Thiết kế cầu qua sông 133 l

Tính toán sức chịu tải của cọc trong bệ móng mố, trụ .... Tính toán số lượng cọc cho mố và trụ: .... Tính toán sức chịu tải của cọc trong bệ móng mố, trụ .... - Sử dụng mố chữ U bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHÂN HIỆU TẠI KON TUM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG 133/L

GVHD : CAO VĂN LÂM

MỤC LỤC

PHẦN I 18

THIẾT KẾ SƠ BỘ 18

(30%) 18

CHƯƠNG 1 19

GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN 19

1.1 Các số liệu ban đầu: 19

1.2 Đánh giá điều kiện địa phương: 19

1.2.1 Điều kiện địa hình: 19

1.2.2 Điều kiện địa chất: 19

1.2.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn: 19

1.2.4 Điều kiện cung ứng nguyên vật liệu, nhân lực, thiết bị: 20

1.2.5 Hiện trạng kinh tế và xã hội khu vực: 20

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư: 20

1.4.Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế: 21

CHƯƠNG 2 22

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 22

2.1 Lựa chọn kết cấu thượng bộ 22

2.2 Lưa chọn kết cấu hạ bộ 22

2.3 Đề xuất 2 giải pháp kết cấu như sau 22

2.3.1 Phương án I: Cầu BTCT UST dầm chữ I 22

2.3.1.1 Kết cấu thượng bộ 22

2.3.1.2 Kết cấu hạ bộ 23

2.3.2 Phương án II: Cầu giàn thép 23

2.3.2.1 Kết cấu thượng bộ 23

2.3.2.2 Kết cấu hạ bộ 24

CHƯƠNG 3 25

PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM I BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC 25

3.1 Giới thiệu chung về phương án 25

3.2 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp 25

3.3 Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu 27

3.3.1 Tĩnh tải các lớp mặt cầu và thiết bị 27

3.4 Tính toán khối lượng mố, trụ 28

3.4.1 Khối lượng mố 28

3.4.2 Khối lượng trụ 29

3.5 Tính toán số lượng cọc 31

3.5.1 Áp lực lớn nhất tác dụng lên mố, trụ 31

3.5.2 Tính toán sức chịu tải của cọc trong bệ móng mố, trụ 33

3.5.2.1 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu 33

3.5.3 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 37

3.5.3.1 Xác định số lượng cọc 37

3.5.3.2 Bố trí cọc 37

CHƯƠNG 4 44

PHƯƠNG ÁN II CẦU GIÀN THÉP 44

4.1 Giới thiệu chung về phương án 44

4.2 Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu 45

4.2.1 Tĩnh tải các lớp phủ mặt cầu và thiết bị 45

4.2.3 Tĩnh tải bản mặt cầu 45

4.3 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp 45

4.4 Tính toán khối lượng mố trụ 48

4.4.1 Tính toán khối lượng mố: 48

4.4.2 Khối lượng trụ 49

4.5 Tính toán số lượng cọc cho mố và trụ: 50

4.5.1 Áp lực lớn nhất tác dụng lên mố, trụ 50

4.5.2 Tính toán sức chịu tải của cọc trong bệ móng mố, trụ 52

4.5.2.1 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu 52

4.5.2.2 Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền 53

4.5.3 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 56

4.5.3.1 Xác định số lượng cọc 56

CHƯƠNG 5 61

SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN 61

5.1 Cơ sở để chọn phương án đưa vào thiết kế kỹ thuật: 61

5.2 So sánh các phương án theo giá thành dự toán: 61

5.3 So sánh các phương án theo điều kiện thi công chế tạo: 61

5.3.1 Phương án 1: Cầu dầm đơn giản BTCT DUL 61

5.3.2 Phương án 2: Cầu giàn thép 62

5.4 So sánh phương án theo điều kiện khai thác sử dụng 62

5.5 Kết luận và kiến nghị : 62

PHẦN II 63

THIẾT KẾ KỸ THUẬT 63

CHƯƠNG I 63

THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 63

1.1 Cấu tạo mặt cắt ngang cầu: 63

1.2 Phân tích cấu tạo và chọn sơ đồ tính: 64

1.3 Tải trọng tác dụng 64

1.3.1 Tĩnh tải: 64

1.3.2 Hoạt tải 65

1.3.2.1.Tải trọng tác dụng của bánh xe: 65

1.3.2.2 Tải trong người đi bộ : PL = 3.0(KN/m2) 66

1.3.2.3 Tác dụng của tải trọng làn: 66

1.4.Xác định nội lực : 66

1.4.1 Bản hẫng: 67

1.4.1.1 Mômen: 67

1.4.2.Tính toán nội lực bản kiểu dầm : 70

1.5.Tính toán,bố trí và kiểm tra cốt thép trong bản mặt cầu: 73

1.5.1.Bố trí cốt thép chịu mômen dương của bản mặt cầu (cho 1m bản) và kiểm tra theo TTGH cường độ 1: 74

1.5.1.1 Tính toán cốt thép: 74

1.5.1.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép 76

1.5.2.Bố trí cốt thép chịu mômen âm của phần bản dầm tại gối bản mặt cầu (cho 1m bản) và kiểm tra theo TTGH cường độ 1: 77

1.5.2.1.Tính toán cốt thép: 77

1.5.2.2.Kiểm toán cắt TTGH cường độ I: TCN 5.8.2 77

1.5.2.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép 78

1.5.3 Kiểm toán nứt 78

1.5.3.1 Kiểm toán nứt đối với momen dương: 78

1.5.3.2 Kiểm toán nứt đối với momen âm: 80

1.5.4 Bố trí cốt thép theo cấu tạo: 81

CHƯƠNG 2 82

THIẾT KẾ DẦM CHỦ THEO PHƯƠNG DỌC CẦU 82

2.1 Số liệu thiết kế và cơ sở chọn tiết diện 82

2.1.1.Số liệu thiết kế 82

2.1.2 Chọn tiết diện dầm chủ 83

2.2 Các giai đoạn làm việc và tải trọng tác dụng 83

2.2.1 Các giai đoạn làm việc 83

2.2.1.1 Giai đoạn chế tạo dầm 83

2.2.1.2 Giai đoạn thi công 84

2.2.1.3 Giai đoạn khai thác 84

2.2.2 Tải trọng tác dụng 84

2.2.2.1 Tĩnh tải rải đều trên một dầm chủ 84

2.2.2.2 Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 85

2.3.2 Hệ số phân bố ngang của mô men dầm trong 86

2.3.3 Hệ số phân bố ngang đối với lực cắt dầm trong 87

2.3.4 Hệ số phân bố ngang cho tải trọng người 88

2.3.5 Tính toán nội lực dầm chủ do tỉnh tải 88

2.3.5.1 Mô men do tĩnh tải 88

2.3.4.2.Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm 90

2.3.5 Tính toán nội lực dầm chủ do hoạt tải thiết kế 94

2.3.5.1 Các hệ số 94

2.3.5.2 Mô men do hoạt tải thiết kế 94

2.3.5.3 Lực cắt do hoạt tải thiết kế (HL93) 96

2.3.6.Tổ hợp nội lực của tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 98

2.4 Tính toán và bố trí cốt thép DUL cho dầm chủ 99

2.4.1 Tính toán diện tích cốt thép: 99

2.4.2 Bố trí cốt thép DƯL cho dầm chủ: 100

2.5 Tính toán mất mát ứng suất 102

2.5.1 Tính đặc trưng hình học của dầm chủ 102

2.5.1.1 Qui đổi tiết diện 102

2.5.1.2 Cách xác định 104

2.5.1.3 Giai đoạn 1: (căng kéo cốt thép ƯST, chưa bơm vữa) 104

2.5.1.4 Giai đoạn 2: (Đổ bê tông bản chưa đông cứng) 106

2.5.1.5 Giai đoạn 3: 108

2.5.2 Tính mất mát ứng suất 109

2.5.2.1 Do ma sát 110

2.5.2.2 Do thiết bị neo 112

2.5.2.3 Do co ngắn đàn hồi 112

2.5.2.4 Do co co ngót 113

2.5.2.5 Do từ biến của bê tông 114

2.5.2.6 Do tự chùng của cáp DƯL 114

2.6 Kiểm toán dầm chủ 116

2.6.1 kiểm toán TTGH cường độ 1 116

2.6.1.1 Kiểm toán cường độ uốn 116

2.6.1.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước 119

2.6.2 Kiểm toán TTGH sử dụng 125

2.6.2.1 Giới hạn ứng suất trong bê tông 125

2.6.2.2 Kiểm tra độ võng ở giữa nhịp 131

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRỤ T1 133

3.1 Số liệu tính toán 133

3.1.1 Số liệu kết cấu phần trên 133

3.1.2 Số liệu trụ 133

3.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên trụ 134

3.2.1 Tĩnh tải (DC, DW) 134

3.2.2 Hoạt tải xe (LL) 135

3.2.2.1 Trường hợp 1: Xếp 2 làn trên 2 nhịp 135

3.2.2.2 Trường hợp 2: Xếp 2 làn trên 1 nhịp 137

3.2.2.3 Trường hợp 3: Xếp 1 làn trên 2 nhịp 138

3.2.3 Hoạt tải người đi (PL) 139

3.2.3.1.Trường hợp 1: Xếp 2 làn trên 2 nhịp 139

3.2.3.2 Trường hợp 2: Xếp 2 làn trên 1 nhịp 140

3.2.4 Lực hãm xe (BR) 140

3.2.5 Lực ly tâm (CE) 140

3.2.6 Tải trọng gió (WL,WS) 141

3.2.6.1 Tải trọng gió ngang (PN) 142

3.2.6.2 Tải trọng gió dọc ( PD) 144

3.2.6.3 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) 144

3.2.7 Tải trọng nước (WA) 144

3.2.7.1 Áp lực thuỷ tĩnh 144

3.2.7.2 Lực đẩy nổi (B) 145

3.2.7.3 Áp lực dòng chảy (p) 146

3.2.8 Lực va tàu thuyền vào trụ (CV) 147

3.2.9 Tải trọng động đất: (EQ) 149

3.3 Tổ hợp tải trọng theo các trạng thái giới hạn lên các mặt cắt 151

3.3.1 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt xà mũ X-X 152

3.3.1.1 Tải trọng do tỉnh tải truyền xuống 152

3.3.1.2.Tải trọng do hoạt tải truyền xuống 152

3.3.1.3.Tải trọng do tỉnh tải bản thân phần hẩng của xà mũ 153

3.3.1.4 Tổ hợp nội lực tại mặt cắt X-X 154

3.3.2 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đỉnh móng VI-VI 155

3.3.3 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy móng VII-VII 166

3.4 KIỂM TOÁN MẶT 175

3.4.1 KIỂM TRA MẶT CẮT ĐỈNH BỆ 175

3.4.1.1.Tính đặc trưng hình học của mặt cắt 176

3.4.1.2 Tính cấu kiện chịu nén 178

3.4.1.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt của thân trụ 183

3.4.1.4 Kiểm tra nứt 185

3.4.2 KIỂM TOÁN MẶT CẮT XÀ MŨ 187

3.4.2.1 Các đăc trưng của vật liệu và tổ hợp tải trọng 187

3.4.2.2 Kiểm tra cấu kiện chịu uốn 187

3.4.2.3 Kiểm tra cấu kiện chịu cắt 189

3.4.2.4 Kiểm tra nứt (A5.7.3.4): 190

3.4.2.5 Tính toán cốt thép đá tảng 192

3.4.3 KIỂM TOÁN MẶT CẮT ĐÁY BỆ 194

3.4.3.1 Xác định sức chịu tải của cọc: 194

3.4.3.2 Xác định tải trọng làm việc của cọc: 195

3.4.3.3 Kiểm tra cường độ của nền đất: 197

PHẦN III 206

THIẾT KẾ THI CÔNG 206

CHƯƠNG 1: 207

THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1 207

1.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TRỤ T1 207

1.2 SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM NƠI XÂY DỰNG CẦU 207

1.2.1 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu: 207

1.2.2 Nhân lực và máy móc: 207

1.2.3 Điều kiện địa chất thủy văn: 208

1.2.4 Tình hình dân cư: 208

1.2.5 Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân 208

1.2.6 Chọn thời gian thi công: 208

1.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TRỤ T1 208

1.3.1 Phương án số 1 209

1.3.2 Phương án số 2 209

1.3.3 So sánh chọn phương án tối ưu 209

1.4 TRÌNH TỰ THI CÔNG TRỤ 210

1.5 CÁC CÔNG TÁC CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG TRỤ T1 210

1.5.1 Công tác chuẩn bị: 210

1.5.1.1 Lán trại kho tàng: 210

1.5.1.2 Nguyên vật liệu: 211

1.5.1.3 Nhân lực và máy móc: 211

1.5.2 Công tác định vị tim trụ: 211

1.5.3 Thi công cọc khoan nhồi: 212

1.5.3.1 Công tác chuẩn bị thi công: 213

1.5.3.2 Yêu cầu về vật liệu, thiết bị: 214

1.5.3.3 Thi công các công trình phụ trợ: 214

1.5.3.4 Công tác khoan tạo lỗ dùng ống vách: 215

1.5.3.5 Định vị lắp đặt ống vách: 215

1.5.3.6 Thiết bị hạ ống vách: 215

1.5.3.7 Chuẩn bị khoan: 215

1.5.3.8 Khoan lỗ: 216

1.5.3.9 Công tác cốt thép: 216

1.5.3.10 Đổ bêtông cọc theo phương pháp di chuyển thẳng đứng ống dẫn: 217

1.5.4 Thi công vòng vây cọc ván thép: 218

1.5.4.1 Tính toán cọc ván thép: 220

1.5.4.1.1 Các nguyên tắc tính toán: 220

1.5.4.1.2 Tính toán cường độ cọc ván thép 224

1.5.5 Công tác đào đất hố móng: 227

1.5.6 Thi công đổ lớp bê tông bịt đáy: 228

.1.5.7 Hút nước hố móng : 230

1.5.8 Thi công bệ cọc, thân trụ, xà mũ 230

1.5.8.1 Thi công bệ cọc: 230

1.5.8.1.1 Trình tự thi công: 230

1.5.8.1.2 Kỹ thuật đổ bê tông: 231

5.8.1.3 Chọn máy đầm và máy bơm bêtông: 231

5.8.1.4 Tính toán ván khuôn: 231

1.5.8.1.4.4 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang: 237

1.5.8.1.4.5 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn đứng: 238

1.5.8.1.4.6 Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh căng: 238

1.5.8.2 Thi công thân trụ: 239

1.5.8.2.1 Trình tự thi công: 239

1.5.8.2.2 Tính toán ván khuôn: 239

1.5.8.2.2.1 Cấu tạo ván khuôn thân trụ: 240

1.5.8.2.2.2.Tính toán ván khuôn thân trụ 242

1.5.8.2.2.3 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang: 244

1.5.8.2.2.4 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn đứng: 245

1.5.8.2.2.5 Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh căng 246

1.5.8.3.Thi công xà mũ: 247

1.5.8.3.1.Trình tự thi công: 247

1.5.8.3.2.Tính toán ván khuôn 247

1.5.8.3.2.1.Sơ đồ bố trí ván khuôn xà mũ: 247

1.5.8.3.2.2.Tính toán ván khuôn: 247

CHƯƠNG 2 253

THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 253

2.1 Điều kiện địa hình - địa chất thuỷ văn: 253

2.1.1 Điều kiện địa hình: 253

2.1.2.Điều kiện địa chất: 253

2.2 Điều kiện khí hậu - thuỷ văn: 253

2.2.1 Điều kiện khí hậu: 253

2.2.2 Điều kiện thuỷ văn: 253

2.2.3 Điều kiện về dân cư: 253

2.3 Điều kiện thi công 254

2.4 Đề xuất các phương án thi công: 254

2.5 Tính toán tổ hợp dầm dẫn và giá Pooc tic: 254

2.5.1 Cấu tạo tổ hợp dầm dẫn: 254

2.5.2 Kiểm tra độ ổn định khi lao tổ hợp: 255

2.5.2.1 Kiểm tra lật theo phương dọc cầu: 255

2.5.2.2 Tính toán lực kéo, lực hãm: 256

2.5.2.3 Kiểm tra lật ngang khi di chuyển dầm trên xe goòng: 257

Chương III: 259

TIẾN ĐỘ THI CÔNG TRỤ T1 259

3.1 Khối lượng thi công trụ T1 259

3.2 Trình tự thi công trụ T3 và thời gian hoàn thành 261

TÀI LIỆU THAM KHẢO 265

DANH MỤC BẢNG PHẦN 1 : THIẾT KẾ SƠ BỘ

Bảng 3.1 Khối lượng bê tông 1 nhịp 38m 27

Bảng 3.2 Tĩnh tải các lớp mặt cầu và thiết bị 28

Bảng 3.3 Khối lượng lan can tay vịn cho 1 nhịp 38m 28

Bảng 3.4 Thể tích các bộ phận của mố cầu 29

Bảng 3.5 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép 1 mố 29

Bảng 3.6 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ 1 30

Bảng 3.7 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ 2 30

Bảng 3.8 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ 3 31

Bảng 3.9 Áp lực do hoạt tải tác dụng lên mố, trụ 32

Bảng 3.10 Áp lực lớn nhất tại mố, trụ 33

Bảng 3.11 Áp lực tác dụng lên mố trụ : 33

Bảng 3.12.Hệ số dính bám thành bên thân cọc trong đất dính 34

Bảng 3.13 Sức kháng thành bên thân cọc trong đất dính 35

Bảng 3.14: Bảng tổng hợp sức kháng bên của cọc xuyên qua các lớp đất rời: 35

Bảng 3.15:Bảng hệ số sức kháng theo bảng 10.5.5.3 36

Bảng 3.16:Sức kháng ính toán của cọc khoan nhồi 36

Bảng 3.17 Tính toán số lượng cọc 37

BẢNG 3.18 TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN 1 38

BẢNG 3.19 DỰ TOÁN HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 39

BẢNG 3.20 TỔNG HỢP CHI PHÍ XÂY DỰNG 42

Bảng 4.1 Tĩnh tải các lớp phủ mặt cầu và thiết bị 45

Bảng 4.2 Thể tích các bộ phận của mố trái và phải 48

Bảng 4.3 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép 1 mố 49

Bảng 4.6 Áp lực do hoạt tải tác dụng lên mố, trụ 52

Bảng 4.7 Áp lực lớn nhất tại mố, trụ 52

Bảng 4.9.Hệ số dính bám thành bên thân cọc trong đất dính 53

Bảng4.10 Sức kháng thành bên thân cọc trong đất dính 54

Bảng4.11: Bảng tổng hợp sức kháng bên của cọc xuyên qua các lớp đất rời: 54

Bảng4.12:Bảng hệ số sức kháng theo bảng 10.5.5.3 55

Bảng4.13:Sức kháng ính toán của cọc khoan nhồi 55

Bảng 4.14 Tính toán số lượng cọc 56

BẢNG 4.15 THỐNG KÊ TOÀN BỘ KHỐI LƯỢNG CẦU PHƯƠNG ÁN 2 57

BẢNG 4.16 DỰ TOÁN HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 58

BẢNG 4.17 TỔNG HỢP CHI PHÍ XÂY DỰNG 60

PHẦN 2 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT Bảng 1.1 Tĩnh tải và hoạt tải: 68

Bảng 1.2.Hệ số tải trọng 68

Bảng 1.3 Tổ hợp nội lực bất lợi nhất trong bản hẫng: 70

Hình 1.3:Sơ đồ tính bản mặt phần giữa nhịp 70

Hình 1.3 Đường ảnh hưởng mômen tiết diện giữa nhịp 71

Hình 1.4 Đường ảnh hưởng mômen 2 trục xe cách 1,2m 71

Bảng 1.4 kết quả tính toán nội lực của bản: 73

Bảng 1.5 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu: 73

Bảng 2.1: Tĩnh tải các giai đoạn 85

Bảng 2.2 hệ số điều chỉnh tải trọng 88

Bảng 2.3 Mô men do tĩnh tải tác dụng lên dầm trong: 90

Bảng: 2.4 Lực cắt do tĩnh tải tại các mặt cắt tính toán đối với dầm trong 93

Bảng 2.5: Mô men do hoạt tải tại các mặt cắt Ltt/2 95

Bảng 2.6: Mô men do hoạt tải tại các mặt cắt 3Ltt/8 95

Bảng 2.7: Mô men do hoạt tải tại các mặt cắt Ltt/4 95

Bảng 2.8: Mô men do hoạt tải tại các mặt cắt 3m 96

Bảng 2.9: Lực cắt do hoạt tải tại các mặt cắt Ltt/2 97

Bảng 2.10 Lực cắt do hoạt tải tại các mặt cắt 3Ltt/8 97

Bảng 2.11: Lực cắt do hoạt tải tại các mặt cắt Ltt/4 97

Bảng 2.12: Lực cắt do hoạt tải tại mặt cắt cách gối 3.0m 98

Bảng 2.13:Lực cắt do hoạt tải tại gối 98

Bảng 2.14: Mô men uốn Max do tĩnh tải và hoạt tải tại các mặt cắt 99

Bảng 2.15 Lực cắt Vmax do tĩnh tải và hoạt tải tại các mặt cắt 99

Bảng 2.16:Bảng bó cáp tính toán chiều dài cáp như sau: 102

Bảng 2.17: Tọa độ các bó cáp tại các mặt cắt tính toán 102

Bảng 2.18: bảng tính đặc trưng hình học giai đoạn 1 106

Bảng 2.19: Bảng tính đặc trưng hình học giai đoạn 2 107

Bảng 2.20: Bảng tính đặc trưng hình học giai đoạn 3 109

Bảng 2.21: bảng tính mất mát trong bó 1 110

Bảng 2.22: bảng tính mất mát trong bó 2 111

Bảng 2.23: bảng tính mất mát trong bó 3 111

Bảng 2.24: bảng tính mất mát trong bó 4-4 111

Bảng 2.25: bảng tính mất mát trong bó 5-5 111

Bảng 2.26: Bảng tổng hợp MMƯS do ma sát 112

Bảng 2.27: Bảng kết quả ứng suất fcpg 113

Bảng 2.28: Bảng tổng hợp MSƯS do co ngắn đàn hồi 113

Bảng 2.29: Bảng tổng hợp MSƯS do từ biến của bê tông 114

Bảng 2.30: Bảng MMƯS do co tự chùng của cáp DƯL 115

Bảng 2.31: Bảng MMƯS do co tự chùng của cáp DƯL 115

Bảng 2.32 Bảng tổng hợp MMƯS 115

Bảng 2.31:Kiểm toán cường độ uốn 118

Bảng 2.34: Kiểm toán lượng cốt thép tối đa 119

Bảng 2.35: Bảng tính dv 121

Bảng 2.36: Bảng tính toán sin γi của bó cáp i 122

Bảng 2.37: Bảng tính Vp 122

Bảng 2.38: Bảng ứng suất cắt trong bê tông 123

Bảng 2.39 Bảng kiểm toán lực cắt 125

Bảng 2.40: ứng suất thớ trên trong quá trình thi công(giai đoạn 1) 128

Bảng 2.41: ứng suất thớ dưới trong quá trình thi công(giai đoạn 1) 128

Bảng 2.42: ứng suất thớ trên trong quá trình thi công(giai đoạn 2) 129

Bảng 2.43: ứng suất thớ dưới trong quá trình thi công(giai đoạn 2) 129

Bảng 2.44: Bảng kiểm toán giới hạn ứng suất của dầm tại thớ trên(giai đoạn 3) 130

Bảng 2.45: Bảng kiểm toán giới hạn ứng suất của dầm tại thớ dưới(giai đoạn 3) 130

Bảng 3.1: Tổng hợp khối lượng trụ T1 135

Bảng3.2: Tính toán giá trị hoạt tải xe (LL+IM) 2 làn-2 nhịp 136

Bảng3.3: Tính toán giá trị hoạt tải xe (LL+IM) 2 làn-1nhịp 137

Bảng3.4: Tính toán giá trị hoạt tải xe (LL+IM) 1 làn-2 nhịp 139

Bảng3.5: Kích thước kết cấu hứng gió 142

Bảng 3.6: Kết quả tính tải trọng gió ngang với v = 38m/s 143

Bảng 3.7: Kết quả tính tải trọng gió ngang với v = 25m/s 144

Bảng 3.8: Tính áp lực thủy tĩnh 145

Bảng 3.9: Tính áp lực đẩy nổi 146

Bảng 3.10: Tính áp lực dòng chảy 147

Bảng 3.11: tổng hợp lực va tàu thuyền 148

Bảng 3.12: Tính áp lực dòng chảy 151

Bảng 3.13:Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt xà mũ ở trạng thái giới hạn cường độ I 154

Bảng 3.14:Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt xà mũ ở trạng thái giới hạn sử dụng 155

Bảng 3.15: ứng lực xét tại mặt cắt đỉnh móng chưa kể hệ số tải trọng 155

Bảng 3.16: Tổ hợp nội lực xét tới mặt cắt đỉnh bệ 165

Bảng 3.17: ứng lực xét tại mặt cắt đáy móng chưa kể hệ số tải trọng 166

Bảng 3.19.Tổ hợp nội lực xét tới mặt cắt đỉnh bệ 177

Bảng 3.20: Bảng tính mô men kháng uốn các tiết diện 180

Bảng 3.21: Bảng đặc trưng hình học các tiết diện 182

Bảng 3.22: Kiểm toán cấu kiện uốn 2 chiều 183

Bảng 3.23: Kiểm toán khả năng chịu cắt của thân trụ 185

Bảng 3.24: Kiểm tra nứt của tiết diện 186

Bảng 3.24.Tổ hợp tải trọng tại MC xà mũ 187

Bảng 3.25 Kiểm toán cắt 190

Bảng 3.26: Kiểm tra nứt của tiết diện: 192

Bảng 3.27 Tổ hợp nội lực xét tới mặt cắt đáy bệ 194

Bảng 3.28 Tổ hợp nội lực tại đáy bệ 197

Bảng 3.29: Kết quả ở bảng sau 197

Bảng 3.30: Tổ hợp TTGH sử dụng 198

Bảng 3.31 Ta có kết quả sau 201

Bảng 3.32: Bảng Kiểm tra sức kháng uốn 202

Bảng 3.33: Bảng Kiểm tra sức kháng cắt 203

Bảng 3.34: Kết quả ở bảng sau 205

PHẦN 3 : THIẾT KẾ THI CÔNG Bảng 1.1: Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 221

Bảng 3.1: Khối lượng các công tác chính 259

Bảng 3.2: Biên chế và thời gian hoàn thành các hạng mục công việc 261

DANH MỤC HÌNH PHẦN 1 : THIẾT KẾ SƠ BỘ

Hình 3.1 ½ chính diện cầu 25

Hình 3.2 Mặt cắt ngang cầu 25

Hình 3.3 Mặt cắt ngang dầm I tại giữa nhịp và gối 26

Hình 3.4 ½ Chính diện dầm 26

Hình 3.5 Dầm ngang tại giữa nhịp và tại gối 26

Hình 3.6 Cấu tạo lan can 28

Hình 3.7 Cấu tạo mố trái và mố phải 28

Hình 3.8 Cấu tạo trụ cầu 30

Hình 3.9 Đường ảnh hưởng phản lực tại mố và chất tải bất lợi 32

Hình 3.10 Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ và chất tải bất lợi 32

Hình 3.12 Mặt bằng bố trí 8 cọc ở bệ trụ và mố 37

Hình 4.1 1/2 chính diện cầu 44

Hình 4.2 Mặt cắt ngang cầu 44

Hình 4.3 Đường ảnh hưởng mômen tại ¼ nhịp 46

Hình 4.4: Chất tải tính toán hệ số phân bố hoạt đối với mômen 47

Hình 4.5 Cấu tạo trụ cầu 49

Hình 4.6 Đường ảnh hưởng phản lực tại mố và chất tải bất lợi 51

Hình 4.7 Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ và chất tải bất lợi 51

Hình 4.8 Mặt bằng bố trí cọc ở bệ mố và trụ 56

PHẦN 2 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT Hình 1.1:mặt cắt ngang cầu 63

Hình 1.2 : Mô hình tải trọng tác dụng lên cánh hẫng 67

Hình 1.5.Đường ảnh hưởng lực cắt 2 trục xe cách 1,2m 72

Hình 1.6 Sơ đồ kiểm toán nứt moment 74

Hình 1.7: Sơ đồ kiểm toán nứt moment 78

Hình 2.1 Cấu tạo mặt cắt ngang dầm chủ tại giữa nhịp và gối 83

Hình 2.2 Tiết diện quy đổi 86

Hình 2.3: Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt cách gối 3,0m 88

Hình 2.4: Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt L/4 89

Hình 2.5: Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt 3L/8 89

Hình 2.6: Đường ảnh hưởng mômen tại mặt L/2 90

Hình 2.7: Đường ảnh hưởng lực cắt tại gối 91

Hình 2.8: Đường ảnh hưởng lực cắt cách gối 3,0m 91

Hình 2.9: Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt L/4 92

Hình 2.10: Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt 3L/8 92

Hình 2.11: Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt L/2 93

Hình 2.12 Bố trí các bó cáp trong mặt cắt dọc dầm 101

Hình 2.13 bố trí các bó cáp trong mặt cắt ngang dầm 101

Hình 2.14 Sơ đồ tính toán bố trí cốt thép CĐC 102

Hình 2.15: mặt cắt dầm chủ quy đổi 103

Hình 2.16:Sơ đồ tính đặc trưng hình học ở giai đoạn 1 104

Hình 2.17 Sơ đồ tính đặc trưng hình học ở giai đoạn 2 106

Hình 2.18:Sơ đồ tính đặc trưng hình học ở giai đoạn 3 108

Hình 2.19: Sơ đồ đặt tải tính độ võng giữa nhịp 132

Hình 3.1: Cấu tạo trụ và kích thước trụ T1 134

Hình 3.2: Sơ đồ xếp tải lên đah trụ T1 theo phương dọc 136

Hình 3.3: Sơ đồ xếp tải lên đah trụ T1 theo phương dọc 137

Hình 3.4 Xếp xe lệch tâm theo phương ngang cầu 138

Hình 3.5 Mô phỏng tải trọng gió tác dụng lên công trình 141

Hình 3.6 Áp lực thủy tĩnh 145

Hình 3.7 Áp lực dòng chảy 146

Hình 3.8 ĐAH phản lực tại trụ và chất tải bất lợi 153

Hình 3.9 sơ đồ tính nội lực tại mặt cắt X-X 154

Hình 3.10 Mặt cắt ngang thân trụ 176

Hình 3.11 Mặt cắt quy đổi tiết diện thân trụ 177

Hình 3.12 Sơ đồ tính cấu kiện chịu nén 180

Hình 3.13.Cấu tạo đá tảng 193

Hình 3.14: Sơ đồ tính toán móng cọc đài thấp 195

Hình 3.15 Mặt bằng bố trí cọc trụ T1 196

Hình 3.16: Sơ đồ móng khối quy ước 199

PHẦN 3 : THIẾT KẾ THI CÔNG Hình 1.1: Cấu tạo trụ T1 207

Hình 1.2: Phương pháp xác định tim trụ T1 211

Hình 1.3 Rung hạ ống vách 216

Hình 1.4 Khoan tạo lỗ và bơm vữa bentonite 217

Hình 1.5 Thi công vòng vây cọc ván thép, đào đất hố móng 219

Hình 1.6 Cọc ván thép Laxen 4 220

Hình 1.7 Sơ đồ tính chiều sâu ngàm ván thép 221

Hình 1.8 Sơ đồ tính toán TH chưa có BTBĐ 224

Hình 1.9 Sơ đồ tính toán Th có lớp BTBĐ 226

Hình 1.10 Đường ảnh hưởng ML/2 của cọc ván thép 227

Hình 1.11 Tiết diện tính toán (mm) 228

Hình 1.12: Sơ đồ bố trí ván khuôn mặt trước và mặt bên bệ móng 231

Hình 1.13: Ván khuôn số I và ván khuôn số II 232

Hiình 1.14 Biểu đồ áp lực ngang của bêtông tươi 233

Hình 1.15: Sơ đồ làm việc ván khuôn số I 235

Hình 1.16: Sơ đồ làm việc của sườn ngang 237

Hình 1.17: Sơ đồ bố trí thanh căng dạng hoa mai 239

Hình 1.18:Sơ đồ bố trí ván khuôn mặt chính diện và mặt bên thân trụ 241

Hình 1.19: Ván khuôn thi công thân trụ 242

Hình 1.20: Sơ đồ làm việc ván khuôn số III 242

Hình 1.21: Sơ đồ làm việc của sườn ngang 244

Hình 1.22 Thanh căng bố trí theo dạng hoa mai 246

Hình 1.23: Sơ đồ bố trí ván khuôn mặt chính diện và mặt bên xà mũ 247

Hình 1.24 Ván khuôn bố trí cho xà mũ 248

Hình 1.25: Cấu tạo ván khuôn số VII 248

Hình 2.1:Sơ đồ 1/2 kết cấu nhịp 253

Hình 2.2:Lao lắp dầm bằng tổ hợp giá Pooc tic 255

Hình 2.3:Sơ đồ tính ổn định lật theo phương dọc cầu 255

Hình 2.4: Tiết diện dầm H500 có sườn tăng cường đứng và bản biên 258

Hình 2.5: Sơ đồ tính toán cáp treo dầm 259

PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ

(30%)



CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN I CẦU DẦM I BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN II CẦU GIÀN THÉP

CHƯƠNG 5: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT - SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN

ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG 113/L

1.1 Các số liệu ban đầu:

Chiều dày các lớp được ghi rõ tại các vị trí lỗ khoan, đối với những vị trí không

có trị số chiều dày ta có thể dùng các phương pháp của địa chất công trình cho các lớp gần nhau có cùng tính chất

- Các số liệu thuỷ văn:

+ Mực mước cao nhất: +19.50 m

+ Mực nước thông thuyền: +15.70m

+ Mục nước thấp nhất: +11.40m

+ Cấp sông: sông cấp V, có lưu thông tàu thuyền

1.2 Đánh giá điều kiện địa phương:

1.2.1 Điều kiện địa hình:

- Cầu nằm trong vùng đồng bằng, địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, rất thuận tiện cho việc đúc dầm ở hiện trường Độ dốc lòng sông nhỏ nên nước thoát chậm, về mùa mưa thường gây lụt lội cả một vùng rộng lớn

1.2.2 Điều kiện địa chất:

- Qua thăm dò địa chất khu vực dự kiến xây dựng cầu cho thấy cấu tạo các lớp được mô tả cụ thể như sau:

+ Lớp 1: Sét pha bùn dày 0.6m

+ Lớp 2: Cát hạt thô lẫn cuội sỏi (e=0.5) dày 7m

+ Lớp 3: Sét cứng (B=0.3) dày vô cùng

1.2.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn:

- Khí hậu ở Kon Tum và vùng phụ cận chịu ảnh hưởng chung của khí hậu khu vực Bắc Trung bộ, Khu vực xây dựng tuyến thuộc vùng khí hậu hay thay đổi, nhiệt độ trung bình quanh năm khoảng 26oC Vào mùa hè nhiệt độ cao nhất có thể lên tới

39oC Giai đoạn từ tháng 2 tới tháng 9 nắng kéo dài, ít có mưa mực nước sông hạ thấp, nên thuận lợi cho việc thi công cầu

Vào mùa đông thường có gió mùa đông bắc làm nhiệt độ giảm và thường có mưa kéo dài, nhiệt độ trung bình 15-22oC Độ ẩm khoảng 90%

- Ngoài các yếu tố nói trên các đều kiện tự nhiên còn lại không ảnh hưởng nhiều đến việc xây dựng cầu

1.2.4 Điều kiện cung ứng nguyên vật liệu, nhân lực, thiết bị:

- Đá hộc lấy tại mỏ đá A cách công trình 5Km

- Cát sạn lấy tại đại lý cách công trình 5Km

- Xi măng, sắt thép lấy tại Thành phố cách công trình 6Km

- Để tận dụng vật liệu địa phương nên sử dụng các loại vật liệu xi măng, sắt thép,

1.2.5 Hiện trạng kinh tế và xã hội khu vực:

- Nông nghiệp hiện là ngành kinh tế chủ đạo chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu kinh tế và thu hút tới 70% lực lượng lao động, trong nông nghiệp thì ngành trồng trọt chiếm vị trí chủ đạo và chủ yếu là trồng lúa, khoai, sắn

- Hệ thống giáo dục văn hoá xã hội: tại huyện có các trường phổ thông trung học, trung tâm y tế, ở cấp xã đều có trường tiểu học và các trường mẫu giáo, trạm y tế, dân

cư trong khu vực được dùng điện 100%

- Mặc dù trong những năm gần đây đã có nhiều chuyển biến tích cực về mọi mặt đời sống kinh tế, văn hoá, xã hội nhưng nhìn chung mức sống của người dân vẫn đang còn ở mức thấp

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư:

- Các tuyến quốc lộ chính chạy qua địa bàn tỉnh Kon Tum bao gồm quốc lộ 14 nối Kon Tum với Đà Nẵng và Gia Lai, quốc lộ 24 nối với khu kinh tế Dung Quất (Quảng Ngãi) lớn nhất miền Trung, quốc lộ 40 tới Khu kinh tế cửa khẩu Bờ Y và nối với quốc

lộ 18B của Lào Trong tương lai, tuyến đường Hồ Chí Minh nhánh phía Tây sẽ được nâng cấp và mở rộng trên cơ sở của quốc lộ 14C và nhánh phía Đông trên cơ sở của quốc lộ 14 tạo điều kiện thông thương giữa Kon Tum và các tỉnh bạn Kon Tum hiện

có một số sân bay quân sự cũ từ thời chiến tranh trong đó có 2 sân bay loại nhỏ ở huyện Kon Plong và huyện Ngọc Hồi có thể sử dụng cho máy bay lên thẳng Do đặc điểm hệ thống sông, suối của Kon Tum nhỏ hẹp và dộ dốc lớn nên không thuận lợi cho phát triển giao thông đường thuỷ Vấn đề giao thông đi lại giữa hai bên bờ sông chỉ có thể thực hiện bằng các phương tiện tàu thuyền nhỏ qua sông, do đó nó không đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân sống tại đây và không đảm bảo an toàn cho người qua sông Vì vậy mà việc thi công cầu qua sông H9 được xem là vấn

đề hết sức cần thiết nhằm đáp ứng nguyện vọng, sự mong mỏi của người dân sống hai bên sông nói riêng và toàn khu vực nói chung

- Khi cầu được xây xong sẽ tạo điều kiện thuận lợi để nhân dân khu vực hai bên sông có thể dễ dàng giao lưu, buôn bán với nhau

- Như vậy việc xây dựng cầu qua sông H9 là rất cần thiết và có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng Cầu xây dựng sẽ vừa giải quyết nhiều vấn đề giao thông đi lại trong khu vực, vừa góp phần hoàn thiện cơ sở

hạ tầng giao thông, nhằm thúc đẩy đầu tư, đưa nền kinh tế của các khu vực hai bên cầu nói riêng và của tỉnh Kon Tum nói chung ngày càng phát triển để tương xứng với vị thế xứng đáng của mình

1.4.Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế:

- Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05

- Quy mô xây dựng: Vĩnh cửu

CHƯƠNG 2

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Lựa chọn kết cấu thượng bộ

- Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước công nghệ thi công cầu ngày càng

phát triển mạnh mẽ, việc áp dụng các công nghệ thi công hiện đại vào các công trình cầu không còn là một vấn đề quá lớn Tuy nhiên việc áp dụng công nghệ thi công còn phụ thuộc vào tình hình khu vực và điều kiện thi công

- Trên cơ sở đó ta đề xuất kết cấu thượng bộ của 2 phương án là cầu đơn giản dầm I thi công bằng cẩu lắp Và cầu giàn thép thi công bằng cẩu lắp

2.2 Lưa chọn kết cấu hạ bộ

- Kết cấu hạ bộ của 2 phương án cầu cũng được đề xuất với kết cấu trụ đặc

- Sử dụng mố chữ U bê tông cốt thép và dùng loại cọc khoan nhồi với cầu dầm I BTCT ứng suất trước và cọc khoan nhồi đối với cầu giàn thép để tăng cường sức chịu tải khi chịu tải trọng lớn từ kết cấu thượng bộ Mặt dù cấu tạo trụ cầu và một số bộ phận hơi phức tạp, thi công tương đối khó khăn nhưng với ưu điểm nổi trội là tăng vẽ

mỹ quan cho công trình cầu

2.3 Đề xuất 2 giải pháp kết cấu như sau

2.3.1 Phương án I: Cầu BTCT UST dầm chữ I

Cầu đơn giản dầm I bằng BTCT DƯL 4 nhịp: 4x38m Độ dốc dọc cầu là 2% Tổng chiều dài L = 152m, tt

Phần cánh hẫng: Sk=

2

)1

Bố trí dầm ngang tại các vị trí gối cầu, L/4, L/2: như vậy có 5 mặt cắt

Số lượng dầm ngang trong một nhịp là : Nn = (Nb-1) x 5 = (5-1)x 5 = 20 dầm

Vậy kết cấu nhịp phương án I là:

+ Cầu dầm I BTCT DƯL nhịp giản đơn 4 nhịp Mặt cắt ngang dầm là dạng I gồm

5 dầm, chiều dài mỗi nhịp là Lnhịp = 38 m, tổng chiều dài cầu 4x38 = 152m

+ Dầm dài 38m, chiều cao dầm 1,9m

+ Bệ lan can tay vịn bằng BTCT, tay vịn bằng ống thép tráng kẽm

+ Các lớp mặt cầu: Lớp bê tông nhựa dày 7cm

Lớp phòng nước dày 0,5cm

+ Khe co giản bằng cao su cốt thép bản

+ Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC = 15cm

2.3.1.2 Kết cấu hạ bộ

+ Trụ cầu bằng BTCT f'c = 30 Mpa

+ Mố cầu dạng mố chữ U BTCT f'c = 30 Mpa

+ Cọc khoan nhồi BTCT f'c = 30 Mpa, đường kính cọc là D=100cm

- Giải pháp thi công chỉ đạo công trình:

+ Thi công bán lắp ghép, dầm I được thi công theo công nghệ cẩu lắp

+ Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông tại chỗ

+ Thi công trụ: Lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông tại chỗ

+ Cọc được thi công theo công nghệ thi công cọc khoan nhồi

2.3.2 Phương án II: Cầu giàn thép

Cầu giàn thép 2 nhịp: 2x75 m Độ dốc dọc cầu là 2% Tổng chiều dài L = 150m,

+ Khe co giản bằng cao su cốt thép bản

+ Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC = 10cm

2.3.2.2 Kết cấu hạ bộ

+ Trụ và mố cầu bằng BTCT f'c = 30Mpa

+ Phần móng trụ cầu sử dụng cọc khoan nhồi BTCT f'c = 30Mpa, D = 100cm

- Giải pháp thi công chỉ đạo công trình:

+ Giàn thép thi công theo phương pháp lao lắp

+ Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông tại chỗ

+ Thi công trụ: Lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông tại chỗ

+ Cọc được thi công theo công nghệ thi công cọc khoan nhồi

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM I BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC

3.1 Giới thiệu chung về phương án

Kết cấu nhịp cầu dầm I bê tông cốt thép ứng suất trước nhịp đơn giản gồm 4 nhịp 38m Mặt cắt ngang dầm là dạng I

Một nhịp có 5 dầm ngang đặt ở hai đầu nhịp và giữa nhịp Gồm 5 dầm chủ cao 1,9m khoảng cách hai dầm chủ là 2.3 m, phần hẫng 1.15m Bản mặt cầu dày 20mH

180 180 180 180

MNTN:11.40 MNTT:15.70

9.47 20.98

1:1

14.21

8.23

Hình 3.2 Mặt cắt ngang cầu

3.2 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp

Chiều cao dầm chủ 1,9m Gồm 5 dầm chủ, mỗi dầm đặt cách nhau 2,3m Tại các đoạn ở hai đầu, L/4 và ở giữa dầm chủ có bố trí các dầm ngang Các tấm đan được đặt trên khe của dầm chủ để đổ bản mặt cầu sau này

Hình 3.3 Mặt cắt ngang dầm I tại giữa nhịp và gối

Hình 3.4 ½ Chính diện dầm

Hình 3.5 Dầm ngang tại giữa nhịp và tại gối

65

8 12 4

166

12 12

123

15 20

65 85

65 85

1900

190

10145

15123

1212145

165

166412

Số lượng (dầm)

Tính cho 1 nhịp 38m Thể

tích

bê tông (m3)

Trọng lượng

bê tông (kN)

Hàm lượng thép thường (kN/m3)

Trọng lượng thép (kN)

Hàm lượng thép CĐC (kN/m3)

Trọng lượng thép CDC (kN)

3.3 Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu

3.3.1 Tĩnh tải các lớp mặt cầu và thiết bị

Bảng 3.2 Tĩnh tải các lớp mặt cầu và thiết bị

Tĩnh tải các lớp mặt cầu và thiết bị: DW = 16.91 + 0.79 = 17.7 (kN/m)

3.3.2 Tĩnh tải phần lan can, tay vịn

Hình 3.6 Cấu tạo lan can Bảng 3.3 Khối lượng lan can tay vịn cho 1 nhịp 38m

STT Hạng mục Thể tích

(m3)

Số lượng

Thể tích trên 1 nhịp (m3)

Hàm lượng thép (kN/m3)

Trọng lượng thép (kN/m3)

Trọng lượng

bê tông (kN/m3)

Trọng lượng trên 1m dài (kN/m)

255100

500

400

150

Bảng 3.4 Thể tích các bộ phận của mố cầu

Tên cấu kiện Dài (m) Rộng (m) Cao (m) Thể tích

(m3)

Số lượng

Tổng thể tích (m3)

Hàm lượng thép (kN/m3)

Trọng lượng thép (KN)

Trọng lượng bêtông (KN)

Tổng trọng lượng (kN)

- Cấu tạo 4 trụ tương tự nhau, ngoại trừ chiều cao của thân trụ là khác nhau:

- Chiều cao thân trụ 1 là 8m; Chiều cao thân trụ 2 là 10m và chiều cao thân trụ 3 là 7m

Hình 3.8 Cấu tạo trụ cầu Bảng 3.6 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ 1

Tên cấu

kiện

Diện tích (m2)

Chiều cao, rộng (m)

Thể tích (m3)

Hàm lượng thép (kN/m3)

Trọng lượng thép (kN)

Chiều cao, rộng (m)

Thể tích (m3)

Hàm lượng thép (kN/m3)

Trọng lượng thép (kN)

Bảng 3.8 Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ 3

Tên cấu

kiện

Diện tích (m2)

Chiều cao, rộng (m)

Thể tích (m3)

Hàm lượng thép (kN/m3)

Trọng lượng thép (kN)

DC: Trọng lượng kết cấu nhịp phân bố đều trên một mét dài

DW: Tĩnh tải giai đoạn hai phân bố đều trên một mét dài

PL - Tải trọng đoàn người: PL = 3 kN/m2

+ - Diện tích đường ảnh hưởng tương ứng chiều dài đặt tải (phần dương)

- - Diện tích đường ảnh hưởng tương ứng chiều dài đặt tải (phần âm)

Đường ảnh hưởng phản lực tại mố và chất tải bất lợi được thể hiện ở hình 3.9 Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ và chất tải bất lợi được thể hiện ở hình 3.10

3.0 kN/m

DC; DW; 9,3kN/mÂ.a.h VmoW=18.7

4.3

4.3 4.3

4.3 4.3

Hình 3.10 Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ và chất tải bất lợi

Bảng 3.9 Áp lực do hoạt tải tác dụng lên mố, trụ

(2 làn xe n = 2, m = 1, người đi làn người)



(m2) Rht (kN)

DW (KN)

DC (KN) Rtt (kN) Ap (kN)

Mố trái 5691.405 7114.256 18.7 2216.91 31.27 194.67 7643.88 14758.14 Trụ 1 5652.48 7065.6 37.4 3558.45 31.27 194.67 14413.52 21479.12 Trụ 2 6355.68 7944.6 37.4 3558.45 31.27 194.67 14413.52 22358.12 Trụ 3 5348.68 6685.85 37.4 3558.45 31.27 194.67 14413.52 21099.37

3.5.2 Tính toán sức chịu tải của cọc trong bệ móng mố, trụ

+ Chọn cọc khoan nhồi có đường kính 1m, dự kiến chiều dài cọc ở mố, trụ là 30 m + Sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi được lấy như sau:

fy - Giới hạn chảy của cốt thép chủ (MPa), fy = 420MPa

Thay vào ta được:

Pn = 0,85.[0,85.30.(785398,16-7980)+420.7980]

= 19699398,62 (N) = 19699,399 (kN)

+ Sức kháng dọc trục tính toán:

Pr = .Pn

Với : Hệ số sức kháng mũi cọc,  = 0,75

Pr = 0,75.19699,399 = 14774,55 (kN)

3.5.2.2 Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền

Cọc khoan nhồi nằm trong 2 lớp đất nên ta cần tính sức kháng bên ở 2 lớp đất; mũi cọc nằm ở tầng đất sét cứng nên ta tính sức kháng mũi cọc cho lớp đất dính

Sức kháng thành bên thân cọc trong lớp đất dính:Q =qsi s L U i (kN)

+ Sức kháng thành bên đơn vị danh định (Mpa) cho cọc khoan trong đất dính chịu tải dưới điều kiện tải trọng không thoát nước có thể được tính như sau:

- Giá trị được lấy theo bảng 10.8.3.3.1-1 như sau:

Bảng 3.12.Hệ số dính bám thành bên thân cọc trong đất dính

Su= 0,006N60 (Teraghi)

N60 số nhát búa chuẩn hóa theo 60% năng lượng hữu ích của búa

N60 =

60

.E H N

EH là năng lượng hữu ích 30% đến 80% lấy EH =50%

Ta có bảng tổng hợp sức kháng bên của cọc xuyên qua các lớp đất dính:

Bảng 3.13 Sức kháng thành bên thân cọc trong đất dính

Qs = As.qs

qs : Sức kháng bên đơn vị: qs=   v’(Mpa)

As : Diện tích xung quang thân cọc;

qp- Hệ số sức kháng mũi cọc của cọc khoan đơn

 - Hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng,  = 1.5 với mố; 1.3 với trụ

AP - Tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng (kN)

Ptt - Sức chịu tải tính toán của cọc (kN)

BẢNG 3.18 TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN 1

1 AG.12215 Sản xuất qua dây chuyền trạm trộn

hoặc vữa BTTP, dầm cầu đổ bằng bơm

bê tông, dầm đặc (chữ I, T), đá 1x2, M300, PC30

2 AG.13421 Sản xuất, lắp đặt cốt thép dầm cầu, ĐK

<= 18 mm

3 AG.13511 Gia công, lắp đặt cáp thép dự ứng lực

dầm cầu kéo sau

4 AG.52131 Lao lắp dầm bê tông bằng cẩu lao dầm

hoặc cẩu long môn, dài > 35 m

THM TỔNG CỘNG : HẠNG MỤC 3: DẦM

CẦU

1 AF.14324 Bê tông lan can, gờ chắn SX bằng máy