Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Dầm Hộp Ứng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng Cân Bằng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.95 MB, 558 trang )
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
PHẦN I
THIẾT KẾ SƠ BỘ
PHƯƠNG ÁN CẦU VÒM ỐNG
THÉP NHỒI BÊ TÔNG
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -1-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
PHẦN II
GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ TUYẾN
THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ
HÀNH, GỜ CHẮN BÁNH
TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -2-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
PHẦN III
THIẾT KẾ DẦM CHÍNH LIÊN TỤC
TIẾT DIỆN HỘP BÊTÔNG CỐT
THÉP THI CÔNG
ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -3-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
PHẦN IV
THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI
THIẾT KẾ TRỤ CẦU T5
THIẾT KẾ MÓNG TRỤ CẦU T5
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -4-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
MỤC LỤC
MỤC LỤC...........................................................................................................................................................5
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ KHU VỰC TUYẾN
15
I. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:
15
I.1. Đòa Hình........................................................................................................................................................15
I.2. Đòa Chất :....................................................................................................................................................15
II. QUI MÔ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH :
18
II.1. Quy Mô Công Trình : Qui Mô Vónh Cửu ............................................................................................18
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ LAN CAN
23
I. TÍNH TOÁN THANH LAN CAN:
23
II. TÍNH TOÁN CỘT LAN CAN:
25
III. TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BULÔNG GIỮA CỘT LAN CAN VÀ TRỤ BÊ TÔNG:
28
III.1. Về mặt cấu tạo......................................................................................................................................28
III.2. Kiểm tra mối nối:..................................................................................................................................28
IV. TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH; BÓ VỈA VÀ GỜ CHẮN BÁNH:
29
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
36
I. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG :
39
I.1. Tónh Tải :.....................................................................................................................................................39
I.2. Hoạt Tải :....................................................................................................................................................44
II. TỔNG HP NỘI LỰC CHO BMC :
50
II.1. Hệ Số Điều Chỉnh Tải Trọng :...........................................................................................................50
II.2. Tổ Hợp Tải Trọng TTGH CĐ (Mu), TTGH SD (Ms):......................................................................50
II.3. Nội Lực Tính Toán:..................................................................................................................................51
II.4. Thiết Kế Cốt Thép Chòu Uốn Theo Moment Tính Toán TTGH Cường Độ :..........................52
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ KHU VỰC TUYẾN
67
I. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:
67
I.1 Đòa Hình.........................................................................................................................................................67
I.2 Đòa Chất :.....................................................................................................................................................67
II. QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT.
70
II.1 Quy Mô Công Trình : Qui Mô Vónh Cửu..............................................................................................70
II.2 Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật:...........................................................................................................................70
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ SƠ BỘ
71
PHƯƠNG ÁN I - CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG
71
I. GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN :
71
I.1 Bố trí chung cầu :........................................................................................................................................71
I.2 Mô tả kết cấu bên trên :......................................................................................................................71
I.3 Mô tả kết cấu bên dưới :......................................................................................................................72
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -5-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
II. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN :
72
II.1 Thiết kế kết cấu phần trên nhòp chính :............................................................................................72
PHƯƠNG ÁN II - CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BT
81
III. SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
IV. GIỚI THIỆU KẾT CẤU PHẦN TRÊN :
81
81
IV.1 Kết cấu vòm :..........................................................................................................................................81
IV.2 Kết cấu mặt cầu....................................................................................................................................83
IV.3 Vật liệu......................................................................................................................................................84
IV.4 Gối cầu :...................................................................................................................................................85
V. GIỚI THIỆU KẾT CẤU PHẦN DƯỚI.
85
V.1 Mố cầu.......................................................................................................................................................85
V.2 Trụ ở chân vòm.......................................................................................................................................85
VI. TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHẦN TRÊN.
85
VI.1 Số liệu vòm..............................................................................................................................................85
VI.2 Xác đònh tải trọng tác dụng.................................................................................................................86
VII. MÔ HÌNH HOÁ VÀ TÍNH NỘI LỰC.
90
VII.1 Mô hình kết cấu :...................................................................................................................................90
VII.2 Kết quả nội lực :...................................................................................................................................90
VII.3 Kiểm toán kết cấu :..............................................................................................................................92
CHƯƠNG III. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐÚC HẪNG CÂN
BẰNG.
102
CHƯƠNG IV. CÁC SỐ LIỆU VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
I. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CẦU.
II. CÁC THÔNG SỐ VỀ VẬT LIỆU:
104
104
105
II.1 Bêtông......................................................................................................................................................105
II.2 Cốt thép thường......................................................................................................................................105
II.3 Cáp dự ứng lực. (5.4.4)..........................................................................................................................105
II.4 Thanh neo dự ứng lực.(5.4.4)...................................................................................................................105
II.5 Xe đúc........................................................................................................................................................106
III. TIẾN ĐỘ THI CÔNG.
IV. TRÌNH TỰ THI CÔNG.
V. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ :
CHƯƠNG V. THIẾT KẾ LAN CAN
106
107
107
112
I. TÍNH TOÁN THANH LAN CAN:
112
II. TÍNH TOÁN CỘT LAN CAN:
114
III. TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BULÔNG GIỮA CỘT LAN CAN VÀ TRỤ BÊ TÔNG:
117
III.1 Về mặt cấu tạo.....................................................................................................................................117
III.2 Kiểm tra mối nối:.................................................................................................................................117
IV. TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH; BÓ VỈA VÀ GỜ CHẮN BÁNH:
118
IV.1 Lề bộ hành:...........................................................................................................................................118
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -6-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
IV.2 Bó vỉa:.....................................................................................................................................................121
CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
I. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG :
126
128
I.1 Tónh Tải :....................................................................................................................................................128
I.2 Hoạt Tải :...................................................................................................................................................134
II. TỔNG HP NỘI LỰC CHO BMC :
139
II.1 Hệ Số Điều Chỉnh Tải Trọng :..........................................................................................................139
II.2 Tổ Hợp Tải Trọng TTGH CĐ (Mu), TTGH SD (Ms):.....................................................................139
II.3 Nội Lực Tính Toán:.................................................................................................................................140
II.4 Thiết Kế Cốt Thép Chòu Uốn Theo Moment Tính Toán TTGH Cường Độ :.........................141
CHƯƠNG VII. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC
144
I. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM.
144
II. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN TẠI CÁC MẶT CẮT.
145
II.1 Tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện nguyên tại các mặt cắt................................145
II.2 Đặc trưng hình học tiết diện nguyên có xét đến giảm yếu do ống gen của cáp..................146
III. BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC.
IV. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC SAU KHI CĂNG CÁP.
148
149
IV.1 Tính các đặc trưng về cáp...................................................................................................................149
IV.2 Tính đặc trưng hình học của tiết diện bò giảm yếu qua các giai đoạn căng cáp...................149
IV.3 Thực hiện tính toán tại mặt cắt S1 của đốt K0..............................................................................150
CHƯƠNG VIII. TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT
I. TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO MA SÁT. ΔFPF
159
159
I.1 Hiệu ứng cong...........................................................................................................................................159
I.2 Hiệu ứng lượn sóng................................................................................................................................160
I.3 Thực hiện tính toán mất mát ứng suất trong sợi cáp BT2.............................................................160
II. TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO TỤT NEO.
163
II.1 Các lý thuyết tính...................................................................................................................................163
II.2 Thực hiện tính toán cho sợi cáp BT1...................................................................................................164
III. TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO NÉN ĐÀN HỒI.(FΠ ES)
166
III.1 Lý thuyết tính toán................................................................................................................................166
III.2 Tính toán mất mát ứng suất trong sợi cáp BT1.............................................................................167
IV. TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO CO NGÓT.
170
IV.1 Lý thuyết tính toán................................................................................................................................170
IV.2 Tính toán mất mát trong cáp BT1.......................................................................................................171
V. TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO TỪ BIẾN.
173
V.1 Lý thuyết tính............................................................................................................................................173
V.2 Tính mất mát do từ biến tại mặt cắt S1 khi kích cáp BT3.............................................................174
VI. TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CHÙNG NHÃO CỐT THÉP TRONG GIAI
ĐOẠN THI CÔNG.
177
VII. TÍNH TỔNG LỰC DỰ ỨNG LỰC TRONG TỪNG GIAI ĐOẠN THI CÔNG.
178
CHƯƠNG IX. KIỂM TOÁN CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
180
Trang: -7-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
I. GIỚI HẠN ỨNG SUẤT TRONG BÊ TÔNG.
II. TỔ HP NỘI LỰC.
III. KIỂM TOÁN TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐÚC HẪNG.
180
180
181
III.1 Thời điểm vừa kích xong cáp cho đốt K0.........................................................................................181
III.2 Thời điểm di chuyển xe đúc ra và đổ bêtông khối K1..............................................................182
IV. KIỂM TOÁN SAU GIAI ĐOẠN HP LONG BIÊN.
194
IV.1 Tính toán ứng suất tồn tại trong dầm hẫng...................................................................................194
IV.2 Tính toán mất mát ứng suất trong cáp chòu mômen dương.........................................................195
IV.3 Kiểm toán ứng suất tại các mặt cắt..............................................................................................196
V. KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN ĐƯA XE ĐÚC LÊN ĐÚC HP LONG GIỮA.
VI. KIỂM TOÁN SAU KHI THÁO DỢ VÁN KHUÔN ĐỐT HP LONG GIỮA.
VII. ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐÚC HẪNG.
CHƯƠNG X. TỔ HP NỘI LỰC
207
I. TÍNH TOÁN SỰ PHÂN PHỐI LẠI NỘI LỰC DO HIỆN TƯNG TỪ BIẾN.
II. TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT TẠI THỜI ĐIỂM CUỐI CÙNG CHO CÁC
NHÓM CÁP.
III. NỘI LỰC PHÁT SINH DO CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ RẢI ĐỀU TU.
IV. GRADIENT NHIỆT ĐỘ.
V. NỘI LỰC DO CO NGÓT KHÁC NHAU.
VI. NỘI LỰC DO LÚN MỐ TRỤ. (3.12.6)
CHƯƠNG XI. KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG
I. TỔ HP NỘI LỰC Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG.
II. KIỂM TOÁN.
III. TỔNG HP KẾT QUẢ TÍNH.
199
200
204
209
214
218
218
220
220
221
221
222
224
CHƯƠNG XII. KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ. 226
I. QUY ĐỔI TIẾT DIỆN.
II. LÝ THUYẾT KIỂM TOÁN THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ.
III. TÍNH TOÁN TẠI MẶT CẮT S21.
IV. KIỂM TRA HÀM LƯNG THÉP TỐI ĐA.
V. KIỂM TRA HÀM LƯNG THÉP TỐI THIỂU.
226
232
237
239
241
CHƯƠNG XIII. THIẾT KẾ LỰC CẮT. (5.8.3)
245
I. THIẾT KẾ CỐT ĐAI.
II. CỐT THÉP CHỐNG CO NGÓT VÀ NHIỆT ĐỘ.
245
253
CHƯƠNG XIV. TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
254
Trang: -8-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
I. BIẾN DẠNG TRONG GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG
254
I.1 Phương pháp tính toán biến dạng..........................................................................................................254
I.2 Biến dạng đàn hồi do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng....................................................256
I.3 Biến dạng do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng..............................................................261
I.4 Biến dạng do cáp dự ứng lực trên các đốt đúc hẫng.................................................................264
II. BIẾN DẠNG TRONG GIAI ĐOẠN HP LONG BIÊN
III. BIẾN DẠNG TRONG GIAI ĐOẠN HP LONG GIỮA
IV. BIẾN DẠNG DO TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2
V. BIẾN DẠNG DO XE ĐÚC
268
271
274
275
V.1 Biến dạng đàn hồi do xe đúc...............................................................................................................275
VI. ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN
CHƯƠNG XV. THIẾT KẾ TRỤ CẦU
I. GIỚI THIỆU CHUNG
280
283
283
I.1 Kích thước hình học trụ............................................................................................................................283
I.2 Các thông số thủy văn.........................................................................................................................283
I.3 Vật liệu sử dụng.....................................................................................................................................284
II. CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ VÀ NỘI LỰC
284
II.1 Tónh tải......................................................................................................................................................284
II.2 Tải trọng gió...........................................................................................................................................285
II.3 Tải trọng nước........................................................................................................................................287
II.4 Lực va tàu vào trụ..................................................................................................................................289
II.5 Hoạt tải.....................................................................................................................................................290
II.6 Tải trọng người đi bộ............................................................................................................................292
II.7 Lực hãm xe................................................................................................................................................293
III. BẢNG TỔ HP NỘI LỰC ỨNG VỚI CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.
293
III.1 Đối với mặt cắt đỉnh bệ...................................................................................................................293
III.2 Đối với mặt cắt đáy bệ....................................................................................................................295
IV. KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT TRỤ
298
IV.1 Đặt trưng hình học của các mặt cắt.................................................................................................298
IV.2 Kiểm toán đối với mặt cắt thân trụ tại đỉnh bệ........................................................................298
CHƯƠNG XVI. TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI
ĐỊA CHẤT KHU VỰC
I. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỌC
II. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
III. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN
309
309
310
310
311
III.1 Tính sức kháng đơn vò của thân cọc qs (MPa).................................................................................312
III.2 Tính sức kháng đơn vò của mũi cọc qp (MPa)..................................................................................313
III.3 Tổng hợp sức kháng của cọc (Qtk)...................................................................................................313
III.4 Sức chòu nhổ của cọc (Quk)................................................................................................................313
IV. TÍNH TOÁN SỐ LƯNG CỌC.
V. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CỌC.
314
314
V.1 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương ngang cầu :....................................................315
NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HP TTGH ĐẶC BIỆT.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
315
Trang: -9-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
315
V.2 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương dọc cầu :.......................................................315
NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HP TTGH CƯỜNG ĐỘ I.
315
VI. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐẤT NỀN DƯỚI KHỐI MÓNG QUY
ƯỚC.
316
VI.1 Xác đònh kích thước móng khối quy ước:.........................................................................................316
VI.2 Chuyển hệ tải trọng về trọng tâm móng khối quy ước :...........................................................317
VI.3 Tính ứng suất dưới đáy móng khối quy ước :................................................................................317
VI.4 Kiểm toán ứng suất đáy móng :......................................................................................................318
VI.5 Kiểm tra độ lún dưới khối móng quy ước :...................................................................................319
VI.6 Xác đònh tải trọng gây lún :..............................................................................................................319
VI.7 Biểu đồ phân bố ứng suất dưới đáy móng khối quy ước :.....................................................319
VI.8 Xác đònh nội lực đầu cọc và chuyển vò đài cọc..........................................................................326
VII. KIỂM TOÁN CỌC
340
VII.1 Kiểm tra sức chòu tải của cọc..........................................................................................................340
VII.2 Kiểm tra chuyển vò đỉnh trụ :.............................................................................................................340
VIII. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CỌC KHOAN NHỒI
340
VIII.1 Thiết kế cốt thép chòu momen uốn.................................................................................................340
VIII.2 Thiết kế cốt thép chòu cắt...............................................................................................................341
IX. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC
343
IX.1 Theo phương ngang cầu:..........................................................................................................................343
IX.2 Theo phương dọc cầu:.............................................................................................................................344
IX.3 Tính toán chọc thủng cho đài cọc......................................................................................................345
X. TÍNH CHIỀU DÀY LỚP BÊTÔNG BỊT ĐÁY.
CHƯƠNG XVII. PHỤ LỤC.
PHẦN I : LẬP TRÌNH TRÊN MATLAB.
I. CÁC THÔNG SỐ VỀ VẬT LIỆU.
347
349
349
349
%- 1. Khai bao cac dac trung ve be tong..........................................................................................................349
%- 2. Cot thep thuong........................................................................................................................................349
%- 3. Thep du ung luc.......................................................................................................................................349
II. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC.
349
%- 1. Nhap toa do cac diem..............................................................................................................................349
%- 2. Ve mat cat dai dien S5.............................................................................................................................350
%- 3. Tinh cac dac trung hinh hoc....................................................................................................................351
%- 4. Ti So Modul Dan Hoi Va Cuong Do Be Tong Qua Cac Giai Doan........................................................351
III. TỔNG HP CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ CÁP DUL.
352
%1- Duong kinh cac loai cap du ung luc..........................................................................................................352
%2- Dien tich cac nhom cap.............................................................................................................................352
%3- Tong hop chieu dai mot bo cap..................................................................................................................352
%4- Tong hop toa do cua cac soi cap trong tung nhom....................................................................................353
%5. - Tinh dac trung hinh hoc cua tiet dien giam yeu......................................................................................354
%Dac Trung Hinh Hoc Cua Tiet Dien Giam Yeu.............................................................................................357
%6- Dien tich cap du ung luc trong tung mat cat qua cac giai doan:..............................................................357
%7- Dien tich mat cat tinh doi qua cac giai doan:...........................................................................................358
%8- Momen tinh cua mat cat chuyen doi lay doi voi truc x:.............................................................................359
%9- Toa do trong tam cua mat cat chuyen doi qua cac giai doan:..................................................................360
%10- Tinh momen quan tinh cua mat cat..........................................................................................................360
%11- Tinh goc chuyen huong cap anpha..........................................................................................................361
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -10-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
IV. TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT TRONG CÁP CHỊU MOMENT ÂM. 362
%- 1. Tinh Toan Mat Mat Do Ma Sat.(delfpF).................................................................................................362
%- 2. Tinh Toan Mat Mat Do Tut Neo.(delfpA)................................................................................................362
%- 3. To hop noi luc tai cac mat cat sau khi tha kich.......................................................................................362
%- 4. Tinh toan mat mat ung suat do nen dan hoi............................................................................................364
%- 5. Tinh toan mat mat ung suat do co ngot cua betong.................................................................................365
%- 6. Tinh toan mat mat ung suat do tu bien....................................................................................................365
%- 7. Tinh toan mat mat ung suat do chung nhao cot thep...............................................................................366
%- 8. Luc keo xuat hien trong cap du ung luc sau khi tru cac mat mat US......................................................367
V. KIỂM TOÁN CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG.
367
%- 1. Kiem toan trong qua trinh thi cong duc hang..........................................................................................367
%- 2. Kiem toan sau khi thi cong xong hop long bien.......................................................................................371
%- 3. Kiem toan giai doan di chuyen xe duc ra duc HL giua:..........................................................................375
%- 4. Kiem toan sau khi thao van khuon hop long giua...................................................................................377
%- 5. Kiem tra on dinh lat canh hang:..............................................................................................................380
VI. TỔ HP NỘI LỰC CHO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.
381
%- 1. Tinh toan cac mat mat ung suat theo thoi gian.......................................................................................381
%- 2. Ung suat tai tho tren va duoi do mat mat................................................................................................387
%- 3. Do cung cua cac dot dam........................................................................................................................387
%- 4. Tinh cac goc xoay dan hoi do cac tai trong gay ra.................................................................................387
%- 5. Tinh cac he so tu bien..............................................................................................................................388
%- 6. Tinh momen tu bien:................................................................................................................................389
%- 7. To hop momen cho trang thai gioi han su dung......................................................................................389
VII. KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG.
390
%- 1. Ung suat tai tho tren va tho duoi.............................................................................................................390
%- 2. Ung suat keo va nen cho phep o trang thai gioi han su dung.................................................................390
%- 3. Kiem toan.................................................................................................................................................390
VIII. KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ.
392
%- 1. Momen o trang thai gioi han cuong do...................................................................................................392
%- 2. Kiem toan:...............................................................................................................................................395
%- 3. Kiem toan ham luong thep toi da.............................................................................................................395
%- 4. Kiem tra ham luong thep toi thieu...........................................................................................................395
IX. THIẾT KẾ LỰC CẮT.
397
%- 1. To hop luc cat o trang thai gioi han cuong do........................................................................................397
%- 2. Noi luc dung de thiet ke...........................................................................................................................398
X. TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN.
400
%1.Do vong do trong luon ban than cac dot gay ra:........................................................................................400
%2.Do vong do CLL gay ra:.............................................................................................................................400
%3.Do vong do DUL gay ra:............................................................................................................................401
%4.Do vong do FSK gay ra:.............................................................................................................................402
%5.Do vong do cap bien gay ra:.......................................................................................................................403
%6.Do vong do xe duc + DC hop long + CLL hop long gay ra:......................................................................404
%7.Do vong xuong do xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC:.....................................................................404
%8.Do vong len do thao xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC:..................................................................405
%9. Bien dang do xe duc hop long giua............................................................................................................405
%10. Bien dang do thao xe duc hop long giua..................................................................................................405
%11. Bien dang do cap hop long giua..............................................................................................................405
%12. Bien dang do tinh tai giai doan 2.............................................................................................................406
%13. Tong bien dang tai cac mat cat tu 1 -> 36:.............................................................................................406
PHẦN II - MỘT SỐ BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRỤ CẦU
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
407
428
Trang: -11-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
I. GIỚI THIỆU CHUNG
428
I.1. Kích thước hình học trụ...........................................................................................................................428
I.2. Các thông số thủy văn........................................................................................................................428
I.3. Vật liệu sử dụng....................................................................................................................................429
II. CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ VÀ NỘI LỰC
429
II.1. Tónh tải.....................................................................................................................................................429
II.2. Tải trọng gió..........................................................................................................................................430
II.3. Tải trọng nước.......................................................................................................................................433
II.4. Lực va tàu vào trụ.................................................................................................................................435
II.5. Hoạt tải....................................................................................................................................................436
II.6. Tải trọng người đi bộ...........................................................................................................................438
II.7. Lực hãm xe...............................................................................................................................................439
III. BẢNG TỔ HP NỘI LỰC ỨNG VỚI CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.
439
III.1. Đối với mặt cắt đỉnh bệ..................................................................................................................439
III.2. Đối với mặt cắt đáy bệ...................................................................................................................441
IV. KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT TRỤ
444
IV.1. Đặt trưng hình học của các mặt cắt................................................................................................444
IV.2. Kiểm toán đối với mặt cắt thân trụ tại đỉnh bệ.......................................................................444
CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI
456
I. ĐỊA CHẤT KHU VỰC
II. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỌC
III. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
IV. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN
456
457
457
458
IV.1. Tính sức kháng đơn vò của thân cọc qs (MPa)................................................................................459
IV.2. Tính sức kháng đơn vò của mũi cọc qp (MPa).................................................................................460
IV.3. Tổng hợp sức kháng của cọc (Qtk)..................................................................................................460
IV.4. Sức chòu nhổ của cọc (Quk)...............................................................................................................461
V. TÍNH TOÁN SỐ LƯNG CỌC.
VI. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CỌC.
461
462
CÁC TỔ HP TẢI TRỌNG NGUY HIỂM TẠI MẶT CẮT ĐÁY BỆ:
462
VI.1. Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương ngang cầu :..................................................462
NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HP TTGH ĐẶC BIỆT.
462
463
VI.2. Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương dọc cầu :.....................................................463
NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HP TTGH CƯỜNG ĐỘ I.
463
VII. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐẤT NỀN DƯỚI KHỐI MÓNG QUY
ƯỚC.
463
VII.1. Xác đònh kích thước móng khối quy ước:......................................................................................463
VII.2. Chuyển hệ tải trọng về trọng tâm móng khối quy ước :.........................................................464
VII.3. Tính ứng suất dưới đáy móng khối quy ước :.............................................................................465
VII.4. Kiểm toán ứng suất đáy móng :....................................................................................................465
VII.5. Kiểm tra độ lún dưới khối móng quy ước :.................................................................................466
VII.6. Xác đònh tải trọng gây lún :...........................................................................................................466
VII.7. Biểu đồ phân bố ứng suất dưới đáy móng khối quy ước :..................................................467
VII.8. Xác đònh nội lực đầu cọc và chuyển vò đài cọc.......................................................................473
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -12-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
VIII. KIỂM TOÁN CỌC
487
VIII.1. Kiểm tra sức chòu tải của cọc........................................................................................................487
VIII.2. Kiểm tra chuyển vò đỉnh trụ :...........................................................................................................487
IX. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CỌC KHOAN NHỒI
487
IX.1. Thiết kế cốt thép chòu momen uốn..................................................................................................487
IX.2. Thiết kế cốt thép chòu cắt................................................................................................................488
X. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC
490
X.1. Theo phương ngang cầu:..........................................................................................................................490
X.2. Theo phương dọc cầu:..............................................................................................................................491
X.3. Tính toán chọc thủng cho đài cọc.......................................................................................................493
CHƯƠNG I - PHỤ LỤC.
505
PHẦN I : LẬP TRÌNH TRÊN MATLAB.
I. CÁC THÔNG SỐ VỀ VẬT LIỆU.
505
505
%- 1. Khai bao cac dac trung ve be tong..........................................................................................................505
%- 2. Cot thep thuong........................................................................................................................................505
%- 3. Thep du ung luc.......................................................................................................................................505
II. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC.
505
%- 1. Nhap toa do cac diem..............................................................................................................................505
%- 2. Ve mat cat dai dien S5.............................................................................................................................506
%- 3. Tinh cac dac trung hinh hoc....................................................................................................................506
%- 4. Ti So Modul Dan Hoi Va Cuong Do Be Tong Qua Cac Giai Doan........................................................507
III. TỔNG HP CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ CÁP DUL.
507
%1- Duong kinh cac loai cap du ung luc..........................................................................................................507
%2- Dien tich cac nhom cap.............................................................................................................................508
%3- Tong hop chieu dai mot bo cap..................................................................................................................508
%4- Tong hop toa do cua cac soi cap trong tung nhom....................................................................................508
%5. - Tinh dac trung hinh hoc cua tiet dien giam yeu......................................................................................509
%Dac Trung Hinh Hoc Cua Tiet Dien Giam Yeu.............................................................................................511
%6- Dien tich cap du ung luc trong tung mat cat qua cac giai doan:..............................................................512
%7- Dien tich mat cat tinh doi qua cac giai doan:...........................................................................................512
%8- Momen tinh cua mat cat chuyen doi lay doi voi truc x:.............................................................................513
%9- Toa do trong tam cua mat cat chuyen doi qua cac giai doan:..................................................................514
%10- Tinh momen quan tinh cua mat cat..........................................................................................................514
%11- Tinh goc chuyen huong cap anpha..........................................................................................................515
IV. TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT TRONG CÁP CHỊU MOMENT ÂM. 515
%- 1. Tinh Toan Mat Mat Do Ma Sat.(delfpF).................................................................................................515
%- 2. Tinh Toan Mat Mat Do Tut Neo.(delfpA)................................................................................................516
%- 3. To hop noi luc tai cac mat cat sau khi tha kich.......................................................................................516
%- 4. Tinh toan mat mat ung suat do nen dan hoi............................................................................................517
%- 5. Tinh toan mat mat ung suat do co ngot cua betong.................................................................................517
%- 6. Tinh toan mat mat ung suat do tu bien....................................................................................................518
%- 7. Tinh toan mat mat ung suat do chung nhao cot thep...............................................................................519
%- 8. Luc keo xuat hien trong cap du ung luc sau khi tru cac mat mat US......................................................519
V. KIỂM TOÁN CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG.
519
%- 1. Kiem toan trong qua trinh thi cong duc hang..........................................................................................519
%- 2. Kiem toan sau khi thi cong xong hop long bien.......................................................................................522
%- 3. Kiem toan giai doan di chuyen xe duc ra duc HL giua:..........................................................................525
%- 4. Kiem toan sau khi thao van khuon hop long giua...................................................................................527
%- 5. Kiem tra on dinh lat canh hang:..............................................................................................................529
VI. TỔ HP NỘI LỰC CHO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
530
Trang: -13-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
%- 1. Tinh toan cac mat mat ung suat theo thoi gian.......................................................................................530
%- 2. Ung suat tai tho tren va duoi do mat mat................................................................................................534
%- 3. Do cung cua cac dot dam........................................................................................................................534
%- 4. Tinh cac goc xoay dan hoi do cac tai trong gay ra.................................................................................535
%- 5. Tinh cac he so tu bien..............................................................................................................................536
%- 6. Tinh momen tu bien:................................................................................................................................536
%- 7. To hop momen cho trang thai gioi han su dung......................................................................................536
VII. KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG.
537
%- 1. Ung suat tai tho tren va tho duoi.............................................................................................................537
%- 2. Ung suat keo va nen cho phep o trang thai gioi han su dung.................................................................537
%- 3. Kiem toan.................................................................................................................................................537
VIII. KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ.
538
%- 1. Momen o trang thai gioi han cuong do...................................................................................................538
%- 2. Kiem toan:...............................................................................................................................................541
%- 3. Kiem toan ham luong thep toi da.............................................................................................................541
%- 4. Kiem tra ham luong thep toi thieu...........................................................................................................541
IX. THIẾT KẾ LỰC CẮT.
542
%- 1. To hop luc cat o trang thai gioi han cuong do........................................................................................542
%- 2. Noi luc dung de thiet ke...........................................................................................................................543
X. TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN.
544
%1.Do vong do trong luon ban than cac dot gay ra:........................................................................................544
%2.Do vong do CLL gay ra:.............................................................................................................................545
%3.Do vong do DUL gay ra:............................................................................................................................546
%4.Do vong do FSK gay ra:.............................................................................................................................546
%5.Do vong do cap bien gay ra:.......................................................................................................................547
%6.Do vong do xe duc + DC hop long + CLL hop long gay ra:......................................................................548
%7.Do vong xuong do xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC:.....................................................................548
%8.Do vong len do thao xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC:..................................................................549
%9. Bien dang do xe duc hop long giua............................................................................................................549
%10. Bien dang do thao xe duc hop long giua..................................................................................................549
%11. Bien dang do cap hop long giua..............................................................................................................549
%12. Bien dang do tinh tai giai doan 2.............................................................................................................549
%13. Tong bien dang tai cac mat cat tu 1 -> 36:.............................................................................................549
PHẦN II - MỘT SỐ BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
551
Trang: -14-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
CHƯƠNG I.
GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ KHU VỰC TUYẾN
I. Điều Kiện Tự Nhiên:
I.1. Đòa Hình.
Đòa hình khu vực xây dựng cầu khá thấp và bằng phẳng, cao độ bình quân
khoảng từ +0.0 đến +1.0, bò chia cắt khá mạnh bởi hệ thống các ao hồ, kênh rạch
nhỏ và các vuông nuôi tôm.
+ Khu vực cầu bờ phía Cà Mau có một số nhà dân nằm gần bờ sông Ông Đốc và
đường hiện hữu, qui mô nhà chủ yếu là nhà tạm, cấp 4, có một vài nhà vừa xây
dựng.
+ Dọc bờ sông phía Cà Mau có đường bằng đất đắp vừa thi công năm 2003, chủ
yếu lấy từ đất đào cải tạo sông Đốc, chiều rộng đường khoảng 12m. Dọc theo
đường này còn có đường điện trung – hạ thế. Đường điện này cần di dời để xây
dựng cầu.
+ Tuyến sông Ông Đốc bắt đầu từ sông Cái Tàu, nối với sông Tắc Thủ ra cửa sông
Ông Đốc, đây là tuyến sông cấp II và III thuộc Trung ương quản lý. Thượng
nguồn bờ Tây sông Đốc là Cụm công nghiệp Khí – Điện – Đạm Cà Mau. Sông
Ông Đốc chỉ qua huyện U Minh và Thới Bình một đoạn ngắn, còn lại phần lớn
qua huyện Trần Văn Thời rồi ra biển Tây bằng cửa sông Đốc.
+ Chiều rộng mặt sông Đốc khu vực xây dựng cầu khoảng 110m; cao độ đáy sông
-5.0m. Đây là tuyến sông chính nên mật độ thông thuyền rất cao.
Một số nhận xét có liên quan tới việc lựa chọn kết cấu và thi công công trình:
+ Cần lưu ý lựa chọn loại hình kết cấu nhòp, trụ cũng như biện pháp tổ chức thi
công gây ảnh hưởng bất lợi ít nhất cho giao thông đường thủy tại đây.
+ Có thể bố trí công trường trên bờ, 2 bên đầu cầu.
+ Việc vận chuyển vật tư, thiết bò thi công đến công trường thực hiện bằng đường
thủy.
+
I.2. Đòa Chất :
+
Trên cơ sở tài liệu khảo sát đòa chất công trình ngoài thực đòa có thể phân đòa
tầng từ trên xuống dưới như sau :
- Lớp 1 : sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng.
- Lớp 2 : Sét, màu xám nâu, dẻo cứng.
- Lớp 3 : sét, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng.
- Lớp 4 : sét màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, nữa cứng.
- Lớp 5 : sét, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái nữa cứng.
- Lớp 6 : cát hạt nhỏ, màu xám vàng, xám trắng, kết cấu rất chặt.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -15-
Đồ n Tốt Nghiệp:
+
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
Mô tả:
¯ Lớp 1 : sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng.
Có diện phân bố rộng bắt gặp tại 3 lỗ khoan, trừ lỗ khoan (LKB – 02), nằm ngay
trên bề mặt. Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ +1.6 m (LKB – 01) đến +2.7 m (LKB
– 03), đáy lớp từ -5.88 m (LKB – 04) đến -8.66 m (LKB – 03). Chiều dày lớp nhỏ
nhất 7 m, lớn nhất 7.6 m. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trò nhỏ nhất
N=33, lớn nhất N=36, trung bình N=35.
¯ Lớp 2 : Sét, màu xám nâu, dẻo cứng.
Có diện phân bố của lớp 2 rất rộng lớn , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới
lớp 1 và ngay trên bề mặt. Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -0.5 m (LKB – 04) đến
+1.5 m (LKB – 03), đáy lớp từ -8.09 m (LKB – 02) đến -5.3 m (LKB – 03). Chiều
dày lớp nhỏ nhất 7.5 m (LKB – 02), lớn nhất 8.6 m (LKB – 01), trung bình khoảng
8.1 m. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trò nhỏ nhất N=29, lớn nhất
N=34, trung bình N=32.
¯ Lớp 3 : sét, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng.
Có diện phân bố của lớp 3 rất rộng lớn , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới
lớp 2. Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -8.09 m (LKB – 02) đến -5.3 m (LKB – 03),
đáy lớp từ -17.09 m (LKB – 02) đến -19.02 m (LKB – 01). Chiều dày lớp nhỏ nhất
10.2 m (LKB – 01), lớn nhất 13.5 m (LKB – 03), trung bình khoảng 13.0 m.
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trò nhỏ nhất N=30, lớn nhất N=34, trung
bình N=32.
¯ Lớp 4 : sét màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, nữa cứng.
Có diện phân bố của lớp 4 nhỏ , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới lớp 3. Cao
độ mặt lớp đất biến đổi từ -16.8 m (LKB – 03) đến -15.8 m (LKB – 01), đáy lớp từ
-18.0 m (LKB – 03) đến -17.02 m (LKB – 01). Chiều dày lớp thay đổi từ 1.2.0 m
(LKB – 01), lớn nhất 1.6 m (LKB – 03), trung bình khoảng 5.1 m.
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trò nhỏ nhất N=34, lớn nhất N=36, trung
bình N=35.
¯ Lớp 5 : sét, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái nữa cứng.
Có diện phân bố của lớp 5 rất rộng lớn , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới
lớp 3,4. Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -23.0 m (LKB – 03) đến -15.02 m (LKB –
01), đáy lớp từ -27.5 m (LKB – 04) đến -25.02 m (LKB – 01). Chiều dày lớp thay
đổi từ 3.8 m (LKB – 03), đến 13.5 m (LKB – 04).
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trò nhỏ nhất N=49, lớn nhất N=60, trung
bình N=55.
¯ Lớp 6 : cát hạt nhỏ, màu xám vàng, xám trắng, kết cấu rất chặt .
Có diện phân bố của lớp 6 tương đối rộng, gặp trong tất cả các lỗ khoan thăm dò,
nằm dưới lớp 5. Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -49.02 m (LKB – 01) đến -44.39 m
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -16-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
(LKB – 02), đã khoan vào lớp từ 5.45 m (LKB – 01) đến 4.65 m (LKB – 03)
nhưng chưa xác đònh được đáy lớp.
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trò nhỏ nhất N=73, lớn nhất N=76, trung
bình N=75.
+ Kết luận :
¯ Lớp 1 : đất đắp : sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng.
Là lớp đất khá tốt nhưng bề dày mỏng, nên xử lý để đảm bảo an toàn.
¯ Lớp 2 : Sét, màu xám nâu, dẻo cứng.
Chiều dày lớn 7.5 m, đây là lớp đất rất yếu, thi công hố móng cần phải có phương
án xử lý thích hợp.
¯ Lớp 3 : sét, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng.
Chiều dày 11.7 m, lớp này có sức chòu tải khá tốt nhưng nằm gần bề mặt, chưa
thích hợp cho việc đặt nền móng công trình .
¯ Lớp 4 : sét màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, nữa cứng.
Chiều dày trung bình khoảng 5.1 m, đây là lớp đất tương đối tốt, bề dày lớp mỏng.
¯ Lớp 5 : sét, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái nữa cứng.
Chiều dày lớp khoảng 8.7 m, đây là lớp đất tốt, nhưng chiều sâu lớp chưa đảm bảo
để đặt móng công trình với quy mô lớn.
¯ Lớp 6 : cát hạt nhỏ, màu xám vàng, xám trắng, kết cấu rất chặt .
Đây là lớp đất rất tốt, đã khoan vào lớp từ 4.65 m đến 5.45 m, rất phù hợp cho việc
đặt nền móng công trình cho những công trình có quy mô lớn
+
Bảng tra các tính chất cơ lý của đất
Bảng 1.1 – Các tính chất cơ lý của đất
Dung
Lực
Chiều
Độ
trọng
dính
Góc
SPTLớp dày
ẩm
tự nhiên( đơn vò ma sát
N
γ)
ϕ
(m)
w(%)
C
(g/m3)
KG/cm²
Đòa chất
1
7.6
31.48
1.857
0.344
14o31'
35
sét, màu xám vàng,
trạng thái dẻo cứng
2
8.6
79.97
1.487
0.073
4 o59'
32
Sét, màu xám nâu,
dẻo cứng.
o
3
13.2
22.61
1.95
0.223
14 59'
32
4
1.6
31.48
1.857
0.344
14 o31'
35
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
sét, màu xám vàng,
xám nâu, trạng thái
dẻo cứng
sét màu xám vàng,
Trang: -17-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
5
11
28.56
1.915
0.42
18 o28'
55
6
_
19.09
1.958
0.068
33 o48'
75
nâu vàng, nâu đỏ,
trạng thái dẻo
cứng, nữa cứng
sét, màu nâu đỏ,
xám vàng, trạng
thái nữa cứng
cát hạt nhỏ, màu
xám vàng, xám
trắng, kết cấu rất
chặt
II. Qui Mô, Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Công Trình :
II.1. Quy Mô Công Trình : Qui Mô Vónh Cửu .
II.1.1. Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật :
+
+
+
+
+
+
Vận tốc thiết kế :
Vận tốc thiết kế 80Km/h.
Tải trọng :
- Tải trọng HL-93 theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
- Tải trọng va tàu : theo tiêu chuẩn phân cấp kỹ thuật đường thủy thì sông Ông
Đốc thuộc sông cấp III, lực va tàu tương ứng với sông cấp III như sau :
Dọc theo tim cầu từ phía nhòp thông thuyền
:
55 Tấn
Ngang tim cầu từ phía thượng lưu
:
70 Tấn
Ngang tim cầu từ phía hạ lưu
:
55 Tấn.
Khổ cầu :
- Đường xe chạy (4 làn xe)
2 × 3.5m
= 7000mm
- Dải lan can 2 bên
2 × 1.8m
= 3600mm
- Tổng chiều rộng
= 10600mm
Tónh không thông thuyền: H =12m, tính từ mực nước +0.96 ứng với tần suất 5% .
Độ dốc dọc cầu: Độ dốc dọc lớn nhất 1.3%.
Hệ thống chiếu sáng: Trên cầu có bố trí hệ thống chiếu sáng với độ rọi trung
bình 20 Lux.
II.1.2. Giải Pháp Thiết Kế :
Vò trí cầu :
+ Cầu Khánh An vượt sông Khánh An tại Km 8+720, tim cầu mới đi về phía bên
phải cầu hiện hữu (hướng Cà Mau – Tắc Thủ), cách cầu cũ khoảng 350m. Tim
cầu trùng với tim tuyến và xiên góc với dòng chảy khoảng 83 0.
Phương án kết cấu cầu:
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -18-
Đồ n Tốt Nghiệp:
+
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
Do vò trí sông yêu cầu thông thuyền lớn, bề rộng sông và cao độ mực nước không
cho phép thiết kế với khẩu độ nhòp nhỏ nên kết cấu nhòp được lựa chọn như sau:
- Kết cấu nhòp :
Gồm 9 nhòp bố trí theo sơ đồ : 3x33m + [63m + 90m + 63m]+ 3x33m
Nhòp chính : Gồm 3 nhòp liên tục bố trí theo sơ đồ 63m + 90m + 63m bằng
BTCT M500 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, trong đó nhòp thông thuyền rộng
100m. Mặt cắt ngang dạng 1 hộp thành đứng, với các thông số chính như
sau :
° Chiều rộng hộp: 10.6m.
° Chiều cao hộp thay đổi từ H = 5m tại trụ T4, T5 đến H=2m tại giữa
nhòp và trụ T3, T6..
Sơ đồ phân đốt như sau : Khối đúc trên đà giáo tại đỉnh trụ: gồm K0 dài
12m, khối K1 dài 2m mỗi bên. Các khối từ K2 – K13 dài 3m. Các khối hợp
long dài 2m. Khối đúc trên đà giáo trong bờ dài 17 m, gồm 4m – 4m – 4.5
– 4.5m.
- Nhòp dẫn :
Mặt cắt ngang gồm 6 phiến dầm BTCT M420 ứng suất trước căng sau đúc
sẵn, mặt cắt chữ “I” , cao 1.65m, khoảng cách giữa các dầm là 2.1m.
Dầm ngang bằng BTCT M300 đổ tại chỗ.
Bản mặt cầu bằng BTCT M300 đổ tại chỗ dầy 25cm. Khi thi công bản sẽ
dùng ván khuôn đáy bằng tấm panel BTCT M200 dày 8 cm đúc sẵn .Tấm
panel này sẽ được để lại cùng với kết cấu chính.
Bề mặt lớp BTCT bản mặt cầu (phần trải bêtông nhựa) được phun 1 lớp
chống thấm.
Lớp phủ mặt cầu là lớp BTN hạt mòn dày 5cm tạo, dốc ngang 2 mái 2%.
Trước khi thi công lớp BTN hạt mòn cần tưới 1 lớp nhựa dính bám tiêu
chuẩn 1.0 kg/m2.
- Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=4000m.
- Mặt cầu có kết cấu liên tục nhiệt theo 3 liên :
Liên 1 : gồm các nhòp 1, 2, 3 (nhòp giản đơn).
Liên 2 : gồm các nhòp 4, 5, 6 (nhòp liên tục).
Liên 3 : gồm các nhòp 7, 8, 9 (nhòp giản đơn).
Bố trí khe liên tục nhiệt tại trụ T1,T2 và T7,T8.
Khe hở giữa các liên tại trụ T3 và T6 được bố trí khe co giãn cao su. Khe
co giãn sử dụng loại khe co giãn cao su hoặc bằng thép, có thể tham khảo
các loại khe co giãn do hãng VSL chế tạo hay các loại khe co giãn khác có
tính năng kỹ thuật tương đương.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -19-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
Gối cầu bằng cao su mua của nước ngoài, có thể tham khảo các loại gối
Standard K do hãng VSL chế tạo. Một số thông số kỹ thuật chủ yếu của gối
như sau:
Bảng 1.2 – Các thơng số chủ yếu của gối cầu.
Khả năng
Vò trí đặt gối
dòch chuyển
Hình
Khả năng
Kích thước
tối thiểu
Chiều dạng
chòu nén
ngoài của
(mm)
dày
tấm
tối thiểu
gối
(dọc
(mm)
cao
(KN)
(mm)
cầu/ngang
su
cầu)
- Mố M1, M2 : cố
1 000
0
250×500
50
CN
đònh
- Trụ T3, T6
+ Di động song
hướng 22K0700
+ Di động hướng
dọc 21K0700
7 000
100/20
770x690
152
HT
7 000
100/0
770x690
148
HT
- Trụ T4:
+ Di động hướng
25 000
0/20
1320x1380
257
HT
ngang 31K2500
+ Cố đònh 2 hướng
25 000
0/0
1280x1280
235
HT
30K2500
- Trụ T5 :
+ Di động song
25 000
250/25
2140x1800
315
HT
hướng 22K2500
+ Di động hướng
25 000
0/250 – 250/0 2175x1880
315
HT
dọc 21K2500
- Các trụ còn lại :
1 000
25/0
250×500
50
CN
Di động
Ghi chú hình dạng tấm cao su:
° CN : tấm cao su hình chữ nhật.
° HT : tấm cao su hình tròn
° Kích thước các gối cầu (trụ chính) của các hãng khác là khác nhau nên
khi quyết đònh chọn loại gối sử dụng cho công trình cần xem xét chi
tiết kích thước gối, đảm bảo đủ mặt bằng bố trí các gối kê tạm, các
liên kết tạm trên đỉnh trụ T4,T5.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -20-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
Hệ thống thoát nước mặt cầu gồm các ống nhựa PVC Φ100 mm phân bố dọc
theo chiều dài cầu ở sát mép 2 bên lan can, khoảng cách giữa các ống khoảng
3m theo phương dọc cầu. Nước được dẫn theo ống gang đổ vào hệ thống cống
thoát nước tại công trình.
- Chiếu sáng : cột đèn chiếu sáng bố trí cách khoảng 30m theo phương dọc cầu;
theo mặt cắt ngang bố trí 2 cột ở 2 bên lan can.
Công tác căng cáp dự ứng lực
+ Sau khi kết thúc đổ bê tông cho đoạn dầm, chờ cho bê tông đạt 90% cường độ
thiết kế mới tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực.
+ Việc căng kéo được thực hiện bằng hai kích đặt ở hai đầu đoạn dầm và được
thực hiện tuần tự trên từng đầu một, nghiêm cấm việc thực hiện căng kéo đồng
thời trên hai kích.
+ Đối với dầm hộp nhòp chính, để có thể căng được các bó cáp ở thớ dưới của hộp,
cần để sẵn một số lỗ ở trên mặt hộp với kích thước đủ để đưa người và thiết bò
căng cáp vào trong lòng hộp. Vò trí các lỗ được chọn đặt ở gần sát các trụ T3 và
T6. Các lỗ này, sau khi kết thúc các công việc trong lòng hộp, sẽ được bòt lại
bằng tấm đanh bê tông với kết cấu phù hợp để có thể sử dụng lại được khi cần
kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa trong lòng hộp sau này.
+ Trước khi tiến hành căng kéo, cần làm vệ sinh các ống gen bằng cách bơm nước
rửa sạch ống, sau đó làm khô ống.
+ Trình tự căng kéo được tiến hành theo các bước cấp tải như sau:
- Bước 1 - Căng so dây: lực căng so dây là lực nhỏ thường không xác đònh được
rõ ràng nhưng dấu hiệu của việc đã so dây là kim đồng hồ hết dao động và bắt
đầu tăng đều. Đánh dấu để đo độ dãn dài của cáp.
- Bước 2: Căng cáp theo từng cấp 20%Ptk đến khi đạt 80%Ptk, dừng lại 5 phút
và đo độ dãn dài của cáp.
- Bước 3: Căng đến 100%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp, nghỉ 10
phút.
- Bước 4: Căng đến 105%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp, nghỉ 10
phút để ứng suất căng kéo đạt tới ổn đònh mới đóng neo cáp, sau đó hồi kích
về 0. Việc hồi kích phải tiến hành từ từ, tránh tình trạng hồi kích nhanh gây
dãn cáp, dẫn đến mất mát ứng suất trong thép cường độ cao.
- (Ptk – lực căng theo thiết kế: 18.7 T/1 sợi 15.2mm, 13.2 T/1 sợi 12.7mm)
- Số lượng sợi cáp bò đứt sợi, dòch trượt của mỗi bó sợi không quá 1 sợi và không
vượt quá 1% tổng số sợi của mặt cắt. Nếu vượt quá số cho phép thì phải thay
thế bằng sợi cáp khác.
-
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -21-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
Công tác bơm vữa bảo vệ cáp dự ứng lực
+ Vữa bơm lấp lòng ống tạo lỗ gồm: xi măng và nước có kết hợp với phụ gia hóa
dẻo, phụ gia trương nở (có thể thàm khảo phụ gia INTRAPLAST “Z” của hãng
SIKA), không dùng phụ gia đông cứng nhanh. Vữa bơm không có các chất xâm
thực làm gỉ cốt thép, ít co ngót; độ linh động của vữa khoảng 13-15 giây. Cường
độ vữa R28= 500KG/cm2.
+ Việc bơm vữa phải tiến hành ngay sau khi căng kéo cáp để tránh gỉ cốt thép,
không được chậm quá 4 ngày.
+ Tiến hành bơm vữa từ đầu thấp lên đầu cao của một ống tạo lỗ với áp lực khoảng
10KG/cm2, trường hợp cao độ hai đầu ống gen bằng nhau phải lắp ống ven vữa
vào phía đầu thoát khí và nâng cao độ miệng ống ven lên cao hơn cao độ phía
đầu lắp ống bơm vữa.
+ Lắp 2 van vào bản đệm neo ở hai đầu bó cáp. Van nối với ống dẫn vữa của máy
bơm gọi là cửa vào, van đầu bên kia gọi là cửa ra. Bơm liên tục vào ống cho đến
khi vữa đầy trong lỗ và thoát ra ở cửa ra thì khóa van cửa ra lại, giữ máy một thời
gian nhất đònh (tối thiểu 5 phút) với đồng hồ áp lực đạt (6-7kG/cm2), sau đó khóa
van cửa vào.
+ Trường hợp ống bơm vữa bò tắc, áp lực bơm vượt quá áp lực cho phép thì cần tiến
hành dừng bơm và xói rửa ống tạo lỗ bằng máy bơm nước áp lực cao từ phía
ngược chiều cho đến khi sạch vữa hoàn toàn mới tiến hành lại công tác bơm vữa.
+ Đổ bê tông bòt đầu đầu dầm
+ Sau khi bơm vữa và tháo van xong, làm vệ sinh và làm nhám mặt bêtông khu vực
hốc neo, lắp ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bòt đầu neo.
+ Bêtông bòt đầu neo là dùng bêtông có phụ gia trương nở và cùng mác với bêtông
dầm. Việc bảo dưỡng tương tự như bê tông dầm.
+ Trong thi công tuyệt đối không được hàn cốt thép bòt đầu dầm vào neo.
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -22-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
CHƯƠNG II.
THIẾT KẾ LAN CAN
I. Tính Toán Thanh Lan Can:
Hình 2.1 - Kích thước lan can và lề bộ hành.
1.1. Lan can:
1.1.1. Thanh lan can:
- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =100 mm và đường kính
trong d = 92 mm
- Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm
−5
3
- Khối lượng riêng thép lan can: γ s = 7.85 × 10 N / mm
- Thép cacbon số hiệu CT3: fy = 240 MPa
- Bêtông:
fc' = 30 MPa
γ = 2.5 × 10−5 N / mm 3
1.1.1.1. Tải trong tác dụng lên thanh lan can:
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -23-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
2000
g = 0.095N
Y
W = 0.37N/mm
P = 890N
X
Hình 2.2 - Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can
- Theo phương thẳng đứng (y):
+ Tónh tải: Trọng lượng tính toán của bản thân lan can
g=γ
D2 - d 2
1002 - 922
π = 7.85 × 10-5 × 3.14 ×
= 0.095 N / mm
4
4
+ Hoạt tải:
Tải phân bố: w = 0.37 N/mm
- Theo phương ngang:
+ Hoạt tải:
Tải phân bố: w = 0.37 N/mm
- Tải tập trung P = 890 N được đặt theo phương hợp lực của g và w
1.1.1.2. Nội lực của thanh lan can:
* Theo phương y:
- Mômen do tónh tải tại mặt cắt giữa nhòp:
g × L2 0.095 × 2000 2
M =
=
= 47500 N.mm
8
8
y
g
- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhòp:
+ Tải phân bố:
M yw =
w × L2 0.37 × 20002
=
= 185000 N.mm
8
8
+ Tải tập trung:
M yP =
P × L 890 × 2000
=
= 445000 N.mm
4
4
* Theo phương x:
- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhòp:
+ Tải phân bố:
M xw =
w × L2 0.37 × 20002
=
= 185000 N.mm
8
8
+ Tải tập trung:
M xP =
P × L 890 × 2000
=
= 445000 N.mm
4
4
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -24-
Đồ n Tốt Nghiệp:
Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng CB.
* Tổ hợp nội lực tác dụng lên thanh lan can:
M = η. [γ DC .M gy + ( γ LL .M yw + M yP )]2 + ( γ LL .M xw + M xP )2
- Trong đó:
+ η : là hệ số điều chỉnh tải trọng:
η = ηD .ηI .ηR
Với:
ηD = 0.95 : hệ số dẻo cho các thiết kế thông thường và theo đúng yêu cầu
ηI = 0.95 : hệ số quan trọng
ηR = 1.05 : hệ sốù dư thừa (mức thông thường)
⇒ η = 0.95 × 0.95 × 1.05 = 0.95
+ γ DC = 1.25 : hệ số tải trọng cho tónh tải
+ γ LL = 1.75 : hệ số tải trọng cho hoạt tải
⇒ M = 0.95 × [1.25.47500 + 1.75 × (185000 + 445000)]2 + [1.75 × (185000 + 445000)]2
= 1521620 N.mm
1.1.1.3. Kiểm tra khả năng chòu lực của thanh lan can:
φ.M n ≥ M
Trong đó:
+ φ : là hệ số sức kháng: φ = 1
+ M: là mômen lớn nhất do tónh và hoạt tải
+ Mn: sức kháng của tiết diện
M n = fy × S
S là mômen kháng uốn của tiết diện
π
3.14
.(D3 − d 3 ) =
× (1003 − 923 ) = 21716 mm 3
32
32
⇒ M n = 240 × 21716 = 5211840 N.mm
φ.M n = 1 × 5211840 = 5211840 N.mm ≥ 1521620 N.mm
S=
Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chòu lực
II. Tính Toán Cột Lan Can:
Ta tính toán với cột lan can ở giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan
(hình 2.2)
GVHD: Ths Mai Lựu
- SVTH: Nguyễn Thanh Tiền
Trang: -25-
