Lời nói đầu Trong thời kỳ đổi với đổi đất nớc, ngành giao thông vận tải ngành đợc quan tâm đầu t nhiều tạo điều kiện thúc đẩy kinh tế đất nớc Thực tế cần ngời kỹ s có chuyên môn vững vàng để xây dựng công trình cầu, đờng có chất lợng cao, góp phần phát triển sở hạ tầng đất nớc Góp phần vào thực nhiệm vụ lớn lao đó, đợc giao nhiệm vụ thiết kế tổ chức thi công cầu H qua sông K tuyến quốc lộ từ tỉnh X đến tỉnh Y Tôi đà hoàn thành đồ án gồm phần sau: - Chơng mở đầu: giới thiệu chung - Chơng I: Thiết kế s¬ bé - Ch¬ng II: ThiÕt kÕ kü thuËt - Chơng III: Tổ chức thi công Sau thời gian học tập trờng, nỗ lực thân cộng với bảo tận tình thầy, cô giáo Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự nói chung, thầy, cô giáo môn Cầu Đờng Sân Bay nói riêng đến em đà tích luỹ đợc nhiều kiến thức bổ ích cần thiết trang bị cho ngời kỹ s cầu đờng Đồ án tốt nghiệp kết nỗ lực học hỏi năm học, đánh giá, tổng kết kiến thức đà học sinh viên Em đà hoàn thành nhiệm vụ thực xong Đồ án tốt nghiệp Do điều kiện thời gian trình độ nhiều hạn chế, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đợc đóng góp ý kiến bảo thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 13 tháng năm 2007 SINH VIÊN Nguyễn Đức Đĩnh mục lục Nội dung Chơng mở đầu: Giới thiệu chung 1.1 Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp 1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng 1.2.1 Địa hình, địa mạo Trang 5_7 5 5_6 1.2.2 Địa chất, địa chất thuỷ văn 1.2.3 Các yếu tố khí tợng 1.2.4 Khả sử dụng vật liệu chỗ 1.3 Khái quát tình hình kinh tế-xà hội khu vực xây dựng 1.4 Nhận xét kiến nghị Chơng I: Thiết kế sơ I Dự kiến phơng án thiết kế 1.1 Phơng án I 1.2 Phơng án II A Thiết kế sơ phơng án I I Giới thiệu chung II Tính toán thiết kế mặt cầu 2.1 Xác định nội lực mặt cầu 2.1.1 Xác định tĩnh tải thân mặt cầu 2.1.2 Xác định hoạt tải tác dụng lên mặt cầu 2.1.2.1 Tính mô men tiêu chuẩn 2.1.2.2 Tính mô men tính toán 2.1.2.3 Tính lực cắt III Tính dầm 3.1 Xác định đặc trng hình học tiết diện dầm không kể cốt thép 3.1.1 Đặc trng hình học tiết diện nguyên khối không kể cốt thép DƯL 3.1.2 Đắc trng hình học tiết diện liên hợp không kể cốt thép DƯL 3.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho dầm, 3.2.1 Xác định hệ số phân bó ngang cho dầm 3.2.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho đầu dầm 3.3 Xác định tĩnh tải giai đoạn I II 3.3.1 Tĩnh tải giai đoạn I 3.3.2 Tĩnh tải giai đoạn II 3.3.2.1 Tĩnh tải giai đoạn II nhịp 3.3.2.2 Tĩnh tải giai đoạn II gối 3.4 Xác định nội lực dầm 3.5 Lùa chän vµ bè trÝ cèt thÐp dù øng lực 3.6 Tính cng độ tiết diện thẳng góc với trục dầm theo mô men uốn giai đoạn sư dơng 6 6 7 7_8 8_10 11 11_15 11 11 12 12 13 14 16_30 16 16 17 17 17 20 21 21 21 21 21 21 27 30 B ThiÕt kÕ s¬ bé ph¬ng ¸n II I Giíi thiƯu chung vỊ ph¬ng ¸n 1.1 Sơ đồ bố trí chung cầu 1.2 Mô tả tóm tắt kết cấu phần 1.2.1 Chiều cao dàn chủ 1.2.2 Khoảng cách tim hai dàn chủ 1.2.3 Chiều dài khoang dàn 1.2.4 Góc nghiêng xiên với phơng ngang: 1.2.5 Tiết diện dàn chủ 1.2.5.1 Cấu tạo biên biên dới 1.2.5.2 Cấu tạo cổng cầu 1.2.5.3 Cấu tạo khác dàn 1.2.6 Cấu tạo hệ dầm mặt cầu 1.3 Mô tả tóm tắt kết cấu phần dới 1.4 Mặt cầu công trình phụ khác II Nội dung tính toán 2.1 Tĩnh tải cầu 2.1.1 Trọng lợng thân cấu kiện cầu 2.1.1.1 Trọng lợng dàn chủ 2.1.1.2 Trọng lợng hệ dầm mặt cầu 2.2 Tính hệ mặt cầu 2.2.1 Tính dầm dọc 2.2.1.1 Tính hệ số phân bố ngang cho dầm dọc 2.2.1.2 Nội lực dầm dọc 2.2.1.3 Kiểm toán dầm dọc 2.2.2 Tính dầm ngang 2.2.2.1 Tĩnh tải tác dụng xuống dầm ngang 2.2.2.2 Hoạt tải tác dụng xuống dầm ngang 2.2.2.3 KiĨm to¸n øng st ph¸p 2.2.2.4 KiĨm to¸n øng st tiếp 2.2.3 Tính toán nội lực dàn 2.2.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên dàn chủ 2.2.3.2 Xác định đờng ảnh hởng 2.2.3.3 Nội lực tác dụng lên dàn 2.2.3.4 Tính toán kiểm tra tiết diện cho biên dới chịu kéo 2.2.3.5 Tính toán kiểm tra tiÕt diƯn cho biªn 31_35 31 31 31 31 31 32 32 32 32 33 34 34 34 34_54 35_37 35 35 36 37_54 37_42 37 39 42 43_45 43 44 45 45 46_54 46 48 49 52 53 chịu nén 2.2.3.6 Tính toán kiểm tra tiết diện cho xiên vừa chịu kéo vừa chịu nén 53 C Lùa chän thiÕt kÕ mè cÇu I Giíi thiƯu chung II TÝnh to¸n mè 2.1 KÝch thíc chung mố 2.2 Tải trọng tác dụng đến đáy móng 2.3 Nội lực tĩnh tải thân mố đất lòng mố 2.4 Nội lực hoạt tải nhịp gây 2.5 Tổng hợp nội lực tác dụng đến đáy móng mố 2.6 Xác định sức chịu tải cọc 2.7 Xác định số lợng cọc cần thiết D So sánh lựa chọn phơng án thiết kế Phơng án a, Tính khai thác b Sự tơng tác công trình với mối trờng xung quanh c Tuổi thọ công trình, khả bảo dỡng-sửa chữa tăng Cờng, khôi phục d Công nghệ thi công e Giá thành xây dựng Phơng án II a, Tính khai thác b Sự tơng tác công trình với mối trờng xung quanh c Tuổi thọ công trình, khả bảo dỡng-sửa chữa tăng cờng, khôi phục d Công nghệ thi công e Giá thành xây dùng KÕt luËn Ch¬ng II: ThiÕt kÕ kü thuËt I Giới thiệu chung II Tính toán thiết kế mặt cầu 2.1 Xác định nội lực mặt cầu 2.1.1 Xác định tĩnh tải thân mặt cầu 2.1.2 Xác định hoạt tải tác dụng lên mặt cÇu 54_60 54 55_60 55 55 56 57 58 59 60 61_63 61 61 61 61 61 61 62 62 62 62 62 62 62 63 65_70 65 66 67 2.1.2.1 Tính mô men tiêu chuẩn 2.1.2.2 Tính mô men tính toán 2.1.2.3 Tính lực cắt 2.2 Lựa chọn bố trí cốt thép mặt cầu 2.3 Kiểm tra khả chịu mô men lực cắt cốt thép đà bố trí III Tính dầm 3.1 Xác định đặc trng hình học tiết diện dầm không kể cốt thép 3.1.1 Đặc trng hình học tiết diện nguyên khối không kể cốt thép DƯL 3.1.2 Đặc trng hình học tiết diện liên hợp không kể cốt DƯL 3.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho dầm 3.2.1 Xác định hệ số phân bó ngang cho dầm 3.2.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho đầu dầm 3.3 Xác định tĩnh tải giai đoạn I II 3.3.1 Tĩnh tải giai đoạn I 3.3.2 Tĩnh tải giai đoạn II 3.3.2.1 Tĩnh tải giai đoạn II nhịp 3.3.2.2 Tĩnh tải giai đoạn II gối 3.4 Xác định nội lực dầm 3.5 Lựa chọn bố trí cốt thÐp dù øng lùc 3.6 TÝnh cêng ®é cđa tiÕt diện thẳng góc với trục dầm theo mô men uốn giai đoạn sử dụng 3.7 Tính toán ổn định chống nứt theo ứng suất pháp 3.7.1 Xác định đặc trng hình học tiết diện dầm 3.7.2 Sù hao øng suÊt cèt thÐp 3.7.2.1 øng suÊt hao ma sát gây 3.7.2.2 Mất mát ứng suÊt trïng øng suÊt cña cèt thÐp 3.7.2.3 øng suất hao neo bê tông dới neo biến dạng nh khe nối bị ép xít lại 3.7.2.4 Mất mát ứng suất giảm ứng suất bê tông bị nén đàn hồi 67 67 68 69 70 71_103 71 71 72 72_75 72 75 76 76 76 76 76 76_81 81 84 85 85 87 87 87 87 88 3.7.2.5 Xác định tổn hao bê tông co ngót với từ biến 88 KiĨm to¸n chèng nøt theo øng st ph¸p 89_91 4.1 Kiểm toán 1: Chống nứt thớ dới siai đoạn khai th¸c 89 4.2 KiĨm to¸n 2: Dut øng st thớ mặt cắt nhịp 90 giai đoạn sư dơng 4.3 KiĨm to¸n 3: Dut chèng nøt giai đoạn chế tạo 91 4.4 Kiểm toán 4: Chống xuất vết nứt dọc giai đoạn 91 chế tạo mặt cắt nhịp Tính toán cờng độ theo ứng suất tiếp ứng suất nén chủ 92_99 Tính toán độ bền chống vết nứt nghiêng theo ứng suất kéo chủ 5.1 Tính toán cờng độ theo tác dụng ứng suất tiếp 92 5.2 Tính duyệt mặt cắt gần gối dới tác dơng cđa øng st 94 nÐn chđ vµ kÐo chđ Kiểm tra ứng suất cốt thép giai đoạn sử dụng tính tiết 99 diện nhịp (tính víi tỉn hao tèi thiĨu) KiĨm tra cêng ®é tiết diện nghiêng giai đoạn 100 khai thác Tính cờng độ độ ổn định dầm giai đoạn căng 101_103 cốt thép 8.1 Xác định độ lệch tâm tiết diện nội lực cốt thép gây trọng tâm tiết diện 101 8.2 Kiểm toán cờng độ dầm làm việc giai đoạn căng kéo 102 Kiểm toán độ võng dầm 103_104 9.1 Độ võng hoạt tải 103 9.2 Độ võng tĩnh tải 103 VI Thiết kế dầm ngang 105_123 Xác định nội lùc dÇm ngang 105_114 1.1 Néi lùc tØ trọng cục 105 1.2 Xác định áp lực tải trọng lên dầm ngang 107 1.3 Xác định nội lực dầm ngang tải trọng cục 108 1.4 Néi lùc dÇm ngang dÇm ngang làm việc 111 kết cấu nhịp 1.4.1 Tung độ dah M2 112 1.4.2 Tung ®é dah M2-3 1.4.3 Tung ®é dah M3 1.4.4 Tung ®é dah Q2 1.4.5 Tung ®é dah Q2-3 1.4.6 Tung ®é dah Q3 Xác định tải trọng tiêu chuẩn Xác định nội lực tĩnh tải hoạt tải gây Chọn tiết diện kiểm tra khả chịu lực dầm ngang Chơng III: Tổ chức thi công Tổ chức công trờng xây dựng Công nghệ thi c«ng 113 113 113 114 114 115 116 116 125 125 125 Chơng mở đầu: Giới thiệu chung 1.1 Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp - Thiết kế kĩ thuật thiết kế tổ chức thi công cho cầu H Km 102 + 540 vợt sông nối hai tỉnh X Y - Với số liệu đầu vào: Cầu có xe chạy rộng 8m có đờng ngời rộng 1.5m ThiÕt kÕ kÜ tht víi xe t¶i H30 + XB80 + Ngời 1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng 1.2.1 Địa hình, địa mạo: Cầu vợt sông dự kiến đợc xây dựng nămg km 102 +540 đờng nốihai tỉnh X Y Hiện phạm vi dự kiến xây cầu ruộng canh tác khu vực san lấp mặt khu công nghịêp Cầu vợt sông xây dựng có tim tim tuyến Xung quanh phạm vi khảo sát khu dân c, khu ruộng canh tác Nhìn chung địa hình khu vực khảo sát đơn giản, phân cắt, biến đổi Khu vực khảo sát gồm nhiều loại đất đá có nguồn gốc khác nh: đất sét, đất sét pha, cát, cát lẫn sỏi sạn hay cát pha có nguồn gốc trầm tích Đất sét, sét pha lẫn dăm sạn hay chứa dăm sạn đất cát nguồn gốc tàn tích hay sờn tích Đá thờng gặp đá cát kết, bột kết, sét kết có cấu tạo phân lớp Đá đợc phân bố dới lớp trầm tích, tàn tích phong hóa phức tạp Địa mạo khu vực khảo sát chủ yếu dạng địa mạo xâm thực bóc mòn tích tụ 1.2.2 Địa chất, địa chất thủy văn: Nớc dới đất khu vực khảo sát chủ yếu đợc phân bố tầng đất cát phong hoá, tầng dăm tảng phong hoá sót hay đá nứt nẻ Tại thời điểm khảo sát, mực nớc dới đất xác định đợc lỗ khoan nằm cách mặt đất từ 2.3m 3.3m, cao ®é thay ®ỉi tõ 9.1m – 9.22m Níc díi ®Êt phạm vi khảo sát (giới hạn khoan) không thực phong phú tầng đất chứa nớc không dày 1.2.3 Các yếu tố khí tợng: Nói chung yếu tố khí tợng nh: nắng, ma, gió, nhiệt độ, độ ẩm Tại khu vực dự kiến xây dựng công trình thuận lợi: gió nhẹ, nắng, ma, độ ẩm cao giữ mức ổn định Nhiệt độ trung bình: 22,2 oC Mùa ma từ tháng đến tháng 10 Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Độ ẩm trung bình năm: 83%~86% 1.2.4 Khả sử dụng vật liệu chỗ: Công trình xây dựng nằm đoạn Quốc lộ lớn nên khả vận chuyển vật liệu thuận lợi Mặc dù công trình sử dụng vật liệu chỗ đợc, gần có nhiều điểm cung ứng vật liệu phục vụ cho công trình 1.3 Khái quát tình hình kinh tế xà hội khu vực xây dựng: Đây Tỉnh đợc tách nhng Tỉnh trung tâm gần với Thủ đô Hà nội nên tốc độ phát triển kính tế nh trình độ dân trí cao, với sở hạ tầng tốt thuận tiên cho giao thông liên tỉnh 1.4 Nhận xét kiến nghị: Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình phạm vi nghiên cứu qui mô công trình dự kiến xây dựng, có nhận xét kiến nghị sau: + Nhận xét: - Điều kiện địa chất công trình phạm vi khảo sát đơn giản, cấu trúc đất không gặp đất yếu, lớp đất đá biến đổi nhiều nhng phân bố phổ biÕn – Cã thĨ sư dơng líp ®Êt sè 6a hay 6b làm tầng chịu lực cho công trình cầu nhng tốt lớp 6b + Kiến nghị: Với đặc điểm địa chất công trình qui mô công trình dự kiến xây dựng, nên sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi cho công trình cầu Khi sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi nên dùng lớp số 6b làm tầng đất tựa mũi cọc, ngàm mũi cọc sâu vào đá 2m Chơng I: thiết kế sơ I.Dự kiến phơng án thiết kế 1.1 Phơng án I - Cầu gồm nhịp giản đơn ƯST chữ I căng sau Ltc= 4x36 + 7,8x2 + 0.15x2 + 0,1x4 =196,3 m - Khỉ cÇu: B= 2x4 + 2x1.7 = 11,4 m - Mặt cắt dọc cầu:nh hình vẽ - Trụ thiết kế trụ thân hẹp, móng cọc đài cao, cọc khoan nhồi D= m - Mố chữ U, dạng móng cọc đài cao, sư dơng cäc khoan nhåi D= m - Bª tông sử dụng cho mố, trụ, dầm bê tông mác 400 - Bê tông sử dụng cho phần mặt cầu bê tông mác 300 - Thép sử dụng thép thờng có gờ AII 1.2 Phơng án II: - Cầu gồm có nhịp giản đơn - L = 2x24(m)+80(m)+6x0.05(m) = 168,9(m); hai nhịp hai đầu cầu nhịp giản đơn dầm BTCT DƯL dạng I nhịp 36(m); nhịp kết cấu giàn thép nhịp 80(m); hai phần đuôi mố 2x7.8(m) - Tổng chiều dài toàn cầu 168,9(m) - Khổ cầu: B = 0.3 + 1.5 + 0.3 + 10.2 + 0.3 + 1.5 + 0.3 (m) - Trơ lùa chän thiÕt kÕ lµ trơ thân hẹp, đầu tròn móng cọc đài cao, dùng cọc khoan nhồi D=100cm - Mố dạng chữ U, dùng móng cọc đài cao, cọc khoan nhồi D=100cm - Bê tông sử dụng cho dầm, mố, trụ bê tông Mác M400 - Bê tông cho phần bê tông Mác M300 - Phần giàn thép gồm khoang, bề rộng khoang b = 10(m), chiều cao giàn khoang h = 7(m) - Mặt cắt dọc cầu: nh hình vẽ 10 Khi P = đặt tơng ứng x = (m) y1 = -5 + 0.6243*5 + 0.3872*2.5 = -0.911 Khi P = đặt tơng ứng x = 2.5 (m) y2 = -2.5 + 0.3872*5 + 0.3094*2.5 = 0.2095 Khi P = đặt tơng ứng x = y3 = 0.1764*5 + 0.2105*2.5 = 1.408 Khi P = đặt tơng ứng x = -2.5 (m) y2’ = -0.000235*5 + 0.1014*2.5 = 0.252 Khi P = đặt tơng ứng x = -5 (m) y1’ = -0.17875*5 – 0.00024*2.5 = -0.894 Khi P = đặt K tơng ứng x = -6.25 (m) yK’ = -0.2108*5 – 0.0223*2.5 = -1.110 1.4.4 Tung ®é §AH Q2 : xr = 2.5 (m) Khi P = đặt K tơng ứng x = 6.25 (m) yK = -1 + 0.6746 + 0.4003 = 0.075 Khi P = đặt tơng ứng x = (m) y1 = -1 + 0.6243 + 0.3872 = 0.012 Khi P = đặt trái t¬ng øng x = 2.5 (m) y2 = -1 + 0.3872 + 0.3094 = -0.303 Khi P = đặt phải tơng ứng x = 2.5 (m) y2 = 0.3872 + 0.3094 = 0.697 Khi P = đặt tơng ứng x = y3 = 0.1764 + 0.2105 = 0.387 Khi P = đặt tơng ứng x = -2.5 (m) y2 = -0.000235 + 0.1014 = 0.101 Khi P = đặt tơng ứng x = -5 (m) y1 = -0.17875 0.00024 = -0.179 Khi P = đặt K tơng ứng x = -6.25 (m) yK = -0.2108 0.0223 = -0.233 1.4.5.Tung độ ĐAH Q2 - : xr = 1.25 (m) 105 Khi P = đặt K tơng ứng x = 6.25 (m) yK = -1 + 0.6746 + 0.4003 = 0.075 Khi P = đặt tơng ứng x = (m) y1 = -1 + 0.6243 + 0.3872 = 0.012 Khi P = đặt tơng ứng x = 2.5 (m) y2 = -1 + 0.3872 + 0.3094 = -0.303 Khi P = đặt t¬ng øng x = y3 = 0.1764 + 0.2105 = 0.387 Khi P = đặt tơng øng x = -2.5 (m) y2’ = -0.000235 + 0.1014 = 0.101 Khi P = đặt tơng øng x = -5 (m) y1’ = -0.17875 – 0.00024 = -0.179 Khi P = đặt K tơng øng x = -6.25 (m) yK’ = -0.2108 – 0.0223 = -0.233 1.4.6.Tung độ ĐAH Q3 : xr = 1.25 (m) Khi P = đặt K tơng ứng x = 6.25 (m) yK = -1 + 0.6746 + 0.4003 + 0.1673 = 0.242 Khi P = đặt tơng ứng x = (m) y1 = -1 + 0.6243 + 0.3872 + 0.1764 = 0.188 Khi P = đặt tơng ứng x = 2.5 (m) y2 = -1 + 0.3872 + 0.3094 + 0.2105 = -0.093 Khi P = đặt trái tơng ứng x = y3tr = -1 + 0.1764 + 0.2105 + 0.2217 = -0.391 Khi P = đặt phải tơng ứng x = y3ph = 0.1764 + 0.2105 + 0.2217 = 0.609 Khi P = đặt tơng ứng x = -2.5 (m) y2’ = -0.000235 + 0.1014 + 0.2105 = 0.312 Khi P = đặt tơng ứng x = -5 (m) y1’ = -0.17875 – 0.00024 + 0.1764 = -0.003 Khi P = đặt K t¬ng øng x = -6.25 (m) yK’ = -0.2108 – 0.0223 + 0.1673 = -0.066 106 2.Xác định tải trọng tiêu chuẩn : Tĩnh tải m dài theo phơng dọc cầu + Lớp phủ : glp = 0.225*8 = 1.8 (T/m) + Lan can plc = 0.08 (T/m) + Gờ chắn bánh pgờ = 0.2 (T/m) + Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên 1m dài dầm ngang lµ: gtt = 1.8 + 0.08 + 0.2 = 2.08 (T/m) + Tải trọng ngời tác dụng lên dầm ngang qng = 8.0*0.3 = 2,4 (T/m) + Tải trọng rải tơng đơng dÃy bánh xe l = 32.4 (m) ptdH30 = 76 (T/m) ptdXB80 = 4.57 (T/m) + T¶i träng tËp trung cđa d·y b¸nh xe - H30 = 0.5*ptdH30l1 = 0.5*1.76*8 = 7.04 (T/m) - XB80 = 0.5*l1*qt®XB = 0.5*8*4.57 = 18.28 (T/m) Khi tính toán nội lực dầm ngang hoạt tải ta nhân với hệ số vợt tải xung kích (nếu có) tĩnh tải xác định nội lực ta nhân diện tích ĐAH Mômen lực cắt với tải trọng dải Ta phải xác định nội lực tĩnh tải hai lần, lần thứ ta nhân với 1.1 1.5 giá trị đợc cộng với phần nội lực hoạt tải có dấu với tĩnh tải, lần thứ hai ta nhân với 0.9 giá trị đợc cộng với nội lực hoạt tải khác dấu với tĩnh tải Xác định nội lực tĩnh tải hoạt tải gây a Mô men mặt cắt Đờng ảnh hởng Mô men mặt cắt 107 2500 x K R1 R2 R3 R2 R1 qn K' qn ng­ êi 1.9 0.268 0.313 §AH­M2 0.193 0.578 0.547 0.442 0.778 0.205 0.32 + 0.507 0.527 2.7 0.367 0.177 - 0.938 2.564 2.158 0.65 1.1 0.968 XB 1.9 0.447 0.5­ H30 ω+ = 2.894 , ω- = 3.375 _ Tỉ hỵp TT + H30 + Ngêi Max M2 = 0.9*2.08*(2.894 – 3.375) + 1.4*0.9*1.09*7.04*(0.205 + 0.776 + 0.547 + 0.193) = 15.739 (Tm) Min M2 = 1.5*2.08*(2.894 – 3.375) + 1.4*2.4*0.5*0.75*(-2.150 0.900 - 0.367 - 0.313 - 0.447 - 0.507) = -7.403 (Tm) _ Tỉ hỵp XB80 + TT: Max M2 = 0.9*2.08*(2.894 – 3.375) + 1.1*18.28*(0.32 + 0.578) = 17.157 (Tm) Min M2 = 1.5*2.08*(2.894 – 3.375) = -1.501 (Tm) b.M« men mặt cắt 2-3: Đờng ảnh hởng Mô men mặt cắt - 108 2500 x K R1 R2 R3 R2 R1 qn K' qn ng­ êi 1.9 §AH­M2­-­3 0.127 0.838 0.858 0.925 0.71 0.588 + 0.782 0.818 0.352 0.432 2.7 0.075 - 0.47 0.32 0.925 1.97 1.708 0.65 1.1 0.478 XB 1.9 0.672 0.5­ H30 ω+ = 3.518 , ω- = 3.058 _ Tỉ hỵp TT + H30 + Ngêi: Max M2 - = 1.5*2.08*(3.518 – 3.058) + 1.4*0.9*1.09*7.04* (0.71 + 0.858 + 0.478) = 21.217 (Tm) Min M2 - = 0.9*2.08*(3.518 - 3.058) – 1.4*2.4*0.5*0.75*(1.706 + 0.925 + 0.47 + 0.432 + 0.672 + 0.782) = -7.435 (Tm) _ Tỉ hỵp XB80 + TT: Max M2 - = 1.5*2.08*(3.518 – 3.058) + 1.1*18.28*(0.075 + 0.838) = 19.794 (Tm) Min M2 - = 0.9*2.08*(3.518 - 3.058) = 0.861 (Tm) c.Mô men mặt cắt 3: Đờng ảnh hởng Mô men mặt cắt 109 2500 x K R1 R2 R3 R2 K' R1 qn qn ng­ êi 1.9 H30 XB 1.1 1.9 1.11 0.893 0.435 0.55 0.53 §AH­M3 0.253 1.408 + 0.88 0.12 0.21 - 0.545 0.463 0.912 1.876 2.7 ω+ = 4.219 , ω- = 3.593 Tỉ hỵp TT + H30 + Ngêi: Max M3 = 1.5*2.08*(4.219 – 3.593) + 1.4*0.9*1.09*7.04*(0.88 + 1.408 + 0.53) = 29.200 (Tm) Min M3 = 0.9*2.08*(4.219 – 3.593) – 1.4*2.4*0.5*0.75*(1.876 + 0.912 + + 0.545 + 0.55 + 0.893 + 1.11) = -8.519 (Tm) Tỉ hỵp XB80 + TT: Max M3 = 1.5*2.08*(4.219 – 3.593) + 1.1*18.28*(0.12 + 1.408) = 32.678 (Tm) Min M3 = 1.5*2.08*(4.219 3.593) = 1.172 (Tm) d.Lực cắt bên trái mặt cắt 2: Đờng ảnh hởng Lực cắt mặt cắt 110 2500 x K R1 R2 R3 R2 R1 K' qn ng­ êi 1.9 H30 XB 1.1 1.9 0.113 0.101 0.220 0.233 0.179 §AH­Q2 0.067 0.095 + 0.462 0.387 0.364 0.33 0.697 0.303 0.083 0.114 0.012 0.075 0.059 2.7 ω+ = 2.055 , ω- = 0.703 Tỉ hỵp TT + Ngêi + H30 (XÕp ngêi lƯch sang bên trái bất lợi hơn): Q2 = 1.5*2.08*(2.055 – 0.703) + 1.4*0.9*1.09*7.04*(0.697 + 0.462 + 0.33 + 0.113) = 19.708 (T) Tỉ hỵp TT + XB: Q2 = 1.1*18.28*(0.697 + 0.364) = 21.335 (T) _ d.Lực cắt mặt cắt 2-3 Đờng ảnh hởng Lực cắt mặt cắt - 111 2500 x K R1 R2 R3 R2 R1 K' qn ng­ êi 1.9 H30 1.1 1.9 XB 0.179 0.220 0.233 §AH­Q2-3 0.067 0.095 0.33 0.332 0.387 0.303 0.083 0.114 + 0.113 0.101 0.0785 0.012 0.075 0.059 2.7 ω+ = 1.107 , ω- = 0.953 Tæ hỵp TT + Ngêi + H30 (XÕp ngêi lƯch sang bên trái bất lợi hơn): Q2 - = 1.5*2.08*(1.107 – 0.953) + 1.4*0.9*1.09*7.04*(- 0.303 + 0.332 + 0.33 + 0.113) = 5.044 (T) Tỉ hỵp TT + XB: Q2 - = 1.1*18.28*(0.387 + 0.0785) = 9.360 (T) _ d.Lực cắt mặt cắt Đờng ảnh hởng Lực cắt mặt cắt 112 2500 x K R1 R2 R3 R2 R1 K' qn ng­ êi H30 1.9 1.1 1.9 XB 0.127 0.096 §AH­Q3 0.048 0.066 + 0.312 0.288 0.25 0.479 0.391 0.609 0.165 0.089 0.1035 0.0755 0.188 0.242 0.223 2.7 ω+ = 1.896 , ω- = 0.662 Tỉ hỵp TT + Ngêi + H30 (XÕp ngêi lệch sang bên trái bất lợi hơn): Q3 = 1.5*2.08*(1.896 – 0.662) + 1.4*2.4*0.263 + 1.4*0.9*1.09*7.04* (- 0.165 + 0.609 + 0.479 + 0.25) = 16.075 (T) Tỉ hỵp TT + XB: Q3 = 1.1*18.28*(0.609 + 0.288) = 18.037 (T) 113 Bảng tổng hợp nội lực : Nội lực Do tải trọng cục Do làm việc chung Bè trÝ t¶i träng H30 Max -0.06 Min -10.52 Max 7.79 Min -1.78 Max -0.06 Min -10.52 Q2 Q2-3 Q3 35.88 14.49 35.88 XB80 1.27 -16.52 12.45 -3.5 1.27 -16.52 42.07 25.24 42.07 15.739 -7.403 21.217 -7.435 29.200 -8.519 19.708 5.044 16.075 17.157 -1.501 19.794 0.861 32.678 1.172 21.335 9.36 18.037 15.68 -17.92 29.01 -9.215 29.14 -19.04 55.59 19.53 51.96 18.43 -18.02 32.24 -2.639 33.95 -15.35 63.41 34.6 60.11 18.43 -18.02 32.24 -9.215 33.95 -19.04 63.41 34.6 60.11 H30+ngêi +tÜnh t¶i XB+tÜnh t¶i H30+ngêi Tỉng céng +tÜnh t¶i XB+tÜnh t¶i Trị số tính toán M2 M2-3 M3 114 4.Chọn tiết diện kiểm tra khả chịu lực dầm ngang : Biểu đồ mô men dơng Biểu đồ mô men ©m RtFt Mgh Mgh h0 h0’ RtFt b Nh đà chọn dầm ngang có kích thớc 132 ì 20 (cm) sử dụng mác bê tông 400 đổ chỗ có : Ru = 190(KG/cm2) R0 = 140(KG/cm2) Cốt thép chịu lực : - Cốt đai 16, bớc cốt đai uđ = 15 cm, - Cốt dọc chịu kÐo, nÐn Φ 20, bíc cèt thÐp a = 20 cm - Cèt däc chÞu kÐo bè trÝ thanh, cốt dọc chịu nén bố trí đợc liên kết thành hệ khung - Chiều dày bê tông bảo vƯ δ = cm - ChiỊu cao cã hiƯu chịu mô men dơng h0 = 112 (cm) - Chiều cao có hiệu chịu mô men âm h0 = 113(cm) - ThÐp sư dơng CT5 cã R = 2400(KG/cm2) Cèt thÐp cÊu t¹o 115 - Dïng cèt däc Φ 10 bố trí dọc theo sờn dầm khoảng cách 15 cm - Có thể bố trí thêm cốt xiên để tăng khả chịu cắt dầm 10.4.1.Kiểm tra khả chịu mô men tiết diện c Mô men âm: Từ biểu đồ mô men ta có RF' t t ΣX = => x' = R b = u 2400 × × 3,142 = 11,9(cm) 190 × 20 x'  11,9    − M gh = Rt Ft '  h0 '−  = 2400 × × 3,142 × 113 −  = 4843308,2( KG.cm) > M max 2    b.M« men d¬ng : RF t t ΣX = => x = R b = u 2400 × × 3,142 = 15,88(cm) 190 × 20 x 15,88    + M gh = Rt Ft  h0 −  = 2400 × × 3,142 × 112 −  = 6277704,9(daN cm) > M max 2   c Khả chịu lực cắt tiết diện nghiêng: - Khả chịu cắt cốt đai: qd = m d × Rd × Fd 0,8 × 2400 × × 0,785 = = 301,44( KG / cm) ud 15 - Chiều dài tiết diện nghiêng nguy hiÓm : C0 = 0,15.Ru b.h02 = qd 0,15 × 190 × 20 × 112 = 154(cm) 301,44 - Khả chịu cắt cốt đai bê tông : 0,15 Ru b.h02 0,15 ì 190 ì 20 × 112 KG Qdb = + qd ( C0 − u d ) = + 301,44(154 − 10 ) = 89836,45( ) > Qmax C0 154 cm VËy tiết diện dầm ngang đủ khả chịu lực cắt mô men Chơng iii: tổ chức thi công 116 Tổ chức công trờng xây dựng: - Để trình thi công đợc thuận lợi, khâu tổ chức công trờng xây dựng phải đợc tính toán kỹ lỡng Muốn ta cần tính toán đợc đủ khối lợng cần thiết nh: đất đào đắp, ván khuôn, cốt thép, bê tông, nhân vật lực - Khi thi công cầu thời gian lâu nên ta cần tính toán tổ chức nơi ăn cho anh em công nhân đợc ổn định đảm bảo tiến độ thi công Dự kiến cần tới khu nhà gian 100m2 Điều kiện ăn phải đảm bảo - Tổ chức kho chøa vËt liƯu víi tỉng sè lµ 150 m2 - B·i chøa vËt t vËt liƯu thi c«ng nh sắt thép xi măng nh thiết bị máy móc khác cần 250m2 - BÃi đúc dầm 33m 24m cần 230m2 - Làm đờng vận chun vËt t vËt liƯu tõ n¬i cung øng tíi công trờng thi công, phục vụ cho xe trọng tải lớn công nghệ thi công - Các công đoạn thi công cầu không ảnh hởng đến nhau, thi công bÃi thi công khác nhau, gồm có phần thi công sau: Thi c«ng mè, thi c«ng trơ, thi c«ng kÕt cấu nhịp a Thi công mố: Thi công mố gồm công đoạn chủ yếu sau: + Chuẩn bị mặt bằng: - Chuẩn bị vật t, máy móc thi công; - Xác định phạm vi thi công, xác định vị trí tim mố; - Đào hố móng đến cao độ 10 m (lÊy theo mèc quèc gia) - San ñi mặt thi công, đầm nén đến độ chặt K95; - Lắp đặt bê tông vị trí máy khoan + Khoan tạo lỗ: - Định vị xác tim cọc cần khoan; - Lắp đặt máy khoan; - Rung hạ ống vách thép D1100 - Khoan tạo lỗ cọc máy khoan GPS - Vệ sinh lỗ khoan cách tháy vữa Bentonite theo phơng pháp tuần hoàn nghịch 117 + Thi công bê tông cọc: - Vệ sinh lại lỗ khoan; - Hạ lồng cốt thép đến cao độ cẩu 25T; - Đổ bê tông cọc ống Tremie (bê tông cấp máy bơm); - Tiến hành hạ ống vách khoan cọc tiếp theo; - Kiểm tra chất lợng cọc + Thi công bệ móng: - Rải lớp vữa đệm dày 10cm; - Đập đầu cọc, uốn cốt thép đầu cọc; - Làm hố móng, lắp dựng đà giáo ván khuôn, cốt thép bệ móng; - Đổ bê tông bệ móng; - Tháo dỡ văng chống, ván khuôn bệ; - Lấp đất hố móng + Thi công thân mố, tờng đỉnh, tờng cánh: - Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép thân mố; - Đổ bê tông thân mố; - Hoàn thiện, tháp dỡ ván khuôn; - Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép tờng tai, tờng cánh tờng đỉnh; - Đổ bê tông tờng tai, tờng cánh mố; - Tháo dỡ ván khuôn, đà giáo kết cấu tạm phục vụ thi công mố; - Hoàn thiện mố b Thi công trụ: Thi công trụ gồm công đoạn chủ yếu sau: + Chuẩn bị mặt thi công: - Chuẩn bị vật t, máy móc thi công; - Xác định phạm vi thi công, xác định vị trí tim mố; - Đào hố móng đến cao độ 11m - San ủi mặt thi công, đầm nén đến độ chặt K95 - Lắp đặt bê tông vị trí máy khoan + Khoan tạo lỗ: - Định vị xác tim cọc cần khoan; - Lắp đặt máy khoan; 118 - Rung hạ ống vách thép D1100 - Khoan tạo lỗ cọc máy khoan GPS - Vệ sinh lỗ khoan cách tháy vữa Bentonite theo phơng pháp tuần hoàn nghịch + Thi công bê tông cọc: - Vệ sinh lại lỗ khoan; - Hạ lång cèt thÐp ®Õn cao ®é b»ng cÈu 25T; - Đổ bê tông cọc ống Tremie (bê tông cấp máy bơm); - Tiến hành hạ ống vách khoan cäc tiÕp theo; - KiĨm tra chÊt lỵng cäc + Thi công bệ móng: - Rải lớp vữa đệm dày 10cm; - Đập đầu cọc, uốn cốt thép đầu cọc; - Làm hố móng, lắp dựng đà giáo ván khuôn, cốt thép bệ móng; - Đổ bê tông bệ móng; - Tháo dỡ văng chống, ván khuôn bệ; - Lấp đất hố móng + Thi công thân trụ, xà mũ, đá kê gối: - Lắp dựng đà giáo cốt thép, ván khuôn, cốt thép thân trụ; - Đổ bê tông thân trụ; - Hoàn thiện, tháo dỡ ván khuôn; - Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép xà mũ; - Đổ bê tông xà mũ trụ; - Lắp dựng cốt thép đổ bê tông đá kê gối; - Tháo dỡ ván khuôn, đà giáo kết cấu tạm phục vụ thi công trụ; - Hoàn thiện trụ c Thi công kết cấu nhịp: + Bớc 1: - Chuẩn bị mặt cần trục phục vụ cho lao lắp dầm, đắp đờng đầu cầu, bố trí công trờng đúc dầm; - Lắp dựng xe lao dầm làm đờng vận chuyển dầm; + Bớc 2: 119 ... đầu: Giới thi? ??u chung 1.1 Nhiệm vụ đồ ¸n tèt nghiƯp - Thi? ?t k? ? k? ? tht vµ thi? ?t k? ?? tổ chức thi công cho cầu H Km 102 + 540 vợt sông nối hai tỉnh X Y - Với số liệu đầu vào: Cầu có xe ch? ?y rộng 8m... Tính toán thi? ??t k? ?? mặt cầu Bản mặt cầu thi? ??t k? ??, làm việc theo k? ? hai cạnh theo nhịp thẳng góc với h? ??ng xe ch? ?y 2.1 X? ?c định nội lực mặt cầu 2.1.1 X? ?c định tĩnh tải thân mặt cầu Tĩnh tải mặt cầu. .. phạm vi dự kiến x? ?y cầu ruộng canh tác khu vực san lấp mặt khu công nghịêp Cầu vợt sông x? ?y dựng có tim tim tuyến Xung quanh phạm vi khảo sát khu dân c, khu ruộng canh tác Nhìn chung địa h? ?nh