ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo LỜI CẢM ƠN o0o Sau thời gian học tập tại trường ĐH Giao Thông Vận Tải TP HCM, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường ĐH Thông Vận Tải TP HCM nói chung và các thầy cô trong Khoa Công Trình Giao Thông nói riêng em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích để trang bò cho công việc của một kỹ sư tương lai. Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt gần 5 năm học tập và tìm hiểu kiến thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu Đường, đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của thầy: Võ Vónh Bảo Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứng thiếu sót. Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình. Em xin chân thành cảm ơn ! TP Hồ Chí Minh, 20 tháng 6 năm 2011. Sinh viên : Nguyễn Duy Tuấn SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 84 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 2.1. Giới thiệu về cầu bê tông cốt thép dự ứng lực thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng 2.2. Vật liệu 2.3. Tiến độ và trình tự thi công 2.4. Các phương án kết cấu nhòp PHẦN 1 : THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG I: Thiết kế sơ bộ phương án 1 1.1. Giới thiệu chung 1.2. Tính toán sơ bộ kết cấu nhòp 1.3. Thiết kế sơ bộ giai đoạn đúc hẫng 1.4. Thiết kế sơ bộ giai đoạn hợp long biên 1.5. Thiết kế sơ bộ giai đoạn hợp long kế biên 1.6. Thiết kế sơ bộ giai đoạn hợp long giữa 1.7. Thiết kế sơ bộ giai đoạn khai thác 1.8. Kiểm tra hàm lượng cốt thép 1.9. Kiểm tra sức kháng cắt CHƯƠNG II: Thiết kế sơ bộ phương án 2 2.1. Xác đònh kích thước hình học dàn thép 2.2. Tónh tải cầu dàn 2.3. Nội lực hệ dầm mặt cầu, dàn chủ 2.4. Kiểm toán dàn chủ, hệ dầm mặt cầu CHƯƠNG III: So sánh lựa chọn phương án thiết kế SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 85 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo 3.1. Đặc điểm cầu dầm hộp BTCT DUL liên tục thi công đúc hẫng cân bằng 3.2. Đặc điểm cầu dàn thép liên tục 100 3.3. So sánh lựa chọn phương án thiết kế 101 PHẦN 2 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG I: Thiết kế tổng thể 104 1.1. Giới thiệu chung 104 1.2. Tính toán sơ bộ kết cấu nhòp 108 CHƯƠNG II: Tải trọng 122 2.1. Tải trọng và sơ đồ tính theo các giai đoạn thi công 122 2.2. Tính toán tải trọng 129 CHƯƠNG III: Mô hình hóa trên Midas 7.01 138 3.1. Sơ đồ khối quá trình thi công 138 3.2. Đặc trưng vật liệu 139 3.3. Khai báo mặt cắt 140 3.4. Mô hình hóa kết cấu 144 3.5. Khai báo điều kiện biên 146 3.6. Khai báo tải trọng 149 3.7. Khai báo giai đoạn thi công 155 3.8. Tổ hợp tải trọng 157 CHƯƠNG IV: Giai đoạn đúc hẫng 160 4.1. Xác đònh sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 160 4.2. Bố trí cáp dự ứng lực 165 4.3. Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 168 4.4. Tính mất mát ứng suất 191 4.5. Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 209 4.6. Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn thi công đốt tiếp theo 213 CHƯƠNGV: Giai đoạn hợp long biên 219 5.1. Xác đònh sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 219 5.2. Bố trí cáp dự ứng lực 222 5.3. Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 224 SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 86 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo 5.4. Tính mất mát ứng suất 228 5.5. Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 236 CHƯƠNG VI: Giai đoạn hợp long kế biên 238 6.1. Xác đònh sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 238 6.2. Bố trí cáp dự ứng lực 241 6.3. Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 244 6.4. Tính mất mát ứng suất 248 6.5. Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 256 CHƯƠNG VII: Giai đoạn hợp long giữa 258 7.1. Xác đònh sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 258 7.2. Bố trí cáp dự ứng lực 261 7.3. Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 263 7.4. Tính mất mát ứng suất 267 7.5. Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 273 CHƯƠNG VIII: Giai đoạn khai thác 275 8.1. Mất mát ứng suất giai đoạn khai thác 275 8.2. Kiểm toán ứng suất ở trạng thái giới hạn sử dụng 286 8.3. Kiểm toán sức kháng uốn danh đònh ở trạng thái giới hạn sử dụng 294 8.4. Kiểm toán hàm lượng cốt thép 299 8.5. Kiểm tra sức kháng cắt 304 CHƯƠNG IX: Lan can, lề bộ hành 307 9.1. Lan can 307 9.2. Lề bộ hành 314 CHƯƠNG X: Bản mặt cầu 326 10.1.Sơ đồ tính 326 10.2.Tải trọng và nội lực 327 10.3.Tính toán thép bản mặt cầu 332 10.4.Kiểm toán nứt bản mặt cầu 336 CHƯƠNG XI: Thiết kế trụ cầu 340 11.1.Giới thiệu chung 340 SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 87 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo 11.2.Tải trọng tác dụng lên trụ và nội lực 343 11.3.Tổ hợp nội lực tại các trạng thái giới hạn 356 11.4.Thiết kế cốt thép thân trụ 360 11.5.Tính toán lựa chọn gối cầu 369 11.6.Tính toán móng trụ 371 CHƯƠNG XII: Thiết kế mố cầu 403 12.1.Giới thiệu chung 403 12.2.Tải trọng tác dụng lên mố và nội lực 405 12.3.Tổ hợp nội lực tại các trạng thái giới hạn 427 12.4.Kiểm toán các mặt cắt 430 12.5.Tính toán lựa chọn gối cầu 447 12.6.Tính toán móng mố 448 PHẦN 3 : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CHƯƠNG I: Thi công tổng thể 476 1.1. Tổ chức thi công tổng thể 476 1.2. Trình tự thi công chi tiết 477 CHƯƠNG II: Thi công chi tiết 484 2.1. Tính toán đà giáo mở rộng trụ 484 2.2. Thiết kế thi công mố M0 491 2.3. Thiết kế thi công trụ T2 495 2.4. Kiểm toán ổn đònh lật trụ T2 khi thi công hẫng 507 Tài liệu tham khảo 509 SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 88 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 89 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 90 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 91 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ Đề tài : THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG Qui mô thiết kế : Vónh cửu Tiêu chuẩn thiết kế : 22TCN 272-05 Sơ đồ nhòp thiết kế : 51 + 76 + 84 + 76 + 51 m. Tổng chiều dài cầu : 338 m Trong đó: Nhòp chính : 84 m Nhòp kế biên : 2x76 m Nhòp biên : 2x51 m Mố cầu : 2x5m Khổ cầu : 2x1.5 + 2x0.3+ 2x0.2 + 7 = 11 m Trong đó: Lề bộ hành : 2x1.5 m Lan can : 2x0.3 m Dải an toàn giữa mép trong làn xe với mép bó vỉa : 2x0.2 m Phần xe chạy : 2x3.5 m Tải trọng thiết kế : HL93, Người 300KG/m 2 Khổ thông thuyền Chiều cao thông thuyền : 7 m Bề rộng thông thuyền : 50 m Thuỷ văn: MNCN : +7.2m MNTT : +5.5m MNTN : +4.0m Giải pháp kết cấu nhòp : Cầu dầm hộp đúc hẫng cân bằng 5 nhòp : Nhòp chính : Dầm hộp BTCT DƯL đúc hẫng cân bằng 84 m SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 92 ĐATN : TK Ca u Đúc Hẫngà GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo Sơ đồ kết cấu nhòp : 51 + 76 + 84 + 76 + 51 (m) Điều kiện đòa chất : Lớp đất Loại đất H C   w SPT (m) KN/m 2 (độ) T/m 3 Lớp 1 Bùn sét hữu cơ màu xám xanh 9.6 8.2 '0 046 1.48 0 Lớp 2 Sét cát màu xám xanh, xám vàng 6.4 14 '0 4910 1.85 1-13 Lớp 3 Sét màu xám vàng, dẻo cứng 10.5 31.3 '0 2821 2.01 13-28 Lớp 4 Sét pha, màu nâu nhạt, cứng 2.5 12.5 '0 107 1.74 15-18 Lớp 5 Cát mòn đến trung kết cấu rất chặt 9 0 '0 5223 19.9 15-50 Lớp 6 Sét màu nâu vàng, lẫn nhiều sỏi sạn, trạng thái cứng 14.2 33.5 '0 3926 2.12 50 Nội dung thiết kế kỹ thuật cho phương án chính • Đề xuất hai phương án thiết kế cầu • So sánh để chọn phương án chính để thiết kế chi tiết • Thiết kế lan can • Thiết kế bản lề bộ hành • Thiết kế bản mặt cầu • Thiết kế dầm chủ • Thiết kế mố, móng mố • Thiết kế trụ, móng trụ • Thiết kế thi công SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 93 [...]... TK Cầu Đúc Hẫng GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo PHẦN 1 THIẾT KẾ SƠ BỘ SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 103 ĐATN : TK Cầu Đúc Hẫng GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Cầu được bố trí theo sơ đồ: 51 + 76 + 84 + 76 + 51 m Cầu gồm 4 trụ T1, T2, T3, T4 và 2 mố M0, M5 Trên cả 4 trụ đều đúc hẫng cân bằng Đường cong đứng R = 5000m Độ dốc dọc cầu: 3% Độ dốc ngang cầu: ... = 0.4% 51 0 0 6 45 0 ĐATN : TK Cầu Đúc Hẫng GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo Phương án 2 CẦU DÀN THÉP NHỊP LIÊN TỤC Cầu được bố trí theo sơ đồ: 2x34.5m + 56m + 88m + 56m + 2x34.5m Chiều dài toàn cầu: L = 338 m Cầu gồm 4 trụ T1, T2, T3, T4, T5, T6 và 2 mố M0, M7 Nhòp dẫn là dầm Super T bê tông cốt thép 35 m Độ dốc dọc cầu: 2% Độ dốc ngang cầu: 2% Tiêu chuẩn thiết kế Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 – 05 Bộ Giao... R = 5000m Độ dốc dọc cầu: 3% SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 97 ĐATN : TK Cầu Đúc Hẫng GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo Độ dốc ngang cầu: 2% Tiêu chuẩn thiết kế Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 – 05 Bộ Giao thông vân tải Tải trọng thiết kế : HL93, đoàn Người bộ hành 3.10-3MPa Kết cấu phần trên: Cầu được thi công theo phương pháp đúc hẫng cầu bằng đối xứng Dầm tiết diện hình hộp có chiều cao tại gối 5.0... ứng dụng công nghệ đúc hẫng có sơ đồ kết cấu siêu tónh là cầu Phú Lương trên quốc lộ 5, tỉnh Hải Dương Cầu chính có sơ đồ nhòp 64.84+2x102+64.84m bằng bêtông ứng suất trước, mặt cắt ngang gồm 2 hộp riêng biệt vách đứng, mỗi hộp rộng 11m tổng bề rộng cầu 23m đối tác chuyển giao là Hãng tư vấn VSL- Th Só (nay thuộc tập đoàn Bouyge – Pháp) Đơn vò tiếp nhận về thiết kế là Tổng công ty TVTKGTVT; Đơn vò tiếp...ĐATN : TK Cầu Đúc Hẫng GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG Hiện nay, việc xây dựng cầu qua các sông rộng và sâu, có nhu cầu lưu thông đường thuỷ lớn và điều kiện đòa chất phức tạp đang đòi hỏi... 0.00 5.18 1.3 THIẾT KẾ SƠ BỘ GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG 1.3.1 Xác đònh sơ bộ số cáp dự ứng lực cho giai đoạn đúc hẫng Ta sẽ tính cáp cho giai đoạn thi công, sau đó ta lấy lớn hơn lượng cáp cần thiết để đủ khả năng làm việc trong giai đoạn khai thác Số cáp sơ bộ được chọn theo công thức : A ps = Mu a'  f pu ×  d ,p − ÷ 2  Trong đó: SVTH : Nguyễn Duy Tuấn_Cd06145 Trang : 114 ĐATN : TK Cầu Đúc Hẫng GVHD :... cứu về lí thuyết và đúc kết kinh nghiệm thực tiễn trong và ngoài nước cho thấy phạm vò ứng dụng có hiệu quả của công nghệ đúc hẫng trong khoảng từ 70m đến 150m Từ 1977, phương pháp lắp hẫng cầu khung T dầm đeo thuộc sơ đồ kết cấu tónh đònh đã được áp dụng để thi công ở nhiều tỉnh thành ở nước ta (cầu An Dương ở Hải Phòng, cầu Bình ở Quảng Ninh, Cầu Nông Tiến ở Tuyên Quang,…) Cây cầu đầu tiên được lựa... trí chung PASB Cầu Dầm hộp BTDƯL liên tục 5 nhòp đúc hẫng 640 50 ĐATN : TK Cầu Đúc Hẫng GVHD : Th.S Võ Vónh Bảo Công tác chia đốt dầm tuỳ thuộc vào năng lực thi công của xe đúc Ta chia đốt như sau: 43000 6000 k0 3@3000 k1 k2 4@3500 k3 k4 k5 3@4000 k6 k7 k8 k9 k10 3000 Hình 1.3 : Phân chia đốt dầm trụ P2-P3 Đốt trên đỉnh trụ K0P2 dài 12m Các đốt P2K1 – P2K3 dài 3 m Các đốt P2K4 – P2K7 dài 3.5 m Các đốt... chế tối đa tác động tới môi trường - Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng - Kiểu dáng kiến trúc phù hợp với cảnh quan khu vực xây dựng - Đạt hiệu quả kinh tế cao, giá thành rẻ 2.4.2 Phương án 1 CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG Cầu được bố trí theo sơ đồ: 51 + 76 + 84 + 76 + 51 m Cầu gồm 4 trụ T1, T2, T3, T4 và 2 mố M0, M5 Trên cả 4 trụ đều đúc hẫng cân bằng Đường cong đứng... về xây dựng là Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 1 Sau khi đã tham khảo các kinh nghiệm thiết kế, giải quyết thi công cầu Phú Lương và kinh nghiệm tư vấn giám sát cầu sông Gianh các kó sư tư vấn trong nước đã mạnh dạn đi từng bước vững chắc trong việ triển khai thiết kế, giám sát xây dựng nhiều cầu dầm hộp dạng liên tục, bêtông ứng suất trước thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng.Khẩu . TÀI THIẾT KẾ Đề tài : THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG Qui mô thiết kế : Vónh cửu Tiêu chuẩn thiết kế : 22TCN 272-05 Sơ đồ nhòp thiết kế : 51 + 76 + 84 + 76 + 51 m. Tổng chiều dài cầu. án thiết kế cầu • So sánh để chọn phương án chính để thiết kế chi tiết • Thiết kế lan can • Thiết kế bản lề bộ hành • Thiết kế bản mặt cầu • Thiết kế dầm chủ • Thiết kế mố, móng mố • Thiết kế. nhòp PHẦN 1 : THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG I: Thiết kế sơ bộ phương án 1 1.1. Giới thiệu chung 1.2. Tính toán sơ bộ kết cấu nhòp 1.3. Thiết kế sơ bộ giai đoạn đúc hẫng 1.4. Thiết kế sơ bộ giai đoạn