Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình MỤC LỤC SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Số liệu đầu vào - Phạm vi đồ án : Thiết kế thi công cho trụ cầu sông - Nội dung thiết kế : Trình bày biện pháp thi cơng đạo Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn nước Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ Thiết kế thêm kết cấu phụ tự chọn: Xà lan - Qui mơ cơng trình : + Số hàng cọc: 13 + Số cột: + Số lượng cọc: 26(cọc) + Chiều sâu cọc đóng đất: Lc = 36 m + Kích thước cọc: cọc vng 35x35 cm (b=35cm) - Loại địa chất DC4 Lớp 1: Đất sét mềm : L1 = 7m γ = 1,61 T kg =1,61 10 m m3 φ1 = 70 Lớp 2: Đất cát pha sét : L2 = 5m kg m3 γ = 1,68 103 φ = 260 Lớp 3: Đất sét pha cát chặt vừa: L3 = ∞ 1.2 γ3 = 1,741.103 kg m3 Chiều cao thân trụ tính từ đỉnh bệ cọc : φ = 90 H2 =5m Nội dung thiết kế 1.2.1 Trình bày biện pháp thi cơng đạo 1.2.2 Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn - Chọn loại cọc ván, kích thước vòng vây - Tính chiều sâu đóng cọc ván, cân nhắc có dùng khung chống, bê tơng bịt đáy hay khơng? có thiết kế với cọc ván SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu - GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Tính lựa chọn búa đóng cọc ván 1.2.3 Trình bày biện pháp thi cơng hệ móng cọc - Tính tốn phân đoạn cọc - Tính lựa chọn búa đóng cọc - Mơ tả biện pháp đóng cọc 1.2.4 Thiết kế ván khn đổ bệ cọc - Chọn loại ván khn, bố trí khung chống bệ đỡ ván khuôn - Kiểm tra tốn ván khn đáy theo cường độ biến dạng 1.2.5 Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ - Chọn loại ván khn, bố trí khung chống, khung giằng - Kiểm tra tốn ván khn thành 1.2.6 Thiết kế xà lan, hệ neo - Xác định khả chịu xà lan29 - Độ nghiêng phao - Kiểm tra độ chìm lớn - Thiết kế hệ neo 1.3 Lựa chọn số liệu lại Sơ đồ vị trí cọc hình vẽ : Khoảng cách từ tim trụ đến bờ trái, bờ phải sau : Lt = Lp = 20m Chiều sâu mực nước thi công tim trụ :Hn= 3,6m Chiều cao cọc phía mặt đất : Lc2 = Hn- H1-0,5=1,6 m Chiều cao bệ cọc : H1 = 1,5m Kích thước thân trụ : 1,4 x 16,8 m Kích thước mũ trụ : 1,4 x 16,8 m ( thân trụ) Cọc 35x35 Sức chịu tải Ptk = 2,5 T/m SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình CHƯƠNG BIỆN PHÁP THI CƠNG CHỈ ĐẠO 2.1 Cơng tác định vị hố móng Vì mực nước thi cơng thay đổi lớn suốt mặt cắt ngang sông nên nơi có mực nước nơng, khơng có thơng thuyền để xác định vị trí tim trụ dựa cầu tạm gỗ, tiến hành đo đạc trực tiếp đánh dấu vị trí dọc ngang móng Để tránh va chạm thi cơng làm sai lệch vị trí nên có cọc định vị đóng cách xa tim móng Khi đo đạc máy, dựa sàn đặt cọc gỗ chắn, đóng xung quanh cọc định vị Với móng đặt chỗ nước sâu, công tác định vị phải làm gián tiếp Tim trụ xác định dựa vào đường tuyến nắm hai bờ sơng góc ∝, β tính theo vị trí trụ (Phương pháp tam giác đạc ) Ta phải tiến hành làm cẩn thận kiểm tra nhiều phương pháp để tránh sai số ảnh hưởng tới cấu tạo cơng trình bên thi cơng sau Hình : Xác định tim trụ cầu phương pháp tam giác 2.2 Công tác chuẩn bị mặt bằng, bố trí cơng trường - Cần bố trí mặt hợp lý để công việc thi công tiến hành thuận lợi - Cần khảo sát địa hình hai bên bờ sơng, xem xét hướng gió thổi dự tính thời gian thi cơng để lập vị trí kế hoạch tập kết vật liệu - Chuẩn bị mặt bằng, bãi tập kết vật liệu : Xi măng, đá, cát, sắt thép… - Xây dựng hệ thống sở hạ tầng,hệ thống đường công vụ, đường nội bộ,bãi chứa vật liệu cho công trường.Cung cấp điện nước phục vụ cho công tác thi công sinh hoạt - Do cơng trình thi cơng có tính chất tập trung xây dựng thời gian tương đối dài Do tổ chức xây dựng lán trại, nhà nghỉ chỗ ăn, sinh hoạt cho công nhân viên, xây dựng chỗ vui chơi giải trí, nhà vệ sinh SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình 2.3 Thi cơng trụ cầu Sau tiến hành bước tổng quát : xác định vị trí tim trụ cầu, chuẩn bị ngun thiết bị vật liệu, q trình thi cơng trụ tiến hành theo bước sau: - Bước 1: + Định vị xà lan, nạo vét đất phạm vi thi công trụ + Vận chuyển cọc, búa, cần cẩu đến vị trí thi cơng, dựng khung định vị, làm hệ cụm đầu cọc tầng khung định vị + Dùng cẩu lắp giá búa, tiến hành đóng cọc đến cao độ thiết kế , đóng số cọc thiết kế Trong q trình đóng cọc phải thường xuyên theo dõi độ nghiêng cọc độ chối cọc Hỉnh : Sơ đồ đóng cọc - Bước : + Tiến hành đóng cọc ván thép làm vòng vây ngăn nước phạm vi bệ + Dùng bơm cao áp sói nước, vét bùn hố móng + Đổ đá mi cát tạo phẳng trụ - Bước : + Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp đổ bêtông nước (phương pháp vữa dâng) + Kiểm tra cao độ lớp cát đệm, đặt lồng thép theo kỹ thuật + Xếp đá 4x6 theo qui trình kỹ thuật + Kiểm tra cao độ lớp đá xếp, thả vòi bơm vào ống + Bơm vữa theo vị trí qui định, q trình bơm kiểm tra lan tỏa vữa xi măng thông qua ống lồng + - Khi lớp bê tơng đạt cường độ tiến hành hút nước làm khơ hố móng Bước : + Đập đầu cọc xử lý cốt thép đầu cọc, vệ sinh đáy móng + Dựng ván khn, lắp cốt thép bệ cọc, tiến hành đổ bê tông bệ cọc + Khi bê tông bệ cọc đạt 70% cường độ, tiến hành thi cơng phần thân trụ + Trong suốt q trình thi công phải tiến hành bảo dưỡng bê tông cho bến bê tơng đạt cường độ tháo dỡ ván khuôn thiết bị thi công SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu - GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Bước 5: + Dựng ván khuôn xà mũ, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông mũ trụ + Dựng ván khuôn, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tơng đá kê gối + Hồn thiện trụ SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Cơng cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình CHƯƠNG THIẾT KẾ THI CƠNG 3.1 Thiết kế vòng vây cọc ván 3.1.1 Kích thước vòng vây Chiều sâu sâu mực nước thi cơng, chọn Hn = 3,6m Kích thước vòng vây cọc ván chọn dựa kích thước móng, khoảng cách từ mặt tường cọc ván đến mép bệ móng > 0,75m Chọn khoảng cách 1m Trên mặt đứng, đỉnh vòng vây phải cao mực nước thi công tối thiểu 0,7m Chọn 1m Vậy cọc ván phải có chiều cao tính từ mặt đất 4,6m 3.1.2 Chọn loại cọc ván Tổng chiều dài cọc ván cần thiết (17,8+2+2,4+2 )x2 = 48,4 m Chọn lọai cọc ván Hàn Quốc sản xuất Còn cụ thể loại sau xác định nội lực ta chọn sau 3.1.3 Xác định bề dày lớp BT bịt đáy Lớp bê tông bịt đáy xác định từ điều kiện : Áp lực đẩy nước lên lớp bê tông phải nhỏ lực ma sát bê tông với hệ cọc trọng lượng lớp bê tông bịt đáy Bề dày lớp bêtông bịt đáy : h≥ K.H.F.γ n (F.γ c + n.U.f1 ) Trong : K :hệ số an tồn, K = 1.3 SVTH: Page Đồ án mơn học: Thi Cơng cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình H :chiều sâu cột nước tính từ đáy lớp bêtơng bịt đáy đến mực nước thi công H = 3,6 m F :diện tích hố móng, F = 19,8 × 4, = 87,12m γ n : dung trọng nước, γ n = 1T / m f1 : ma sát cọc với bêtông bịt đáy, f = 10T / m U : chu vi cọc, U = × 0,35 = 1,4 m h≥ 1,3 × 3,6 × 87,12 × = 0.7 ( m ) (87,12 × 2.5 + 26 × 1.4 × 10) Chọn lớp bêtông bịt đáy dày m Phương pháp đổ bêtông bịt đáy : Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp vữa dâng : Bán kính hoạt động ống : R = m 2 Diện tích hoạt động ống : Fo = π × R = π× = 12.56 m Số ống cần thiết : n = F 87,12 = = 6,94 (ống) Fo 12,56 Chọn ống Sau xác định bề dầy lớp BTBD đủ điều kiện ổn định, ta kiểm tra điều kiện cường độ cho lớp BTBD : Tách dải BTBD rộng 1m dọc theo đường tim trụ theo hướng thượng-hạ lưu có chiều dài nhịp khoảng cách cọc ván thép + Trọng lượng thân lớp BTBD : q1 = γ b H b = 2,3.1.1 = 2,3T / m Trong : γ b =2,3 T/m3 : Dung trọng lớp BTBD Hb = m : Bề dầy lớp BTBD 1m : Bề rộng dải BTBD xét + Áp lực đẩy nước : q2 = γ H = 1.2, 6.1 = 2, 6T / m Trong : SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu γ = 1T/m3 :Dung trọng nước GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình H = 3,6 – = 2,6m :Chiều sâu cột nước, từ lớp đáy BTBD đến mực nước thi công 1m: Bề rộng dải BTBD xét Nội lực phát sinh dầm : M max = q1 − q2 2,3 − 2, l = 4, 42 = −3,146(Tm) 8 => căng thớ Momen kháng uốn dầm : b.hb 1.12 W= = = 0,167(m3 ) 6 Yêu cầu ứng suất kéo phát sinh BTBD phải nhỏ US kéo cho phép k BT, sử dụng BT mác 300 => [σ ]bt = 10 kG / cm σk= M max 3,146 = = 18,84T / m2 = 1,8843 kG / cm < [σ ]btk = 10 kG / cm W 0,167 Vậy lớp BTBD thỏa mãn điều kiện cường độ 3.1.4 Tính độ ổn định kết cấu vòng vây cọc ván giai đoạn thi cơng : 3.1.4.1 Giai đoạn Vòng vây đóng đến đáy sơng, chưa đổ betơng bịt đáy cọc đònh vò L=7.6m cọc vá n thé p lassen L=7.6m hệthanh giằ ng chi tiet A bệcọc chi tiet C hệkhung chố ng chi tiet B Với cách bố trí cọc định vị cọc định vị khơng có tác dụng chịu lực, mà áp lực truyền hết vào cọc ván thép Ở giai đọan ta đào đất vòng vây cọc ván gầu ngoạm, nên mực nước bên thành cọc ván Cọc ván chịu tác dụng áp lực đất chủ động áp lực đất bị động Chiều sâu đóng cọc ván thép, ta tính vào giai đoạn sau SVTH: Page Đồ án môn học: Thi Cơng cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình 3.1.4.2 Giai đoạn Đã đổ betông bịt đáy hút cạn nước hố móng Sơ đồ chịu lực cọc ván thép sau : MNTC Thanh chống P 1.00 pmax 3.6 pbq O Edb Edc t Gọi t chiều sâu ngàm cọc đất, chiều sâu tính từ mặt lớp Khi có lớp bêtông bịt đáy, t xác định từ điều kiện đảm bảo ổn định chống quay tường cọc ván chung quanh trục tựa vào điểm O nằm cách mặt lớp bêtông bịt đáy m(trên hình vẽ) Điều kiện để đảm bảo ổn định chống lật: M l = m.M g Trong đó: Ml : mômen gây lật Do áp lực nước áp lực chủ động Mg: mômen giữ Do áp lực đất bị động m : hệ số an toàn 3.1.4.2.1 Áp lực thủy tĩnh (P) Áp lực nước có phạm vi ảnh hưởng từ lớp đất sét pha cát dẻo vừa đến mực nước thi cơng Giả sử cọc ván đóng đến lớp thứ hai, tồn chiều cao cọc ván ngập nứớc bị ảnh hưởng lực thủy tĩnh cọc ván xuyên qua lớp đất sét nhỏ SVTH: Page 10 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Dùng bê tông dầy 20 - 30 cm kê chỗ đứng cho máy đóng Hố móng có dạng hình chữ nhật, kích thước hố móng làm rộng kích thước thực tế theo cạnh 1m để phục vụ thi công 3.2.3.2 Lắp đặt đường ray di chuyển giá búa Do thời gian di chuyển giá búa, lắp cọc vào giá búa chiếm 60% đến 70% thời gian đóng cọc, phải bố trí ray bình đồ cho khoảng cách di chuyển giá búa ngắn thời gian chi phi cho công tác Yêu cầu đường ray phải đảm bảo giá búa ln ln xác chắn đóng khơng cho phép lún lún Để thỏa mãn yêu cầu trước đặt tà vẹt phải đầm chặt đất đặt ray sau đặt tà vẹt gỗ với khoảng cách mép tà vẹt 0.3 m đat ray lên tà vẹt cố định chắn 3.2.3.3 Cơng tác hạ cọc Trình tự đóng cọc Ta tiến hành đóng cọc theo dãy Do búa phải di chuyển Sơ đồ đóng cọc sau (phương pháp đóng theo hàng) : 10 11 12 13 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 Cọc đóng theo hình chữ U giá búa phần lớn di chuyển ngang dật lùi bước ngắn Búa bắt đầu đóng từ hàng cọc ngồi kết thúc q trình đóng cọc hàng ngồi đối diện SVTH: Page 22 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình • Kỹ thuật đóng cọc: o Đặt búa lên đầu đỉnh cọc để búa lún xuống o Đóng vài nhát định vị lại, kiểm tra độ ngiêng thiết bị an toàn ổn định giá búa o Tiến hành đóng cọc o Nối cọc đóng tiếp đến cao độ thiết kế • u cầu đóng cọc : o Đúng vị trí, khơng nghiêng lệch o Đến chiều sâu thiết kế ett=elt o Đóng nhanh yêu cầu an toàn lao động o Theo dõi ghi chép tồn q trình đóng cọc o Thường xuyên kiểm tra độ nghiêng, lún để kịp thời điều chỉnh 3.3 Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc: 3.3.1 Chọn loại ván khn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khuôn: Sử dụng ván khuôn gỗ Chiều cao bệ 1,5m Thiết kế ván khuôn đứng ván khuôn đáy theo cường độ biến dạng Cấu tạo ván khn hình dưới: SVTH: Page 23 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Thanh giằng Tấm ván khn đứng Thanh thép giằng L2 L1 L1 Thanh gỗ nẹp * Thành bên ván khuôn chịu tác dụng lực : 0,75m Ap lực vữa (p) 3.3.1.1 Lực dầm (f) Bt rơi từ cao (q) Xác định áp lực vữa (p) Bệ cọc có kích thước 1,5 x 2,4 x 17,8 => thể tích bệ là: Vb =64,08m3 Tốc độ đổ bêtơng 4m3/h Dùng ống vòi voi để đổ bêtông dùng đầm chấn động để đầm chặt hỗn hợp bêtơng Lượng bêtơng đổ vòng 4h là: x = 16(m3) Diện tích mặt cắt bệ là: Sb = 2,4 x 17,8 = 42,72 (m2) SVTH: Page 24 Đồ án môn học: Thi Cơng cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Chiều cao bêtơng đổ vòng 4h là: h = 16 / 42,72 = 0,375(m) Vậy chia làm lần đổ BT : o lần đầu đổ đến cao độ 0,4m , có thời gian chờ cho betơng bắt đầu ninh kết o Lần cuối đổ tiếp 0,3m Loại đầm sử dụng đầm dùi có bán kính tác dụng R = 0,75m > h = 0,375(m) (đầm trong) Tốc độ đổ bê tông theo chiều cao là: v= ( ) ( ) = 0.094 m < 0.5 m h h 42,72 Nên công thức tính áp lực bên (p) bêtơng lấy sau: ( p = γh = 2,35× 0,375 = 0,88125 T m2 ) = 881,25( kG m ) 3.3.1.2 Áp lực rơi bêtơng từ ống vòi voi là: px = 400Kg/m2 3.3.1.3 Lực tác dụng từ đầm chấn động là: f = 400K s= 400x0.8= 320 (Kg/m2) Trong ks = 0.8 : hệ số xét đến làm việc đầm trong, cấu kiện có bề rộng lớn 1.5m 3.3.2 Thiết kế ván khuôn đứng : Áp lực lớn tác dụng lên ván khuôn (tại đáy đầm dùi) qmax = p + f + px = 881,25 + 320 + 400 = 1601,25 (Kg/m2) Áp lực nhỏ tác dụng lên ván khuôn (tại bề mặt lớp BT vừa đổ ) qmin = f + px = 320 + 400 = 720 (Kg/m2) q 0,75m q max Tính theo cường độ hệ số vượt tải 1.3, đó: qcđ =1.3q = 1.3 x 1601,25 = 1081,625 (Kg/m2) Gỗ làm ván khn gỗ nhóm VI Ván khn dày cm (sau bào nhẵn) * Xác định khoảng cách gỗ nẹp (L2) : Tính theo độ võng: l= SVTH: 2.77δ q = 2.77× 1081,625 = 1,085m Page 25 Đồ án môn học: Thi Cơng cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Tính theo cường độ thì: l= 15.8δ q = 15.8× 1081,625 = 2,4m Như khoảng cách gỗ nệp lấy L2=1m * Xác định khoảng cách gỗ đứng (L1) tiết diện gỗ nẹp: Tải trọng TB tác dụng lên gỗ nẹp ngang : p= pmax + pmin 1601, 25 + 720 h = 0, 75 = 870, 47 kG / m = 8, 7047kG / cm 2 Chọn mặt cắt gỗ nẹp 10x10cm lấy khoảng cách gỗ đứng 1m, xác định độ võng f gỗ nẹp : f = p.l = 128EI 8, 7047.1004 = 0,102 cm 10.103 128.80000 12 Kiểm tra độ võng : f 0,102 1 = = < => Đạt yêu cầu l 100 980, 250 Kiểm tra cường độ gỗ nẹp : Momen uốn phát sinh gỗ nẹp : p.l 8, 7047.1002 M= = = 8704, kGm 10 10 σ= M 8704, = = 52, 23kG / cm < 120kG / cm 2 W 10.10 Như chọn gỗ nẹp 10x10cm đạt yêu cầu cường độ * Tính gỗ đứng giằng : Thanh giằng bố trí tất chỗ đứng, theo phương đứng Như khoảng cách giằng sau : - Theo phương ngang : L1=1m - Theo phương đứng : L2= 1m Lực kéo lớn giằng : T= 870, 47 1= 870, 47 kG Chọn gỗ có tiết diện 12x15 độ võng gỗ đứng : f = T l = 77.E.I 870, 47.1003 = 0, 042cm 12.153 77.80000 12 f 0, 042 1 = = < => đạt yêu cầu l 100 2381 250 SVTH: Page 26 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Momen uốn phát sinh gỗ đứng : M= σ= T l 870, 47.100 = = 14507,83kGm 6 M 14507,83 = = 32, 24kG / cm2 < 120kG / cm 12.152 W Như chọn gỗ đứng 12x15cm đạt yêu cầu cường độ Diện tích tựa ép tựa cần thiết giằng : F= T 870, 47 = = 22,91 cm c Re.n 38 Với Rec.n =38 kG/cm2 : cường độ tính tốn chịu ép ngang thớ cục gỗ nhóm IV Thanh giằng dùng bulơng φ 16, khoan lỗ vào gỗ đứng φ 20mm, nên dùng vòng đệm giằng có kích thước 6x6cm, sau trừ diện tích khoét lỗ đảm bảo diện tích ép tựa u cầu 3.3.3 Tính tốn ván đáy: Tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy bao gồm: -Trọng lượng vữa bê tông -Trọng lượng khung cốt thép -Trọng lượng thân phận ván khuôn (bao gồm ván khuôn thành) -Lực xung kích vữa bê tơng -Lực xung kích đầm tải trọng thi công Và ta giả thiết số liệu sau: Trọng lượng riêng bê tông ướt 25kN/m3 Trọng lượng khung cốt thép 1kN/m3 bê tông Tải trọng thi công gồm người máy thi cơng 2.5kN/m2 Lực xung kích đầm 2.5kN/m2 Lực xung kích vữa rơi=0 *Tính tốn tải trọng tác dụng lên ván khn đáy Ta có :-khối lượng bê tông: Vbt=1,5.2,4.17,8=64,08 m3 Áp lực bê tông lên ván khuôn đáy là:25.Vbt/Sb=25.64,08/(2,4.17,8) =37,5 KN/ m -Trọng lượng cốt thép là: 64,08 kN =>áp lực khung cốt thép là:1,5kN/m2 SVTH: Page 27 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Khi tổng cộng tác dụng lên ván khuôn đáy: Pmax=37,5+1,5+2,5+2,5+1=45kN/m2 (lấy áp lực ván khuôn thành lên ván khuôn đáy 1kN/m2 a Tính ván khn đứng:ván khn đứng tính dầm đơn giản với nhịp l=0,8m Tính cho 1m rộng ván khn ta có : Mơmen nhịp: Mmax = Pmax l 45.0,82 = = 2,88 (KN.m)=288.103 (N.cm) 10 10 +Chọn ván gỗ rộng 18cm dày d =5cm Ru = 1500 (N/cm2) ; Edh = 60000 (N/cm2) Kiểm tra theo điều kiện nén uốn ván : => W = => σ = b × h ×182 = = 270cm2 6 M max 288.103 = = 1066,67(N/cm2)< Ru = 1500 (N/cm2) W 270 => Thoả mãn điều kiện chịu lực Kiểm tra độ võng : f ≤ [f] [f]= l 80 = = 0,2 (cm) 400 400 f = Pmax.l4/128EJ 4,5.804 = 18 × 53 = 0,128(cm) 128 × 60000 × 12 f = 0,12 cm < [f]=0,2 cm =>Vậy đảm bảo yêu cầu độ võng b Tính nẹp ngang Nẹp ngang coi dầm liên tục kê gối chịu tải trọng phân bố đều: + Khoảng cách nẹp đứng : l =1,8 m + Tải trọng tính tốn phân bố vào nẹp ngang : qmax= 45 KN/m + Thanh nẹp ngang làm việc theo sơ đồ dầm liên tục đó: qmax l 45 ×1,82 Mmax= = =14,58(KN.m) =1458.103 N.cm 10 10 SVTH: Page 28 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Chọn tiết diện nẹp ngang 18 x 20 cm + Kiểm tra điều kiện bền: Ta có: W= σ = σ= M max ≤ Ru W 18.202 = 1200 (cm2) M max 1458.103 = = 1215(N/cm2) < Ru=1500(N/cm2)=>(đạt) W 1200 Kiểm tra độ võng : f ≤ [f] [f]= l 180 = = 0,45 (cm) 400 400 4,5.1804 = 0, 0633cm f = Pmax.l4/128EJ= 183 × 20 128 × 60000 × 12 f = 0,0633 cm < [f]=0,45 cm =>Vậy đảm bảo yêu cầu độ võng c Tính tốn nẹp đứng: Nẹp đứng coi dầm liên tục kê lên chống giằng chổ giao giửa nẹp đứng nẹp ngang ta bố trí giằng chống nên ta cần chọn đứng mà khơng cần tính tốn,để tiện cho cơng tác chuẩn bị vật liệu thiết bị ta chọn nẹp đứng giống nẹp ngang 18x20cm 3.4 Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ : 3.4.1 Chọn loại ván khn, bố trí khung chống hệ đỡ ván khn Sau thi công xong phần đài cọc ta tiến hành lắp ván khuôn, cốt thép cho phần thân trụ Ta chọn ván khuôn đúc cho thân trụ ván khn thép, có cấu tạo sau : SVTH: Page 29 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu 3.4.1.1 GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Xác định áp lực vữa (p) + Trụ có kích thước : 1,4 x 16,8 x => thể tích thân trụ là: Vb =117,6m3 + Chọn máy trộn BT loại C330, công suất trộn BT : W=10,5 m3/h =>Trong 4h trộn 4.W=42m3 + Dùng ống vòi voi để đổ bêtông dùng đầm chấn động để đầm chặt hỗn hợp bêtơng + Diện tích mặt cắt bệ là: Sb = 1,4 x 16,8 = 23,52 (m2) + Chiều cao bêtơng đổ vòng 4h là: h = 42/23,52 = 1,786 (m)  Vậy chia làm lần đổ BT  Sử dụng Đầm điện vô hướng IB-19 S-729 (R=1m)  Cách bố trí máy đầm sau : SVTH: Page 30 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Như số đầm cần sử dụng : 20 đầm điện + Tốc độ đổ bê tông theo chiều cao là: v= ( ) ( ) 10,5 = 0,4464 m < 0.5 m h h 23,52 + Nên cơng thức tính áp lực bên (p) hỗn hợp bêtông tươi lấy sau: p = γ.(0,27.v + 0,78).K 1.K Trong : γ =2,35T/m3 : TLBT hỗn hợp BT v=0,4464 m/h :Vận tốc đổ BT theo chiều đứng K1=1,2 : hệ số xét đến ảnh hưởng độ đặc hỗn hợp bêtông (S=8-10cm) K2=1 : hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ hỗn hợp bêtông (12-17 °C ) Thay vào : p = γ.(0,27.v + 0,78).K 1.K = 2,35.(0,27.0,4464 + 0,78)1,2 = 2,54T / m2 3.4.1.2 Áp lực rơi bêtơng từ ống vòi voi là: px = 400Kg/m2 3.4.1.3 Lực tác dụng từ đầm chấn động là: f =400K s =400x0.8=320 (Kg/m2) Trong ks =0.8 : hệ số xét đến làm việc đầm trong, cấu kiện có bề rộng lớn 1.5m * Vậy thành bên ván khuôn chịu tác dụng lực sau: 2,54m p lực vữa (p) SVTH: Lực dầm (f) BT rơi từ cao (q) Page 31 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình 3.4.2 Thiết kế ván khn : Áp lực lớn tác dụng lên ván khuôn (tại đáy đầm dùi) qmax = p + f + px = 2540 + 320 + 400 = 3260 (Kg/m2) Áp lực nhỏ tác dụng lên ván khuôn (tại bề mặt lớp BT vừa đổ ) qmin = f + px = 320 + 400 = 720 (Kg/m2) Tính theo cường độ hệ số vượt tải 1.3, đó: qcđ =1.3q = 1.3 x 3260 = 4238 (Kg/m2) Tải trọng TB tác dụng lên gỗ nẹp ngang : p= pmax + pmin 3260 + 720 h = 0, 75 = 1492,5 kG / m = 14,925kG / cm 2 3.4.3 Tính ván lát : Chọn ván lát thép có chiều dày 0,7cm Các sườn tăng cường thép có tiết diện 1x5 cm đan thành ô vuông 20x25cm 3.4.3.1 Kiểm tra ván thép Ván khn tính theo lý thuyết mỏng Bề dầy thép kiểm toán theo độ võng theo cường độ a) Khi tính theo độ võng : δ = K1 b p f  b  Trong : δ = 0,7 cm :Chiều dầy ván khuôn K1 =0,00209 :Hệ số phụ thuộc vào tỉ số cạnh panen a 25 = = 1, 25 b 20 b=20 cm :Kích thước nhỏ ô panen p = qmax = 3260 kG/m2 :áp lực bên hỗn hợp btông f  b  = 250 :Độ võng cho phép Thay vào : δ > K1.b SVTH: p 3260.10−4 ⇔ 0, > 0, 00209.20 ⇔ 0, > 0,38 (đúng ) f  b  250 Page 32 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình b) Khi tính theo cường độ : δ = K b pcd R Trong : K2 = 0,607 :Hệ số phụ thuộc vào tỉ số cạnh panen a 25 = = 1, 25 b 20 pcd =4238 (Kg/m2) : Áp lực bên hỗn hợp bêtơng, có kể đến hệ số vượt tải R=1900 kG/cm2 :Cường độ tính tốn thép Thay vào : δ > K b pcd 4238.10−4 ⇔ 0, > 0, 607.20 ⇔ 0, > 0,181 (đúng ) R 1900 3.4.3.2 Kiểm toán phận khung sừơn cứng tựa lên chu vi ván thép Các ô panen bố trí hình chữ nhật nên ta kiểm tốn điều kiện cường độ sử dụng cho cạnh ngắn Tải trọng tác dụng dạng tam giác, momen sườn xác định theo công thức : M = p.b3 24 Trong : p=pmax =3260 kG/m2 : áp lực bên hỗn hợp btơng b=20cm  M= :Kích thước nhỏ ô panen p.b3 3260.10−4.203 = = 108, 67(kG.cm) 24 24 Hình : Mặt cắt ngang sườn gia cường * Tính đặc trưng tiết diện sườn gia cường: + Bềrộng phần sườn tăng cường qui đổi : ∆= SVTH: V S Page 33 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình V=0,7.20.5=70cm3 : thể tích cánh S=25.20=500cm2 :Diện tích phần S  ∆= V 70 = = 0,14 cm S 500 20 0,84 5,7 0,7 Hình : Tiết diện qui đổi sườn gia cường + Diện tích tiết diện : A = 20.0,84 + (5, − 0,84).0, = 20, 202 cm + Momen quán tính tỉnh đơí với trục x-x : K x = (20 − 0, 7).0,84.(5, − 0,84 5, ) + 5, 7.0, = 96,970 cm 2 + Toạ độ trọng tâm tiết diện : K x 96,970 = = 4,8cm A 20, 202 yb = + Momen quán tính trục nằm ngang : I x = 30,663 cm + Momen kháng uốn : Wb = I x 30, 663 = = 6,388 cm3 yb 4,8 * Ứng suất lớn dầm : σ= M 108, 67 = = 17, 01 kG / cm < [ σ ] = 1900kG / cm W 6,388 Vậy ván khuôn thép làm việc an tồn SVTH: Page 34 Đồ án mơn học: Thi Cơng cầu Mậu SVTH: GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Page 35 Đồ án môn học: Thi Công cầu Mậu SVTH: GVHD: Th.S: Nguy ễn Đình Page 36 ... 1, ( m ) => M1 = P1 × x1 = 6, 48 × 1, = 7, 776 ( T ) => P2 =γ n (H).(t) = × 3,6 × (t + 1, 5) = 3,6t + 5, ( T / m ) Điểm đặt áp lực cách tâm O: x = (t + 1, 5) đoạn : 2 => M = P2 × x = (3 , 6t + 5,... 0,5(t + 1, 5) => M = P5 × x = (0 ,952.t + 1, 4 3). 0,5(t + 1, 5) = 0, 476.t + 1, 429.t + 1, 0725 ( T ) 3.1.4.2.5 Áp lực đất bị động Hệ số áp lực đất bị động : 2 Lớp 1: λ b = tg ( 45 + ϕ / ) = tg (. .. nước) Momen gây lật : M l = M1 + M + M + M + M + M nbq = 0,1061.t + 0,9295.t + 2,074.t + 10,1535 Momen giữ : M g = M + M + M + M10 = 0, 465.t + 3,783.t + 8, 2125.t + 4,75 Chọn t = 1,5 m (< 5m),