thiết kế cầu: P= 1% Tức thiết kế mức nước lũ 100 năm xuất lần 2.5.3 Mực nước thiết kế − Mực nước cao ( ứng với tần suất 1%): +9.4m − Mực nước thông thuyền: +6.9m (mực nước cao đảm bảo tàu thuyền lại an toàn) − Mực nước thấp nhất: -4.1m Mực nước thi công (ứng với tần suất 10%, sử dụng để định biện pháp thi công) Khổ thông thuyền Theo phân loại sơng từ số liệu có, sơng thuộc cấo III có khổ thơng thuyền: 60m × 7m 60 2.5.4 Hình 2-1 Khổ thơng thuyền ĐỒ ÁN MƠN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU CHƯƠNG QUY MÔ CƠNG TRÌNH VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT QUY TRÌNH, TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 3.1 − Tiêu chuẩn thiết kế cầu TCVN 11823-2017 CẤP HẠNG CƠNG TRÌNH 3.2 − Cầu cơng trình vĩnh cửu, tuổi thọ thiết kế 100 năm − Cầu thiết kế nhịp lớn để vượt qua mặt cắt sông đảm bảo thông thương cầu MẶT CẮT NGANG CẦU 3.3 − Khổ cầu − Tổng bề rộng mặt cầu: 9.5(m) − Hai lan can : 8.5 + 0.5×2 (m) : 2×0.5 (m) ĐỒ ÁN MƠN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CẦU 4.1 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ Công trình phải thiết kế hướng tới yêu cầu sau: 4.2 − Cơng trình thiết kế phải đảm bảo phù hợp với yêu cầu quy hoạch phát triển mạng lưới giao thông vùng nước − Đáp ứng lưu lượng qua lại cầu − Phù hợp với cảnh quan, kiến trúc xung quanh − Hạn chế ảnh hưởng đến điều kiện sinh sống, văn hóa xã hội khu vực − Đảm bảo yêu cầu thông thương sông − Thỏa mãn tổng chiều dài thoát nước cầu, hạn chế làm thay đổi điều kiện dịng chảy sơng − Áp dụng tiến khoa học kỹ thuật chế tạo thi cơng, đẩy mạnh đại hóa chế tạo giới hóa thi cơng − Lựa chọn phương án phù hợp ngồi đảm bảo tính kỹ thuật cịn phải đảm bảo tính kinh tế kiến trúc LỰA CHỌN KẾT CẤU NHỊP DẪN Cầu dẫn lựa chọn đặt vào khu vực bãi sơng, nơi có chiều cao trụ không lớn Nguyên tắc chọn kết cấu nhịp dẫn phải đảm bảo phù hợp với cầu Đẩy mạnh cơng tác đại hóa chế tạo, giới hóa thi cơng Rút ngắn thời gian thi công tahi công trường, tăng hiệu kinh tế tồn phương án cầu vượt sơng Dựa vào ý định kết cấu nhịp chính, điều kiện nêu chọn kết cấu nhịp cầu dẫn kết cấu nhịp dầm đơn giản bán lắp ghép tiết diện chữ I BTCT DƯL căng sau có chiều dài dầm 40 m 4.3 LỰA CHỌN KẾT CẤU MÓNG Trong nghành cầu, kết cấu móng thường sử dụng móng cọc (cọc đóng, cọc khoan nhồi) Với điều kiện địa chất vị trí sơng cầu bắc qua, đồ án xin ý kiến chọn loại cọc khoan nhồi với loại đường kính: − Loại 1: Cọc khoan nhồi D2m sử dụng cho trụ nhịp − Loại 2: Cọc khoan nhồi D1.5m sử dụng cho trụ nhịp dẫn mố Chiều dày bệ móng phụ thuộc vào đường kính cọc nên chọn từ 1-5m ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU Kiến nghị chọn: 4.4 − Bệ móng cọc khoan nhồi đường kính 2m có bề dày 3m − Bệ móng cọc khoan nhồi đường kính 1.5m có bề dày 2m LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU CHÍNH, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU Yêu cầu chung: − Chiều dài nhịp phải thỏa mãn điều kiện cho thuyền bè qua lại an tồn, phù hợp với mặt cắt ngang sơng phù hợp với loại kết cấu phương pháp thi công dự kiến − Dựa vào số liệu địa hình mặt cắt ngang sơng, điều kiện địa chất thủy văn cấp sông, kiến nghị chọn giải pháp cầu chímh kết cấu cầu nhịp lớn có chiều dài nhịp lớn 100m, để tránh phải làm nhiều trụ vị trí sơng sâu, hạn chế giao thơng thủy cản trở dịng chảy Dựa vào nhận xét trên, đề xuất số phương án kết cấu phù hợp công nghệ thi công hành: 4.4.1 Phương án 1: Cầu dầm liên tục nhịp Sơ đồ cầu: 3@40m + 70m +100m + 70m + 3@40m Cầu ba nhịp liên tục 70m + 100m + 70m, thi công phương pháp đức hẫng cân Mặt cắt ngang cầu để phù hợp với phương pháp thi công đúc hẫng cân chọn mặt cắt ngang dạng hình hộp vách có: − Chiều cao trụ: Hp = 6.25 m (=16 𝐿𝑛ℎ ) − Chiều cao nhịp: hc = 3m (=33.3 𝐿𝑛ℎ ) Nhịp dẫn: − Kết cấu nhịp dẫn kết cấu BTCT DƯL bán lắp ghép tiết diện chữ I căng sau, có chiều dài dầm 40m, chiều cao dầm 1.8m, mặt cầu đổ chỗ dày 20cm − Phía bên trái cầu bố trí nhịp dẫn, phía bên phải cầu bố trí nhịp dẫn − Số lượng dầm mặt cắt ngang: dầm − Khoảng cách dầm 1.9m Kết cấu phần dưới: 4.4.2 − Nhịp chính: Trụ đặc hình ovan đặt móng cọc khoan nhồi đường kính 2m − Nhịp dẫn: Trụ BTCT đặt móng cọc khoan nhồi đường kính 1.5m Phương án 2: Cầu dầm EXTRADOSED ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU LL = 1.0 × × 0.9 × [1.33 × (14.5 × (1 + 0.893 + 0.758 + 0.705) + 3.5 × (0.785 + 0.813)) + 0.93 × 60] ( 5-21) LL = 263.471 (𝑇) Tổ hợp xe tải thiết kế tải trọng : 145KN 35KN 4.3 145KN 4.3 Hình 5-20 ĐAH Ptru Bảng 5-8 Bảng tổ hợp xe tải thiết kế tải trọng 𝑛𝑥𝑒 𝑚 P1(T) P2(T) P3(T) y1 y2 y3 𝑇 𝑊𝑙𝑛 ( ) 𝑚 𝛺 LL(T) 1.0 14.5 14.5 3.5 0.946 0.893 0.93 60.0 231.800 110KN 110KN Tổ hợp xe hai trục tải trọng : Hình 5-21 ĐAH Ptru Bảng 5-9 Bảng tổ hợp hai trục tải trọng 𝑛𝑥𝑒 𝑚 P1(T) P2(T) y1 y2 27 𝑇 𝑊𝑙𝑛 ( ) 𝑚 𝛺 LL(T) ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU 1.0 11 11 0.985 0.93 60.0 206.509 Vậy hiệu ứngg tổ hợp 90% hai xe tải thiết kế tải trọng khống chế : LL = 263.471 (𝑇) Phản lực thẳng đứng hoạt tải tác dụng lên đáy bệ móng trụ P4, P5 : Hiệu ứng 90% hai xe tải thiết kế tải trọng : 4.3 145KN 35KN 15m 145KN 4.3 145KN 35KN 4.3 145KN 4.3 Hình 5-22 ĐAH Ptru Tung độ đường ảnh hưởng trục xe : y1 = ; y2 = 0.946 ; y3 = 0.946 ; y4 = 0.759; y5 = 0.705 ; y6 = 0.651 Phản lực trụ chuyển tiếp tổ hợp gây tính theo cơng thức : • LL = 𝑚 × 𝑛𝑥𝑒 × 0.9 × [(1 + 𝐼𝑀) × ∑ 𝑃𝑖 × 𝑦𝑖 + 𝑊𝑙𝑛 × 𝛺] • (5-22) • LL = 1.0 × × 0.9 × [1.33 × (14.5 × (1 + 0.946 + 0.705 + 0.651) + 3.5 × (0.946 + 0.759)) + 0.93 × 80] • (5-40) • LL = 307.022 (𝑇) Khi tính phản lực trụ kết cấu nhịp cầu liên tục hệ siêu tĩnh, có đường ảnh hưởng phản lực trụ uốn cong xuống phía Tuy nhiên tính tốn sơ vẽ đường ảnh hưởng tam giác Bảng 5-10 Phản lực trụ hiệu ứng tổ hợp 90% hai xe tải, tải trọng Hiệu ứng xe tải thiết kế tải trọng : 28 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU 35KN 145KN 4.3 145KN 4.3 Hình 5-23 ĐAH Ptru Bảng 5-11 Bảng tổ hợp xe tải thiết kế tải trọng 𝑛𝑥𝑒 𝑚 P1(T) P2(T) P3(T) y1 y2 y3 𝑇 𝑊𝑙𝑛 ( ) 𝑚 𝛺 LL(T) 1.0 14.5 14.5 3.5 0.946 0.946 0.93 80 281.768 110KN 110KN Hiệu ứng xe hai trục tải trọng : Hình 5-24 ĐAH Ptru Bảng 5-12 Bảng tổ hợp xe hai trục tải trọng 𝑛𝑥𝑒 𝑚 P1(T) P2(T) y1 y2 𝑇 𝑊𝑙𝑛 ( ) 𝑚 𝛺 LL(T) 1.0 11 11 0.985 0.93 80 255.985 Vậy phản lực trụ P4 hiệu ứng 90% (hai xe tải thiết kế tải trọng làn) khống chế : LL = 307.022 (𝑇) Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đáy bệ trụ cầu hteo TTGH CĐ1 Bảng 5-13 Tổ hợp tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ trụ cầu 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU Trụ P3 Loại tải trọng Giá trị (T) Hệ số tải trọng Tổ hợp (T) DC DW 3388.91 83.895 1.25 1.5 4236.137 125.843 LL 263.471 1.75 461.074 Tổng tải trọng tác dụng vào đáy bệ 4823.054 DC 6300.264 1.25 7875.330 DW 111.86 1.5 167.790 LL 307.022 1.75 537.289 P4 Tổng tải trọng tác dụng vào đáy bệ P5 DC DW 6149.874 111.86 1.25 1.5 7687.343 167.790 LL 307.022 1.75 537.289 Tổng tải trọng tác dụng vào đáy bệ P6 8392.421 DC DW 3512.766 83.895 1.25 1.5 4390.958 125.843 LL 263.471 1.75 461.074 Tổng tải trọng tác dụng vào đáy bệ 5.1.6 8580.409 4977.874 Xác định sức chịu tải cọc 5.1.6.1 Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu.(A.5.7.4.4) Sức kháng lực dọc trục tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén đối xứng xác định sau : ( 𝑃𝑟 = 𝜑𝑃𝑛 5-23) Đối với cốt thép đai thường : 𝑃𝑛 = 0.8 × [0.85 × 𝑓𝑐′ × (𝐴𝑔 − 𝐴𝑠𝑡 ) + 𝑓𝑦 × 𝐴𝑠𝑡 ] 30 ( ĐỒ ÁN MƠN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU 5-24) Trong : 𝑃𝑟 : Sức kháng lực dọc trục tính tốn có khơng có hệ số (N) 𝑃𝑛 : Sức kháng lực dọc trục danh định có khơng có uốn (N) 𝑓𝑐′ :Cường độ chịu nén bê tông 28 ngày tuổi (Mpa) 𝑓𝑦 : Giới hạn chảy cốt thép (Mpa) 𝐴𝑔 : Diện tích nguyên mặt cắt (mm2) 𝐴𝑠𝑡 : Diện tích phần cốt thép dọc (mm2) 𝜑: Hệ số sức kháng quy định A5.4.2.2 Với chịu nén dọc trục có cốt thép xoắn thép giằng 𝜑 = 0.75 Diện tích cốt thép dọc cọc đổ chỗ không nhỏ 0.8% 𝐴𝑔 (A.5.13.4.5.2) Chọn cốt thép dọc cho cọc: − Sử dụng thép có giới hạn chảy 𝑓𝑦 = 400 𝑀𝑃𝑎 − Cọc khoan nhồi dùng cho Trụ P4, P7, Mố A1-A2 trụ nhịp dẫn có đường kính D=1.5m, cốt thép chịu lực 26@28 − Cọc khoan nhồi dùng cho Truh P5, P6 có đường kính D=2.0m, cốt thép chịu lực 45@32 Bê tông sử dụng cho cọc khoan có cường độ thiết kế : 𝑓′𝑐 = 30 𝑀𝑃𝑎 Bảng 5-14 Bảng tổng hợp sức chịu tải cọc theo vật liệu D (mm) Φ 𝑓 ′ 𝑐 (𝑀𝑝𝑎) 𝐴𝑔 (𝑚𝑚2) 𝑓𝑦 (𝑀𝑝𝑎) 𝐴𝑠𝑡 (𝑚𝑚2) 𝑃𝑟 (𝑇) 2000 0.75 30 3141593 400 36191 5619.849 1500 0.75 30 1767146 400 16010 3087.183 5.1.6.2 Xác định sức chịu tải cọc theo đất Số liệu kết thí nghiệm địa chất : − Nhóm đất dính xác định sức kháng cắt khơng nước Su thí nghiệm nén ba trục khơng cố kết – khơng nước theo tiêu chuẩn ASTM D2850 AASHTO T234 Nhóm đất rời thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) để xác định số búa đóng cọc chuyển vị 30cm.(N) Cịn đá gốc thí nghiệm xác định cường độ chịu nén đá, xác định tính chất đá bề rộng vết nứt, khoảng cách vết nứt… 31 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU a Xác định sức chịu tải cọc khoan đất dính.(A.10.8.3.3) Sức kháng tính tốn cọc khoan theo đất xác định theo công thức : ( 𝑄𝑟 = 𝜑𝑄𝑛 = 𝜑𝑞𝑝 𝑄𝑝 + 𝜑𝑞𝑠 𝑄𝑠 = 𝜑𝑞𝑝 𝑞𝑝 𝐴𝑝 + 𝜑𝑞𝑠 𝑞𝑠 𝐴𝑠 5-25) Trong : 𝑄𝑝 , 𝑄𝑠 : Sức kháng mũi cọc thân cọc (N) 𝜑𝑞𝑝 : Hệ số sức kháng mũi cọc 𝜑𝑞𝑠 : Hệ số sức kháng thân cọc 𝐴𝑝 : Diện tích mũi cọc 𝐴𝑠 : Diện tích xung quanh thân cọc Bảng 5-15 Bảng hệ số sức kháng Hệ số sức kháng 𝜑𝑞𝑝 𝜑𝑞𝑠 Trong đất sét 0.55 0.65 Trong đất cát 0.5 0.55 Trong đá 0.5 0.65 − Sức kháng bên : Sức kháng bên cọc khoan sử dụng phương pháp α Sức kháng bên đơn vị danh định cho cọc khoan điều kiện tải trọng khơng nước tính sau : ( 𝑞𝑠 = 𝛼𝑆𝑢 5-26) Trong : 𝛼: Hệ số dính bám (DIM) 𝑆𝑢 : Cường độ kháng cắt khơng nước trung bình (Mpa) Sức kháng bên cọc khoan khơng tính phận: − Ít 1.5m cọc khoan − Với cọc thẳng, chiều dài đáy cọc đường kính cọc 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU Hình 5-25 Mặt cắt cọc Sức kháng mũi cọc : Sức kháng mũi cọc danh định cọc khoan đất dính tính sau : 𝑞𝑝 = 𝑁𝑐 𝑆𝑢 ≤ 𝑍 𝑁𝑐 = [1 + 0.2 ( )] ≤ 𝐷 ( 5-27) ( 5-28) Trong đó: 𝐷: Đường kính cọc khoan (mm) 𝑍: Độ xuyên cọc khoan (mm) 𝑆𝑢 : Cường độ kháng cắt khơng nước (Mpa) b Xác định sức chịu tải cọc khoan đất rời.(A.10.8.3.4) Sức kháng bên cọc khoan: Sức kháng thân cọc khoan xác định phương pháp Reese Wright (1977): − Với N