Đồ án Thiết kế cầu qua sông Kiên Giang

Gi¸ trÞ t¶i träng ng-êi :Nlan = 458.2KN Tæng t¶i t¸c dông lªn trô do ho¹t t¶i :N = 2694.8 KN b. Ho¹t t¶i theo ph-¬ng ngang cÇu: Gåm : - T¶i träng ng-êi: qng= 0.3x1 = 0.3 T/m 2 - Ho¹t t¶i xe HL93 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:162 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 550 60 60180 180100 180 30 165 S¬ ®å ®Æt t¶i Träng t©m cña xe c¸ch tim cÇu lµ : 1.8 m, träng t©m cña t¶i träng lµn c¸ch tim cÇu lµ 1.65m Träng t©m cña ho¹t t¶i c¸ch tim cÇu lµ 4 72.5 1.8 3.1 5.7 1.65 4 72.5 3.1 5.7 1.79 m. Träng t©m t¶i träng ng-êi c¸ch tim cÇu lµ : 5.5m 3) T¶i träng h·m xe(BR): - §-îc lÊy theo ®iÒu 3.6.4 (22TCN 272-05) - Lùc h·m xe ®ù¬c truyÒn tõ kÕt cÊu trªn xuèng trô qua gèi ®ì. Tuú theo tõng lo¹i gèi cÇu vµ d¹ng liªn kÕt mµ tØ lÖ truyÒn cña lùc ngang xuèng trô kh¸c nhau.Do c¸c tµi liÖu tra cøu kh«ng cã ghi chÐp vÒ tØ lÖ ¶nh h-ëng cña lùc ngang xuèng trô nªn khi tÝnh to¸n, lÊy tØ lÖ truyÒn b»ng 100%. - Lùc h·m ®-îc lÊy b»ng 25% träng l-îng cña c¸c trôc xe t¶i hay xe hai trôc thiÕt kÕ cho mçi lµn ®-îc ®Æt trong tÊt c¶ c¸c lµn thiÕt kÕ ®-îc chÊt t¶i theo ®iÒu 3.6.1.1.1 vµ coi nh- ®i cïng mét chiÒu. C¸c lùc nµy ®-îc coi nh- t¸c dông theo chiÒu n»m ngang c¸ch phÝa trªn mÆt ®-êng 1800mm theo c¶ hai chiÒu däc ®Ó g©y ra hiÖu øng lùc lín nhÊt. TÊt c¶ c¸c lµn thiÕt kÕ ph¶i ®-îc chÊt t¶i ®ång thêi ®èi víi cÇu vµ coi nh- ®i cïng mét chiÒu trong t-¬ng lai. - Ph¶i ¸p dông hÖ sè lµn quy ®Þnh trong ®iÒu 3.6.1.1.2. Do däc cÇu xÕp 2 xe t¶i 3 trôc nªn ta cã: THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:163 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 1 .8 m W iPBR 25.0 Trong ®ã : - BR :lùc h·m xe. - Pi : t¶i träng trôc cña xe 3 trôc. - VËy lùc h·m xe n»m ngang c¸ch phÝa trªn mÆt ®-êng : hBR = 1.8m - KÕt qu¶ tÝnh to¸n nh- sau: ChiÒu cao mÆt ®-êng so víi ch©n trô vµ ®¸y mãng : 16 m vµ 18 m. Lùc ngang g©y ra do h·m xe : Hd = 0.25x( 35+145+145)x2x0.9 = 146.25 KN M« men do h·m xe g©y ra t¹i ch©n trô : Md1 = 146.25x(16+1.8) = 2603.25 KN M« men do h·m xe g©y ra t¹i ®¸y mãng : Md2 = 146.25x(18+1.8) = 2895.75 KN 4) Lùc va tµu (CV) 1 7 5 275100 275 100 50 50 200 200 60 1000 60 40 100 270 750 7575 120 120 120 40100 550 120133 133 133 MNTT=+4m VÞ trÝ ®Æt lùc va THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:164 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 - Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ, cÊp ®-êng s«ng : cÊp IV - Theo quy tr×nh 22TCN ” 272-05 ( ®iÒu 3.14) vµ dùa vµo cÊp s«ng, tra b¶ng 3.14.2-1 ®Ó cã t¶i träng tµu thiÕt kÕ. Lo¹i tµu tù hµnh 200DWT - Tra vËn tèc tµu thiÕt kÕ theo b¶ng (3.14.3-1): V = 2.5+Vs = 2.5+1.4 = 3.9 m/s. Theo 3.14.11.1, ®Ó tÝnh æn ®Þnh tæng thÓ, lùc va thiÕt kÕ ®-îc coi lµ mét lùc tËp trung t¸c dông lªn kÕt cÊu phÇn d-íi ë møc n-íc cao trung b×nh h»ng n¨m.Gi¸ trÞ cña lùc nµy theo ph-¬ng th¼ng gãc víi trô lÊy 100% Ps, víi ph-¬ng ngang trô lÊy 50% Ps. Trong ®ã , Ps tÝnh b»ng c«ng thøc : DWTVPs 5102.1 trong ®ã : - Ps : lµ lùc va tÜnh t-¬ng ®-¬ng (N) - DWT : lµ tÊn t¶i träng cña tµu.(Mg) - V : lµ vËn tèc va tµu. (m/s) - Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm va tÇu ®Õn mÆt c¾t tiÕt diÖn ch©n trô : 6 m - Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm va tÇu ®Õn mÆt c¾t tiÕt diÖn bÖ mãng : 2+6 = 8 m - Lùc va tÇu theo ph-¬ng däc cÇu th¼ng gãc víi trô : Hy = Ps = 6618.52 KN - Lùc va tÇu theo ph-¬ng ngang cÇu : Hx = 0.5xPs = 3309.26 KN. - M« men do va th¼ng t¹i tiÕt diÖn ch©n trô : My = 6 x6618.52 = 39711.12 KN - M« men do va ngang t¹i tiÕt diÖn ch©n trô: Mx = 6 x3309.26= 19855.56 KN - M« men do va th¼ng t¹i tiÕt diÖn ®¸y mãng : My = 8 x 8106= 64848 KN - M« men do va ngang t¹i tiÕt diÖn ®¸y mãng : Mx = 8 x4053= 32424 KN TiÕt diÖn Ch©n trô BÖ mãng h(m) 6 8 Hy 6618.52 6618.52 Hx 3309.26 3309.26 My 39711.12 64848 Mx 19855.56 32424 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:165 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 5)T¶i träng giã (WL,WS)  TÝnh víi mùc n-íc thÊp nhÊt M« pháng t¶i träng giã t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh Theo ®iÒu 3.8.1.1 quy tr×nh 22TCN-272-05 Tèc ®é giã thiÕt kÕ V ph¶i ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: V=VB.S Trong ®ã: VB : Vïng tÝnh giã theo TCVN 2737 ” 1995 lµ vïng III  tèc ®é giã lÊy VB = 53 m/s S : HÖ sè ®iÒu chØnh víi khu ®Êt chÞu giã vµ ®é cao mÆt cÇu theo quy ®Þnh, tra b¶ng 3.8.1.1-2 Tra S = 1.09, víi khu vùc mÆt tho¸ng n-íc, ®é cao mÆt cÇu so víi mÆt n-íc lµ 12 m. VËy ta cã t¶i träng giã thiÕt kÕ lµ: V=1.09x 53 = 57.77 m/s  T¶i träng giã theo ph-¬ng ngang cÇu: T¶i träng giã ®-îc ®Æt t¹i träng t©m diÖn tÝch bÒ mÆt ch¾n giã. TÝnh theo c«ng thøc : P = 0,0006.V2.At.Cd 1.8At (KN) (3.8.1.2.1-1) Trong ®ã : THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:166 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 - V : Tèc ®é thiÕt kÕ x¸c ®Þnh theo ph-¬ng tr×nh 3.8.1.1-1 (m/s), ®· tÝnh ë trªn. - At : diÖn tÝch cña kÕt cÊu hay cÊu kiÖn ph¶i tÝnh t¶i träng giã ngang (m 2).Trong ®å ¸n , diÖn tÝch tÝnh giã lµ phÇn lan can, hai bªn c¸nh hÉng, diÖn tÝch trô lín nhÊt lé trªn mÆt n-íc. - Cd : HÖ sè c¶n, tra theo h×nh 3.8.1.2.1.1 cã tÝnh chiÕt gi¶m cho phÇn kÕt cÊu s-ên nghiªng 100 theo quy ®Þnh cña phÇn chó gi¶i. Cd = 1.296 - Tû sè b/d cña phÇn kÕt cÊu trªn d b = 11.5 4.865 =2.364 Víi : b = chiÒu réng toµn bé cña cÇu gi÷a c¸c bÒ mÆt lan can (mm)=11.5 m d = chiÒu cao kÕt cÊu phÇn trªn bao gåm c¶ lan can ®Æc nÕu cã (mm ) = 4+0.865=4.865 m - Z1 : C¸nh tay ®ßn tÝnh ®Õn ®Ønh bÖ mãng - Z2 : C¸nh tay ®ßn tÝnh ®Õn ®¸y bÖ mãng - DiÖn tÝch ch¾n giã cña lan can: Alc = (L1+L2). 0.5. hlc hlc - ChiÒu cao cña lan can, hlc = 0.865 (m) => Alc = (48 + 80)*0.5 * 0.865= 55.36(m 2) - DiÖn tÝch ch¾n giã cña kÕt cÊu nhÞp :FnhÞp = (L1. h1 + L2. h2). 0.5 h1, h2 - ChiÒu dai b×nh qu©n cña nhÞp 48 (m) vµ 70 (m) h1 =( 5 +2.5)/2=3.75(m) ; h2 = 3.75 (m) =>FnhÞp = (48+80)*3.75* 0.5= 240 (m 2) - DiÖn tÝch phÇn trô cao h¬n mùc n-íc Atrô = H.B Víi B : chiÒu réng trô theo ph-¬ng ngang cÇu(quy ®æi vÒ h×nh HCN) B=7.36 m Atrô =15.86*7.36=116.72 (m 2) B¶ng tÝnh to¸n t¶i träng giã ngang t¸c dông Bé phËn At Cd 1.8*At 0.0006*V 2*At*Cd P m2 KN KN KN KÕt cÊu nhÞp 240 1.296 432 622.83 622.83 Lan can 55.36 1.296 99.648 143.67 143.67 Th©n trô 116.72 1 210.096 233.72 233.72 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:167 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001  T¶i träng giã theo ph-¬ng däc cÇu: Theo quy tr×nh, trong tÝnh to¸n t¶i träng giã t¸c dông lªn mè, trô mµ kÕt cÊu phÇn trªn lµ d¹ng giµn hay kÕt cÊu kh¸c cã bÒ mÆt c¶n giã lín song song víi tim däc cña kÕt cÊu nhÞp, th× ph¶i xÐt tíi t¶i träng giã däc. Tuy nhiªn trong tr-êng hîp nµy, cÇu thiÕt kÕ kh«ng thuéc c¸c d¹ng trªn nªn kh«ng xÐt tíi t¶i träng giã däc.  T¶i träng giã t¸c dông lªn xe cé (WL) Theo quy ®Þnh cña ®iÒu 3.8.1.3 cña quy tr×nh 22TCN 272-05, khi xÐt tæ hîp t¶i träng c-êng ®é III, ph¶i xÐt t¶i träng giã t¸c dông vµo c¶ kÕt cÊu vµ xe cé. Ph¶i biÓu thÞ t¶i träng ngang cña giã lªn xe cé b»ng t¶i träng ph©n bè 1.5 KN/m, t¸c dông theo h-íng n»m ngang, ngang víi tim däc kÕt cÊu vµ ®Æt ë cao ®é 1800mm so víi mÆt ®-êng. Ph¶i biÓu thÞ t¶i träng giã däc lªn xe cé b»ng t¶i träng ph©n bè 0.75KN/m t¸c dông n»m ngang, song song víi tim däc kÕt cÊu vµ ®Æt ë cao ®é 1800mm so víi mÆt ®-êng. + Gi¸ trÞ t¶i träng giã t¸c dông lªn xe cé theo ph-¬ng ngang cÇu: WLngang = 1.5x75 = 112.5 (KN) + Gi¸ trÞ t¶i träng giã t¸c dông lªn xe cé theo ph-¬ng däc cÇu: WLdäc = 0.75x75 = 56.25 (KN) 6) T¶i träng n-íc: a. Lùc ®Èy næi cña n-íc WA ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: WA= nV. Trong ®ã: + : lµ dung träng riªng cña n-íc + Vn : lµ thÓ tÝch phÇn trô ngËp trong n-íc B¶ng tÝnh to¸n ¸p lùc ®Èy næi H¹ng môc KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ TÝnh t¹i mÆt c¾t ®Ønh bÖ mãng ThÓ tÝch phÇn trô ngËp níc V01 239.10 m 3 ¸p lùc ®Èy næi WA1 2390.99 KN TÝnh t¹i mÆt c¾t ®¸y bÖ mãng ThÓ tÝch phÇn trô ngËp níc V02 278.50 m 3 ¸p lùc ®Èy næi WA2 2785.01 KN THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:168 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 V.4 Tæ hîp t¶i träng t¸c dông lªn trô: Ta xÐt víi 2 tiÕt diÖn : - TiÕt diÖn ch©n trô ngµm vµo bÖ mãng ( TiÕt diÖn II ) - TiÕt diÖn ®¸y bÖ mãng ( TiÕt diÖn III ) Ta cã b¶ng tæ hîp t¶i träng t¸c dông lªn trô nh- sau: B¶ng t¶i träng tÝnh tíi mÆt c¾t ®Ønh bÖ mãng STT T¶i träng N Däc cÇu (KN) Ngang cÇu(KN) (KN) NX(KN) Z1(KN) MY (KNm) NY(KN) Z1(KN) MX (KNm) 1 TÜnh t¶i b¶n th©n trô DC1 10290.63 2 TÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp +lan can DC2 18792.2 3 TÜnh t¶i líp phñ + tiÖn Ých DW 3222.0 4 Ho¹t t¶i LL+WL 2694.8 1.79 4823.69 5a 2 lµn ngêi bé hµnh PL 458.2 5b 1 lµn ngêi bé hµnh PL 229.1 5.5 1260.05 6a T¶i träng giã trªn xe cé WL 56.25 19.2 1080 112.50 19.2 2160 6b T¶i träng giã ngang WS1 6c Giã t¸c dông lªn lan can 143.67 21.87 3142.06 6d Giã t¸c dông lªn kÕt cÊu nhÞp 622.83 21.00 13079.43 6e Giã t¸c dông lªn th©n trô 233.72 7 3739.52 6f T¶i träng giã däc WS2 7 Lùc h·m xe BR 146.25 17 2486.25 8 Lùc va tµu CV 19855.56 6 119133.36 39711.12 6 238266.72 9 ¸p lùc ®Èy næi WA -2390.99 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:169 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Tæ hîp t¶i träng tÝnh tíi mÆt c¾t ®Ønh bÖ mãng Tæ hîp N NX MY (KNm NY(KN) MX (KNm) (KN) (KN) TTGHC§ I 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5a) + 1.75(7) (I) 46,704.29 255.94 4,350.94 0.00 8,441.46 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5b) + 1.75(7) (II) 46,303.36 255.94 4,350.94 0.00 10,646.55 TTGHSD (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5a) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (I) 33,066.84 163.13 2,756.25 333.82 11,351.99 1. (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5b) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) ( II) 32,837.74 163.13 2,756.25 333.82 12,612.04 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:170 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 B¶ng t¶i träng tÝnh tíi mÆt c¾t ®¸y bÖ mãng STT T¶i träng N Däc cÇu (KN) Ngang cÇu(KN) (KN) NX(KN) Z1(KN) MY (KNm) NY(KN) Z1(KN) MX (KNm) 1 TÜnh t¶i b¶n th©n trô DC1 10290.63 2 TÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp +lan can DC2 18792.2 3 TÜnh t¶i líp phñ + tiÖn Ých DW 3222.0 4 Ho¹t t¶i LL+WL 2694.8 1.79 4823.69 5a 2 lµn ngêi bé hµnh PL 458.2 5b 1 lµn ngêi bé hµnh PL 229.1 5.5 1260.05 6a T¶i träng giã trªn xe cé WL 56.25 21.2 1192.5 112.50 21.2 2385 6b T¶i träng giã ngang WS1 6c Giã t¸c dông lªn lan can 143.67 23.87 3429.4029 6d Giã t¸c dông lªn kÕt cÊu nhÞp 622.83 23 14325.09 6e Giã t¸c dông lªn th©n trô 233.72 9 2103.48 6f T¶i träng giã däc WS2 7 Lùc h·m xe däc cÇu BR 146.25 17 2486.25 8 Lùc va tµu CV 32424 8 259392 64848 8 518784 9 ¸p lùc ®Èy næi WA -2390.99 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:171 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Tæ hîp t¶i träng tÝnh tíi mÆt c¾t ®¸y bÖ mãng Tæ hîp N NX MY (KNm NY(KN) MX (KNm) (KN) (KN) TTGHC§ I 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5a) + 1.75(7) (I) 46,704.29 255.94 4,350.94 0.00 8,441.46 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5b) + 1.75(7) (II) 46,303.36 255.94 4,350.94 0.00 10,646.55 TTGHSD (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5a) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (I) 33,066.84 163.13 2,756.25 333.82 11,952.13 1. (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5b) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (II) 32,837.74 163.13 2,756.25 333.82 13,212.18 V.4 KiÓm to¸n tiÕt diÖn trô nguy hiÓm víi c¸c tæ hîp t¶i träng 1. VËt liÖu sö dông: Bªt«ng 300#, f’c = 30 Mpa. Giíi h¹n ch¶y cña cèt thÐp, fy = 400 Mpa. §-êng kÝnh thanh cèt thÐp D = 25 mm. ChiÒu dµy líp bªt«ng b¶o vÖ : 100mm 2.Chän mÆt c¾t tÝnh to¸n MÆt c¾t tÝnh to¸n lµ vÞ trÝ nguy hiÓm nhÊt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc Chän mÆt c¾t ®¸y th©n trô ®Ó kiÓm to¸n trô Chän mÆt c¾t ®¸y mãng ®Ó x¸c ®Þnh néi lùc lªn ®Çu cäc 3.KiÓm tra tiÕt diÖn THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:172 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 V.4 .1 KiÓm tra ®é m¶nh cña trô: Mét cét m¶nh th-êng bÞ uèn ngang d-íi t¸c dông cña t¶i träng. §iÒu nµy lµm t¨ng M«men trong cét lªn vµ do ®ã lµm yÕu cét. Theo §iÒu 5.7.4.3 TCVN-272-01 §èi víi cÊu kiÖn kh«ng cã gi»ng liªn kÕt, hiÖu øng ®é m¶nh cã thÎ bá qua khi tû sè ®é m¶nh 22 x u r KL trong ®ã : K = hÖ sè ®é dµi h÷u hiÖu lu = chiÒu dµi kh«ng cã thanh gi»ng (m) r = b¸n kÝnh qu¸n tÝnh (m) MÆt c¾t ngang trô T3 nh- sau: A = 22.5 m2 Ix = 8.69 m 4 Iy = 77.94 m 4 8.69 0.621 22.5 x x I r A m 77.94 1.86 22.5 Y Y I r A m Theo ph-¬ng x, coi trô lµ mét thanh cã mét ®Çu ngµm vµ mét ®Çu tù do theo ph-¬ng x. => K=0.5 Lu : ChiÒu dµi tù do cña trô : Lu = 17 m 0.5 17 4.56 22 1.86 u y KL r VËy ®¶m b¶o kh«ng ph¶i xÐt ®Õn hiÖu øng ®é m¶nh theo ph-¬ng x. Theo ph-¬ng y ta còng coi trô nh- mét thanh cã mét ®Çu ngµm vµ mét ®Çu tù do. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:173 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 0.5 17 13.68 22 0.621 u x KL r VËy ®¶m b¶o kh«ng ph¶i xÐt ®Õn hiÖu øng ®é m¶nh theo ph-¬ng y. V.4 .2 Gi¶ thiÕt cèt thÐp trô.  Chän vµ bè trÝ cèt thÐp theo ®iÒu kiÖn cÊu t¹o nh- sau: Trong ‘ThiÕt kÕ kÕt cÊu bª t«ng c«t thÐp theo tiªu chuÈn ACI’ trang 517 cho r»ng vïng hiÖu qu¶ nhÊt cña t lµ tõ 1-2%, trong ®ã t lµ tØ lÖ cèt thÐp trong tiÕt diÖn cét. Nh-ng v× trô cÇu chÞu t¶i träng vµ m« men uèn lín, do ®ã ta gi¶ thiÕt l-îng cèt thÐp trong trô lÊy t = 0.015 Nh- vËy diÖn tÝch cèt thÐp trong trô lµ : 26865017910000015.0gtst AA mm 2 Bè trÝ cèt thÐp theo c¶ hai ph-¬ng ta chän ®-êng kÝnh cèt thÐp lµ 22 Sè l-îng thanh cèt thÐp bè trÝ : n= 4 14.3 222 stA 77.176 4 14.3 22 268650 2 thanh VËy bè trÝ 180 thanh cèt thÐp D22 Chän chiÒu dµy líp b¶o vÖ cèt thÐp lµ 5cm Bè trÝ cèt thÐp chÞu lùc theo 2 hµng Chän cèt ®ai cã ®-êng kÝnh 16@200. V.4 .3 X¸c ®Þnh tØ sè k/c gi÷a c¸c t©m cña líp thanh cèt thÐp ®Õn biªn ngoµi a. Quy ®æi tiÕt diÖn tÝnh to¸n. TiÕt diÖn trô ®-îc v¸t c¹nh theo mét b¸n kÝnh b»ng mét nöa chiÒu réng th©n trô, khi tÝnh to¸n ta quy ®æi tiªt diÖn vÒ h×nh ch÷ nhËt (chiÒu réng b»ng chiÒu réng trô, chiÒu dµi lÊy gi¸ trÞ sao cho diÖn tÝch mÆt c¾t quy ®æi b»ng diÖn tÝch thùc) ®Ó gÇn víi m« h×nh tÝnh to¸n theo lý thuyÕt KÝch th-íc tiÕt diÖn quy ®æi xem h×nh vÏ : THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:174 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 a.TÝnh to¸n tØ sè kho¶ng c¸ch t©m líp thanh cèt thÐp ®Õn biªn ngoµi: DiÖn tÝch cèt thÐp theo hai c¹nh tiÕt diÖn quy ®æi vÉn nh- cò. Chän líp b¶o vÖ cèt thÐp lµ 50mm. Kho¶ng c¸ch tõ mÐp tiÕt diÖn ®Õn tim cèt thÐp lµ : 77 mm (50 mm kho¶ng c¸ch bª t«ng b¶o vÖ, 16mm ®-êng kÝnh cèt ®ai, 11 mm b¸n kÝnh cèt chñ ). Tû sè kho¶ng c¸ch t©m líp thanh cèt thÐp ®Õn biªn ngoµi lµ : 3000 2 77 0.948 3000 7500 2 77 0.979 7500 x y V.5 KiÓm to¸n trô theo TTGHSD §èi víi mÆt c¾t ®Ønh bÖ mãng trong tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông ta cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn øng suÊt vµ nøt trong bª t«ng t¹i c¸c ®Ønh gãc cña tiÕt diÖn ch÷ nhËt quy ®æi. V× cÊu kiÖn trong tr-êng hîp nµy lµ chÞu nÐn uèn 2 chiÒu ®ång thêi, cho nªn ë c¸c vÞ trÝ ®Ønh gãc lµ n¬i cã øng suÊt ph¸p lín nhÊt. Theo ®iÒu 5.9.4 (22TCN 272 ” 05) giíi h¹n øng suÊt cho phÐp cña bª t«ng ®-îc lÊy nh- sau: + §èi víi øng suÊt nÐn: 0,4 fc ’ = 0,4 30 = 12 Mpa = 12000 KN/m2 + §èi víi øng suÊt kÐo : kh«ng cho phÐp ®èi víi trô. C«ng thøc kiÓm tra : '.4,00 c y y x fx I M y I Mx A N f Trong ®ã: N, Mn , Md : lÇn l-ît lµ lùc däc, m«men theo ph-¬ng ngang cÇu, däc cÇu t¹i vÞ trÝ mÆt c¾t tÝnh to¸n víi tæ hîp t¶i träng theo TTGH sö dông. A, Ix , Iy lÇn l-ît lµ diÖn tÝch, m«men qu¸n tÝnh theo ph-¬ng x, m«men qu¸n tÝnh theo ph-¬ng y cña tiÕt diÖn. KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiÖn trong b¶ng d-íi. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:175 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 B¶ng kiÓm tra øng suÊt trong bª t«ng STT x Y A Ix Iy N Mx My f 0.4fc KÕt m m m2 m4 m4 KN KNm KNm KN/m2 KN/m2 LuËn 1 3.75 1.5 22.5 8.69 77.94 33,066.84 11,952.13 2,756.25 3,665.33 12,000 §¹t 2 3.75 1.5 22.5 8.69 77.94 32837.74 13,212.18 2,756.25 3,872.65 12,000 §¹t V.6 KiÓm to¸n trô theo TTGHC§ b.KiÓm to¸n kh¶ n¨ng chÞu nÐn thuÇn tuý C«ng thøc kiÓm tra: Pr ≤ Pn Pn = 0.8[0.85f ' c(Ag-Ast) + fyAst] Trong ®ã : - Pr : Søc kh¸ng lùc däc trôc tÝnh to¸n cã hoÆc kh«ng cã uèn (N) - Pn : Søc kh¸ng lùc däc trôc danh ®Þnh cã hoÆc kh«ng cã uèn (N) - fc' : C­êng ®é qui ®Þnh cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy, f’c = 30 Mpa=30000 KN/m2 - Ag : DiÖn tÝch nguyªn cña mÆt c¾t (mm 2), Ag=17.91 m 2 - Ast : DiÖn tÝch cèt thÐp trong trô stA 0.26865 m 2 - : HÖ sè søc kh¸ng qui ®Þnh ë ®iÒu 5.5.4.2; 7.0 5 - fy : Giíi h¹n ch¶y cña cèt thÐp, fy = 400 Mpa=400000 KN/m 2 Pn = 0.26865400000 0.2686519.173000085.08.0 =353792.34 KN KÕt qu¶ kiÓm to¸n nh- sau: C¸c tr-êng hîp TTGHC§ I (KN) Pn (KN) KiÓm tra ( I ) 46,704.29 265344.25 §¹t ( II ) 46,303.36 265344.25 §¹t c.KiÓm to¸n søc kh¸ng nÐn cña trô theo uèn 2 chiÒu Ta cã : 0.1f’c Ag = 0.1x30x17,91 x1000 = 53730 KN gi¸ trÞ nµy lín h¬n tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ lùc nÐn däc trôc Nz ë trong c¸c tæ hîp ë TTGHC§, v× thÕ c«ng thøc kiÓm to¸n lµ : 0.1 rx uy rx ux M M M M (5.7.4.5-3) THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:176 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 ë ®©y : - Mux :M« men tÝnh to¸n t¸c dông theo trôc X (N.mm) - Muy :M« men tÝnh to¸n t¸c dông theo trôc Y (N.mm) - Mrx :Søc kh¸ng tÝnh to¸n ®¬n trôc cña tiÕt diÖn theo ph-¬ng X ®· tÝnh to¸n ë trªn(N.mm) - Mrx :Søc kh¸ng tÝnh to¸n ®¬n trôc cña tiÕt diÖn theo ph-¬ng Y ®· tÝnh to¸n ë trªn (N.m)  X¸c ®Þnh Mrx, Mry: søc kh¸ng tÝnh to¸n theo trôc x,y (Nmm) Mrx = . As . fy . (ds - a 2 ) T-¬ng tù víi Mry Trong ®ã: = 0.9 víi cÊu kiÖn chÞu uèn. ds: kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp tíi mÐp ngoµi cïng chÞu nÐn (trõ ®i líp bªt«ng b¶o vÖ vµ ®-êng kÝnh thanh thÐp). fy: giíi h¹n ch¶y cña thÐp. As: bè trÝ s¬ bé råi tÝnh diÖn tÝch thÐp cÇn dïng theo c¶ hai ph-¬ng. 16.73085,085,0 400 0.06839 ...85,0 . '1 xxx x bf fA c xC ys 0.176 5.23085,085,0 400 0.06839 ...85,0 . '2 xxx x bf fA c yC ys 0.505 85.0176.0. 111 xca 0.1496 85.0505.0. 122 xca 0.43 2 0.1496 127.05.210400 0.068399.0 3xxxM rx 56582.6 KN.m 2 0.43 127.016.710400 0.068399.0 3xxxM ry 167861.9 KN.m 85,01 b : bÒ réng mÆt c¾t (theo mçi ph-¬ng lµ kh¸c nhau). THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:177 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 KiÓm tra søc kh¸ng nÐn cña trô theo uèn 2 chiÒu C¸c tr-êng hîp N Mx My Mrx Mry ry uy rx ux M M M M KÕt LuËn KN KNm KNm KNm KNm ( I ) 35,414.83 8,441.46 4,350.94 56582.6 167861.9 0.18 §¹t ( II ) 35022.83 10,646.55 4,350.94 56582.6 167861.9 0.21 §¹t V.7.2.2.TÝnh t¶i träng t¸c dông lªn ®Çu cäc §èi víi mãng cäc ®µi thÊp th× t¶i träng n»m ngang coi nh- ®Êt nÒn chÞu, néi lùc t¹i mÆt c¾t ®¸y mãng 7 2 0 1320 360 01 06 08 05 02 04 03 07 C«ng thøc kiÓm tra: max cN P Trong ®ã: - Nmax : T¶i träng t¸c ®éng lªn ®Çu cäc - Pc : Søc kh¸ng cña cäc d· ®-îc tÝnh to¸n ë phÇn tksb T¶i träng t¸c ®éng lªn ®Çu cäc ®-îc tÝnh theo c«ng thøc Trong ®ã : - n : sè cäc, n =12 - xi, yi : to¹ ®é cña cäc so víi hÖ trôc qu¸n tÝnh chÝnh trung t©m V.7.2.3 KiÓm to¸n cäc a) Theo TTGHC§1 NZ=46704.29 KN MX=10646.55 KN.m max 2 2 X YMAX MAX I I M MN N n y x y x THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:178 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 MY = 4350.94 KN.m Cäc Xi (m) Yi (m) X2i (m2) Y2i (m2) NMAX (KN) KiÓm tra 1 -4.5 3.0 20.3 9.0 3743.4 §¹t 2 -1.5 3.0 2.3 9.0 3852.7 §¹t 3 1.5 3.0 2.3 9.0 3962.0 §¹t 4 4.5 3.0 20.3 9.0 4071.3 §¹t 5 4.5 0.0 20.3 0.0 3620.6 §¹t 6 1.5 0.0 2.3 0.0 3511.3 §¹t 7 -1.5 0.0 2.3 0.0 3402.1 §¹t 8 -4.5 0.0 20.3 0.0 3292.8 §¹t b) Theo TTGHSD NZ = 33066.84KN MX = 13212.18KN.m MY = 2756.25KN.m Cäc Xi (m) Yi (m) X2i (m2) Y2i (m2) NMAX (KN) KiÓm tra 1 -4.5 3.0 20.3 9.0 2802.6 §¹t 2 -1.5 3.0 2.3 9.0 2873.8 §¹t 3 1.5 3.0 2.3 9.0 2944.9 §¹t 4 4.5 3.0 20.3 9.0 3016.0 §¹t 5 4.5 0.0 20.3 0.0 2546.7 §¹t 6 1.5 0.0 2.3 0.0 2475.6 §¹t 7 -1.5 0.0 2.3 0.0 2404.4 §¹t 8 -4.5 0.0 20.3 0.0 2333.3 §¹t THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:179 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 PhÇn Iii ThiÕt kÕ thi c«ng ******************** THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:180 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 CH¦¥NG i. Yªu cÇu thiÕt kÕ Trong ®å ¸n nµy em thiÕt kÕ phôc vô thi c«ng trô T3 cho ®Õn mãng. C¸c sè liÖu tÝnh to¸n nh- sau: - Cao ®é ®Ønh trô: +15 m - Cao ®é ®¸y trô: -1.0 m - Cao ®é ®¸y ®µi: -3.0 m - Cao ®é mùc n-íc thi c«ng: +4.0 m - Cao ®é ®¸y s«ng: 0.00 m - ChiÒu réng mãng : 7.2 m - ChiÒu dµi mãng : 10 m Sè liÖu ®Þa chÊt: - Líp 1: C¸t cuéi sái - Líp 2: SÐt dÎo cøng - Líp 3: §¸ v«i Ýt nøt nÎ Thi c«ng trô T3 1 7 5 1 6 0 0 275100 275 100 50 50 200 200 60 1000 60 40 100 270 750 7575 120 120 120 40100 550 1 6 0 0 720 300 100 50 50 300160 160 50 120 120 60 200 360120133 133 133 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:181 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 CH¦¥NG ii. Tr×nh tù thi c«ng I. Thi c«ng trô B-íc 1 : X¸c ®Þnh chÝnh x¸c vÞ trÝ tim cäc ,tim ®µi - X©y dùng hÖ thèng cäc ®Þnh vÞ, x¸c ®Þnh chÝnh x¸c vi trÝ tim cäc, tim trô ( b»ng m¸y ®o toµn ®¹c ) . - Dùng gi¸ khoan Leffer h¹ èng v¸ch thi c«ng cäc khoan nhåi . B-íc 2 : Thi c«ng cäc khoan nhåi - L¾p ®Æt hÖ thèng cung cÊp dung dÞch Bentonite, hÖ thèng b¬m th¶i v÷a mïn khi khoan cäc. - Dïng m¸y khoan tiÕn hµnh khoan cäc. - Sau khi khoan xong dïng m¸y tuÇn hoµn lç khoan. - H¹ lång cèt thÐp, ®æ bª t«ng cäc. B-íc 3 : Thi c«ng vßng v©y cäc v¸n. - §ãng cäc ®Þnh vÞ hè mãng. - L¾p dùng vµnh ®ai trong vµ ngoµi. - §ãng cäc ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ. - L¾p ®Æt m¸y b¬m xãi hót trªn hÖ næi, xãi hót ®Êt trong hè mãng ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ. B-íc 4 : Thi c«ng bÖ mãng. - Xö lý ®Ëp ®Çu cäc khoan nhåi vµ vÖ sinh s¹ch sÏ hè mãng. - §æ bª t«ng bÞt ®¸y, hót n-íc hè mãng. - L¾p dùng v¸n khu«n, cèt thÐp, ®æ bª t«ng bÖ mãng. B-íc 5 : Thi c«ng trô cÇu. - ChÕ t¹o, l¾p dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n th©n trô lªn trªn bÖ trô. - L¾p ®Æt cèt thÐp th©n trô, ®æ bª t«ng th©n trô tõng ®ît mét. B-íc 5 : Hoµn thiÖn - Th¸o dì toµn bé hÖ ®µ gi¸o phô trî - Hoµn thiÖn trô II. Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp B-íc 1 : Thi c«ng khèi K0 trªn ®Ønh c¸c trô - TËp kÕt vËt t- phôc vô thi c«ng - L¾p dùng hÖ ®µ gi¸o më réng trô THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:182 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 - Dù øng lùc c¸c bã c¸p trªn c¸c khèi K0 - L¾p ®Æt v¸n khu«n, cèt thÐp, ®æ bª t«ng khèi K0 - Cè ®Þnh c¸c khèi K0 vµ th©n trô th«ng qua c¸c thanh d- øng lùc - Khi bª t«ng ®¹t c-êng ®é, th¸o dì ®µ gi¸o më réng trô B-íc 2 : §óc hÉng c©n b»ng - L¾p dùng c¸c cÆp xe ®óc c©n b»ng lªn c¸c khèi K0 - §æ bª t«ng c¸c ®èt ®óc trªn nguyªn t¾c ®èi xøng c©n b»ng qua c¸c trô - Khi bª t«ng ®ñ c-êng ®é theo quy ®Þnh, tiªn hµnh c¨ng kÐo cèt thÐp - Thi c«ng ®èt ®óc trªn ®µ gi¸o B-íc 3 : Hîp long nhÞp biªn - Di chuyÓn xe ®óc vµo vÞ trÝ ®èt hîp long, ®Þnh vÞ xe ®óc. - C©n chØnh c¸c ®©u dÇm trªn mÆt b»ng vµ trªn tr¾c däc. - Dùng c¸c thanh chèng t¹m, c¨ng c¸c thanh D¦L t¹m thêi. - Khi bª t«ng ®ñ c-êng ®é, tiÕn hµnh c¨ng kÐo cèt thÐp. - B¬m v÷a èng ghen. B-íc 4 : Hîp long nhÞp chÝnh Tr×nh tù nh- trªn III. C«ng t¸c hoµn thiÖn . Thi c«ng lan can, gê ch¾n xe, cét ®iÖn vv. R¶i líp phñ mÆt cÇu . Thu dän c«ng tr-êng . CH¦¥NG III. thi c«ng mãng I. Thi c«ng cäc khoan nhåi 1. C«ng t¸c chuÈn bÞ KiÓm tra vÞ trÝ lç khoan , c¸c mèc cao ®é. NÕu cÇn thiÕt cã thÓ ®Æt l¹i c¸c mèc cao ®é ë vÞ trÝ míi kh«ng bÞ ¶nh h-ëng bëi qu¸ tr×nh thi c«ng cäc. ChuÈn bÞ ®Çy ®ñ vËt liÖu,m¸y mãc ®Ó phôc vô cho thi c«ng diÔn ra liªn tôc nh-: cäc v¸n thÐp, èng v¸ch,m¸y hµn c¾t,c¸c vËt liÖu xim¨ng, c¸t, ®¸, thÐp,vv ChuÈn bÞ èng v¸ch, cèt thÐp lång cäc nh- thiÕt kÕ. ChuÈn bÞ èng ®æ bª t«ng d-íi n-íc. ThiÕt kÕ cÊp phèi bª t«ng , thÝ nghiÖm cÊp phèi bª t«ng theo thiÕt kÕ, ®iÒu chØnh cÊp phèi cho phï hîp víi c-êng ®é vµ ®iÒu kiÖn ®æ bª t«ng d-íi n-íc. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:183 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Dù kiÕn kh¶ n¨ng vµ ph-¬ng ph¸p cung cÊp bª t«ng t-¬i liªn tôc cho thi c«ng ®æ bª t«ng d-íi n-íc. Trong thiÕt kÕ cäc khoan nhåi cã l¾p ®Æt hÖ thèng èng sonic ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho kiÓm tra chÊt l-îng cäc sau nµy. 2. C«ng t¸c khoan t¹o lç a. X¸c ®Þnh vÞ trÝ lç khoan §Þnh vÞ cäc trªn mÆt b»ng cÇn dùa vÇo c¸c mèc ®-êng chuÈn to¹ ®é ®-îc x¸c ®Þnh t¹i hiÖn tr-êng. - Sai sè cho phÐp cña lç cäc kh«ng ®-îc v-ît qu¸ c¸c gi¸ trÞ sau: - Sai sè ®-êng kÝnh cäc: 5% - Sai sè ®é th¼ng ®øng : 1% - Sai sè vÒ vÞ trÝ cäc: 10cm - Sai sè vÒ ®é s©u cña lç khoan : ±10cm b. Yªu cÇu vÒ gia c«ng chÕ t¹o l¾p dùng èng v¸ch èng v¸ch ph¶i ®-îc chÕ t¹o nh- thiÕt kÕ. BÒ dµy èng v¸ch sai sè kh«ng qu¸ 0.5mm so víi thiÕt kÕ. èng v¸ch ph¶i ®¶m b¶o kÝn n-íc ,®ñ ®é cøng.Tr-íc khi h¹ èng v¸ch cÇn ph¶i kiÓm tra nghiÖm thu chÕ t¹o èng v¸ch. Khi l¾p dùng èng v¸ch cÇn ph¶i cã gi¸ ®Þnh h-íng hoÆc m¸y kinh vÜ ®Ó ®¶m b¶o ®óng vÞ trÝ vµ ®é nghiªng lÖch. èng v¸ch cã thÓ ®-îc h¹ b»ng ph-¬ng ph¸p ®ãng, Ðp rung hay kÕt hîp víi ®µo ®Êt trong lßng èng. c. Khoan t¹o lç M¸y khoan cÇn ®-îc kª ch¾c ch¾n ®¶m b¶o kh«ng bÞ nghiªng hay di chuyÓn trong qu¸ tr×nh khoan. Cho m¸y khoan quay thö kh«ng t¶i nÕu m¸y khoan bÞ xª dÞch hay lón ph¶i t×m nguyªn nh©n xö lÝ kÞp thêi. NÕu cao ®é n-íc s«ng thay ®æi cÇn ph¶i cã biÖn ph¸p æn ®Þnh chiÒu cao cét n-íc trong lç khoan. Khi kÐo gÇu lªn khái lç ph¶i kÐo tõ tõ c©n b»ng æn ®Þnh kh«ng ®-îc va vµo èng v¸ch. Ph¶i khèng chÕ tèc ®é khoan thÝch hîp víi ®Þa tÇng, trong ®¸t sÐt khoan víi tèc ®é trung b×nh, trong ®Êt c¸t sái khoan víi tèc ®é chËm. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:184 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Khi ch©n èng v¸ch ch¹m mÆt ®¸ dïng gÇu lÊy hÕt ®Êt trong lç khoan, nÕu gÆp ®¸ må c«i hay mÆt ®¸ kh«ng b»ng ph¼ng ph¶i ®æ ®Êt sÐt kÑp ®¸ nhá ®Çm cho b»ng ph¼ng hoÆc cho ®æ mét líp bª t«ng d-íi n-íc cèt liÖu b»ng ®¸ d¨m ®Ó t¹o mÆt ph¼ng cho bóa ®Ëp ho¹t ®éng. Lóc ®Çu kÐo bóa víi chiÒu cao nhá ®Ó h×nh thµnh lç æn ®Þnh, trßn th¼nh ®øng, sau ®ã cã thÓ khoan b×nh th-êng. NÕu sö dông dung dÞch sÐt gi÷ thµnh ph¶i phï hîp víi c¸c qui ®Þnh sau : §é nhít cña dung dÞch sÐt ph¶i phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ph-¬ng ph¸p sö dông dung dÞch.BÒ mÆt dung dÞch sÐt trong lç cäc ph¶i cao h¬n mùc n-íc ngÇm 1,0m trë lªn. Khi cã mùc n-íc ngÇm thay ®æi th× mÆt dung dÞch sÐt ph¶i cao h¬n mùc n-íc ngÇm cao nhÊt lµ 1,5m. Trong khi ®æ bª t«ng , khèi l-îng riªng cña dung dÞch sÐt trong kho¶ng 50 cm kÓ tõ ®¸y lç <1,25T/m3, hµm l-îng c¸t <=6%, ®é nhít <=28 gi©y. CÇn ph¶i ®¶m b¶o chÊt l-îng dung dÞch sÐt theo ®é s©u cña tõng líp ®Êt ®¸, ®¶m b¶o sù æn ®Þnh thµnh lç cho ®Õn khi kÕt thóc viÖc ®æ bª t«ng. d. Röa lç khoan Khi ®· khoan ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ tiÕn hµnh röa lç khoan, cã thÓ dïng m¸y b¬m chuyªn dông hót mïn khoan tõ ®¸y lç khoan lªn . Còng cã thÓ dïng m¸y nÐn khÝ ®Ó ®-a mïn khoan lªn cho ®Õn khi b¬m ra n-íc trong vµ s¹ch. Chän lo¹i m¸y b¬m, quy c¸ch ®Çu xãi phô thuéc vµo chiÒu s©u vµ vËt liÖu cÇn xãi hót. Nghiªm cÊm viÖc dïng ph-¬ng ph¸p khoan s©u thªm thay cho c«ng t¸c röa lç khoan 3. C«ng t¸c ®æ bª t«ng cäc a. §æ bª t«ng cäc Bª t«ng ph¶i ®-îc trén b»ng m¸y. Khi chuyÓn ®Õn c«ng tr-êng ph¶i ®-îc kiÓm tra ®é sôt vµ ®é ®ång nhÊt. NÕu dïng m¸y b¬m bª t«ng th× b¬m trùc tiÕp bª t«ng vµo phÔu cña èng dÉn. §Çu d-íi cña èng dÉn bª t«ng c¸ch ®¸y lç khoan kho¶ng 20-30 cm. èng dÉn bª t«ng ph¶i ®¶m b¶o kÝn khÝt. §é ngËp s©u cña èng dÉn trong bª t«ng kh«ng ®-îc nhá h¬n 1,2m vµ kh«ng ®-îc lín h¬n 6m. Ph¶i ®æ bª t«ng liªn tôc, rót ng¾n thêi gian th¸o «ng dÉn, èng v¸ch ®Ó gi¶m thêi gian ®æ bª t«ng . Khi èng dÉn chøa ®Çy bª t«ng ph¶i ®æ tõ tõ tr¸nh t¹o thµnh c¸c tói khÝ trong èng dÉn. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:185 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Thêi gian ninh kÕt ban ®Çu cña bªtong kh«ng ®-îc sím h¬n toµn bé thêi gian ®óc cäc khoan nhåi. NÕu cäc dµi , khèi l-îng bª t«ng lín cã thÓ cho thªm chÊt phô gia chËm ninh kÕt. §-êng kÝnh lín nhÊt cña ®¸ dïng ®Ó ®æ bª t«ng kh«ng ®-îc lín h¬n khe hë gi÷a hai thanh cèt thÐp chñ gÇn nhau cña lång thÐp cäc. b. KiÓm tra chÊt l-îng cäc vµ bª t«ng cäc KiÓm tra bª t«ng ph¶i ®-îc thùc hiÖn trong suèt qu¸ tr×nh cña d©y chuyÒn ®æ bª t«ng d-íi n-íc. C¸c mÉu bª t«ng ph¶i ®-îc lÊy tõ phÔu chøa èng dÉn ®Ó kiÓm tra ®é linh ®éng, ®é nhít vµ ®óc mÉu kiÓm tra c-êng ®é. Trong qu¸ tr×nh ®æ bª t«ng cÇn kiÓm tra vµ ghi nhËt ký thi c«ng c¸c sè liÖu sau : Tèc ®é ®æ bª t«ng §é c¾m s©u cña èng dÉn vµo v÷a bª t«ng . Møc v÷a bª t«ng d©ng lªn trong hè khoan. II. Thi c«ng cäc v¸n thÐp Tr×nh tù thi c«ng cäc v¸n thÐp: §ãng cäc ®Þnh vÞ Liªn kÕt thanh nÑp víi cäc ®Þnh vÞ thµnh khung v©y. Xá cäc v¸n tõ c¸c gãc vÒ gi÷a. TiÕn hµnh ®ãng cäc v¸n ®Õn ®é ch«n s©u theo thiÕt kÕ. Th-êng xuyªn kiÓm tra ®Ó cã biÖn ph¸p xö lý kÞp thêi khi cäc v¸n bÞ nghiªng lÖch. III. §µo ®Êt b»ng xãi hót TiÕn hµnh ®µo ®Êt b»ng m¸y xãi hót. M¸y xãi hót ®Æt trªn hÖ phao chë næi. Khi xãi ®Õn ®é s©u c¸ch cao ®é thiÕt kÕ 20-30cm th× dõng l¹i, sau khi b¬m hót n-íc tiÕn hµnh ®µo thñ c«ng ®Õn cao ®é ®¸y mãng ®Ó tr¸nh ph¸ vì kÕt cÊu phÝa d-íi. IV. §æ bª t«ng bÞt ®¸y 1. Tr×nh tù thi c«ng: L¾p ®Æt hai èng ®æ trªn hÖ phao chë næi. Nót èng ®æ b»ng nót gç, h¹ xuèng c¸ch ®¸y 5cm. B¬m bª t«ng t-¬i vµo èng, n©ng èng lªn c¸ch ®¸y kho¶ng 20-30cm. Th¸o nót gç, n©ng tõ tõ èng lªn theo ph-¬ng th¼ng ®øng, bª t«ng trong èng tõ tõ ch¶y ra. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:186 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Khi bª t«ng ®¹t 50% f’C th× ph¸ bá 10-15cm phÝa trªn. 2. Yªu cÇu: §æ cµng nhanh cµng tèt §æ liªn tôc tõ khi b¾t ®Çu ®Õn khi kÕt thóc §Çu èng ®Ó ngËp vµo bª t«ng >=0.8m. èng ®æ chØ ®-îc dÞch chuyÓn theo ph-¬ng th¼ng ®øng, tuyÖt ®èi kh«ng dÞch chuyÓn ngang CÇn cã biÖn ph¸p th«ng èng khi bÞ t¾c, cã thÓ g¾n thªm mét ®Çm rung c«ng suÊt nhá vµo èng ®Ó ®Ò phßng t¾c èng khi ®ang lµm viÖc. 3. TÝnh to¸n chiÒu dµy líp bª t«ng bÞt ®¸y a. C¸c sè liÖu tÝnh to¸n: h b A t MNTC = +4.00 7 m C§TN: 0.00 -3 (Kh«ng thª hiÖn cäc) - Cao ®é ®Ønh trô: +15 m - Cao ®é ®¸y trô: -1.0 m - Cao ®é ®¸y ®µi: -3.0 m - Cao ®é mùc n-íc thi c«ng: +4.0 m - Cao ®é ®¸y s«ng: 0.00 m - ChiÒu réng mãng : 7.2 m - ChiÒu dµi mãng : 10 m THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:187 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 b. TÝnh to¸n chiÒu dµy líp bª t«ng bÞt ®¸y  §iÒu kiÖn tÝnh to¸n ¸p lùc ®Èy næi cña n-íc ph¶i nhá h¬n ma s¸t gi÷a bª t«ng vµ cäc céng víi träng l-îng cña bª t«ng bÞt ®¸y vµ ma s¸t víi cäc v¸n thÐp. C«ng thøc tÝnh to¸n: )..(......... 2211 bnbbbb hHmhukhuhn xhb m mukun H nb n 1 ...... .. 2211 Trong ®ã: - bt : Träng l-îng riªng cña bª t«ng; bt=2.4 T/m 3 - n : Träng l-îng riªng cña n-íc; n =1.0 T/m 3 - hb : ChiÒu dµy líp bª t«ng bÞt ®¸y (m) - : DiÖn tÝch mÆt b»ng vßng v©y cäc v¸n = 9.2* 12 =110.4 (m2) - n : Sè l-îng cäc trong mãng; n=8 cäc - 1 : Lùc ma s¸t ®¬n vÞ gi÷a cäc vµ vßng v©y cäc v¸n thÐp 1 = 3 T/m 2 - : Lùc ma s¸t ®¬n vÞ gi÷a cäc vµ bª t«ng bÞt ®¸y; T/m2 - U1: Chu vi hè mãng U1 = 2x(9.2+12) = 42.4 m - U2: Chu vi cäc; U2 = 3.768 m - H : ChiÒu cao tÝnh tõ mÆt n-íc thi c«ng ®Õn ®¸y bÖ mãng. - n1: Lµ hÖ sè v-ît t¶i; n1=0.9 - m : HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc; m=0.9 110.4 7 1 1 0.9 110.4 2.4 42.4 3 9 3.768 3 0.9 1 110.4 bh m hb 2.49 m chän hb = 2.5 m  KiÓm tra c-êng ®é líp bª t«ng bÞt ®¸y: THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:188 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 TÝnh cho 1m réng líp bª t«ng bÞt ®¸y. Líp bª t«ng bÞt ®¸y ®-îc xem nh- 1 dÇm ®¬n gi¶n kª trªn 2 mÐp cña t-êng v©y cäc v¸n. - NhÞp dÇm l =9.2 m - T¶i träng t¸c dông lµ hiÖu sè träng l-îng bª t«ng vµ lùc ®Èy næi cña n-íc ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: qtt = n(h+hb) - bthb = 1x( 7 + hb) ” 2.4x hb = 7 ” 1.4 hb + M« men lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp lµ : Mmax = 22 (7 1,4. ) 9,2. 74.06 14.81 8 8 b b hq l h + M«men chèng uèn : W = 66 .1 6 . 222 bb hhhb + KiÓm tra øng suÊt : max = max 2 6 (74.06 14.81 ) 65b b M h W h T/m2 Dïng bªt«ng cÊp 20 cã [ k] = 65.0 T/m 2 Ta cã ph-¬ng tr×nh bËc hai: 265. 88.86 444.36 0b bh h Gi¶i ra ta cã: hb = 2.01 m > 1m => chän hb = 2.5m VËy ®iÒu kiÖn c-êng ®é ®-îc tho¶ m·n V. X¸c ®Þnh ®é s©u ch«n cäc v¸n thÐp 1.X¸c ®Þnh ®é ch«n s©u cäc v¸n thÐp Khi ®µo ®Êt theo ph-¬ng ph¸p xãi hót nªn mùc n-íc trong vµ ngoµi vßng v©y cäc v¸n lµ nh- nhau, do ®ã ¸p lùc n-íc hai bªn b»ng nhau. C¸c th«ng sè cña ®Êt: - Träng l-îng riªng cña ®Êt: gd = 1. 8 T/m 3 - Gãc ma s¸t: =42.0o THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:189 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 2. 5 7. 0 3 2 h h O -3.0 1h t -5.5 A MNTC = +4.0 0.00 Ea bE ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt: Ea = 0.5 dnh1 2 a Trong ®ã : h1 = h2 +t = 5.5 + t - dn : Dung träng ®Èy næi cña ®Êt. ®n = d - n = 2.1 ” 1 = 1.1T/m 3 - a : HÖ sè ¸p lùc chñ ®éng. a =tg 2(45o /2) = 0.198 => Ea = 0.5 dnh1 2 a = 0.5x 1.1x0.198x(5.5 + t) 2 =0.1089x(5.5 + t)2 =3.29+1.197t+0.1089t2 ¸p lùc bÞ ®éng cña ®Êt: Eb = 0.5 dnh 2 b b =tg 2(45o /2) =5.045 b : HÖ sè ¸p lùc ¸p lùc bÞ ®éng. => Eb = 0.5 dnh 2 b= 0.5x 1.1x5.045x t 2 = 2.772x t2 LÊy m« men c©n b»ng t¹i ®iÓm A ta ®-îc: MA = Ea[ 3 2 (t+h2)+h3 ] - Eb( 3 2 t + h2+h3) =0 Rót gän ta ®-îc ph-¬ng tr×nh bËc 3 cña t cã d¹ng: -1.788 t3 -24.776t2 +11.28t + 25.004= 0 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:190 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Gi¶i ph-¬¬ng tr×nh ta ®-îc: t =1.19m. Chän t = 1.3 m VËy chiÒu dµi cäc v¸n lµ :L =1.3+5.5+4+0.5=11.3m=> chän L=12m 2.TÝnh to¸n cäc v¸n thÐp Thêi ®iÓm tÝnh lµ sau khi ®· ®æ bª t«ng bÞt ®¸y vµ hót hÕt n-íc trong hè mãng. Lóc nµy ta tÝnh cäc v¸n coi nh- 1 dÇm ®¬n gi¶n kª trªn 2 gèi O, A, t¶i träng t¸c dông nh- h×nh vÏ, tÝnh cho 1m chiÒu réng (vÞ trÝ cña ®iÓm O n»m c¸ch mÆt trªn líp bª t«ng bÞt ®¸y 0,5m vÒ phÝa d-íi) Ta cã: -¸p lùc ngang cña n-íc : Pn = n. l1 = 1x9= 9 (T/m) -¸p lùc ®Êt chñ ®éng : qd = dn l a =1.1x5x0.198=1.089(T/m) q = 1.0892 1q = 92 5.0 9.0 Mmax =52.47 T.m (dung phÇn mÒm midas) Tõ ®iÒu kiÖn : max M W Trong ®ã: - [ ] lµ øng suÊt cho phÐp cña thÐp cäc v¸n: [ ]=2400 kg/cm2 => W ≥ 1962.42 cm3 VËy ta chän lo¹i cäc v¸n h×nh m¸ng lacsen IV, cã W = 2000cm3 7 4 5 1 6 0 ° 400 8 6 .5 THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:191 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 VI. B¬m hót n-íc Do cã cäc v¸n thÐp vµ bª t«ng bÞt ®¸y nªn n-íc kh«ng thÊm vµo hè mãng trong qu¸ tr×nh thi c«ng, chØ cÇn bè trÝ m¸y b¬m ®Ó hót hÕt n-íc cßn l¹i trong hè mãng.M¸y b¬m cã thÓ bè trÝ trªn phao, dïng hai m¸y b¬m lo¹i C203 hót n-íc tõ c¸c giÕng tô t¹o sù kh« r¸o cho bÒ mÆt hè mãng. VII. Thi c«ng ®µi cäc Tr-íc khi thi c«ng ®µi cä cÇn thùc hiÖn mét c«ng viÖc cã tÝnh b¾t buéc ®ã lµ nghiÖm thu cäc, xem xÐt c¸c nhËt ký chÕ t¹o cäc, nghiÖm thu vÞ trÝ cäc, chÊt l-îng bª t«ng vµ cèt thÐp cña cäc. TiÕn hµnh ®Ëp ®Çu cäc. Dän dÑp vÖ sinh hè mãng. L¾p dùng v¸n khu«n vµ bè trÝ c¸c l-íi cèt thÐp. TiÕn hµnh ®æ bª t«ng b»ng èng ®æ. B¶o d­ìng bª t«ng khi ®ñ f’C th× th¸o dì v¸n khu«n. Sau khi bª t«ng ®· ®«ng cøng ta cã thÓ quÐt Bitum chèng thÊm cho trô,quÐt ®Õn mùc n-íc thi c«ng . THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:192 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 CH¦¥NG IV. Thi c«ng trô C¸c kÝch th-íc c¬ b¶n cña trô vµ ®µi nh- sau : 1 7 5 1 6 0 0 275100 275 100 50 50 200 200 60 1000 60 40 100 270 750 7575 120 120 120 40100 550 1 6 0 0 720 300 100 50 50 300160 160 50 120 120 60 200 360120133 133 133 I. Yªu cÇu khi thi c«ng Theo thiÕt kÕ kü thuËt trô thiÕt kÕ lµ trô ®Æc bª t«ng toµn khèi, do ®ã c«ng t¸c chñ yÕu cña thi c«ng trô lµ c«ng t¸c bª t«ng cèt thÐp vµ v¸n khu«n. §Ó thuËn tiÖn cho viÖc l¾p dùng v¸n khu«n ta dù kiÕn sö dông v¸n khu«n l¾p ghÐp. V¸n khu«n ®-îc chÕ t¹o tõng khèi nhá trong nhµ m¸y ®-îc vËn chuyÓn ra vÞ trÝ thi c«ng, tiÕn hµnh l¾p dùng thµnh v¸n khu«n. C«ng t¸c bª t«ng ®-îc thùc hiÖn bëi m¸y trén C284-A c«ng suÊt 40 m3/h, sö dông ®Çm dïi bª t«ng b¸n kÝnh t¸c dông R = 0.75m. Tr×nh tù thi c«ng nh- sau: ChuyÓn c¸c khèi v¸n khu«n ra vÞ trÝ trô,l¾p dùng v¸n khu«n theo thiÕt kÕ. §æ bª t«ng vµo èng ®æ, tr-íc khi ®æ bª t«ng ph¶i kiÓm tra v¸n khu«n l¹i mét lÇn n÷a, b«i dÇu lªn thµnh v¸n khu«n tr¸nh hiÖn t-îng dÝnh kÕt bª t«ng vµo thµnh v¸n khu«n sau nµy. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:193 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 §æ bª t«ng thµnh tõng líp dÇy 40cm, ®Çm ë vÞ trÝ c¸ch nhau kh«ng qu¸ 1.75R, thêi gian ®Çm lµ 50 gi©y mét vÞ trÝ, khi thÊy n-íc xim¨ng næi lªn lµ ®-îc.Yªu cÇu khi ®Çm ph¶i c¾m s©u vµo líp cò 4 -5cm, ®æ ®Çm liªn tôc trong thêi gian lín h¬n 4h ph¶i ®¶m b¶o ®é toµn khèi cho bª t«ng tr¸nh hiÖn t-îng ph©n tÇng. B¶o d-ìng bª t«ng :Sau 12h tõ khi ®æ bª t«ng cã thÓ t-íi n-íc, nÕu trêi m¸t t-íi 3-4 lÇn/ngµy, nÕu trêi nãng cã thÓ t-íi nhiÒu h¬n. Khi thi c«ng nÕu gÆp trêi m-a th× ph¶i cã biÖn ph¸p che ch¾n. Khi c­êng ®é ®¹t 55%f’c cho phÐp th¸o dì v¸n khu«n. Qu¸ tr×nh th¸o dì ng-îc víi qu¸ tr×nh l¾p dùng. II. TÝnh v¸n khu«n trô: 1. TÝnh v¸n khu«n bÖ trô. a. KiÓm tra v¸n khu«n - KÝch th-íc cña v¸n khu«n L= 1 2m ; h= 0.5-1.5m ; mm6 - Chóng ®-îc liªn kÕt víi nhau b»ng c¸c bu l«ng: - DiÖn tÝch bÖ mãng: F= 7.2*10= 72 (m2) - ThÓ tÝch cÇn ®æ lµ: V= 72 *2= 144 (m3) Chän m¸y trén bª t«ng lo¹i C284-A cã c«ng suÊt ®æ 40m3 trong 1 giê (t®«ng= 4 giê) - VËy ChiÒu cao ®æ bª t«ng t-¬i cÇn h= 2 m do vËy ®Ó ®æ xong VbÖt«ng cÇn thêi gian lµ: 144 3.6( ) 40 tt may V t h V - §Ó n©ng cao chÊt l-îng cña bª t«ng nªn sö dông §Çm cã R= 0.75 m - Ta thÊy h > R - ¸p lùc ngang cña bª t«ng (khi kh«ng ®Çm) Pb= x R= 2,4*0.75= 1,8 (T/m 2) - Khi cã ®Çm ¸p lùc ngang do xung kÝch cña bª t«ng r¬i tù do Pmax= (q+ R)*n - q: lùc xung ®éng do ®æ bª t«ng b»ng èng vßi voi g©y ra q= 0,4 (T/m2) - n: hÖ sè v-ît t¶i = 1.3 VËy ¸p lùc t¸c dông lªn v¸n khu«n lµ : Ptc= (q+ R)*n= (0,4+1,8)*1.3= 2,86 (T/m 2) - MÆt kh¸c H = 2 > l - S¬ ®å tÝnh to¸n v¸n khu«n lµ: THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:194 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 q2q1 2. 0 0. 75 1. 25 BiÓu ®å ¸p lùc thay ®æi theo chiÒu cao ®µi nh-ng ®Ó ®¬n gi¶n hãa tÝnh to¸n vµ thi c«ng ta coi ¸p lùc ph©n bè ®Òu: qtc= 2 1800 0.75 1800 1.25 400 2 2 1862.5( / ) 2 kg m qtt =1.3x1862.5=2521.25 kg/m2 - DiÖn tÝch ¸p lùc: Fal = (H-R).Ptc + 2 R .(q+ Ptc) 0.75 (2 0.75) 2.86 (0.4 2.86) 4.79 2 x x (T/m) - DiÖn tÝch qui ®æi ¸p lùc 4.79 2.39 2 al qd F F h (T/m2) - Chän v¸n khu«n thÐp 50x50 cm mm6  TÝnh to¸n v¸n khu«n theo b¶n kª 4 c¹nh: α=0.046(phô thuéc tØ sè a/b) Mmax= α.Pqd.a = 0.046x2.39x0.5=0.054 T.m = 5400 kg.cm - KiÓm tra theo c-êng ®é: Dïng thÐp than CT3 cã [ ]=2100kg/cm2 σ = 2 5400 1800( / ) 3 M kg cm W < [ ] = 2100 kg/cm2 6 * 2a w = )(3 6 6.0*50 3 2 cm THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:195 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 - KiÓm tra theo ®é vâng: 4 4 6 0.239 50 0.046 0.036 2.1 10 0.9 qdP xa x f x x cm EJ x x - §é vâng cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] tho· m·n . TÝnh to¸n s-ên gia c-êng C«ng thøc : q= pqd*ltt=2.39*0.5= 1.195 (T/m) Thanh nÑp ®øng vµ ngang kiÓm to¸n cïng s¬ ®å: 1195Kg/m 50cm 50cm 2 2 max 1195 0.5 29.87 10 10 qxl x M kg.m - Chän tiÕt diÖn cña thanh cã kÝch th-íc: bxh=5x50 mm W= 2.08 (cm3) J = 5.21 (cm4) * KiÓm tra - §iÒu kiÖn bÒn: σ = 2987 1436.05( / 2) 2.08 M kg cm W < [ ] = 2100 kg/cm2  ®¹t - KiÓm tra ®é vâng: 4 2 4 6 1195 10 50 0.056 127 127 2.1 10 5.21 qxa x x f cm xEJ x x x - §é vâng cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] tho· m·n KL : vËy chän v¸n khu«n b»ng thÐp l=2 (m); vµ cã s-ên t¨ng c-êng ®øng vµ ngang lµ Bxh=5x50 mm ThÓ hiÖn bëi h×nh vÏ sau ( v¸n khu«n bÖ mãng). THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:196 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 nÑp ngang:0.05x0.0050.5 m nÑp ®øng:0.05x0.005V¸n khu«n thÐp dµy 5mm 2.TÝnh v¸n khu«n th©n trô a KiÓm nghiÖm v¸n khu«n thÐp trô: Sơ đồ bố trí ván khuôn thân tru : 750350 150 225  150150 150 1 0 x 1 5 0 1 0 x 1 5 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 5002500 5 0 0 5 0 0 5 0 0 1 5 0 0 1500 5 0 0 5 0 0 5 0 0 1 5 0 0 500 500 500 CHI TIÕT V¸N KHU¤N Sè 2 CHI TIÕT V¸N KHU¤N Sè 2 500 50 45° THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:197 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Tính chiều cao đổ bê tông sau 4 giờ : - Diện tích đổ BT : F = 4.2x3+32/4x3.14= 19.665 m2. - Thể tích BT cho 1 lớp dày 0,3m : 5.899m3. - - Chän m¸y trén bª t«ng lo¹i C284-A cã c«ng suÊt ®æ 40m3/h. trong 1 giê (t®«ng= 4 giê) - Thời gian đầm 1 lớp BT là 10’(phút). - Thời gian đổ và đầm 1 lớp dày 30 cm là : T = 5.899 60 10 18' 40 x - Sau 4h đổ được chiều dày là : H = )(4 18 3.0604 m xx b.Tính toán ván khuôn : - Tính toán thép tấm của ván khuôn số 2. - Tính toán thép sườn của ván khuôn số 2. - Tính toán thanh giằng. b.1. Kiểm tra khả năng chịu lực của thép tấm : * Kiểm tra cường độ thép : - Áp lực của lớp BT tác dụng lên ván khuôn là : Ptc = (q + xR)xn + q= 400 (kg/m2) : lùc xung ®éng do ®æ bª t«ng g©y ra + = 2400 (Kg/m3) : dung trọng của bê tông. + R= 0.75 (m) : bán kính tác dụng của đầm dùi. +n:hệ số siêu tải n=1.3 Ptc = (400 + 2400x0.75)x1.3 = 2860 (Kg/m 2) 1314.7 Kg/m 50cm 50cm - Biểu đồ áp lực : + Fal = (H-R).P tc + 2 R .(q+ Ptc) = THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:198 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 = (4-0.75) x2860 + 2 75.0 x(2860+400)=10517.5 (Kg/m2). + Pqd = H Fal = 4.2629 4 5.10517 (Kg/m2). - Thép tấm của ván khuôn dày 0,6cm được tính như bản có 4 cạnh ngàm cứng với mô men uốn lớn nhất giữa nhịp tính theo công thức: M = *Pqđ * a 2 Trong đó : + = 0.046 : hệ số phụ thuộc tỷ số a/b của ván thép, tra bảng 2.1 sách Thi công cầu BTCT với a/b=1 - Mô men uốn lớn nhất : M= 0.046x2629.4x0.5 2 =30.24(Kg.m) = 3024(Kg.cm) - Mô men kháng uốn của tấm thép ván khuôn : W= 6 50 x0.6 2 = 3 (cm3). max M W =1008 (Kg/cm2). max = 1008 (Kg/cm 2) < Ru = 2100 (Kg/cm 2) => Thép tấm đảm bảo điều kiện cường độ. - KiÓm tra theo ®é vâng: cm xxx xx xEJ qxa f 118.0 21.5101.2127 50104.2629 127 6 424 - §é vâng cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] tho· m·n . b.2. TÝnh to¸n s-ên gia c-êng: q= pqd*ltt=2629.4*0.5= 1314.7 (kg/m) - Thanh nÑp ®øng vµ ngang kiÓm to¸n cïng s¬ ®å: 1314.7 Kg/m 50cm 50cm 87.32 10 5.07.1314 10 22 max xqxl M kg.m - Chän tiÕt diÖn cña thanh cã kÝch th-íc: bxh=5x50 mm THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:199 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 W= 2.08 (cm3) J = 5.21 (cm4) ** KiÓm tra - §iÒu kiÖn bÒn: σ = )2/(3.1580 08.2 3287 cmkg W M < [ ] = 2100 kg/cm2  ®¹t - KiÓm tra ®é vâng: cm xxx xx xEJ qxa f 059.0 21.5101.2127 50107.1314 127 6 424 - §é vâng cho phÐp [ f ] = 0.2 cm VËy f < [ f ] tho· m·n KL : vËy chän v¸n khu«n b»ng thÐp l=1.6(m); vµ cã s-ên t¨ng c-êng ®øng vµ ngang lµ Bxh=5x50 mm nÑp ngang:0.05x0.0050.5 m §o¹n uèn cong nÑp ®øng:0.05x0.005V¸n khu«n thÐp dµy 5mm THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:200 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 CH¦¥NG V. Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp I. Nguyªn lý cña ph-¬ng ph¸p thi c«ng hÉng Thi c«ng hÉng lµ thi c«ng kÕt cÊu nhÞp tõng ®èt ®èi xøng qua c¸c trô. C¸c ®èt dÇm ®-îc ®óc theo s¬ ®å mót thõa ®èi xøng qua trô lµm xong ®èt nµo c¨ng cèt thÐp ®èt ®Êy.C¸c ®èt ®óc trªn dµn gi¸o di ®éng ®¶m b¶o tÝnh toµn khèi cña kÕt cÊu tèt.ViÖc c¨ng cèt thÐp ®-îc tiÕn hµnh rÊt sím khi bª t«ng cßn non nªn dÔ g©y ra sù cè vµ ¶nh h-ëng cña tõ biÕn co ngãt kh¸ lín. C«ng nghÖ thi c«ng hÉng cã -u ®iÓm c¬ b¶n lµ Ýt sö dông dµn gi¸o, cã thÓ thiÕt kÕ kÕt cÊu nhÞp cã chiÕu cao thay ®æi víi s¬ ®å ®a d¹ng, tiÕt diªn cã thÓ lµ h×nh hép, ch÷ nhËt... II. TÝnh to¸n æn ®Þnh c¸nh hÉng trong qu¸ tr×nh thi c«ng Trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®óc hÉng c©n b»ng tõ trô ra 2 phÝa chóng ta ph¶i ®¶m b¶o æn ®Þnh c¸nh hÉng trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng. HiÖn nay ë ViÖt Nam ch-a cã 1 quy ®Þnh cô thÓ nµo vÒ viÖc tÝnh æn ®Þnh c¸nh hÉng khi ®óc dÇm. Nh-ng cho ®Õn nay ®· cã 3 kiÓu ®-îc ¸p dông ®Ó tÝnh cho c¸c cÇu ®óc hÉng t¹i ViÖt Nam (2 kiÓu ®· ¸p dông cho cÇu Phó L-¬ng vµ cÇu S«ng Gianh, 1 kiÓu theo quy tr×nh ASSHTO 94 dïng cho cÇu thi c«ng ph©n ®o¹n ¸p dông cho c¸c cÇu §uèng, §¸p CÇu, vµ B¾c Giang). Trªn c¬ së tham kh¶o c¸c c¸ch tÝnh trªn vµ t×nh h×nh thùc tÕ cÇu PL, kiÕn nghÞ tÝnh to¸n æn ®Þnh c¸nh hÉng khi ®óc dÇm cña cÇu PL theo tr-êng hîp cã thÓ coi lµ bÊt lîi nh- sau: III. S¬ ®å vµ t¶i träng S¬ ®å tÝnh lµ s¬ ®å c¸nh hÉng ®ang thi c«ng ®óc ®èt K10 ®Çu c¸nh hÉng, phÝa c¸nh hÉng bªn kia th× ch-a di chuyÓn xe ®óc ®Ó chuÈn bÞ ®óc ®èt K11. §èi víi tr-êng hîp nµy c¸c t¶i träng t¸c dông gåm cã: TÜnh t¶i xe ®óc 600KN, xe ®óc bªn ph¶i ®Æt t¹i khèi 11, xe bªn tr¸i ®Æt t¹i khèi 10 Träng l-îng b¶n th©n c¸nh hÉng, trong ®ã c¸nh bªn ph¶i t¨ng 2%, c¸nh bªn tr¸i gi¶m 2% Mét khèi ®óc ®Æt lÖch (khèi bªn ph¶i ®æ tr-íc) M« men tËp trung ë 2 ®Çu mót c¸nh hÉng do xe ®óc sinh ra 300 KN.m Lùc tËp trung do thiÕt bÞ 200KN ®Æt t¹i ®Çu mót c¸nh hÉng ph¶i. T¶i träng thi c«ng r¶i ®Òu t¸c dông lªn c¸nh hÉng bªn ph¶i 0.2KN/m2, víi cÇu cã bÒ réng mÆt cÇu 12.5m th× t¶i träng thi c«ng r¶i ®Òu lµ 2.KN/m dµi cÇu. THIẾT KẾ CẦU QUA SÔNG KIÊN GIANG QUẢNG BÌNH GVHD 1: TH.S BÙI NGỌC DUNG GVHD 2: TH.S PHẠM VĂN TOÀN TRANG:201 SVTH: UÔNG NGỌC ANH – LỚP: CĐ 1001 Giã ng-îc t¸c dông lªn c¸nh hÉng bªn tr¸i w = 0.6KN/m2, víi cÇu cã bÒ réng mÆt cÇu 12.5m th× t¶i träng giã ng-îc lµ 7.2 KN/m dµi cÇu. M« h×nh ho¸ s¬ ®å kÕt cÊu trong ch-¬ng tr×nh SAP2000, vµ g¸n c¸c t¶i träng lªn s¬ ®å ta cã kÕt qu¶ sau: Momen g©y lËt : MlËt = 264558.5 ” 221783.9 = 42774.6KNm 2500 K11 Xe ®óc P=800KN t¶i träng tËp trung cña thiÕt bÞ P= 200KN khèi l-îng gi¶m 2% M=300KNm P=800KN s¬ ®å bè trÝ t¶i träng khèi l-îng t¨ng 2% T¶i trtäng thi c«ng r¶i ®Òu =0.2KN/m2 M=300KNm t¶i träng giã = 0.6KN/m2 Xe ®óc K10 IV. TÝnh to¸n thÐp neo khèi ®Ønh trô M«men g©y lËt lµ MlËt = 42774.6KNm Nh- vËy m«men chèng lËt sÏ ph¶i lµ Mcl >42774.6KNm Dù kiÕn sö dông thanh dù øng lùc 32( fpu= 1035 Mpa) ®Ó neo khèi ®Ønh trô, bè trÝ 2 bªn trô ®i tõ d-íi trô lªn vµ xuyªn qua dÇm lªn tíi mÆt cÇu, nh÷ng thanh thÐp nµy cã t¸c dông gi÷ æn ®Þnh chèng lËt cña c¸nh hÉng quanh ®iÓm mÐp ngoµi gèi t¹m. Kh¶ n¨ng gi÷ æn ®Þnh cña mét thanh thÐp d- øng lùc lµ Mchèng= yPd-l Trong ®ã: - Pd-l: kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña mét thanh thÐp d-l 32 (832KN) - y : Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m c¸c thanh thÐp phÝa bªn tr¸i trô tíi ®iÓm lËt bªn ph¶i y= 3.5m Sè thanh thÐp d- øng lùc mét bªn sÏ lµ : )(68.14 5.3832 6.42774 thanh M M n CL l Chän 32 thanh 32 bè trÝ lµm neo ®Ønh trô T3 Bè trÝ mçi bªn 16 thanh 32.