ĐỒ án tốt NGHIỆP THIẾT kế cầu QUA SÔNG 057l

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn trong khoa cũng nhưcác thầy cô trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ em trong suốt 5 năm học vừa qua.Chính các thầy cô đã xây dựng cho

LỜI NÓI ĐẦU

Trước hết cho phép em bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến thầy giáo

TS Cao Văn Lâm, khoa xây dựng Cầu đường, trường Đại học Bách khoa – Đại học

Đà Nẵng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Trong suốt thời gian em thực hiện đồ án, mặc dù rất bận rộn trong công việcnhưng thầy vẫn dành rất nhiều thời gian và tâm huyết trong việc hướng dẫn em Thầy

đã cung cấp cho em rất nhiều kiến thức bỗ ích, luôn định hướng, góp ý và sửa nhữngchỗ sai giúp em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn trong khoa cũng nhưcác thầy cô trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ em trong suốt 5 năm học vừa qua.Chính các thầy cô đã xây dựng cho em kiến thức nền tảng và chuyên môn cùng với sựgiúp đỡ của bạn bè trong lớp để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng cho em được cảm ơn các thầy trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp đãdành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày … tháng 12 năm 2015.

Sinh viên thực hiện

Lương Hoàng Công

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG 057/L 8

A- Giới thiệu chung: 8

1) Điều kiện xây dựng cầu: 8

2) Nhân lực và máy móc thi công : 9

3) Các chỉ tiêu kỹ thuật để thiết kế 9

B) Đề xuất các phương án vượt sông: 9

1 Phương án I: Kết cấu cầu dầm đơn giản BTCTƯST: 5x32m 9

2 Phương án II :Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT nhịp đơn giản 3x53m 10

3.1.Kiểm tra khẩu độ thoát nước cầu: 10

PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ 12

CHƯƠNG I: CẦU DẦM ĐƠN GIẢN BTCT ƯST 5 NHỊP 32m 12

1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 12

1.1.1Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu: 13

1.1.2.Tính toán khối lượng lan can, tay vịn: 13

1.1.3.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp: 14

1.1.4.Tính toán khối lượng mố cầu: 16

1.1.4.1.Khối lượng mố trái và phải: 16

1.1.5.Tính toán khối lượng trụ cầu: 17

1.2.TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU : 18

1.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ cầu: 18

1.2.2 Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ 19

1.2.2.1 Tính toán áp lực tác dụng lên mố: 19

1.2.2 2.Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ: 21

1.3 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc 23

1.4 Tính toán và bố trí số cọc cho mố, trụ: 31

1.4.1 Tính toán số cọc cho mố: 31

1.4.2 Tính toán số cọc cho trụ: 31

PHỤ LỤC 1 35

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU GIÀN THÉP 3x53m 37

2.1Tính toán khối lượng kết cấu nhịp: 37

2.2 Tính toán khối lượng mố trụ: 40

2.2.1 Khối lượng mố trái và phải: 40

2.2.2.Tính toán khối lượng trụ cầu: 42

2.3.TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU : 43

2.3.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ cầu: 43

2.3.2 Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ: 43

2.3.2.1 Tính toán áp lực tác dụng lên mố: 43

2.3.2 2.Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ: 46

2.4 Tính toán và bố trí số cọc cho mố, trụ: 48

2.4.1 Tính toán số cọc cho mố: 48

2.4.2 Tính toán số cọc cho trụ: 48

ĐƠN GIÁ KHÁI TOÁN CÁC HẠNG MỤC CỦA PHƯƠNG ÁN II 50

CHƯƠNG 3 54

SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT 54

3.1 CÁC CHỈ TIÊU SO SÁNH PHƯƠNG ÁN 54

3.1.1 SO SÁNH VỀ GIÁ THÀNH XÂY DỰNG: 54

3.1.2 SO SÁNH VỀ KHẢ NĂNG THI CÔNG 54

3.1.3 SO SÁNH VỀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC VÀ DUY TU BẢO DƯỠNG 55

3.1.4 SO SÁNH VỀ MỸ QUAN VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 56

3.1.5 SO SÁNH VỀ KHẢ NĂNG TẬN DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG 57

3.2 KẾT LUẬN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 57

CHƯƠNG IV 58

THIẾT KẾ DẦM GIỮA 58

4.1 Tính toán nội lực tác dụng lên dầm giữa: 58

4.2 Các loại tải trọng tác dụng : 58

4.3 Hệ số phân bố tải trọng của hoạt tải : 59

4.3.1 Hệ số phân bố hoạt tải theo làn : 59

4.3.2 Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen uốn: 60

4.3.3 Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt: 62

4.4.Đường ảnh hưởng mô men, lực cắt và sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng tại các mặt cắt đặc trưng: 63

4.5.Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa: 68

4.5.1.Momen và lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa: 68

4.6.Tính nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa: 69

4.6.1Nội lực do xe tải thiết kế, xe hai trục gây ra : 69

4.6.2.Nội lực do tải trọng làn gây ra: 70

4.6.4Tổ hợp nội lực do hoạt tải gây ra: 71

4.7.Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn tại các mặt cắt đặc trưng: 72

4.7.1.Dầm giữa: 72

4.7.1.2.Trạng thái giới hạn sử dụng: 72

4.8 Các đặc trưng vật liệu cho dầm chủ: 73

4.8.1 Cốt thép dự ứng lực: 73

4.8.2 Cốt thép thường 73

4.10 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP: 74

4.10.1 Tính toán diện tích cốt thép: 74

4.2 Bố trí cốt thép dự ứng lực cho dầm 77

4.8.2 Tọa độ trọng tâm các bó cáp DƯL tính từ đáy dầm tại các mặt cắt tính toán 81

4.9 Kiểm toán dầm chủ 82

4.9.1 Tính đặc trưng hình học của dầm chủ: 82

4.9.1.1 Giai đoạn 1: 82

4.9.1.2 Giai đoạn 2 (sau khi bơm vữa đạt cường độ): 83

4.9.1.3 Giai đoạn 3 (Bản bê tông đông cứng): 84

4.9.2 Tính mất mát ứng suất: 86

4.9.2.1 Do ma sát: 87

4.9.2.2 Do thiết bị neo: 89

4.9.2.3 Do nén đàn hồi của bê tông: 89

Kết quả ứng suất: 91

4.9.2.4 Do co co ngót: 91

4.9.2.5 Do từ biến của bê tông: 91

4.9.2.6 Do tự chùng của cáp DƯL: 92

4.9.2.7 Tổng hợp các mất mát ứng suất: 93

4.10 Kiểm toán dầm theo TTGH cường độ 1: 93

4.10.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước: 93

4.10.2 Kiểm toán sức kháng uốn: 96

4.10.3.Kiểm tra dầm theo điều kiện sức kháng cắt: 98

4.11 Kiểm toán dầm theo TTGH sử dụng: 106

4.11.1 Giới hạn ứng suất trong bê tông: 106

4.11.2.Kiểm tra điều kiện biến dạng: 109

4.11.2.1.Tính độ vồng do dự ứng lực: 109

4.12.1 Độ võng tức thời do hoạt tải và xung kích: 110

4.13.2 Độ võng theo thời gian: 110

CHƯƠNG V 112

THIẾT KẾ - TÍNH TOÁN MỐ CẦU 112

5.1 Số liệu thiết kế : 112

5.1.1 Số liệu chung : 112

5.1.2 Số liệu kết cấu phần trên : 112

5.1.3 Số liệu mố: 112

5.2 Tải trọng tác dụng lên kết cấu: 114

5.2.1 Tĩnh tải phần trên cầu 114

5.2.2 Tĩnh tải của mố: 114

5.2.3 Hoạt tải xe ô tô (LL) và tải trọng người đi bô (PL): 116

5.2.3.1 Hoạt tải xe ô tô (LL): 117

5.2.5 Lực ma sát (FR ): 117

5.2.6.Lực ly tâm (CE): 117

5.2.7 Tải trọng gió ( WS, WL): 118

5.2.7.1.Tải trọng gió tác dụng lên công trình( WS ): 118

5.2.7.2.Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ( WL ): 119

5.2.7.3.Tải trọng gió thẳng đứng: 119

5.3 Nội lực do trọng lượng đất đắp: 119

5.4 Nội lực do áp lực đất EH,LS : 120

5.4.1 Áp lực ngang đất EH: 120

5.4.2 Áp lực ngang do hoạt tải sau mố: 121

5.5 Tổ hợp nội lực tác dụng lên bệ mố: (Kết quả tổ hợp có ở bảng Excell sau) 121

5.7 Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt: 128

5.8.1 Kích thước mặt cắt kiểm toán: 131

5.8.2 Kiểm tra cấu kiện chịu uốn theo hai phương: 131

5.8.3 Kiểm tra cấu kiện chịu cắt 134

5.8.4 Kiểm tra nứt: 134

5.9.Kiểm toán mặt cắt C-C : 135

5.10 Kiểm toán mặt cắt F-F : 138

5.11 Kiểm toán mặt cắt G-G : 140

5.12 Kiểm toán mặt cắt D-D: 143

5.13 Kiểm toán mặt cắt E - E: 145

CHƯƠNG VI: 149

THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG MỐ A 149

6.1 Đặc điểm cấu tạo của mố A: 149

6.2 Điều kiện địa chất thuỷ văn: 149

6.3 Đề xuất các phương án và chọn phương án thi công mố A: 149

6.3.1 Đề xuất các phương án: 149

6.3.2 So sánh chọn phương án thi công mố A: 150

6.3.2.1 Phương án đào trần: 150

6.3.2.2 Phương pháp đào trần có chống vách: 150

6.5 Các công tác chính trong quá trình thi công mố: 151

6.5.1 Công tác chuẩn bị: 151

6.51.1 Lán trại kho bãi: 151

6.5.1.2 Nguyên vật liệu: 151

6.6.1.3 Nhân lực và máy móc: 151

6.5.2 Công tác định vị tim mố: 151

6.5.3 Thi công cọc khoan nhồi: 152

6.5.3.1 Công tác chuẩn bị thi công: 152

6.5.3.2 Yêu cầu về vật liệu, thiết bị: 152

6.5.3.3 Công tác khoan tạo lỗ dùng ống vách: 152

6.5.3.4 Thiết bị hạ ống vách: 153

6.5.3.5 Chuẩn bị khoan: 153

6.5.3.6 Khoan lỗ: 153

6.5.3.7 Công tác cốt thép: 154

6.6 Đổ bê tông cọc theo phương pháp di chuyển thẳng đứng ống dẫn: 154

6.7 Nghiệm thu cọc khoan nhồi: 155

6.8 Công tác đào đất hố móng: 155

6.9 Thi công bệ mố, thân mố, tường ngực, tường cánh: 156

6.9.1 Thi công bệ mố: 156

6.9.1.1 Trình tự thi công: 156

6.9.1.2 Kỹ thuật đổ bê tông: 157

6.9.1.3 Chọn máy đầm và máy trộn bêtông: 157

6.10 Tính toán ván khuôn: 158

6.10.1 Phân bổ ván khuôn bệ mố: 158

6.10.2 Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn: 158

6.10.3 Xác định áp lực ngang của bê tông tươi tác dụng lên ván khuôn: 159

6.10.4 Tính toán thép bản của ván khuôn: 160

6.10.5 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang: 161

6.10.6 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn dọc: 162

6.10.7 Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh căng: 163

6.11 Thi công tường thân mố: 164

6.12 Thi công tường ngực mố: 166

CHƯƠNG VII :THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 173

7.1 GIỚI THIỆU CHUNG: 173

7.2 ĐẶC ĐIỂM LAO LẮP CÁC DẦM CHỦ BTCT ĐÚC SẴN: 173

7.3 CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: 174

7.4 CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: 174

7.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 176

7.5.1 Phương án 1:Dùng cần trục long môn 176

7.6 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: 177

7.7 TRÌNH TỰ THI CÔNG CHI TIẾT LAO LẮP DẦM BẰNG MÚT THỪA: 177

7.8 Tính toán tổ hợp khi lao dầm : 178

7.8.1 Kiểm tra lật theo phương dọc cầu: 178

7.8.2 Kiểm tra lật theo phương ngang cầu: 180

7.8.3 Khi lao dầm: 182

7.9 Tính cáp treo dầm: 184

Chương VIII: Tiến độ thi công KCN 32m 185

8.1 Trình tự thi công chính, khối lượng công việc và số công ca 185

TÀI LIỆU THAM KHẢO 190

PHẦN MỞ ĐẦU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG 057/L A- Giới thiệu chung:

- Cầu vượt sông 057/L( Sông Cả trên tuyến quy hoạch mạng lưới các tuyến giaothông quan trọng của huyện Nghi Xuân tỉnh Hà Tĩnh Nó là mạch máu giao thôngquan trọng không chỉ với Hà Tĩnh mà còn của cả nước vì nó nằm trên đường Quốc lộ8A

- Về kinh tế: Phục vụ vận tải sản phẩm, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa haikhu vực, là nơi giao thông hàng hoá trong tỉnh cũng như trong cả nước

- Về chnh trị, quân sự trong tình hình chiến tranh nó có ý nghĩa chiến lượt quantrọng, bảo đảm sự di chuyển quân nhanh, kịp thời cũng như sự chi viện của trungương

- Về văn hoá, khoa học kỹ thuật, sự thuận lợi góp phần tăng cường giao lưu văn

hoá, khoa học kỹ thuật của tỉnh nhà với các tỉnh bạn, nâng cao đời sống văn hoá và

tinh thần của nhân dân, tăng cường công tác quản lý của nhà nước với các vùng xungquanh

* Do tầm quan trọng nêu trên, nên việc cần phải xây dựng một cầu mới là mộtvấn đề cần thiết và cấp bách Đồng thời nghiên cứu áp dụng những tiến bộ khoa học

kỹ thuật, sử dụng kết cấu đơn giản gọn nhẹ, nhằm đáp ứng xây dựng cầu nhanh chóng,kịp thời bảo đảm độ bền vững Đem lại dáng vẽ mỹ quan và tạo vẽ đẹp cho dòng sông

1) Điều kiện xây dựng cầu:

- Điều kiện địa hình:

- Khu vựng xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, hai bờ sông tương đối bằngphẳng rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi công cũng như việc tổchức thi công xây dựng cầu

- Đặc điểm thuỷ văn:

Các số liệu đo đạc thuỷ văn cho thấy chế độ thuỷ văn ở khu vực này tương đối

ổn định mực nước chính lệch giữa hai mùa: Mùa mưa và mùa khô không lớn lắm, saunhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được

- Điều kiện địa chất :

Trong quá trình khảo sát để tiến hành khoan thăm dò địa chất và xác định cáclớp như sau:

-Lớp 1 : Sét dẻo dày trung bình 0,5m

-Lớp 2 : Cát hạt vừa dày trung bình 8m

-Lớp 3 : Đá phong hóa có chiều dày rất lớn.

Nhìn chung địa chất tại khu vực xây dựng cầu tương đối tốt Ta sẽ đóng cọc tới lớp thứ 3 là lớp Đá phong hóa

- Điều kiện xây dựng cầu :

- Đá: Vật liệu đã được khai thác tại mỏ gần khu vực xây dựng cầu Đá được vậnchuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện Đá ở đây đảm bảocường độ và kích cở để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu

- Cát: Cát dùng để xây dựng lấy ngay tại lòng sông, đảm bảo về độ sạch, cường

độ và số lượng

- Gổ: Gổ sử dụng làm ván khuôn và phục cho các công tác thi công khác là vậtliệu sẵn có tại địa phương nên việc cung cấp gổ cho công trường là rất kịp thời vàđúng yêu cầu

Sắt, thép, xi măng và nước đều được cung ứng đầy đủ đảm bảo chất lượng theo khảnăng yêu cầu

2) Nhân lực và máy móc thi công :

Hiện nay trong tỉnh có nhiều công ty xây dựng cầu đường có nhiều kinh nghiệmtrong thi công

Về biên chế tổ chức thi công các đội xây dựng cầu khá hoàn chỉnh và đồng bộ.Cán bộ có trình độ tổ chức và quản lý, nắm vững về kỹ thuật, công nhân có tay nghềcao, có ý thức trách nhiệm tốt Các đội cầu được trang bị máy móc thiết bị tương đốiđầy đủ để tiến hành thi công Nhìn chung về vật liệu xây dựng, nhân lực, máy mócthiết bị thi công, tình hình an ninh tại địa phương khá thuận lợi đảm bảo cho việc thicông đúng theo tiến độ đã định

3) Các chỉ tiêu kỹ thuật để thiết kế

+ Cầu qua sông : 057/L

+ Sông thông thuyền :Sông cấp IV

+ Khổ cầu : K=7,0 + 2 ¿ 1,75m

+ Tải trọng thiết kế : 0,65HL93 , đoàn người PL=4,0kN/m2

B) Đề xuất các phương án vượt sông:

Dựa vào mặt cắt ngang sông, khẩu độ cầu cũng như sông có yêu cầu thông thuyền ta

đề xuất các phương án vượt sông sau:

1 Phương án I: Kết cấu cầu dầm đơn giản BTCTƯST: 5x32m

Kết cấu phần trên: Dầm chủ chữ I bằng BTCT ứng suất trước căng sau Chiều cao dầm

s=2,3m Bản mặt cầu bằng BTCT dày 20cm Kết cấu phần dưới :Trụ dạng đặc thân hẹp bằng BTCT, bệ trụ bằng BTCT đặt trên cọc khoan nhồi D=1m, chiều dài cọc dự kiến L=12m Mố chữ U cải tiến bằng BTCT, bệ mố bằng BTCT đặt trên khoan nhồi D=1m, chiều dài cọc dự kiến L=12m

1.1.Kiểm tra khẩu độ thoát nước cầu:

∑L 0i : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ.

∑b i : tổng chiều dài tĩnh không ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ.

btr , bph : phần ăn sâu của mố trái, mố phải tại MNCN tính tới đầu kết cấu

Vậy khẩu độ đạt yêu cầu

2 Phương án II :Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT nhịp đơn giản 3x53m

Kết cấu phần trên: Giàn thép cao 8m,Bản mặt cầu bằng BTCT dày 20cm liên kết với dầm chủ qua các neo thép Trụ dạng đặc thân hẹp bằng BTCT, bệ trụ bằng BTCT đặt trên cọc khoan nhồi BTCT D=100 dài 12m Mố chữ U cải tiến bằng BTCT, bệ mố bằng BTCT đặt trên cọc khoan nhồi BTCT D=100 dài 12m

3.1.Kiểm tra khẩu độ thoát nước cầu:

∑L 0i : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ.

∑b i : tổng chiều dài tĩnh không ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ.

btr , bph : phần ăn sâu của mố trái, mố phải tại MNCN tính tới đầu kết cấu

PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG I: CẦU DẦM ĐƠN GIẢN BTCT ƯST 5 NHỊP 32m

-Loại cầu: Cầu dầm đơn giản bí tông cốt thĩp ứng suất trước

- Mô tả kết cấu phần trín:

+ Sơ đồ nhịp : Sơ đồ cầu đơn giản gồm 5 nhịp 32m

+ Lan can tay vịn, gờ chắn bânh BTCT, có f´c = 25MPa

+ Câc lớp mặt cầu gồm: - Lớp BT nhựa, dăy 60mm ; - Lớp bảo vệ dăy 10mm; - Lớp vải nhựa phòng nước, dăy 5mm

- Mô tả kết cấu phần dưới:

+ Mố: Dùng mố BTCT chữ U cải tiến, f´c = 30MPa

+ Trụ: Dùng trụ đặc thđn hẹp,bằng BTCT, f´c= 30MPa

+ Móng: Dùng cọc khoan nhồi BTCT đường kính D=100 dăi 30m

1600 5

CĐĐD +33.90

550 CỌ C DẪ CẦ U BẰ NG BTCT

8015 5

CÁT HẠ T VỪA (e=0.5) SÉT DẺO

26.00 30.00 34.00

24.00 20.00 18.00 14.00 -6.00 -10.00 -14.00

6 CỌ C KHOAN NHỒ I BTCT D=1m ,Ldk 30m

CAO ĐỘ TỰ NHIÊN (m) 8 KHOẢNG CÁCH LẺ (m) 9 K/CÁCH CỘ NG DỒ N(m)

+21.83

58.47 3

+19.12

93.06 4

MNTT +27,90 MNTN +25,95

Hình 1.1 :1/2 Mặt cắt dọc cầu dầm đơn giản BTCTƯST 32m x 5nhịp

1.1.Tính toân khối lượng câc bộ phận cầu:

1:1

CHÂN KHAY ĐÁ HỘ C XÂY VỮA M100

Hình 1.2: Mặt cắt ngang cầu

1.1.1Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu:

- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

+ Lớp bê tông nhựa: t1=0,06m ; γ1=22 KN /m3+ Lớp bảo vệ: t2=0,010 m ; γ2=18 KN /m3+ Lớp phòng nước: t3=0,005m ; γ 3=15 KN /m3

+ Lớp bê tông mui luyện: t4 0,05m;

1.1.2.Tính toán khối lượng lan can, tay vịn:

- Cấu tạo lan can tay vịn như sau:

200

Hình 1.3: Cấu tạo và kích thước lan can tay vịn

-Lan can tay vịn làm bằng BTCT Mác 250.Bố trí các cột lan can trên 1 nhịp 32m vớikhoảng cách 2 m,

+ Số cột lan can:2 x (16+1)=34(cột) +Số cột tay vịn:2 x 2x16=64(cột)

Bảng1.1: Bảng tính thể tích các cấu kiện cho 1 nhịp 32m:

Bảng 1.2: Khối lượng các cấu kiện trên 1 nhịp

BT (m3)

TrọnglượngBT(KN)

Trọnglượng cốtthép(KN)

Tổng trọnglượng của cấukiện(KN)

1.1.3.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:

- Kích thước các bộ phận kết cấu nhịp như sau:

-Dầm ngang được bố trí tại 5 mặt cắt nhịp cầu

-Tấm đan có kích thước như sau:

100

Hình 1.6: Cấu tạo tấm đan

-MCN bản mặt cầu như sau:

Bảng 1.3: Bảng tính khối lượng một nhịp cầu (L = 32m)

Hàm lượng thép (KN/m3 )

Trọng lượng thép (KN)

Trọng lượng BT(KN)

Khối lượng cấu kiện (KN)

-Tổng tĩnh tải giai đoạn I:Tính cho 1m dài cầu của nhịp 32m:

1.1.4.Tính toán khối lượng mố cầu:

1.1.4.1.Khối lượng mố trái và phải:

Mố là loại mố nặng chữ U cải tiến BTCT fc’= 30Mpa

-Cấu tạo mố trái, phải giống nhau về hình dạng, chỉ khác ở chiều cao như hình vẽ:

400

Hình 1.8: Cấu tạo và kích thước mố trái,phải

* Tính khối lượng cho mố trái,phải

Bảng 1.5: Tính khối lượng các bộ phận của mố A:

Tên cấu kiện

Khốilượng(m3)

Trọnglượng(kN)

Trọnglượngcốtthép(kN)

Trọnglượngkếtcấu(kN)

Tường

1.1.5.Tính toán khối lượng trụ cầu:

- Cấu tạo trụ: Các trụ có cấu tạo giống nhau, chỉ khác nhau ở chiều cao a có cấu tạo

95

500

160 200

Hình 1.9: Cấu tạo kích thước trụ cầu Bảng 1.6: Cách tính các trụ được thể hiện ở bảng sau:

Đơn vị

- Cấu tạo trụ số 2 đến trụ số 8: Trụ số 2 đến trụ số 4 có cấu tạo giống như trụ 1,

nhưng khác về chiều cao

Bảng 1.7: Khối lượng các trụ được tính bằng cách lập bảng sau:

Thể tíchthântrụ(m3)

Thểtích

bệ trụ(m3)

TổngThể tích(m3)

Trọnglượng bêtông (KN)

Hàmlượngthép(KN/

m3)

Trọnglượngthép(kN)

Khốilượngcấu kiện

1.2.TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU :

1.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ cầu:

Trọng lượng bản thân

7 Tĩnh tải giai đoạn II(thêm

1.2.2 Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ

1.2.2.1 Tính toán áp lực tác dụng lên mố:

*Ta xét Trạng thái giới hạn cường độ I

- Hệ số vượt tải của tải trọng bản thân là:1,25;hệ số vượt tải của lớp phủ: 1,5;hệ sốvượt tải của hoạt tải là: 1,75

a) Đối với mố trái

+ DC: Tĩnh tải giai đoạn I chia đều cho một dầm chủ /m dài cầu

+DW: Tĩnh tải giai đoạn II trên một mét dài cầu:

1 : hệ số tải trọng của trọng lượng bản thân, lan can tay vịn, gờ chắn bánh = 1,25

2 : hệ số tải trọng của các lớp mặt cầu = 1,5

 : diện tích đah của mố; =

1

2x1x31,4=15,7m  Gmốtt= (1,25x(148,61+8,81)+1,5x33,936)x15,7=3888,68(KN)

* Hoạt tải:

Ta xét hoạt tải xe tải thiết kế (LL) :

Bảng1.10: Phản lực do hoạt tải gây ra lên mố trái (0,65HL93)

(KN)

Phản lựcRi(KN)

2 2

+ yi : Tung độ của đường ảnh hưởng tương ứng dưới trục xe Pi

+ : Diện tích đường ảnh hưởng (m)+T: bề rộng người đi bộ =1,75m+PL=4,0kN/m2

+γpl=1,75

Bảng 1.11 Thay số vào ta có bảng kết quả Áp lực do hoạt tải tác dụng lên mố:

ÂAH R

Hình 1.11: Sơ đồ xếp tĩnh tải lên đường ảnh hưởng trụ số 1

-Do trọng lượng bản thân trụ:

+DC1+DC2=148,61+8,81=157,43(KN/m):Tổng tĩnh tải giai đoạn I+II

+DW=33,936(KN/m):Tổng tĩnh tải giai đoạn II

+ =

1

2x1x32,8=31,4m:Diện tích đường ảnh hưởng của trụ

 G2tt= (1,25x157,43+1,5x33,936)x31,4=7777,36(KN)

* Hoạt tải:

Trọng lượng do hoạt tải:

Ta tiến hành xếp tải cho từng trụ một, đối với từng loại xe một, để xét trường hợpbất lợi nhất Ta có các cách xếp tải như sau:

+ Tải trọng do xe 3 trục + Tải trọng làn :

+ Tải trọng do xe 2 trục + Tải trọng làn:

+ 90% (Tải trọng do xe 3 trục + Tải trọng làn): Trường hợp lấy 90% hiệu ứng của 2

xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước cách bánh sau xe kia là 15m, với hiệuứng 90% của tải trọng làn thiết kế

- Tải trọng do Xe tải 3 trục + Tải trọng làn:

3 1

TRỤ

CÁC THXẾP TẢI

1.3 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc

Theo số liệu khảo sát địa chất ta có tính chất các lớp đất dưới lòng sông cho nhưsau:

Loại đất Bề dày Bề dày SPT jf hệ số Hệ số Giá trị

Tổng sức kháng thành bên: Qs= jsqsAs = SjsqsliP = 2699,17 kN

Các giá trị trong bảng trên được tính như sau:

* Tính ma sát thành bên q s :

- Đối với đất rời :

qs = K*sv*tan(jf) <= 0.24 (Mpa) (Theo phương pháp của Tauma & Reese, Bảng 10.8.3.4.2-1)

+ Hệ số dính kết a được tra bảng theo quy trình

+ Su : Cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình

* Cách tính

S u :

Su = 0.06*N60 (bar) = 0.006*N60 (MPa)- (Theo công thức Terzaghi & Peck)

Trong đó :

+ N60: Kết quả SPT chuẩn hóa theo 60% năng lượng hữu ích = N*EH/60 =0,83N

Năng lượng hiệu quả EH = 50%

Hệ số hiệu chỉnh số búa SPT theo năng lượng thiết bị= EH/60= 0,83

* Cách tính ứng suất hữu hiệu thẳng đứng s' v tại trọng tâm mỗi lớp đất :

s'v =svz - uz

Tại các lớp đất trên mực nước ngầm :sv = g.li; uz = 0

Tại các lớp đất dưới mực nước ngầm :sv = gbh.li; uz = 9.81 (zi - l)

Trong đó :

+ gbh: Dung trọng bão hoà của lớp đất dưới mực nước ngầm (kN/m3)

gbh = (go+egw)/(1+e)

+ go : Dung trọng hạt khô

2.2 SỨC KHÁNG MŨI CỌC

Loại đất tại mũi cọc :3 ('1' = đất rời, '2' = đất dính, '3' = đá )

2.2.1 Sức kháng mũi cọc trong đất rời (Bảng 10.8.3.4.3-1)

1 Phương pháp Touma và Reese (1974), chỉ dùng khi Db > 10D

1.1/Đất rời qp = 0 (MPa) (Loại "1")

1.2/Chặt vừa qp = 1.5/k (MPa) (Loại "2")

qp < 0.096Ncorr đối với bùn không dẻo

Loại đất :1("1" đất rời,"2" bùn không dẻo")

N= 40(búa/300mm)-Số búa SPT-N chưa hiệu chỉnh

khoan

Db= 0(mm) Chiều sâu chôn của cọc khoan trong lớp đất chịu lực

'v= 0,11(MPa) Ứng suất lực thẳng đứng hữu hiệu

Đối với các đưòng kính đáy lớn hơn 1270mm, qp phải chiết giảm như sau

+ qp =6,333Sức kháng đơn vị mũi cọc(Mpa)

+ = 0,700- Hệ số hữu hiệu do cọc làm việc theo nhóm(10.7.3.10.2).Q

+ Khoảng cách tim đến tim của cọc theo thiết kế:3m

2.4 KẾT LUẬN

- Sức chịu tải của cọc theo đất nền:QR =4304,48kN

- Trọng lượng bản thân cọc:W =131,95kN

- Sức chịu tải của cọc(đã trừ đi tl bản thân cọc):Q =4172,53kN

Vậy sức chịu tải của 1 cọc là : Ptt=4172,53 kN

∑Ap : Tổng áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp phía trên ,tĩnh tải do trọng lượng bản thân

mố và hoạt tải gây ra lên mặt cắt đáy bệ mố

Ptt: Sức chịu tải của 1 cọc

Với : hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng:

∑Ap : Tổng áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp phía trên ,tĩnh tải do trọng lượng bản thân trụ và hoạt tải gây ra lên mặt cắt đáy bệ trụ Ptt: Sức chịu tải của 1 cọc

Với : hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng:

m³ T m³ T

1

BÊ TÔNG LAN CAN, TAY VỊN

BÊ TÔNG TRỤ

BÊ TÔNG MỐ

BÊ TÔNG BẢN GIẢM TẢI

m³

T

923,10 138,47 95,98 9,59 1540.17 154.02 373.07 37,31 18,40 1,84 379,26 37,93

K.L TOÀN CẦU

VẬT LIỆU

NHÂN CÔNG

CA MÁY

VẬT LIỆU

NHÂN CÔNG

CA MÁY

PHỤ LỤC 1 TỔNG DỰ TOÁN XÂY DỰNG CỦA PHƯƠNG ÁN I

ST

KÝ HIỆU CÁCH TÍNH

THÀNH TIỀN (1000đ)

28 Kiểm định chất lượng K12 20000

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU GIĂN THĨP 3x53m

2.1Tính toân khối lượng kí́t cđ́u nhịp:

MNCN +32,18

29.01

1.10

CAO ĐỘ TỰ NHIÊN (m) 8

KHOẢNG CÁCH LẺ (m) 9

+21.83 58.47 3

+19.12 93.06 4

+20.17 122.49 5

+23.40 143.98 6

+24.23 162.02 7

+31.21 195,95 8

MNTT +27,90 MNTN +25,95

CỌ C DẪ

CẦ U BẰ NG BTCT

1/2 MẶ T CHÍNH CẦ U BỐ TRÍ CHUNG CẦ U - TL: 1/200 1/2 MẶ T CẮ T DỌ C CẦ U

BẢN GIẢM TẢI CẤ P PHỐ I ĐÁ DĂM LOẠI 2 Dmax37.5 DÀY 30cm CẤ P PHỐI TỰ NHIÊN LOẠI B ĐẦ T ĐẠ

BÊ TÔNG NHỰA RỖ NG LOẠI I Dmax19 H=7cm CẤ P PHỐ I ĐÁ DĂM LOẠI I Dmax25 DÀY 15CM

BÊ TÔNG NHỰA CHẶ T LOẠI I Dmax12.5 H=5cm 5300

530 530 530 530 530 530 530 530 530

10

CĐMĐ +35.20

CÁT HẠ T VỪA

1.64

0

60 300 240 17.64

6 CỌ C KHOAN NHỒ I BTCT D=1m ,Ldk 16 m

1.64 500

24.14

6 CỌ C KHOAN NHỒ I BTCT D=1m ,Ldk 16m

850/2=425

125 300

1.64

40 CHÂN KHAY BT f'c=15MPa LỚP ĐÁ DĂM ĐỆ M DÀY 10cm

400

LAN CAN TAY VỊN

LAN CAN TAY VỊN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

20 19 18 17 16 15 14 13 12

8x5300

SƠ ĐỒ GIÀN

10x5300 HỆ LIÊN KẾ T DỌ C DẦ M

b R

q b K

,

Trong đó : gg : Trọng lượng thĩp trín 1m dăi giăn

L : Nhịp tính toân của giăn , l = 52,4 (m)

1,75 vă 1,25 : Câc hệ số tải trọng đối với hoạt tải vă tĩnh tải

R= 19000 (T/m2): cường độ của thĩp

β= 0,12: hệ số xĩt đến trọng lượng hệ liín kết

a,b : Câc đặc trưng trọng lượng ,lấy tuỳ theo kết cấu nhịp khâc nhau

Với cầu giăn , ta lấy a = b = 3,5

 : Trọng lượng riíng của thĩp lăm giăn ,  = 7850 kg/m3 hay  = 7,85T/m3.qmc : Trọng lượng phđn bố đều mặt cầu vă đường đi trín 1m dăi giăn, tính chia đều cho câc giăn chủ :