Sau thời gian học tập ở trường bằng sự nỗ lực của bản thân cộng với sự chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong Trường Đại học Giao thông Vận tải nói chung, các thầy, cô giáo trong k
Trang 1Lêi nãi ®Çu
ước vào thời kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất
hạ tầng kỹ thuật, giao thông vận tải là một ngành được quan tâm đầu tư nhiều vì
nó như là huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng để phát triển các ngành khác Thực tế hiện nay lĩnh vực này rất cần những người kỹ sư có chuyên môn vững vàng để có thể nắm bắt được công nghệ mới, hiện đại, để xây dựng các công trình cầu, đường có chất lượng cao góp phần phát triển cơ sở hạ tầng đất nước
Sau thời gian học tập ở trường bằng sự nỗ lực của bản thân cộng với sự chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong Trường Đại học Giao thông Vận tải nói chung, các thầy, cô giáo trong khoa Công trình nói riêng đến nay em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho người kỹ sư
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự nỗ lực và học hỏi trong 5 năm học, là sự đánh giá, tổng kết các kiến thức đã được học của mỗi sinh viên Trong thời gian này được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong bộ môn Cầu - Hầm, đặc biệt là sự giúp
đỡ của:
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Lam
Giáo viên đọc duyệt: PGS.TS Nguyễn Ngọc Long
Em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình, thực hiện xong Đồ án thiết kế tốt
nghiệp
Vì điều kiện thời gian và trình độ hạn chế nên tập đồ án tốt nghiệp này chắc không tránh khỏi những thiếu sót
Rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô giáo và bạn đọc
Xin chân thành cảm ơn !
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
B
Hà Nội, tháng 05 năm 2008
Sinh viên:
Nguyễn Văn Hiếu
Trang 2HƯỚNG DẪN
Trang 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
Trang 4
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU 01
MỤC LỤC 04
PHẦN I: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ
CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I 09
I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 09
II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 09
2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 09
2.2 Sơ đồ kết cấu 09
III TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP 11
3.1 Tính toán cho phương án sơ bộ 11
3.2 Tính toán kết cấu nhịp……… 11
IV TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊN DƯỚI 28
4.1.Tính toán trụ cầu 28
4.2 Tính toán mố cầu 33
V TÍNH TOÁN SỐ CỌC TRONG MÓNG 42
VI DỰ KIẾN CÔNG TÁC THI CÔNG 42
6.1 Thi công trụ 42
6.2 Thi công mố 43
6.3 Thi công kết cấu nhịp 44
CHƯƠNG II: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II 46
I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 46
1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 46
1.2 Bố trí chung phương án 46
1.3 Giới thiệu chung về kết cấu nhịp chính 46
II LỰA CHON CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHỊP CHÍNH 46
2.1 Đường cong trục vòm 46
2.2 Tải trọng tác động thường xuyên DC 48
2.3 Thiết kế dầm chủ 51
2.4 Tính duyệt các bộ phận của kết cấu nhịp 56
2.5 Tính lượng cốt thép và tính duyệt dầm chủ 56
III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤ 60
3.1 Cấu tạo trụ 60
3.2 Tải trọng tác dụng lên trụ 60
3.3 Sức chịu tải của cọc 62
IV TÍNH TOÁN MỐ CẦU 62
4.1 Kích thước thiết kế mố 62
4.2 Tải trọng tác dụng lên mố 63
4.3 Tính sức chịu tải của cọc 63
4.4 Tính toán sơ bộ số cọc trong móng 63
4.5 Dự kiến công tác thi công 63
4.6 Thi công kết cấu nhịp chính 64
Trang 5CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ III 66
I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 66
1.1 Sơ đồ bố trí chung của cầu 66
1.2 Mô tả kết cấu phần trên 66
1.3 Mô tả tóm tắt kết cấu phần dưới 68
1.4 Mặt cầu và công trình phụ 68
1.5 Vật liệu chế tạo dàn 68
II NỘI DUNG TÍNH TOÁN 69
2.1 Tĩnh tải của cầu 69
2.2 Tính hệ mặt cầu 71
2.3 Tính nội lực các thanh dàn chủ 72
2.4 Kiểm toán nội lực các thanh dàn chủ, nội lực dầm dọc dầm ngang 77
III TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊN DƯỚI 80
3.1 Tính toán trụ cầu 80
3.2 Tính toán mố cầu 84
IV DỰ KIẾN CÔNG TÁC THI CÔNG 92
4.1 Thi công trụ 92
4.2 Thi công mố 92
4.3 Thi công kết cấu nhịp 93
CHƯƠNG V: SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 95
I KHÁI NIỆM CHUNG 95
II SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN 95
2.1 Phương án I 95
2.2 Phương án II 96
2.3 Phương án III 96
III LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 97
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 98
I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 98
II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 99
2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 99
2.2 Sơ đồ kết cấu 99
CHƯƠNG II: TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 102
I PHÂN CHIA ĐỐT DẦM 102
II PHƯƠNG TRÌNH THAY ĐỔI CAO ĐỘ ĐÁY DẦM 102
2.1 Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm 103
2.2 Xác định cao độ mặt dầm chủ 103
2.3 Xác định các kích thước cơ bản của mặt cắt dầm… ………103
2.4 Tính toán đặc trưng hình học mặt cắt tiết diện 104
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NỘI LỰC CÁC GIAI ĐOẠN 107
I TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I (DC) 107
II TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN II (DW) 108
2.1 Tĩnh tải giai đoạn II 108
Trang 62.2 Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II 109
III CÁC SƠ ĐỒ VÀ NỘI DUNG TÍNH TOÁN 109
3.1 Các sơ đồ tính toán 109
3.2 Nội dung tính toán 112
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 128
I TÍNH LƯỢNG CỐT THÉP TRONG GĐ THI CÔNG 128
1.1 Đặc trưng vật liệu 128
1.2 Quy đổi mặt cắt 128
1.3 Xác định sơ bộ số bó cốt thép trong gđ thi công 129
CHƯƠNG V: KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP 133
I KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN I 133
1.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi 133
1.2 Tính mất mát ứng suất trong giai đoạn thi công 135
1.3 Kiểm toán theo TTGH CĐ I tại mặt cắt 16-16 140
II KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN II 145
2.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi 146
2.2 Tính mất mát ứng suất trong giai đoạn khai thác 146
2.3 Kiểm toán theo TTGH CĐ I 152
CHƯƠNG VI: TÍNH BẢN MẶT CẦU 159
I CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU 159
1.1 Sơ đồ tinhas toán bản mặt cầu 159
1.2 Tĩnh tải giai đoạn II 159
II NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN 161
III TÍNH TOÁN MÔ MEN TRONG BẢN MẶT CẦU 161
3.1 Tính toán mô men do các lực thành phần gây ra 161
3.2 Tổ hợp nội lực 164
IV THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO BẢN MẶT CẦU 166
V KIỂM TOÁN THEO TTGH CĐ 167
CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ MỐ CẦU 168
I GIỚI THIỆU CHUNG 168
II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ 168
2.1 Các loại tải trọng tác dụng lên mố 168
2.2 Các mặt cắt càn kiểm toán với mố 168
2.3 Tĩnh tải kết cấu nhịp tính toán 169
2.4 Hoạt tải, tải trọng người và tải trọng khác 170
2.5 Tính toán tĩnh tải mố 174
2.6 Nội lực do áp lực đất 176
III TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI CÁC MẶT CẮT 179
3.1 Nguyên tắc tính và bố trí cốt thép 179
3.2 Kiểm toán mặt cắt I-I 182
3.3 Kiểm toán mặt cắt II-II 186
3.4 Kiểm toán mặt cắt III-III 189
3.5 Kiểm toán mặt cắt IV-IV 192
IV KIỂM TOÁN ĐÁY MÓNG 195
4.1 Kiểm toán độ lệch tâm đáy móng 195
4.2 Kiểm toán ứng suất đáy móng 196
Trang 7V TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MÓNG MỐ 196
5.1 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu 196
5.2 Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền 197
5.3 Tính số cọc trong móng 198
CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ TRỤ CẦU 200
I GIỚI THIỆU CHUNG 200
II KẾT CẤU PHẦN TRÊN 200
III SỐ LIỆU TRỤ 200
IV CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ 201
4.1 Tĩnh tải 201
4.2 Hoạt tải xe 203
4.3 Hoạt tải người đi bộ 203
4.4 Lực hãm xe 203
4.5 Lực ly tâm 203
4.6 Tải trọng gió 203
4.7 Áp lực nước tĩnh 207
V KIỂM TOÁN 208
5.1 Kiểm toán mặt cắt đỉnh móng 208
5.2 Kiểm toán mặt cắt đáy móng 216
VI TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 220
6.1 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu 220
6.2 Tính số cọc trong móng 221
CHƯƠNG IX: TÍNH TOÁN THI CÔNG 222
I TÍNH TOÁN MỞ RỘNG TRỤ 222
1.1 Tải trọng tác dụng 222
1.2 Chọn tiết diện các thanh của kết cấu đà giáo mở rộng trụ 223
1.3 Kiểm toán các thanh trong hệ đà giáo mở rộng trụ 224
II TÍNH TOÁN THANH NEO ĐỈNH TRỤ 225
III TÍNH TOÁN VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP 226
3.1 Tính chiều dày lớp BT bịt đáy 226
IV THIẾT KẾ VÁN KHUÂN THÉP 226
4.1 Tính toán ván khuôn thép 226
4.2 Tính ván đáy 231
CHƯƠNG X: TỔ CHỨC THI CÔNG PA KỸ THUẬT 232
I THI CÔNG MỐ CẦU 232
1.1 Cấu tạo mố gồm có 232
1.2 Đề xuất phương án thi công mố M1 232
1.3 Nội dung chi tiết của từng công việc 233
II THI CÔNG TRỤ P3 241
2.1 Các thông số kỹ thuật của trụ 241
2.2 Đề xuất phương án thi công 241
2.3 Phương án thi công chi tiết trụ P3 242
III THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 242
3.1 Thi công các khối đỉnh trụ P3 và P4 243
3.2 Đúc hẵng cân bằng các khối 244
3.3 Đổ bê tông phần nhịp biên và hợp long nhịp biên 245