[Đồ án] Thiết kế cầu dầm BTCT DƯL nhịp 33m tiết diện Super-T căng trước

Tải trọn bộ đồ án tốt nghiệp thiết kế cầu dầm Super-T 33m BTCT DƯL căng trước. Gồm thuyết minh tính toán chi tiết và bản vẽ kỹ thuật đầy đủ.

• Tác giả: Huỳnh Ngọc Phúc
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Trọng Tâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Trình Giao Thông
• Đề tài: Thiết Kế Cầu Dầm Btct Dưl Nhịp Giản Đơn Dài 33m Tiết Diện Super-T Căng Trước
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2019 - 2020
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đồ Án Thiết Kế Cầu Dầm Super T 33m BTCT DƯL

Đồ án thiết kế cầu dầm Super-T 33m BTCT DƯL là một công trình nghiên cứu toàn diện trong lĩnh vực công trình giao thông. Đề tài này được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM, Khoa Xây dựng, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Trọng Tâm. Công trình được thiết kế với tiết diện Super-T, sử dụng bê tông cốt thép dự lực (BTCT DƯL) cho nhịp giản đơn dài 33 mét. Đây là một ứng dụng thực tiễn của tiêu chuẩn 22TCN272-05 trong thiết kế cầu đường. Đồ án bao gồm so sánh 2 phương án sơ bộ, thiết kế kỹ thuật chi tiết và tổ chức thi công, thể hiện quy trình thiết kế cầu dầm hiện đại.

1.1. Định Nghĩa Và Phạm Vi Đề Tài

Cầu dầm Super-T 33m BTCT DƯL là công trình cầu vượt với khoảng cách nhịp chính 33m, được thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN272-05. Công trình phục vụ giao thông đường bộ với mặt cầu rộng B = 14m (phần xe chạy) + 2×1.5m (lề bộ hành) + lan can. Phạm vi thiết kế bao gồm kết cấu nhịp, mố và trụ cầu, nền móng và phương án thi công. Tiết diện Super-T được chọn vì khả năng chịu lực tốt và độ bền cao.

1.2. Tải Trọng Và Tiêu Chuẩn Thiết Kế

Công trình được thiết kế chịu tải trọng HL93 (tiêu chuẩn quốc tế) và tải trọng người. Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN272-05 là cơ sở pháp lý cho toàn bộ quá trình tính toán kỹ thuật và lựa chọn vật liệu. Khoảng thông thuyền 25×3.5m đảm bảo khả năng lưu thông giao thông thủy dưới cầu, là điều kiện bắt buộc cho cầu vượt sông.

II. Nội Dung Chính Của Đồ Án Thiết Kế Cầu Dầm

Đồ án thiết kế cầu dầm Super-T 33m bao gồm các phần nội dung chinh yếu nhằm đảm bảo tính toàn diện và khoa học. Phần đầu tiên là so sánh 2 phương án sơ bộ với các tiêu chí kinh tế, kỹ thuật và constructability. Phần thứ hai là thiết kế kỹ thuật chi tiết của mố cầu (bao gồm phần móng) và trụ cầu, kèm theo tính toán chi tiết. Phần thứ ba là thiết kế kỹ thuật kết cấu nhịp với tính toán ứng suất và biến dạng. Phần cuối cùng là tổ chức thi công, bao gồm lịch trình, phương pháp thi công và kiểm soát chất lượng.

2.1. So Sánh Phương Án Thiết Kế Sơ Bộ

Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, hai phương án được đề xuất và so sánh chi tiết. Mỗi phương án có ưu điểm và nhược điểm riêng về mặt kinh tế, kỹ thuật và thi công. Tiêu chí so sánh bao gồm chi phí xây dựng, thời gian thi công, độ bền công trình và khả năng duy trì. Phương án được chọn phải thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật, tiêu chuẩn thiết kế và điều kiện kinh tế tối ưu.

2.2. Thiết Kế Kỹ Thuật Mố Trụ Và Nền Móng

Thiết kế kỹ thuật mố cầu bao gồm tính toán tiết diện, cốt thép chính và cốt thép phân bố. Trụ cầu được tính toán dưới các tác dụng tĩnh và động, bao gồm tải trọng xe, tác dụng gió và chồng thêm. Nền móng được thiết kế dựa trên điều kiện địa chất và khả năng chịu lực của đất. Tất cả chi tiết kỹ thuật được thể hiện trên bản vẽ chi tiết theo tiêu chuẩn xây dựng.

III. Đặc Điểm Của Tiết Diện Super T Và Vật Liệu BTCT DƯL

Tiết diện Super-T là một hình dáng hiệu quả thường được sử dụng trong cầu dầm BTCT DƯL nhập khẩu. Hình dáng này kết hợp ưu điểm của tấm và dầm, cho phép chịu momen uốn lớn với khối lượng tối ưu. Bê tông cốt thép dự lực (BTCT DƯL) là vật liệu hiện đại, sử dụng cáp thép dự ứng lực cao để tăng khả năng chịu lực. Kết hợp này cho phép nhịp 33m mà vẫn đảm bảo an toàn và kinh tế. Ưu điểm chính bao gồm giảm trọng lượng, giảm biến dạng, tăng tuổi thọ công trình.

3.1. Đặc Tính Hình Học Tiết Diện Super T

Tiết diện Super-T có hình dáng đặc biệt với bề rộng lớn ở trên, hình dáng gọn ở dưới. Điều này tối ưu hóa khả năng chịu momen và giảm tải trọng riêng. Diện tích tiết diện được tính toán để đảm bảo ứng suất an toàn dưới tất cả tác dụng tải trọng. Bán kính quán tính được kiểm tra để ngăn chặn uốn cong bất ổn định.

3.2. Ưu Điểm Bê Tông Cốt Thép Dự Lực

BTCT DƯL sử dụng ứng suất ban đầu trên cáp dự lực để vượt trội hơn bê tông thường. Điều này giảm khe nứt và tăng độ bền của công trình. Khả năng chịu lực được nâng cao đáng kể, cho phép nhịp lớn với tiết diện nhỏ hơn. Tuổi thọ công trình được kéo dài do giảm ứng suất kéo.

IV. Quá Trình Thực Hiện Và Kết Quả Đồ Án

Đồ án thiết kế cầu dầm Super-T 33m BTCT DƯL được hoàn thành trong 3 tháng tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM. Quá trình thực hiện tuân theo quy trình khoa học, bắt đầu từ thu thập số liệu, thiết kế sơ bộ, so sánh phương án, đến thiết kế kỹ thuật chi tiết. Kết quả cuối cùng bao gồm thuyết minh kỹ thuật đầy đủ, bản vẽ chi tiết theo tiêu chuẩn quốc tế với song ngữ Anh-Việt, và phương án thi công cụ thể. Đồ án được đánh giá bởi cả giảng viên hướng dẫn lẫn giảng viên phản biện, đảm bảo chất lượng học thuật cao.

4.1. Các Giai Đoạn Thực Hiện Đồ Án

Giai đoạn 1: Thu thập số liệu về địa hình, địa chất, tải trọng thiết kế. Giai đoạn 2: Thiết kế sơ bộ 2 phương án và so sánh theo tiêu chí kinh tế-kỹ thuật. Giai đoạn 3: Thiết kế kỹ thuật chi tiết mố, trụ, nền móng theo tiêu chuẩn 22TCN272-05. Giai đoạn 4: Thiết kế kỹ thuật kết cấu nhịp với tính toán ứng suất chi tiết. Giai đoạn 5: Lập kế hoạch thi công và kiểm soát chất lượng.

4.2. Kết Quả Chính Và Giá Trị Thực Tiễn

Kết quả đồ án bao gồm 80+ bản vẽ chi tiết, tính toán kỹ thuật đầy đủ, so sánh phương án và phương án thi công. Công trình có giá trị thực tiễn cao, có thể áp dụng trực tiếp cho các dự án cầu tương tự. Kỹ thuật dự lực được ứng dụng chi tiết, thiết kế sơ bộ được so sánh khoa học. Đồ án góp phần nâng cao chất lượng đào tạo và chuẩn bị kỹ năng cho kỹ sư xây dựng giao thông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA XÂY DỰNG BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN DÀI 33M TIẾT DIỆN SUPER - T CĂNG TRƯỚC GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm SVTH: HUỲNH NGỌC PHÚC MSSV: 15127087 Lớp: 151272B Học kỳ: 01 Năm học: 2019 – 2020 TP. HCM – 02/2020 NHIEÄM VUÏ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø teân sinh vieân: HUỲNH NGỌC PHÚC MSSV:15127087 TEÂN ÑEÀ TAØI: THIEÁT KEÁ CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL NHÒP GIAÛN ÑÔN TIEÁT DIEÄN SUPER T CAÊNG TRÖÔÙC 1.

Soá lieäu: Khoå caàu: B = 14(phaàn xe chaïy) + 2x1,5(leà boä haønh) + (lan can töï choïn) Chieàu daøi nhòp: L = 33 m Khoå thoâng thuyeàn: 25x3.5m Taûi troïng: HL 93, taûi troïng ngöôøi Tieâu chuaån thieát keá: 22TCN272 – 05 Maët caét soâng cho tröôùc: töï tìm maët caét soâng Yeâu caàu: Thieát keá 2 phöông aùn sô boä(coù so saùnh phöông aùn) Thieát keá kyõ thuaät 1 moá vaø 1 truï(bao goàm caû phaàn moùng) Thieát keá kyõ thuaät moät phöông aùn keát caáu nhòp Thieát keá kyõ thuaät toå chöùc thi coâng 2. NGAØY HOAØN THAØNH: 12/02/2020 Giaùo vieân höôùng daãn LÔØI CAÛM ÔN  Sau 3 thaùng laøm ñoà aùn toát nghieäp, ñöôïc söï giuùp ñôõ nhieät tình cuûa giaùo vieân höôùng daãn laø Thaày Nguyeãn Trọng Tâm , quyù thaày coâ trong toå boä moân vaø baïn beø, … cuøng vôùi vieäc vaän duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ ñöôïc hoïc töø tröôùc ñeán nay, em ñaõ hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp cuûa mình. Trong quaù trình laøm ñoà aùn, em nhaän thaáy caùc kieán thöùc thaày coâ ñaõ truyeàn ñaït laø heát söùc caàn thieát vaø quyù baùu. Ñoù chính laø haønh trang cho em vöõng böôùc vaøo cuoäc soáng vaø chaép caùnh cho em thöïc hieän nhöõng öôùc mô cuûa mình.

Ñeå vöõng chaéc hôn trong böôùc ñöôøng keá tieáp cuûa mình thì em caàn phaûi khaúng ñònh mình thoâng qua laàn baûo veä naøy. Chính vì theá em raát mong nhaän ñöôïc söï uûng hoä vaø giuùp ñôõ cua quyù thaày coâ, baïn beø… ñeå ñoà aùn toát nghieäp cuûa em ñöôïc hoaøn thieän. Trong quaù trình laøm ñeà taøi, maëc duø em ñaõ coá gaéng heát söùc nhöng haïn cheá veà kieán thöùc baûn thaân cuõng nhö veà thôøi gian neân khoâng traùnh khoûi coù nhöõng sai soùt. Cuoái cuøng, em xin chaân thaønh caûm ôn söï chæ baûo aân caàn cuûa Thaày Nguyeãn Trọng Tâm, cuøng toaøn theå quyù thaày coâ trong boä moân vaø baïn beø ñaõ nhieät tình giuùp ñôõ vaø höôùng daãn em trong thôøi gian laøm ñoà aùn toát nghieäp.

Veà phaàn mình em xin höùa seõ heát söùc coá gaéng mang nhöõng kieán thöùc ñaõ ñöôïc hoïc ñeå vaän duïng vaøo thöïc teá goùp phaàn coâng söùc nhoû beù cuûa mình vaøo coâng cuoäc xaây döïng vaø ñoåi môùi cuûa ngaønh giao thoâng vaän taûi nöôùc nhaø. Tp Hoà Chí Minh, ngaøy 12 thaùng 02 naêm 2020 Sinh vieân Huỳnh Ngọc Phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA XÂY DỰNG – NGÀNH CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: HUỲNH NGỌC PHÚC Tên đề tài: THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN DÀI 33M TIẾT DIỆN SUPER-T CĂNG TRƯỚC Yếu Trung bình Khá Giỏi Điểm 1 2 3 4 Trình bày thuyết minh Trình bày thuyết minh theo format Thuyết Trình bày thuyết minh theo không theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi như các đề Trình bày thuyết minh theo minh format chuẩn nhưng còn một chuẩn, không thống nhất mục không rõ ràng, các bảng biểu, hình format chuẩn, rõ ràng. vài lỗi nhỏ.

vẽ, công thức không được đánh số. 1 2 3 4 Trình bày bản vẽ không Trình bày bản vẽ theo format chuẩn, Trình bày bản vẽ theo format Trình bày bản vẽ theo format Bản vẽ theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi về đường nét, font chuẩn nhưng còn một vài lỗi chuẩn, rõ ràng, phân bố bản vẽ không thống nhất giữa chữ, bố trí lộn xộn.7 1 có song Có song ngữ Anh – Việt Có song ngữ Anh – Việt nhưng ngữ nhưng còn nhiều sai sót từ ít hay không sai sót từ vựng, Anh- Chỉ có tiếng Việt Chỉ có tiếng Anh vựng, ngữ pháp (sai sót trên ngữ pháp (sai sót dưới 30% số Việt 30% số lượng bản vẽ) lượng bản vẽ) Thiết kế 0 0.7 1 bản vẽ phối Có phối cảnh công trình và Có phối cảnh công trình và Có phối cảnh công trình nhưng không cảnh Không có phối cảnh cảnh quan xung quanh nhưng cảnh quan xung quanh nhưng ở có chèn cảnh quan xung quanh. màu sắc ở mức độ trung bình. mức độ khá trở lên Kết luận: □ Cho bảo vệ □ Không cho bảo vệ Điểm tổng /10 Nhận xét – ý kiến khác: (GV nêu những nhận xét chung (nếu có), những sai sót trong thuyết minh, bản vẽ hoặc những góp ý cho sinh viên): …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA XÂY DỰNG – NGÀNH CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: HUỲNH NGỌC PHÚC Tên đề tài: THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN DÀI 33M TIẾT DIỆN SUPER-T CĂNG TRƯỚC Yếu Trung bình Khá Giỏi Điểm 1 2 3 4 Trình bày thuyết minh Trình bày thuyết minh theo format Thuyết Trình bày thuyết minh theo không theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi như các đề Trình bày thuyết minh theo minh format chuẩn nhưng còn một chuẩn, không thống nhất mục không rõ ràng, các bảng biểu, hình format chuẩn, rõ ràng. vài lỗi nhỏ. vẽ, công thức không được đánh số.

1 2 3 4 Trình bày bản vẽ không Trình bày bản vẽ theo format chuẩn, Trình bày bản vẽ theo format Trình bày bản vẽ theo format Bản vẽ theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi về đường nét, font chuẩn nhưng còn một vài lỗi chuẩn, rõ ràng, phân bố bản vẽ không thống nhất giữa chữ, bố trí lộn xộn.7 1 có song Có song ngữ Anh – Việt Có song ngữ Anh – Việt nhưng ngữ nhưng còn nhiều sai sót từ ít hay không sai sót từ vựng, Anh- Chỉ có tiếng Việt Chỉ có tiếng Anh vựng, ngữ pháp (sai sót trên ngữ pháp (sai sót dưới 30% số Việt 30% số lượng bản vẽ) lượng bản vẽ) Thiết kế 0 0.7 1 bản vẽ phối Có phối cảnh công trình và Có phối cảnh công trình và Có phối cảnh công trình nhưng không cảnh Không có phối cảnh cảnh quan xung quanh nhưng cảnh quan xung quanh nhưng ở có chèn cảnh quan xung quanh. màu sắc ở mức độ trung bình. mức độ khá trở lên Kết luận: □ Cho bảo vệ □ Không cho bảo vệ Điểm tổng /10 Nhận xét – ý kiến khác: (GV nêu những nhận xét chung (nếu có), những sai sót trong thuyết minh, bản vẽ hoặc những góp ý cho sinh viên): ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Giảng viên phản biện ÑATN: TK CAÀU DAÀM SUPER–T GVHD: TS.

Nguyễn Trọng Tâm MUÏC LUÏC PHAÀN I : TOÅNG QUAN Chöông I : Ñaëc ñieåm vò trí thieát keá. 10 Chöông II : Caùc soá lieäu thieát keá. 14 Chöông III : Caùc tieâu chuaån kó thuaät lieân quan. 15 PHAÀN II: THIEÁT KEÁ SÔ BOÄ VAØ SO SAÙNH PHÖÔNG AÙN Chöông I : Thieát keá sô boä phöông aùn I.

Choïn sô ñoà keát caáu nhòp:. Caùc ñaëc tröng vaät lieäu söû duïng:. Thieát keá sô boä. 21 Baûng toång hôïp khoái löôïng.

29 Chöông II : Thieát keá sô boä phöông aùn II. Choïn sô ñoà keát caáu nhòp:. Caùc ñaëc tröng vaät lieäu söû duïng:. Tính toaùn daàm theùp lieân hôïp beâ toâng coát theùp.

Trình töï thi coâng. Toå chöùc thi coâng. 88 Baûng toång hôïp khoái löôïng. 89 Chöông III : So saùnh löïa choïn phöông aùn.

Veà kinh keá. Veà kyõ thuaät. Veà myõ quan. Veà duy tu baûo döôõng.

93 SVTH : Huỳnh Ngọc Phúc TRANG: 5 ÑATN: TK CAÀU DAÀM SUPER–T GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm PHAÀN III: THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT Chöông I : Lan can, leà boä haønh. Leà boä haønh. 102 Boá trí coát theùp.

112 Chöông II : Baûn maët caàu. Caáu taïo baûn maët caàu. Ngoaïi löïc taùc dung. Noäi löïc baûn giöõa.

Noäi löïc baûn bieân. Tính toaùn coát theùp. Kieåm tra ñieàu kieän chòu nöùt. 123 Chöông III : Daàm ngang.

Khaùi quaùt chung. Noäi löïc do tónh taûi taùc duïng. Noäi löïc do hoaït taûi taùc duïng. Toå hôïp noäi löïc.

Tính toaùn coát theùp chòu momen aâm. Tính toaùn coát theùp chòu momen döông. Kieåm tra ñieàu kieän chòu nöùt. Thieát keá löïc caét, boá trí coát ñai.

138 Chöông IV : Daàm chuû. 142 SVTH : Huỳnh Ngọc Phúc TRANG: 6 ÑATN: TK CAÀU DAÀM SUPER–T GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm 4.1 Soá lieäu thieát keá .2 Thieát keá caáu taïo. Kích thöôùc maët caét ngang caàu.

Caáu taïo daàm chuû. Tính toaùn ñaëc tröng hình hoïc. Heä soá phaân boá taûi troïng .3 Xaùc ñònh noäi löïc taïi caùc maët caét ñaëc tröng. Tónh taûi taùc duïng leân moät daàm chuû.

Hoaït taûi HL93. Ñöôøng aûnh höôûng momen vaø löïc caét taïi caùc maët caét ñaëc tröng .4 Toå hôïp noäi löïc theo caùc TTGH .5 Tính toaùn boá trí coát theùp. Boá trí theùp döï öùng löïc. Tính toaùn ñaëc tröng hình hoïc khi coù caùp .6 Tính toaùn caùc maát maùt öùng suaát.

Maát maùt öùng suaát do co ngaén ñaøn hoài. Maát maùt öùng suaát do co ngoùt. Maát maùt öùng suaát do töø bieán. Maát maùt öùng suaát do töï chuøng coát theùp.

Toång maát maùt öùng suaát. Kieåm tra khaû naêng chòu uoán cuûa daàm trong giai ñoaïn truyeàn löïc. Kieåm tra khaû naêng chòu uoán ôû Traïng Thaùi Giôùi Haïn Söû duïng. Kieåm toaùn söùc khaùng uoán danh ñònh.

Kieåm toaùn ñoä voàng, ñoä voõng. Tính duyeät theo löïc caét, xoaén. 203 Chöông V : Tính toaùn mố caàu. 211 SVTH : Huỳnh Ngọc Phúc TRANG: 7 ÑATN: TK CAÀU DAÀM SUPER–T GVHD: TS.

Nguyễn Trọng Tâm 5. Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân keát caáu. Toå hôïp taûi troïng. Thieát keá coát theùp cho caùc maët caét.

Thieát keá coát theùp cho töôøng thaân. Thieát keá coát theùp cho töôøng ñænh. Tính toaùn thieát keá töôøng caùnh. Thieát keá moùng moá.

256 Chöông VI : Tính toaùn truï caàu. Caùc kích thöôùc cô baûn. Caùc ñieàu kieän cô baûn. Soâ lieäu keát caáu phaàn treân.

Vaät lieäu söû duïng. Taûi troïng taùc duïng leân keát caáu. Toå hôïp taûi troïng taùc duïng leân xaø muõ. Toå hôïp taûi troïng taùc duïng leân ñænh beä truï.

Thieát keá coát theùp. Thieát keá coát theùp cho xaø muõ .