Thiết kế cầu sông tranh, thuộc dự án thủy điện sông tranh, tỉnh quảng nam

Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng I HC NNG CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM TRNG I HC BCH KHOA c Lp - T Do - Hnh Phỳc KHOA XD CU NG NHIM V N TT NGHIP - H v tờn : H Vn Hõn Lp: 02X3B - Ngnh : Cu ng Khoa: Xõy Dng Cu ng - Giỏo viờn hng dn: GV. ThS. Nguyn Lan I- CC S LIU N TT NGHIP: 1. Tờn ỏn tt nghip: Thit k cu Sụng Tranh, thuc d ỏn Thy in Sụng Tranh, tnh Qung Nam. 2. Cỏc s liu ỏn: - Mt ct ngang sụng. - Cỏc s liu a cht. - Cỏc s liu thy vn. - Cỏc ch tiờu k thut chớnh: Khu Lo, Kh cu, Cp thụng thng, Ti trng thit k. - Qui trỡnh thit k: 22 TCN 18-79 (hoc 22 TCN 272-05) (Kốm theo bn v mt ct dc sụng th hin s liu a hỡnh, a cht, thy vn) II- NHIM V THIT K: 1 Thit k s b: (30%). - Phõn tớch, ỏnh giỏ cỏc s liu a phng (a hỡnh, a cht, thy vn, cỏc ch tiờu k thut chớnh) xut ớt nht 2 phng ỏn vt sụng kh thi. - Tớnh toỏn khi lng, kim toỏn s b cu kin chu lc chớnh (kt cu nhp), tng hp khi lng vt liu, tớnh toỏn khỏi toỏn xõy dng cỏc phng ỏn. - Phõn tớch, so sỏnh cỏc phng ỏn, la chn 1 phng ỏn hp lý nht. 2 Thit k k thut: (55%) - Thit k bn mt cu - iu chnh ni lc SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 1 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng - Chuyên đề: Khảo sát các tính năng phân tích tải trọng di động của phần mềm MIDAS/ Civil. 3 – Thiết kế thi công: (15%) - Thiết kế thi công kết cấu nhịp. III- YÊU CẦU THUYẾT MINH VÀ BẢN VẼ: - Thuyết minh đánh máy in trên khổ giấy A4, tổng số trang từ 80- 150. Quy cách thuyết minh đồ án tốt nghiệp theo qui định chung của Khoa Xây Dựng Cầu đường. - Bản vẽ khổ giấy A1, số lượng ít nhất từ 8-9 bản. IV- NGÀY GIAO: 07/02/2007 V- NGÀY HOÀN THÀNH: /06/2007 Đà Nẵng, ngày… tháng 02 năm 2007 THÔNG QUA BM. CẦU-HẦM Tổ trưởng Giáo viên hướng dẫn GVC.Th.S Lê Văn Lạc GV.Th.S Nguyễn Lan Kết quả điểm đánh giá: Ngày tháng năm 2007 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 2 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng (Ký & ghi rõ họ tên) SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 3 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 4 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 5 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng LỜI CẢM ƠN Trong giai đoạn phát triển hiện nay, nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng trở nên thiết yếu nhằm phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước, trong đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng và phát triển mạng lưới giao thông. Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, là một sinh viên của ngành xây dựng cầu đường thuộc trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, trong những năm qua, với sự dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong khoa em luôn cố gắng học hỏi và trao dồi thêm chuyên môn để phục tốt cho công việc sau khi ra trường và mong rằng với những kiến thức đã được tiếp thu được trong quá trình học tập sẽ góp một phần nhỏ công sức vào công việc xây dựng đất nước. Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài tìm được đã phần nào giúp em làm quen với nhiệm vụ thiết kế một công trình giao thông, để sau này khi tiếp xúc với công việc sẽ bớt đi những bỡ ngỡ, khó khăn. Đây là lần đầu tiên em vận dụng những kiến thức cơ bản để thực hiện tổng hợp một đồ án lớn nên không thể tránh những sai sót. Vì vậy kính mong quý thầy cô thông cảm và chỉ dẫn thêm cho em. Cuối cùng cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Th.S Nguyễn Lan và toàn thể các thầy cô trong khoa Xây Dựng Cầu Đường đã tận tình chỉ dẫn cho em hoàn thành đồ án này. Đà Nẵng, ngày 04 tháng 06 năm 2007 Sinh viên thực hiện Hà Văn Hân SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 6 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng PHN M U Chng 1: GII THIU NI DUNG N ti: THIT K CU SễNG TRANH II HUYN BC TR MY TNH QUNG NAM 1. Khỏi quỏt chung v huyn Bc Tr My: 1.1. Tỡnh hỡnh kinh t - xó hi: 1.1.1. Gii thiu chung: Huyn Bc Tr My l mt huyn min nỳi thuc tnh Qung Nam. Du lch l ngnh kinh t tng hp mang tớnh xó hi cao, cú vai trũ v mt giao lu kinh t - chớnh tr - vn hoỏ - xó hi gia cỏc a phng trong nc v quc t. ng thi tng cng s tin cy, hiu bit ln nhau gia cỏc dõn tc, gúp phn cng c ho bỡnh, nõng cao trỡnh dõn trớ cho ngi dõn a phng. Trong nhng nm gn õy, ng v Nh nc ó cú nhiu ngh quyt, ch th quan trng v vic phỏt trin ngnh kinh t du lch vi mc tiờu a du lch thnh ngnh kinh t mi nhn. Tuy nhiờn phỏt trin du sinh thỏi thỡ cn phi u t xõy dng c s h tng trong khu vc to s thun li cho cỏc nh u t, tham gia u t hon chnh h thng du lch. 1.1.2. Mc tiờu: Tng bc phỏt trin ngnh du lch trong ton cm thnh mt ngnh kinh t mi nhn, tng xng vi tim nng vn cú, to ra s chuyn dch v c cu kinh t theo hng phỏt trin khu vc dch v, du lch v thng mi. To s thun li cho cỏc nh u t xõy dng c s h tng cỏc im du lch c quy hoch huyn Bc Tr My. Lm c s xõy dng cỏc d ỏn u t vo lnh vc du lch trờn a bn, kờu gi vn u t phỏt trin du lch trong v ngoi nc ti cỏc im khai thỏc du lch trong khu vc d ỏn. To s thun li cho vic i li, phỏt trin dõn sinh kinh t v an ninh quc phũng trong khu vc. Tng bc thc hin quy hoch chung phỏt trin kinh t - xó hi huyn Bc Tr My. Tng bc hon thin mng li giao thụng ni th v khu vc. 1.1.3. c im kinh t - xó hi: Bc Tr My l mt huyn nh kinh t ca i a s dõn c trong vựng cũn rt khú khn. Phn ln nhõn dõn trong vựng lm nụng nghip. Mc sng õy cũn thp. SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 7 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng Trong những năm gần đây, được sự quan tâm chỉ đạo, đầu tư của chính phủ và các tổ chức đoàn thể trong cũng như ngoài nước tình hình kinh tế của huyện từng bước được cải thiện đời sống dân cư dần được nâng cao. 1.2. Mạng lưới giao thông trong khu vực: Để cho việc giao thông giữa các vùng ở hai bên bờ được thuận tiện và phát triển du lịch thì việc thăm do địa chất, xây dựng cầu nối liền hai bờ là cần thiết. Cầu sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông, trao đổi buôn bán, giao lưu văn hóa giữa các vùng của địa phương. Từ đó sẽ phát triển được ngành dịch vụ du lịch của địa phương nói riêng, nâng cao đời sống kinh tế văn hóa của người dân địa phương nói chung. Hệ thống giao thông của huyện chủ yếu là đường đất chỉ có một số ít mới được cải tạo và nâng cấp thành các tuyến đường cấp thấp. Trong khu vực dự án hệ thống giao thông đã và đang được xúc tiến đầu tư xây dựng, tạo thành hệ thống giao thông liên hoàn, đường kết nối với nhau bằng các đường liên xã, liên thôn 2. Các số liệu ban đầu: 2.1 Địa chất: Đơn vị khảo sát tiến hành khoan thăm dò tại vị trí lỗ khoan, chi tiết mặt cắt địa chất các lỗ khoan được thể hiện trong bản vẽ “MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CẦU SÔNG TRANH II”. 2.2. Thuỷ văn: - Mực nước khảo sát: 84,59m (Tháng 3/2005). 2.3. Các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình: Qui mô xây dựng : vĩnh cửu. Tần suất lũ thiết kế : p = 1%. Tải trọng thiết kế : HL-93 và đoàn người 400 KG/m 2 Khổ cầu : K = 7 + 2x0,5 (m) Khổ thông thuyền : Sông không thông thuyền. 2.4. Phạm vi nghiên cứu của đồ án: + Thiết kế sơ bộ : 30 % + Thiết kế kỹ thuật : 55 % + Thiết kế thi công : 15 %. 3. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ Xà HỘI CỦA CÔNG TRÌNH: 3.1. Điều kiện địa hình: Mặt cắt dọc dạng khá đối xứng, rất thuận tiện cho việc bố trí kết cấu nhịp đối xứng. SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 8 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng 3.2. Điều kiện địa chất: Điều kiện địa chất lòng sông được trình bày cụ thể ở phần trên 3.3. Điều kiện khí hậu - thuỷ văn: 3.3.1. Điều kiện khí hậu: Khu vực xây dựng tuyến thuộc vùng khí hậu hay thay đổi, nhiệt độ trung bình quanh năm khoảng 25 o C. Vào mùa hè nhiệt độ cao nhất có thể lên tới 37 o C. Giai đoạn từ tháng 2 tới tháng 9 nắng kéo dài, ít có mưa, nên thuận lợi cho việc thi công cầu. Ngoài các yếu tố nói trên các đều kiện tự nhiên còn lại không ảnh hưởng nhiều đến việc xây dựng cầu. 3.3.2 Điều kiện thuỷ văn: Số liệu thuỷ văn: - Mực nước khảo sát: 84,59m (Tháng 3/2005). 3.4. Điều kiện cung ứng vật liệu: 3.4.1. Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn: Có thể dùng vật liệu địa phương. Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu. 3.4.2. Vật liệu thép: Sử dụng các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thép Thái Nguyên, Biên Hoà hoặc các loại thép liên doanh như Việt – Nhật, Việt – Úc. 3.4.3. Ximăng: Hiện nay các nhà máy ximăng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vậy, vấn đề cung cấp ximăng cho các công trình xây dựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra. 3.4.4. Năng lực và máy móc thi công: Về mặt Công ty: công ty đấu thầu có đầy đủ phương tiện và thiết bị phục vụ thi công, đội ngũ công nhân, kỹ sư chuyên có môn cao và dày dạn kinh nghiệm trong vấn đề thiết kế và xây dựng, hoàn toàn có thể đưa công trình vào khai thác đúng tiến độ. Đặc biệt đội ngũ kỹ sư và công nhân đã dần tiếp cận được những công nghệ mới về xây dựng cầu. Mặt khác khi có công việc đòi hỏi nhiều nhân công thì có thể thuê dân cư trong vùng, nên khi thi công công trình không bị hạn chế về nhân lực. Còn đối với máy móc thiết bị cũng có thể thuê nếu cần. 3.5. Điều kiện kinh tế xã hội của khu vực cầu: Qua kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật độ phân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp, bên cạnh đó là buôn bán SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 9 ThuyÕt minh §å ¸n Tèt NghiÖp    Khoa X©y Dùng CÇu §êng nhỏ và tập trung như hàng quán, chợ búa trong vùng. Nhân dân ở đây cũng là nguồn nhân lực cần thiết trong quá trình xây dựng công trình cầu. 3.6. Hiện trạng giao thông và sự cần thiết đầu tư: Để cho việc giao thương giữa các vùng ở hai bên sông được thuận tiện thì việc thăm dò địa chất, xây dựng cầu nối liền hai bờ là cần thiết. Cầu sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông, trao đổi buôn bán, giao lưu văn hóa giữa các vùng của địa phương. Từ đó sẽ phát triển được ngành dịch vụ du lịch của địa phương nói riêng, nâng cao đời sống kinh tế văn hóa của người dân địa phương nói chung. Chương 2: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU I. Phương án I: I.1. Kết cấu thượng bộ: + Cầu dây văng dầm cứng liên tục BTCT f'c = 50MPa, 3 nhịp: 57 + 118 + 57 (m) + Trụ lan can bằng BTCT, tay vịn bằng Inox + Các lớp mặt cầu: - Lớp tạo mui luyện dày trung bình 7cm - Lớp phòng nước dày 1cm - BTN hạt mịn rải nóng dày 6,5cm + Khe co giãn bằng cao su cốt thép bản + Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC Φ = 10cm I.1. Kết cấu hạ bộ: + Tháp cầu bằng BTCT f'c = 50MPa tiết diện hộp + Mố cầu dạng mố chữ U BTCT f'c = 30MPa + Cọc khoan nhồi BTCT f'c = 30MPa - Giải pháp thi công chỉ đạo công trình: + Dầm liên tục được thi công theo phương pháp lắp hẫng cân bằng qua tim tháp; + Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ bêtông tại chỗ; + Thi công tháp: đổ bêtông tại chỗ sử dụng ván khuôn trượt. II. Phương án II: II.1. Kết cấu thượng bộ: + Dầm liên tục BTCT f'c = 50MPa, 3 nhịp: 64 + 104 + 64 (m); + Trụ lan can bằng BTCT, tay vịn bằng Inox; SVTH: Hµ V¨n H©n – Líp 02X3B Trang 10 [...]... cụng theo cụng ngh thi cụng cc khoan nhi SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 11 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng PHN I: THIT K S B -(30%) NI DUNG: * PHNG N I: CU DY VNG DM CNG BTCT * PHNG N II: CU DM LIấN TC BTCT SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 12 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng Phn I: THIT K S B HAI PHNG N Chng 1: THIT K S B PHNG N I CU DY VNG DM LIấN TC BTCT... minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng d) Khai bỏo mt ct phn vỏt b thỏp v b thỏp: Hỡnh 20: Khai bỏo mt ct phn vỏt b thỏp v b thỏp 2.2.3 Khai bỏo mt ct tit din dõy vng: Nhp ng kớnh cỏp tng ng cho 3 loi: 37 tao, 61 tao, 91 tao tng ng vi cỏc ng kớnh 0,081; 0,1038 v 0,1268m Hỡnh 21: Khai bỏo mt ct tit din dõy vng SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 29 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng... SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 26 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng Hỡnh 16: Khai bỏo mt ct tit din dm ch 2.2.2 Khai bỏo mt ct tit cỏc b phn ca thỏp: a) Khai bỏo mt ct nh thỏp: Hỡnh 17: Khai bỏo mt ct nh thỏp v thõn thỏp SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 27 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng b) Khai bỏo mt ct thõn thỏp: Hỡnh 18: Khai bỏo mt ct thõn thỏp rng v... 63.18 Khi lng 1 dõy (KN) 5.91 5.91 7.01 7.01 8.35 8.35 9.78 9.78 11.28 11.28 12.83 12.83 14.42 14.42 16.03 16.03 17.65 17.65 Tng khi lng thộp CC dựng cho cỏc dõy vng: 825,91 (KN) SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 23 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng V Tớnh toỏn s lng cc trong b múng: Cụng thc tớnh toỏn: n = Ap Ptt Trong ú: n : l s lng cc tớnh toỏn; : h s k n lch tõm ca ti trng,... mt ct d oỏn s dựng trong kt cu - Gỏn cỏc c trng hỡnh hc va khai bỏo cho cỏc phn t trong mụ hỡnh - Khai bỏo v liờn kt v cỏc rng but ti cỏc nỳt ca mụ hỡnh - Khai bỏo cỏc thụng tin v ti trng tỏc dng lờn kt cu - Chy chng trỡnh v xut kt qu C th cỏc bc mụ hỡnh húa kt cu v t hp ti trng nh sau: 1 Mụ hỡnh húa kt cu: SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 25 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng - S... cu dng khụng gian SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 30 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng 5 Khai bỏo cỏc thụng tin v ti trng tỏc dng lờn kt cu: 5.1 Khai bỏo cỏc trng hp ti trng: Vo Load\ Static Load Cases: Hỡnh 25: Khai bỏo cỏc trng hp ti trng 5.2 Khai bỏo ti trng bn thõn: Vo Load\ Self Weight T Tab Load Case Name chn TT 1 ri in h s -1 vo ụ z trong Tab Self Weight Factor Sau ú nhn... 170 200 170 40 40 203 420 90 203 170 1800 926 40 40 40 40 150 100 100 100 100 100 1800 100 50 200 200 100 100 700 Hỡnh 5: Cu to thỏp cu SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 17 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng 1.2 Tớnh toỏn khi lng cho 1 thỏp cu: - Khi lng phn nh thỏp neo dõy vng: nh thỏp cao 10m DC1 = (2.1,5 0,8.0,7).10.24,5 = 597,8 (KN) 70 150 200 80 Hỡnh 6: Mt ct ngang nh thỏp - Khi... ging trờn gn nh thỏp: DC4 = 0,5.(2,32 +2,08).0,5.(6,5 + 6,75).24,5 = 357,088 SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B (KN) Trang 18 Cế I-I T 170 90 90 650/2 120 200 Cế II-II T II I 170 90 Khoa Xây Dựng Cầu Đờng 170 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp 675/2 2 A5 =2,32m I 2 A6 =2,08m II Hỡnh 9: Kớch thc phn ging trờn gn nh thỏp - Khi lng phn ging di thỏp: phn ny cú tit din u ging tit din I - I, tit din gia ging tit din... Suy ra: Trng lng tớnh cho 1 thỏp cu: 6 DCThỏp = DCi = 597,8 + 3737 + 1742,483 + 357,088 + 260,228 + 3013,5 = 9708,1 (KN) i =1 2 M cu: SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 19 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng 2.1 Cu to m cu: M l loi m nng BTCT M300, 2 m cú kớch thc khụng ging nhau 2.2 Tớnh khi lng m A: (m trỏi) S dng phn mm Autocad, ta tớnh c din tớch cỏc mt ct ca tng b phn m A T ú tớnh... 860 150 40 50 40 I I 820 1060 150 250 250 50 670 50 760 50 670 170 50 100 820 150 M Cế I - I T T 900 100 100 Hỡnh 12: Cu to m A (m trỏi) SVTH: Hà Văn Hân Lớp 02X3B Trang 20 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đờng + ỏ tng: - Th tớch phn ỏ tng: Vt = 0,24.1 = 0,24 - Khi lng phn ỏ tng: DCt = 0,24.24,5 = 5,88 + B m: - Th tớch phn b m: Vbm = 60,3.2,5 = 150,75 - Khi lng phn b m: DCbm = 150,75.24,5 . mềm MIDAS/ Civil. 3 – Thiết kế thi công: (15%) - Thiết kế thi công kết cấu nhịp. III- YÊU CẦU THUYẾT MINH VÀ BẢN VẼ: - Thuyết minh đánh máy in trên khổ giấy. thông thuyền. 2.4. Phạm vi nghiên cứu của đồ án: + Thiết kế sơ bộ : 30 % + Thiết kế kỹ thuật : 55 % + Thiết kế thi công : 15 %. 3. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ