giới thiệu các tình hình chung tại bến vợt

Hiện tợng castơ trong đá vôi là điều bất lợi cho việc xây dựng và ổn định công trình.. Địa chất thủy văn Trong khu vực xây dựng cầu X, không có các yếu tố địa chất thủy văn gây ảnh hởng

Chơng 1 giới thiệu các tình hình chung

tại bến vợt

1 Giới thiệu chung

Cầu X nằm trên đờng D, vợt qua sông Y tại KM thuộc xã A, huyện…

B, tỉnh C

Công trình vợt sông duy nhất hiện nay là cầu tràn Z bằng BTCT gồm 7 nhịp L = 9m Tuy tải trọng của cầu tràn này đảm bảo H30 nhng mùa lũ thờng xuyên bị ách tắc giao thông thuỷ vận tải trong khu vực

Vị trí xây dựng cầu : Cầu X nằm cách cầu tràn cũ khoảng 20m về phía hạ lu

2 Đặc trng vùng xây dựng cầu.

2.1 Đặc điểm địa hình.

Vị trí cầu X vợt qua sông S nằm trên địa bàn xã A, huyện B, tỉnh C Mật

độ dân c khu vực xây dựng tha thớt, kinh tế kém phát triển

Khu vực xây dựng cầu nằm trên dạng địa hình đồng bằng trớc núi Tại

vị trí xây dựng cầu bề mặt địa hình tơng đối bằng phẳng, cao độ bề mặt thay

đổi từ +179.45 đến +188.20 Phơng tiện vợt sông hiện tại bằng ngầm bê tông

có cao độ mặt +184.11

2.2 Đặc điểm địa chất.

a Điều kiện địa tầng

- Lớp 1: Đá hộc, cuội sỏi là lớp đá đổ đờng trong chiến tranh lẫn cuội sỏi bồi lấp do lũ đa về hàng năm Bề dày của lớp thay đổi từ 2.0 đến 3.2m

- Lớp 2 (Tầng phủ) : Sét màu xám nâu vàng, nâu đỏ - trạng thái nửa

cứng đến cứng, (A-7-5) Lớp này phân bố chủ yếu ở hai bên bờ sông và rộng khắp khu vực nghiên cứu, tại vị trí xây dựng cầu chỉ gặp ở các lỗ khoan ND1, LK1 và ND2 với bề dày thay đổi từ 5,1 đến 7,0 m Lớp đất này có khả năng chịu lực tốt, đờng dẫn lên cầu có thể đắp trực tiếp lên lớp này, không cần xử lý

đặc biệt

- Lớp 3 (Đá gốc): Đá vôi màu xám xanh, xám đen, nứt nẻ, xen kẹp các

mạch canxit - cứng chắc Trong lớp đá này thờng xuất hiện nhiều hang động castơ

Cờng độ kháng nén: - Khô: 484 T/m2

TK1: Thấu kính cát sét màu xám vàng lẫn sạn - trạng thái dẻo mềm

Đây là lớp đất lấp đầy trong hang castơ, tại lỗ khoan LK1 có bề dày 3,3 m

TK2: Thấu kính cát lẫn sạn màu xám trắng Đây là lớp đất lấp đầy trong

hang castơ, tại lỗ khoan LK5 có bề dày 0,3 m

TK3: Thấu kính cát lẫn sạn màu xám trắng Đây là lớp đất lấp đầy trong

hang castơ, tại lỗ khoan LK5 có bề dày 0,4 m

b Địa chất vật lý

Trong khu vực xây dựng cầu X có hiện tợng castơ khá phổ biến trong

đá vôi Các hang động có bề dày từ 0,3 đến 3,3 m Trong hang chất lấp nhét là cát sét hoặc cát, điều đó nói lên các hang động đã ngừng hoạt động Quy mô hang động trong khu vực có nhiều bậc và kích thớc khác nhau Hiện tợng castơ trong đá vôi là điều bất lợi cho việc xây dựng và ổn định công trình

c Địa chất thủy văn

Trong khu vực xây dựng cầu X, không có các yếu tố địa chất thủy văn gây ảnh hởng đến ổn định của công trình

Nớc dới đất tồn tại trong các lớp tàn tích, bồi tích và hang động castơ

Động thái của nớc dới đất thay đổi phức tạp và có quan hệ với nớc mặt Qua kết quả phân tích mẫu nớc mặt cho thấy, nớc ở khu vực này thuộc loại: Nớc Bicacbonat Canxi Natri

Nớc không có tính ăn mòn đối với với BTCT và ảnh hởng tới sự ổn định của công trình

d Điều kiện vật liệu xây dựng

Trong khu vực xây dựng cầu X, vật liệu xây dựng (VLXD) chủ yếu đợc tận dụng tại chỗ Các mỏ cách tuyến khá gần và thuận lợi cho việc khai thác

• Mỏ đất: (Mỏ đất số 1)

- Vị trí địa lý: Nằm tại KM485+800 (lý trình theo QL15A) trên QL15A,

ngay bên phải tuyến Mỏ đất thuộc xã A- huyện B - tỉnh C

- Trữ lợng : Khoảng 500 000m3

- Cự ly vận chuyển và khả năng khai thác : Mỏ nằm ngay bên phải tuyến

đ-ờng QL15A, khoảng cách từ mỏ tới vị trí xây dựng cầu X (KM489+250.0) khoảng 3,5 km, rất thuận tiện cho xe cơ giới vào lấy vật liệu Chiều dày lớp hữu cơ phải bóc bỏ khoảng 0.5m

diệp thạch phong hoá.

Dung trọng khô lớn nhất : γc'max = 1.95 T/m3

Lực dính ở trạng thái bão hoà : C =0.3kG/cm2

Góc ma sát trong ở trạng thái bão hoà : ϕ =19o

Từ kết quả trên cho thấy mỏ đất có thể dùng làm vật liệu đắp thân đờng

và làm lớp móng dới của kết cấu mặt đờng của đờng dẫn vào cầu

• Mỏ đá số 1

- Vị trí địa lý : Nằm tại KM489+500 - theo lý trình tuyến mới đờng D, mỏ

cách tuyến khoảng 400m về bên trái Mỏ đá thuộc xã Q - huyện B - tỉnh C

- Trữ lợng : lớn, khoảng 500 000m3

- Cự ly vận chuyển và khả năng khai thác : Mỏ nằm ngay bên trái QL15A,

cự ly vận chuyển từ mỏ về tới vị trí xây dựng cầu X khoảng 600m theo ờng nhựa đá dăm, rộng khoảng 4m Tại khu vực mỏ có mặt bằng rộng rất thuận tiện cho việc khai thác và lập dây chuyền sản xuất các loại đá khác nhau

đ Chất lợng: Qua kết quả thí nghiệm trong phòng cho thấy mỏ đá có thành

phần là đá vôi màu xám xanh, xám đen, cứng

Cờng độ kháng nén bão hoà : 671- 694 kG/cm2

Độ mài mòn LOS ANGLES : 15 - 18%

Từ kết quả thí nghiệm nêu trên cho thấy đá lấy tại mỏ có thể đáp ứng làm vật liệu xây dựng các kết cấu của công trình cầu

• Mỏ đá số 2

- Vị trí địa lý : Nằm bên trái và cách QL12A tại KM65+500 khoảng 150m

Mỏ đá thuộc thôn T, xã F - huyện B - tỉnh C

- Trữ lợng : khoảng 600 000m3

- Cự ly vận chuyển và khả năng khai thác : Mỏ nằm ngay bên trái QL12A,

cự ly vận chuyển từ mỏ về vị trí xây dựng cầu X (KM489+250.0) khoảng 16.5 km theo QL12A và QL15A, từ mỏ ra tới QL12A khoảng 150m đờng rải đá hộc rộng 5m rất khó đi do nền đờng bị h hỏng nặng Tại khu vực mỏ

có mặt bằng rộng rất thuận tiện cho việc khai thác và lập dây chuyền sản xuất các loại đá khác nhau

- Chất lợng: Qua kết quả thí nghiệm trong phòng cho thấy mỏ đá có thành

phần là đá vôi màu xám xanh, xám đen, cứng

Cờng độ kháng nén bão hoà : 781 - 820 KG/cm2

Độ mài mòn LOS ANGLES : 15 - 17%

Từ kết quả thí nghiệm nêu trên cho thấy đá lấy tại mỏ có thể đáp ứng làm mặt đờng và xây dựng các công trình cầu

• Mỏ cát

- Vị trí địa lý: Mỏ cát nằm trên sông M- khu vực xã M - huyện N - tỉnh C

cách thị trấn L khoảng 2,0 km

- Trữ lợng: lớn - khoảng 300 000m3

- Cự ly vận chuyển và khả năng khai thác: Mỏ nằm cách QL12A khoảng

2.0 km theo đờng nhựa ra tới thị trấn L, cự ly vận chuyển từ mỏ về tới vị trí xây dựng cầu X khoảng 32,5 km theo QL12A

- Chất lợng: Qua kết quả thí nghiệm trong phòng cho thấy mỏ cát có

thành phần là cát hạt trung đến hạt thô lẫn sỏi sạn màu xám vàng, xám trắng

Từ kết quả thí nghiệm nêu trên cho thấy cát lấy tại mỏ có thể đáp ứng

đ-ợc chất lợng cũng nh trữ lợng để xây dựng các công trình trên tuyến Khi dùng cát làm cấp phối cho bê tông tuỳ từng loại kết cấu cụ thể có thể loại

bỏ bớt hạt sỏi để cho phù hợp với kích thớc các kết cấu công trình

• Các yếu tố địa chất thủy văn không gây ảnh hởng đến công trình

• Vật liệu xây dựng:

• Móng mố, trụ cầu có thể dùng móng cọc khoan nhồi ngàm vào đá gốc (lớp 3) cờng độ kháng nén là 484T/m2

2.3 Đặc điểm khí tợng thuỷ văn.

2.3.1 Đặc điểm khí hậu

Tỉnh C nói chung, huyện B nói riêng nằm trong miền khí hậu Trung bộ

Về cơ bản, khí hậu bắc Trung bộ vẫn giữ những đặc điểm chính của khí hậu miền Bắc Song do những ảnh hởng của địa hình khu vực, mà khí hậu ở đây thể hiện những nét riêng có tính chất chuyển tiếp giữa kiểu khí hậu miền phía Bắc và miền đông Trờng Sơn Mùa đông ở đây bớt lạnh hơn so với Bắc bộ Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất là 17.5 oC (tháng 1) Tháng nóng nhất là tháng 5 và 6, nhiệt độ cao nhất có năm đạt tới 40,1 oC, (ngày 11 tháng 7 năm

1977) Một năm có thể chia ra hai mùa: mùa ma và mùa hanh khô Mùa ma

thờng bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 10, có năm kéo dài đến tháng 11 Lợng

m-a trung bình nhiều năm trong mùm-a mm-a chiếm tới 85% tổng lợng mm-a cả năm Tháng có lợng ma lớn nhất là tháng 9 và tháng 10 với lợng ma trung bình của hai tháng này đạt tới 1112 mm Mùa hanh khô nối tiếp từ tháng 12 đến tháng

4 năm sau Tháng ít ma nhất là tháng 1, lợng ma bình quân trong tháng này chỉ đạt khoảng 51 mm Lu vực sông N nằm sâu trong đất liền, có núi che chắn xung quanh nên ảnh hởng của gió bão nhẹ Tốc độ gió mạnh nhất đã xảy ra trong khu vực chỉ đạt tới 23 m/s, (ngày 09 tháng 5 năm 1979)

Lu vực sông S tính tới vị trí cầu X có diện tích khoảng 210 km2 và chiều dài sông chính 20 km Sông S bắt nguồn từ vùng núi 4A có độ cao từ 400 đến

900 mét

Trên vùng thợng lu, sông chảy giữa hai dãy núi đá vôi cao trung bình

350 đến 600 mét, rừng nghèo, nhiều cỏ tranh Lòng sông ở thợng lu hẹp và sâu, hai bờ vách đá dựng đứng, nhiều thác ghềnh, độ dốc đáy sông lớn từ 15

đến 25 %o Đoạn từ E về B tính chất trung lu đựợc thể hiện đầy đủ Tại đây, thung lũng sông đợc mở rộng, độ dốc đáy sông hạ thấp rõ rệt, chỉ còn từ 1 đến

3 % Hạ lu sông N, lòng sông đợc mở rộng và độ dốc đáy chỉ còn khoảng 1

đến 2%o

Hàng năm, theo nhịp điệu biến đổi của ma, dòng chảy sông N đợc chia

ra làm hai mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn Mùa lũ trên sông chính bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 11 Mùa cạn kéo dài từ tháng 12 đến đầu tháng

5 năm sau Lợng dòng chảy mùa lũ chiếm từ 65 đến 80 % lợng dòng chảy năm Ba tháng liên tục có dòng chảy lớn nhất thờng xuất hiện vào các tháng 9;

10 và 11 Lợng dòng chảy năm của ba tháng này chiếm từ 50 đến 55 % lợng dòng chảy năm Tháng có lợng dòng chảy lớn nhất thờng xuất hiện vào tháng

9 hoặc tháng 10 Thời gian tồn tại của mỗi con lũ tơng đối ngắn, khoảng 2 đến

3 ngày Ba tháng có lợng dòng chảy nhỏ nhất thờng xuất hiện vào các tháng 2;

3 và 4 Lợng dòng chảy của ba tháng này chiếm khoảng 5 đến 10% lợng dòng chảy toàn năm

2.3.2 Đoạn sông xây dựng cầu

Nhìn chung, đoạn sông xây dựng cầu tơng đối ổn định với dòng chảy thờng xuyên sâu từ 3 đến 5 mét Về mùa lũ, bề rộng ngập nớc của sông xấp xỉ

• Khẩu độ thoát nớc yêu cầu: Lthoát nớc ≈ 120 m

• Mực nớc thiết kế: H max.TK = 187,80 m

H min ĐT ≈ 182,00 m

Hmax.10 % = 186,26 m

• Mực nớc thi công dự kiến: Hthi công = 184,50

• Tĩnh không dới cầu: Không thông thuyền, xét cây trôi 1.00m

- Đờng 2 đầu cầu theo tiêu chuẩn đờng có tốc độ V = 60km/h cho 2 làn xe.

4 Đề xuất các phơng án xây dựng cầu.

4.1 Phơng án 1 : cầu dàn thép + bêtông st

- Chiều dài toàn cầu là 135 (m)

- Sơ đồ cầu : 87 + 42 (m)

- Kết cấu phần trên gồm 1 nhịp dàn thép giản đơn dài 87 (m), chiều cao dàn

10 (m), chia nhịp thành 10 khoang mỗi khoang dài 8,7 (m) 1 nhịp dầm bê tông ƯST giản đơn chữ T dài 42 (m)

Hình 2.1 Sơ đồ kết cấu phơng án 1Cầu gồm 2 nhịp cầu giản đơn, nhịp dàn thép dài 87 (m) và nhịp cầu dẫn BTCT ƯST dài 42 (m) đặt trên 2 mố và 1 trụ cầu.

Khổ cầu thiết kế: B = 8+2x1,5 (m)

Chiều dài cầu Σl = 42m + 87m

Khẩu độ thoát nớc L0 = 120 (m)

Chọn sơ bộ mặt cắt ngang

Chọn sơ bộ dàn chủ là loại dàn tĩnh định, có 2 biên song song, có đờng

xe chạy dới Từ yêu cầu thiết kế phần xe chạy 8m chọn khoảng cách hai tim dàn chủ là 9,6m

Chiều cao dàn chủ chọn sơ bộ theo kinh nghiệm với biên song song:

nhip

h = ( ữ ).l = ( ữ ).87 =12,4 ữ8,7(m)

Chiều cao h phải thoả mãn: h > H+hdng + hmc + hcc

Chiều cao dầm ngang: hdng = ( -1 1 )

7 10 B = 1,14 ữ0,67 (m)

 Chọn hhng = 1(m)

Chiều dày bản mặt cầu chọn: 0,20 (m)

Chiều dày các lớp phủ mặt cầu: 0,12 (m)

Chiều cao cổng cầu: hcc = (0,15ữ0,3)B = 1,2 ữ2,4 (m)

 Chọn hcc = 2,0 (m)

dài mỗi khoang là d = 8,7 (m).

Cấu tạo hệ dầm mặt cầu: Chọn 5 dầm dọc đặt cách nhau 1,8 (m) Chiều cao dầm dọc chọn sơ bộ 70 (cm)

Bản xe chạy kê tự do lên dầm dọc

Đờng ngời đi bố trí ở bên ngoài dàn chủ

Cấu tạo hệ liên kết gồm hệ liên kết dọc trên, dọc dới, hệ liên kết ngang

2 Thiết kế sơ bộ, tính toán nội lực trong kết cấu dàn thép chủ

Trong đó:

- q: Hoạt tải tác dụng lên 1 dàn tức là tải trọng tơng đơng ứng với đờng

ảnh hởng đỉnh ở 1/4 nhịp có kể tới hệ số xung kích, hệ số phân phối ngang

- glk: Tải trọng phân bố đều trên 1m dài do trọng lợng của hệ liên kết:

glk = (10% ữ 12%).gd

- nh = 1,4: hệ số vợt tải của ô tô

- nt: Hệ số vợt tải ứng với phần tĩnh tải còn lại: nt = 1,2

- l: Chiều dài nhịp tính toán

- R: Cờng độ tính toán của vật liệu

- β: Hệ số làn xe vì λ = 87 > 25 (m)  β = 0,9 đối với đờng 2 làn xe

* Tính toán tải trọng tác dụng lên dàn

Các lớp mặt cầu dày 12 (cm) gồm:

5 (cm) bê tông atphan

3 (cm) lớp bảo vệ

 gmc = gb¶n bt + gcx + gddäc + gdngang + glan can

1,9M 1,1M

HK80 2,7M

1,5M

H30 1,9M

500 650

500 650

Hình 2.3 Vị trí bất lợi nhất cho nội lực dàn chủ

K 1 / 4 30

3,5.1,4.2,8615 +3,5.[1,5.1,36 +1,1.(3,235 + 0,12g )]

-1,1.3,5.87 7,85

 gd = 1,335 (T/m)Trọng lợng của dàn đợc nhân với hệ số cấu tạo 1,8:

 gd = 1,335.1,8 = 2,403 (T/m)Trọng lợng hệ liên kết:

glk = 0,12.2,403 = 0,2884 (T/m)

2.2 TÝnh to¸n néi lùc trong c¸c thanh dµn chñ.

Công thức tính tải trọng tơng đơng:

ϖ

= ∑P i * Y i K

11

54

32

* Gi¸ trÞ néi lùc trong c¸c thanh dµn

11

5 4

3 2

H×nh 2.6 §êng ¶nh hëng c¸c thanh dµn tÝnh to¸n

- Néi lùc do tÜnh t¶i g©y ra lµ:

Nt = Σnt.gt.ω

- Néi lùc do ®oµn xe H30 vµ ngêi g©y ra lµ:

NHK80 = nh.η.Ktd.ω

* Thanh chịu nén trung bình là thanh biên trên N 45

- Do tĩnh tải:

tt t

N = 1,1.0,708.1,7757.90,828 = 125,60(T)

* Thanh chịu kéo trung bình là thanh biên d ới N 89

- Do tĩnh tải:

tt t

7659 , 5 0637 , 23 (

559 , 8

N tt

+ Do hoạt tải H30 và ngời:

tt H30+ng

N = 1,4.1,1571.0,9.1,218.1,9049.23,0637 ++1,4.0,8021.0,3.(23,0637-5,7659) = 87,8308(T)

+ Do hoạt tải HK80:

tt HK80

N = 1,1.0,708.2,6635.23,0637 = 48,8014(T)

- Phần đờng ảnh hởng âm:

HK80

N = 1,1.0,708.5,1374.5,7659 = -23,5322(T)

Nh vậy thanh N48 chỉ chịu kéo

* Thanh đứng chịu kéo nhiều nhất N 49 :

c«ng thøc sau:

3

2 ng

4 x

y 00 = 56,86 <λ =150017,588

 Thoả mãn điều kiện về độ mảnh.

- Kiểm tra bền:

3

2 gy

 Thoả mãn điều kiện bền

- Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

 Thoả mãn điều kiện về ổn định cục bộ

- Thanh biên chịu nén 45.

7140

l 8,7.100

= = = 42,03 < =100

20,699y

 Thoả mãn điều kiện về độ mảnh

- Trọng lợng bản thân thanh:

q = 7,85.714.10-4=0,56 (T/m)

- Mô men do trọng lợng bản thân thanh:

 Thoả mãn điều kiện bền.

- Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể

+ Độ lệch tâm:

2 0

22

Từ i= 0,060 và λx = 65,73  ϕ = 0,749 (Tra biểu đồ phụ lục 8 – Thiết

kế cầu thép và cầu BTCT trên đờng ôtô - Polivanop)

3

21015,017.10 1898( / ) ng 0,749.714

F

 Thoả mãn điều kiện ổn định tổng thể

- Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

1 1 2 2

b =38=12,67 < 35

b = 25= 4,16 <14

 Thoả mãn điều kiện ổn định cục bộ

- Thanh biên chịu kéo N 89

Chọn 4 bản đứng: 4x(2,8x50) (cm)

Chọn 1 bản ngang: 1x(2x38,8) (cm)

 ΣF = 637,6

Sơ bộ lấy: Fgy = Fng - 15%.Fng = 541,96 (cm2).

4 x

 Thoả mãn điều kiện về độ bền

- Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

 Thoả mãn điều kiện về ổn định cục bộ

- Thanh xiên chịu kéo N 48 :

Chọn 2 bản đứng: 2x(40x1,6) (cm)

Chọn 1 bản ngang: 1x(46,8x1,4) (cm)

 ΣF=193,52 (cm2)

 Thoả mãn điều kiện bền.

- Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

 Thoả mãn điều kiện về ổn định cục bộ

- Thanh đứng chịu kéo N 49 :

Chọn 2 bản đứng: 2x(30x1,2) (cm)

Chọn 1 bản ngang: 1x(47,6x1,4) (cm)

 ΣF=138,64 (cm2)

Sơ bộ lấy Fqy = Fng - 15%.Fng = 117,844 (cm2)

4 x

y 00 = 56,86 <λ =150017,588

 Thoả mãn điều kiện về độ mảnh

- Kiểm tra bền:

3

2 gy

 Thoả mãn điều kiện bền

- Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

 Thoả mãn điều kiện về ổn định cục bộ

- Thanh xiên chịu nén 111.

Chọn 2 bản đứng: 2x(60x2,0) (cm)

Chọn 2 bản ngang: 2x(60x2,0) (cm)

 ΣF=480 (cm2)

Sơ bộ lấy Fqy = Fng - 15%.Fng = 408 (cm2)

 Thoả mãn điều kiện bền.

- Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

 Thoả mãn điều kiện về ổn định cục bộ

- Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể

th ng

ρ= w = I = 72019,6= 5,00(cm)

60h

22

Từ i= 0,158 và λx = 79,79  ϕ = 0,66 (Tra biểu đồ phụ lục 8 - Thiết kế

cầu thép và cầu BTCT trên đờng ôtô - Polivanop)

3

2608,08.10 1989( / ) ng 0,66.480

3.1 Xác định tải trọng cho một dầm

3.1.1 Tĩnh tải

+ Do trọng lợng dầm dọc:

gdd = 1,149.2,5 = 2,873 (T/m)+ Do trọng lợng dầm ngang:

Tiết diện dầm ngang 0,26x1,68 (m)

Chiều dài các dầm ngang đã trừ dầm dọc là: 10,6 (m)

 Trọng lợng một dầm ngang là: 0,26.1,68.10,6.2,5 = 11,575 (T)

Các dầm ngang cách nhau 4 (m) Nh vậy mỗi nhịp có 10 dầm ngang

 Tải trọng dầm ngang phân bố đều tác dụng lên 1 dầm là:

dn

11,575.10

4.42+ Do lớp phủ mặt cầu tác dụng lên 1 dầm là:

lp

0,32.8

g = = 0,64(T/m)

4+ Tải trọng do gờ chắn bánh + lan can tác dụng lên 1 dầm:

2 2 t

Do đó xác định hệ số phân phối ngang theo phơng pháp nén lệch tâm

Theo kinh nghiệm, dầm biên là dầm có hệ số phân phối ngang lớn nhất

Do đó em sẽ tính toán nội lực cho dầm biên:

H30 1,1M

650 500

1450

Hình 2.7 Vị trí bất lợi nhất của hoạt tải đối với dầm biên

Tải trọng tơng đơng của đoàn xe H30 ứng với chiều dài đờng ảnh hởng

λ = 42 (m) là:

1/2 H30

K =1,76(T/m)Tải trọng tơng đơng xe HK80 là:

1/2 HK80

K = 3,618(T/m)Mô men tại giữa nhịp do hoạt tải gây ra:

- Đối với xe H30 + ngời.

ng

M =1,4.(1+μ).β.η K ω +1,4.η 0,45.ωmax

H30+ng

M =1,4.1,0225.0,9.0,706.1,76.0,5.10,5.42 +1,4.1,1422.0,45.0,5.10,5.42 = 511,656(Tm)

c u

M1

b Rα.(1-0,5.α)

Trong đó: α = 0,08 , bc = 260 (cm)

 h =0 1 1693,316.105 = 203,38(cm )2

260.2050,08.(1-0,5.0,08)

Vậy diện tích cốt thép cờng độ cao cần thiết là:

2 u

240620480

a tính toán mố m1

Mố chữ U bằng bê tông cốt thép đỡ nhịp dàn thép, chiều cao mố 5,4m,

mố có hai cánh, chiều dài cánh sau mố là 6 m Khối lợng mố sơ bộ tính toán

là 602 (t) Vật liệu sử dụng là bê tông mác 250 và mác 300, cốt thép AII và AIII

1 Xác định sức chịu tải của cọc

Sức chịu tải theo đất nền:

Cao độ mũi cọc ngàm vào lớp đá Vì vậy cọc làm việc theo nguyên tắc cọc chống

Sức chịu tải của cọc:

R 4

D

P c = Π 2nền

m = 8,7.0,06376.7,85 = 4,354 (T)

 Khối lợng các thanh biên chịu kéo tính cho 1 dàn là:

m = 10.4,354 = 43,54 (T)+ Khối lợng 1 thanh xiên là:

m = 13,25.0,01935.7,85 = 2,013 (T)

 Khối lợng các thanh xiên tính cho 1 dàn là:

m = 10.2,013 = 20,13 (T)+ Khối lợng 1 thanh đứng là:

1 Xác định sức chịu tải của cọc

Sức chịu tải theo đất nền:

Cao độ mũi cọc ngàm vào lớp đá Vì vậy cọc làm việc theo nguyên tắc cọc chống

Sức chịu tải của cọc:

R 4

D P

2

c = Π nÒn

 Số cọc dới trụ đợc xác định theo công thức:

= 454,98 (T)

Sức chịu tải theo đất nền:

Cao độ mũi cọc ngàm vào lớp đá Vì vậy cọc làm việc theo nguyên tắc cọc chống

Sức chịu tải của cọc:

R 4

D P

2

c = Π nền

Đối với xe HK80:

K0

HK80 = 3,672 (T/m)

P = 1,1.241,5+1.5.32,508+1,1.586,463+150,73 = 1109,58 (T)

phơng án sơ bộ 2

1 Giới thiệu phơng án thiết kế.

Hình 3.1 Sơ đồ kết cấu phơng án 2Cầu gồm 4 nhịp giản đơn mỗi nhịp 31 (m) bằng bê tông cốt thép ứng suất trớc đặt trên 2 mố và 3 trụ cầu

Chiều dài toàn cầu 31 x 4 + 12 +0,05.5 = 136,25 (m)

Chọn sơ bộ dầm dọc là loại giản đơn gối cố định trên mố, từ yêu cầu phần xe chạy 8 (m) chọn khoảng cách dầm là 2,3 (m), số lợng dầm dọc là 5 dầm

Chiều cao dầm dọc chọn theo kinh nghiệm :

nhip

h = ( ữ ).l = ( ữ ).31=1,55ữ 2,06(m)

Chiều cao dầm ngang chọn là 1,07 (m)

Chiều dày bản mặt cầu: 0,15 (m)

2 Thiết kế sơ bộ, tính toán nội lực

Tiết diện dầm ngang là 1,07 x 0,16m

Chiều dài dầm ngang đã trừ dầm dọc là: 8,56m

Các dầm ngang cách nhau 5,1m Nh vậy mỗi nhịp có 7 dầm ngang

 Tải trọng dầm ngang phân bố đều tác dụng lên một dầm là:

3,66.7 0,20( / )4.31

dn

 Tổng tĩnh tải giai đoạn 1 phân bố tác dụng lên một dầm là:

t 0,5

Do đó xác định hệ số phân phối ngang theo phơng pháp nén lệch tâm

Theo kinh nghiệm, dầm biên là dầm có hệ số phân phối ngang lớn nhất

Do đó em sẽ tính toán nội lực cho dầm biên: