THUYET MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG A2 1.1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH QUẢNG NAM: 1.1.1. Vị trí địa lý chính trị : Cầu qua sông A2 thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam. Công trình cầu A2 nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị.

MỤC LỤC

PHẦN I: 2

THIẾT KẾ SƠ BỘ 2

(25%) 2

CHƯƠNG I: 3

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG A2 3

CHƯƠNG II 9

THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÀN THÉP 9

CHƯƠNG III: 25

4.2 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO GIÁ THÀNH DỰ TOÁN: 43

4.4 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN THEO ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC SỬ DỤNG .44 4.4.1 PHƯƠNG ÁN 1: 44

4.4.2 PHƯƠNG ÁN 2 44

K LÀ HỆ SỐ KỂ ĐẾN TÍNH CHẤT NGÀM Ở 2 ĐẦU 50

A TĨNH TẢI TÁC DỤNG: 50

5.3.KIỂM TRA BẢN MẶT CẦU THEO TTGH SỬ DỤNG (KIỂM TOÁN NỨT): 59

5.4.KIỂM TRA NỨT ĐỐI VỚI MÔMEN DƯƠNG 59

5.5.KIỂM TRA NỨT ĐỐI VỚI MÔMEN ÂM 60

CHƯƠNG 7: 118

THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRỤ SỐ 2 118

7.1 TẢI TRỌNG VÀ TỔNG HỢP NỘI LỰC: 118

7.1.1 SỐ LIỆU CHUNG: 118

7.1.2 KẾT CẦU PHẦN TRÊN: 118

7.1.3 SỐ LIỆU TRỤ: 118

7.1.4.TÍNH TOÁN CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ: 119

7.1.4.1 TĨNH TẢI: 119

7.1.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC MẶT CẮT : 129

7.2 KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT: 131

7.2.1 KIỂM TOÁN MẶT CẮT XÀ MŨ (A-A): 131

7.2.2 KIỂM TOÁN MẶT CẮT ĐỈNH MÓNG: I-I 142

7.2.3 KIỂM TOÁN MẶT CẮT TẠI ĐÁY MÓNG: II-II 150

7.2.3.1 KIỂM TRA SỨC KHÁNG CỦA BỆ CỌC CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA MỘT HƯỚNG 150

CÁC CÔNG TÁC BAN ĐẦU 166

PHẦN I:

THIẾT KẾ SƠ BỘ

(25%)

CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG A21.1 QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH QUẢNG NAM:

1.1.1 Vị trí địa lý chính trị :

Cầu qua sông A2 thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam Công trình cầu A2 nằm trêntuyến đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lượcphát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọngnối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị

Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và bằng phẳng, dân cưtương đối đông Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được làm trong thời kỳ chiếntranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp, không thống nhất Mạng lưới giao thông trongkhu vực còn rất kém

1.1.2 Dân số đất đai và định hướng phát triển :

Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 3 km nên dân cư ở đây sinh sống tăngnhiều trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cưđồng đều Dân cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buôn bán, kinhdoanh các dịch vụ du lịch Bên cạnh đó có một phần nhỏ sống nhờ vào nông nghiệp.Vùng này có cửa biển đẹp, là một nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nênlượng xe phục vụ du lịch rất lớn Mặt khác trong vài năm tới nơi đây sẽ trở thànhmột khu công nghiệp tận dụng vận chuyển bằng đường thủy và những tiềm năngsẵn có ở đây

1.2 THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG :

1.3 NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG A2:

Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng

xe chạy qua vùng này sẽ tăng đáng kể

1.4 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG A2:

Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải quasông M8 nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầugiao thông ngày càng cao của địa phương Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho cácngành kinh tế phát triển đặc biệt là ngành dịch vụ du lịch

Cầu A2 nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnhQuảng Nam Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị

xã và vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xãhội của tỉnh

Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lạigiữa hai khu vực, là nơi giao thông hàng hóa trong tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựngcầu mới là cần thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung củatỉnh

1.5 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU :

1.5.1 Địa hình :

Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, hai bên bờ sông tương đốibằng phẳng rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi công cũng nhưviệc tổ chức xây dựng cầu

1.5.2 Khí hậu :

Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa Thời tiết phân chia rõ rệttheo mùa, lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau Ngoài ra ở đây cònchịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa đông bắc vào những tháng mưa, độ ẩm ở đâytương đối cao do gần cửa biển

1.5.3 Thủy văn :

Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn ở khu vực này ổn định,mực nước chênh lệch giữa hai mùa: mùa mưa và mùa khô là tương đối lớn, saunhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được:

MNCN: 10,0m

MNTT: 7,0m

MNTN: 0,0m

Lớp 3: Cát hạt trung dày vô cùng.

Với địa chất khu vực như trên, xây dựng cầu ta dùng móng cọc khoan nhồi khoanxuống dưới lớp cuối cùng khoảng 5m là Cát hạt trung và tính toán cọc vừa chốngvừa ma sát

1.5.5 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu :

Vật liệu đá: vật liệu đá được khai thác tại mỏ gần khu vực xây dựng cầu Đáđược vận chuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện Đá ở đâyđảm bảo cường độ và kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu

Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng được khai thác gần vị trí thi công, đảm bảo độsạch, cường độ và số lượng

Vật liệu thép: sử dụng các loại thép trong nước như thép Thái Nguyên,… hoặccác loại thép liên doanh như thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép được lấy tại cácđại lý lớn ở các khu vực lân cận

Xi mămg: hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh thànhluôn đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho cáccông trình xây dựng rất thuận lợi, luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầucông trình đặt ra

Thiết bị và công nghệ thi công: để hòa nhập với sự phát triển của xã hội cũngnhư sự cạnh tranh theo cơ chế thị trường thời mở cửa, các công ty xây dựng côngtrình giao thông đều mạnh dạn cơ giới hóa thi công, trang bị cho mình máy mócthiết bị và công nghệ thi công hiện đại nhất đáp ứng các yêu cầu xây dựng côngtrình cầu

Nhân lực và máy móc thi công: hiện nay trong tỉnh có nhiều công ty xây dựngcầu đường có kinh nghiệm trong thi công Về biên chế tổ chức thi công các đội xâydựng cầu khá hoàn chỉnh và đồng bộ Cán bộ có trình độ tổ chức và quản lí, nắmvững về kỹ thuật, công nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao Các đội thicông được trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ Nhìn chung về vật liệu xâydựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi công, tình hình an ninh tại địa phương kháthuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đã đề ra

1.6 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỂ THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU :

1.6.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật :

Việc tính toán và thiết kế cầu dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật sau:

- Quy mô xây dựng: vĩnh cửu

- Tải trọng: đoàn xe HL-93 và đoàn người 300daN/m2

- Dùng kết cấu trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa

Theo địa chất tại khu vực xây dựng cầu ta sử dụng móng cọc khoan nhồi tínhtoán theo cọc chống ngàm vào trong đá 1~1,5m

- Dàn thép gồm 10 khoan với d = 7,5m, chiều cao dàn chủ h = 9m.

- Mặt cắt ngang có 5 dầm dọc phụ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 1,6 m

- Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép

- Bố trí các lỗ thoát nước Φ =100 bằng ống nhựa PVC

Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng BTCT 300×300×20cm Gia cố

1/4 mô đất hình nón bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày10cm; chân khay đặt dưới mặt đất sau khi xói 0,5m tiết diện 100×50cm.

- Kết cấu trụ:

Năm trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa Móngtrụ dùng móng cọc khoan nhồi bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến10,3m (trụ T1, T2)

Phương án 2: cầu dầm thép liên hợp bản BTCT 5nhịp: 5 x 30= 150m

- Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 5 nhịp: 5x30 (m)

- Dầm giản đơn liên hợp bản BTCT có chiều cao dầm chủ 1,5m

- Mặt cắt ngang có 5 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 1,9 m

- Chân đế lan can tay vịn và dải phân cách bằng BTCT, phần trên của lan cantay vịn làm bằng các ống thép tráng kẽm, đáp ứng yêu cầu về mặt mỹ quan

- Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép

- Bố trí các lỗ thoát nước Φ =100 bằng ống nhựa PVC

Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng BTCT 300×300×20cm Gia cố

1/4 mô đất hình nón bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày10cm; chân khay đặt dưới mặt đất sau khi xói 0,5m tiết diện 100×50cm.

- Kết cấu trụ:

Năm trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30MPa Móngtrụ dùng móng cọc khoan nhồi bằng BTCT có f’c=30MPa, chiều dài dự kiến10,3m

CHƯƠNG II

THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÀN THÉP

2.1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH:

2.1.1 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:

Kết cấu nhịp: gồm 2 nhịp 75m, mặt cắt ngang gồm 5 dầm dọc phụ bố trí cách nhau1.6m:

- Chiều dài mỗi nhịp 75m

- Chiều cao dàn chủ 9m

- Bản bêtông mặt cầu dày 15cm

- Khoan dàn 7,5m

Kích thướt mặt cắt ngang như hình vẽ:

1/2 mặt cắt ngang tại gối trên trụ 1/2 mặt cắt ngang tại gối trên mố

29

26 312

,

Trong đó :

+ gg : Trọng lượng thép trên 1m dài giàn + L : Nhịp tính toán của giàn , l = 74,4 (m)+ 1,75 và 1,25 : Các hệ số tải trọng đối với hoạt tải và tĩnh tải

+ R= 19000 (T/m2): cường độ của thép

+ β= 0,12: hệ số xét đến trọng lượng hệ liên kết

+ a,b : Các đặc trưng trọng lượng ,lấy tuỳ theo kết cấu nhịp khác nhau

Với cầu giàn , ta lấy a = b = 3,5 + γ : Trọng lượng riêng của thép làm giàn , γ = 7850 kg/m3 hay γ =

qmc = 2

1

×(0,6×7,5+0,25×2×1,5+0,08×7,5+0,03×2×1,5)

= 2,97 T/m = 29,7 KN/m Trong đó :0,08 và 0,03 là: Trọng lượng trên 1m2 của hệ dầm mặt cầu và dầmđường người đi

+ K0: tải trọng tương đương của hoạt tải thiết kế có kể đến lực xung kích và hệ số phân bố tải trọng

K0= (1+IM)gxttk.m.ktd+ gttl.0,93+ 0,3.gpl

Trong đó:

1+IM: Hệ số xung kích được tính như sau:

Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, tác động tĩnh học của xe hai trục thiết kế hay xe tảithiết kế không kể lực ly tâm và lực hãm, phải được tăng thêm một tỉ lệ phần trămcho lực xung kích Hệ số xung kích được lấy bằng : (1+IM/100)

Với IM: Lực xung kích tính bằng phần trăm Tất cả các trạng thái giới hạnkhác trừ trạng thái giới hạn mỏi và giòn lấy IM = 25%

100

251

Ktd: tải trọng tương đương của xe tải thiết kế ứng với đường ảnh hưởng dạngtam giác đỉnh ¼ nhịp

4.3m 35 145

gxttk, gttl, gpl: các hệ số phân phối ngang được xác định theo quy tắc đòn bẩy

* Hệ số phân bố hoạt tải đối với momen:

114 160 160

2%

TTL 60

Dah RA

58 38

Hình 1.4.3: Chất tải tính toán hệ số phân bố hoạt đối với mômen.

Ta tính được các giá trị:

y1 = 1,2; y2 = 1,03; y3 = 0,93; y4 = 0,86 ; y5 = 0,66 ; y6 = 0,52

- Với một làn thiết kế ta lấy hệ số làn: m =1,2

Với xe tải thiết kế:

)(

2

12,

* Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt:

Khi một làn thiết kế chịu tải:dùng phương pháp đòn bẩy

DC= 75×(14,33 +1,576) = 1192,95 KN

Trọng lượng toàn cầu:

DCtoàncầu= 1192,95×2=2385,9 KN

⇒ Tổng tĩnh tải giai đoạn 1: DC = 1,590(T/m) = 15,90(KN/m)

2.1.2 Tính toán khối lượng mố:

Mố là loại mố chữ U BTCT M300, 2 mố có kích thước giống nhau như hình vẽ:

50 170

Hình 1.4.4: Cấu tạo mố chữ U phương án I.

Khối lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông của mố là 100Kg/m3 Khốilượng thép trong 2 mố:

Hình 1.4.5: Cấu tạo trụ đặc phương án I.

+Thể tích bê tông thân trụ:

→Trọng lượng bê tông 1 trụ : DC tr =269,08 25 6727(× = KN)

Khối lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông trụ là 100Kg/m3 Khốilượng thép trong 1 trụ: 269,08 x 0,1= 26,908 (T) = 269,08 (KN)

→Tổng khối lượng thép cho 1 trụ T1 : 269,08 (KN)

2.2 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU :

2.2.1 Trọng lượng bản mặt cầu và hệ dầm của nhịp giàn thép

- Bản mặt cầu của nhịp giàn thép

Kêt cấu lớp phủ mặt cầu dày 75mm gồm:

+ Lớp bê tông nhựa

2.2.3 Trọng lượng phần lan can, tay vịn, đá vỉa :

* Trọng lượng lan can tay vịn lấy bằng 1,5KN/m

2.3 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ.

2.3.1 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:

* Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu: :[ điều 5.7.4.4,trang 37, 22TCN272- 05]:

Pr= ϕPn

* Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Sức kháng đỡ tính toán của các cọc Qr có thể tính như sau: Theo 1.2.1 trang 7 sáchmóng cọc phân tích và thiết kế:

Sức chịu tải cực hạn của cọc được cjia thaqnhf sức kháng bên và sức khángmũi như sau:

Qr = Pu = Qs + Qp

Trong đó: Qs – Sức kháng bên

Qs = uΣqs∆zi

Hay Qs = qs.As ( với As = u.Σzi )

Ở đây: qs – Ma sát đơn vị cực hạn của cọc

u – Chu vi than cọc

∆zi- Chiều dài đoạn phân tố cọc mà trên đó qs được coi là hằng số

u∆zi- Diện tích xung quanh của đoạn phân tố cọc

Qp – Sức kháng mũi

Qp = qp Ap

Ở đây: qp-Sức kháng mũi đơn vị cực hạn của cọc

Ap-Tiết diện ngang mũi cọc

Áp dụng phương pháp thí nghiệm hiện trường SPT ta có:

Bảng tính sức kháng bên đơn vị qs hay (fs) (kPa) trong các lớp đất địa chất:

Bảng tính sức kháng mũi đơn vị qp1 và qp2 tại lân cận 14(m) kPa:

z(m) N60 qp=306N60

qpi ở giữa lớp phântố

1.2m XHTTK XTTK TTL

Hình 1.4.8: Đường ảnh hưởng phản lực tại mố

+ Tải trọng do xe tải thiết kế + tải trọng làn + người gây ra:

3 1

yi : Tung độ đường ảnh hưởng tương ứng dưới trục bánh xe pi

ω : Diện tích đường ảnh hưởng, ω = 37,2

đah Rmố

T : Bề rộng đường người đi, T = 1,5m.

Vậy : P1 = 1,75 x 2 x 1 x 1,25 x (145 x 1+145 x 0,955+35 x 0,895) + 1,75 x 2 x 1 x9,3 x 37,2 + 1,75 x 2 x 1,5 x 3 x 37,2 = 3174,01(KN)

⇒ P1 = 3174,01(KN)

+ Tải trọng do xe hai trục thiết kế + tải trọng làn + người gây ra:

2 2

⇒ P2 = 2756,85 (KN)

So sánh ta chọn giá trị của hoạt tải là: P1 = 3174,01 (KN)

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên mố cầu là:

4.3m 35 145 145 4.3m XHTTK

Hình 1.4.9: Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ.

+ Tải trọng do xe tải thiết kế + tải trọng làn + người gây ra:

3 1

⇒ P2 = 4548,8 (KN)

So sánh ta chọn giá trị của hoạt tải là: P1 = 4968,14 (KN)

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên trụ T1 là:

β: hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng, β = 1,6

AP: tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng

ĐahT1

Ptt: sức chịu tải tính toán của cọc.

Lập bảng tính toán như sau:

kế ngàm sâu ít nhất 300 mm trong bệ móng sau khi đã dọn đi tất cả các vật liệu cọc

hư hại Lớp bê tông bảo vệ dày hơn 150 mm Cọc phải được ngàm sâu trong bệ cọc

BẢNG VẬT LIỆU, DỰ TOÁN GIÁ THÀNH Phân tích đơn giá phương án I cầu dàn thép nhịp 2x75m ST

T Mã ĐM Hạng mục Đơn vịK.L cả cầu Đơn giá (đồng) Thành tiền (1000 đồng)

Bảng thống kê giá thành phương án I

Tổng dự toán xây dựng của phương án I cầu Giàn STT Hạng mục chính Ký hiệu Cách tính Thành tiền (1000đồng)

Mười hai tỷ bốn trăm chín chín triệu sáu trăm sáu tư đồng /

CHƯƠNG III:

THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU THÉP LIÊN HỢP BẢN

BTCT 5 NHỊP 30M

3.1 Tính tốn các hạng mục cơng trình:

3.1.1 Tính tốn khối lượng kết cấu nhịp:

Kết cấu nhịp: gồm 5 nhịp, mỗi nhịp cĩ 5 mặt cắt ngang gồm 6 dầm thép I bố trícách nhau 2,0m:

- Chiều dài mỗi nhịp 30m

- Chiều cao tồn bộ kết cấu nhịp 1,5m trong đĩ:

LỚP BÊ TÔNG NHỰA CHẶT (6cm)

LƠP TẠO MUI LUYỆN

25

0 7020 50

-Kết cấu lớp phủ mặt cầu dày 75mm gồm:

+ Lớp bê tông nhựa

+ Lớp phòng nước

-Các lớp phủ mặt cầu có khối lượng xấp xỉ =0,3T/m2

-Diện tích các lớp phủ mặt cầu 1 kết cấu nhịp dài 30 m:

30.10,9=327 ( m2 )-Trọng lượng lớp phủ mặt cầu 1 kết cấu nhịp dài 30 m:

DW MC = 327.0,3= 98,1( T ) =981(KN)

3.1.2.2.Trọng lượng phần chân lan can tay vịn, lan can, tay vịn:

- Cấu tạo lan can tay vịn như sau:

25 50

Ta bố trí các cột lan can trên 1 nhịp 30m với khoảng cách 2 m, riêng tại hai đầu nhịp

ta bố trí 2 cột cách nhau 1,5m Vậy toàn nhịp có 2.18=36 cột

- Khối lượng các cấu kiện như bảng dưới đây:

HẠNG

MỤC

Thể tích bêtông 1 cái (

Tính cho 1 nhịp 30mThể tích

bê tông (

3

m )

Trọnglượng bêtông(KN)

420

500 1190

50 700

→ Trọng lượng bê tông của 2 mố: DC bt m2 =7538, 25 6990 14528, 25(+ = KN)

Khối lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông của mố là 100Kg/m3 Khốilượng thép trong 2 mố:

+Thể tích bê tông thân trụ:

→Trọng lượng bê tông 1 trụ : DC tr =209, 27 25 5231,9(× = KN)

Khối lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông trụ là 100Kg/m3 Khốilượng thép trong 1 trụ T1 hoặc T4: 209,27 x 0,1= 20,927(T) = 209.27 (KN)

→Tổng khối lượng thép cho 1 trụ T1 hoặc T4: 209,27 (KN)

Trụ T2, T3 có kích thướt giống nhau như hình vẽ dưới đây:

Hình 1.4.5: Cấu tạo trụ đặc phương án II.

+Thể tích bê tông thân trụ:

→Trọng lượng bê tông 1 trụ : DC tr =245,89 25 6147, 4(× = KN)

Khối lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông trụ là 100Kg/m3 Khốilượng thép trong 1 trụ T2 hoặc T3: 245,89 x 0,1= 24,589 (T) = 245,89 (KN)

→Tổng khối lượng thép cho 1 trụ T2 hoặc T3 : 245,89 (KN)

3.2.Tính toán số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ.

* Tính sức chịu tải của cọc

Sử dụng cọc đóng bằng BTCT TD 35x35cm chiều dài cọc dự kiến là 14.5m Phầnngàm vào đài cọc dài 30cm, đoạn đập đầu cọc dài 20cm, vậy phần cọc cắm vào đất

là 14m Mũi cọc nằm trong lớp cát hạt trung lẫn cuội sỏi

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

- Bản thân cường độ vật liệu làm cọc bị phá hoại

- 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 Sức chịu tảicủa 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:

Ptt= min{P , r Q r}

* Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu: :[ điều 5.7.4.4,trang 37, 22TCN272- 05]:

Pr= ϕPn.Trong đó:

* Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Sức kháng đỡ tính toán của các cọc Qr có thể tính như sau: Theo 1.2.1 trang 7 sáchmóng cọc phân tích và thiết kế:

Sức chịu tải cực hạn của cọc được cjia thaqnhf sức kháng bên và sức khángmũi như sau:

Qr = Pu = Qs + Qp

Trong đó: Qs – Sức kháng bên

Qs = uΣqs∆zi

Hay Qs = qs.As ( với As = u.Σzi )

Ở đây: qs – Ma sát đơn vị cực hạn của cọc

u – Chu vi than cọc

∆zi- Chiều dài đoạn phân tố cọc mà trên đó qs được coi là hằng số

u∆zi- Diện tích xung quanh của đoạn phân tố cọc

Qp – Sức kháng mũi

Qp = qp Ap

Ở đây: qp-Sức kháng mũi đơn vị cực hạn của cọc

Ap-Tiết diện ngang mũi cọc

Áp dụng phương pháp thí nghiệm hiện trường SPT ta có:

Bảng tính sức kháng bên đơn vị qs hay (fs) (kPa) trong các lớp đất địa chất:

Bảng tính sức kháng mũi đơn vị qp1 và qp2 tại lân cận 14(m) kPa:

z(m) N60 qp=306N60

qpi ở giữa lớp phântố

- Trọng lượng kết cấu nhịp truyền xuống:(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I

và giai đoạn II truyền xuống):

2

W.5,1.25,

35KN 110KN

145KN 145KN

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

ω : Diện tích đường ảnh hưởng, ω = 13,7

T : Bề rộng đường người đi, T = 1,5m

+ Tải trọng do xe hai trục thiết kế + tải trọng làn + người gây ra:

2 2

So sánh ta chọn giá trị của hoạt tải là: P 1 = 1978,96 (KN) (bất lợi hơn).

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên mố cầu là:

- Trọng lượng kết cấu nhịp truyền xuống:(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I

và giai đoạn II truyền xuống):

2

W.5,1.25,

35KN 110KN

145KN 145KN

+ Tải trọng do xe tải thiết kế + tải trọng làn + người gây ra:

3 1

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

ω : Diện tích đường ảnh hưởng, ω = 13,7

T : Bề rộng đường người đi, T = 1,5m

So sánh ta chọn giá trị của hoạt tải là: P 1 = 1978,96 (KN) (bất lợi hơn).

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên mố cầu là:

mố B + G tt + P 1 = 9422,8+2489,15+1978,96 =13890,91(KN)

A P mố B = 13890,91 (KN).

- Trọng lượng kết cấu nhịp truyền xuống:

(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II truyền xuống):

Trong đó:

DC: Tỉnh tải giai đoạn I (1 nhịp 30m), DC = 2408,01 (KN)

DW: Tỉnh tải giai đoạn II(1 nhịp 30m), DW = 1312,2 (KN)

- Trọng lượng do hoạt tải:

430 430 120

110KN 35KN 110KN 145KN

- Trọng lượng kết cấu nhịp truyền xuống:(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I

và giai đoạn II truyền xuống):

G tt =(1,25.DC+1,5.DW)

Trong đó:

DC: Tỉnh tải giai đoạn I (1 nhịp 30m), DC = 2408,01 (KN)

DW: Tỉnh tải giai đoạn II(1 nhịp 30m), DW = 1312,2 (KN)

- Trọng lượng do hoạt tải:

430 430 120

110KN 35KN 110KN 145KN

3 1

β: hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng, β = 1,6

AP: tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng

Ptt: sức chịu tải tính toán của cọc

Lập bảng tính toán như sau:

Hình 4.2.5: Sơ đồ bố trí cọc cho trụ.

- Các trụ P2, P3, có sơ đồ bố trí cọc giống nhau được thể hiện trong hình 4.2.6