ĐỒ ÁN TỐT NGIỆP CẦU ĐÚC HẪNG

-Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểukiến thức tại trờng, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gianqua của mỗi sinh viên

Trởng ưỈi hồc giao thẬng vận tải hẾ Nời

Khoa cẬng trỨnh

bờ mẬn cầu hầm

**********

ưổ Ìn tột nghiệp thiết kế cầu dầm liàn từc

Ẽục hẫng cẪn bÍng

GiÌo viàn hợng dẫn: Nguyễn VẨn Vịnh

GiÌo viàn Ẽồc duyệt: Nguyễn ưực Dúng

Sinh viàn thỳc hiện: TrÞnh VẨn BÍng

Lợp: Cầu_ưởng S¾t K45

Trởng: ưH Giao thẬng vận tải

HẾ nời : thÌng 5 – 2009

kỹ s có trình độ chuyên môn vững chắc để nắm bắt và cập nhật đợc những côngnghệ tiên tiến hiện đại của thế giới và xây dựng nên những công trình giao thôngmới, hiện đại, có chất lợng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng

đất nớc trong thời đại mới mở cửa

-Sau thời gian học tập tại trờng ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sựchỉ bảo dạy dỗ tận tình của những tầy cô trong trờng ĐHGTVT nói chung và cácthầy cô trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa Công trình nói riêng, em đã tích lũy đợcnhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ s trong tơng lai

-Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểukiến thức tại trờng, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gianqua của mỗi sinh viên Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã đợc sự giúp

đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa Công trình để

có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng tiến độ

-Do thời gian làm đồ án và trình độ lý thuyết cũng nh các kinh nghiệm thực tế còn

có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót

Em xin kính mong các thầy, cô trong Bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn

Đồ án cũng nh kiến thức chuyên môn của mình

-Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2009

TRịNH VĂN BằNG

THIếT Kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

NHận xét của giáo viên h ớng dẫn

………

………

………

………

THIếT Kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

NHận xét của giáo viên đọc duyệt

………

THIếT Kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Giới thiệu CHUNG

1 Tiêu chuẩn kỹ thuật

- Tiêu chuẩn 22TCN272 - 05 Bộ Giao thông vận tải

- Tải trọng thiết kế : HL93 , tải trọng ngời 3 KN/m2

2 Quy mô công trinh

-Công trình cầu vĩnh cửu có tuổi thọ > 100 năm

3 Cấp thông thuyền : Sông thông thuyền cấp II

5 Đặc điểm địa chất, thuỷ văn

Điều kiện thuỷ văn ít thay đổi:

THIếT Kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Mục lục

Trang

Phần 1: Thiết kế sơ bộ 7

Chơng 1: Phơng án sơ bộ 1 8

Cầu BTCT DƯL đúc hẫng cân bằng

Chơng 2: Phơng án sơ bộ 2 41

Cầu dây văng Chơng 3: Phơng án sơ bộ 3 65

Chơng 4: So sánh lựa chọn phơng án 95

phần II: thiết kế kỹ thuật 99

Chơng 5: tổng quan về phơng án kỹ thuật 99

Chơng 6: Tính toán dầm chủ 101

Chơng 7: tính toán bản mặt cầu 177

Chơng 8: Thiết kế mố cầu 188

Chơng 9: thiết kế trụ 237

Chơng 10: thiết kế thi công 265

Phần I

Thiết kế sơ bộ

-Yêu cầu tính toán cho phơng án sơ bộ

- Sơ bộ lựa chọn các kích thớc cơ bản của mố, trụ

- Xác định các hiệu ứng tải, tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ móngtheo TTGH Cờng độ I Sơ bộ xác định số cọc trong móng

1.2 Tổng quan công nghệ đúc hẫng cân bằng

-Phơng pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dần từng đốt theo sơ đồhẫng cho tới khi nối liền thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh Có thể thi công hẫng từ trụ

đối xứng ra 2 phía (gọi là đúc hẫng cân bằng) hoặc thi công hẫng dần từ bờ ra Ưu

điểm nổi bật của loại cầu này là việc đúc hẫng từng đốt dầm trên đà giáo giảm đ ợcchi phí đà giáo Mặt khác đối với các dầm có chiều cao mặt cắt thay đổi thì chỉ việc

điều chỉnh cao độ ván khuôn Phơng pháp thi công hẫng không phụ thuộc vào

điều kiện sông nớc và và không gian dới cầu Loại cầu này thờng sử dụng chocác loại nhịp từ 80 - 130 m và lớn hơn nữa

-ở nớc ta, nhiều cầu BTCT DƯL thi công hẫng đã xây dựng nh cầu Phù Đổng,

cầu Non Nớc, cầu Hoà Bình, cầu Tân Đệ, cầu Yên Lệnh

-Từ các phân tích trên, ta lựa chọn phơng án cầu liên tục BTCT dự ứng lực thi côngtheo công nghệ đúc hẫng cân bằng

1.3 Bố trí chung

9.864 2.244

-24.756

+0.037 +10.137

-26.963

-3.497 +7.603

-2.897 +7.603

-27.363

-0.363 +10.686

-26.856

+0.144 +9.864

-19.646 -24.403

+2.597 +8.774

100 40000 50 40000 50 40000 50 40000 50 4940 LcÇu = 496070

MNCN:+3.50

Bè trÝ chung cÇu

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

1.3.1 KCN cầu chính

-Dầm hộp liên tục 3 nhịp có chiều cao thay đổi, bằng bêtông Grade 4500 CTDƯLloại tao cáp 7 sợi xoắn có đờng kính danh định 15,2 mm

- Chiều cao dầm trên đỉnh trụ h= 5,5 m

- Chiều cao dầm tại giữa nhịp h= 2,5 m

-Chiều cao dầm tại 2 đầu mút nhịp biên h = 2,5 m

- Cốt thép DƯL kéo trớc là loại tao 7 sợi xoắn, đờng kính tao là 15.2mm

1.3.3 Cấu tạo trụ cầu

- Trụ nhịp chính là trụ thân nặng, đổ tại chỗ, BT cấp A có fc’= 30 Mpa

- Trụ cầu dẫn dùng loại trụ thân hẹp , đổ tại chỗ, BT cấp A có fc’= 30 Mpa

- Các trụ đợc dựng trên móng cọc khoan nhồi : D = 1,5m

- Phơng án móng : Móng cọc đài thấp

1.3.4 Cấu tạo mố cầu

- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ, BT cấp A có fC’ = 30 MPa

- Mố của kết cấu nhịp dẫn đợc đặt trên móng cọc khoan nhồi D=1,5m

1.4.2.1 Đờng cong đáy dầm

-Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi là 1 parabol bậc 2 tại mặt cắt giữa nhịp

Đờng cong đáy dầm-Phơng trình Parabol bậc 2 có dạng: y1 = ax2 + bx + c

h l

x h H

+Trong đó:

y : Là chiều cao dầm tại mặt cắt cách mặt cắt giữa nhịp một khoảng x

H : Là chiều cao dầm tại mặt cắt trên gối

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

h : Là chiều cao dầm tại mặt cắt giữa nhịp

lh : Là chiều dài đoạn cánh hẫng có chiều cao thay đổi

1.4.2.2 Phân chia đốt đúc

-Để đơn giản trong quá trình thi công và phù hợp với trang thiết bị hiện có của đơn

vị thi công ta phân chia đốt đúc nh sau:

+Đốt trên đỉnh trụ : do = 12m (khi thi công sẽ đồng thời lắp 2 xe đúc trên trụ)+Đốt hợp long nhịp giữa : dhl = 2m

1.4.3 Tải trọng và tổ hợp tải trọng

1.4.3.1 Các loại tải trọng tác dụng

a Tĩnh tải giai đoạn I

-Để đơn giản tính toán ta giả thiết trong mỗi đoạn, chiều cao dầm thay đổi tuyếntính

-Khi tính ta coi nh trọng lợng dầm trong một đốt phân bố đều và có giá trị theo tiếtdiện giữa đốt ( Lấy giá trị trung bình của 2 mặt cắt 2 bên )

-Trọng lợng các đốt tính theo công thức:

DCTC = V  

DCTT =1.25  DCTC

 - Trọng lợng riêng của bê tông ,  = 24.5 KN/m3

b.Tĩnh tải giai đoạn 2:

-Trong tính toán sơ bộ ta có thể lấy gần đúng giá trị của DW = 35,1(kN/m)c.Tải trọng thi công:

-(Lấy theo điều 5.14.2.3.2)

-Tải trọng thi công đợc lấy là tải trọng rải đều CLL= 0.2410 = 2,4 (KN/m)

-Tải trọng xe đúc lấy chọn loại xe đúc có trọng lợng : CE = 800 (KN) đặt cách mépkhối 2m Vậy Mxd = 1600kNm

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

-Lực xung kích không áp dụng cho tải trọng bộ hành hoặc tải trọng làn thiết kế

- Hệ số làn : Khi trên cầu xếp hai làn xe thì lấy m = 1.0

e.Hoạt tải

-Hoạt tải xe HL-93, tải trọng làn và ngời đi bộ lấy theo quy trình 22TCN:272-05.Tuỳ thuộc vào dạng đờng ảnh hởng mà xếp tải sao cho bất lợi nhất

1.4.3.2 Các loại tải trọng tác dụng.

-Trong quy trình 22TCN:272-05 mỗi tổ hợp xét đến các tải trọng với hệ số khácnhau theo các trạng thái giới hạn khác nhau, và yêu cầu kiểm toán cụ thể đối vớitừng tổ hợp tải trọng.Trong phạm vi đồ án này chỉ xét đến hai tổ hợp tải trọng sau

đây:

- Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ I

+ Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn cờng độ I(Điều 3.4.1.1)

MU= (P..M DC1 + P M DC2 +P M DW +1.75MLL+IM +1.75M LP )

+ Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cờng độ I(Điều 3.4.1.1)

VU= (P V DC1 + P V DC2 +P V DW +1.75VLL+IM +1.75V LP )

-Trong đó :

- MU : Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ I

- VU : Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ I

- P : Hệ số xác định theo theo bảng 3.4.1-2

Đối với DC1 và DC2 : P max =1.25, P min= 0.9

Đối với DW : P max =1.5 , P min= 0.65

-  : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, và sự quan trọng trong khai thác xác

định theo Điều 1.3.2, = 1

- IM: Hệ số xung kích IM = 0.25% Theo Điều 3.4.1-1

- Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng

-MU=M DC1 +M DC2 +M DW +MLL+IM +M DN

-VU=V DC1 + V DC2 +V DW +VLL+IM +V DN

1.5 Tính toán nội lực theo các giai đoạn

-Do đặc điểm của công nghệ thi công hẫng, sơ đồ kết cấu bị thay đổi liên tục quacác giai đoạn thi công Căn cứ vào trình tự thi công và sơ đồ kết cấu ta chia ra cácgiai đoạn tính toán :

Giai đoạn thi công hẫng từ hai trụ T4, T5

Chuẩn bị hợp long nhịp giữa

Đang thi công hợp long nhịp giữa

Tháo xe đúc và ván khuôn

Giai đoạn khai thác

-Nội dung tính toán các giai đoạn: Tiến hành tính toán nội lực tại các mặt cắt d ớitác dụng của tải trọng trong từng giai đoạn thi công và khai thác Để từ đó tính ra

số bó cốt thép DƯL cần thiết tại mỗi mặt cắt để đảm bảo cho kết cấu đợc an toàntrong suốt quá trình thi công cũng nh khai thác Số bó cốt thép phải đảm bảo có ítnhất trên mỗi mặt cắt đợc neo hai bó

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

1.5.1 Giai đoạn thi công :

-Kết cấu nhịp đợc thi công hẫng đối xứng từ trụ ra

-Đối với đốt trên trụ (K0) đợc đổ tại chỗ trên ván khuôn

-Các đốt tiếp theo đợc đúc trên xe đúc chuyên dụng theo phơng pháp đúc hẫngcân bằng

-Nội dung tính toán trong giai đoạn này là xác định nội lực trọng lợng cốt thép dựứng lực cần thiết cho mỗi đợt thi công Số lợng cốt thép và lực căng trớc phải

đảm bảo an toàn cho kết cấu trong suốt quá trình thi công

-Nội lực tại các mặt cắt đợc tính thông qua chơng trình MIDAS

-Sơ đồ 1:Giai đoạn thi công hẫng

-Sơ đồ tính toán giai đoạn này là dạng khung T

K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11

K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

K11

Pxd

Mxd Pbtu

Pxd Mxd Pbtu

-Tải trọng tác dụng giai đoạn này gồm có:

+Trọng lợng bản thân của các đốt đúc: Hệ số lấy bằng 1.25

+Trọng lợng của xe đúc: Hệ số lấy bằng 1.25

+Trọng lợng bê tông ớt của khối đúc cuối cùng: Hệ số lấy bằng 1.25

+Tải trọng thi công: q = 0.24x10=2.4(kN/m): Hệ số lấy bằng 1.5

-312877,4 -312877,4

-Sơ đồ 2:Giai đoạn hợp long nhịp biên

-Sơ đồ tính toán giai đoạn này là khung T

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

HL1

K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

+Trọng lợng bê tông ớt của khối hợp long: Hệ số lấy bằng 1.25

+Tải trọng thi công: q = 0.24x10=2.4(kN/m): Hệ số lấy bằng 1.5

-Sơ đồ 3:Giai đoạn hợp long nhịp giữa

-Sơ đồ tính toán của giai đoạn này là dầm mút thừa

HL K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11

Pxd/2 Phl/2 +

HL DG1 K11 K10 K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0

-Tải trọng tác dụng giai đoạn này gồm có:

+Trọng lợng bản thân của các đốt đúc: Hệ số lấy bằng 1.25

+1/2 trọng lợng của xe đúc: Hệ số lấy bằng 1.25

+1/2 trọng lợng bê tông ớt của khối hợp long giữa: Hệ số lấy bằng 1.25

+Tải trọng thi công: q = 0.24x10=2.4(kN/m): Hệ số lấy bằng 1.5

-305368,1 -305368,1

-Sơ đồ 4: Sơ đồ dỡ tải thi công(Dầm liên tục nhiều nhịp)

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Pxd/2 Pxd/2

TTTC = 2.4(kN/m)

-Tải trọng tác dụng sơ đồ này gồm này gồm có:

+1/2 trọng lợng của xe đúc tác dụng ở 2 đầu của đốt hợp long hớng lên: Hệ sốlấy bằng 1.25

+Tải trọng thi công: q = 0.24x10=2.4(kN/m) hớng lên: Hệ số lấy bằng 1.5

+14713,9 -10931,1 +14713,9

-Sơ đồ 5:Cầu chịu tĩnh tải phần II(DW).(Sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp)

DW= 35.1(kN/m)

-Tải trọng tác dụng sơ đồ này gồm này gồm có:

+Tải trọng phần II: DW = 35.1(kN/m): Hệ số lấy bằng 1.5

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

+9553.2 +25929.8 +9553.2 -Tổ hợp 2: MU=1,25..M DC + 1.5M DW +1.75(MLan +(1+IM) Mxtk +M LP )

Mxtk:Do xe 2 trục gây ra

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

-Trong sơ đồ này đợc dùng để bố trí cốt thép DƯL và kiểm tra sức chịu tải củacác mặt cắt trong qúa trình thi công hẫng

1.5.2.Tổ hợp nội lực trong các giai đoạn:

-So sánh giá trị mômen của các giai đoạn thi công và giai đoan khai thác với 3 tổ hợptải trọng

-Lấy sơ đồ 3 + sơ đồ 4 + sơ đồ 5 + sơ đồ 6 đem so sánh với sơ đồ 1 và sơ đồ 2 lấy giá trị max để bố trí cốt thép DƯL

M(TTGHCĐ)Sơ đồ 5

M(TTGHCĐ)Sơ đồ 6

M(TTGHCĐ)Tổng

f'ci 0 9 c  40 , 5

-Hệ số quy đổi hình khối ứng suất (5.7.2.2), 1 = 0.764

-Cờng độ chịu kéo khi uốn, (5.4.2.6)

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

MPa f

f r  0 , 63 c  4 , 226

1.6.1.2 Thép cờng độ cao:

-Sơ bộ chọn một bó thép bao gồm 19 sợi xoắn đờng kính danh định 15.2mm dohãng VSL(Thuỵ Sỹ) sản xuất với các thông số kỹ thuật của sợi theo tiêu chuẩnA.S.T.M nh sau:

 Mặt cắt danh định: 140mm2

 Đờng kính danh định: 15.2 mm

 Cấp của thép : 270 (chùng dão thấp)

 Cờng độ chịu kéo: 1860Mpa

 Cờng độ chảy : 1674Mpa

 Mô đuyn đàn hồi quy ớc: 197000Mpa

 Thép có độ chùng dão thấp của hãng VSL: ASTM A416 Grade 270

 Hệ số ma sát:  = 0.2

 Hệ số ma sát lắc trên 1mm bó cáp: K = 6.610-7 (mm-1)(5.9.5.2.2b)

ứng suất trong thép ứng suất khi kích: f pj  1395MPa

 Chiều dài tụt neo :L 0.01m

1.6.1.3.Thép thờng.

-Giới hạn chảy tối thiểu của cốt thép thanh: f y 420MPa

-Môdun đàn hồi : E s  200000MPa

1.6.2 Tính toán cốt thép dự ứng lực

-Để bố trí cốt thép DƯL cho mặt cắt đỉnh trụ ta lấy giá trị mômen âm có giá trị tuyệt

đối lớn nhất trong các giai đoạn thi công và khai thác.Vây Mu = 421620,4 kN.m

-Để bố trí cố thép DƯL cho mặt cắt giữa nhịp ta lấy giá trị mômen lớn nhất ở mặt cắt giữa nhịp của cả 3 tổ hợp tải trọng.Vây Mu = 30138.3 kN.m

1.4.6.2.1 Bố trí cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm ở mặt cắt đỉnh trụ.

a.Xác định bề rộng bản cánh hữu hiệu (be) Điều 4.6.2.6.2

-Các dầm hộp,dầm bê tông phân đoạn và các dầm hộp đúc tại chỗ: Có thể giả thiết

bề rộng bản cánh hữu hiệu bằng bề rộng bản cánh thực nếu nh:

b ≤ 0.1li

b ≤ 3do

-Trong đó:

do : Chiều cao của kết cấu nhịp,do= 5500mm

li : Chiều dài nhịp quy ớc

Đối với dầm liên tục, li = 0.8l đối với nhịp cuối

li = 0.6l đối với nhịp giữa

Đối với mặt cắt trên trụ,ta có li = 0.8*58000 = 46400mm

Chiều dày bản cánh trên quy đổi:hb = 516mm

 Quy đổi bản cánh dới:

Ta có: Svát + Sbản = 5550000(mm2) Kết quả tính bằng Autocad

Chiều dày bản cánh dới quy đổi:hf = 925mm

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Chiều dày bản bụng:bw = 1000mm

Chiều cao toàn dầm:H =5500mm

Chiều cao bản bụng:h = 4059mm

-Cờng độ kéo qui định của thép DƯL:fpu = 1860 Mpa(cho tao thép M270)

-Giới hạn chảy fpy = 0.9fpu = 0.9x1860 = 1674 Mpa (A.5.4.4.1)

)

f

f 04 1 ( 2 k

05.085.0

'

-Giả sử TTH đi qua sờn, theo 5.7.3.1.1-3 tacó:

p

pu ps w c

f w c y

s y s pu ps

d

f kA b f

h b b f f

A f A f A

' 1 '

'

85.0

85.0

y s y s pu ps

d

f kA b f

f A f A f A

' '

85

p pu

0 2 2

' 1

f w

f c s

y s p

pu

ps

n

h a b b h f a

d f A a d f

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

1.4.6.2.2 Bố trí cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm ở mặt cắt đỉnh trụ.

a.Xác định bề rộng bản cánh hữu hiệu (be) Điều 4.6.2.6.2

-Các dầm hộp,dầm bê tông phân đoạn và các dầm hộp đúc tại chỗ: Có thể giả thiết

bề rộng bản cánh hữu hiệu bằng bề rộng bản cánh thực nếu nh:

b ≤ 0.1li

b ≤ 3do

-Trong đó:

do : Chiều cao của kết cấu nhịp,do= 5500mm

li : Chiều dài nhịp quy ớc

Đối với dầm liên tục, li = 0.8l đối với nhịp cuối

li = 0.6l đối với nhịp giữa

Đối với mặt cắt trên trụ,ta có li = 0.8*58000 = 46400mm

b :Chiều rộng thực của bản cánh tính từ bản bụng dầm ra mỗi phía,nghĩa là

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Chiều dày bản cánh trên quy đổi:hb = 516mm

 Quy đổi bản cánh dới:

Ta có: Svát + Sbản = 2550000(mm2) Kết quả tính bằng Autocad

Chiều dày bản cánh dới quy đổi:hf = 425mm

Chiều dày bản bụng:bw = 1000mm

Chiều cao toàn dầm:H =2500mm

Chiều cao bản bụng:h = 1559mm

-Cờng độ kéo qui định của thép DƯL:fpu = 1860 Mpa(cho tao thép M270)

-Giới hạn chảy fpy = 0.9fpu = 0.9x1860 = 1674 Mpa (A.5.4.4.1)

f

f 04

05.085.0

f w c y

s y s pu ps

d

f kA b f

h b b f f

A f A f A

' 1 '

'

85.0

85.0

y s y s pu ps

d

f kA b f

f A f A f A

' '

85

p pu

0 2 2

' 1

f w

f c s

y s p

pu

ps

n

h a b b h f a

d f A a d f

- Träng lîng cña líp phñ, lan can, gê ch¾n (DW)

- Ho¹t t¶I HL93 + T¶I träng bé hµnh

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Thể tích T.Lợng

(m3) (KN)

1 Bệ mố Vbm= b1*a1*c2 126.5 3099.25

2 Tờng thân Vtt=a3.b6.c3 53.5 1310.14

3 Tờng đầu ( trên ) Vtđ=a8.b7.c3 12.7 309.93

4 Mấu đỡ bản quá độ Vmđ =(b11+a9/2)*a9*(c3-2*c1) 1.4 34.73

5 Tờng cánh ( phần đuôi) Vtcd=(2b4+b3)*a5*c1 3.8 93.20

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Trọng lợng của lớp bê tông tạo dốc lấy bằng: 23(kN/m3)

-Vây trọng lợng riêng của lớp phủ là:DW = 23.93(kN/m)

-Do cha tính đến lan can và cột đèn lên sơ bộ ta có thể lấy :DW = 35.1(kN/m)

1.7.6.Hoạt tảI tác dụng lên KCN:

-Vẽ ĐAH phản lực tại gối tại gối xếp xe 3 trục:

fy’ = (0.6 : Giới hạn chảy của cốt thép cọc

As : Diện tích cốt thép của tiết diện cọc

1.7.8.1.2.Sức kháng của cọc theo đất nền.

-Sức kháng đỡ tính toán của cọc theo đất nền đợc xác định theo Điều 10.7.2.3-2 nhsau:

p qp s

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Số liệu về các lớp đất nền nh sau:

STT Loạiđất Chiềudày SPT Su α (Mpa)qs Qs(N) qs qs.Q s

Do mũi cọc đặt vào lớp đất cát, theo 10.8.3.4.3-1, ta có:

Theo Reese và Wright, qp = 0.064 N đối với chỉ số SPT (N) <60

Vậy, mũi cọc đặt vào tầng đất cát có SPT = 30, nên:

qp = 0.06430=1.92 (Mpa)

45 0

132515

.1]

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

1.8.1.Cấu tạo trụ cầu.

- Hiệu ứng do một xe tải + tải trọng làn

- 90% Hiệu ứng của (hai xe tải + tải trọng làn), mỗi xe cách nhau 15 m vàkhoảng cách giữa hai trục sau là 4,3 m

- Hiệu ứng do một xe hai trục + tải trọng làn

-Sử dụng phần mềm MiDas Civil 7.01 để tính phản lực do các tổ hợp tải trọng gây ra

ta có kết quả sau:

+TH1: Tổ hợp 1: 1,25.DC + 1.5DW + 1.75(1xe 3 truc(1+IM) + Lan Load +PL)

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

+TH2: Tổ hợp 2: 1,25.DC + 1.5DW + 1.75(1 xe 2 truc(1+IM) + Lan Load +PL)

+TH3: Tổ hợp 3: 1,25.DC + 1.5DW + 1.75(0.9(2 xe tảI cách nhau 15m (1+IM) + LanLoad) +PL)

+Bề rộng bệ trụ theo phơng ngang cầu: B = 14.5(m)

+Bề rộng bệ trụ theo phơng dọc cầu:A = 8.5(m)

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

1.8.2.3.Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ.

Pu = Ru + 1.25xPthân trụ +1.25xPbệ trụ - 0.9xPđẩy nổi = 52633.43(kN)

85 , 0 ( c c y S

fy’ = (0.6 : Giới hạn chảy của cốt thép cọc

As : Diện tích cốt thép của tiết diện cọc

1.6.1.2.Sức kháng của cọc theo đất nền.

Sức kháng đỡ tính toán của cọc theo đất nền đợc xác định theo Điều 10.7.2.3-2

nh sau:

p qp s

qs = 0,0025 N < 0,19 (Mpa) (theo Quiros và Reese – 10.8.3.4.2-1)

Số liệu về các lớp đất nền nh sau:

STT Loại

đất

Chiềudày SPT Su α qs

(Mpa) Qs(N) qs qs.Q s

1 Sét 3.363 16 0.088 0.35 0.0308 488.112 0.55 268.46 (N)

Do mũi cọc đặt vào lớp đất cát, theo 10.8.3.4.3-1, ta có:

Theo Reese và Wright, qp = 0.064 N đối với chỉ số SPT (N) <60

Vậy, mũi cọc đặt vào tầng đất cát có SPT = 30, nên:

qp = 0,06430=1.92 (Mpa)

45 0

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

1.8.3.Sơ bộ xác định số cọc trong móng

57.107462.9

52633.435

- Tháo dỡ ván khuôn, đà giáo

- Đắp đất nền đờng, xây tứ nón, chân khay, hoàn thiện mố

1.9.2 Thi công trụ:

- Đóng cọc định vị và vòng vây cọc ván thép

- Thi công đảo nhân tạo

- Khoan cọc, trong qúa trình khoan có sử dụng dung dịch Bentonite để ổn địnhthành vách Hạ lồng cốt thép, đổ bêtông cọc

- Đào đất tới cao độ thiết kế, đổ bêtông bịt đáy dày 1m

- Hút nớc ra khỏi hố móng và đổ bêtông bệ móng

- Lắp dựng ván khuôn, đà giáo, cốt thép, đổ bêtông thân trụ

Thi công nhịp dẫn bằng giá long môn.

- Chế tạo dầm trong bãi đúc

- Làm đờng di chuyển cho giá long môn trên vị trí bãi sông gần bờ

- Vận chuyển dầm ra vị trí

- Hai xe con di chuyển theo phơng ngang đa dầm vào vị trí Hạ dầm xuốnggối

- Lặp lại trình tự thi công trên cho tới khi hoàn thành nhịp 2 Sau khi căng kéo

CT DƯL của nhịp dầm liên tục thì tiến hành lắp đặt nhịp dầm số 3

1.9.3.2 Thi công KCN cầu chính bằng công nghệ đúc hẫng cân bằng.

- Lắp dựng trụ tạm, đà giáo thi công đoạn dầm trên đà giáo

- Thi công đốt K0 trên đà giáo mở rộng trụ

- Neo đốt K0 xuống trụ bằng các thanh thép CĐC Lắp 2 xe đúc trên đốt K0.Lắp dựng ván khuôn, cốt thép và đổ bêtông đốt dầm Khi bêtông đạt cờng độtiến hành căng CT DƯL trong và CT DƯL ngang

- Hoàn thành công tác đúc hẫng cân bằng các đốt dầm

- Thi công đốt hợp long với nhịp biên

- Thi công đốt hợp long giữa nhịp

- Hoàn thiện cầu

Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp

Chơng 2: phơng án sơ bộ 2

Cầu Dây văng

2.1 Tổng quan về cầu dây văng

-Cầu dây văng là một kết cấu liên hợp gồm các dầm cứng bằng BTCT hoặc bằngthép và các bó cáp cờng độ cao đóng vai trò là các dây văng Các dây văng đ ợc liênkết vào đỉnh trụ tháp và treo vào một số điểm trên dầm cứng Nhờ có cấu tạo đó, hệdầm cứng ngoài đợc nâng đỡ trên các gối cứng tại các vị trí trụ mà còn đợc nâng đỡtrên hệ thống gối đàn hồi tại vị trí liên kết các dây xiên Do đó, nội lực và độ võng dotĩnh tải và hoạt tải trong dầm cứng giảm đi đáng kể, cho phép vợt đợc nhịp lớn Mặtkhác, cầu dây văng có hình dáng kiến trúc đẹp, đa dạng nhờ việc bố trí hợp lý các sơ

đồ dây, chiều cao trụ tháp cũng nh kết cấu nhịp

2.2 Bố trí chung

+7.757 +9.961

+6.818 -18.29

12 Cäc khoan nhåi

D = 2.0m,L = 20m +3.71

Thiết kế S Ơ BỘ đồ án tốt nghiệp

2.2.1 KCN cầu chính

- Mặt cắt ngang KCN cầu chính có dạng hộp, chiều cao không đổi H=2,0 m

- CTDƯL trong sử dụng loại bó cáp gồm tao cáp 7 sợi xoắn có đờng kính danh

2.2.2 Cấu tạo tháp cầu

- Tháp cầu có dạng cột tháp mềm, dầm chủ kê lên tháp cầu qua gối cầu

- Vật liệu: BTCT cấp A có f’C= 45 Mpa

- Thân trụ đợc dựng trên móng cọc khoan nhồi : D = 2 m

2.2.3 Cấu tạo mố cầu

- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ, BT cấp A có fC’ = (0.6 = 30 MPa

- Mố của kết cấu nhịp dẫn đợc đặt trên móng cọc khoan nhồi D=1,5 m

2.3 Tính toán thiết kế sơ bộ KCN

2.3.1 Sơ bộ chọn số lợng cáp trong dây văng.

-Căn cứ vào các đồ án thiết kế đã xây dựng, sơ bộ lựa chọn số lợng tao cáp trong các

bó cáp nh sau:

Thiết kế S Ơ BỘ đồ án tốt nghiệp

-44.412

24 Cọc khoan nhồi

D = 2.0m,L = 40m -0.412

+50.988

+9.608 +9.961

-18.29

12 Cọc khoan nhồi

D = 2.0m,L = 20m +3.71

2.3.2.Kiểm toán ứng suất trong các bó cáp.

2.3.2.1.Điều kiện kiểm toán.

pu i

fpu : Cờng độ chịu kéo quy định của cáp, fpu = 1860(Mpa)

2.3.2.2.Xác định ứng lực tính toán trong các dây theo TTGHCĐI

a.Tải trọng tác dụng ở giai đoạn này bao gồm :

-Trọng lợng bản thân của KCN

-Tĩnh tải phần II.Lây bằng 35.1(kN/m)

-Hoạt tải xe và ngời

Sử dụng chơng trình Midas/Civil 7.01 để xác định nội lực trong dây văng.Mô hình nh sau:

Thiết kế S Ơ BỘ đồ án tốt nghiệp

Mô hình không gian

Mô hình theo mặt cắt ngang sôngb.Kết quả nội lực trong các dây văng nh sau:

-Lấy kết quả lớn hơn trong 2 tổ hợp sau: