ĐATN THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL GVHD TS PHAN QUỐC BẢO SVTH NGUYỄN THANH BÌNH MSSV 1651090002 TRANG 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀ.
Trang 1SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC NHỊP GIẢN ĐƠN, TIẾT DIỆN I CĂNG TRƯỚC
Ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
Chuyên ngành: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn : TS PHAN QUỐC BẢO
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THANH BÌNH
Mã số sinh viên : 1651090002
Lớp : CD16
TP Hồ Chí Minh, Ngày 01 Tháng 11 Năm 2021
Trang 2B môn C u h m -o0o -
PH L C GIAO S LI U LU N V N T T NGHI P
CHUYÊN NGÀNH THI T K C U
T GIAO NGÀY 06/08/2021 L P CH15, CD16, CH16, CD18LT
H và tên SV : Nguy n Thanh Bình Mã s SV : L p : CD16
I S LI U TÀI: GVHD và SV ch n m t trong các ph ng án sau: ( ánh d u ch n)
T i tr ng thi t k : HL93 và t i tr ng b hành 300Kg/m2
Thi t k c u d m d m h p phân o n l p ghép trên à giáo di ng, nh p gi n n.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : Không có l i b Thi t k c u d m b n l p ghép nh p gi n n.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x0,75m
Thi t k c u BTCTDUL nh p liên t c thi công theo ph ng pháp úc h ng cân b ng.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x1m
Thi t k c u d m thép liên h p b n BTCT nh p liên t c.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x1,5m
Thi t k c u vòm ng thép nh i bê tông.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x0,75m
Thi t k c u dàn thép.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x0,75m
Thi t k c u d m BTCT DUL nh p liên t c, úc trên à giáo di ng.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x1,25m
1651090002
11m
81m 9m
50m 11,5m
8,5m 60m 12m 80m 11m 77m
27m 11,5m
24m 8,5m 20m
Trang 3B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x1,5m
Thi t k c u dây võng.
B r ng ph n xe ch y : B r ng l b hành : 2x1,25m
I.3 Lo i c u khác : Theo xu t c a giáo viên h ng d n.
Tên tài : … … … … … ……… …….……….……… ………
……….……….…….
T i tr ng thi t k : ………
Chi u dài ……… B r ng xe ch y : ……… B r ng l b hành : ………
II M T C T NGANG SÔNG: GVHD và SV ch n m t trong các m t c t sông sau:
II.1 M t c t sông và s li u th y v n (1): MNCN :
MNTT : MNTN :
C TN
CL L
T/C C
II.2 M t c t sông và s li u th y v n (2): MNCN :
MNTT : MNTN :
C TN
CL L
T/C C
II.3 M t c t sông và s li u th y v n (3): MNCN :
MNTT : MNTN :
C TN
CL L
T/C C
Giáo viên h ng d n Tp.HCM ngày 06 tháng 08 n m 2021
B môn C u h m
TS Phan Qu c B o
18,08 22,52 23,28
22,75m 19,75m 17,94m
23,78 21,72 17,78 14,36 12,17 14,86
17,74 24,74 29,44
27,39m 20,94m 16,04m
29,94 24,84 17,04 15,04 14 15,24
14,88 18,96 20,64
21,44 18,36 15,88 11,66 11,24 12,16
14
16m
335m 16m
19,90m 17,12m 13,77m
Trang 4SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 1
LỜI CẢM ƠN
Trong năm năm qua em rất hân hạnh được học tại trường Đại Học Giao Thông Vận Tải thành phố Hồ Chí Minh, trường đã tạo điều kiện cho em được học hỏi được nhiều kiến thức quan trọng và những kinh nghiệm quý báu, rèn luyện tác phong và phong cách làm người, đó là những vốn kiến thức quý báu để em hành trang vào đời
Em vô cùng cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, cảm ơn các thầy cô khoa công trình đặc biệt là những thầy cô trong bộ môn Cầu đường đã tận tình giúp đỡ và chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn đến thầy T.S Phan Quốc Bảo đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp vừa qua
Với lượng kiến thức còn hạn chế do vậy những thiếu sót trong quá trình làm
đề tài, em xin đón nhận những lời phê bình của thầy cô và các bạn để vốn kiến thức
và hiểu biết của em ngày càng được hoàn thiện hơn
Lời cuối cùng em xin chúc toàn thể Quý thầy cô lời chúc sức khỏe và hạnh phúc!
Nguyễn Thanh Bình
Trang 5SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 2
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Cường độ bê tông của các kết cấu 21
Bảng 1.1 Tổng khối lượng toàn cầu 30
Bảng 4.1 Cường độ bê tông của các kết cấu 32
Bảng 4.2 Tổng khối lượng toàn cầu 43
Bảng 4.3 Bảng khái toán phương án 1: cầu dầm chữ I căng trước 47
Bảng 4.4 Bảng khái toán phương án 2: cầu dầm thép liên hợp 48
Bảng 8.1 Tung độ đường ảnh hưởng phản lực gối của dầm ngang 82
Bảng 8.2 Tung độ đường ảnh hưởng moment của dầm ngang 83
Bảng 8.3 Tung độ đường ảnh hưởng lực cắt của dầm ngang 84
Bảng 8.4 Hệ số của các trạng thái giới hạn 84
Bảng 8.5 Tung độ diện tích moment cho hoạt tải, tĩnh tải của dầm ngang 86
Bảng 8.6 Bảng tổ hợp nội lực cho M 3-4 86
Bảng 8.7 Bảng tổ hợp nội lực cho M 3 86
Bảng 8.8 Tung độ và diện tích lực cắt, momen cho hoạt tải của dầm ngang 87
Bảng 8.9 Bảng tổng hợp nội lực M,V 87
Bảng 10.1 Kích thước trụ T1 137
Bảng 10.2 Tải trọng tác dụng lên 2 mặt cắt 140
Bảng 10.3 Bảng nội lực phản lực gối 141
Bảng 10.4 Bảng tổng hợp phản lực gối khi xét 3 làn chất tải 143
Bảng 10.5 Bảng tổng hợp phản lực gối khi xét 2 làn chất tải 144
Bảng 10.6 Bảng tổng hợp phản lực gối khi xét 1 làn chất tải 145
Bảng 10.7 Bảng tổng hợp tải trọng gió ngang 147
Bảng 10.8 Bảng tổng hợp tải trọng gió dọc 148
Bảng 10.9 Tổ hợp tải trọng kết cấu phần trên 155
Bảng 10.10 Tải trọng hoạt tải tác dụng lên mặt cắt A - A 156
Bảng 10.11 Các hệ số tải trọng 156
Bảng 10.12 Tổ hợp tải trọng DC, DW, P2, P3, LL 156
Bảng 10.13 Tổ hợp tải trọng P1, P4 156
Bảng 10.14 Tổ hợp tải trọng 157
Bảng 10.15 Bảng lực nén và momen dọc cầu 158
Trang 6SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 3
Bảng 10.16 Bảng tổng hợp phản lực gối khi xét 3 làn chất tải 158
Bảng 10.17 Bảng tổng hợp phản lực gối khi xét 2 làn chất tải 159
Bảng 10.18 Bảng tổng hợp phản lực gối khi xét 1 làn chất tải 159
Bảng 10.19 Bảng tổng hợp các tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ 160
Bảng 10.20 Bảng tổng hợp các hệ số tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ 160
Bảng 10.21 Bảng tổng hợp các tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ 160
Bảng 10.22 Bảng lực nén và momen dọc cầu 162
Bảng 10.23 Bảng tổng hợp tải trọng tác dụng lên đáy bệ 162
Bảng 10.24 Bảng tổng hợp các hệ số tải trọng 162
Bảng 10.25 Bảng tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ 163
Bảng 10.26 Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt A – A: 163
Bảng 10.27 Bảng tổng hợp nội lực tại mặt cắt đỉnh bệ 170
Bảng 10.28 Bảng tính sức kháng thân cọc qs 181
Bảng 10.29 Bảng tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ 183
Bảng 10.30 Bảng tính nội lực thân cọc theo phương ngang ở TTGH cường độ I 189 Bảng 10.31 Bảng tính nội lực thân cọc theo phương dọc ở TTGH cường độ I 190 Bảng 10.32 Bảng tổng hợp nội lực thân cọc ở TTGH CĐI 190
Bảng 10.33 Bảng tổng hợp nội lực thân cọc ở TTGH CĐIII 191
Bảng 10.34 Bảng tổng hợp nội lực thân cọc ở TTGH CĐV 191
Bảng 10.35 Bảng tổng hợp nội lực thân cọc ở TTGH sử dụng 191
Bảng 10.36 Bảng tổng hợp nội lực thân cọc ở TTGH đặc biệt 192
Bảng 10.37 Bảng tổng hợp chuyển vị và góc xoay đầu cọc 193
Bảng 10.38 Bảng tổng hợp lực cắt thân cọc 194
Bảng 10.39 Bảng tổng hợp momen thân cọc 195
Bảng 10.40 Bảng tổng hợp ứng suất thân cọc 196
Bảng 10.41 Bảng tính ứng suất dưới móng khối qui ước 204
Bảng 10.42 Bảng tính lún ổn định S 205
Bảng 11.1 Các kích thước cơ bản của mố M1 214
Trang 7SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 4
Bảng 11.7 Bảng nội lực phản lực gối 219
Bảng 11.8 Bảng tổng hợp nội lực khi xét 3 làn chất tải 221
Bảng 11.9 Bảng tổng hợp nội lực khi xét 2 làn chất tải 222
Bảng 11.10 Bảng tổng hợp nội lưc khi xét 1 làn chất tải 222
Bảng 11.11 Bảng tổng hợp nội lực mặt cắt A-A 224
Bảng 11.12 Bảng tổng hợp nội lực mặt cắt B-B 225
Bảng 11.13 Bảng tổng hợp nội lực mặt cắt C-C; D-D; E-E 225
Bảng 11.14 Bảng nội lực mặt cắt A-A 226
Bảng 11.15 Bảng nội lực mặt cắt B-B 226
Bảng 11.16 Bảng nội lực do hoạt tải chất thêm gây ra 226
Bảng 11.17 Bảng tổng hợp lực gió ngang 228
Bảng 11.18 Hệ số tải trọng 231
Bảng 11.19 Bảng tổng hợp tải trọng tại mặt cắt A-A 231
Bảng 11.20 Bảng tổng hợp nội lực có hệ số 231
Bảng 11.21 Bảng tổng hợp tải trọng tại mặt cắt B-B 231
Bảng 11.22 Bảng tổng hợp nội lực có hệ số 231
Bảng 11.23 Bảng tổng hợp tải trọng tại mặt cắt C-C (tường đỉnh) 232
Bảng 11.24 Bảng tổng hợp nội lực có hệ số 232
Bảng 11.25 Bảng tổng hợp nội lực chưa hệ số 232
Bảng 11.26 Bảng tổng hợp nội lực có hệ số 233
Bảng 11.27 Bảng tổng hợp nội lực chưa hệ số 233
Bảng 11.28 Bảng tổng hợp nội lực có hệ số 233
Bảng 11.29 Bảng tổng hợp nội lực tại mặt cắt tường thân 241
Hình 12: Kích thước vòng vây cọc ván thép 252 Bảng 11.30 Hình 13: Sơ đồ tính cọc ván thép Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang 8SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 5
Hình 3.1 Mặt cắt ngang của cầu 22
Hình 3.2 Chi tiết cột lan can 24
Hình 3.3 Kích thước hình học mố cầu 26
Hình 3.4 Kích thước trụ cầu 28
Hình 4.1 Mặt cắt ngang của cầu 33
Hình 4.2 Chi tiết cột lan can 35
Hình 4.3 Kích thước dầm chủ 36
Hình 4.4 Kích thước hình học mố cầu 39
Hình 4.5 Kích thước trụ cầu 41
Hình 6.1 Tiết diện cột lan can 51
Hình 6.2 Tiết diện thanh lan can 57
Hình 6.3 Tiết diện cột lan can tại mặt cắt ngàm vào tường 58
Hình 7.1 Trọng lượng lan can truyền xuống bản mặt cầu 63
Hình 7.2 Trọng lượng lan can truyền xuống bản mặt cầu 64
Hình 7.3 Sơ đồ tính nội lực bản hẫng 66
Hình 7.4 Sơ đồ tính cốt thép bản hẫng 67
Hình 7.5 Sơ đồ tính nội lực do tĩnh tải gây ra trong bản dầm 70
Hình 7.6 Sơ đồ tính nội lực do hoạt tải gây ra khi xếp 1 làn xe 71
Hình 7.7 Sơ đồ tính nội lực do hoạt tải gây ra khi xếp 2 làn xe 72
Hình 8.1 Sơ đồ xếp tải xe 2 trục, 3 trục theo phương dọc cầu 80
Hình 8.2 Sơ đồ xếp tải xe 2 trục, 3 trục theo phương dọc cầu 82
Hình 8.3 Sơ đồ khoảng cách a i để tính toán 82
Hình 8.4 Bố trí thép cho dầm ngang (đầu dầm) 96
Hình 8.5 Bố trí thép cho dầm ngang ( giữa dầm) 96
Hình 9.1 Mặt cắt ngang kết cấu nhịp 98
Hình 9.2 Tiết diện dầm chínhTiết diện dầm chính: 98
Hình 9.3 Kích thước mặt cắt ngang dầm 99
Hình 9.4 Mặt cắt ngang chịu lực đầu dầm 100
Hình 9.5 Mặt cắt ngang chịu lực dầm liên hợp 102
Hình 9.6 Mặt cắt ngang chịu lực giữa dầm 103
Hình 9.7 Mặt cắt ngang chịu lực dầm liên hợp 104
Hình 9.8 Đường ảnh hưởng của dầm biên theo phương pháp đòn bẩy 107
Trang 9SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 6
Hình 9.9 Sơ đồ xếp tải tính lực cắt tại mặt cắt I-I của dầm biên 111
Hình 9.10 Sơ đồ xếp tải tính momen tại mặt cắt IV-IV của dầm biên 113
Hình 9.11 Bố trí cáp dự ứng lực cho dầm chính 117
Hình 9.12 Các mặt cắt của dầm chính (đã bố trí cáp) 118
Hình 10.1 Kích thước trụ T1 137
Hình 10.2 Tải trọng tác dụng lên thân trụ 138
Hình 10.3 Xếp xe trên 2 nhịp cầu 140
Hình 10.4 Đường ảnh hưởng theo phương pháp đòn bẩy (3 làn xếp tải) 142
Hình 10.5 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu 146
Hình 10.6 Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên phương ngang cầu 149
Hình 10.7 Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên phương dọc cầu 150
Hình 10.8 Áp lực đẩy nổi của nước 152
Hình 10.9 Sơ đồ mặt cắt ngàm A – A 155
Hình 10.10 Tiết diện mặt cắt A – A 163
+ b 4 = 2 m 163
+ h 3 + h 4 = 0.7+0.8 = 1.5 m 163
Hình 10.11 Tiết diện qui đổi thân trụ 168
Hình 10.12 Sơ đồ tính thân trụ 170
Hình 10.13 Sơ đồ bố trí cọc 184
Hình 10.14 Sơ đồ tính móng cọc bệ trụ 186
Hình 10.15 Kích thước móng khối quy ước 198
Hình 10.16 Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng khối qui ước 201
Hình 10.17 Tải trọng gây lún móng khối quy ước 203
Hình 10.18 Sơ đồ tính bệ trụ (đài cọc) 206
Hình 10.19 Tháp xuyên thủng bệ 211
Hình 11.1 Kích thước hình học trước và sau mố M1 213
Hình 11.2 Kích thước hình học mặt bên mố M1 214
Hình 11.3 Kích thước hình học mặt bằng mố M1 214
Hình 11.4 Các kí hiệu kích thước cơ bản của mố M1 214
Hình 11.5 Các mặt cắt tính toán mố cầu 215
Hình 11.6 Xếp xe theo phương dọc cầu 219
Hình 11.7 Đường ảnh hưởng theo phương pháp đòn bẩy (3 làn chất tải) 220
Trang 10SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 7
Hình 11.8 Mặt cắt tính toán A-A 224
MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ 18
1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH: 18
1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN: 18
1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH: 18
CHƯƠNG 2: CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ 20
2.1 QUY MÔ CÔNG TRÌNH: 20
2.1.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ: 20
CHƯƠNG 3: SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 21
3.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 21
3.2 Mố cầu 21
3.3 Trụ cầu 21
3.4 Vật liệu sử dụng 21
3.5 Thiết kế sơ bộ: 22
3.5.1 Mặt cắt ngang cầu 22
3.5.2 Bản mặt cầu và lớp phủ 23
3.5.2.1 Tính toán sơ bộ: 23
3.5.2.2 Trọng lượng bản mặt cầu: 23
3.5.2.3 Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu: 23
3.5.3 Lan can, lề bộ hành 23
3.5.3.1 Chọn thanh lan can thép ống 23
3.5.4 Dầm I 24
3.5.4.1 Dầm ngang 24
3.5.4.2 Dầm chủ 25
3.5.5 Mố cầu 25
3.5.5.1 Kích thước hình học mố 25
3.5.5.2 Trọng lượng các bộ phận mố cầu 27
3.5.6 Trụ cầu 28
3.5.6.1 Kích thước hình học trụ 28
Trang 11SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 8
3.5.6.2 Khối lượng của trụ 28
3.5.7 Cọc khoan nhồi 29
3.6 Tổng hợp khối lượng của phương án 1 30
CHƯƠNG 4: SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 32
4.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 32
4.2 Mố cầu 32
4.3 Trụ cầu 32
4.4 Vật liệu sử dụng 32
4.5 Thiết kế sơ bộ: 33
4.5.1 Mặt cắt ngang cầu 33
4.5.2 Bản mặt cầu và lớp phủ 33
4.5.2.1 Tính toán sơ bộ: 34
4.5.2.2 Trọng lượng bản mặt cầu 34
4.5.2.3 Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu: 34
4.5.3 Lan can, lề bộ hành 34
4.5.3.1 Chọn thanh lan can thép ống 34
4.5.4 Dầm I 35
4.5.4.1 Dầm chủ 35
4.5.4.2 Khối lượng dầm thép 36
4.5.4.3 Khối lượng sườn tăng cường 37
4.5.4.4 Khối lượng bản vút 1 dầm 37
4.5.5 Khối lượng khung liên kết ngang: 38
4.5.6 Khối lượng dầm ngang 38
4.5.7 Mố cầu 38
4.5.7.1 Kích thước hình học mố 39
4.5.7.2 Trọng lượng các bộ phận mố cầu 40
4.5.8 Trụ cầu 41
4.5.8.1 Kích thước hình học trụ 41
4.5.8.2 Khối lượng của trụ 41
4.5.9 Cọc khoan nhồi 42
4.6 Tổng hợp khối lượng của phương án 2 43
CHƯƠNG 5: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 45
Trang 12SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 9
5.1 Về Kinh Tế 45
5.1.1 Cầu dầm chữ I căng trước 45
5.1.2 Cầu dầm Thép liên hợp BTCT 45
5.2 Về Kỹ Thuật 45
5.2.1 Cầu dầm chữ I căng trước 45
5.2.2 Cầu dầm Thép liên hợp BTCT 45
5.3 Về mỹ quan 46
5.3.1 Cầu dầm chữ I căng trước 46
5.3.2 Cầu dầm thép liên hợp BTCT 46
5.4 Về duy tu bảo dưỡng 46
5.4.1 Cầu dầm chữ I căng trước 46
5.4.2 Cầu dầm thép liên hợp BTCT 46
5.5 Kết luận 46
CHƯƠNG 6: LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH 51
6.1 Qui mô thiết kế 51
6.1.1 Thanh lan can: lựa chọn kích thước và bố trí cốt thép 51
6.2 Xác định khả năng chịu lực của tường lan can: 52
6.2.1 Sức kháng của tường đối với trục thẳng đứng MwH: 52
6.2.1.1 Đoạn 1: 52
6.2.1.2 Đoạn 2: 53
6.2.1.3 Đoạn 3: 54
6.2.2 Sức kháng của tường đối với trục nằm ngang Mc: 55
6.2.2.1 Đoạn 1: 55
6.2.2.2 Đoạn 2: 55
6.2.2.3 Đoạn 3: 56
6.3 Xác định khả năng chịu lực của thanh và cột lan can: 57
6.3.1 Khả năng chịu lực của thanh lan can: 57
6.3.2 Khả năng chịu lực của cột lan can: 57
6.4 Tổ hợp va xe: 58
6.4.1 Va xe ở vị trí giữa tường: 58
6.4.1.1 Vị trí va tại cột: 58
6.4.1.2 Vị trí va tại giữa nhịp thanh lan can: 59
Trang 13SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 10
6.4.2 Va xe ở vị trí đầu tường (cột ngoài cùng): 60
6.4.3 Va xe tại khe co giãn: 61
6.5 Xác định khả năng chống trượt của lan can khỏi bản mặt cầu: 61
CHƯƠNG 7: BẢN MẶT CẦU 63
7.1 Số liệu tính toán 63
7.2 Sơ đồ tính toán bản mặt cầu 63
7.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản congxon 64
7.2.1.1 Tĩnh tải 64
7.2.1.2 Hoạt tải do va xe từ lan can truyền xuống bản mặt cầu: 65
7.2.2 Tổ hợp tải trọng và tính toán nội lực trong bản hẫng: 66
7.2.3 Tính toán cốt thép cho bản hẫng: 67
7.2.4 Kiểm tra nứt cho bản hẫng: 69
7.3 Tính cho bản dầm: 70
7.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản dầm: 70
7.3.1.1 Tĩnh tải: 70
7.3.1.2 Hoạt tải: 70
7.3.2 Tổ hợp tải trọng và tính toán nội lực trong bản dầm: 70
7.3.2.1 Nội lực do tĩnh tải: 70
7.3.2.2 Nội lực do hoạt tải: 71
7.3.3 Tính toán cốt thép cho bản dầm: 73
7.3.3.1 Tính toán cốt thép cho phần bản dầm chịu momen âm: 73
7.3.3.2 Tính toán cốt thép cho phần bản dầm chịu momen dương: 75
7.3.4 Kiểm tra nứt cho bản dầm: 76
7.3.4.1 Kiểm tra nứt cho phần bản dầm chịu momen âm: 76
7.3.4.2 Kiểm tra nứt cho phần bản dầm chịu momen dương: 78
7.4 Tính toán cốt thép phân bố theo phương dọc cầu cho bản mặt cầu: 79
7.4.1 Tính toán cốt thép phân bố theo phương dọc cầu cho cốt thép chính chịu momen âm: 79
7.4.2 Tính toán cốt thép phân bố theo phương dọc cầu cho cốt thép chính chịu momen dương: 79
CHƯƠNG 8: DẦM NGANG 80
8.1 Các số liệu về dầm ngang 80
8.2 Xác định nội lực tác dụng lên dầm ngang 80
Trang 14SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 11
8.2.1 Phương dọc cầu: 80
8.2.1.1 Áp lực tĩnh tải truyền lên dầm ngang: 81
8.2.1.2 Áp lực hoạt tải lên dầm ngang: 81
8.2.2 Phương ngang cầu: 82
8.2.3 Giá trị tung độ, diện tích moment, lực cắt: 84
8.2.4 Tung độ và diện tích lực cắt 87
8.3 Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 87
8.3.1 Tại mặt cắt tại gối 87
8.3.2 Tại mặt cắt giữa nhịp 89
8.3.3 Kiểm toán nứt cho dầm ngang 90
8.3.3.1 Kiểm tra nứt với mômen âm 91
8.3.3.2 Kiểm tra nứt với mômen dương 92
8.3.4 Tính cốt đai cho dầm ngang 93
8.3.4.1 Tính toán cốt đai 93
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 97
9.1 Các số liệu ban đầu 97
9.1.1 Số liệu thiết kế 97
9.1.2 Số liệu thiết kế 97
9.1.3 Thiết kế cấu tạo 97
9.2 Thiết kế kỹ thuật dầm chủ 98
9.2.1 Thông số kích thước dầm chính 98
9.2.2 Chiều cao nhịp tối thiểu 99
9.2.2.1 Tiết diện quy đổi: 99
9.2.2.2 Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu: 100
9.2.3 Đặc trưng hình học của tiết diện 100
9.2.3.1 Tại đầu dầm 100
9.2.3.2 Tại giữa dầm 103
9.4 Bố trí cáp cho dầm chủ 116
9.4.1 Chọn cáp: Theo catalogue của hãng VSL 116
9.4.2 Chọn sơ bộ số tao cáp: 116
CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ TRỤ CẦU 136
10.1 Giới thiệu chung: 136
Trang 15SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 12
10.1.1 Số liệu chung: 136
10.1.2 Số liệu kết cấu phần trên: 136
10.1.3 Số liệu trụ T1: 136
10.1.4 Vật liệu sử dụng: 138
10.2 Các loại tải trọng tác dụng lên thân trụ: 138
10.2.1 Tĩnh tải 138
10.2.1.1 Tĩnh tải của kết cấu nhịp: 138
10.2.1.2 Tĩnh tải của kết cấu phần dưới: 139
10.2.2 Hoạt tải: 140
10.2.2.1 Phương dọc cầu: 140
10.2.2.2 Theo phương ngang cầu: 142
10.2.3 Lực hãm xe (BR): 146
10.2.4 Tải trọng gió (WS): 146
10.2.4.1 Tải trọng gió tác động lên công trình (WS): 147
10.2.4.1.1 Tải trọng gió ngang: 147
10.2.4.1.2 Tải trọng gió dọc: 148
10.2.4.2 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL): 148
10.2.4.2.1 Tải trọng gió ngang: 148
10.2.4.2.2 Tải trọng gió dọc: 148
10.2.5 Tải trọng nước tác dụng lên trụ: 149
10.2.5.1 Áp lực nước tĩnh: 149
10.2.5.1.1 Lực đẩy nổi: 151
10.2.5.1.2 Áp lực dòng chảy: 152
10.2.6 Lực va tàu CV: 153
10.3 Tổ hợp tải trọng: 155
10.3.1 Mặt cắt tại ngàm A – A: 155
10.3.1.1 Tĩnh tải: 155
10.3.1.1.1 Kết cấu phần trên: 155
10.3.1.1.2 Kết cấu phần dưới: 155
10.3.1.2 Hoạt tải: 156
10.3.2 Mặt cắt đỉnh bệ B - B: 157
10.3.2.1 Tĩnh tải: 157
10.3.2.1.1 Tĩnh tải của kết cấu: 157
10.3.2.1.2 Tĩnh tải của lớp phủ: 158
Trang 16SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 13
10.3.2.2 Hoạt tải: 158
10.3.2.2.1 Theo phương dọc cầu: 158
10.3.2.2.2 Theo phuơng ngang cầu: 158
10.3.3 Mặt cắt đáy bệ C - C: 161
10.3.3.1 Tĩnh tải: 161
10.3.3.1.1 Tĩnh tải của kết cấu: 161
10.3.3.1.2 Tĩnh tải của lớp phủ 161
10.3.3.2 Hoạt tải: 161
10.3.3.2.1 Theo phương dọc cầu: 161
10.3.3.2.2 Theo phuơng ngang cầu: 162
10.4 Kiểm toán các mặt cắt: 163
10.4.1 Kiểm toán mặt cắt xà mũ A – A: 163
10.4.1.1 Theo trạng thái giới hạn cường độ: 163
10.4.1.2 Kiểm tra nứt theo trạng thái giới hạn sử dụng: 165
10.4.1.3 Kiểm tra điều kiện chịu cắt: 166
10.4.2 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ B – B: 168
10.4.2.1 Đặc trưng hình học và đánh giá hiệu ứng độ mảnh của thân trụ: 168 10.4.2.2 Thiết kế thép cho thân trụ: 169
10.4.2.3 Kiểm toán ở các trạng thái giới hạn: 170
10.4.2.4 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 173
10.4.2.5 Thiết kế cốt thép theo trạng thái giới hạn đặc biệt: 173
10.4.2.6 Kiểm tra nứt cho thân trụ: 176
10.4.2.6.1 Kiểm tra điều kiện nứt theo phương ngang cầu: 176
10.4.2.6.2 Kiểm tra điều kiện nứt theo phương dọc cầu: 177
10.5 Tính toán hệ cọc cho móng trụ: 179
10.5.1 Số liệu địa chất thủy văn: 179
10.5.1.1 Số liệu địa chất: (Chương I mục 1.3) 179
10.5.1.2 Số liệu thủy văn: (Chương I mục 1.2) 179
10.5.2 Số liệu về móng trụ thiết kế: 179
10.5.2.1 Vật liệu làm móng: 179
10.5.2.1.1 Cốt thép thường: 179
10.5.2.1.2 Bê tông: 179
10.5.2.2 Các thông số cơ bản của cọc khoan nhồi: 179
10.5.2.3 Tính toán sức chịu tải của cọc 179
Trang 17SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 14
10.5.2.3.1 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu: 179
10.5.2.3.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền: 180
10.5.2.4 Tổng hợp sức chịu tải của cọc: 183
10.5.3 Tính toán số lượng cọc 183
10.5.3.1 Tổ hợp nội lực đáy bệ: 183
10.5.3.2 Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong móng 183
10.5.4 Kiểm toán móng trụ theo trạng thái giới hạn cường độ 184
10.5.4.1 Xác định nội lực đài cọc và chuyển vị đài cọc 184
10.5.4.1.1 Xác định móng cọc đài cao hay móng cọc đài thấp 184
10.5.4.1.2 Tính chiều dài chiều nén LN và chiều dài chịu uốn LM 185
10.5.4.1.3 Sơ đồ tính móng trụ và hệ phương trình chính tắc tính toán chuyển vị bệ cọc 185 10.5.4.1.4 Tính nội lực cho từng cọc 188
10.5.4.2 Kiểm toán sức chịu tải (nội lực đầu cọc) 192
10.5.4.3 Kiểm toán cọc chịu tải ngang 192
10.5.4.3.1 Tính chuyển vị ngang, góc xoay của cọc do ứng lực đơn vị gây ra 192 10.5.4.3.2 Các chuyển vị của cọc tại cao trình đáy bệ do ứng lực đơn vị gây ra 193 10.5.4.3.3 Tính toán nội lực thân cọc và bố trí cốt thép cho cọc khoan nhồi 194 10.5.4.4 Kiểm toán cường độ nền đất tại vị trí mũi cọc 198
10.5.4.4.1 Xác định kích thước móng khối qui ước: 198
10.5.4.4.2 Xác định khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc: 200
10.5.4.4.3 Xác định ứng suất dưới đáy móng khối qui ước: 201
10.5.5 Kiểm toán móng trụ theo trạng thái giới hạn sử dụng 203
10.5.5.1 Xác định tải trọng tính lún: 203
10.5.5.2 Phương pháp tính lún: 203
10.6 Tính toán bệ trụ (đài cọc) 205
10.6.1 Thiết kế cốt thép và kiểm tra nứt cho đài cọc 205
10.6.1.1 Thép đặt theo phương ngang cầu 206
10.6.1.1.1 Thiết kế cốt thép: 206
10.6.1.1.2 Kiểm tra khả năng chịu nứt của tiết diện 207
10.6.1.2 Thép cho phương dọc cầu: 208
10.6.1.2.1 Thiết kế cốt thép: 208
10.6.1.2.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: 209
Trang 18SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 15
10.6.1.2.3 Kiểm tra khả năng chịu nứt của tiết diện: 209
10.6.2 Kiểm tra chọc thủng đài cọc 211
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ MỐ CẦU 212
11.1 Giới thiệu chung: 212
11.1.1 Số liệu chung: 212
11.2 Các thông số thiết kế: 212
11.2.1 Các thông số đất đắp: 212
11.2.2 Vật liệu sử dụng: 212
11.2.3 Các mặt cắt tính toán của mố cầu: 215
11.3 Các tải trọng tác dụng lên mố và nội lực 216
11.3.1 Tĩnh tải (DC) - Trọng lượng bản thân kết cấu 216
11.3.2 Hoạt tải: 219
11.3.2.1 Phương dọc cầu: 219
11.3.2.2 Theo phương ngang cầu: 220
11.3.3 Áp lực đất (EV, EH): 222
11.3.3.1 Trọng lượng đất đắp - Áp lực đất thẳng đứng (EV): 223
11.3.3.2 Áp lực ngang của đất đắp (EH): 223
11.3.4 Hoạt tải chất thêm (LS): 225
11.3.5 Tải trọng gió: 226
11.3.5.1 Tải trọng gió động tác động lên công trình (chỉ xét bên trên) (WS): 227 11.3.5.1.1 Tải trọng gió ngang: 227
11.3.5.1.2 Tải trọng gió dọc: 228
11.3.5.2 Tải trọng gió động tác động lên xe cộ (WL): 228
11.3.5.2.1 Tải trọng gió ngang: 229
11.3.5.2.2 Tải trọng gió dọc: 229
11.3.6 Lực hãm xe (BR): 229
11.3.7 Lực ma sát (FR): 230
11.3.8 Lực ly tâm (CE): 230
11.4 Tổ hợp nội lực ứng với các trạng thái giới hạn 230
11.4.1 Mặt cắt A-A: 231
11.4.2 Mặt cắt B-B: 231
11.4.3 Mặt cắt C-C: 232
Trang 19SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 16
11.4.4 Mặt cắt D-D: 232
11.4.5 Mặt cắt E-E: 233
11.5 Kiểm toán các mặt cắt 234
11.5.1 Kiểm toán mặt cắt A-A: 234
11.5.1.1 Thiết kế cốt thép cho mặt cắt A-A: 234
11.5.1.2 Kiểm toán nứt cho mặt cắt A-A: 235
11.5.1.3 Thiết kế cốt đai cho tường cánh: 236
11.5.2 Kiểm toán mặt cắt B-B: 237
11.5.3 Kiểm toán mặt cắt C-C: 237
11.5.3.1 Thiết kế cốt thép cho mặt cắt C-C: 237
11.5.3.2 Kiểm toán nứt cho mặt cắt C-C: 238
11.5.3.3 Thiết kế cốt đai cho tường đỉnh: 239
11.5.4 Kiểm toán mặt cắt D-D: 240
11.5.4.1 Thiết kế cốt thép cho mặt cắt D-D: 240
11.5.4.2 Kiểm toán sức kháng nén kết hợp uốn theo 2 phương của tường thân: 241 11.5.4.3 Thiết kế cốt đai cho tường thân: 242
CHƯƠNG 12: THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 244
12.1 Ưu, nhược điểm cọc khoan nhồi: 244
12.2 Thiết bị phục vụ thi công cọc khoan nhồi: 244
12.3 Trình tự thi công cọc khoan nhồi: 244
12.3.1 Công tác chuẩn bị thi công: 244
12.3.2 Yêu cầu về vật liệu, thiết bị: 245
12.3.3 Thi công các công trình phụ trợ: 245
12.3.4 Công tác tạo lỗ dùng ống vách: 245
12.3.5 Vữa khoan Bentonite: 246
12.3.6 Công tác làm sạch lỗ khoan và hạ lồng thép trước khi đổ bê tông: 247 12.3.7 Công tác cốt thép: 247
12.3.8 Công tác đổ bê tông: 248
12.3.9 Nghiệm thu cọc khoan nhồi: 249
12.3.10 Đập đầu cọc: 249
CHƯƠNG 13: THI CÔNG MỐ TRỤ 250
Trang 20SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 17
13.1 Trình tự thi công mố: 250
13.2 Trình tự thi công trụ: 250
13.2.1 Thi công bệ trụ: 250
13.2.2 Thi công thân trụ: 251
13.2.3 Thi công xà mũ: 251
13.3 Tính toán thi công: Error! Bookmark not defined 13.3.1 Thiết kế vòng vây cọc ván thép: Error! Bookmark not defined 13.3.1.1 Số liệu ban đầu: Error! Bookmark not defined 13.3.1.2 Thiết kế vòng cây cọc ván thép: 254
13.3.1.3 Xác định chiều dày lớp bê tông bịt đáy: 254
13.3.1.4 Phương án đổ bê tông bịt đáy: 256
13.3.1.5 Tính toán cọc ván thép: 256
13.3.1.6 Chọn búa đóng cọc ván thép: 259
13.3.1.7 Kiểm tra điều kiện đảm bảo cường độ của cọc ván thép: 260
13.3.1.8 Điều kiện đảm bảo cường độ khung chống: 262
13.3.2 Thiết kế ván khuôn bệ trụ: 265
13.3.2.1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống và hệ đỡ ván khuôn: 265
13.3.2.2 Chọn máy đầm và máy trộn bê tông: 265
13.3.2.3 Xác định chiều cao của bê tông tác dụng lên ván khuôn: 266
13.3.2.4 Xác định áp lực ngang của bê tông tươi lên ván khuôn: 267
13.3.2.5 Kiểm toán tôn lát ván khuôn: 267
13.3.2.6 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang: 269
13.3.2.7 Kiểm toán khả năng chịu lực cảu thép sườn đứng: 269
CHƯƠNG 14: TRÌNH TỰ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 271
14.1 Trình tự lao lắp dầm bằng giá ba chân: 271
14.2 Trình tự thi công bê tông kết cấu bên trên: 272
14.2.1 Thi công bê tông mặt cầu và lắp đặt hệ lan can: 272
14.2.2 Thi công lớp bê tông nhựa: 273
14.2.2.1 Trình tự thi công: 273
14.2.2.2 Biện pháp tổ chức thi công: 273
14.2.3 Công tác hoàn thiện: 273
Trang 21SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 18
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ
1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH:
Nói chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng và bố trí công trường
1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN:
Số liệu khảo sát thuỷ văn cho thấy:
Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất khu vực xây dựng, từ trên xuống dưới
có thể chia thành các lớp địa chất như sau:
Lớp A : Đất mặt, sét màu nâu loang xám đen dẻo mềm
Trang 22SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 19
Trang 23SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 20
Lớp 5 : Sét, nâu vàng, xám trắng loang nâu đỏ Trạng thái nửa cứng
Chiều dày lớp h510 m, (chưa xác định hết chiều dày của lớp này)
CHƯƠNG 2: CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
2.1 QUY MÔ CÔNG TRÌNH:
Cầu được thiết kế dành cho đường ô tô là 1 công trình vĩnh cửu
2.1.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ:
HL93, tải trọng người, theo tiêu chuẩn TCVN 11823:2017
Sông cấp V, Khổ thông thuyền: 25m × 4m
Trang 24SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 21
CHƯƠNG 3: SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1
3.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp:
- Mặt cắt ngang kết cấu nhịp bao gồm 6 dầm chữ I căng trước
- Khoảng cách các dầm: 2200 mm
- Chiều dài mỗi nhịp dầm: 27 m
- Chiều cao mỗi dầm: 1250 mm
- Bản mặt cầu dày 180 mm
- Lớp dính bám dày 6 mm
- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông asphalt dày 70 mm
- Thanh và trụ lan can làm bằng thép M270 cấp 250
- Gối cầu sử dụng gối cao su bản thép
3.2 Mố cầu
- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép không dự ứng lực
- Móng là móng cọc khoan nhồi, đường kính cọc khoan là 1.2m, có 6 cọc, chiều dài
mỗi cọc dự kiến là 40 m
3.3 Trụ cầu
- Trụ cầu là trụ đặc thân hẹp bằng bê tông cốt thép
- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1.2m, có 6 cọc, chiều dài
mỗi cọc dự kiến là 40 m
3.4 Vật liệu sử dụng
- Bê tông: Cường độ thiết kế của bê tông (theo mẫu hình trụ H = 30cm, D = 15cm)
ở tuổi 28 ngày được sử dụng cho các kết cấu như sau:
Bảng 3.1 Cường độ bê tông của các kết cấu
Trang 25SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 22
ASTM 416-270
Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn fpu 1860 MPa
Modul đàn hồi của cáp Eps 19700 MPa
3.5 Thiết kế sơ bộ:
3.5.1 Mặt cắt ngang cầu
Hình 3.1 Mặt cắt ngang của cầu
- Chiều dài toàn dầm L27 m
- Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối a0.4 m
- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn cốt thép dự ứng lực: fpu 1860 MPa
- Cốt thép dự ứng lực tao 7 sợi xoắn đường kính Dps 15.2 mm
- Qui trình thiết kế: TCVN 11823-2017
Trang 26SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 23
3.5.2 Bản mặt cầu và lớp phủ
- Chiều dày bản mặt cầu hb 180 mm
- Chiều dày lớp bê tông alphalt h70 mm
- Chiều dày lớp dính bám h6 mm
3.5.2.1 Tính toán sơ bộ:
- Dung trọng bê tông xi măng c 2.5 T / m3
- Dung trọng bê tông asphant at 2.3 T / m3
- Khoảng cách 2 cột lan can là 1900 mm
- Khối lượng riêng thép lan can: s 7.85 10 N / mm 3 3
- Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có fy 250 MPa
Trang 27SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 24
Hình 3.2 Chi tiết cột lan can
- Với chiều dài nhịp L = 27 m, chọn khoảng cách giữa các cột lan can là 1.9 m Vậy
mỗi bên cầu có 15 cột lan can, 14 thanh dưới, 14 tay vịn
- Chia lan can thành 3 đoạn có chiều dài tường thay đổi như sau:
Đoạn 1 (trên): chiều cao là 310 mm
Đoạn 2 (giữa): chiều cao là 300 mm
Đoạn 3 (dưới): chiều cao là 200 mm
- Tổng chiều dài cột lan can:
H = 310+300+200 = 810 mm
- Thanh lan can: 1 nhóm thanh lan can gồm 2 thanh, mỗi thanh dài 1.9 m Có đường
kính ngoài D = 100 mm; đường kính trong d = 90 mm
- Trọng lượng của lan can toàn dầm
lc/1phia s cot thanhlancan
Trang 28SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 25
Diện tích mỗi dầm ngang:
S = 200×1050 = 210000 mm2
Chiều dài mỗi dầm ngang (tính cho 2 bên) là Lngang = 2000 mm
Số dầm ngang theo phương dọc cầu là 4
Trang 29SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 26
Hình 3.3 Kích thước hình học mố cầu
Trang 30SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 27
3.5.5.2 Trọng lượng các bộ phận mố cầu
- Trọng lượng bệ mố:
3 bm
Trang 31SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 28
Trang 32SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 29
- Trọng lượng đá kê gối:
ct
16.74
2.13 7
2.13 165.1042
535
Trang 33SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 30
3.6 Tổng hợp khối lượng của phương án 1
Bảng 1.1 Tổng khối lượng toàn cầu
STT Hạng mục công trình Đơn vị lượng Khối lượng Số Tổng khối
Trang 34SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 31
Trang 35SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 32
CHƯƠNG 4: SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2
4.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp:
- Mặt cắt ngang kết cấu nhịp bao gồm 6 dầm chữ I căng trước
- Khoảng cách các dầm: 2200 mm
- Chiều dài mỗi nhịp dầm: 27 m
- Chiều cao mỗi dầm: 1250 mm
- Bản mặt cầu dày 180 mm
- Lớp dính bám dày 6 mm
- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông asphalt dày 70 mm
- Thanh và trụ lan can làm bằng thép M270 cấp 250
- Gối cầu sử dụng gối cao su bản thép
4.2 Mố cầu
- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép không dự ứng lực
- Móng là móng cọc khoan nhồi, đường kính cọc khoan là 1.2m, có 6 cọc, chiều dài
mỗi cọc dự kiến là 40 m
4.3 Trụ cầu
- Trụ cầu là trụ đặc thân hẹp bằng bê tông cốt thép
- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1.2m, có 6 cọc, chiều dài
mỗi cọc dự kiến là 40 m
4.4 Vật liệu sử dụng
- Bê tông: Cường độ thiết kế của bê tông (theo mẫu hình trụ H=30cm, D=15cm) ở
tuổi 28 ngày được sử dụng cho các kết cấu như sau:
Bảng 4.1 Cường độ bê tông của các kết cấu
Trang 36SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 33
4.5 Thiết kế sơ bộ:
4.5.1 Mặt cắt ngang cầu
Hình 4.1 Mặt cắt ngang của cầu
- Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối a0.4 m
- Chiều dày bản mặt cầu hb 180 mm
- Chiều dày lớp bê tông alphalt h70 mm
- Chiều dày lớp dính bám h6 mm
Trang 37SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 34
4.5.2.1 Tính toán sơ bộ:
- Dung trọng bê tông xi măng c 2.5 T / m3
- Dung trọng bê tông asphant at 2.3 T / m3
- Khoảng cách 2 cột lan can là 1900 mm
- Khối lượng riêng thép lan can: s 7.85 10 N / mm 3 3
- Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có fy 250 MPa
Trang 38SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 35
Hình 4.2 Chi tiết cột lan can
- Với chiều dài nhịp L = 27 m, chọn khoảng cách giữa các cột lan can là 1.9 m Vậy
mỗi bên cầu có 15 cột lan can, 14 thanh dưới, 14 tay vịn
- Chia lan can thành 3 đoạn có chiều dài tường thay đổi như sau:
Đoạn 1 (trên): chiều cao là 310 mm
Đoạn 2 (giữa): chiều cao là 300 mm
Đoạn 3 (dưới): chiều cao là 200 mm
- Tổng chiều dài cột lan can:
H = 310+300+200 = 810 mm
- Thanh lan can: 1 nhóm thanh lan can gồm 2 thanh, mỗi thanh dài 1.9 m Có đường
kính ngoài D = 100 mm; đường kính trong d = 90 mm
- Trọng lượng của lan can toàn dầm
lc/1phia s cot thanhlancan
Trang 39SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 36
Chiều dày bản bê tông: ts = 180 mm
Chiều dày sườn dầm: tw = 14 mm
Trang 40SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002 TRANG 37
-Trọng lượng bản thân dầm thép:
5
G A L 43330 7.85 10 2700091837.935 N9.184 T
4.5.4.3 Khối lượng sườn tăng cường
- Sườn tăng cường tại liên kết ngang:
+ Một dầm có: 12×2 = 24 sườn
+ Khoảng cách các hệ liên kết ngang Lb = 3000 mm
+ Khối lượng một sườn tăng cường: