CHƯƠNG 1 : QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT Hình 10. 3 Mô hình cầu vòm bằng chương trình Midas Civil 2019. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ Hình 10. 4 Hình ảnh khai báo gia đoạn thi công vành vòm nhịp 75m.
5 Khai báo chuyển vị tại nút trong civil midas 2019. Quy trình thiết kế Hình 10. 6 Hình Mô hình làm việc của cầu vòm nhịp 75m .96 -Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 11823-2017 Thiết kế cầu đường bộ mới Hình 10. 7 Hình Biểu đồ lực dọc của vòm chính ở trạng thái giới hạn cường I nhịp vòm 75m .96 -Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 4054-2005 Đường ô tô- Yêu cầu thiết kế Hình 10.
8 Hình biểu đồ Moment của vòm chính ở trạng thái giới hạn cường độ 1 nhịp vòm 75m -Tiêu chuẩn quốc gia: TCXDVN 104-2007 .96 -Tiêu chuẩn nghành: TCN 272-05 Hình 10. 9 Biểu đồ lực căng trong cáp thanh cáp treo ở trạng thái giới hạn cường độ 1.97 Ghi chú : Hình 10. 10 Hình chuyển vị thẳng đứng .97 - Tham khảo Quy trình Thiết kế và thi công kết cấu bê tông ống thép CECS 28-90 Hình 10. 11 Sơ độ ứng xử của cột khi chịu tải dọc trục và moment .101 - Quy phạm thiết kế cầu dây văng trên đường ôtô JTJ 027-86 của Trung Quốc Hình 10.
12 Sơ đồ tính toán cột tổ hợp. Nguyên tắc thiết kế Hình 12. 1 Hình ảnh bố trí chung tiết diện chân vòm .118 - Công trình được thiết kế với quy mô vĩnh cữu, có kết cấu thanh thoát phù hợp với quy mô Hình 12. 2 Giao diện mô phỏng chân vòm .119 của tuyến đường và vị trí xây dựng; Hình 12.
3 Hình ảnh khai báo vật liệu trong phần mền ansys 2022 .119 - Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch, phân tích ý nghĩa thực tế, kinh tế của tuyến đường; Hình 12. 4 Hình ảnh tiết diện chần vòm thép .120 - Thời gian thi công ngắn; Hình 13. 1 Bố trí chung trụ P3,P4 .126 - Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng; Hình 14. 1 Hình ảnh chiếu sáng phối cảnh và hệ thống phun nước cầu vòm nhịp 50m+75m+50m - Giá thành xây lắp thấp; .134 - Đáp ứng tốt tiêu chí mỹ quan công trình; Hình 14.
2 Hình ảnh phối cảnh hệ thống phun nước chiếu sáng cầu vòm .3 Quy mô xây dựng - Cầu được thiết kế vĩnh cửu với tuổi thọ >100 năm 1.4 Cấp đường thiết kế - Cấp đường thiết kế: Đường cấp III đồng bằng với vận tốc v = 60 (km/h) 1.5 Tải trọng thiết kế a. Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu: TCVN 11823 - 2017 - Hoạt tải thiết kế: HL93 - Tải trọng người: 3 KN/m2 - Tiêu chuẩn thiết cầu của Mỹ tái bản lần 6: AASHTO LRFD 2012 (áp dụng phần mềm MIDAS CIVIL) 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=1.6 Khẩu độ thông thuyền - Sông thông thuyền cấp IV, khổ BxH=40x5 m tính từ mực nước thông thuyền H=5% 1.7 Tần suất lũ thiết kế Tần suất lũ thiết kế P=1% 1.8 Phạm vi thiết kế : Do khối lượng đồ án về cả thuyết minh và bản vẽ khá nhiều nên tính toán : - kết cấu nhịp bao gồm: nhịp vòm giữa 75m + Kết cấu nhịp chính (dầm ngang,dầm dọc,.) + Cáp dự ứng lực + Trụ cầu Sinh viên thực hiện : Lâm Khả Kỳ - MSSV :18127025 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CẦU VÒM NHỒI BÊ TÔNG – THUYẾT MINH GVHD: TS.
NGUYỄN DUY LIÊM CHƯƠNG 2 : ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG Đá vôi màu xám đen, xám xanh phong hóa 5a 4 10 26.5 1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO trung bình, nứt nẻ Đá sỏi, cuội dăm kết màu nâu tím,xám - Địa hình khu vực xây dựng cầu tương đối bằng phẳng, độ chênh cao không lớn, tạo điều kiện 5b 3.6 trắng phong hóa trung bình nứt nẻ. thuận lợi cho quá trình khảo sát và xây dựng. + Lớp 1 : Sét pha màu xám vàng nâu đỏ lẫn dăm sạn trạng thái dẻo mềm, có độ dày trung bình từ 0.5m + Lớp 2 : Sét pha màu vàng, nâu vàng trạng thái dẻo mềm, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau : Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Độ ẩm W % 29.6 Dung trọng k g/cm3 1.71 Hệ số rỗng e 0.888 Giới hạn chảy WL % 45.7 Giới hạn dẻo WP % 27. 1 Hình ảnh vị trí địa lý tỉnh Kiên Giang Chỉ số dẻo IP % 15.9 Cường độ kháng cắt không thoát nước kN/m2 34.1 Địa chất công trình Giá trị N của SPT(búa/30cm) 16-27 - Trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất công trình ngoài thực địa và kết quả thí nghiệm mẫu đất có + Lớp 3a : Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa thể phân địa tầng từ trên xuống dưới như sau : cứng, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau : Chiều Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB C γw (kN/m3) Lớp đất Loại đất sâu ϕ (độ) (kN/m2) Độ ẩm W % 27.5 (m) Sét pha màu xám vàng nâu đỏ lẫn dăm sạn Dung trọng k g/cm3 1.38 Hệ số rỗng e trạng thái dẻo mềm 0.612 Sét pha màu vàng, nâu vàng trạng thái dẻo Giới hạn chảy WL % 43.07 Giới hạn dẻo WP % 25.
Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa Chỉ số dẻo IP % 17.5 3a màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa 11.59 Cường độ kháng cắt không thoát nước kN/m2 36.1 cứng Giá trị N của SPT(búa/30cm) 40-50 Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa 3b màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa 12.59 cứng + Lớp 3b : Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa Sạn sỏi lẫn cuội màu nâu vàng, xám vàng cứng, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau : 3c 11.52 kết cấu rất chặt Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Đá sỏi, cuội dăm kết màu nâu tím, xám 4a trắng phong hóa mạnh, nứt nẻ, dập vỡ xen 12.6 kẹp sét Dung trọng k g/cm3 1.71 Đá sỏi, cuội dăm kết màu nâu tím,xám Hệ số rỗng e 0.918 4b trắng phong hóa mạnh,nét nẻ,dập vở xen Giới hạn chảy WL % 37. Giới hạn dẻo WP % 26.8 Chỉ số dẻo IP % 16.9 Cường độ kháng cắt không thoát nước kN/m2 37.1 Sinh viên thực hiện : Lâm Khả Kỳ - MSSV :18127025 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CẦU VÒM NHỒI BÊ TÔNG – THUYẾT MINH GVHD: TS. NGUYỄN DUY LIÊM Giá trị N của SPT(búa/30cm) 40-50 2 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 2.1 Khí hậu + Lớp 4a : Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa Kiên Giang có đủ các dạng địa hình từ đồng bằng, núi rừng và biển đảo. Trong đó, phần đất liền có địa hình tương đối bằng phẳng, thấp dần từ đông bắc xuống tây nam.
Do nằm ở vĩ độ thấp cứng, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau : và giáp biển nên Kiên Giang có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm nhiệt độ trung Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB bình hàng tháng từ 27 – 27,50C. Kiên Giang không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão nhưng lượng nước mưa do bão chiếm một tỷ trọng đáng kể, nhất là vào cuối mùa mưa. Mùa mưa bắt đầu Độ ẩm W % 30.2 từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Lượng mưa trung bình hàng Dung trọng k g/cm3 1.000 mm ở đất liền và 2.800 mm ở vùng đảo Phú Quốc.
Khí Hệ số rỗng e 0.948 hậu Kiên Giang rất ít thiên tai, không rét, không có bão đổ bộ trực tiếp, ánh sáng và nhiệt lượng Giới hạn chảy WL % 46.8 dồi dào, nên rất thuận lợi cho nhiều loại cây trồng và vật nuôi sinh trưởng Giới hạn dẻo WP % 28.2 Nhiệt độ Chỉ số dẻo IP % 17.7 - Đặc trưng cơ bản của khí hậu vùng này là có một nền nhiệt độ cao và hầu như không có những Cường độ kháng cắt không thoát nước kN/m2 38.1 thay đổi đáng kể trong năm; Giá trị N của SPT(búa/30cm) 16-27 - Nhiệt độ trung bình năm vùng này đạt tới (27-27. Chênh lệch giữa nhiệt độ trung bình + Lớp 5 a: Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa tháng nóng nhất và lạnh nhất không quá (4-5)0C2.3 Độ ẩm cứng, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau : - Khu vực dự án có độ ẩm trung bình năm là 80%, thời kì ẩm ướt nhất là 85%, thời kì khô nhất là 70%; Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB 2.3 Các thông số về thủy văn Độ ẩm W % 21.23m Dung trọng k g/cm3 1.75 m Hệ số rỗng e 0.26m Giới hạn chảy WL % 57.34m Giới hạn dẻo WP % 19.8 Tĩnh không đường chui dưới cầu: do các đường chui dưới cầu là đường phố nội bộ nên chiều cao Chỉ số dẻo IP % 15.9 tĩnh không kiến nghị H>4,5m, bề rộng theo bề rộng đường quy hoạch. Cường độ kháng cắt không thoát nước kN/m2 36.1 Giá trị N của SPT(búa/30cm) 16-27 + Lớp 5b : Sét pha lẫn cuội tảng tàn tích đá phong hóa màu xám ghi, xám xanh trạng thái nửa cứng, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau : Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TB Độ ẩm W % 33.6 Dung trọng k g/cm3 1.81 Hệ số rỗng e 0.788 Giới hạn chảy WL % 45.7 Giới hạn dẻo WP % 28.8 Chỉ số dẻo IP % 19.9 Cường độ kháng cắt không thoát nước kN/m2 20.1 Giá trị N của SPT(búa/30cm) 40-50 Sinh viên thực hiện : Lâm Khả Kỳ - MSSV :18127025 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CẦU VÒM NHỒI BÊ TÔNG – THUYẾT MINH GVHD: TS. NGUYỄN DUY LIÊM CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ - Thiết kế một cầu vĩnh cửu vượt sông trên đường ô tô với các số liệu như sau: + Mặt cắt ngang sông và số liệu địa chất như trên hình vẽ, chiều rộng lòng sông khoảng 125 (m) 4x30m 5 0m 7 5m + Khổ cầu: G = 22.8 (m) 5 0m 4x30m + Quy trình thiết kế: TCVN 11823-2017 + Tải trọng thiết kế: HL93 + Người bộ hành (3 kN/m2) + Tần suất lũ thiết kế: P = 1% + Vận tốc thiết kế: V = 60 (km/h) + Sông thông thuyền cấp III: 1.
Bề rộng thông thuyền: Btt = 40 (m) Hình 3. 1 Hình ảnh kết cấu nhịp cầu vòm ống thép nhồi bê tông 2.