Hướng dẫn thiết kế cầu dầm BTCT BUWL nhịp giản đơn 27m với tiết diện T căng trước

• Tác giả: Trần Quốc Ty
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trọng Tâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Giao Thông
• Đề tài: Thiết Kế Cầu Dầm BTCT DƯL Nhịp Giản Đơn Dài 27m Tiết Diện T Căng Trước
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019 – 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
• 1.1. QUI MÔ THIẾT KẾ
• 1.2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
• 1.3. NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU
• 1.4. CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT LIÊN QUAN KHAM THẢO
• 2. PHẦN 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
• 2. CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ 2 PHƯƠNG ÁN
• 2.1. GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHƯƠNG ÁN 1
• 2.1.1. Sơ đồ nhịp
• 2.1.2. Kết cấu phần trên
• 2.1.3. Kết cấu phần dưới
• 2.1.4. Các đặc trưng vật liệu sử dụng
• 2.2. GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHƯƠNG ÁN 2
• 2.2.1. Sơ đồ nhịp
• 2.2.2. Kết cấu phần trên
• 2.2.3. Kết cấu phần dưới
• 2.2.4. Các đặc trưng vật liệu sử dụng
• 3. CHƯƠNG 2: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
• 3.1. VỀ KINH TẾ
• 3.2. VỀ KỸ THUẬT
• 3.3. VỀ MỸ QUAN
• 3.4. VỀ DUY TU BẢO DƯỠNG
• 3.5. KẾT LUẬN
• 3. PHẦN 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
• 3. CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ
• 3.1. KÍCH THƯỚC CÔ BẢN
• 3.2. THÔNG SỐ VẬT LIỆU

I. Tổng quan về công trình

Phần này giới thiệu tổng quan về công trình cầu dầm BTCT nhịp giản đơn 27m tiết diện T căng trước. Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, phù hợp với quy mô xây dựng cầu vĩnh cửu. Cầu được thiết kế cho địa hình đồng bằng với vận tốc thiết kế 60km/h. Các chỉ tiêu hình học chủ yếu bao gồm độ dốc dọc tối đa 2%, bán kính đường cong lồi và lõm tối thiểu. Cầu gồm 3 nhịp, mỗi nhịp dài 27m, bề rộng phần xe chạy 10m, lề bộ hành 2x1m, và lan can 2x0m. Tải trọng thiết kế là HL93, tải trọng người 300kg/m².

1.1 Quy mô thiết kế

Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, phù hợp với quy mô xây dựng cầu vĩnh cửu. Cầu được thiết kế cho địa hình đồng bằng với vận tốc thiết kế 60km/h. Các chỉ tiêu hình học chủ yếu bao gồm độ dốc dọc tối đa 2%, bán kính đường cong lồi và lõm tối thiểu.

1.2 Số liệu địa chất và thủy văn

Cầu được thiết kế với tần suất lũ 5%. Cao độ mực nước thiết kế bao gồm mực nước cao nhất (MNCN) +28.36m, mực nước thông thuyền (MNTT) +25m, và mực nước thấp nhất (MNTN) +20.4m. Địa chất khu vực được chia thành các lớp đất với các chỉ tiêu cơ lý cụ thể.

II. Thiết kế sơ bộ và so sánh phương án

Phần này trình bày hai phương án thiết kế sơ bộ: Phương án I sử dụng cầu dầm BTCT nhịp giản đơn mặt cắt chữ T căng trước, và Phương án II sử dụng cầu dầm thép liên hợp bê tông cốt thép. Cả hai phương án được so sánh về kinh tế, kỹ thuật, mỹ quan, và điều kiện duy tu bảo dưỡng.

2.1 Phương án I Cầu dầm BTCT nhịp giản đơn

Phương án I sử dụng cầu dầm BTCT nhịp giản đơn mặt cắt chữ T căng trước. Kết cấu phần trên gồm 7 dầm T căng trước, chiều cao 1.5m, khoảng cách giữa các dầm 1.85m. Kết cấu phần dưới gồm trụ cầu thân đặc, móng trụ 6 cọc khoan nhồi, và mố cầu chữ U với 8 cọc khoan nhồi.

2.2 Phương án II Cầu dầm thép liên hợp

Phương án II sử dụng cầu dầm thép liên hợp bê tông cốt thép. Kết cấu phần trên gồm 7 dầm thép liên hợp, chiều cao 1.15m, khoảng cách giữa các dầm 1.85m. Kết cấu phần dưới tương tự Phương án I với trụ cầu thân đặc và mố cầu chữ U.

III. So sánh và lựa chọn phương án

Phần này so sánh hai phương án dựa trên các tiêu chí kinh tế, kỹ thuật, mỹ quan, và điều kiện duy tu bảo dưỡng. Phương án I được đánh giá cao hơn về tính kinh tế, độ bền, và khả năng chịu lực, trong khi Phương án II có ưu điểm về thời gian thi công nhanh nhưng chi phí vật liệu và duy tu cao hơn.

3.1 So sánh về kinh tế

Phương án I có chi phí vật liệu thấp, dễ khai thác, và chi phí duy tu thấp. Phương án II có thời gian thi công nhanh nhưng chi phí vật liệu và duy tu cao hơn.

3.2 So sánh về kỹ thuật

Phương án I có độ cứng ngang lớn, ít hư hỏng, và ổn định cao. Phương án II có khả năng chịu lực cao nhưng độ cứng ngang kém và dễ bị rung động.

IV. Thiết kế kỹ thuật

Phần này trình bày chi tiết thiết kế kỹ thuật của Phương án I, bao gồm kích thước cơ bản, thông số vật liệu, và các bước thiết kế kết cấu nhịp, mố, trụ, và móng cọc. Các thông số vật liệu bao gồm bê tông cốt thép, cốt thép dự ứng lực, và cốt thép thường.

4.1 Kích thước cơ bản

Cầu có bề rộng 12.6m, chiều dài nhịp 27m, gồm 7 dầm chính khoảng cách 1.85m. Dầm chữ T được thiết kế theo phương pháp căng trước.

4.2 Thông số vật liệu

Bê tông cốt thép có tỷ trọng 2.5T/m³, cốt thép dự ứng lực có giới hạn kéo đứt 1860MPa, và cốt thép thường có giới hạn chảy 280MPa.