Đồ án môn học thiết kế cầu BTCT

Đồ án môn học thiết kế cầu BTCT

Phần I:

ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC XÂY DỰNG

VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG

1 Địa chất :

Qua thăm dò địa chất có số liệu khu vực xây dựng cầu có số liệu địa chất như sau:

- Lớp 1: Sét + bùn dày

- Lớp 2: Sét

- Lớp 3: Á sét dày ∞

- Mặt cắt ngang sông gần như đối xứng nhau

2 Thuỷ văn :

- Mực nước cao nhất : 12 m

- Mực nước thông thuyền : 7,5 m

- Mực nước thấp nhất : 5 m

3.Các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình:

- Cầu vượt sông cấp IV có yêu cầu khẩu độ thông thuyền là 40m

- Khẩu độ cầu: Lo = 130

- Khổ cầu : K = 8 + 1,5x2 (m)

- Tải trọng thiết kế : HL-93 + PL = 3,6 kN/m2

II Đề xuất các phương án vượt sông:

1 Giải pháp chung về kết cấu:

1.1 Kết cấu nhịp:

Do sông cấp IV yêu cầu khẩu độ thông thuyền là 40m, nên bố trí nhịp giữa tối thiểu

≥40m Ta bố trí nhịp thông thuyền dài 42m

2 Đề xuất các phương án vượt sông:

2.1 Phương án 1: Cầu dầm 5 nhịp giản đơn BTCT ứng lực trước

( 2x24m + 42m + 2x24m )

Ta có : Áp dụng công thức ( 1.1 )

Lott = Lo - 2bm - n.bf

Lo = 130m: Khẩu độ tĩnh không yêu cầu

Ltt : Khẩu độ tĩnh không thực tế của cầu

bf : Chiều dài phần tĩnh không ứng với mực nước cao nhất do trụ chiếm chỗ

bm : Phần ăn sâu của công trình (mố, mô đất hình nón trước mố , ) vào tĩnh không tạimực nước cao nhất ở mố trái và mố phải tính tới đầu kết cấu nhịp

0

5,

2,1138,2

130,8132

o ,L o )

0 0 0

0

5,

0,92130

o ,L o )

Ltt

o = L - 2bm - n.bf  Ltt = 135 - 2x1 - 2x1,6 = 129,8 m

Kiểm tra điều kiện:

=> Đạt yêu cầu

0 0

0

5,

o ,L o )

Phần II

Thiết kế cầu BTCT dầm giản đơn ứng suất trước

2 MẶT CẮT 2 : 2 NGANG NHỊP CẦU

Vạch sơn phân làn

1200

- Chiều rộng phần xe chạy 8 (m)

- Chiều rộng phần người đi bộ 2x1,25 (m)

- Bớ trí lề người đi bộ cùng mức với mặt đường xe chạy ta dùng vạch sơn phân làn rộng 20 cm

- Chiều rộng cột lan can là : 50 cm

- Chiều rộng bản mặt cầu xác định :

Bmc = 8 + 2x1,25 + 2x0,5 + 2x0,2 = 12 (m)

2 Dầm ngang và bản mặt cầu :

2.1 Dầm ngang :

Dầm ngang được bố trí tại vị trí : hai đầu dầm cầu, L/4, L/2

Số lượng dầm ngang : Nn= (Nb - 1) x 5 = 20 dầm

+ Nn : là số dầm ngang

+ Nb : là số dầm chủ

giữa dầm đầu dầm

2.1.2 Tính toán thông số sơ bộ :

Các thông số dầm ngang được thể hiện ở hình trên

- Bề dày dầm ngang là 20cm

- Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí nhịp dầm : 3,318m2

- Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm : 3,248m2

- Thể tích 1 dầm ngang tại vị dầu dầm : 3,248x 0,2 = 0,6496 m3

- Thể tích 1 dầm ngang tại vị nhịp dầm : 3,318x 0,2 = 0,6636 m3

=> Tổng thể tích dầm ngang : 0,6636x12 + 0,6496x8 = 13,16 m3

- Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là khb = 2%

- Suy ra : thể tích cốt thép : Vshb = khb.Vhb = 0,02x13,16 = 0,2632 m3

- Khối lượng cốt thép trong dầm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,2632x7,85 = 2,066 T

- Thể tích bê tông trong dầm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 13,16–2,066 = 11,094 m3

- Khối lượng bê tông trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 10,976x2,4 =26,625 T

- Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb = 2,066+26,625 = 28,69 T

2.2 Bản mặt cầu :

2.2.1 Chọn kích thước:

- Chiều dài trung bình của bản : hf =20 cm

- Lớp bêtông nhựa : 7cm

- Lớp phòng nước : chống thấm từ trên mặt cầu xuống kết cấu bên dưới dày 0,4cm

- Lớp đệm : dùng để tạo độ dốc ngang 1,5%, dày trung bình 5cm

2.2.2 Tính toán các thông số sơ bộ :

- Thể tích bản mặt cầu : 0,2x42x12 = 90,72m3

- Dung trọng của bêtông nhựa là : 2,25 T/m3

- Dung trọng của cốt thép là : 7,85 T/m3

- Thể tích của lớp BT nhựa : Vas=Abmc .L=0,07x11x42 = 32,34 m3

- Khối lượng lớp BT nhựa Gas=Vas x 2,25 = 72,765 T

- Thể tích bản mặt cầu : 0,2x42x12 = 90,78m3

- Khối lượng bản mặt cầu : 97,78x2,4=234,528 T

- Khối lượng lớp phòng nước dày 0,4cm: 0,004x42x12x1,5 = 3,024 T

- Khối lượng lớp tạo độ dốc 1,5% : 0,05x11x42x2,2 = 50,82 T

=> Khối lượng lớp phủ mặt cầu : 126,6 T

3 Tấm đan

1800

1000

- Khối lượng 1 tấm đan BTCT: 1,8x 0,08 x 1 x 2,5 = 0,36T

- Trọng lượng tấm đan cho nhịp 42 m:

42 x 4 x 0,36= 60,48T

4 Lan can tay vịn :

Vì không dùng dãy phân cách để phân cách phần người đi bộ với phần xechạy nên ta thiết kế lan can tay vịn có thể chịu được lực va đạp của xe vào Cấu tạovà kích thước như hình vẽ bên dưới (đơn vị cm)

+ Với diện tích phần bệ Ab = 0,182m2 , liên tục ở 2 bên cầu

+ Diện tích phần trụ :At = 0,6m2 ,các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 21 trụ

+ Thể tích bê tông Vbt =0,182.2.42+0,06.21.2 = 17,8 m3

+ Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %

+ Ta có thể tích cốt thép trong lan can : Vsp = Vp.kp = 17,8.1,5% = 0,267m3

+ Khối lượng cốt thép trong lan can là: Gsp = Vsp.γs = 0,267.7,85 = 2,09 T

+Thể tích BT trong lan can: Vcp = Vp – Vsp = 17,8 – 0,267 =17,533 m3

+ Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 17,533.2,4 = 42,08 T

+ Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 42,08+ 2,09 = 41,17 T

5 Tính toán dầm chủ

230 950

60 80

4.3 Tính các thông số sơ bộ :

- Diện tích mặt cắt ngang giữa dầm : Ag = 0,6469m2

- Diện tích mặt cắt ngang tại đầu dầm : A’

g = 1,167 m2

- Thể tích bê tông tại vị trí 2 đầu dầm : 1,167x2,3x2 = 5,3682 m3

- Thể tích bê tông hai đoạn vuốt đầu dầm : x 0,95 x 2 = 1,723m3

- Thể tích bê tông tại vị trí giữa dầm : 0,6469 x 35,5 = 22,964 m3

=> Tổng thể tích bê tông 1 dầm : 5,3682 + 1,723 + 22,964 = 30,055 m3

Trong dầm chính thì lượng thép chiếm khoảng 210kg/m3

Suy ra : khối lượng thép trong 1 dầm chủ : 30,055 x 0,21 = 6,311 T

- Thể tích của thép trong dầm : 6,311/7,85 = 0,8 m3

Suy ra thể tích thực của bêtông : 30,055 – 0,8 = 29,255 m3

- Khối lượng thực của bêtông : 29,255x2,4 = 70,212 T

Suy ra khối lượng 1 dầm chủ : 70,212+6,311 = 76,523 T

=> Khối lượng 5 dầm chủ là : 76,532x5= 382,61 T

B Tính toán nhịp 24m

1 Tính dầm ngang :

- Dầm ngang được bố trí tại vị trí đầu nhịp và giữa nhịp, số dầm ngang là 12 dầm

- Bề dày dầm ngang là 20cm

- Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí nhịp dầm : 2,657m2

- Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm : 2,708m2

- Thể tích 1 dầm ngang tại vị nhịp dầm : 2,75x0,2 = 0,531 m3

- Thể tích 1 dầm ngang tại vị đầu dầm : 2,631x 0,2 = 0,541 m3

=> Tổng thể tích dầm ngang : 0,541 x8 + 0,531x4 = 6,45 m3

- Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là khb = 2%

- Suy ra : thể tích cốt thép : Vshb = khb.Vhb = 0,02x6,45 = 0,129 m3

- Khối lượng cốt thép trong dầm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,129x7,85 = 1,012 T

- Thể tích bê tông trong dầm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 6,45– 0,129 = 6,321m3

- Khối lượng bê tông trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 6,321x 2,4 =15,17 T

- Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb = 1,012+15,17 = 16,182 T

2 Bản mặt cầu, lớp phủ mặt cầu và lan can tay vịn :

2.1 Bản mặt cầu, lớp phủ mặt cầu

- Thể tích bản mặt cầu : 0,2x24x12 = 51,86 m3

- Khối lượng bản mặt cầu : 51,86x2,4=124,44T

- Thể tích của lớp BT nhựa : Vas=Abmc .L=0,07x11x24= 18,48 m3

- Khối lượng lớp BT nhựa Gas=Vas x 2,25 = 41,58 T

- Khối lượng lớp phòng nước dày 1 cm: 0,004x24x12x1,5 = 1,728 T

- Khối lượng lớp tạo độ dốc 2% với chiều dày trung bình 5cm:

0,05x11x24x2,2 = 29,04T

= > tổng khối lượng lớp phủ mặt cầu : 72.34T

2.2 Lan can tay vịn.

+ Với diện tích phần bệ Ab = 0,182m2 , liên tục ở 2 bên cầu

+ Diện tích phần trụ :At = 0,6m2 ,các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 12 trụ + Thể tích bê tông Vb=0,182x2x24+0,06x12x2 = 10,176 m3

+ Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5%

+ Ta có thể tích cốt thép trong lan can : Vct = Vp.kp = 10,176x1,5% = 0,152m3

+ Khối lượng cốt thép trong lan can là: Gct = Vct.γs = 0,152x7,85 = 1,198 T

+Thể tích BT trong lan can: Vbt= Vb – Vct = 10,176 – 0,152 =10,08 m3

+ Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 25,618 T

- Diện tích mặt cắt ngang giữa dầm : Ag = 0,556m2

- Diện tích mặt cắt ngang tại đầu dầm : A’

g = 0,896 m2

- Thể tích bê tông tại vị trí 2 đầu dầm : 0,896.(1,45+0,3).2 = 3,136m3

- Thể tích bê tông hai đoạn vuốt đầu dầm : x 1,45/2 x 2 = 1,052m3

- Thể tích bê tông tại vị trí giữa dầm : 0,556 x 19,65 =10,92 m3

=> Tổng thể tích bê tông 1 dầm : 15,108m3

Trong dầm chính thì lượng thép chiếm khoảng 210kg/m3

Suy ra : khối lượng thép trong 1 dầm chủ : 15,108 x 0,21 = 3,17 T

- Thể tích của thép trong dầm : 3,17/7,85 = 0,404 m3

Suy ra thể tích thực của bêtông : 15,018 – 0,404 = 14,614 m3

- Khối lượng thực của bêtông : 14,614x2,4 = 35,07 T

Suy ra khối lượng dầm chủ : 35,07 +3,17 = 38,24 T

Khối lượng 5 dầm chủ : 191,218 T

*Vậy tĩnh tải tác động lên cầu :

Tính khối lượng mố :

- Phần tường trước : V1 = 0,482x12 = 5,784 m3

- Phần tường cánh: V2 = 4,538x2x0,5 = 4,853 m3

- Phần tường tai: V3 = 1,067x0,2x2 = 0,4268 m3

- Phần đá kê gối: V4= 0,18x0,9x5 = 0,81 m3

- Phần bệ mố : V5 = 1,6x0,7x12 = 13,44 m3

-Tổng thể tích toàn bộ mố: Vab = ∑Vi = 25,312m3

Theo thống kê thì hàm lượng cốt thép trong mố khoảng 90kg/m3

Từ đó ta có:

- Thể tích thép trong mố : 25,312x0,09 = 2,278 m3

- Khối lượng cốt thép trong mố:Gsab = 2,278x7,85 = 17,88 T

- Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab-Vsab = 25,312-2,278 = 23,034 m3

- Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc = 23,034x2,4 = 55,28 T

- Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 73,16 T

- Ta có theo thống kê thì khối lượng thép trong trụ chiếm 80kg/m3

Suy ra : khối lượng cốt thép trong trụ : 0,08x136,41= 10,91T

- Thể tích thép trong trụ : 10,91/7,85= 1,389 m3

- Thể tích BT trong trụ:Vcp = 146,41 – 1,49 = 145,01 m3

- Khối lượng BT trong trụ:Gcp = Vcp.γc = 145,01.2,4= 348,024 T

- Tổng khối lượng trụ: Gp1 = Gcp + Gsp = 358,93 T

- Ta có theo thống kê thì khối lượng thép trong trụ chiếm 80kg/m3

Suy ra : khối lượng cốt thép trong trụ : 0,08x105,25=8,42T

- Thể tích thép trong trụ : 8,42/7,85= 1,073 m3

D Tính toán số lượng cọc trong mố và trụ cầu:

I Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

1 Tải trọng tác dụng lên mố cầu:

Ở đây hai mố ở hai đầu cầu có chiều cao và tải trọng tác động như nhau, nên ta chỉ tính cho một mố còn mố kia tương tự

1.1 Tĩnh tải tác dụng lên mố:

Các tải trọng tác dụng lên mố:

Rap = Rbt+Pht + RkcnTrong đó : Rbt - trọng lượng bản thân của mố

Lần lượt chất tải lên nhịp 24m theo sơ đồ bên dưới, ta tính được hoạt tải tác dụng lên mố cầu

Pht – áp lực do hoạt tải ở phần trên tác dụng lên mố

Ta có chiều dài tính toán của nhịp: Ltt = Lnhip - 2a = 24 – 2.0,3 = 23,4 m

145KN 35KN145KN

110KN

110KN

9,3KN/m 3,6KN/m

1 0,948 0,815 0,63

d.a.h Rg(M.A )+

- Hoạt tải do xe tải 3 trục và 2 trục thiết kế với tải trọng làn và đoàn người :

PHT1CĐ1 = η[γLL ×m.n×9,3×Ω+γLL m.n[(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + γPL ×2T×PL×

γLL = Hệ số tải trọng; γLL = 1,75

T = Bề rộng đường người đi; T=1,25(m)

yi(i= 1÷3) = tung độ đường ảnh hưởng

IM = Hệ số xung kích; IM = 0,25

PL = Tải trọng người đi bộ; PL= 3,6 KN/m2

m = Hệ số làn; m= 1

n = Số làn xe; n=2

η = Hệ số điều chỉnh tải trọng η = 0,95.

Ω : diện tích đường ảnh hưởng : 11,7m2

Vì hoạt tải cường độ 1 do xe tải 3 trục thiết kế lớn hơn so với 2 trục thiết kế gây nên nên ta lấy hoạt tải do xe tải 3 trục thiết kế để tính toán

35KN 145KN 145KN

3,6KN/m

9,3KN/m

d.a.h Rg(T1 ) 1

Ω : diện tích đường ảnh hưởng : 23,6m2

Cần chú ý rằng: trong trường hợp này, việc xếp xe sẽ được tiến hành đối với từng trụ một, đối với từng loại xe một để xét trường hợp bất lợi Hơn nữa, để tính phản lực gối phải tổ hợp xe theo một cách thứ hai nữa như sau:

“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia không nhỏ hơn 15m tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm”( mục 3.6.1.3.1 22TCN25,332-05)

Trong trường hợp này thì xe tải thứ 2 đã nằm sang nhịp tiếp theo nên không ảnh hưởng đến tải trọng tác dụng lên trụ

Vì hoạt tải cường độ 1 do xe tải 3 trục thiết kế lớn hơn so với 2 trục thiết kế gây nên nên ta lấy hoạt tải do xe tải 3 trục thiết kế để tính toán

PHTCĐ1 = 2840,2 kN

Suy ra tổng tải trọng tác dụng lên trụ cầu

∑QT1 = PHTCĐ1+ Qtt = 3168,87+6158,04 + 2480,2= 11807,11kN

2.2.1 Tĩnh tải :

Các tải trọng tác dụng lên trụ:

Rap = Rbt+Pht + RkcnTrong đó : Rbt - trọng lượng bản thân của trụ

Rbt = 1,25.Gbt = 1,25.(258,42+358,93)/2= 358,84 T = 3785,12 kN

Rkcn – tĩnh tải ở kết cấu nhịp phần trên tác dụng lên trụ

Rkcn = (1,25DC + 1,5DW)

Với: DC - tĩnh tải bản thân của hệ thống dầm chủ và dầm ngang lan can tay

vịn, tấm đan DC = (169,64.24+184.42 ) /2

Lần lượt chất tải lên 2 nhịp 24m và 42m theo sơ đồ bên dưới, ta tính được

hoạt tải tác dụng lên trụ cầu

35KN 145KN 145KN 110KN 110KN

- Hoạt tải do xe tải 3 trục và 2 trục thiết kế với tải trọng làn và đoàn người :

PHT1CĐ1 = η[γLL ×m.n×9,3×Ω+γLL mn[(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + γPL ×2T.PL.Ω]]

= 3047,3 (kN)

PHT2CĐ1 = η[γLL ×m.n×9,3×Ω+γLL mn[(110y4+110y5)(1+IM) + γPL ×2T×PL×Ω]]

= 2689,6(kN)

Ω : diện tích đường ảnh hưởng : 32,6m2

* Ngoài ra khi tính toán áp lực xuống trụ cầu ta còn “ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia là 15000

mm tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục

145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm “

9,3KN/m 35KN

145KN 145KN 145KN 35KN145KN

II Tính số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ:

1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc trong mố:

Sử dụng cọc đóng bằng BTCT TD 35x35cm Chiều dài cọc dự kiến là 20m Phầnngàm vào đài cọc dài 30cm, đoạn đập đầu cọc dài 20cm, phần cọc năm trên mặt đấtlà 1,5m, vậy phần cọc cắm vào đất là 18m

Cọc trong móng có thể phá hoại do một trong hai nguyên nhân sau:

- Đất nền không đủ sức chịu tải.

Do vậy khi thiết kế cần phải xác định cả hai trị số về sức chịu tải của cọc Sứcchịu tải của cọc theo cường độ vật liện (Pr) và sức chịu tải theo cường độ đất nền(Qr)

Sức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:

fy- Giới hạn chảy qui định của cốt thép (MPa); fy = 420MPa

Ast- Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 4φ16, Ast= 804,4mm2

ϕ- Hệ số sức kháng ; ϕ= 0,75

Thay các giá trị vào công thức trên ta được:

Pn=0,85×[0,85×30(122500 – 804,4) + 420×804,4]= 2924,92(kN)

1.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vimỗi lớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịutải của cọc được xác định theo công thức:

Pdn = 0,7m( α1u∑τi l i +α2.R.F)

Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong dất, lấy m=1

1,α

α : hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất với cọc và sức chịu tải của đất ở mũi cọc, chọn phương pháp hạ cọc bằng cách đóng cọc đặc bằng búa Diesel nên α1 =1; α2 =0,9

F: Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc; F = 0,1225m2

R: cường độ giới hạn trung bình của lớp đất ở mũi cọc

U: chu vi tiết diện ngang thân cọc u = 1,4m

fi: ma sát giữa cọc và đất

Cọc tiết diện 35x35cm, chiều dài l = 18,5m, đóng xuyên qua các lớp:

- Lớp 1: sét + bùn, trạng thái dẻo mềm B=0,6;

- Lớp 2: sét B =0,5;

- Lớp 3: á sét dày vô cùng, độ sệt B=0,4

Trình tự tính toán:

- Chia các lớp đất mà cọc đi qua thành các lớp phân tố có chiều dày li ≤ 2m;

- Dựa vào các số liệu ta có bảng xác định fi và R như sau:

max 1

dn vl

CD i

P P

Chọn cọc có tiết diện 35x35cm, chiều dài 16,5m

2.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu

Tính như trường hợp tại mố

2.1.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vimỗi lứp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịutải của cọc được xác định theo công thức:

max 1

dn vl

CD i

P P

Chọn cọc có tiết diện 35x35cm, chiều dài 16,5m

2.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu

Tính như trường hợp tại mố

2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vimỗi lứp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịutải của cọc được xác định theo công thức:

Thay các thông số vừa tìm được vào trên ta được sức chịu tải của cọc theo đất nền :

.

max 1

dn vl

CD i

P P

= 30,205Trong đó β : hệ số kể đến tải trọng ngang và mômen β=1,5

Vậy ta chọn n = 30cọc

Bảng tổng hợp số lượng cọc

TT

Tổng tải trọng thẳng đứng Pcmax kN

chiều dài cọcl(m)

số lượng cọc n

III Sơ đồ bố trí cọc trong móng

Thiết kế cầu dầm thép đơn giản liên hợp

- Kết cấu nhịp: cầu dầm thép liên hợp 3x45m

- Sử dụng dầm thép chữ I không đối xứng

- Cấu tạo bản mặt cầu, cách bố trí lan can như trong cầu dầm BTCT ứng suất trước nhịp giản đơn

2.2 Bản mặt cầu: tính cho 1 nhịp

a Số liệu chọn:

Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm

ở đây ta chọn 20cm (chiều dày lớp chịu lực)

Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:

+ Lớp phòng nước chọn 0,4cm

+ Lớp bêtông nhựa dày 7 cm

+ Lớp mui luyện dày 5 cm ở giữa MCN cầu để tạo độ dốc ngang

Sơ đồ bản mặt cầu giống như phương án I

Ta có thể tóm tắt chi tiết khối lượng các bộ phận thuộc phần bản mặt cầu ở bảng sau

Chọn số lượng dầm chủ là:n = 5 dầm

Do đó khoảng cách giữa các dầm chủ:

n

B

4,25

12

=

=

Khoảng cách từ dầm chủ ngoài cùng đến cánh hẫng Sk = 1,2m

Chiều cao dầm thép:

Hdt = l nhip 45 2,045m

22

122

2.3.2 Tính sơ bộ khối lượng thép: xét cho 1 nhịp

- Diện tích tiết diện dầm thép: Atd = (0,0062+0.00576+0,0272+0,00496) = 0,0442 m2

- Thể tích một dầm thép: V1d = Atd 45 = 0,0442.45 = 1,989 m3

- Khối lượng một dầm : G1d = γs.V1d = 7,85.9,81.1,989 = 153,17 kN

- Khối lưọng toàn nhịp : Gd = 5.153,17 = 765,85 kN

- Khối lượng các hệ thống liên kết dầm: Glk = αGd = 0,1.765,85 = 76,585 kN

Trong đó α là hệ số xét đến trọng lượng của hệ thống liên kết Chọn α = 0,1.

Vậy khối lượng của hệ thống dầm thép: G = Gd + Glk = 842,43 kN

2.4 Mố trụ cầu:

2.4.1 Mố cầu: Sử dụng mố chữ U cải tiến.

a.Theo phương dọc cầu

Do chiều dài nhịp lnhip = 45m nên chọn b0 = 110 cm

⇒b m =40+110=150cm

Kích thước mố trụ như hình vẽ :