SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang i TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Chuyên ngành: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : Th
Trang 1SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
Chuyên ngành: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn : Th.S PHẠM ĐỆ Sinh viên thực hiện :
Mã số sinh viên : Lớp :
TP Hồ Chí Minh, Ngày 29 Tháng 06 Năm 2020
Trang 2
SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang ii
LỜI CẢM ƠN
- - Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn là Thầy PHẠM ĐỆ, quý thầy cô trong tổ bộ môn và bạn bè, … cùng với việc vận dụng những kiến thức đã được học từ trước đến nay, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình
Trong quá trình làm đồ án, em nhận thấy các kiến thức thầy cô đã truyền đạt là hết sức cần thiết và quý báu Đó chính là hành trang cho em vững bước vào cuộc sống
và chắp cánh cho em thực hiện những ước mơ của mình
Để vững chắc hơn trong bước đường kế tiếp của mình thì em cần phải khẳng định mình thông qua lần bảo vệ này Chính vì thế em rất mong nhận được sự ủng hộ và giúp
đỡ cua quý thầy cô, bạn bè… để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện Trong quá trình làm đề tài, mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng hạn chế về kiến thức bản thân cũng như về thời gian nên không tránh khỏi có những sai sót
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo ân cần của Thầy PHẠM ĐỆ, cùng toàn thể quý thầy cô trong bộ môn và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ và hướng dẫn
em trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp
Về phần mình em xin hứa sẽ hết sức cố gắng mang những kiến thức đã được học
để vận dụng vào thực tế góp phần công sức nhỏ bé của mình vào công cuộc xây dựng
và đổi mới của ngành giao thông vận tải nước nhà
Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 6 năm 2020
Sinh viên
PHAN THANH THƯƠNG
Trang 3SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang iii
TTGH CĐI: Trạng thái giới hạn cường độ I
TTGH CĐII: Trạng thái giới hạn cường độ II
TTGH CĐIII: Trạng thái giới hạn cường độ III
TTGH SD: Trạng thái giới hạn sử dụng
TTGH ĐB: Trạng thái giới hạn đặc biệt
CVT: Cọc ván thép
Trang 4SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang iv
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Bảng 3.1 Lớp bê tông bảo vệ 6
Bảng 3.2 Sơ bộ số lượng dầm 8
Bảng 3.3 trọng lượng lan can 10
Bảng 3.4 Khối lượng của phương án 1 18
Bảng 4.1 Đặc trưng cường vật liệu 21
Bảng 4.2 Lớp bê tông bảo vệ 22
Bảng 4.3 trọng lượng lan can 25
Bảng 4.4 Khối lượng phương án 2 34
Bảng 5.1 Bảng khai toán phương án 1, tiết diện I căng sau 38
Bảng 5.2 Bảng khai toán phương án 2 Tiết diện bản bê tông liên hợp dầm thép 41
Bảng 7.1 tải trọng tác dụng lên ;ề bộ hành 53
Bảng 7.1 Thông số lực tác dụng 58
Bảng 9.1 tung độ đường ảnh hương 85
Bảng 9.2 Giá trị đường ảnh hưởng phản lực gối 86
Bảng 9.3 Kết quá tính giá trị đường ảnh hưởng các Ri 86
Bảng 9.4 Tung độ đường ảnh hưởng 86
Bảng 9.5 Bảng hệ số trạng thái giới hạn 88
Bảng 9.6 Tổng hợp momen Max và Min 91
Bảng 9.7 Tổ hợp nội lực cho V3 93
Bảng 10.1 Tổng hợp tải trọng tác dùng lên dầm chính 104
Bảng 10.2 Tổng hợp hệ số phân bố ngang 113
Bảng 10.3 Nội lực do tĩnh tải và hoạt tải chưa nhân hệ số 120
Trang 5SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang v
121
Bảng 10.5 Tổng hợp lực cắt do hoạt tải và do tĩnh tải ở TTGH CĐ 1 (N.mm) 121
Bảng 10.1 Tổng hợp momen do hoạt tải và do tĩnh tải TTGH SĐ1 122
Bảng 10.2 Tổng hợp lực cắt do hoạt tải và do tĩnh tải TTGH CĐ 1( N.mm) 123
Bảng 10.1 Tổng hợp thông số cáp 130
Bảng 10.2 Bảng tọa độ cáp 130
Bảng 10.1 Đặc trưng hình học của tiết diện dầm biên và dầm giữa ở giai đoạn 3 135
Bảng 10.2 Tổng hợp mất mát ứng suất do ma sát 138
Bảng 10.3 Tổng hợp mất mát do ép sít neo 139
Bảng 10.1 Bảng tổng hợp mất mát ứng suất 146
Bảng 10.1 ứng suất thớ dưới 149
Bảng 10.1 Ứng suất thớ trên 150
Bảng 10.1 Bảng tổng hợp tính toán cốt đai tại các mặt cắt 156
Bảng 11.1 Các kích thước cơ bản mố M1 160
Bảng 11.2 Bảng tính nội lực cho mặt cắt E – E bởi trọng lượng bản thân mố 163 Bảng 11.3 Bảng tính nội lực mặt cắt D – D 164
Bảng 11.1 Bảng tính cho mặt cắt C – C 164
Bảng 11.2 Bảng tính nội lực cho mặt cắt B - B 164
Bảng 11.3 Bảng tính nội lực cho mặt cắt A - A 164
Bảng 11.4 Nội lực phản lục gối 166
Bảng 11.5 tổng hợp lực gối xét 3 làn chất tải 167
Bảng 11.6 Tổng hợp nội lực khi xét 2 làn chất tải 168
Trang 6SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang vi
Bảng 11.1 Tổng hợp nội lực matwh cắt A – A 171
Bảng 11.2 Tổng hợp nội lực mặt cắt B - B 171
Bảng 11.1 Tổng hợp nội lực mặt cắt C – C , D – D , E - E 172
Bảng 12.1 Các điều kiện cơ bản 193
Bảng 12.2 Kích thước kết cấu phần trên 194
Bảng 12.3 Kích thước các bộ phận trụ 195
Bảng 12.4 Tải trọng tác dụng lên 2 mặt cắt 197
Bảng 12.5 Bảng thống kê lực nén xếp tải dọc cầu 199
Bảng 12.6 Tổng hợp phản lực gối khi xét 3 làn chắt tải 201
Bảng 12.7 Tổng hợp phản lực gối khi xét 2 làn chắt tải 202
Bảng 12.8 Tổng hợp phản lực gối khi xét 1 làn chắt tải 202
Bảng 12.9 Tổng hợp tải trọng gió ngang 204
Bảng 12.10 Tổng hợp tải trọng gió tác dụng lên kết cấu 205
Bảng 12.11 kếu cấu phần trên ( tính cho gối biên và gối gần biên trên phần ) 209
Bảng 12.12 Tải trọng tác dụng lên gối 1 và gối 2 209
Bảng 12.13 Các hệ số tải trọng 209
Bảng 12.14 Tổ hợp tải trọng DC ,DW ,P2 , P3,LL 210
Bảng 12.15 Tổ hợp tải trọng P1 , P4 210
Bảng 12.16 Tổng hợp lực nén và moment dọc cầu ( MC B – B) 211
Bảng 12.17 Tổng hợp phản lực gối khi xét 3 làn chát tải 212
Bảng 12.18 Tổng hợp phản lực gối khi xét 2 làn chát tải 213
Bảng 12.19 Tổng hợp phản lực gối khi xét 1 làn chất tải 213
Bảng 12.20 Tổng hợp các tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ 213
Trang 7SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang vii
Bảng 12.22 Tổng hợp tải trọng tại mặt cắt đỉnh bệ 214
Bảng 12.23 lực nén và momen dọc cầu (MC B – B ) 215
Bảng 12.24 Tổng hợp các tải trọng tác dụng lên đáy bệ 216
Bảng 12.25 Hệ số tải trọng và hệ số điều chỉnh tải trọng 216
Bảng 12.26 Tổng hợp các tải trọng tác dụng lên dáy bệ 217
Bảng 12.27 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt A – A 217
Bảng 12.28 Bảng tổ hợp nội lực tại mặt cắt đỉnh bệ 224
Bảng 13.1 nội lực đáy bệ trụ ( đã tính chương 6 ) 233
Bảng 13.2 Tính sức kháng đơn vị của thân cọc 236
Bảng 13.3 Bảng tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ 237
Bảng 13.4 Bảng tính nội lực thân cọc theo phương ngang ở TTGH cường độ I 243
Bảng 13.5 Bảng tính nội lực theo phương ngag ở TTGH CĐ I 244
Bảng 13.6 Bảng tổng hợp thân cọc ở TTGH CĐI 245
Bảng 13.7 Bảng tổng hợp thân cọc ở TTGH CĐ II 245
Bảng 13.8 Bảng tổng hợp thân cọc ở TTGH CĐ III 246
Bảng 13.9 Tổng hợp thân cọc ở TTGH SD 246
Bảng 13.10 Tổng hợp nội lực thân cọc ở TTGH đặc biệt 246
Bảng 13.11 Tổng hợp chuyển vị và góc xoay đầu cọc 248
Bảng 13.12 Tổng hợp lực cắt thân cọc 249
Bảng 13.13 Lực cắt thân cọc 250
Bảng 13.14 Tổng hợp momen thân cọc 250
Bảng 13.15 Momen thân cọc 252
Bảng 13.16 Tổng hợp ứng suất cọc 252
Trang 8SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang viii
Bảng 13.18 Tính ứng suất dưới móng khối qui ước 260
Bảng 13.19 Tính lún ổn định S 261
Bảng 15.1 Tính chất cơ lý từng lớp đất 283
Bảng 15.2 Moment gây lật 287
Bảng 15.3 Moment gây giữ 288
Trang 9SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 3.1 mặt cắt ngang cầu 6
Hình 3.2 Kích thước dầm chính 9
Hình 3.3 Kích thước lề bộ hành 10
Hình 3.4 Sơ bộ kích thước dầm ngang 13
Hình 3.5 Sơ bộ kích thước mố 14
Hình 3.6 Kích thước trụ cầu 16
Hình 4.1 Mặt cắt ngang dầm thép 22
Hình 4.2 Tiết diện liên hợp 23
Hình 4.3 Kích thước lề bộ hành 25
Hình 4.4 Sườn tăng cường trung gian 27
Hình 4.5 Sườn tăng cường gối 28
Hình 4.6 Sơ bộ kích thước mố 30
Hình 4.7 Kích thước trụ cầu 32
Hình 6.1 Sơ đồ tính lan can 45
Hình 6.2 Chi tiết lan can 49
Hình 6.3 Lực tác dụng lên bu lông 51
Hình 7.1 Kích thước lề bộ hành 53
Hình 7.2 Sơ đồ thính lề bộ hành 54
Hình 8.1 kích thước đoạn hẫng 64
Hình 8.1 Sơ đồ tính bản dầm 70
Hình 8.2 Sơ đồ chỉ có 1 bánh xe 71
Hình 8.3 Sơ đồ tính nhịp biên 73
Hình 9.1 Sơ đồ xếp tải xe 2 trục, 3 trục theo phương dọc cầu 83
Trang 10SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang x
Hình 9.3 Sơ đồ xếp tải và tính momen âm lớn nhất 87
Hình 9.4 Hệ số tổ hợp tải trọng 88
Hình 9.5 Sơ đồ xếp tải và tính lực cắt lớn nhất 91
Hình 10.1 Kích thước dầm chủ 99
Hình 10.2 Tiết diện dầm quy đổi 100
Hình 10.3 Kích thước đoạn đầu dầm 101
Hình 10.4 Kích thước đầu dầm chủ 101
Hình 10.5 Xếp xe lên Đah dầm giữa phương pháp nén lệch tâm 108
Hình 10.6 Đah dầm biên theo phương pháp đòn bẫy 110
Hình 10.7 Xếp xe lên Đah dầm biên theo phương pháp nén lệch tâm 112
Hình 10.8 Đah lực cắt tại mặt cắt I - I 114
Hình 10.9 Đah momen tại mặt cắt II – II 115
Hình 10.10 Đah lực cắt tại mặt cắt II - II 116
Hình 10.11 Đah momen tại mặt cắt III - III 117
Hình 10.12 Đah lực cắt tại mặt cắt III - III 118
Hình 10.13 Đah momen tại mặt cắt IV - IV 119
Hình 11.1 Kích thước hình học M1 159
Hình 11.2 Kí hiệu kích thước cơ bản của mố 159
Hình 11.3 Các cắt tính toán mố trụ 161
Hình 11.1 xếp xe theo phương dọc 165
Hình 11.2 Đường ảnh hưởng theo phương pháp đòn bẫy 166
Hình 12.1 Kích thước cơ bản trụ 195
Hình 12.2 Sơ đồ xếp tải theo phương dọc cầu 199
Hình 12.3 Đường ảnh hưởng theo phương pháp đòn bẩy 200
Trang 11SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xi
Hình 12.5 Quy đổi tiết diện tính toán thân trụ 222
Hình 13.1 Sơ đồ bố trí cọc 238
Hình 13.2 Sơ đồ tính móng cọc bệ trụ 240
Hình 13.3 Kích thước móng khối quy ước 254
Hình 13.4 Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng khối qui ước 257
Hình 13.5 Tải trọng gây lún móng khối quy ước 259
Hình 13.6 Sơ đồ tính bệ trụ ( đài cọc ) 262
Hình 13.7 Tháp xuyên thủng bệ 268
Hình 15.1 Sơ đồ cọc ván thép 284
Trang 12SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xii
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix
MỤC LỤC xii
PHẦN 1 1
TỔNG QUAN 1
CHƯƠNG 1:ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH : 2
ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN : 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH : 2
CHƯƠNG 2:SỐ LIỆU THIẾT KẾ 4
QUY MÔ CÔNG TRÌNH : 4
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ : 4
CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC I CĂNG SAU 5
Chọn sơ bộ kết cấu nhịp : 5
Các đặt trưng vật liệu sử dụng: 5
Thiết kế sơ bộ : 6
Tính toán các thông số sơ bộ : 9
Sơ bộ kích thước dầm ngang: 12
Mố cầu 14
Trụ cầu : 15
Tổng hợp khối lượng của phương án 1: 18
CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 – CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN 20
Số liệu thiết kế : 20
Mố trụ : 20
Trang 13SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xiii
Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 20
Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép: 22
Bản mặt cầu và lớp phủ 23
Khối lượng sườn tăng cường : 27
Khối lượng dầm thép : 28
Khối lượng bản vút 1 dầm 29
Khối lượng khung liên kết ngang: 29
Khối lượng dầm ngang 29
Mố cầu 30
Trụ cầu : 31
Cọc khoan nhồi : 33
Khối lượng phương án 2: 34
CHƯƠNG 5:SO SÁNH LỰC CHỌN PHƯƠNG ÁN 36
Về Kinh Tế 36
Về Kỹ Thuật 36
Về mỹ quan 37
Về duy tu bảo dưỡng 37
Kết luận 38
PHẦN 2 44
THIẾT KẾ KỸ THUẬT 44
CHƯƠNG 6:THIẾT KẾ LAN CAN 45
Thanh lan can : 45
Tải trọng tác dụng lên thanh lan can : 45
Nội lực của thanh lan can : 46
Sức kháng uốn của thanh lan can : 47
Cột lan can : 48
Trang 14SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xiv
Kiểm tra khả năng chịu lực của cột lan can : 50
Tính toán bu lông neo: 51
CHƯƠNG 7:THIẾT KẾ LỀ BỘ HÀNH 53
Kích thước lề bộ hành : 53
Tải trọng tắc dụng lên lề bộ hành : 53
Xác định nội lực : 54
Tính cốt thép: 55
Kiểm tra nứt ở trạng thái sử dụng : 56
Kiểm tra biến dạng ở trạng thái giới hạn sử dụng : 58
Bó vĩa : 58
CHƯƠNG 8:THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 63
Số liệu tính toán : 63
Tính nội lực trong bản hẫng : 64
8.2.1.1.Tĩnh tải: 64
Nội lực trong congxon 66
Tính nội lực cho bản dầm giữa 70
Tính nội lực cho bản dầm cạnh biên 73
Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 76
Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu 81
CHƯƠNG 9:DẦM NGANG 83
Các số liệu về dầm ngang : 83
Xác định nội lực tác dụng lên dầm ngang 83
Tính toán cốt thép cho dầm ngang: 93
Kiểm tra nứt cho dầm ngang : 96
CHƯƠNG 10:DẦM CHÍNH 98
Số liệu tính toán và thiết kế sơ bộ dầm chủ: 98
Trang 15SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xv
Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 101
Đặc trưng hình học 102
Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa 103
Hệ số phân bố ngang: 105
Xác định nội lực tại các mặt cắt nguy hiểm: 114
Tính toán và bố trí về cáp dự ứng lực : 123
Xác định đặt trưng hình học của dầm qua giai đoạn : 130
Xét mặt cắt giữa nhịp IV – IV : 131
Tính toán mất mát ứng suất 135
Các mất mát ứng suất theo thời gian 140
Kiểm toán : 146
10.13.2.1.Ứng Suất thới trên : 148
10.13.2.1.Ứng Suất thới dưới : 148
10.13.3.1.Ứng Suất thới trên : 149
10.13.3.1.Ứng Suất thới dưới : 151
Thiết kế cốt đai cho dầm chính 154
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ MỐ CẦU 158
Giới thiệu chung 158
11.1.10.1.Trọng lượng đất đắp – Áp lực đất thẳng đứng (EV) 168
11.1.10.2.Áp lực ngang của đất đắp (EH) 169
11.1.12.1.Tải trọng gió tác động lên công trình (chỉ xét bên trên) (WS)
174
11.1.12.2.Tải trọng gió tác động lên xe cộ (WL) 175
11.1.12.3.Lực hãm xe (BR) 176
11.1.12.4.Lực ma sát (FR) 177
11.1.12.5.Lực ly tâm (CE) 177
11.1.12.6.Tổ hợp nội lực ứng với các trạng thái giới hạn 177
Trang 16SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xvi
11.2.1.1.Thiết kế cốt thép cho mặt cắt A – A 181
11.2.1.2.Kiểm toán nứt cho mặt cắt A – A 182
11.2.1.3.Thiết kế cốt đai cho tường cánh 184
11.2.1.4.Kiểm toán mặt cắt B – B 185
11.2.2.1.Thiết kế cốt thép cho mặt cắt C – C 185
11.2.2.2.Kiểm toán nứt cho mặt cắt C – C 186
11.2.2.3.Thiết kế cốt đai cho tường đỉnh 187
Kiểm toán mặt cắt D – D 188
11.3.1.1.Thiết kế cốt thép cho mặt cắt D – D 188
11.3.1.2.Kiểm toán sức kháng nén kết hợp uốn theo 2 phương của tường thân
189
11.3.1.3.Thiết kế cốt đai cho tường thân 191
CHƯƠNG 12:THIẾT KẾ TRỤ CẦU 193
Các điều kiện cơ bản 193
Số liệu kết cấu phần trên 193
Các kích thước cơ bản 194
Vật liệu sử dụng 195
Tải trọng tác dụng lên kết cấu 196
Tổ hợp tải trọng tác dụng lên xà mũ 208
Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ 210
Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đáy bệ 214
Thiết kế cốt thép 217
Kiểm toán ở các trạng thái giới hạn : 224
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 227
Thiết kế cốt thép theo trạng thái giới hạn đặc biệt: 227
Kiểm tra nứt cho thân trụ: 230
CHƯƠNG 13:THIẾT KẾ MÓNG CHO TRỤ 232
Trang 17SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xvii
Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 234
Tính toán số lượng cọc: 237
Kiểm toán sức chịu tải (nội lực đầu cọc) 246
Kiểm toán cọc chịu tải ngang: 247
Tính toán thép cho cọc khoan nhồi: 253
Kiểm toán cường độ nền đất tại vị trí mũi cọc: 254
định ứng suất dưới đáy móng khối qui ước: 257
Kiểm toán móng trụ theo trạng thái giới hạn sử dụng: 259
Tính toán bệ trụ (đài cọc): 262
PHẦN 3 270
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 270
CHƯƠNG 14:THI CÔNG MÓNG CỌC 271
Thiết bị phục vụ khoan: 271
Cống tác ống vách : 271
Vữa khoan Bentonite 272
Công tác làm sạch lỗ khoan trước khi hạ lồng thép và đổ bê tông 273
Công tác đổ bê tông 274
Đập đầu cọc 275
CHƯƠNG 15:THI CÔNG MỐ TRỤ 276
Trình tự thi công mố : 276
Trình tự thi công trụ 276
Thi công bệ trụ 276
Thi công thân trụ 277
Thi công xà mũ 278
Tính toán thi công 279
Tính toán lớp bê tông bịt đáy 279
Trang 18SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang xviii
CHƯƠNG 16:THI CÔNG KẾT CẦU NHỊP 290
Trình tự lao lắp dầm bằng giá ba chân 290
Trình tự thi công kết cấu bên trên 291
Thi công bản mặt cầu và lắp đặt hệ lan can 291
Thi công lớp bê tông nhựa 292
Trang 19SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 1 PHẦN 1
TỔNG QUAN
Trang 20SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 2
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH :
Nói chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng và bố trí công trường
ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN :
Số liệu khảo sát thủy văn cho thấy :
- Lớp A : đất mặt, cát nhỏ nâu sẫm , kém chặt Lớp này chỉ có mặt lỗ khoan trên cạn bề dày lớp thay đổi 0.8 – 2.3 m
- Lớp 1A : sét lẫn hưu cơ (OH) , màu xám xanh – xám đen, rất mền Bề dày lớp thay đổi từ 5.7 m đến 9.6m
+ Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này như sau
Lực dính: C= 0.050 Kg/cm² Góc nội ma sát: = ’
Trang 21SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 3
+ Một số chỉ tiêu cơ lý của lớp này như sau
Lực dính: C= 0.415 Kg/cm² Góc nội ma sát: = ’
Trang 22SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 4
CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU THIẾT KẾ
QUY MÔ CÔNG TRÌNH :
Cầu được thiết kế dành cho đường ô tô là 1 công trình vĩnh cửu
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ :
Trang 23SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 5
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM BÊ
TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC I CĂNG SAU
- Chiều dài cầu : 90138 mm
- Dầm ngang bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ
- Thanh và trụ lan can làm bằng thép M270 cấp 250
- Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép
Thép có gờ CII , giới hạn chảy 280 Mpa
Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 Mpa
- Cáp dự ứng lực:
- Dùng loại tao tự chùng thấp : Dps = 12.7 mm
- Cường đọ chịu kéo tiêu chuẩn : fpu = 1838.2 mm
- Diện tích 1 tao cáp : Apsl = 100.1mm2
- Modul đàn hồi của cáp : Eps = 195000 Mpa
Trang 24SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 6
- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ :
Kết cấu Chiều dày tối thiểu
lớp bê tông bảo vệ (mm)
- Chiều dài toàn dầm L = 30m
- Khoảng cách đầu dầm đến tim gối a = 0.3m
- Khẩu độ tính toán Ltt = L – 2 x a = 30 – 2x0.3 = 29.4 m
Trang 25SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 7
Trang 26SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 8
- Với n = 7 => Btc
Sn
- Chiều đài đoạn hẫng Lc= 800m
- Thiết kế độ dốc ngang cầu , cấu tạo các lớp mặt cầu
Trang 27SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 9
- Chiều cao vút trên : h2 = 100mm
- Chiều cao sườn : h3 = 800mm
- Chiều cao vút dưới : h4 = 150mm
- Bề rộng của sườn : bw = 200mm
- Bề rông bầu trên : bf = 500mm
Hình 3.2 Kích thước dầm chính
Tính toán các thông số sơ bộ :
- Dung trọng của bêtông ximăng là 2,5 T/m3
- Dung trọng của bêtông atphan 2,25 T/m3
- Dung trọng của lớp phòng nước là 1,5 T/m3
- Dung trọng của cốt thép là 7,85 T/m3
Tính toán trọng lượng bản mặt cầu
- Ta có diện tích bản mặt cầu l : 2.34 m2
- Thể tích bản mặt cầu : 2.34 × 30 = 70.2 m3
- Lượng cốt thép trung bình trong 1m3 thể tích bê tông 0.2T/m3
- Trọng lượng của cốt thép trong bản mặt cầu tính cho một nhịp dầm:
Gbt = 70.2 × 0.2 = 14.04 𝑇
Trang 28SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 10
h5 293 b5 150 v5 43950 P5 1.0988 h6 115 b6 100 v6 11500 P6 0.2875
+ Khối lượng bê tông :
Gbt = 8.4313 x 2.5 x 2 = 42.156 T
+ Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1.5%
- Thể tích cốt thép trong lan can:
Trang 29SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 11
Thanh lan can:
- Chọn thanh lan can thép ống:
- Đường kính ngoài: D =100mm
- Đường kính trong: d = 92mm
- Khoảng cách 2 cột lan can: L = 2000mm
- Khối lượng riêng thép lan can: s = 7 85 10 N/mm −5 3
- Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có fy = 250 Mpa
- Trọng lượng thanh lan can trên 1 m dài
- Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép T1, T2, T3
P = V +P = −5(V +V +V )+P
7 85 10Trong đó: V1: Thể tích tấm thép T1
Trang 30SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 12
Trang 31SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 13
+ Chiều dài đoạn đầu dầm: Ld d = 1500+300= 1800 (mm)
+ Chiều dài đoạn vuốt: Lv = 750 (mm)
+ Chiều dài đoạn giữa dầm:
Trang 32SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 14
Trang 33SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 15
Trang 34SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 16
- Trọng lượng đá kê gối (toàn bộ đá kê gối)
Trang 35SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 17
Coi trọng lượng cốt thép trong trụ là 0.1T/m3 (tham khảo lượng cốt thép trong dầm móng,trụ) ta có khối lượng cốt thép trong trụ là
tru ct
G
.G
Trang 36SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 18
G =G +G =89 342 3 07 92 412 + = T
Tổng hợp khối lượng của phương án 1:
Bảng 3.4 Khối lượng của phương án 1
STT Hạng mục công trình Đơn vị lượng Khối lượng Số Tổng khối
Trang 37SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 19
Trang 38SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 20
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 – CẦU DẦM
THÉP LIÊN HỢP BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN
- Lớp tưới nhựa 1kg/m2 bản mặt cầu
- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông asphalt dày 70 mm
- Thanh và trụ lan can làm bằng thép CT3 mạ kẽm
Mố trụ :
- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép
- Móng mố là móng cọc cạnh 350 x350, , chiều dài mỗi cọc dự kiến 29 m
Trụ cầu :
- Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tông cốt thép, thân hẹp
- Móng trụ là móng cọc cạnh 350 x 350, chiều dài dự kiến mỗi cọc 29 m
Các đặc trưng vật liệu sử dụng:
▪ Bê tông :
Cường độ bê tông chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho các kết cấu bê tông cốt thép như sau:
Trang 39SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 21
Bảng 4.1 Đặc trưng cường vật liệu
Kết cấu Cường độ fc (MPa)
Thép có gờ CII, giới hạn chảy 280 MPa
Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 MPa
+ Thép dầm chủ, sườn tăng cường, liên kết ngang:
Trang 40SVTH : PHAN THANH THƯƠNG MSSV : 1551090378 Trang 22
Kết cấu Chiều dày tối thiểu lớp b
Bảng 4.2 Lớp bê tông bảo vệ
Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép:
+ Chiều dày bản bê tông : tS=200 mm
+ Chiều dày sườn dầm : tW=12 mm