Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế cầu vượt ngã tư Tân Quy với tiết diện dầm thép liên hợp bản BTCT 7x36m

• Tác giả: Nguyễn Hồng Lĩnh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Huỳnh Tấn Tài
• Đề tài: Thiết kế cầu vượt ngã tư Tân Quy: Dầm thép liên hợp bản BTCT 7x36m
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp

• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH
• 1.1. Quy mô, tiêu chuẩn thiết kế và đặc điểm tự nhiên khu vực ngã 4 Tân Quy
• 1.2. Giải pháp kết cấu cầu
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƠ BỘ
• 2.1. Số liệu chung
• 2.2. Các loại vật liệu
• 2.3. Chọn tiết diện sơ bộ
• 2.4. Các lớp phủ mặt cầu
• 2.5. Liên kết ngang
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC
• 3.1. Xác định chiều rộng có hiệu của bản cánh
• 3.2. Tiết diện liên hợp dài hạn
• 3.3. Tiết diện liên hợp có tấm thép gia cường
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN LAN CAN
• 4.1. Giới thiệu chung về lan can
• 4.2. Cấu tạo lan can
• 4.3. Loại lan can
• 4.4. Vật liệu dùng làm lan can
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
• 5.1. Tổng quan về vị trí dự án
• 5.2. Số liệu tính toán bản mặt cầu
• 5.3. Giải pháp kết cấu cầu
• 5.4. Tính toán thiết kế bản mặt cầu
• 6. CHƯƠNG 6: HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG
• 6.1. Hệ số phân bố ngang cho dầm trong
• 6.2. Hệ số phân bố ngang cho dầm biên
• 7. CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ DO HOẠT TẢI
• 7.1. Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn
• 7.2. Tổ hợp tải trọng cho dầm trong
• 7.3. Tổ hợp tải trọng cho dầm biên
• 7.4. Phần mềm MIDAS kiểm tra tải trọng
• 8. CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ DO TĨNH TẢI
• 8.1. Kiểm tra độ võng tiêu chuẩn
• 8.2. Tĩnh tải giai đoạn 1
• 8.3. Tĩnh tải giai đoạn 2
• 9. CHƯƠNG 9: TỔ HỢP TẢI TRỌNG
• 10. CHƯƠNG 10: KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ
• 10.1. Kiểm tra tỉ lệ các phần tử
• 10.2. Kiểm tra độ mảnh bản bụng có mặt cắt đặc chắc
• 10.3. Kiểm tra dầm theo trạng thái giới hạn cường độ
• 11. CHƯƠNG 11: KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG
• 11.1. Kiểm tra ứng suất tại biên trên và biên dưới dầm thép
• 11.2. Tải trọng dài hạn
• 11.3. Kiểm tra độ võng tiêu chuẩn và tính độ võng ngược
• 12. CHƯƠNG 12: KIỂM TRA DẦM THEO THGH MỎI
• 12.1. Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng
• 12.2. Kiểm tra mỏi do tải trọng gây ra
• 13. CHƯƠNG 13: THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG
• 13.1. Tỉ lệ chung
• 13.2. Độ mảnh của vách
• 13.3. Độ mảnh biên chịu nén
• 14. CHƯƠNG 14: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ NEO CHỐNG CẮT
• 14.1. Chọn neo hình nấm
• 14.2. Kiểm toán neo
• 14.3. Xác định bước neo
• 15. CHƯƠNG 15: TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BIÊN DẦM VÀO SƯỜN DẦM
• 15.1. Tính toán và bố trí cọc
• 15.2. Chọn liên kết hàn
• 15.3. Số liệu địa chất
• 15.4. Tính toán ứng suất trượt
• 16. CHƯƠNG 16: THIẾT KẾ MỐI NỐI
• 16.1. Chọn kích thước bản táp tại mối nối
• 16.2. Đặc trưng hình học phần thép
• 16.3. Đặc trưng hình học phần bê tông
• 16.4. Tính toán số lượng cọc trong đài
• 16.5. Tính nội lực cọc bằng phần mềm fb-Multipier
• 16.6. Tính toán cốt thép bê mố
• 16.7. Tính toán thiết kế trụ cầu
• 17. CHƯƠNG 17: THIẾT KẾ LIÊN KẾT NGANG
• 17.1. Lý thuyết thiết kế liên kết ngang
• 17.2. Chọn kích thước liên kết ngang (LKN)
• 17.3. Xác định lực gió tác dụng lên các dầm
• 17.4. Kiểm tra khả năng chịu lực dọc của thanh ngang
• 17.5. Kiểm tra khả năng chịu cắt của bu lông mối nối
• 18. CHƯƠNG 18: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MỐ CẦU
• 18.1. Cấu tạo mố cầu
• 18.2. Kích thước kết cấu nhịp cầu dẫn
• 18.3. Xác định tải trọng tác dụng lên mố cầu
• 18.4. Kiểm toán trụ
• 18.5. Tính toán và bố trí cốt thép
• 18.6. Tính toán tổ chức thi công
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế cầu vượt ngã tư Tân Quy

Thiết kế cầu vượt tại ngã tư Tân Quy là một dự án quan trọng nhằm giải quyết tình trạng ùn tắc giao thông. Cầu được thiết kế với dầm thép liên hợp bản BTCT có kích thước 7x36m, đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền vững. Kết cấu cầu được tính toán kỹ lưỡng, phù hợp với quy hoạch giao thông và điều kiện tự nhiên khu vực.

1.1. Giải pháp kết cấu cầu

Cầu được thiết kế với dầm thép liên hợp bản BTCT, gồm 7 nhịp, mỗi nhịp dài 36m. Kết cấu cầu đảm bảo khả năng chịu tải trọng lớn, phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế TCVN 11823:2017 và AASHTO LRFD 2007. Cầu có tuổi thọ thiết kế 100 năm, đáp ứng nhu cầu giao thông hiện tại và tương lai.

1.2. Đặc điểm tự nhiên khu vực

Khu vực ngã tư Tân Quy có địa chất phức tạp, bao gồm các lớp đất bùn sét, sét pha, và cát hạt thô. Điều kiện khí hậu chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4. Các yếu tố này được tính toán kỹ lưỡng trong thiết kế cầu vượt để đảm bảo độ bền và an toàn.

II. Tính toán kết cấu dầm thép liên hợp

Dầm thép liên hợp là thành phần chính của cầu, được thiết kế với tiết diện chữ I và vật liệu thép cấp 250W. Bản BTCT được tính toán để đảm bảo khả năng chịu lực và độ ổn định. Các thông số kỹ thuật như chiều cao dầm, bề rộng bản cánh, và chiều dày sườn được xác định dựa trên tiêu chuẩn thiết kế.

2.1. Đặc trưng hình học dầm thép

Chiều cao dầm được chọn là 2m, đảm bảo khả năng chịu lực và độ ổn định. Bề rộng bản cánh trên và dưới lần lượt là 600mm và 700mm, với chiều dày 30mm. Sườn dầm có chiều dày 16mm, đảm bảo khả năng chịu lực cắt và uốn. Các thông số này được tính toán dựa trên tải trọng thiết kế HL93.

2.2. Tính toán bản mặt cầu

Bản mặt cầu được thiết kế với chiều dày 200mm, đảm bảo khả năng chịu tải trọng xe và người đi bộ. Các lớp phủ mặt cầu bao gồm bê tông asphal dày 75mm và lớp phòng nước dày 0.2mm. Bản BTCT được tính toán để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền vững trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

III. Thi công cầu vượt

Thi công cầu vượt được thực hiện theo các giai đoạn cụ thể, từ chuẩn bị mặt bằng đến lắp đặt kết cấu dầm thép và bản BTCT. Kỹ thuật xây dựng được áp dụng để đảm bảo độ chính xác và an toàn trong quá trình thi công. Các biện pháp kiểm tra và giám sát được thực hiện nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng công trình.

3.1. Chuẩn bị thi công

Công tác chuẩn bị bao gồm khảo sát địa chất, định vị tim cầu, và chuẩn bị vật liệu. Thi công mố và trụ cầu được thực hiện với kết cấu móng cọc khoan nhồi đường kính 1000mm, đảm bảo độ ổn định và khả năng chịu lực. Các biện pháp an toàn được áp dụng để đảm bảo không ảnh hưởng đến giao thông hiện tại.

3.2. Lắp đặt kết cấu dầm thép

Dầm thép liên hợp được lắp đặt theo từng nhịp, đảm bảo độ chính xác và an toàn. Các liên kết ngang được thiết kế với thép hình góc đều cạnh L150×150×10, đảm bảo khả năng chịu lực và độ ổn định. Bản BTCT được đổ tại chỗ, đảm bảo độ liên kết và khả năng chịu lực của toàn bộ kết cấu cầu.