CHƯƠNG I: QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT Toàn bộ nhịp được chia làm 1 phân đoạn thi công, phân đoạn thi công xong sẽ đẩy ván khuôn 1. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ tới để thi công phân đoạn tiếp theo. Thời gian thi công phân đoạn là 14 ngày. Quy trình thiết kế • Tiêu chuẩn thiết kế : TCXDVN 104-07.
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô: TCVN 4054-05 • Qui mô thiết kế : 2x24m (2 nhịp liên tục) - Tiêu chuẩn thiết kế cầu – đường bộ: TCVN 11823-2017 • Tải trọng thiết kế: - Hoạt tải HL93 1. Nguyên tắc thiết kế • Mặt xe chạy: B1= 13m - Công trình được thiết kế với tuổi thọ 100 năm, có kết cấu thanh thoát phù hợp với quy mô • Lan can + lề công vụ: B2= 1,5m của tuyến đường. • Tổng bề rộng cầu: B= B1+2 B2=16m - Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch , phân tích tương lai của tuyến đường. • Dạng kết cấu nhịp: Cầu dầm - Thời gian thi công ngắn.
• Dạng mặt cắt: Bản khoét lỗ tròn - Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng. • Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng lực - Giá thành xây lắp thấp. • Công nghệ chế tạo : Căng sau 1. Quy mô xây dựng • Cấp bê tông: Dầm chủ: f 'c = 50Mpa - Cầu được thiết kế vĩnh cữu với tuổi thọ >100 năm c =25 kN/ m3 1.
Cấp đường thiết kế • Tỷ trọng bê tông: - Cấp đường thiết kế: đường cấp II đồng bằng với vận tốc v=60 Km/h • Loại cốt thép DUL: tao thép cường đọ cao theo tiêu chuẩn ASTM A416-99 Grece 270(Liuzhou 1. Tải trọng thiết kế OVM Construction Machinery Co. Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu: TCVN 11823-2017 • Thép thường: - Hoạt tải thiết kế : HL93 + Thép có gờ CII: f yv =280MPa - Tải trọng người : 3 KN/m2 + Thép có gờ CIII: f y =420MPa b. Hệ số tải trọng - Tĩnh tải DC: 𝛾𝐷𝐶 = 1.25 - Tĩnh tải DW: 𝛾𝐷𝑊 = 1.5 - Hoạt tải LL: 𝛾𝐿𝐿 = 1.
Hệ số xung kích - IM=1+33/100=1. Khẩu độ thông thuyền - Vì là cầu vượt cạn nên ta xem như không có khẩu độ thông thuyền 1. Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp - Giả thuyết đồ án tốt nghiệp thể hiện bước thiết kế kỹ thuật ( sau khi đã chọn phương án thiết kế cơ sở): - Nhiệm vụ chính của đồ án tốt nghiệp bao gồm: + Kết cấu dầm chủ + Kết cấu trụ(không bao gồm bệ cọc , mố , và nhịp dẫn) + Trình tự thi công chính SVTH: NGUYỄN VĂN NAM MSSV:15127077 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN DUY LIÊM CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG Lớp 3(L3): Đất sét màu xám xanh xám nâu,trạng thái nửa cứng: 2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH , ĐỊA MẠO Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Chiều dày lớp m 8 − Mặt cắt ngang khu vực cầu đi qua tương đối đối xứng , hai bên mố trụ địa hình bằng phẳng , thuận lợi cho việc tạo mặt bằng phục vụ thi công.
Các chỉ tiêu cơ lý: − Khu vực cầu có một số nhà dân nằm đường hiện hữu , quy mô nhà chủ yếu là nhà tạm , cấp Trọng lượng thể tích T/m3 1.959 4, có một vài nhà vừa xây dựng. − Có thể bố trí công trường ở 2 bên đầu cầu. Dung trọng đẩy nổi T/m3 0.979 − Việc vận chuyển vật tư, thiết bị thi công đến công trường thực hiện bằng đường bộ. Lực dính Kg/cm2 0.
ĐỊA CHẤT Góc ma sát trong 25°20′ Lớp 1(L1): Đất sét lẫn hữa cơ,trạng thái mềm dẻo: SPT trung bình(búa/30cm) 28 Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Chiều dày lớp m 3 Lớp 4(L4): Cát hạt vừa,trạng thái cứng: Các chỉ tiêu cơ lý: Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Trọng lượng thể tích T/m3 1.738 Chiều dày lớp m 8 Dung trọng đẩy nổi T/m3 0.812 Các chỉ tiêu cơ lý: Lực dính Kg/cm2 0.175 Trọng lượng thể tích T/m3 1.853 Góc ma sát trong 7°10′ Dung trọng đẩy nổi T/m3 1.018 SPT trung bình(búa/30cm) 3 Lực dính Kg/cm2 0.032 Góc ma sát trong 23°10′ Lớp 2(L2): Đất sét màu xâm xanh,trạng thái nửa cứng: SPT trung bình(búa/30cm) 40 Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Chiều dày lớp m 6 Lớp 5(L5): Cát hạt trung, trạng thái cứng: Các chỉ tiêu cơ lý: Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Trọng lượng thể tích T/m3 1.407 Chiều dày lớp m 8 Dung trọng đẩy nổi T/m3 0.404 Các chỉ tiêu cơ lý: Lực dính Kg/cm2 0.207 Trọng lượng thể tích T/m3 1.86 Góc ma sát trong 4°30′ Dung trọng đẩy nổi T/m3 1.012 SPT trung bình(búa/30cm) 7 Lực dính Kg/cm2 0.015 Góc ma sát trong 24°10′ SVTH: NGUYỄN VĂN NAM MSSV:15127077 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN DUY LIÊM SPT trung bình(búa/30cm) 62 CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2. ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN − Thiết kế một cầu vĩnh cửu vượt cạn trên đường ô tô với các số liệu như sau 2. Khí hậu + Mặt cắt ngang đường và số liệu địa chất như trên, chiều rộng cầu vợt qua là khoảng hơn 50m.
− Vùng đồng bằng Nam Bộ nói chung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng năm trong miền + Khổ cầu G=16m khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm quanh năm, có sự phân hóa theo mùa sâu sắc. Hàng + Quy trình thiết kế: TCVN 11823-2017 năm có hai mùa rõ rệt : mùa mưa và mùa khô. + Tải trọng thiết kế: HL93 − Mùa khô trùng với gió mùa Đông vốn là luồn gió tín phong ổn định , mùa mưa trùng với + Vận tốc thiết kế: V=60 km/h gió mùa Hạ mang lại những khối không khí nhiệt đới và xích đạo nóng ẩm với những nhiễu động khí quyển thường xuyên. SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÚC TẠI CHỖ TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 2.
Nhiệt độ ❖ Đặc điểm của biện pháp: − Đặc trưng cơ bản của khí hậu vùng này là cps một nền nhiệt độ cao và hầu như không có − Đà giáo cố định bằng gỗ hoặc bằng thép bố trí ngay bên dưới của nhịp cần đổ bê tông => những thay đổi đáng kể trong năm. không đảm bảo tĩnh không dưới cầu, chịu ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên ( địa hình , địa − Nhiệt độ trung bình năm vùng này đạt tới (26-27) độ C. Chênh lệch giữa nhiệt độ trung chất, thủy văn…). Khi muốn di chuyển tới vị trí khác phải tháo dỡ hoàn toàn => thi công bình tháng nóng nhất và lạnh nhất không quá (4-5) độ C.
bằng đà giáo cố định đòi hỏi lượng chi phí và nhân công. − Thi công đúc trên đà giáo cố định rất nhạy cảm với biến dạng của đà giáo, dễ phát sinh các 2. Độ ẩm vết nứt trong quá trình bê tông ninh kết do biến dạng đà giáo=> khi thi công phải có biện − Khu vực dự án có độ ẩm trung bình năm là 80%, thời kì ẩm ướt nhât là 85%,thời kì khô pháp tạo độ võng cho đà giáo. − Khi thi công kết cấu ứng suất trước phải áp dụng biện pháp kéo sau.
− Sau khi bê tông đã đủ khả năng chịu được trọng lượng bản thân mới được tiến hành hạ giáo=> thời gian thi công kéo dài. − Ưu điểm: thi công khá thuận lợi , không cần tay nghề công nhân bậc cao. ❖ Phạm vi áp dụng: − Thi công đổ bê tông trên đà giáo cố định có thể áp dụng cho tất cả các dạng kết cấu, mặt cắt và chiều dài nhịp tuy nhiên cần xem xét tới vấn đề kinh tế trong quá trình thi công. Phổ biến áp dụng chủ yếu cho các cầu có kết cấu tĩnh định , có tiết diện ngang không phức tạp, bề ngang hẹp với khẩu độ nhịp hợp lý < 35m và cầu ít nhịp.
GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 3. Căn cứ thành lập giải pháp thiết kế − Khả năng vượt được khẩu độ nhịp < 35m => phù hợp với nhịp cầu thiết kế. − Ưu điểm: + Bê tông tại chỗ là hình thức xây dựng rẻ hơn cho các kết cấu nhỏ. Chi phí bảo trì của kết cấu bê tông đúc tại chỗ thấp hơn so với kết cấu bê tông đúc sẵn.
+ Cần nhiều lao động hơn. Lao động được yêu cầu tại công trường có tay nghề không quá cao. Các nhà thầu địa phương cũng có thể xây dựng cấu trúc. Bê tông đúc tại chỗ không yêu cầu thiết bị hiện đại.
SVTH: NGUYỄN VĂN NAM MSSV:15127077 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN DUY LIÊM + Số lượng mối nối có trong hệ thống kết cấu ít hơn. Khả năng chống chịu động đất và gió CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN LAN CAN VÀ LỀ BỘ HÀNH tốt hơn. Các phần tử không thể được sử dụng trước. Các phân tử không được thiết kế cho 4.
LAN CAN bất kỳ tải trọng hoặc ứng suất nào như vậy. Có ràng buộc về chiều dài và hình dạng của 4. Thanh lan can phân tử. Bê tông tại chỗ mang đến một đặc điểm kiến trúc nguyên khối.
- Chọn thanh lan can thép ống: + Đường kính ngoài: D=100(mm) 3. Bố trí chung cầu + Đường kính trong: d=90(mm) − Sơ đồ bố trí chung toàn cầu: 24+24(m). - Khoảng cách 2 cột lan can là 2000 mm − Chiều dài toàn cầu: L=48(m). - Khối lượng riêng thép lan can:𝛾𝑠 = 0.785 ∗ 10−4 (𝑁/𝑚𝑚3 ) − Cầu được bố trí nằm ngang và nối tiếp với đường thẳng.
- Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có 𝑓𝑦 = 250 𝑀𝑃𝑎 − Cầu gồm 2 nhịp, bối trí theo sơ đồ (24+24) m , kết cấu dầm hộp khoét lỗ tròn liên tục, thi 4. Tải trọng tác dụng lên thanh lan can: - Tĩnh tải: trọng lượng tính toán của bản thân lan can công theo công nghệ đúc tại chỗ trên đà giáo cố định. − Khe co giãn: ∆𝐿 = 𝐿 × 10−5 × ∆𝑡 = 480 × 10−5 × 30 = 1.44(cm) => chọn khe 5 cm D2 − d 2 1002 − 902 g DC = S = 0. Mặt cắt ngang cầu - Hoạt tải xét cho phương đứng và phương ngang: ❖ Các thông số về mặt cắt ngang cầu: W=0.37 N/mm phân bố đều Các thông số Giá trị Đơn vị 𝑃𝑡𝑡 =890 N tập trung ( đặt theo phương hợp lực của 2 phương) - Sơ đồ truyền tải: Bề rộng làn xe 2x3.37 N/mm P Bề rộng lan can 2x1.5 m và lề bộ hành DC=0.12 N/mm Bề rộng cầu 16 m W 2000 Hình 4.1: sơ đồ tính thanh lan can 4.
Nội lực lớn nhất ở giữa nhịp: η là hệ số điều chỉnh tải trọng: = D R I = 0.95 hệ số dẻo D = 0.95 hệ số dư thừa D = 0.95 hệ số quan trọng - 𝛾 là hệ số tải trọng (𝛾𝐷𝐶 = 1.25 với tĩnh tải, 𝛾𝐿𝐿 = 1.