Đồ án Thiết kế cầu phố Lu sông Hồng Lào Cai

Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 61 PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 62 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CễNG TRèNH CẦU PHỐ LU –SễNG HỒNG– LÀO CAI I. Quy hoạch tổng thể xõy dựng phỏt triển tỉnh Lào Cai: I.1. Vị trớ địa lý chớnh trị : Cầu Phố Lu là cầu bắc qua sông Hông lối liền hai huyện C và D thuộc tỉnh Lào cai nằm trên tỉnh lộ X. Đây là tuyến đ-ờng huyết mạch giữa hai huyện C và D, nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế của tỉnh Lào Cai. Hiện tại, các ph-ơng tiện giao thông v-ợt sông qua phà A nằm trên tỉnh lộ X Để đáp ứng nhu cầu vận tải, giải toả ách tắc giao thông đ-ờng thuỷ khu vực cầu và hoàn chỉnh mạng l-ới giao thông của tỉnh, cần tiến hành khảo sát và nghiên cứu xây dựng mới cầu A v-ợt qua sông B I.2. Dõn số đất đai và định hướng phỏt triển : Cụng trỡnh cầu nằm cỏch trung tõm thị xó 3km nờn dõn cư ở đõy sinh sống tăng nhiều trong một vài năm gần đõy, mật độ dõn số tương đối cao, phõn bố dõn cư đồng đều. Dõn cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buụn bỏn, kinh doanh cỏc dịch vụ du lịch nhưng chủ yếu vẫn là cụng nghiệp nặng và cụng nghiệp húa dầu. Vựng này cú cửa biển đẹp, là một nơi lý tưởng thu hỳt khỏch tham quan nờn lượng xe phục vụ du lịch rất lớn. Mặt khỏc trong vài năm tới nơi đõy sẽ trở thành một khu cụng nghiệp tận dụng vận chuyển bằng đường thủy và những tiềm năng sẵn cú ở đõy. II. Thực trạng và xu hƣớng phỏt triển mạng lƣới giao thụng : II.1. Thực trạng giao thụng : Một là cầu qua sụng Phố Lu đó được xõy dựng từ rất lõu dưới tỏc động của mụi trường, do đú nú khụng thể đỏp ứng được cỏc yờu cầu cho giao thụng với lưu lượng xe cộ ngày càng tăng. Hai là tuyến đường hai bờn cầu đó được nõng cấp, do đú lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đỏng kể. II.2. Xu hướng phỏt triển : Trong chiến lược phỏt triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiờn là xõy dựng một cơ sở hạ tầng vững chắc trong đú ưu tiờn hàng đầu cho hệ thống giao thụng. III. Nhu cầu vận tải qua sụng Phố Lu: Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 63 Theo định hướng phỏt triển kinh tế của tỉnh thỡ trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vựng này sẽ tăng đỏng kể. IV. Sự cần thiết phải đầu tƣ xõy dựng cầu qua sụng Phố Lu : Qua quy hoạch tổng thể xõy dựng và phỏt triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sụng Phố Lu nờn việc xõy dựng cầu mới là cần thiết. Cầu mới sẽ đỏp ứng được nhu cầu giao thụng ngày càng cao của địa phương. Từ đú tạo điều kiện thuận lợi cho cỏc ngành kinh tế phỏt triển đặc biệt là ngành dịch vụ du lịch. Cầu Phố Lu nằm trờn tuyến quy hoạch mạng lưới giao thụng quan trọng của tỉnh Lào Cai. Nú là cửa ngừ, là mạch mỏu giao thụng quan trọng giữa trung tõm thị xó và vựng kinh tế mới, gúp phần vào việc giao lưu và phỏt triển kinh tế, văn húa xó hội của tỉnh. Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng húa, nguyờn vật liệu, vật tư qua lại giữa hai khu vực, là nơi giao thụng hàng húa trong tỉnh đặc biệt khi cảng biển được mở ra thỡ đõy là tuyến quan trọng trong quỏ trỡnh vận chuyển hàng húa từ cảng đến cỏc vựng khỏc trong tỉnh cũng như trờn toàn đất nước. Do tầm quan trọng như trờn, nờn việc cần thiết phải xõy dựng cầu mới là cần thiết và cấp bỏch nằm trong quy hoạch phỏt triển kinh tế chung của tỉnh. V. Đặc điểm tự nhiờn nơi xõy dựng cầu : V.1. Địa hỡnh : Khu vực xõy dựng cầu nằm trong vựng đồng bằng, hai bờn bờ sụng tương đối bằng phẳng rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, mỏy múc thi cụng cũng như việc tổ chức xõy dựng cầu. V.2. Khớ hậu : Về khí hậu: Tỉnh Hải Phòng nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có những đặc điểm cơ bản về khí hậu nh- sau: - Nhiệt độ bình quân hàng năm: 290 - Nhiệt độ thấp nhất : 120 - Nhiệt độ cao nhất: 380 Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa m-a từ tháng 10 đến tháng 12 Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 64 V.3. Thủy văn : Cỏc số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn ở khu vực này ổn định, mực nước chờnh lệch giữa hai mựa: mựa mưa và mựa khụ là tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sỏt đo đạc ta xỏc định được: MNCN: 5,17m MNTT: 4,5m. V.4. Địa chất : Trong quỏ trỡnh khảo sỏt đó tiến hành khoan thăm dũ địa chất và xỏc định được cỏc lớp địa chất như sau: Lớp 1: Cỏt hạt nhỏ màu xỏm vàng Lớp 2: cỏt sột màu xỏm vàng dẻo Lớp 3: Sột màu xỏm xanh dẻo mềm Lớp 4: Sột màu xỏm vàng dẻo cứng Lớp 5: cỏt sột màu xỏm vàng dẻo Lớp 6: Đỏ Granite ớt nứt nẻ,rắn chắc Với địa chất khu vực như trờn, xõy dựng cầu ta dựng múng cọc khoan nhồi ma sỏt và chống vào lớp Đỏ Granite ớt nứt nẻ,rắn chắc. VI. Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật để thiết kế cầu và giải phỏp kết cấu : VI.1 Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật : - Việc tớnh toỏn và thiết kế cầu dựa trờn cỏc chỉ tiờu kỹ thuật sau: - Tiờu chuẩn thiết kế : TCN 272-05. - Quy mụ xõy dựng: vĩnh cửu. - Tải trọng : đoàn xe HL-93 và đoàn người 300daN/m2. - Khổ cầu : B= 7,0+ 2 2(m) - Khẩu độ cầu : L0=166(m). - Độ dốc ngang : 2%. - Sụng thụng thuyền cấp : IV VI.2 Giải phỏp kết cấu : - Với những điều kiện được trỡnh bày như trờn ta đưa ra giói phỏp kết cấu như sau: Nguyờn tắc chung: - Đảm bảo mọi chỉ tiờu kỹ thuật đó được duyệt. - Kết cấu phải phự hợp với khả năng và thiết bị của cỏc đơn vị thi cụng. Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 65 - Ưu tiờn sử dụng cỏc cụng nghệ mới tiờn tiến nhằm tăng chất lượng cụng trỡnh, tăng tớnh thẩm mỹ. - Quỏ trỡnh khai thỏc an toàn và thuận tiện và kinh tế. Giải phỏp kết cấu cụng trỡnh:  Kết cấu thượng bộ: Đưa ra giải phỏp nhịp lớn kết cấu liờn tục, cầu dầm thộp nhằm tạo mỹ quan cho cụng trỡnh và giảm số lượng trụ, bờn cạnh đú cũng đưa ra giải phỏp giản đơn kết cấu ƯST để so sỏnh chọn phương ỏn.  Kết cấu hạ bộ: - Múng cọc khoan nhồi. - Kết cấu mố chọn loại mố chữ U tường mỏng. - Kết cấu trụ ta nờn dựng trụ đặc. VII.Đề xuất cỏc phương ỏn sơ bộ: Từ cỏc chỉ tiờu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khớ hậu, căn cứ vào khẩu độ cầu,… như trờn ta cú thể đề xuất cỏc loại kết cấu như sau: Phƣơng ỏn 1: Cầu thộp liờn hợp bản BTCT 4 nhịp 44m Phƣơng ỏn 2: Cầu giản đơn 5 nhịp 35m Phƣơng ỏn 3: Cầu liờn tục BTCT ƯST 3 nhịp 50+80+50m Phƣơng ỏn 1: Cầu dầm liờn hợp bản BTCT 4 x 44 m. Khẩu độ cầu : Khẩu độ cầu : Chiều dài toàn bộ cầu : L = 4 . 44 + 5 . 0,01 = 176,05 (m). Khẩu độ cầu tớnh toỏn sơ bộ là : LSB0 = 176,05 – 3.1,2 – 2.0,35= 171,75 (m). %5%46,3%100 166 16675,171 %100 0 00 L LLSB Vậy đạt yờu cầu.  Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 4 nhịp: 4x44 (m). - Dầm giản đơn liờn hợp bản BTCT cú chiều cao dầm chủ 2m. - Mặt cắt ngang cú 5 dầm chủ, khoảng cỏch giữa cỏc dầm chủ là 2,3 m. Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 66 - Chõn đế lan can tay vịn và dải phõn cỏch bằng BTCT, phần trờn của lan can tay vịn làm bằng cỏc ống thộp trỏng kẽm, đỏp ứng yờu cầu về mặt mỹ quan. - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thộp. - Bố trớ cỏc lỗ thoỏt nước =100 bằng ống nhựa PVC - Cỏc lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2%. +Lớp phũng nước 0,4cm.  Kết cấu mố trụ: - Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến bằng BTCT cú f’c=30MPa. Múng mố dựng múng cọc khoan nhồi bằng BTCT cú f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 40m. Trờn tường ngực bố trớ bản giảm tải bằng BTCT 300 300 20cm. Gia cố 1/4 mụ đất hỡnh nún bằng đỏ hộc xõy vữa M100 dày 25cm, đệm đỏ 4x6 dày 10cm; chõn khay đặt dưới mặt đất sau khi xúi 0,5m tiết diện 100 50cm. - Kết cấu trụ: Tỏm trụ sử dụng loại trụ đặc thõn hẹp bằng BTCT cú f’c=30MPa. Múng trụ dựng múng cọc khoan nhồi bằng BTCT cú f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 40m. Phƣơng ỏn 2: Cầu nhịp đơn giản 5 nhịp 35m Khẩu độ cầu : Chiều dài toàn bộ cầu : L = 5 . 35 + 6 . 0,05 = 175,3 (m). Khẩu độ cầu tớnh toỏn sơ bộ là : LSB0 = 175,3 – 4.1,2 – 2.0,35= 169,8 (m). %5%29,2%100 166 1668,169 %100 0 00 L LLSB Vậy đạt yờu cầu.  Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 5 nhịp: 5 x 35(m). - Dầm đơn giản BTCT ƯST được thi cụng theo phương phỏp lao dầm,bỏn lắp ghộp. - Chõn đế lan can tay vịn và dải phõn cỏch bằng BTCT, phần trờn của lan can tay vịn làm bằng cỏc ống thộp trỏng kẽm, đỏp ứng yờu cầu về mặt mỹ quan. Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 67 - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thộp. - Bố trớ cỏc lỗ thoỏt nước =100 bằng ống nhựa PVC - Cỏc lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2%. +Lớp phũng nước 0,4cm. - Chõn đế lan can tay vịn và dải phõn cỏch bằng BTCT, phần trờn của lan can tay vịn làm bằng cỏc ống thộp trỏng kẽm.  Kết cấu mố trụ: -Kết cấu mố: Hai mố chữ U bằng BTCT cú f’c=30MPa. Múng mố dựng múng cọc khoan nhồi bằng BTCT cú f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 40m. Trờn tường ngực bố trớ bản giảm tải bằng BTCT 300 300 20cm. Gia cố 1/4 mụ đất hỡnh nún bằng đỏ hộc xõy vữa M100 dày 25cm, đệm đỏ 4x6 dày 10cm; chõn khay đặt dưới mặt đất sau khi xúi 0,5m tiết diện 100 50cm. -Kết cấu trụ: Bốn trụ sử dụng loại trụ đặc thõn hẹp bằng BTCT cú f’c=30MPa. Múng trụ dựng múng cọc khoan nhồi bằng BTCT cú f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 40m. Phƣơng ỏn 3: cầu dầm liờn tục BTCT ƢST 50+80+50m Khẩu độ cầu : Chiều dài toàn bộ cầu : L = 50 + 75 + 50 + 2 . 0,05 = 175,1 (m). Khẩu độ cầu tớnh toỏn sơ bộ là :LSB0 = 175,1 – 2.2 – 2.0,35= 170,4 (m). %5%65,2%100 166 1664,170 %100 0 00 L LLSB Vậy đạt yờu cầu.  Kết cấu nhịp: - Cầu gồm 3 nhịp dầm bằng BTCT ƯST cú f’c=50MPa là dầm liờn tục thi cụng theo cụng nghệ đỳc hẫng theo sơ đồ 50+75+50m=175m - Cỏc lớp mặt cầu gồm : +Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2%. Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 68 +Lớp phũng nước dày 0,4cm. - Lề bộ hành cao hơn mặt cầu 30cm, làm bằng bản BTCT trờn cú lỏt đỏ con sõu. - Chõn đế lan can tay vịn và dải phõn cỏch bằng BTCT, phần trờn của lan can tay vịn làm bằng cỏc ống thộp trỏng kẽm, đỏp ứng yờu cầu về mặt mỹ quan. - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thộp. - Bố trớ cỏc lỗ thoỏt nước =100 bằng ống nhựa PVC.  Kết cấu mố trụ: - Kết cấu mố: Hai mố chữ U bằng BTCT cú f’c=30MPa. Múng mố dựng múng cọc khoan nhồi bằng BTCT cú f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 40m. Trờn tường ngực bố trớ bản giảm tải bằng BTCT 300 300 20cm. Gia cố 1/4 mụ đất hỡnh nún bằng đỏ hộc xõy vữa M100 dày 25cm, đệm đỏ 4x6 dày 10cm; chõn khay đặt dưới mặt đất sau khi xúi 0,5m tiết diện 100 50cm. - Kết cấu trụ: Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thõn hẹp bằng BTCT cú f’c = 30MPa. Múng trụ dựng múng cọc khoan nhồi bằng BTCT cú f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 40m. Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 69 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƢƠNG ÁN 1 CẦU DẦM LIấN HỢP BẢN BTCT 4 NHỊP (44x4)m 2.1. BỐ TRÍ CHUNG PHƢƠNG ÁN 1: Theo phương dọc cầu : lk - 03 lk - 01 lk - 04 -3.87 -6.87 -15.17 -25.18 -35.21 -5.89 -9.99 -20.8 -28.8 -40.1 0 - 0 CáT HạT NHỏ MàU XáM VàNG SéT MàU XáM XANH SéT MàU XáM VàNG,DẻO CứNG CáT SéT MàU XáM VàNG,DẻO Đá GRANITE íT NứT Nẻ,RắN CHắC XÁM VÀNG,DẻO MềM CáT SéT MàU XáM VàNG,DẻO Theo phương ngang cầu: 8 5 0 0 240024001200 1000 1400 1000 2750 6500 2400 2400 1200 100014001000140010001400 700 LÅẽP PHOèNG NặÅẽC DAèY 0,4cm BÃ TÄNG NHặÛA CHÀÛT HAÛT MậN DAèY 7cm 3500 20003500 12000 1 8 0 0 2 0 0 2000 700 500 500 4 0 0 6 5 0 1.BT asfan 75mm 2.T?ng phũng nu?c 4mm 3.L?p mui luy?n dày TB 35mm 4.L?p BTCT dày 200mm 2 0 0 0 10001000 3000 3000 Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 70 2.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƢỢNG SƠ BỘ CHO CÁC HẠNG MỤC CễNG TRèNH. 2.2.1. Tớnh toỏn khối lƣợng kết cấu nhịp: - Chiều cao dầm: Theo 22TCN272-05: h ≥ 0,033L= 0,033.44 = 1,452(m). h ≥ 0,04L = 0,04.44 = 1,76(m). Theo kinh nghiệm: h = ( 20 1 : 25 1 ).L = ( 20 1 : 25 1 ).44 = (1,76 : 2,93) m Chọn h= 1,8 m ( h ở đõy là chiều cao dầm thộp liờn hợp với bản BTCT). - Bề dày bản vỏch: tw = 7 + 3. h = 7+3.2,0= 13 (mm) Chọn tw =14 mm - Bề rộng bản biờn: + bf ≥ h/5 = 2000/5 = 400(mm). + bf ≥ S/20 = 2300/20 = 115(mm). + 240 ≤ bf ≤ 800(mm). Chọn bf = 400 (mm) - Bề dày bản biờn: + tf ≥ 12 mm + tf ≤ 40 mm + tf ≥ 30 fb = 15 (mm) Chọn tf =20mm - Chọn bản tỏp: Bề rộng bản tỏp: 300 mm Chiều dày bản tỏp: 20 mm - Vỡ là đặc điểm dầm liờn hợp do vậy mà bản mặt cầu sẽ cựng tham gia chịu nộn cựng với biờn trờn của dầm thộp do vậy mà kớch thước của dầm thộp cho phộp giảm đến mức tối thiểu, Tuy nhiờn việc chọn kớch thước của dầm thộp phải đảm bảo điều kiện ổn định của dầm thộp khi nộn. - Qua một số đặc điểm của dầm liờn hợp như trờn ta cú thể chọn tiết diện dầm như sau: Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 71 2 0 2 0 300 1 8 0 0 400 350 14 2 0 0 2400 8 0 120 1 6 Hỡnh 3: Sơ bộ chọn tiết diện dầm liờn hợp. - Trọng lượng bản thõn dầm thộp: D1 = γt . Ath Ath =1764.14+300.16 +350.20+ 400.20 = 44496(mm 2 ) : Diện tớch tiết diện ngang của dầm thộp γt =7,85. 9,81 (KN/m 3) : Trọng lượng riờng của dầm thộp D1 = 7,85.9,81. 44496.10 -6 = 3,42 (KN/m) Trọng lượng liờn kết ngang và hệ liờn kết sườn tăng cường : D2 = 0,12. D1 = 0,12. 3,42 = 0,4(KN/m) Trọng lượng bản bờ tụng mặt cầu: D3 = 2,5.9,81.(0,2.2,4 + (0,54+0,30).0,08/2) = 12,11 (KN/m) => Tổng tĩnh tải tiờu chuẩn giai đoạn I: DC1 = D1+D2+D3 = 3,62 + 0,4 + 12,11 = 16,1(KN/m). 2.2.2. Trọng lƣợng lan can, tay vịn. 500 6 5 0 180 50 3 2 0 2 1 5 1 1 5 Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 72 - Trọng lượng tay vịn bằng ống INOX trờn một một dài: DWtv= 0,04(kN/m). - Trọng lượng lan can trờn 1m dài: DWlc = 0,2.24 = 4,8(kN/m). Trọng lượng lan can, tay vịn: DC2= DCtv+ DClc = 0,04+ 4,8=4,84(kN/m) 2.2.3. Trọng lƣợng của cỏc lớp phủ bản mặt cầu: Lớp phủ BT atfan : DW1= 0,075. 24= 1,8 (kN/m) +Lớp mui luyện: DW2= 0,035.24= 0,84 (kN/m) +Lớp phũng nước: DW3= 0,004.11 = 0,044 (kN/m) => Trọng lượng của cỏc lớp phủ bản mặt cầu:| DW = DW1 + DW1+ DW1 = 2,684(kN/m) 2.2.4. Khối lƣợng mố cầu: Mố A: Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 73 TỔNG HỢP KHỐI LƢỢNG MỐ A STT TấN CẦU KIỆN THỂ TÍCH (m3) HÀM LƢỢNG THẫP(kN/m3) TRỌNG LƢỢNG THẫP (kN) TRỌNG LƢỢNG BấTễNG(kN) 1 Bệ mố 156 1 106,6 3744 2 Thõn mố 68,64 1 68,64 1647,36 3 Tường đỉnh 6,72 1 6,72 161,28 4 Tường cỏnh 21,12 1 15,84 506,88 5 Đỏ tảng 0,75 1.2 0,9 18 6 TỔNG 253,23 198,7 6077,52 TỔNG 6276,22 Mố B: 5000400 2 0 0 0 3000 1100 1 5 0 0 2 7 0 0 1 5 0 0 6000 4 0 0 0 TỔNG HỢP KHỐI LƢỢNG MỐ B STT TấN CẦU KIỆN THỂ TÍCH (m3) HÀM LƢỢNG THẫP(kN/m3) TRỌNG LƢỢNG THẫP (kN) TRỌNG LƢỢNG BấTễNG(kN) 1 Bệ mố 156 1 106,6 3744 2 Thõn mố 52,8 1 68,64 1267,2 3 Tường đỉnh 5,76 1 6,72 138,24 4 Tường cỏnh 18,24 1 15,84 437,76 5 Đỏ tảng 0,75 1.2 0,9 18 6 TỔNG 233,55 198,7 5605,20 TỔNG 5803,9 Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 74 2.2.5. Khối lƣợng trụ: - Trụ 3: 6 0 0 0 2 0 0 0 750 6500 1200 7 5 0 7 5 0 5000 2000 240024001200 1000 2400 2400 1400 700700 1400 1000 1400 1000 1400 1000 1400 1000 8000 TỔNG HỢP KHỐI LƢỢNG TRỤ T3 STT TấN CẦU KIỆN THỂ TÍCH (m3) HÀM LƢỢNG THẫP(kN/m3) TRỌNG LƢỢNG THẫP (kN) TRỌNG LƢỢNG BấTễNG(kN) 1 Bệ trụ 80 1 80,00 1920,00 2 Thõn trụ 46,8 1 46,80 1123,20 3 Xà mũ 31,88 1 31,88 765,12 4 Đỏ kờ gối 1,8 1,2 2,16 43,20 5 TỔNG 160,48 160,84 3851,52 TỔNG 4012,36 Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 75 Trụ T1=Trụ T2 8 5 0 0 2 0 0 0 750 6500 1200 7 5 0 7 5 0 240024001200 1000 1400 2400 2400 1200 700 5000 1000 1400 1000 1400 1000 1400 1000 700 2000 TỔNG HỢP KHỐI LƢỢNG TRỤ T1,T2 STT TấN CẦU KIỆN THỂ TÍCH (m3) HÀM LƢỢNG THẫP(kN/m3) TRỌNG LƢỢNG THẫP (kN) TRỌNG LƢỢNG BấTễNG(kN) 1 Bệ trụ 80 1 80,00 1920,00 2 Thõn trụ 66,3 1 66,30 1591,20 3 Xà mũ 31,88 1 31,88 765,12 4 Đỏ tảng 1,8 1,2 2,16 43,20 5 TỔNG 179,98 180,34 4319,52 TỔNG 4499,86 Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 76 2.3. TÍNH TOÁN SỐ LƢỢNG CỌC TRONG BỆ MỐ, TRỤ: 2.3.1. Xỏc định sức chịu tải tớnh toỏn của cọc: 2.3.1.1-vật liệu : - Bê tông cấp 30 có fc’ =300 kg/cm2 - Cốt thép chịu lực AII có Ra=2400kg/cm2 2.3.1.2- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Sức chịu tải của cọc D=1000mm Theo điều A5.7.4.4-TCTK sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc tính theo công thức sau PV = .Pn . Với Pn = C-ờng độ chịu lực dọc trục danh định có hoặc không có uốn tính theo công thức : Pn = .{m1.m2.fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}= 0,75.0.85{0,85. fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast} Trong đó : = Hệ số sức kháng, =0.75 m1,m2 : Các hệ số điều kiện làm việc. fc’ =30MPa: Cường độ chịu nén nhỏ nhất của bêtông fy =420MPa: Giới hạn chảy dẻo quy định của thép Ac: Diện tích tiết diện nguyên của cọc Ac=3.14x500 2=785000mm2 Ast: Diện tích của cốt thép dọc (mm 2). Hàm l-ợng cốt thép dọc th-ờng hợp lý chiếm vào khoảng 1.5-3%. với hàm l-ợng 1.5% ta có: Ast=0.015xAc=0.015x785000=11775mm 2 Chọn cốt dọc là 25, số thanh cốt dọc cần thiết là: N=11775/(3.14x252 /4)=24 chọn 25 25 Ast=12265.625 mm 2 Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu là: PV = 0.75x0,85x(0,85x30x (785000-12266)+ 420x12265.625) = 1585.103(N). Hay PV = 1585 (T). Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 77 2.3.1.3- Sức chịu tải của cọc theo đất nền: Số liệu địa chất: Lớp 1: Cát hạt nhỏ màu xám vàng Lớp 2: Cát sét màu xám vàng dẻo Lớp 3: Sét màu xám xanh, xám vàng, dẻo mềm Lớp 4: Sét màu xám vàng, dẻo cứng Lớp 5: Cát sét màu xám vàng dẻo Lớp 6: Đá granit ít nứt nẻ rắn chắc. +) Sức chịu tải của cọc theo đất nền tại Mố A: Sức chịu tải trọng nén của cọc treo (cọc ma sát) xác định theo công thức : TQQQQ sqspqpnr Trong đó :  Q p : Sức kháng đỡ của mũi cọc (T) p p pQ q A  Q s : Sức kháng đỡ của thân cọc (T) s s sQ q A  qp =0.55 hệ số sức kháng đỡ của mũi cọc  qs =0.65 hệ số sức kháng đỡ của thân cọc  pq : Sức kháng đỡ đơn vị của mũi cọc (T/m 2)  sq : Sức kháng đỡ đơn vị của thân cọc (T/m 2)  pA : Diện tích mũi cọc (m 2 )  sA : Diện tích của bề mặt thân cọc (m 2 )  Xác định sức kháng đợn vị của mũi cọc pq (T/m 2) và sức kháng mũi cọc Q p Mũi cọc dặt ở lớp cuối cùng – đá granit (có N = 55).Theo Reese và O’Niel (1988) có thể -ớc tính sức kháng mũi cọc đơn vị bằng cách sử dụng trị số xuyên tiêu chuẩn SPT , N. Với N 75 thì pq = 0,057N (Mpa) Ta có sức kháng mũi cọc đơn vị pq = 0,057.55 (Mpa) =3,135 (Mpa) = 313, 5 (T/m2) Q p = 313,5 x 3.14 x 1 2 / 4 = 246,1 (T) Đồ ỏn tốt nghiệp Khoa xõy dựng cầu đường SVTH : Vũ Xuõn Chiến – Lớp XD1301C Trang 78  Xác định sức kháng đợn vị của thân cọc sq (T/m 2) và sức kháng thân cọc Q s Theo Reese và Wright (1977) Sức kháng bên đơn vị sq của thân cọc đ-ợc xác định theo công thức :  sq = 0,00021( N-53) + 0,15 với 53 < N 100 (Mpa)  sq = 0,0028N với N 53 (Mpa)  Lớp 1 - cát hạt nhỏ sq = 0,0028 x 6 = 0,0168(Mpa) = 1,68T/m2)  Lớp 2 - cát sét sq = 0.0028 x 5 = 0,014 (Mpa) = 1,4(T/m2)  Lớp 3 - sét dẻo mềm , chặt vừa sq = 0.0028 x 24 = 0.0672 (Mpa) = 6,72 (T/m2)  Lớp 4 – sét dẻo cứng sq = 0.0028 x 39 = 0.1092(Mpa) = 10,92(T/m2)  Lớp 5 – Cát sét sq = 0.0028 x 28 = 0.0784(Mpa) = 7,84(T/m2)  Lớp 6 - Đá granit rắn chắc sq = 0.00021(55-53) + 0,