Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cầu - Thiết kế cầu theo tiêu chuẩn 22TCN – 272 – 05
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HOÀNG LAM CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ - Bê tông cốt thép loại vật liệu hàng đầu lĩnh vực xây dựng lĩnh vực xây dựng cầu So với thép, bê tông cốt thép, đặt biệt bê tông cốt thép dự ứng lực có nhiều ưu điểm trội vật liệu địa phương dễ kiếm rẽ tiền, khai thác nơi, có độ bền độ ổn định chống ăn mịn cao, thích ứng với khí hậu, mơi trường khắc nghiệt, cơng trình bê tơng cốt thép tốn cơng bảo quản tuổi thọ cao Sang kỷ mới, với đà phát triển khoa học kỷ thuật, công nghệ chế tạo bê tông đạt thành tựu to lớn Nhiều loại bê tông chất lượng cao đời bê tông cường độ cao (tới 200 MPa), bê tơng co ngót, bê tơng chống ăn mịn, loại bê tơng cốt sợi có cường độ chịu cao… Song song với công nghệ bê tông, ngành luyện kim chế tạo loại thép có cường độ chịu kéo tới 2000 MPa, loại cốt sợi cacbon có khả chống ăn mịn… - Các thành tựu lĩnh vực bê tông cốt thép mở triển vọng lớn nghiệp phát triển cơng trình bê tơng cốt thép Với ưu điểm trên, nước ta hầu hết cầu lớn, nhỏ đường ô tô xây dựng bê tông cốt thép bê tông dự ứng lực 1.2 NỘI DUNG THIẾT KẾ - Thiết kế cầu theo tiêu chuẩn 22TCN – 272 – 05 - Tính tốn thiết kế chi tiết kết cấu nhịp theo phương án chọn - Tính tốn thiết kế chi tiết trụ - Tính tốn thiết kế chi tiết mố cầu - Thiết kế kỹ thuật thi công 1.3 ĐẶT ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU + Lớp 1: Bùn sét lẫn bùn thực vật màu xám đen dày 21,9 m Lớp phân bố từ độ sâu 1,6m đến 23,5m, với tiêu lý đặc trưng sau: góc ma sát j = 20 28’, hệ số rỗng e = 2,24, độ sệt B = 1,6 , độ ẩm W = 81,0 %, số dẻo I d = 23, độ rỗng n = 69,0 %, lực dính c = 0,22 kg/cm2, tỉ trọng D = 2,66 + Lớp 2: Sét pha, màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng dày h = 2,5m Lớp phân bố từ độ sâu 23,5m đến 26,0m, với tiêu lý đặc trưng sau: góc ma sát j = 13 23’, hệ số rỗng e = 0,56, độ sệt B = 0,2, độ ẩm W = 19,8 %, số dẻo Id = 8,5, độ rỗng n = 19,9 %, lực dính c = 0,35 kg/cm 2, tỉ trọng D = 2,72 + Lớp : Cát pha, màu xám , trạng thái dẻo cứng dày h = 4,1 m Lớp phân bố từ độ sâu 26,0m đến 30,1m với tiêu lý đặc trưng sau : góc ma sát j = 170 11’, hệ số rỗng e = 0,61, độ sệt B = 0,40, độ ẩm W = 20,9 %, số dẻo Id = 6,0, độ rỗng n = 38,1 %, lực dính c = 0,24 kg/cm2 , tỉ trọng D = 2,68 SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM + Lớp 4: Đất sét kẹp thấu kính cát, màu xám , trạng thái dẻo cứng dày h = 6,9 m Lớp phân bố từ độ sâu 30,1m đến 37,0m, với tiêu lý đặc trưng sau: góc ma sát j = 33’, hệ số rỗng e = 1,17, độ sệt B = 0,39, độ ẩm W = 42,3 %, số dẻo Id = 19,7, độ rỗng n = 53,9 %, lực dính c = 0,24 kg/cm 2, tỉ trọng D = 2,70 + Lớp : Đất sét pha, màu xám đen, trạng thái dẻo cứng dày h = 3,0 m Lớp phân bố từ độ sâu 37,0m đến 40,0 m, với tiêu lý đặc trưng sau : góc ma sát j = 70 10’, hệ số rỗng e = 0,7, độ sệt B = 0,29, độ ẩm W = 23,9 %, số dẻo Id = 11,5, độ rỗng n = 40,7 %, lực dính c = 0,35 kg/cm2, tỉ trọng D = 2,67 Nhận xét: điều kiện địa chất cơng trình khu vực xây dựng cầu thể cụ thể hồ sơ báo cáo khảo sát địa chất Nhìn chung, lớp đất yếu tương đối dày, phân bố đến độ sâu từ 1,6m đến 23,5m, lớp đất yếu lớp sét cát cát có số búa chuẩn tăng dần theo độ sâu Dưới đất sét pha, màu xám đen, trạng thái dẻo cứng có số búa chuẩn tương đối lớn Qua tổng quan địa chất, ta nhận thấy : - Lớp đất có khả chịu lực tốt nằm sâu, có giải pháp móng cọc phù hợp với kết cấu mố trụ, mũi cọc phải hạ vào lớp số lớp - Khí tượng, thuỷ văn: - Khí hậu vùng mang đặc tính chung vùng khí hậu đồng Nam Bộ: nóng ẩm quanh năm với mùa mưa từ tháng đến tháng 11 Mùa khô tháng 12 đến tháng năm sau, thời gian mưa, lượng mưa khơng đáng kể 1.4 QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT - Quy mô: - Cầu xây dựng vĩnh cửu BTCT BTDƯL - Tải trọng thiết kế: HL – 93 - Khổ thông thuyền: tĩnh không thông thuyền H = 3,5m, độ thông thuyền B = 25m - Khổ cầu: + Phần xe chạy: 4,0 m * = 8,0 m + Lan can đường ô tô: 0,3m * = 0,7 m + Tổng cộng: 8,70 m - Độ dốc mặt cầu: 2% - Trắc dọc cầu thiết kế nguyên tắc bám sát trắc dọc hữu để giảm tối đa khối lượng đào đắp, theo tiêu chuẩn sau: + Độ dốc dọc 3% + Tim cầu trùng với tim tuyến vng góc với tim dịng chảy + Chiều dài tồn cầu (tính đến đuôi mố) L = 171,342 m - Tiêu chuẩn thiết kế: - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272 – 05 - Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCXD 205 - 1998 1.5 PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG CẦU 1.5.1 Phương án 1: SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Chiều dài cầu: 167,5m - Sơ đồ kết cấu: x 33,5m - Trắc dọc cầu bố trí 3% - Kết cấu thượng tầng: + Kết cấu nhịp: gồm nhịp dầm thép bê tông cốt thép liên hợp Mặt cắt ngang cầu gồm dầm dài 33,5m đặt cách khoảng 1.8m Bản BTCT mặt cầu dày 20cm BT cấp đá 1x2, bên lớp mui luyện dày 0,042 m lớp chống thấm dày 0,0,005 m, lớp bê tông bảo vệ 0,043 m lớp bê tông Atfan dày 0,05m + Lan can: lan can đường ô tô lan can cấp - Kết cấu hạ bộ: + Lan can: lan can đường ô tô lan can cấp - Kết cấu hạ bộ: + Trụ: trụ thân hẹp BTCT đặt bệ cọc bê tông cốt thép 0,4 x 0,4 m dài 39,3 m + Mố: mố chữ U BTCT đặt bệ cọc bê tông cốt thép 0,4 x 0,4 m dài 34,35 m 1.5.1 Phương án 2: - Chiều dài cầu: 167,5m - Sơ đồ kết cấu: x 33,5m - Trắc dọc cầu bố trí 3% - Kết cấu thượng tầng: + Kết cấu nhịp: gồm nhịp dầm BTCT DƯL chữ T căng trước Mặt cắt ngang cầu gồm dầm dài 33,5m đặt cách khoảng 1.8m Bản BTCT mặt cầu dày 20cm BT cấp đá 1x2, bên lớp mui luyện dày 0,042 m lớp chống thấm dày 0,0,005 m, lớp bê tông bảo vệ 0,043 m lớp bê tông Atfan dày 0,05m + Lan can: lan can đường ô tô lan can cấp - Kết cấu hạ bộ: + Trụ: trụ thân hẹp BTCT đặt bệ cọc bê tông cốt thép 0,4 x 0,4 m dài 39,3 m + Mố: mố chữ U BTCT đặt bệ cọc bê tông cốt thép 0,4 x 0,4 m dài 34,35 m 1.5.3 Phương Án Thiết Kế - Chọn phương án làm phương án thiết kế CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN – BẢN MẶT CẦU 2.1 LAN CAN : 2.1.1 Lựa chọn kích thước bố trí thép lan can - Lựa chọn bố trí thép hình vẻ SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT BỐ TRÍ THÉP TƯỜNG LAN CAN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM ` - Lan can Bê tơng C30 có : fc' = 30 MPa gC = 2,5 T/m3 = 0,000025 N/m3 - Thép nhóm AII có : fy1 = 280 MPa - Lan can thép dùng thép CT3 fy2 = 200 MPa gAs = 7,85 T/m3 = 0,000079 N/m3 - Lan can bê tơng có tiết diện : b1 = 200 mm h1 = 300 mm b2 n = 200mm ⇒ b2 = 275mm b2 L = 350mm h2 = 300 mm b3 = 350 mm h3 = 300 mm - Khoảng cách cột lan can L = 2000 mm - Bố trí thép f1 = 12 mm f2 = 12 mm 2.1.2 Xác định khả chịu lực tường lan can 2.1.2.1 Khả chịu lực dầm đỉnh Mb - Khơng có dầm đỉnh nên Mb = 2.1.2.2 Khả chịu lực tường trục thẳng đứng Mw H - Do cốt thép bố trí đối xứng nên ta có mơmen âm mômen dương = - Đối với tiết diện thay đổi ta qui đổi tiết diện hình chữ nhật tương đương có diện tích với diện tích ban đầu khơng làm thay đổi chiều cao lan can - Chia hình vẽ thành phần sau : Tiết diện phần hình vẽ SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HOÀNG LAM S = b1 * h1 = 200 * 300 = 60000 mm2 π Asφ* f yφn φ 214 *12280 12 12 * 12 3,1,13 * d − A * = * − = ,41 mm a s== b − y − ' −= = 200 − 30= 121,13mm= 158mm 0,85 * f c h11 ,85 * 30 *300 2 * Hệ số qui đổi chiều cao vùng nén bê tông b1 : 0.05 0.05 * ( f c' − 28) = 0,85 − * (30 − 28) = 0,84 7 c a 12,41 ⇒ = = = 0,094 < 0,45 d s β1 * d s 0,84 *158 β1 = 0,85 − a ⇒ M w = φ * As * f y * (d s − ) = 43240,13 N mm 12,14 = 0,9 * 1,13 * 200 * 158 − = 43240,13 N mm Tiết diện phần hình vẽ S = b2 * h2 = 275 * 300 = 82,500 mm2 π Asφ12 f yφ1n φ 2114 *12 ** 3,,13 * 280 12 12 d s== b − y −* −= = 275 − * = 12=41mm= 233mm 30 − , 1,13mm − A = a h 0,85 * f c' 2 ,854 30 *1 300 2 *2 * Hệ số qui đổi chiều cao vùng nén bê tông b1 : 0.05 0.05 β1 = 0,85 − * ( f c' − 28) = 0,85 − * (30 − 28) = 0,84 7 c a 12,41 ⇒ = = = 0,064 < 0,45 d s β1 * d s 0,84 * 233 a ⇒ M w = φ * As * f y * (d s − ) = 64604,69 N mm 12,14 = 0,9 *1,13 * 280 * 233 − = 64604,69 N mm Tiết diện phần hình vẽ SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM S = b3 * h3 = 300 * 350 = 105,0 mm2 π A φ12 f φ1n φ 2114 *12 ** 3, y A = 13 * 28030 − 12 1,13mm = − 12 d ss== b −s y −* −= ,= 350 − * = 12,41mm= 308mm a h 300 2 0,85 * f c' 2 ,85 * 30 *1 *3 Hệ số qui đổi chiều cao vùng nén bê tông b1 : 0.05 0.05 β1 = 0,85 − * ( f c' − 28) = 0,85 − * (30 − 28) = 0,84 7 c a 12,41 ⇒ = = = 0,048 < 0,45 d s β1 * d s 0,84 * 308 a ⇒ M w = φ * As * f y * (d s − ) = 85969,25 N mm 12,14 = 0,9 *1,13 * 280 * 308 − = 85969,25 N mm thẳng đứng : Sức kháng tường lan can quanh trục MW = MW1 + MW2 + MW3 = 193,814,06 N.mm = 43,240,13 + 64,604,69 + 85,969,25 = 193,814,06 N.mm 2.1.2.3 Khả chịu lực tường trục thẳng đứng Mc - Phần cốt thép phía chịu chia làm phần để tính trung bình - Khi tiết diện thay đổi ta chọn tiết diện lớn ngàm để xác định khả chịu lực - Thép dùng thép f12 bố trí với a = 200 theo phương dọc cầu - Phương pháp tính tương tự Mw H- Cắt 1m theo phương dọc cầu ta nên diện tích thép 1mm dài : Tiết diện phần S = b1 * h1 = 200 * 300 = 60000 mm2 π − y n − 3,14 1702 * d ss = b As φ 2=*200 = 3057* 12 mm = 0,57 mm * fy A = 0, = * 280* a= =6 ' a2 = 200,21mm Hệ số qui0đổi * f *1cao0vùng30 *1của bê tông b1 : ,85 * nén ,85 chiều c 0.05 0.05 β1 = 0.85 − * ( f c' − 28) = 0,85 − * (30 − 28) = 0,84 7 c a 6,21 ⇒ = = = 0,044 < 0,45 d s β1 * d s 0,84 *170 a M c = 0.85 * f c' * a *1* (d s − ) = 26.412,40 N mm 6,21 = 0,85 * 30 * 6,21* 170 − = 26.412,40 N mm Tiết diện phần S = b2 * h2 = 275 * 300 = 82,500 mm2 d s = b As φ 22= y275 − 3057* 12 2mm π − y f n 3,, = 145 ** 014 * 280 A * = = * = 6,21mm mm = 0,57 a s== ' a 0,85 * 0,85 * f c *1 vùng 30 *1 200 tông b1 : Hệ số qui đổi chiều cao nén bê 0.05 0.05 β1 = 0,85 − * ( f c' − 28) = 0,85 − * (30 − 28) = 0,84 7 ĐT SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM c a 6,21 = = = 0,03 < 0,45 d s β1 * d s 0,84 * 245 a M c = 0.85 * f c' * a *1* (d s − ) = 38281,60 N mm 6,21 = 0,85 * 30 * 6,21* 245 − = 38281,60 N mm Tiết diện phần S = b3 * h3 = 300 * 350 = 105,0 mm2 π − y 2f n − 30 = 3202 ** 14 d s = bAs φ 2=*350 = 0,,57 * 12 mm = 0,57 mm * 280 * As = y a= = 6,21mm ' a2 = 200 0,85 * f c 0,85 30 Hệ số qui đổi chiều*cao vùng*nén*của bê tông b1 : ⇒ 0.05 0.05 β1 = 0,85 − * ( f c' − 28) = 0,85 − * (30 − 28) = 0,84 7 c a 6,21 ⇒ = = = 0,02 < 0,45 d s β1 * d s 0,84 * 320 a Sức kháng=tường lan can trục thẳng đứng là80 N mm M c 0.85 * f c' * a *1* (d s − ) = 50.150, : Mc = Mc1 + Mc2 + Mc3 = 114844,93 N.mm = 26412,40 + 38281,60 + ,5150,80 = 114844,93 N.mm 21 = 0,85 * 30 * 6,21* 320 − = 50.150,80 N mm 2.1.4 Xác định khả chịu lực cột lan can 2.1.4.1 Xác định khả chịu lực cột lan can ta có : Pp = Với : Mp Y = φ *S * fy Y = 1*101462,99 * 200 = 101462,99 N 200 Y = 200 mm chiều cao cột lan can M p =φ *S * fy S : mômen kháng uốn tiết diện *172 J bung = = 1696149,33mm 12 120 * J canh = * + 120 * * (90 − 2) = 7435520,0 mm SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ 12 Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM J = Jbụng + Jcánh = 1696149,33 + 7435520,0 = 9131669,33 mm4 S= J 9.131.669,33 = = 101.462,99 mm h/2 1802 2.1.4.2 Xác định khả chịu lực lan can MR M p = φ * * f y = 1* 27.828,9 * 200 = 5.565.788,16 N mm S 4 π * D d 3,14 *100 92 S= = * 1 − = 27.828,9 N mm 1 − 2.1.5 Tổ hợp va xe : D 32 32 100 2.1.5.1 Va xe vị trí tường - Sức kháng tường M * L2 M b + 8M w H + c c = 2.554.679,36 N Rw = * Lc − Lt H bảng 4.2 - Lực thiết kế lan can cầu ôtô, Với : lan can cấp L3 ( tra trang 195, SGK Cầu BTCT đường ôtô ) Ft = 240 kN = 240000 N Lt = 1070 mm H = 900 mm Mw = 193814,06 N.mm Mc = 114844,93 N.mm Mb = N.mm L L 8H (M b + M w H ) Lc = t + t + = 1.081mm Mc 2 1070 1070 * 900 * (0 + 193.814,06 * 900) = + + 114.844,93 M c * L2 c = 2.554.679,36 N Rw = * M b + 8M w H + Lc − Lt H 114.844,93 *10812 = * + *193.814,06 * 900 + *1081 − 1070 900 2.1.5.1.1 Phần cột lan can 2.1.5.1.1.a Vị trí va cột - Với kết Lc = 1081 mm tính nên có nhịp tham gia chịu lực N * L = * 2000 = 4000 mm - Số cột tham gia chịu lực 01 Sức kháng kết hợp lan can cột lan can 16M R + N * Pb * L R= = 129.979,30 N * NL − Lt 16 * 5.565.788,16 + 2 *101.462,99 * 2000 = SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ * * 2000 − 1070 - ĐT Lớp CĐ04 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM Chiết giảm khả chịu lực tường Rw H − k * Pp H R ' Rw = = 2.424.468,52 N Hw 2.554.679,36 * 900 - 1*101.462,99 *1155 = 900 Sức kháng kết hợp lan can cột lan can ' R = Rw + R = 2.424.468,52 + 129.979,30 = 2.554.447,82 N Chiều cao đặt hợp lựcH ' Rw H w + RH R 2.424.468,52 * 900 + 129.979,30 *1155 H= = = 913mm ' 2.424.468,52 *129.979,30 Rw R - Đối với lan can cấp L3 ( tra bảng 4,2, Lực thiết kế lan can cầu ôtô, trang 195, SGK Cầu BTCT đường ôtô ) ta có : Ft = 240 kN = 240000 N Hc = 810 mm - So sánh ta có R = 2.554.447,82 N > Ft = 2.400.000 N Đảm bảo khả chịu va xe ⇒ H = 913mm > H = 810mm 2.1.5.1.1.b Vị trí va lan can - Có nhịp cột tham gia chịu lực Sức kháng kết hợp lan can cột lan can R= 16 M p + ( N − 1) * ( N + 1) * Pp L = 156.675,25 N * NL − Lt 16 * 5.565.788,16 + (2 - 1) * (2 + 1) *101.462,99 * 2000 = * * 2000 − 1070 Chiết giảm khả chịu lực tường ' Rw = Rw H − k * Pp H R = 2.424.468,52 N Hw 2.554.679,36 * 900 - 1*101.462,99 *1155 = 900 Sức kháng kết hợp lan can cột lan can ' R = Rw + R = 2.424.468,52 + 156.675,25 = 2.592.417,44 N Chiều cao đặt hợp lựcH ' Rw H w + RH R 2.424.468,52 * 900 + 156.675,25 *1155 H= = = 1031,5mm ' 2.424.468,52 *156.675,25 Rw R SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Đối với lan can cấp L3 ( tra bảng 4,2, Lực thiết kế lan can cầu ôtô, trang 195, SGK Cầu BTCT đường ôtô ) ta có : Ft = 240 kN = 240000 N Hc = 810 mm - So sánh ta có R = 2.592.417,44 N > Ft = 240.000 N Đảm bảo khả chịu va xe ⇒ H = 1031,5mm > H = 810mm 2.1.5.2 Va xe vị trí đầu tường - Sức kháng tường M c * Ldt dt c Rw = dt * M b + M wH + = 325.183,32 N H Lc − Lt Với : lan can cấp L3 ( tra bảng 4,2, Lực thiết kế lan can cầu ôtô, trang 195, SGK Cầu BTCT đường ôtô ) Ft = 240 kN = 240000 N Lt = 1,070 mm H = 900 mm Mw = 193814,06 N.mm Mc = 114844,93 N.mm Mb = N.mm 2 L L H (M b + M w H ) L = t + t + = 1.071,42mm Mc 2 1070 1070 900 * (0 + 193.814,06 * 900) = + + 114.844,93 M c * Ldt dt c Rw = dt * M b + M wH + = 325.183,32 N H Lc − Lt 114.844,93 *1071,42 = * + 193.814,06 * 900 + *1071,42 − 1070 900 - Sức kháng cột lan can can lan Do Lc = 1071,42 mm < L = 2000 mm nên có nhịp tham gia chịu lực M R + N ( N + 1) * Pp L R= = 142.315,20 N NL − Lt * 5.565.788,16 + 1* (1 + 1) *101.462,99 * 2000 = *1* 2000 − 1070 325.183,32 * 900 - 1*101.462,99 *1155 = Chiết giảm khả chịu lực 900 tường dt c ' Rw = Rw H − k * Pp H R Hw SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ = 206.246,14 N Lớp CĐ04 - ĐT Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM + Sau thi cơng xong mố M1, M2 trụ T1, T2, T3, T4 tiến hành thi công kết cấu nhịp + Lắp đặt đường vận chuyển dầm + Lắp dựng giá lao dầm chuyên dùng, lao lắp dầm nhịp M2 – T3 + Di chuyển giá lao dầm lên phía trước chuẩn bị thi cơng nhịp T3-T2 + Dầm lao kéo dọc vị trí hệ thống tời–múp–cáp + Thi công nhịp - Bước 2: + Liên kết dầm nhịp M1–T1 + Dầm lao kéo dọc vị trí hệ thống tời–múp–cáp + Lao lắp dầm nhịp T1-T2 - Bước 3: + Lắp đặt khe co giãn, ống thoát nước, lan can + Hoàn thiện đưa cầu vào khai thác 7.2 THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T2: 7.2.1 Số liệu thiết kế : - Loại trụ : Trụ đặt thân hẹp bê tông cốt thép - Cao độ mực nước cao : MNCN = 5,35 m - Cao độ mực nước thấp : MNTN = 0,6 m - Cao độ mực nước thi công : MNTC = 1,0 m - Cao độ mặt đất tự nhiên : MĐTN = -2,536 m - Chiều sâu xói : hx = 1,0 m - Cao độ mặt đất tự nhiên sau xói : MĐSX = -3,54 m - Cao độ đỉnh bệ móng : CĐĐiBM = 0,1 m - Cao độ đáy bệ móng : CĐĐaBM = -1,4 m - Cao độ mực nước thông thuyền : MNTT = 1,85 m - Kích thước trụ : + Chiều dài mũ trụ : bh = 8,70 m + Chiều rộng mũ trụ : dh = 2,0 m + Chiều cao mũ trụ : h1+2 = 2,0 m + Chiều dài trụ : bc = 5,8 m + Chiều rộng trụ : dc = 1,50 m + Chiều cao thân trụ : hc = 4,10 m + Chiều dài móng trụ: b = 9,30 m + Chiều rộng móng trụ : d = 3,30 m + Chiều cao móng trụ : h = 1,50 m 7.2.2 Thiết kế vòng vây cọc ván thép : 7.2.2.1 Vòng vây cọc ván thép có tầng khung chống : - Tầng thứ mực nước thi cơng SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 221 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Tầng thứ hai cách đáy sông là: hn2 = 0,5 m - Giả thuyết cọc ván thép đóng đến độ sâu thiết kế ngàm vào lớp thứ đoạn h0 với h0 = 2,5 m 7.2.2.1.1 Sơ đồ tính Đỉnh VVCV MNTC A ĐỈNH BỆ hn2 hn= E n1 P n1 E n2 B P n2 ĐÁY BỆ O C ĐÁY SÔNG B C hn= E n3 h1= P n3 E a1 Pa2 Ea1 D D E a2 h2 E a2 - Dung trọng đẩy đất E gđn1 = g1 -Pgn = 1,49 – 1,0 = 0,49 T/m3 a2 gđn2 = g2 - gn = 2,08 – 1,0 = 1,08 T/m3 gđn3 = g3 - gn = 2,01 – 1,0 = 1,01 T/m3 Pa1 E Pa2 - Hệ số áp lực tổng hợp đất áp lực đất chủ động ϕ 3 K a1 = tg * 450 − = tg * 450 − = 0,9 2 2 ϕ 13 K a = tg * 450 − = tg * 450 − = 0,63 2 2 ϕ 17 K a = tg * 45 − = tg * 450 − = 0,55 2 2 SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 222 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM 7.2.2.1.2 Ap lực đất chủ động : Pa = nc * (γ * h * K a − * C * K a ) Trong : nc : hệ số tải trọng áp lực chủ động đất nc= 1,2 gđn : dung trọng đẩy đất : gđn = ghb - gn gn : dung trọng nước gbh : trọng lượng thể tích no nước đất h : chiều cao cột đất gây áp lực chủ động C: lực hính đất Ka : hệ số áp lực tổng hợp đất áp lực đất chủ động - Tại điểm A: Không có áp lực - Tại điểm B PaT = nc − * C1 * K a = T / m = 1,2 − * 0,22 * 0,9 = T / m - Tại điểm C + Biên PaT = nc * (γ * h * K a1 − * C1 * K a1 ) = 11,10 T / m = 1,2 * (0,49 * 21,9 * 0,9 − * 0,22 * 0,9 ) = 11,10 T / m + Biên PaD = nc * (γ dn1 * h1 * K a − * C * K a ) = 7,48 T / m = 1,2 * (0,49 * 21,9 * 0,63 − * 0,35 * 0,63 ) = 7,48 T / m + Hợp lực chủ động 1 Ea1 = * h1 * PaT = * 21,9 * 11,10 = 121,5 T / m 2 + Vị trí đặt lực so với điểm O 2 ha1 = * h1 + hn = * 21,9 + 0,5 = 15,1 m 3 - Tại điểm D + Biên PaT2 = nc * ((γ dn1 * h1 + γ dn * h2 ) * K a − * C3 * K a = 7,33 T / m = 1,2 * ((0,49 * 21,9 + 1,08 *1,0) * 0,55 − * 0,2 * 0,55 ) = 7,33 T / m + Hợp lực chủ động PaD + PaT2 7,48 + 7,33 Ea = * h2 = * 1,0 = 7,4 T / m 2 + Vị trí đặt lực so với điểm O 2 * PaT + PaD 1 = * h2 * + h1 + hn = T D Pa1 + Pa 2 * 7,33 + 7,48 * 1,0 * + 21,9 + 0,5 = 22,90 m C TRÍ ,33 + 7,48 p CĐ04 - ĐT SVTH: TRẦN NGỌ Lớ Trang 223 = ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Mơmen áp lực chủ động d M a = E a1 * ha1 + E a * = 2004,20T m = 121,49 *15,1 + 7,4 * 22,90 = 2004,20 T m 7.2.2.1.3 Ap lực nước chủ động : - Ap lực nước Pn1 = γ n * hn = 1* 3,91 = 3,91 T / m Pn = γ n * hn + Pn1 = * 0,5 + 3,91 = 4,4 T / m Pn = γ n * hn + Pn = 1,0 *18,3 + 3,91 = 22,20 T / m Trong : hn = 0,8 * (h1 + h2 ) = 0,8 * (21,9 + 1,0) = 18,30 m - Hợp lực chủ động 1 E an1 = * hn * Pn1 = * 3,91* 3,91 = 7,64 T / m 2 Pn1 + Pn 3,91 + 4,41 E an = * hn = * 0,5 = 3,06 T / m 2 Pn + Pn 4,41 + 22,73 E an = * hn = *18,3 = 248,6 T / m 2 - Vị trí đặt lực so với điểm O 3,91 hn1 = * hn = = 1,3 m 3 * Pn + Pn1 1 * 4,41 + 3,91 hn = * hn * = * 0,5 * = 0,26 m Pn + Pn1 4,41 + 3,91 * Pn3 + Pn 1 * 22,73 + 4,41 hn3 = * hn * = *18,3 * = 11,22 m Pn + Pn 22,73 + 4,41 - Mômen áp lực nước chủ động : M a = Ean1 * han1 + E an * han + E an * han = 2800,3 T mm = 7,6 *1,3 + 3,1* 0,26 + 248,6 *11,22 = 2800,3 T m - Tổng áp lực chủ động : d M a = M a + M an = 2004,2 + 2800,3 = 4804,5 T m 7.2.2.1.4 Ap lực đất bị động : Pb = nc * (γ * h * K b + * C * K b ) Trong : nc : hệ số tải trọng áp lực chủ động đất nc= 0,8 gđn : dung trọng đẩy đất : gđn = ghb - gn gn : dung trọng nước gbh : trọng lượng thể tích no nước đất h : chiều cao cột đất gây áp lực chủ động SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 224 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM C: lực hính đất Kb : hệ số áp lực tổng hợp đất áp lực đất bị động ϕ 3 K b1 = tg * 450 + = tg * 45 + = 1,1 2 2 ϕ 13 K b = tg * 450 + = tg * 450 + = 1,58 2 2 ϕ 17 K b3 = tg * 450 + = tg * 450 + = 1,83 2 2 - Tại điểm B PaT = nc − * C * K a = T / m = 0,8 − * 0,22 * 1,1 = T / m - Tại điểm C + Biên PbT = nc * (γ * h * K b + * C * K b ) = 29,36 T / m = 1,2 * (1,49 * 21,9 * 1,1 + * 0,22 * 1,1 ) = 29,36 T / m + Biên PbD = nc * (γ * h1 * K b + * C * K b ) = 41,96 T / m = 0,8 * (1,49 * 21,9 * 1,58 + * 0,35 * 1,58 ) = 41,96 T / m + Hợp lực bị động Eb1 = 1 * h1 * PbT = * 21,9 * 29,36 = 321,50 T / m 2 + Vị trí đặt lực so với điểm O hb1 = 2 * h1 + hn = * 21,9 + 0,5 = 15,1 m 3 - Tại điểm D + Biên PbT2 = nc * ((γ * h1 + γ * h2 ) * K b3 − * C3 * K b3 = 48,74 T / m = 0,8 * ((1,49 * 21,9 + 1,08 *1,0) *1,83 − * 0,2 * 1,83 ) = 48,74 T / m + Hợp lực bị động Eb PbD + PbT2 41,96 + 48,74 = * h2 = * 1,0 = 45,30 T / m 2 + Vị trí đặt lực so với điểm O 2 * PaT + PaD 1 = * h2 * + h1 + hn = T D Pa1 + Pa 2 * 7,33 + 7,48 * 1,0 * + 21,9 + 0,5 = 22,90 m áp lực7bị động,48 ,33 + - Mơmen = SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 225 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM d M a = Ea1 * ha1 + Ea * = 5893,40T m = 321,48 *15,1 + 45,3 * 22,90 = 5893,40 T m 7.2.2.1.5 Điều kiện ổn định Ml ≤ m = 0.95 ⇒ M l ≤ 0.95 * M g Mg 4804,5 T m < 0,95 * 5893,4 = 5599,0 T m - Chiều dài cọc ván thép ngàm đất đoạn t0 = 21,65 m - Tổng chiều dài cọc ván thép L = 27,1 m 7.2.3 Tính chọn búa đóng cọc ván thép 7.2.3.1 Số liệu tính tốn - Chiều dài cọc : L = 27,1 m - Chiều sâu cọc ngàm đất L1 = 21,65 m - Cọc ván thép hạ vào đất đến lớp đất thứ có đặc trưng sau : Sét pha, màu xám đen g = 1,96 T/m3 j = độ - Cọc ván thép apc-IV có trọng lượng P P = L * G = 27,1 * 74 = 2002 kg Trong G : trọng lượng 1m cọc ván thép apc-IV có G = 74,0 kg/m 7.2.3.2 Tính lực búa - Tham khảo trang 33 sách Thiết kế thi công Lê Văn Kiểm M c *ω2 P0 = ≥ 2T g Trong P0 : lực kích động Mc : mômen quay lệch tâm búa rung w : vận tốc góc trái lệch tâm g : gia tốc trọng trường g = 0,98 m/s2 a : hệ số kể đến tính đàn hồi đất a = hạ cọc thép T : lực cản ma sát đất - Tính lực cản ma sát đất T Trong ∑ i i hi : chiều dày lớp đất ti : lực cản lăn đơn vị tra bảng 1.9 sách Thiết kế thi công Lê Văn Kiểm + Bùn sét, màu xám đen dày = 21,9 m → T1 = 1,4 * 21,9 = 30,7 T T= τ * h =30,7 + 1,4 = 32,10 T SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 226 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM + Sét pha, màu nâu,dẻo cứng4nữa cứng → T2 = 1,4 * 1,0 = 1,40 T Vậy lực kích động búa đảm bảo tầm : P0 ] a * T = 1,0 * 32,1 = 32,1 T 7.2.3.3 Tính thơng số búa rung Mc = 1 * A * Qbc = *1,2 * 4002 = 4803 kG.cm ζ Trong A : biên độ rung ( trang 234 sách Sổ tay XD Cầu ) chọn A = 1,2 Qbc : trọng lượng búa cọc ván thép Qbc = 4002 kg + giả định trọng lượng búa = 2000 kg + trọng lượng cọc ván thép = 2002 kg z : hệ số, cọc ván thép z = 7.2.3.4 Tính vận tốc góc trái lệch tâm M c *ω α *T * g 32060 * 981 > α *T ⇒ ω = = = 80,92 giay g Mc 4803 7.2.3.5 Tính trọng lượng cần thiết búa rung - Cọc hạ búa rung cọc động ăn sâu xuống đất áp lực kể lượng thân cọc, vượt trị số trị số phụ thuộc vào loại đất hình dáng kích thước cọc chế độ rung động phụ vào tỷ lệ Q bc/P0, tức tỷ lệ ngọai lực Qbc tác dụng lên cọc lực kích động P0 máy rung động Qbc ] p * F β1 < Qbc Q < β → 0,15 < bc < 0,5 P0 P0 Trong p : áp suất nén cần thiết lên cọc lấy bảng 1.10 trang 35 sách TKTC F : diện tích cọc ván thép Đối với thép có : Qbc = 0,15 * P0 = 0,15* 32,1 = 4,81 T = 4809 kG Vậy trọng lượng búa không nhỏ Gb = Qbc - Qc = 4809 – 2002 = 2807 kG Với số liệu tính tốn sau : P0 = 32,1 T = 321 kN Qbc = 4,81 T = 4809 kG w = 81 giây Với số liệu tính tốn ta chọn búa sau : ( Sổ tay XD Cầu trang 230 ) Búa chấn động tần số thấp : BP-3M P0 = 440 kN Qbc = 7500 kG SVTH: TRAÀN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 227 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM n = 408 lần/phút 7.2.4 Tính chọn búa đóng cọc bê tơng cốt thép 7.2.4.1 Số liệu tính tốn - Cọc bê tông cốt thép tiết diện : 0,4 x 0,4 m - Chiều dài cọc đóng đất Lc1 = 37,3 m - Cao độ đáy bệ cách đáy sông : 1,25 m - Chiều dài cọc ngàm đài : 0,15 m - Đoạn cọc đập lấy thép để neo : 0,6 m - Chiều cao bệ cọc H1 : 1,5 m - Tổng chiều dài thực tế cọc : 39,3 m - Vậy cọc tổ hợp gồm đốt có chiều dài tương ứng đốt dài 11,7m + đốt dài 10,5 m + đốt dài 5,58 m 7.2.4.2 Tính chọn búa 7.2.4.2.1 Tính lực búa E ] 25 * Pgh Trong E : lực xung kích búa (tra bảng 2.2.15 trang 176 - Sổ tay XD Cầu ) Ptk = T/m sức chịu tải cọc - Với chiều dài cọc ngập sâu đất Lc1= 37,3 m nên ta có Pgh Pgh= Lc1 * Ptk = 37,3 * 1,3 = 47,0 T Vậy ta chọn búa có : E ] 25 * Pgh = 25 * 47,0 = 1175 kG.m Tra bảng 2.2.17 trang 177- Sổ tay XD Cầu Búa điêzen C-858 Trọng lượng búa Qb = 2500 kG Trọng lượng cọc Qc = 0,4 * 0,4 * 39,3 * 2,5 =15,7 T = 15720 kG Trọng lượng búa cọc Qbc = 18220,0 kG 7.2.4.2.2 Tính hệ số hiệu dụng búa K≤ Qbc 18220,0 = = 15,5 E 1175 -Với cọc bê tông cốt thép, sử dụng búa điêzen C-858 có [k] = < 15,5 → Đạt điều kiện Tra [k] bảng 2.2.12 trang 173 - Sổ tay XD Cầu 7.2.4.2.3 Tính độ chối cọc n * F *Wt Qb + ε * q e≤ * = 1,41 cm k1 * P' k1 * P' Qb + q * + n*F M M SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 228 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM Trong n : hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm cọc phương pháp đóng cọc ( tra bảng 2.2.26 trang 185 - Sổ tay XD Cầu ) có n = 150 k1 : hệ số tin cậy k1= ( tra bảng 2.2.27 trang 185 - Sổ tay XD Cầu ) F : diện tích cọc có F = 0,16 m2 Wt : lượng xung kích tính toán + Đối với búa điêzên kiểu cột : Wt = 0.4* Q* H = 0,4 * 1,3 * 500 = 250 T.cm Qb : trọng lượng phần xung kích búa có Q = 1,25 T H : chiều cao rơi phần xung kích giai đoạn kết thúc đóng cọc có H = 500 cm M : hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng chấn động đến đất búa xung kích M = 0,7 q : trọng lượng cọc ( tính mũ cọc đệm búa ) e : hệ số hồi phục va chạm đóng búa xung kích e2 = 0,2 7.2.5 Thiết kế ván khn đáy bệ cọc : 7.2.5.1 Số liệu tính tốn : - Bệ cọc có kích thước : Chiều dài : A1 = 9,3 m Chiều rộng : B1 = 3,3 m - Diện tích bệ cọc : F = A1 * B1 = 9,3 * 3,3 = 30,7 m2 - Chiều cao bệ cọc H1 = 1,5 m - Khối lượng bê tông bệ cọc : V = F * H1 = 30,7 * 1,5 = 46 m3 - Chọn thời gian đông kết bê tông : - Chọn đầm dùi có bán kính tác động r = 0,7 m ( sách Thi công Cầu BTCT trang 56 ) - Chọn chiều dầy lớp đầm h' = 0,4 m - Bước di chuyển đầm : l = r * = 0,7 * = 0,99 m → L = 1,0 m - Thời gian đầm điểm h' 40 t' = = = phut 20 20 - Số bước đầm di chuyển a b 9,3 3,3 k= * = * = 30,7 l l 1,0 1,0 Vậy chọn số bước đầm di chuyển : 32 ô - Thời gian đầm lớp T = k * t = 32,0 * 2,0 = 64,0 phút = 1,1 - Khối lượng bê tông lớp V1lớp = F * h' = 30,7 * 0,4 = 12,30 m3 SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 229 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Vận tốc đổ bê tông h' 0,4 V =h= = = 0,38 m / gio T 1,1 - Chiều cao áp lực H = * h = * 0,38 = 1,5 m 7.2.5.2 Các lực tác dụng lên cốp pha đáy ( tham khảo Sổ tay XD Cầu trang 547 ) - Trọng lượng ván khuôn thép P1 = 47 kG/m2 - Trọng lượng bê tơng móng dài P2 = V * gbt = 1,5 * 2500 = 3750 kG/m2 - Trọng lượng thép bê tông P3 = 100 kG/m2 - Trọng lượng người phương tiện sàn P4 = 250 kG/m2 - Ap lực hỗn hợp bê tông ván khuôn P5 =(gbt * R + q ) * n = ( 2500 * 0,7 +200 ) * 1,3 = 2535,0 kG/m2 Trong + R : bán kính tác dụng đầm R = 0,7 m + q : lực xung kích đổ bê tơng ống q = 200 kG/m2 + n : hệ số vượt tải n = 1,3 7.2.5.3 Tính kiểm tra cốp pha đáy 7.2.5.3.1 Theo điều kiện cường độ : ( tham khảo bàng 2.9.8 Sổ tay XD Cầu trang 549 ) - Tổng hợp tải trọng 1m dài ván khuôn P = (P1 + P2 + P3 + P4 + P5) * = 6682,0 kG/m2 = ( 47 + 3750 + 100 + 250 + 2535 ) * = 6682,0 kG/m2 - Lực tác dụng lên sườn ngang lực phân bố diện tích F = 1,2 * 1,2 = 1,44 m2 - Chọn khoảng cách sườn : 1,2 m khoảng cách cọc BTCT - Lực phân bố diện tích q1 = 6682,0 * 1,44 = 9622,1 kG/m - Sơ đồ tính q1 =9622,1 kG/m - Ta xem sường ngang dầm đơn giản chịu lực phân bố q tựa hai sườn dọc có nhịp : 1,2 m - Mômen uốn lớn 2 * 1p SVTH: TRẦN NGỌq * l = 9622,1 Lớ,2CĐ04 - ĐTkG.m M = C TRÍ = 1732 max 8 Trang 230 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Do sường ngang dầm liên tục nên ta nhân thêm hệ số liên tục : 0,8 m Mmax= 0,8 * 1732 = 1385,6 kG.m = 138557,95 kG.cm - Mômen kháng uốn Wx = M max 138557,95 = = 65,98 cm [σ ] 2100 - Với Wx = 65,98 cm ta chọn thép [16 có Wx = 93,4 cm3 [M] = Wx * [s] = 93,4 * 2100 = 196140,0 kG.cm Vậy [M] = 196140 > Mmax = 138558 kG.cm → Thỏa 7.2.5.3.2 Theo điều kiện biến dạng - Tổ hợp tải trọng ( tham khảo bảng 2.8.9 trang 549 Sổ tay XD Cầu ) P' = P1 + P2 + P3 = 47 + 3750 + 100 = 3897,0 kG/m2 - Tải trọng phân bố m dài q' = P' * = 3897,0 * = 3897,0 kG/m - Lực phân bố diện tích : F = 1,44 m2 q" = 3897,0 * 1,44 = 5611,7 kG/m = 56,1 kG/cm - Độ võng lớn q *l 56,1 * 120 f = = = 0,61 cm 128 * EI 128 * 200000 * 747 Trong + q : tải trọng rải dọc theo chiều dài kết cấu + l : độ ván ngang : l = 120 cm + I : mơmen qn tính mặt cắt I = 747 cm4 + E : môđun đàn hồi vật liệu E = 200 MPa = 200000 kG/cm2 Xét điều kiện f 0,61 = = 0,002 < = 0,003 400 400 400 Vậy sườn ngang [16 đủ khả chịu lực biến dạng 7.2.5.3.3 Kiểm tra ván khuôn thép 7.2.5.3.3.1 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng ( tham khảo trang 558 Sổ tay XD Cầu ) δ = k1 * b * p 25,35 = 0,0022 *120 * = 3,8 cm 0,008 f b Trong + chọn : d = 0,5 cm + b : kích thước nhỏ ván khuôn b = 120 cm + k1 : hệ số phụ thuộc tỉ số cạnh ô ván khuôn phương pháp tựa chúng k1 = 0,0022 ( tra bảng 2.9.13 trang 559 - Sổ tay XD Cầu ) SVTH: TRAÀN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 231 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM + p : áp lực bên hỗn hợp bê tông p = 2535,0 kG/m2 = 25,4 kG/cm2 f = b 120 = 0,01 cm - Vậy chọn chiều dày ván thép dày : 0,5 cm → Không đảm bảo độ võng - Để đảm bảo khả biến dạng ta bố trí thêm sườn tăng cường cho cốp pha p * b4 f = k1 = E *δ 25,35 * 33 l 33 0,0022 * = 0,04 cm < = = 0,08 cm 200000 * 0,5 400 400 Vậy tăng sườn tăng cường với khoảng cách b = 33 cm đảm bảo độ võng 7.2.5.3.3.2 Kiểm tra theo điều kiện cường độ ( tham khảo trang 558 Sổ tay XD Cầu ) δ = k2 * b * pl 25,35 = 0,65 * 33 * = 0,24 cm R 200000 Trong k2 : hệ số phụ thuộc tỉ số cạnh ô ván khuôn phương pháp tựa chúng k = 0,65 ( tra bảng 2.9.13 trang 559 - Sổ tay XD Cầu ) R : môđun đàn hồi vật liệu R = 200 MPa = 200000 kG/cm2 Pl : áp lực bên hỗn hợp bê tông Pl = 2535,0 kG/m2 = 25,4 kG/cm2 Vậy với chiều dày thép d = 0,5 cm cốp pha đảm bảo theo điều kiện cường độ 7.2.6 Thiết kế ván khuôn thành bệ cọc : 7.2.6.1 Kiểm tra theo điều kiện cường độ - Tổ hợp tải trọng trê 1m dài ván khuôn q = P5 * = 2535 * = 2535 ,0 kG/m - Sơ đồ ván khn thành bệ móng H= q = 200 kG/m q = 2535 kG/m SVTH: TRAÀN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 232 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Chọn khoảng cách sườn ngang L = 1,0 m - Chọn khoảng cách chống : l = 1,0 m - Xác định tải trọng tác dụng lên ván khuôn sườn ngang q +q 2535 + 200 q4 ' = x * H = *1,5 = 2051,3 kG / m = 20,51 kG / cm 2 - Dùng ván có kích thước m lực phân bố m 1 q = q4' * = 2051,3 * = 1367,5 kG / m H 1,5 q *l 1367,5 * 1,0 M max = = = 170,9 kG.m 8 q * l 1367,5 *1,0 N= = = 683,8 kG 2 - Tính chọn sườn M 17093,75 Wx = max = = 8,14 cm [σ ] 2100 - Với Wx = 8,14 cm3 ta chọn thép L100x100x12 có Wx = 71,4 cm3 - Tính chọn chống [σ ] = N ⇒ F = N = 683,8 = 0,33 cm [σ ] 2100 F Chọn thép L 50 x 50 x có F = 3,89 cm2 7.2.6.2 Kiểm tra theo điều kiện độ võng - Ap lực tác dụng lên ván khuôn q *l4 13,7 *100 f = = = 0,26 cm 128 * EI 128 * 200000 * 207 Trong q : tải trọng rải dọc theo chiều dài kết cấu l : độ ván ngang l = 100 cm I : mơmen qn tính mặt cắt I = 207 cm4 E : môđun đàn hồi vật liệu E = 200 MPa = 200000 kG/cm2 Xét điều kiện f l 0,26 = = 0,0026 cm < = 0,003 cm 100 400 Đảm bảo khả chịu biến dạng 7.2.7 Thiết kế ván khn trụ : 7.2.7.1 Số liệu tính tốn - Kích thước trụ : Chiều dài : A2 = 5,8 m SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 233 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM Chiều rộng : B2 = 1,5 m - Diện tích trụ : F = A2 * B2 = 5,8 * 1,5 = 8,7 m2 - Chiều cao tru: H2 = 5,6 m - Khối lượng bê tông trụ : V = F * H1 = 8,7 * 5,6 = 48,7 m3 - Chọn thời gian đông kết bê tông : - Chọn đầm dùi có bán kính tác động r = 0,7 m ( sách Thi công Cầu BTCT trang 56 ) - Chọn chiều dầy lớp đầm h' = 0,7 m - Bước di chuyển đầm : l = r * = 0,7 * = 0,99 m → L = 1,0 m - Thời gian đầm điểm h' 70 t' = = = 3,5 phut 20 20 - Số bước đầm di chuyển a b 5,8 1,5 k= * = * = 8,7 l l 1,0 1,0 Vậy chọn số bước đầm di chuyển : 09 ô - Thời gian đầm lớp T = k * t = * 3,5 = 31,5 phút = 0,5 - Khối lượng bê tông lớp V1lớp = F * h' = 8,7 * 0,7 = 6,09 m3 - Vận tốc đổ bê tông h' 0,7 V =h= = = 1,33 m / gio T 0,5 - Chiều cao áp lực H = * h = * 1,33 = 5,33 m H= r= q = 200 kG/m q' = 8285,3 kG/m 7.2.7.2 Các lực tác dụng lên cốp pha thành ( tham khảo Sổ tay XD Cầu trang 547 ) - Ap lực hỗn hợp bê tông tác dụng vào mặt bên ván khuôn H = 5,33 m v = 1,33 m Dùng đầm chấn động bên SVTH: TRẦN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 234 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM Từ điều kiện ta tra bảng 2.9.7 - Sổ tay XD Cầu trang 547, chọn áp lực tính tốn p1 = λbt * (0.27 * v + 0.78) * k1 * k = 2907,0 kG / m 2500 * (0,27 * 1,33 + 0,78) * 1,2 * 0,85 = 2907,0 kG / m Trong : k1 : hệ số xét đến ảnh hưởng độ sụt hỗn hợp bê tông s = 8-10 → k1 = 1,2 k2 : hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ hỗn hợp bê tông 28-320C → k2 = 0,85 - Tải trọng chấn động đổ bê tông ( mục trang 549 - Sổ tay XD Cầu ) p2 = 200 kG/cm2 7.2.7.3 Tính cốp pha thành 7.2.7.3.1 Tính sườn ngang * Theo điều kiện cường độ - Tổ hợp tải trọng 1m dài ván khuôn q =( p1 + p1 ) * L = ( 2907 + 200 ) * 1,0 = 3107 kG/m2 - Xác định tải trọng tác dụng lên sườn ngang H 5,33 q ' = q * = 3107 * = 8285,3 kG / m 2 - Chọn khoảng cách sườn ngang L = 1,0 m - Chọn khoảng cách chống l = 1,0 m - Mômen lớn phát sinh sườn ngang q * l 8285,3 *12 M max = = = 828,5 kG.m = 82853,3 kG.cm 10 10 M 82853,33 Wx = max = = 39,45 cm3 [σ ] 2100 - Với Wx = 39,45 cm ta chọn thép L100x100x12 có Wx = 71,4 cm3 7.2.7.3.2 Tính giằng T = F * q = 1* 3107 = 3107 kg Trong + F : diện tích truyền tải ván khuôn F = 1,0 * 1,0 = 1,0 m2 + q : lực tác dụng lên 1m2 ván khuôn q = 3107 kG/m2 - Kiểm tra độ bền [σ ] = N ⇒ F = N = 3107,0 = 1,48 cm [σ ] 2100 F Thanh giằng chịu kéo tâm, ta chọn thép f = 20 thép nhóm CI làm giằng có F = 3,14 cm2 Vậy giằng đảm bảo độ bền SVTH: TRAÀN NGỌC TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang 235 ... tồn cầu (tính đến mố) L = 171,342 m - Tiêu chuẩn thiết kế: - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272 – 05 - Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCXD 205 - 1998 1.5 PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG CẦU 1.5.1 Phương án 1:... TRÍ Lớp CĐ04 - ĐT Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ThS LÊ HỒNG LAM - Chiều dài cầu: 167,5m - Sơ đồ kết cấu: x 33,5m - Trắc dọc cầu bố trí 3% - Kết cấu thượng tầng: + Kết cấu nhịp:... 34,35 m 1.5.3 Phương Án Thiết Kế - Chọn phương án làm phương án thiết kế CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN – BẢN MẶT CẦU 2.1 LAN CAN : 2.1.1 Lựa chọn kích thước bố trí thép lan can - Lựa chọn bố trí thép