ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 28

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 28

Trang

Lời cảm ơn .3

Nhiệm vụ đồ án .4

Đề cương thực hiện . 5

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 18

Nhận xét của giáo viên chấm phản biện .19

Mục lục 20

PHẦN THỨ NHẤT

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Qui mô công trình 29

1.2 nội dung và tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế: 29

1.3 Đặc điểm về địa chất: 29

1.4 Khí Tượng – Thủy Văn 31

1.4.1 Các yếu tố khí tượng đặc trưng 31

1.4.2 Các yếu tố thủy văn 33

PHẦN THỨ HAI

THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN CẦU

CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN I

CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC SUPER-T

1.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 34

1.2 Mố cầu: 34

1.3 Trụ cầu: 34

1.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 35

CHƯƠNG II: PHƯƠNG ÁN 2

CẦU DẦM GIẢN ĐƠN DẦM THÉP LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP

2.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 37

2.2 Mố cầu: 37

2.3 Trụ cầu: 37

2.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 37

2.5 tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép: 40

2.5.1 Số liệu tính toán: 40

2.5.2 xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm: 41

2.5.3 xác định các đặc trưng hình học của tiết diện dầm (tiết diện liên hợp): 42

2.5.4 Xác định hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu: 47

2.5.5 Xác định nội lực do hoạt tải tại các mặt cắt: 51

2.5.6 Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt theo trạng thái giới hạn: 67

2.5.7 Kiểm toán dầm thép trong giai đoạn 1: 72

2.5.8 Kiểm toán dầm thép trong giai đoạn II 74

2.6 Trình tự thi công: 78

2.7 Tổ chức thi công: 78

2.7.1 Chuẩn bị mặt bằng thi công: 78

2.7.2 Tập kết thiết bị, vật tư đến công trường: 78

2.7.3 Thi công cọc khoan nhồi: 78

2.7.4 Thi công mố, trụ: 78

2.7.5 Lao dầm: 79

2.7.6 Thi công bản mặt cầu, lan can, lề bộ hành: 79

CHƯƠNG III

SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

3.1 Về Kinh Tế 80

3.2 Về Kỹ Thuật 80

3.3 Về Mỹ Quan 81

3.4 Về duy tu bảo dưỡng 81

3.5 Kết luận 81

PHẦN THỨ BA

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH

1.1 Tính toán lề bộ hành 82

1.1.1 Sơ đồ tính: 82

1.1.2 Tính toán cốt thép 83

1.1.3 Kiểm tra ở trạng thái giới hạn sử dụng 84

1.2 Kiểm toán va xe cho gờ chắn bánh (bó vỉa) 86

1.3Tính toán thanh lan can 90

1.3.1 Sơ đồ tính toán 90

1.3.2 Tải trọng tính toán 90

1.3.3 Kiểm toán 90

1.4Tính toán trụ lan can 92

1.4.1 Sơ đồ tính toán 92

1.4.2 Nội lực tại chân cột 92

1.4.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của bulông tại chân cột 95

1.5 Tính lực truyền xuống bản mặt cầu: 96

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU – DẦM NGANG

2.1 Tính Toán Bản Mặt Cầu 97

2.1.1 Khái niệm. 97

2.1.2 Số Liệu Tính Toán 97

2.1.3 tính nội lực trong bản hẫng (consol) 98

2.1.4 tính toán bản kề bản hẫng: 99

2.1.5 tính toán bản loại dầm phía trong 104

2.1.6 bảng tổng hợp nội lực cho bản mặt cầu: 107

2.1.7 thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu: 108

2.1.8 kiểm tra ở trạng thái giới hạn sử dụng 110

2.2 tính toán dầm ngang 112

2.2.1 Tính nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang: 112

2.2.2 Tính nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm ngang 113

2.2.3 Tổng hợp nội lực: 114

2.2.4 thiết kế cốt thép cho dầm ngang 115

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ DẦM CHỦ SUPER-T

3.1 Số liệu thiết kế: 124

3.2 Thiết kế cấu tạo 124

3.2.1 Lựa chọn kích thước mặt cắt ngang cầu 124

3.2.2 Cấu tạo dầm chủ: 125

3.2.3 Cấu tạo dầm ngang: 127

3.3 Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T 127

3.3.1 Mặt cắt trên gối : 127

3.3.2 Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện : 128

3.3.3 Mặt cắt giữa nhịp: 129

3.4 Hệ số phân bố tải trọng: 130

3.4.1 Hệ số làn: 130

3.4.2 Phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen và lực cắt 130

3.4.3 Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong các dầm giữa: 130

3.4.4 Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong dầm biên: 132

3.4.5 Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong các dầm giữa: 133

3.4.6 Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong dầm biên: 133

3.4.7 Hệ số điều chỉnh tải trọng: 134

3.5 Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 134

3.5.1 Xác định tĩnh tải tác dụng lên 1 dầm chủ: 134

3.5.2 Hoạt tải HL93: 137

3.5.3 Đường ảnh hưởng mômen và lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng: 138

3.5.4 Tính nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên tại mặt cắt : 143

3.5.5 Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 146

3.5.6 Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng: 156

3.6 Tính toán và bố trí cốt thép: 156

3.6.1 Tính toán diện tích cốt thép: 156

3.6.2 Bố trí cốt thép theo phương dọc dầm 157

3.7 Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm 159

3.7.1 Bề rộng bản cánh dầm 161

3.7.2 Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi dầm liên hợp 163

3.8 Tính toán các mất mát dự ứng suất: 164

3.8.1 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi 164

3.8.2 Mất mát ứng suất do co ngót 167

3.8.3 Mất mát ứng suất do từ biến của bêtông 167

3.8.4 Mất mát ứng suất do tự chùng của cáp DƯL 168

3.8.5 Tổng mất mát dự ứng suất: 169

3.9 Kiểm toán dầm: 169

3.9.1 Kiểm tra khả năng chịu uốn ở Trạng Thái Giới Hạn Sử dụng: 169

3.9.2 Kiểm tra các ứng suất giới hạn của vật liệu 171

3.10 Kiểm tra độ vồng, độ võng của dầm: 177

3.10.1 Độ vồng do cáp dự ứng lực 177

3.10.2 Độ võng do trọng lượng bản thân dầm 177

3.10.3 Độ võng do bản mặt cầu, dầm ngang, ván khuôn. 178

3.10.4 Độ võng do gờ chắn, lan can. 178

3.10.5 Độ võng do lớp phủ và trang bị trên cầu 178

3.10.6 Độ võng tức thời của dầm dưới tác dụng của lực căng cáp và tải trọng bản thân 178

3.10.7 Độ võng của dầm khi khai thác dưới tác dụng các tải trọng thường xuyên 178

3.10.8 Độ võng của dầm khi khai thác dưới tác dụng các hoạt tải tải trọng thường xuyên 179

3.11 Tính duyệt theo TTGH cường độ 180

3.11.1 Tính duyệt mô men uốn 180

3.11.2 tính duyệt theo lực cắt 184

3.11.3 tính duyệt cho mc tại gối và khấc (không bố trí cáp dưl) 190

3.11.4 bố trí cốt thép chống co ngót và nhiệt độ 198

3.11.5 kiểm tra sức kháng cắt của cốt thép chờ nối bmc với dầm chủ 199

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN TRỤ CẦU

4.1 giới thiệu chung. 201

4.1.1 Số liệu chung. 201

4.1.2 Số liệu kết cấu phần trên. 201

4.1.3 Số liệu về trụ 202

4.2 các loại tải trọng tác dụng lên trụ 203

4.2.1 Tĩnh tải 203

4.2.2 Hoạt tải (LL) 204

4.2.3 Lực hãm xe (BR) (điều 3.6.4 theo 22TCN 272-05) 206

4.2.4 Lực ly tâm (CE) 207

4.2.5 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu WS: 207

4.2.6 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) 209

4.2.7 Tải trọng nước 209

4.2.8 Tính va tàu (CV) 210

4.3 tính hệ số phân bố tải trọng 210

4.4 tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt 212

4.4.1 Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt: 212

4.5 kiểm toán các mặt cắt 216

4.5.1 Kiểm toán mặt cắt xà mũ A-A 216

4.5.2 Kiểm toán mặt cắt xà mũ B-B 221

4.5.3 Kiểm toán mặt cắt đỉnh móng 225

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN MÓNG TRỤ

5.1 Số liệu về địa chất: 234

5.2 Số liệu thiết kế: 235

5.3 Tính toán sức chịu tải của cọc: 236

5.3.1 Tính toán sức chịu tải theo vật liệu: 236

5.3.2 Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền. 237

5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: 238

5.4.1 Tính toán nội lực cọc: 239

5.5 Tính toán sức chịu tải ngang của cọc: 247

5.6 Kiểm tra bê tông cọc: 254

5.6.1 Kiểm tra nén uốn: 254

5.6.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của cọc: 255

5.6.3 Kiểm tra chống nứt: 255

5.6.4 Kiểm tra ổn định đất nền quanh cọc: 256

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ MỐ CẦU

6.1 giới thiệu chung 259

6.2 số liệu thiết kế mố 259

6.3 mặt cắt cần kiểm tra: 262

6.4 xác định tải trọng kết cấu phần dưới: 262

6.4.1 tải trọng bản thân mố: 262

6.4.2 xác định nội lực do tlbt mố tại các mặt cắt: 263

6.4.3 áp lực đất thẳng đứng (ev), áp lực đất nằm ngang (eh): 265

6.4.4 áp lực đất do hoạt tải ( es ): 268

6.4.5 lực động đất: 272

6.4.6 áp lực dòng chảy (wa): 272

6.5 xác định tải trọng từ kết cấu phần trên: 273

6.5.1 tĩnh tải phân bố theo chiều dài dầm chủ 273

6.5.2 tính toán nội lực do hoạt tải. 273

6.5.3 xác định nội lực do kcpt và hoạt tải gây ra: 278

6.6 tổ hợp nội lực tại các mặt cắt: 281

6.6.1 bảng hệ số tổ hợp nội lực ở các trạng thái: 281

6.6.2 tổ hợp nội lực tại các mặt cắt: 281

6.7 tính toán cốt thép cho các mặt cắt: 283

6.7.1 tính toán cốt thép cho bản quá độ: 283

6.7.2 kiểm toán mặt cắt tường đỉnh (1-1): 285

6.7.3 kiểm toán mặt cắt (6-6): 285

6.7.4 kiểm toán mặt cắt (2-2) : 286

6.7.5 kiểm toán cốt thép cho các mặt cắt khác: 290

CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN MÓNG MỐ

7.1Số liệu về địa chất: 293

7.2 Số liệu thiết kế: 294

7.3 Tính toán sức chịu tải của cọc: 295

7.3.1 Tính toán sức chịu tải theo vật liệu: 295

7.3.2 Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền 295

7.4 Tính toán nội lực cọc: 298

7.4.1 Xác định bề rộng tính toán bc: 298

7.4.2 Tính hệ số K: 298

7.4.3 Xác định hệ số biến dạng của đất quanh cọc: 298

7.4.4 Xác định chuyển vị đơn vị của cọc tại cao trình mặt đất: 299

7.4.5 Xác định chuyển vị của cọc tại đỉnh cọc: 299

7.4.6 Xác định phản lực tại đỉnh cọc: 300

7.4.7 Xác định các phản lực tại các liên kết của hệ cơ bản: 300

7.4.8 Xác định chuyển vị u, v ,w của bệ cọc: 301

7.4.9 Bảng Tính Chuyển Vị Bệ Cọc Và Nội Lực Tại Đầu Cọc 303

7.5 Tính toán sức chịu tải ngang của cọc: 305

7.6 Kiểm tra bê tông cọc: 312

7.6.1 Kiểm tra nén uốn: 312

7.6.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của cọc: 313

7.6.3 Kiểm tra chống nứt: 313

7.7 Kiểm tra ổn định đất nền quanh cọc: 314

CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN BẢN LIÊN TỤC NHIỆT

8.1 Giới thiệu về bản liên tục nhiệt. 317

8.2 Các thông số cơ bản ban đầu 318

8.3 Xác định nội lực: 318

8.3.1 Do tĩnh tải giai đoạn 2 và hoạt tải đặt trên kết cấu nhịp. 318

8.3.2 Xác định nội lực do tĩnh tải đặt trên kết cấu nhịp gây ra. 318

8.3.3 Nội lực do xe hai trục đặt trên kết cấu nhịp gây ra: 320

8.3.4 xác định nội lực do xe 3 trục dặt trên kết cấu nhịp gây ra: 322

8.3.5 Xác định ,y do tải trọng làn gây ra : 325

8.4 Dưới tác dụng của tải trọng nhiệt độ: 326

8.5 Nội lực gây ra trên bản liên tục nhịêt do lực hãm xe : 327

8.6 Nội lực cục bộ trên bản liên tục nhiệt : 327

8.6.1 Tính cho Xe 3 trục: 328

8.6.2 Trường hợp xe hai trục 330

8.6.3 Tải trọng làn : 330

8.7 Nội lực do tĩnh tải đat trên kết cấu nhịp gây ra 331

8.8 Xác định tổ hợp nội lực để tính cốt thép và kiểm toán: 331

8.8.1 Trường hợp 1: 331

8.8.2 Trường hợp 2: 332

8.9 Tính thép theo trường hợp cột chụi nén lệch tâm: 332

8.10 Kiểm tra nứt theo TTGH SD: 334

CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ GỐI CAO SU KÊ DẦM

9.1 Giới thiệu chung: 336

9.2 các thông số thiết kế gối cầu 336

9.3 Chọn kích thước sơ bộ cho gối cầu 337

9.4 Kiểm tra ứng suất nén của cao su: 337

9.5 Kiểm tra độ lún thẳng đứng của gối 338

9.6 Kiểm tra ổn định trượt của gối cầu 338

PHẦN THỨ TƯ

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

CHƯƠNG I: BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỦ ĐẠO

1.1 tổ chức thi công 339

1.1.1 Đảm bảo giao thông 339

1.1.2 Yêu cầu vật liệu chủ yếu và tổ chức vận chuyển 339

1.1.3 Mặt bằng thi công 342

1.1.4 Công tác chuẩn bị 342

1.2 biện pháp thi công một số hạng mục chủ yếu 343

1.2.1 Công nghệ thi công cọc khoan nhồi BTCT 343

1.2.2 Công tác thử cọc 345

1.2.3 Công nghệ chế tạo dầm Super - T 345

1.3 trình tự thi công 353

1.3.1 Thi công mố M1, M2 353

1.3.2 Thi công trụ T1, T2 354

1.3.3 Công tác lao phóng dầm Super Tee (có hai cách) 356

1.3.4 Công tác đổ dầm ngang: 357

1.3.5 Công tác đổ bêtông sàn: 357

1.3.6 Công tác làm bản liên tục nhiệt 358

1.3.7 Thi công lan can, lề bộ hành, lớp phủ : 358

1.3.8 Thi công đường 2 đầu cầu 358

1.4 một số vấn đề cần lưu ý khi thi công 259

1.5 tiến độ thi công 360

1.6 thiết bị thi công chủ yếu 360

1.7 tổ chức khai thác 361

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT

2.1 tính toán ván khuôn: 362

2.1.1 ván khuôn mố: 362

2.1.2 tính sườn tăng cường: 364

2.2 tính toán vách chống hố móng: 365

2.2.1 tính toán chiều sâu đóng cọc ván thép: 365

2.2.2 tính toán cọc ván thép theo điều kiện cường độ: 367

2.3 tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy 367

2.4 thiết kế thi công trụ t1 368

2.4.1 các số liệu tính toán 368

2.4.2 tính toán chiều dày lớp bêtông bịt đáy 368

2.4.3 tính toán cọc ván thép 369

2.4.4 tính toán ván khuôn trụ 372

*Tài liệu tham khảo . 37