1.1.1. Vị trí địa lý chính trị :
Cầu qua sông H6 thuộc địa phận tỉnh Bình Định. Công trình cầu H6 nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị.
Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và bằng phẳng, dân cư tương đối đông. Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được làm trong thời kỳ chiến tranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp, không thống nhất. Mạng lưới giao thông trong khu vực còn rất kém.
1.1.2. Dân số đất đai và định hướng phát triển :
Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 3 km nên dân cư ở đây sinh sống tăng nhiều trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều. Dân cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buôn bán, kinh doanh các dịch vụ du lịch. Bên cạnh đó có một phần nhỏ sống nhờ vào nông nghiệp.
Vùng này có cửa biển đẹp, là một nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nên lượng xe phục vụ du lịch rất lớn. Mặt khác trong vài năm tới nơi đây sẽ trở thành một khu công nghiệp tận dụng vận chuyển bằng đường thủy và những tiềm năng sẵn có ở đây.
1.2. THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG :
1.2.1. Thực trạng giao thông :
Một là cầu qua sông H6 đã được xây dựng từ rất lâu dưới tác động của môi trường, do đó nó không thể đáp ứng được các yêu cầu cho giao thông với lưu lượng xe cộ ngày càng tăng.
Hai là tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, do đó lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể.
1.2.2. Xu hướng phát triển :
Trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiên là xây dựng một cơ sở hạ tầng vững chắc trong đó ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông.
1.3. NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG H6:
Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng này sẽ tăng đáng kể.
1.4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG H6 :
Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sông H6 nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết. Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng cao của địa phương. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặc biệt là ngành dịch vụ du lịch.
Cầu H6 nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnh Bình Định. Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị xã và vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh.
Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa hai khu vực, là nơi giao thông hàng hóa trong tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng cầu mới là cần thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung của tỉnh.
152 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2542 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế Cầu qua sông H6 - Tỉnh Bình Định, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
PHẦN I: 2
THIẾT KẾ SƠ BỘ 2
(30%) 2
CHƯƠNG I: 3
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG H6 3
1.1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH: 3
Vị trí địa lý chính trị 3
Dân số đất đai và định hướng phát triển 3
1.2. THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG : 3
Thực trạng giao thông 3
Xu hướng phát triển 3
1.3. NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG H6: 3
1.4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG H6: 3
1.5. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU : 4
1.6. CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỂ THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU : 5
CHƯƠNG II: 7
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL 7
2.1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 7
2.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : 8
2.3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ. 9
2.4. TÍNH TOÁN CÁP DỰ ỨNG LỰC TRONG DẦM CHỦ. 12
2.5. KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ. 13
2.6. BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN I: 16
CHƯƠNG III: 18
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT TIẾT DIỆN SUPER-T 18
3.1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 18
3.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : 19
3.3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ. 20
3.4. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP: 22
3.5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP: 23
3.6. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC: 30
3.7. KIỂM TOÁN TIẾT DIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠNG CƯỜNG ĐỘ I: 31
3.8. BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU: 31
CHƯƠNG IV:
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÀN THÉP 33
4.1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 33
4.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : 34
4.3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ. 35
4.4 .TÍNH TOÁN KIỂM TRA TIẾT DIỆN THANH DÀN: 36
4.5. BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU: 40
CHƯƠNG V:
SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 42
5.1. CƠ SỞ ĐỂ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐƯA VÀO THIẾT KẾ KỸ THUẬT: 42
5.2. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO GIÁ THÀNH DỰ TOÁN: 42
5.3. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO ĐI ỀU KI ỆN THI C ÔNG CH Ế T ẠO: 42
5.4. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO ĐI ỀU KI ỆN KHAI TH ÁC SỬ DỤNG: 43
5.5. K ẾT LU ẬN: 44
PHẦN II:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT 45
(45%) 46
CHƯƠNG VI: 46
TÍNH TOÁN DẦM THEO PHƯƠNG NGANG CẦU 46
6.1. CẤU TẠO DẦM: 46
6.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN: 46
6.3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DẦM: 46
6.4. THIẾT KẾ CỐT THÉP TẠI CÁC TIẾT DIỆN: 51
6.5. KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA TIẾT DIỆN 55
CHƯƠNG VII:
THIẾT KẾ DẦM THEO PHƯƠNG DỌC CẦU 57
7.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: 57
7.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀ HỆ SỐ TẢI TRỌNG: 58
7.3. CÁC NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN VÀ CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG: 60
7.4. KẾT CẤU NHỊP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG : 65
7.5. KẾT CẤU NHỊP TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC SỬ DỤNG 67
7.6. MẤT MÁT ỨNG SUẤT: 69
7.7. KIỂM TRA CÁC TIẾT DIỆN TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ I : 70
7.8. KIỂM TOÁN CÁC TIẾT DIỆN TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC – SỬ DỤNG THEO TTGHCĐI : 75
7.9. KIỂM TRA CÁC TIẾT DIỆN TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC- SỬ DỤNG THEO TTGHSD: 86
CHƯƠNG VIII:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤ SỐ 1 88
8.1. GIỚI THIỆU CHUNG 88
8.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 88
8.3. SỐ LIỆU TRỤ 88
8.4. CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ 89
8.5. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC MẶT CẮT 95
8.6. KIỂM TOÁN MẶT CẮT ĐỈNH MÓNG 96
8.7. KIỂM TOÁN MẶT CẮT ĐÁY MÓNG 101
PHẦN III
THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG
(25%) 110
CHƯƠNG IX: 111
THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1 111
9.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA TRỤ T1: 111
9.2. SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM NƠI XÂY DỰNG CẦU: 111
9.3. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TRỤ T1: 112
9.4. TRÌNH TỤ THI CHUNG CÔNG TRỤ T1: 112
9.5. CÁC CÔNG TÁC CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG TRỤ: 112
9.6. THI CÔNG BỆ CỌC, THÂN TRỤ: 120
CHƯƠNG X:
THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP
10.1. SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM XÂY DỰNG CẦU: 131
10.2. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: 131
10.3. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP : 132
10.4. MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU: 136
10.5. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ CHỌN LOẠI XE ĐÚC. 136
10.6. AN TOÀN LAO ĐỘNG: 139
TÀI LIỆU THAM KHẢO 140
LỜI CẢM ƠN
( ( (
Trong giai đoạn phát triển hiện nay, nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ sở đã trở nên thiết yếu nhằm phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước, trong đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng, phát triển mạng lưới giao thông vận tải.
Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, là một sinh viên ngành Xây dựng Cầu đường thuộc trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, trong những năm qua với sự dạy dỗ tận tâm của các thầy cô giáo trong khoa, em luôn cố gắng học hỏi và trau dồi chuyên môn để phục vụ tốt cho công việc sau này, mong rằng sẽ góp một phần công sức nhỏ bé của mình vào công cuộc xây dựng đất nước.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài giả định là thiết kế cầu qua sông M8/07, đã phần nào giúp em làm quen với nhiệm vụ thiết kế một công trình giao thông để sau này khi tốt nghiệp ra trường sẽ bớt đi những bỡ ngỡ trong công việc.
Được sự hướng dẫn kịp thời và nhiệt tình của thầy giáo Th.S Đỗ Việt Hải đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế và lần đầu tiên vận dụng kiến thức cơ bản để thực hiện tổng hợp một đồ án lớn nên chắc chắn em không tránh khỏi những thiếu sót. Vậy kính mong quý thầy cô thông cảm và chỉ dẫn thêm cho em.
Cuối cùng cho phép em được kính gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo ThS. Đỗ Việt Hải đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.
Đà nẵng, ngày 03 tháng 06 năm 2009
Trần Tuấn Hiệp
PHẦN I:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
(30%)
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG H6
1.1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH:
1.1.1. Vị trí địa lý chính trị :
Cầu qua sông H6 thuộc địa phận tỉnh Bình Định. Công trình cầu H6 nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị.
Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và bằng phẳng, dân cư tương đối đông. Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được làm trong thời kỳ chiến tranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp, không thống nhất. Mạng lưới giao thông trong khu vực còn rất kém.
1.1.2. Dân số đất đai và định hướng phát triển :
Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 3 km nên dân cư ở đây sinh sống tăng nhiều trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều. Dân cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buôn bán, kinh doanh các dịch vụ du lịch. Bên cạnh đó có một phần nhỏ sống nhờ vào nông nghiệp.
Vùng này có cửa biển đẹp, là một nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nên lượng xe phục vụ du lịch rất lớn. Mặt khác trong vài năm tới nơi đây sẽ trở thành một khu công nghiệp tận dụng vận chuyển bằng đường thủy và những tiềm năng sẵn có ở đây.
1.2. THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG :
1.2.1. Thực trạng giao thông :
Một là cầu qua sông H6 đã được xây dựng từ rất lâu dưới tác động của môi trường, do đó nó không thể đáp ứng được các yêu cầu cho giao thông với lưu lượng xe cộ ngày càng tăng.
Hai là tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, do đó lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể.
1.2.2. Xu hướng phát triển :
Trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiên là xây dựng một cơ sở hạ tầng vững chắc trong đó ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông.
1.3. NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG H6:
Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng này sẽ tăng đáng kể.
1.4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG H6 :
Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sông H6 nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết. Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng cao của địa phương. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặc biệt là ngành dịch vụ du lịch.
Cầu H6 nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnh Bình Định. Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị xã và vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh.
Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa hai khu vực, là nơi giao thông hàng hóa trong tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng cầu mới là cần thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung của tỉnh.
1.5. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU :
1.5.1. Địa hình :
Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, hai bên bờ sông tương đối bằng phẳng rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi công cũng như việc tổ chức xây dựng cầu.
1.5.2. Khí hậu :
Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Thời tiết phân chia rõ rệt theo mùa, lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau. Ngoài ra ở đây còn chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa đông bắc vào những tháng mưa, độ ẩm ở đây tương đối cao do gần cửa biển.
1.5.3. Thủy văn :
Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn ở khu vực này ổn định, mực nước chênh lệch giữa hai mùa: mùa mưa và mùa khô là tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được:
MNCN: 8,5m.
MNTT: 4,0m
MNTN: 2,0m
1.5.4. Địa chất :
Trong quá trình khảo sát đã tiến hành khoan thăm dò địa chất và xác định được các lớp địa chất như sau:
Lớp 1: Cát mịn dày 2m.
Lớp 2: Cát hạt thô dày 5m.
Lớp 3: Cát pha dày vô cùng.
Với địa chất khu vực như trên, xây dựng cầu ta dùng móng cọc khoan nhồi khoan xuống dưới lớp cuối cùng là lớp á cát và tính toán như cọc ma sát.
1.5.5. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu :
Vật liệu đá: vật liệu đá được khai thác tại mỏ gần khu vực xây dựng cầu. Đá được vận chuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện. Đá ở đây đảm bảo cường độ và kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu.
Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng được khai thác gần vị trí thi công, đảm bảo độ sạch, cường độ và số lượng.
Vật liệu thép: sử dụng các loại thép trong nước như thép Thái Nguyên,… hoặc các loại thép liên doanh như thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép được lấy tại các đại lý lớn ở các khu vực lân cận.
Xi mămg: hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh thành luôn đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây dựng rất thuận lợi, luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra.
Thiết bị và công nghệ thi công: để hòa nhập với sự phát triển của xã hội cũng như sự cạnh tranh theo cơ chế thị trường thời mở cửa, các công ty xây dựng công trình giao thông đều mạnh dạn cơ giới hóa thi công, trang bị cho mình máy móc thiết bị và công nghệ thi công hiện đại nhất đáp ứng các yêu cầu xây dựng công trình cầu.
Nhân lực và máy móc thi công: hiện nay trong tỉnh có nhiều công ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm trong thi công. Về biên chế tổ chức thi công các đội xây dựng cầu khá hoàn chỉnh và đồng bộ. Cán bộ có trình độ tổ chức và quản lí, nắm vững về kỹ thuật, công nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao. Các đội thi công được trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ. Nhìn chung về vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi công, tình hình an ninh tại địa phương khá thuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đã đề ra.
1.6. CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỂ THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU :
1.6.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật :
Việc tính toán và thiết kế cầu dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật sau:
- Quy mô xây dựng: vĩnh cửu.
- Tải trọng: đoàn xe 0,65HL-93 và đoàn người 4 MPa.
- Khổ cầu B= 9,25+ 21,25(m)
- Khẩu độ cầu: 270(m).
- Độ dốc dọc : 2%.
- Độ dốc ngang : 2%.
- Sông thông thuyền cấp: cấp IV.
1.6.2 Giải pháp kết cấu :
1.6.2.1 Kết cấu mố trụ:
+ Kết cấu mố: Mố được thiết kế bằng BTCT có f’c=30Mpa.
+ Kết cấu trụ: Dùng kết cấu trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa.
1.6.2.2 Kết cấu nhịp:
Từ các chỉ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, căn cứ vào khẩu độ cầu,… như trên ta có thể đề xuất các loại kết cấu như sau:
Phương án 1: cầu dầm liên tục BTCT ƯST 3 nhịp: 80+120+80=280m
Phương án 2: cầu BTCT ƯST dầm Super T 7 nhịp: 6@38+42= 270m
Phương án 3: cầu dàn thép 5 nhịp: 5 @ 55=275m
Phương án 1: cầu dầm liên tục BTCT ƯST 80+120+80m
Khẩu độ cầu :
Vậy đạt yêu cầu.
Phương án 2: cầu dầm BTCT ứng suất trước 6@38m + 42m:
Khẩu độ cầu :
Vậy đạt yêu cầu.
Phương án 3: cầu dàn thép 5 nhịp 55m.
Khẩu độ cầu :
Vậy đạt yêu cầu.
Các chi tiết hơn về kết cấu nhịp, mố, trụ xin xem trong phụ lục.
CHƯƠNG II:
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL
2.1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH:
2.1.1. Thiết kế tiết diện hộp dầm: xem phụ lục.
2.1.2. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:
Kết cấu nhịp: gồm 3 nhịp liên tục có sơ đồ như sau : 80 + 120 + 80 = 280m.
Sử dụng kết cấu dầm hộp bêtông cốt thép, dạng thành xiên, bêtông dầm có cường độ 28 ngày f’c (mẫu hình trụ): 50 Mpa, cốt thép DƯL dùng loại tao có đường kính 15,2mm.
Cấu tạo mặt cắt ngang cầu (xem phụ lục)
Bảng 2.1: Bảng tính toán khối lượng các đốt dầm :
Đốt
Mặt cắt
yd(m)
Yt(m)
A(m²)
CD tính toán(m)
Thể tích đốt(m³)
KL đốt(KN)
K0
S1
6.80
5.80
16.71
4.5
71.690
1,792.242
S2
6.23
5.33
15.16
K1
S2
6.23
5.33
15.16
3
44.092
1,102.293
S3
5.88
5.04
14.24
K2
S3
5.88
5.04
14.24
3
41.462
1,036.550
S4
5.55
4.76
13.40
K3
S4
5.55
4.76
13.40
3
39.077
976.915
S5
5.24
4.50
12.65
K4
S5
5.24
4.50
12.65
3
36.919
922.983
S6
4.95
4.26
11.97
K5
S6
4.95
4.26
11.97
3
34.975
874.376
S7
4.67
4.04
11.35
K6
S7
4.67
4.04
11.35
3.5
38.618
965.445
S8
4.38
3.80
10.72
K7
S8
4.38
3.80
10.72
3.5
36.534
913.358
S9
4.12
3.58
10.16
K8
S9
4.12
3.58
10.16
3.5
34.722
868.053
S10
3.89
3.38
9.68
K9
S10
3.89
3.38
9.68
3.5
33.161
829.034
S11
3.68
3.21
9.27
K10
S11
3.68
3.21
9.27
3.5
31.834
795.858
S12
3.50
3.06
8.92
K11
S12
3.50
3.06
8.92
4
35.042
876.062
S13
3.33
2.92
8.60
K12
S13
3.33
2.92
8.60
4
33.898
847.461
S14
3.19
2.81
8.35
K13
S14
3.19
2.81
8.35
4
33.041
826.026
S15
3.09
2.73
8.17
14
S15
3.09
2.73
8.17
4
32.456
811.409
S16
3.03
2.67
8.06
15
S16
3.03
2.67
8.06
4
32.135
803.367
S17
3.00
2.65
8.01
Tổng
15,241.433
Vậy tổng khối lượng toàn bộ kết cấu nhịp là:
DCtb= 15241,433 x 4 + 8,01 x 2 x 3 x 25 + 19,59 x 1,5 x 2 x 25 + 39,54 x 2 x 3 x 25
+ 8,01 x 2 x 17,5 x 25
=78553,232 (KN)
( Trọng lượng bản thân dầm chủ trên một mét dài cầu là:
DCdc = 78553,232 /260 = 302,128 (KN/m).
2.1.3. Tính toán khối lượng mố:
Mố là loại mố chữ U BTCT M300, 2 mố có kích thước giống nhau (xem phụ lục)
Kết quả tính toán chi tiết xem trong phụ lục.
Thể tích bê tông của 1 mố:
Trọng lượng bê tông của 1 mố:
2.1.4. Tính khối lượng trụ:
Trụ T1 và trụ T2 có kích thước giống nhau (xem phụ lục)
+ Thể tích bê tông 1 trụ:
Trọng lượng bê tông 1 trụ :
2.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU :
2.2.1. Trọng lượng các lớp mặt cầu:
DWMC = 19,82(KN/m).
2.2.2. Trọng lượng phần lan can, tay vịn:
Tính toán xem trong phụ lục
Kết quả: DWLCTV = (175+102,1+2800)/280 = 10,99(KN/m).
( Tổng tĩnh tải giai đoạn 2:
DW = DWMC +DWLCTV = 30,81(KN/m)
2.3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ.
2.3.1. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:
Sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi được lấy như sau:
Ptt= min{Qr, Pr}.
* Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
- Sức kháng dọc trục danh định:
Pn= 0,85.[0,85.f(c.(Ap-Ast) +fy.Ast] (MN)
Trong đó:
f(c: Cường độ chụ nén của BT cọc(Mpa); f(c=30Mpa.
Ap: Diện tích mũi cọc(mm2); AP =1767145 mm2.
Ast: Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 20(20 : Ast = 6283mm2
fy: Giới hạn chảy của cốt thép chủ (Mpa); fy = 420Mpa
Thay vào ta được:
Pn= 0,85[0,85.30.(1767145-6283)+420.6283]=40410KN
- S ức kháng dọc trục tính toán:
Pr = (.Pn; MN
Với ( : Hệ số sức kháng mũi cọc, ( = 0,75 (TCN-5.5.4.2)
Pr =0,75.40410=30307,28KN
* Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền:
- Tính dựa trên thí nghiệm hiện trường ( phương pháp hiện trường): TCN 10.8.3.4.
- Sức kháng tính toán của các cọc QR có thể tính như sau:
QR = (.Qn = (qp.Qp + (qs.Qs
Kết quả tính toán được thể hiện chi tiết trong phụ lục.
QR = 13388,62 KN.
- Sức chịu tải tính toán của cọc:
(Ptt= min{QR, Pr}=min{13,388; 14,347}= 13,388MN.
2.3.2. Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ:
Để xác định phản lực lớn nhất tại đáy bệ mố, bệ trụ ta sử dụng chương trình Midas Civil
- Các bước chính thực hiện trong chương trình (xem trong phụ lục)
- Các trường hợp tải và hệ số tải trọng kèm theo theo TTGH cường độ:
Bảng 2.2: Các hệ số tải trọng tính toán.
STT
Trường hợp Tải trọng
Mô tả
Hệ số tải trọng
1
DC
Tỉnh tải giai đoạn 1
1,25
2
DW
Tỉnh tải giai đoạn 2
1,5
3
HL93-TDM
Hoạt tải xe 2 trục và tải trọng làn
1,75
4
HL93-2TDM
Hoạt tải 2 xe 2 trục và tải trọng làn
1,75
5
HL93-TRK
Hoạt tải xe tải và tải trọng làn
1,75
6
HL93-2TRK
Hoạt tải 2 xe tải và tải trọng làn
1,75
7
Doan nguoi
Tải trọng người
1,75
Các tổ hợp tải trọng được khai báo trong chương trình:
Bảng 2.3: Bảng khai báo các trường hợp tải trọng.
STT
Tên tổ hợp
Mô tả
Kiểu
Công thức
1
TRK_max_2lane
Hoạt tải xe tải, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người
ADD
1,75(HL93-TRK+ Doan nguoi)
2
2TRK_max_2 lane
Hoạt tải 2 xe tải, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người
ADD
1,75(0,9HL93-2TRK + Doan nguoi)
3
TDM_max_2 lane
Hoạt tải xe 2 trục,tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người
ADD
1,75(HL93-TDM + Doan nguoi)
4
TRK_max_3lane
Hoạt tải xe tải, tải trọng làn
ADD
1,75(HL93-TRK)
5
2TRK_max_3 lane
Hoạt tải 2 xe tải, tải trọng làn
ADD
1,75(0,9HL93)
6
TDM_max_3 lane
Hoạt tải xe 2 trục,tải trọng làn
ADD
1,75(HL93)
7
Moving_max
Lấy giá trị bất lợi của TRK_ max và TDM_max
ENVE
Max(TRK_max, TDM_max)
8
Tinh_max
Cộng tác dụng của Tỉnh tải GĐ1 và tỉnh tải GĐ2
ADD
(1,25DC+
1, 5DW)
9
Tinh+Moving_max
Cộng tác dụng của Tỉnh tải và hoạt tải (Tinh_max, Moving_max)
ADD
Hoatmax+Tinhmax
10
Baomomen
Lấy giá trị bất lợi nhất trong 3 tổhợp(Moving_max,Tinh_max, Tinh+ Moving_max)
ENVE
Max( Moving_max, Tinh_max,Tinh+ Moving_max)
Ghi chú: Hệ số xung kích được khai báo cùng với lúc khai báo tải trọng xe hai trục và tải
trọng xe tải: IM = 25%
- Sau khi khai báo đầy đủ các thông số như Làn xe, Loại xe, Lớp xe, các trường hợp tải trọng và các tổ hợp tải trọng, chương trình sẽ tự động vẽ các ĐAH và các phản lực gối, xếp xe lên các ĐAH sao cho gây ra hiệu ứng bất lợi nhất đúng theo yêu cầu của qui trình thiết kế cầu AASHTO-LRFD 1998 (22TCN272-05).
Khai thác kết quả:
Sau khi mô phỏng sơ