đồ án tính toán thiết kế kết cấu cầu nhịp bản cong liên tục

MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHAN I: TONG QUAN VE THIET KE NUTGIAO THONG LAP THE CHUONG I: CAU TAO VA YEU CAU KIEN TRUC NUT GIAO KHAC MUC TRONG DO THI VA CAC TUYEN GIAO THONG I/ Cau tao nut giao

Trang 1

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

PHAN I: TONG QUAN VE THIET KE NUTGIAO THONG LAP THE

CHUONG I:

CAU TAO VA YEU CAU KIEN TRUC NUT GIAO KHAC MUC

TRONG DO THI VA CAC TUYEN GIAO THONG

I/ Cau tao nut giao khác mức trên các đô thị và tuyến giao thông

Il/ Yêu cầu kiến trúc của kết cấu trong nút giao lập thể 10

CHUONG II:

NGHIEN CUU LUA CHON CAC THAM SO CO BAN

CUA NUT GIAO KHAC MUC

1V/ Khoảng fính không dưới cầu và đường cong đứng trên cầu 19

CHƯƠNG III:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN

1U Sự cần thiết phải thiết kế lại nút giao

1 Sự cân thiết phải thiết kế nút giao thông khác mức 22

HƯU Thiết kế sơ bộ nút giao

Sinh Viên: NGUYÊN VIỆT BÁCH 1 Lớp: CTGTTP A_K44

Trang 2

TINH TOAN THIET KE KET CAU CAU

NHIP BAN CONG LIEN TUC

CÔNG NGHE THI CONG DAM

1L2/ Phương pháp đúc dâm trên đà giáo di động 59

1I.3/ Đảm bảo giao thông trong quá trình thỉ công 60

PHAN III -

TÍNH TOAN THIET KE CAU DAM BAN RONG

LIEN TUC 3 NHIP 25M

Trang 3

QUY MO XAY DUNG VA TIEU CHUAN KY THUAT

1 Chỉ tiêu vật liệu 63

KIEM TOAN MAT CAT VA TINH BAN MAT CAU

Trang 4

MỞ ĐẦU

Nhu câu xây dưng nút giao khác mức

Với sự phát triển ngày càng tăng của nền kinh tế, lưu lượng giao thông tăng lên với tốc độ cao Các tỉnh miền núi tăng 6~8%, các tỉnh đồng bằng tăng 8~12%, đặc biệt các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ chí Minh, Hải phòng vv tốc độ gia tăng lên đến 15~20% Giao thông tại các điểm giao nhau của các tuyến đường, đặc biệt là các khu đô thị đã trở nên mãn tải, khi lưu lượng xe thông qua lớn hơn

400 xe/ngày đêm đòi hỏi phải bố trí các nút giao khác mức

Có nhiều dạng nút giao khác mức: Liên thông hoàn chỉnh, liên thông không hoàn chỉnh và nút giao trực thông Các nhánh rẽ trong nút giao liên thông hoàn chỉnh thường nằm trên đường cong để nối tiếp tuyến vào cầu và phù hợp với địa

hình

1U Các nút giao khác mức tai Việt nam

Trên thế giới với trình độ công nghệ hiện nay đã có nhiều cầu cong nhiêù tầng đặt trên tuyến và các nút giao khác mức

Ở Việt Nam nút khác mức đã được thiết kế và xây dựng ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ chí Minh và các tuyến quốc lộ lớn như QL1, QL5,

QL18 vv

Các nút giao khác mức tại Việt nam được thiết kế chủ yếu bằng dâm thẳng bản

mặt cầu cong Dầm cầu có thể là dầm lắp ghép giản don mat cat chit “T”, chit “I”,

chữ nhật hoặc dầm bản Bản mặt cầu được đổ tại chỗ có mặt bằng cong theo yêu cầu của tuyến đường Các cầu thiết kế như vậy giải quyết được vấn đề kết cấu nhưng nhịp nhỏ nhiều trụ, không thông thoáng phía dưới nên kiến trúc không đẹp

và không vượt được nhịp lớn và khó áp dụng cho các cầu vượt qua các mặt cắt

ngang đường có chiều rộng lớn

Các công trình có cầu vượt dầm cong chưa nhiều do công nghệ thi công chưa thuần thục cũng như thiết kế ứng dụng cầu dầm cong chưa được rộng rãi

Trang 5

PHAN!

TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ NÚT GIAO THONG LAP THE PR,

CHUONG I:

CAU TAO VA YEU CAU KIEN TRUC NUT GIAO KHAC MUC

TRONG DO THI VA CAC TUYEN GIAO THONG

I/ Cau tao nut giao khac mic trén cac do thi va tuyén giao thong

Có nhiều dạng nút giao khác mức được thiết kế bằng cầu cong

Tuỳ theo tính chất quan trọng và lưu lượng xe thết kế các luồng xe mà người ta chọn các loại nút giao khác mức hoặc nút giao đồng mức

Nút giao khác mức là điểm giao giữa các tuyến giao thông, khi đó các luồng xe chuyển hướng từ một tuyến sang một tuyến khác trên những cao độ khác nhau và các luồng xe khi lưu thông hạn chế xung đột với nhau Các nút giao khác mức thường được xây dựng tại điểm giao nhau của các tuyến đường với đường cao tốc, xa lộ hay đường quốc gia để đảm bảo giữa các nhánh là liên thông giảm thiểu xung đột

Nút giao khác mức hoàn chỉnh là nút giao giữa các tuyến cao tốc, các tuyến có

vai trò bình đẳng trong lưu thông

Nút giao khác mức không hoàn chỉnh là nút giao có phân ra đường chính và đường phụ Tuyến chính khi lưu thông xung đột được loại bỏ hoàn toàn, nhánh phụ khi lưu thông vẫn tồn tại xung đột tại một số vị trí nhánh rẽ

Nút giao khác mức rất đa dạng được thiết kế tuỳ theo địa hình và yêu cầu giao thông, nút giao được bố trí cho ngã ba, ngã tư hoặc nhiều tuyến giao nhau, sau đây trình bày một số dạng nút giao có bố trí cầu cong

1.1! Nút giao ba nhánh ( ngã ba ):

Nút giao ba nhánh khác mức rất đa dạng, các ngã ba cơ bản được gồm:

e_ Loại nút giao nhánh rẽ: Đây là loại nút giao bố trí cho các luồng xe chỉ rẽ từ tuyến đường này sang tuyến đường khác Các nhánh rẽ có thể là nhánh nối trực tiếp, nhánh rẽ nửa trực tiếp hoặc nhánh rẽ gián tiếp Trên hình I.I biểu diễn nhánh rẽ trái nửa trực tiếp Đây là một ngã tư nhưng chỉ có một nhánh rẽ trái

Trang 7

e Nit giao nga ba hình quả lê: Trên hình I.4 thể hiện nút giao rẽ trái và rẽ phải hình quả lê Loại này các nhánh rẽ bằng cầu vượt cong, có mặt bằng đối xứng chiếm dụng diện tích nhỏ và kiến trúc đẹp

Hình I.4: Ngã ba dạng quả lê e_ Nút giao ngã ba nhánh hình tam giác: Trong nút giao này các nhánh rẽ trái nửa trực tiếp bố trí trên các cầu cong ba tầng Loại nút giao này dùng thiết kế khi các dòng xe rẽ trái cần tốc độ cao Nút giao này đẹp nhưng chiều dài cầu

lớn do phải bố trí trên nhiều tầng cầu vượt

e Nut giao hình hoa thị:

Hình I.6 thể hiện nút giao hình hoa thị là dạng nút giao cơ bản, có các chỉ tiêu kinh tế tốt nhất để xây dựng nút giao các đường cao tốc Nút giao hình hoa thị thường được thiết kế khi lưu lượng xe vượt quá 1500 xe/h Dạng nút giao này được biến tấu thành

Sinh Viên: NGUYÊN VIỆT BÁCH 7 Lop: CTGTTP A_K44

Trang 8

Hình I.7: Nút giao nhánh rẽ trực tiếp e_ Nút giao hình cối xay gió: Nút giao hình cối xay gió thường nhiều tầng có độ đốc dọc các nhánh lớn và tâm nhìn ở các đường cong lôi bị hạn chế Nhưng nút giao này chiếm diện tích nhỏ phù hợp khi bố trí trong các khu đô thị

Trang 9

Hình I.8: Nút giao hình cối xay gió

se _ Nút giao hình thoi: Khi giữa các đường cao tốc có độ chênh cao lớn người ta xây dựng nút giao có dạng hình thoi vì mục tiêu kinh tế Tuy nhiên việc lưu thông các phương tiện không thuận lợi lắm do dốc dọc cao

Trang 10

vượt lên trên hoặc đi dưới độc lập, không xung đột với các tuyến khác Các nhánh phụ sé phân, nhập luồng ở độ cao khác tuyến chính Cầu vượt có thể là cầu chính vượt qua các nhánh và đảo tròn phân luồng phía dưới hoặc là cầu cong dạng hình xuyến đi trên cao để các làn xe giao lưu với nhau Cầu cong chỉ thiết kế khi các tuyến phụ đi bên trên thể hiện trong hình 1.9a

trình có tính thẩm mỹ cao Cấu trúc công trình phải hài hoà với kiến trúc tổng thể và cảnh

quan xung quanh

Do yêu cầu về kiến trúc cũng như hạn chế chiều cao xây dựng dầm cầu nên chọn với tỷ lệ chiều cao và chiều dài nhịp nhỏ, phát huy tối đa khả năng của vật liệu để đưa vào công trình cầu có chiều dài nhịp lớn Các đường biên kết cấu cần nối với nhau êm thuận, tốt nhất vẫn là nối tiếp tuyến Kích thước cần thanh mảnh tỷ lệ kiến trúc hợp lý

Kết cấu mố trụ cầu có thể là cột hình tròn, hình ôvan hoặc hình vuông có xà mũ thẳng hoặc cánh hãng, kết cấu cần thanh mảnh tạo dáng kiến trúc đẹp, nếu có thể nên

thiết kế lẩn xà mũ trong kết cấu nhịp

Trong phạm vi nút giao cần phải thiết kế cây xanh, vườn hoa và các trang trí cây

Trang 11

IH.1/ Cầu cong trong nút giao lập thể

Trong nút giao khi các tuyến vượt là đường cong thì cầu cũng được thiết kế cong, các yếu tố đường cong trên cầu sẽ được cân nhắc và theo yếu tố đường cong của đường

Câu vượt được thiết kế thẳng góc hoặc chéo phụ thuộc vào hướng tuyến đi bên dưới Góc chéo nên hạn chế < 45°

Các cầu trên nhánh rẽ thường là cầu cong nối vào cầu vựơt chính và thông thường,

có quy mô mặt cắt ngang nhỏ hơn cầu chính

1I.1.1/ Công nghệ thi công cầu cong

Cầu cong bằng nhiều nhịp dầm thẳng nối tiếp được thi công bằng phương pháp

lao kéo dọc, hoặc bằng cẩu như các dầm giản đơn thông thường, bản mặt cầu được đổ bê

tông tại chỗ Đôi khi các dầm cũng được đổ tại chỗ trên đà giáo

Cầu dầm bản cong ƯST nhiều nhịp liên tục thường được thi công đổ tại chỗ trên

đà giáo cố định hoặc di động Công nghệ thi công loại dầm này được trình bày chỉ tiết hơn trong phần công nghệ thi công dầm bản cong

1IL.1.2/ Mặt cắt kết cấu dam ban

Đã có nhiều công trình cầu được xây dựng với kết cấu nhịp bằng dầm bản nhịp

giản đơn hoặc liên tục bằng BTCT thường, BTCT ƯST Dâm bản là loại hình kết

cấu có chiều cao thấp, tiết diện đặc hoặc rỗng bên trong bằng lỗ hình tròn hoặc vuông Với những nhịp nhỏ (<9m) bản thường được thiết kế đặc hình chữ nhật bằng BTCT thường Với những nhịp trung bình (9<L<25) dầm thường được thiết

kế bằng BTCT ƯST Với những nhịp lớn (25M) cầu thường được xây dựng bằng dầm bản liên tục nhiều nhịp Khi chiều rộng toàn cầu lớn hơn 15m cần xem xét tách thành hai bản riêng biệt để thuận lơi trong thi công và tránh các ứng suất cục

bộ

1I.1.2.1! Dâm bản đặc

Khi xây dựng công trình nhỏ hoặc hạn chế chiều cao xây dựng dâm được thiết

kế bằng tiết diện đặc Tiết diện hình chữ nhật như hình 11.10a Mặt cắt dạng này thường thiết kế cho các loại dầm giản đơn bê tông cốt thép thường hay bê tông thép ứng suất trước căng trước và rất thông dụng cho các cầu có nhịp ngắn Tiết diện có hai đáy không bằng nhau như hình I.10b, I.10c thường được thiết kế cho các cầu nhịp liên tục bê tông dự ứng lực có nhịp lớn hơn 25m

Trang 12

Ưu điểm của dầm bản đặc là dễ bố trí cốt thép, dễ sử lý kết cấu trong phạm vi các nhánh cong giao vào nhau, khả năng chống xoắn của dâm tốt và thi công đơn giản

Nhược điểm của dầm bản đặc là chưa sử dụng tối đa khả năng của vật liệu và tĩnh tải của dầm lớn

Trang 13

b) Tiết diện rỗng hình tròn

HII1.3!/ Chiêu cao dâm bản

Trong các nút giao khác mức, chiều cao đầm thường được dùng với trị số nhỏ nhất

để làm giảm chiều cao xây dựng đồng thời giảm chiều dài cầu và dốc của đường lên cầu

dầm được chọn theo tỷ lệ H/L = 1/15 ~ 1/20

-_ Với dầm bản liên tục chiều cao dầm thường chọn theo tỷ lệ H/L = 1/20 ~ 1/30

Dâm bản rỗng có chiều cao lớn hơn dầm bản đặc với cùng chiều dài nhịp

Một số thông số giữa chiều cao và chiều dài nhịp như sau:

Trang 15

CHUONG I:

NGHIEN CUU LUA CHON CAC THAM SO CO BAN

CUA NUT GIAO KHAC MUC

U Thiết kế tổ chức giao thong

Việc đầu tiên khi thiết kế nút giao là vấn đề tổ chức giao thông, theo mục đích

được xác định trong quyết định đầu tư nút giao có tể là liên thông hoàn chỉnh, liên thông không hoàn chỉnh hoặc trực thông Theo tiêu chuẩn thiết kế vị trí , chiều dài các luồng xe nhập và tách được xác định khi các phương tiện lưu thông qua nút giao Khi thiết kế tổ chức giao thông cần xác định tuyến chính và tuyến phụ để xách định các điểm cho phép xung đột từ đó xác định phạm vi cầu trong nút

1U Thiết kế mặt bằng bán kính cong

Mặt bằng: Trong nút giao khác mức thiết kế tổng thể mặt bằng rất quan trọng Khi thiết kế mặt bằng cần kết hợp xem xét địa hình và trắc dọc mặt xe chạy phù hợp với

các tiêu chuẩn thiết kế đường cũng như yêu cầu thiết kế kết cấu và kiến trúc tổng thể

Các vấn đề được xem xét nghiên cứu thiết kế mặt bằng gồm

Phạm vi nút giao

Bán kính các nhánh

Các điểm thay đổi về hướng tuyến

Chiêu dài và chiều rộng các làn phụ ( nhập và tách)

Phạm vi các đảo, các loại tường chắn

Thoát nước trong nút

Bán kính : Bán kính cong bằng trong nút giao theo các tiêu chuẩn thiết kế phụ thuộc vào cấp đường, tốc độ thiết kế Liên hệ các yếu tố trong đường cong theo công thức:

Trang 16

trên kết cấu nhịp Đường cong bằng trong cầu thường là đường cong tròn bán kính nên dùng R >50m đối với các nút giao trên đường cao tốc Trong thành phố do mặt bằng chật

hẹp, tốc độ xe chạy <40 Km/h có thể chọn bán kính tối thiểu 15 m

Khi thiết kế bán kính cong trong nút cần tính toán sơ bộ nội lực trong kết cấu và khả năng chụi lực của mặt cắt để xác định giới hạn bán kính cong bằng nhỏ nhất Việc xác định được thực hiện theo các bước:

-Thiết kế sơ bộ mặt cắt

-Bố trí cốt thép chống xoắn

-Tinh kha năng chống xoắn của mặt cắt

-Tính mômen xoắn lớn nhất cho các bán kính khác nhau

-Vẽ biểu đồ tương quan giữa mômen xoắn và bán kính

-Lua chọn và xác định bán kính hợp lý

Với các kỹ sư có kinh nghiệm việc chọn lựa theo kinh nghiệm của các công trình

đã thiết kế và kiểm toán lại mặt cắt kết cấu

Nối tiếp đường cong: Nối tiếp đường cong với đường thẳng, đường cong với đường cong theo các dạng sau

Trang 17

Trang 18

Hình 2.3: Tim tuyến đường cong nối tiếp

Ngoài các trường hợp đặc biệt do điều kiện mặt bằng và tuyến nối, điểm thay đổi

bán kính thông thường bố trí tại đỉnh trụ

HI/ Sơ đồ kết cấu nhip

Nhịp giản đơn thường có chiều dài bằng nhau, số lượng nhịp phụ thuộc vào chiều cao đất đắp yêu cầu và dốc dọc cho phép trên cầu

Việc lựa chọn sơ đồ kết cấu có tầm quan trọng trong qúa trình thiết kế nút giao khác mức Chiều dài kết cấu nhịp phụ thuộc chủ yếu chiều rộng mặt cắt ngang tuyến mà cầu phải vượt qua và khả năng chịu lực của kết cấu của mặt cắt Chiều dài nhịp nhỏ nhất xác định như sau:

Lạ=B+K+T

Trong đó :

Ln : Chiều dài nhịp tối thiểu và nên thiết kế từ 25 đến 45m

B: Tổng chiều rộng mặt cắt ngang đường

Lic : Tổng chiều dài cầu

Ln : Chiều dài các nhịp giữa

Trang 19

Líc : Tổng chiều đài cầu

Hạ, : Chiều cao tính không

Ha : Chiều cao xây dựng

R: Bán kính đường cong đứng

H:_ Chiều cao đất đắp sau mố

Nếu không bị hạn chế do nối kết giữa các nhánh thường chiều dài nhịp biên được chọn sao cho mô men âm tại các đỉnh trụ và giữa các nhịp gần bằng nhau để số lượng cáp ít

thay đổi trong suốt chiều dài Chiều dài nhịp biên có thể bằng 0,6~0,8 chiều dài nhịp

chính

Chiều dài nhịp phụ thuộc vào chiều cao dầm, bán kính cong Việc xác định chiều dài lớn nhất dựa theo các khả năng chịu mô men uốn và xoắn, cũng như việc xác định chiều cao dầm và bán kính các bước tiến hành để chọn chiều dài nhịp như sau:

Thiết kế sơ bộ mặt cắt

Tính khả năng chống uốn của mặt cắt

Tính khả năng chống xoắn của mặt cắt

Tính mômen uốn cho các chiều dài nhịp khác nhau

Tính mômen xoắn cho các chiêu dài nhịp khác nhau

Vẽ biểu đồ tương quan giữa mômen uốn, xoắn và chiều dài nhịp

Lựa chọn và xác định chiều dài nhịp hợp lý

IV/ Khoảng fính không dưới cầu và đường cong đứng trên cầu

- Chiéu cao tĩnh không dưới cầu phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp đường mà cầu vượt qua Cao độ mặt cầu xác định theo công thức:

Hine = Hina + Hy + O + Hyg + Sy X i Trong đó: Hmc : Cao độ mặt cầu

Ha : Cao độ mặt đường phía dưới

Hy: Chiều cao dự trữ khi cần thiết thảm bù mặt đường

h¿¿ : Chiều cao xây dựng

S;: Khoảng cách từ tim cầu đến mép ngoài đáy dầm

Trang 20

i: D6 déc ngang cầu

hy, : Chiéu cao tinh khong htk = 4.75m Khi cầu vượt qua đường cao tốc, htk = 4,5m Khi cầu vượt qua đường quốc gia, đường liên tỉnh, htk= 3,2m Khi cầu vượt qua đường cao địa phương và htk = 2,5m cho đường xe thô sơ

- Đường cong trên cầu thường là đường cong tròn, độ dốc dọc lớn nhất là điểm tiếp vào đường thẳng và xác định theo công thức:

L: Khoảng cách từ đỉnh đường cong đến điểm xác định độ dốc dọc

Thiết kế sơ bộ mặt cắt

Bố trí cốt thép chịu lực

Tính khả năng chịu lực cực hạn của dầm theo từng chiều cao

Tính mômen uốn lớn nhất cho các chiêu cao khác nhau

Vẽ biểu đồ tương quan giữa mômen uốn và chiều cao dầm

Lựa con chiéu cao dầm

- Hình dang mắt cắt:

Tuy theo yêu cầu kiến trúc, mặt cắt phía đáy bản có thể là thẳng hoặc cong tỷ lệ

chiều rộng đáy dưới và mặt trên nên chọn từ 0,45 đến 0,8 chiều rộng mặt Theo điều kiện thi công bản có tể chia thành hai phần riêng biệt Đối với dầm bản mặt cắt ngang thông thường được thiết kế như trên Hình 2.4, 2.5, 2.6 cho các mặt cắt ngang ứng với 2 làn xe, 4 làn xe và 6 làn xe

VỤ Lưa chon gối cầu

Gối cầu được lựa chọn theo nội lực theo phương đứng và phương ngang Tuỳ theo thiết kế của mỗi nhà sản xuất cấu tạo gối cầu có nhiều loại: Gối thép, gối bản cao su có cốt thép, gối chậu cao su, gối bán di động Gối chậu có khả năng chịu lực lớn và kích thước nhỏ Gối cầu cố định, gối di động theo một phương và gối di

Trang 21

và khả năng biến dạng tối đa Theo kết quả tính toán để chọn gối cầu cho từng vị trí

Trang 22

CHUONG III:

TINH TOAN THIET KE NUT GIAO THONG DONG VAN

I/ Phan tich déc diém nit giao

- Nút giao Đồng Văn nằm trong địa phận tỉnh Hà Nam, đây là một nút giao ngã 4 giữa quốc lộ I và quốc lộ 38 ( giao giữa hướng đi Sài Gòn-Hà Nội và hướng đi Tế Tiêu- Hưng Yên), bên cạnh đó nút giao còn có giao cắt giữa hướng đi Tế Tiêu-Hưng Yên và

đường sắt Bắc Nam

-Trong đó tuyến đường Sài Gòn -Hà Nội được quy hoạch là tuyến đường 2 chiều Chiều đi từ Tp HCM di Hà Nội có bề rộng làn đường là 14m, chiều đi từ Hà Nội đi TP HCM có bề rộng làn đường là 14m Tuyến đường Tế tiêu - Hưng Yên được quy hoạch

là tuyến đường 2 chiều , bê rộng làn đường của cả 2 chiều đi và về là 18m tai vi trí nút giao và 12m tại vị trí ngoài nút giao Vận tốc hiên tại của nút là không được lớn hướng Sài Gòn-Hà Nội chỉ khoảng 30km/h còn hướng Tế Tiêu-Hưng Yên chi có khoảng 20- 25km/h

- Các giao cắt xung đột còn tồn tại trong nút giao hiên tại

+/ Hướng Sài gòn-Hà Nội giao với hướng Tế Tiêu-Hưng Yên

+/ Hướng Sài gòn-Hưng Yên giao với đường sắt Bắc Nam +/ Hướng Hưng Yên-Hà Nội giao với đường sắt Bắc Nam

+/ Ngoài ra còn tồn tại các giao cắt do xe rẽ trái -Do đặc điểm của nút giao như trên và lưu lượng hiên tại của nút nên chọn tuyến Sài Gòn- Hà Nội làm tuyến chính để thiết kế lại nút giao ( hiện tai lưu lượng hướng Sài Gòn-

Hà Nội lớn hơn nhiều so vơi hướng Tế tiêu - Hưng Yên)

1U Sư cần thiết phải thiết kế lại nút giao

1/ Su cần thiết phải thiết kế nút giao thông khác mức

-Hiện tại nút giao đang là nút giao cùng mức và thực tế cho thấy thường xuyên xảy

ra ùn tắc tại khu vực này Bên cạnh đó lưu lượng của hướng Sài Gòn-Hà Nội hiện nay lớn (rên 5000xcqd/ngàyđêm) và lưu lượng của Hướng Tế Tiêu- Hưng Yên trên 400xcqd/ngaydém

-Từ đặc điêm thực tế như trên theo TCVN4054-2005 điều 11.1.4 thì giao cắt này

bắt buộc giải quyết bằng nút giao thông khác mức, mặt khác do tuyến đường sắt Bác

Nam chạy song song với tuyến Sài Gòn- Hà Nội và khoảng cách giữa 2 tuyến này là rất gần (khoảng 15-25m) nên thường gây gián đoạn dòng xe của hướng Tế Tiêu-Hưng Yên

từ đó gây nên gián đoạn dòng xe hướng Sài Gòn-Hà Nội

2L Quy mô nút giao

Trang 23

-Do tồn tại tuyến đường sắt nằm song song với hướng Sài Gòn- Hà Nội nên bắt

buộc phải thiết kế nút giao khác mức kiểu liên thông (là nút giao khác mức có bố trí các

nhánh nối để xe chuyển hướng)

-Nút giao thiết kế vĩnh cửu

- Có 2 hướng để giải quyết nút giao

+/ Vẫn còn tồn tại giao cắt xung đột

+/ Không còn tồn tại giao cắt xung đột, chỉ còn tồn tại giao cắt tách nhập làn

III! Thiết kế sơ bô nút giao

1J Quy mô và tốc độ thiết kế

- Nút giao được thiết kế khác mức kiểu liên thông, thiết kế vĩnh cửu

- Tuyến chính được thiết kế với tốc độ 80km/h, các đường nhánh thiết kế với tốc độ 40km/h

2/ Quy pham thiết kế

- TCXDVN 104 — 2007: Đường đô thị

- TCVN 4054 — 2005: Đường ô tô

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCH272-05

đ! Thiết kế sơ bô

3.L/_ Thiết kế mặt bang nút giao

êm thuận tới mức tối đa cho người và phương tiện khi tham gia giao thông trong nút

-Phối hợp hài hoà giữa các yếu tố: bình đồ - trắc dọc - trắc ngang - cảnh quan

-Kết cấu cầu phù hợp với trình độ và năng lực thi công của nhà thầu trong

nước

Trang 24

-Hạn chế chiều cao kiến trúc

-Đảm bảo tính thông thoáng và thẩm mỹ cao

-Hạn chế ảnh hưởng đến môi trường trong quá trình thi công như độ rung và

- Ban kinh dudng cong nam tdi thiéu gidi han m 60

- Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường m 75

Trang 25

3.1.2/ Các phương án thiết kế mặt bằng

PHƯƠNG ÁN I

- _ Tổ chức giao thông của phương án

+/ Đi từ Sài Gòn về Hà Nội và ngược lại thì chui dưới gầm cầu vượt +/ Đi từ Tế Tiêu về Hưng Yên và ngược lại thì đi trên cầu vượt +/ Đi từ Sài Gòn về Hưng Yên thì đi trên cầu vượt nhánh Raml +/ Đi từ Hưng Yên về Hà Nội thì đi trên cầu vượt nhánh RamITI +/ Đi từ Hưng Yên vào Sài Gòn thì rẽ trái gián tiếp

+/ Các hướng khác đã được trình bày trong bản vẽ đi cùng

Trang 26

PHUONG AN II

Tổ chức giao thông của phương án

+/ Đi từ Sài Gòn về Hà Nội và ngược lại thì chui dưới gầm cầu vượt +/ Đi từ Tế Tiêu về Hưng Yên và ngược lại thì đi trên cầu vượt

+/ Đi từ Sài Gòn về Hưng Yên thì đi trên cầu vượt nhánh Raml

+/ Đi từ Hưng Yên về Hà Nội thì đi trên cầu vượt nhánh RamIT +/ Đi từ Hưng Yên vào Sài Gòn thì rẽ trái gián tiếp

+/ Các hướng khác đã được trình bày trong bản vẽ đi cùng

Trang 27

Và được tính theo công thức:

Š =1,+l;+ls

Trong đó:

/,- chiều dài đoạn đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe

[= V.ty

v - tốc độ chạy xe trên cầu nhánh, m/s

tr - thời gian phản ứng tâm lý của lái xe, ty= 0.4+1.2s Chọn t;= 0,8s

¡,- chiêu dài hãm xe

K - hệ số sử dụng phanh, trị số K thay đổi từ 1,1 đến 2,0 (để đảm bảo cho xe chạy

trên cầu nhánh an toàn thường chọn K = 2,0)

ø- hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, lấy ø= 0,5

Trang 28

7,- cự ly an toàn dừng xe trước chướng ngại vật Thường chon /,= 5m

Từ đây, công thức được viết lại:

3.2.2 Xác định bán kính đường cong đứng của các cầu nhánh

Đối với các đường cong đứng lồi thì bán kính được xác định theo công thức

Trong đó:

S - tầm nhìn tính toán trên trắc đọc cầu nhánh

h= 1,2m chiều cao mắt người lái xe

Vậy bán kính đường cong đứng lồi là:

Trang 29

Theo TCXDVN 104 : 2007 với tốc độ tính toán là 40km/h thì bán kính đường cong,

đứng tối thiểu mong muốn là 700m (bảng 29) Đồng thời chiều dài tối thiểu tiêu chuẩn

của đường cong đứng là 35m

Khi mong muốn thiết kế đường cong đứng thỏa mãn tiêu chuẩn và tiếp tuyến với đường

đổ dốc 4% trên trắc dọc thì sơ đồ tính toán bán kính đường cong đứng như sau:

Trong d6: tga =i, = 0.04 => ø =2.29° =2°1726”

Tính cho trường hợp chiều dài đường cong đứng tối thiểu: l= 35m

Công thức tính chiều dài đường cong chắn góc ø_ là:

3.2.3 Xác đinh bán kính đường cong nằm của các cầu nhánh

1.Tính toán và thiết kế đường nhánh rể phải từ đường chính nối vào đường phu

( nhánh rể phải trực tiếp với œ < 90°RAM I )

-_ Xác định bán kính đường cong nằm R1 theo công thức sau với:

Trang 30

Chon R1 = 60m

Sử dụng đường cong tròn Clothoid để thiết kế đường cong chuyển tiếp với

chiêu dài được tính theo công thức :

Le về - I1 RexI 65x0.5

Kiểm tra điều kiện chiều dài đường cong chuyển tiếp đủ để bố rí đoạn

nối và đoạn nâng siêu cao

Điều kiện này thỏa mãn :

Trang 31

Xác định góc ở tâm ã

ã= á— 2x â = 3900130”

Tính chiều dài đương cung tròn của nhánh rẽ phải 1 theo công thức :

ZzxR lạ= 1x y= 40,85

Titc la AJM = A.M, = 74,52m

2.Tinh todn va thiét ké duong nhanh ré phdi tt duéng phu néi vao đường chính

( nhánh rế phải trực tiếp với œ > 90°— RAM II )

-_ Xác định bán kính R1 theo công thức sau với:

Chon R1 = 60m

Trang 32

L=45>(+l,)= 43,34

Xác định góc ngoặt â của đường cong chuyển tiếp theo công thức :

L = 57,3x 45 2xR, x = 212915

Tính chiều dài đương cung tròn của nhánh rẽ phải theo công thức :

ZzxR

L= °—1g0 “xy = 68,06 7É m Chiều dài toàn bộ đường con rẽ phải trên bình đồ của nhánh rẽ phải được tính theo công thức :

Trang 33

T,, =7, +t,=R, xIgS + (% -R,xsin B) = 104,89m Chiều dài đường tang Tụ, =104.89m chính là khoảng cách A;M và

AM,

Tức là A;M = A;M; = 104,89m

3/ Tính toán đường nhánh rẽ trái bán trưc tiếp

- Do thiết kế đường nhánh rẽ trái bán trực tiếp là sự kết hợp của 2 đường cong rẽ phải Nên thay vì tính toán đường cong rẽ trái bán trực tiếp ta đi tính toán

2 đường cong rẽ phải

- Tính toán đại diện đường cong rẽ phải tai RAM TII với góc chuyển hướng là 151độ Các đường cong còn lại tính tương tự( vì đều là đường cong rẽ phải)

-_ Xác định bán kính RI theo công thức sau với:

hệ số lực ngang ì = 0,16 1v = 4%

Vg = 11,1 m/s (=40km/h)

v 11.1

R =——~ = ——— _= 62,92m g(uti,.) — 9.81(0.16 + 0.04)

Chon R1 = 60m

Trang 34

Chiều dài đường tang Tụ; =75,5m chính là khoảng cách A;M và A¿M,

Tiêu đề	Đồ án Tính Toán Thiết Kế Kết Cấu Cầu Nhịp Bản Cong Liên Tục
Trường học	University of Transport and Communications
Chuyên ngành	Structural Engineering
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	8,79 MB