Đề tài Thiết cầu dầm Super T - Sử dụng bản liên tục nhiệt để liên tục hóa bản mặt cầu

Nội dung text: Đề tài Thiết cầu dầm Super T - Sử dụng bản liên tục nhiệt để liên tục hóa bản mặt cầu

1. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU BOÄ GIAO THOÂNG VAÄN TAÛI COÄNG HOØA – XAÕ HOÄI - CHUÛ NGHÓA - VIEÄT NAM TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC GTVT TPHCM Ñoäc laäp – Töï do – Haïnh phuùc KHOA COÂNG TRÌNH - o0o - ÑEÀ CÖÔNG CHI TIEÁT THIEÁT KEÁ TOÁT NGHIEÄP CHUYEÂN NGHAØNH CAÀU SVTH : NGUYEÃN HAÛI BAÈNG LÔÙP : CÑ05TA MSSV : ÑEÀ TAØI TOÁT NGHIEÄP: THIEÁT CAÀU DAÀM SUPER T – SÖÛ DUÏNG BAÛN LIEÂN TUÏC NHIEÄT ÑEÅ LIEÂN TUÏC HOÙA BAÛN MAËT CAÀU. I .GIÔÙI THIEÄU CHUNG I.1. Nhieäm vuï cuûa luaän vaên Thieát keá kó thuaät vaø thi coâng caùc haïng muïc chính cuûa moät coâng trình caàu bao goàm: Soá lieäu ñòa chaát (cho tröôùc) Thieát keá sô boä phöông aùn I – daàm Super-T Thieát keá sô boä phöông aùn II – daàm theùp lieân hôïp So saùnh 2 phöông aùn Giôùi thieäu chung veà daàm super – t Thieát keá daàm super-t Thieát keá goái cao su Thieát keá truï Thieát keá moá Thieát keá moùng coïc khoan nhoài Thieát keá baûn lieân tuïc nhieät Thieát keá toå chöùc thi coâng Döï toaùn chi tieát phöông aùn chính Baûng phaân tích ñôn giaù I.2. Phöông phaùp thöïc hieän Vieäc thieát keá moät coâng trình caàu goàm hai böôùc: - Thieát keá sô boä. - Thieát keá chi tieát. Trong böôùc thieát keá sô boä, caàn ñöa ra hai phöông aùn keát caáu nhòp. Töø ñoù tính toaùn, ñeå ñöa ra khoái löôïng vaät lieäu cuõng nhö giaù thaønh cuûa caùc haïng muïc SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 5
2. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU coâng trình ñeå xaùc ñònh phöông aùn toái öu coù tính khaû thi cho böôùc thieát keá chi tieát sau naøy. (ÔÛ möùc ñoä ñoà aùn, sinh vieân coù theå chæ caàn ñöa ra khoái löôïng vaät lieäu caùc haïng muïc,sau ñoù giaùo vieân höôùng daãn seõ chæ ñònh phöông aùn cho böôùc thieát keá chi tieát ). I.3. YÙ nghóa khoa hoïc vaø thöïc tieãn cuûa luaän vaên Hieän nay, keát caáu nhòp “ daàm Super – T ” coù tính öu vieät ñöôïc söû duïng roâng raõi laø do tieát dieän coù daïng hoäp neân khaû naêng choáng xoaén toát, moâmen uoán ngang lôùn, coù tính oån ñònh cao khi laép ñaët. Maët khaùc, caáu taïo ñaàu daàm coù chieàu cao nhoû neân daãn ñeán chieàu cao kieán truùc cuûa caàu giaûm laøm giaûm löôïng ñaát ñaép ñöôøng ñaàu caàu vaø phaàn caùnh daàm ñoùng vai troø vaùn khuoân ñoå baûn maët caàu. Tuy nhieân, keát caáu nhòp giaûn ñôn coù nhieàu khe co giaõn deã bò bong baäc laøm giaûm khaû naêng khai thaùc vaø taïo löïc xung kích lôùn khi xe coä chaïy qua vò trí naøy, laøm toác ñoä löu thoâng xe treân ñöôøng giaûm, ñoàng thôøi giaûm tuoåi thoï ñoäng cô vaø toán nhieàu nhieân lieäu. Ñeå khaéc phuïc tình traïng naøy, ñoøi hoûi baûn maët caàu thieát keá phaûi ñöôïc lieân tuïc do ñoù luaän vaên ñöa ra phöông aùn “ Thieát keá baûn lieân nhieät ” thay cho laép ñaët khe co giaõn nhaèm ñaûm baûo phöông tieän löu thoâng ñöôïc eâm thuaän khi qua caàu vaø taêng toác ñoä löu thoâng caùc luoàng xe, giaûm tieáng oàn vaø khoùi buïi taïi khu vöïc caàu ñöôïc xaây döïng. II .TOÅNG QUAN VEÀ SOÁ LIEÄU - LYÙ THUYEÁT TÍNH TOAÙN  SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN CHO PHÖÔNG AÙN CHOÏN : - Tieát dieän daàm thieát keá: Daàm Super T. - Chieàu daøi daàm thieát keá: 37 m. - Caàu thieát keá coù thoâng thuyeàn. - Soá laøn xe thieát keá laø 2 laøn xe. - Beà roäng phaàn xe chaïy: 8 m - Beà roäng maët caét ngang caàu: - Bmcn = B + 2 (1.5 + 0.25) = 8 + 2 1.75 = 11.5 m. - Lan can coù leà boä haønh 1.5 m. - Tieâu chuaån thieát keá: 22 TCN - 272 - 05. - Taûi troïng thieát keá HL93, xe Tanñem.  TRÌNH TÖÏ CAÙC BÖÔÙC THIEÁT KEÁ CÔ BAÛN GOÀM : Böôùc 1: Xaùc ñònh ñaëc tröng vaät lieäu cuûa caàu, boá trí maët caét ngang keát caáu nhòp, choïn khoaûng caùch vaø chieàu cao daàm, hình daïng, kích thöôùc maët caét daàm, boá trí coát theùp, caùc kieåu goái caàu, kieåu goái moá truï vaø neàn. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 6
3. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Böôùc 2: Ñoái vôùi daàm lieân hôïp thì giaû ñònh beà daøy baûn maët caàu döïa treân khoaûng caùch toå hôïp daàm vaø beà roäng baûn caùnh treân cuûa daàm. Böôùc 3: Phaân tích daàm bieân vaø daàm giöõa, xaùc ñònh daàm caàn kieåm toaùn Böôùc 4: Neáu giaû ñònh chieàu daøy cuûa baûn phuø hôïp vôùi khoaûng caùch daàm vaø chieàu roäng cuûa baûn caùnh treân daàm thì tieán haønh thieát keá baûn maët caàu. Ngöôïc laïi thì xeùt laïi chieàu daøy cuûa baûn maët caàu roài quay veà böôùc 3. Böôùc 5: Thieát keá kieåm toaùn daàm caàu chòu momen vaø löïc caét. Böôùc 6: Thieát keá baûn lieân tuïc nhieät. Böôùc 7: Thieát keá goái caàu. Böôùc 8: Thieát keá moá vaø moùng moá. Böôùc 9: Thieát keá truï vaø moùng truï. III. TÍNH TOAÙN CUÏ THEÅ 1. Tính toaùn keát caáu nhòp  Nguyeân lyù vaø trình töï caùc böôùc thieát keá cô baûn goàm : Böôùc 1: Chuaån bò soá lieäu thieát keá ban ñaàu nhö: chieàu daøi caàu, taûi troïng thieát keá Böôùc 2: Xaùc ñònh caùc ñaëc tröng vaät lieäu cuûa caàu. Löïa choïn sô boä hình daïng , boá trí vaø kích thöôùc maët caét ngang cuûa keát caáu nhòp (taïi goái, taïi giöõa nhòp ) vaø daàm chuû, choïn chieàu daøi nhòp tính toaùn, soá löôïng daàm chuû, daàm ngang, kieåu vaø kích thöôùc cuûa væa heø, lan can, lôùp phuû maët caàu lan can ñeøn chieáu saùng Böôùc 3: Phaân tích keát caáu, xaây döïng moâ hình tính toaùn, xaùc ñònh caùc ñaëc tröng hình hoïc cuûa daàm chuû qua caùc giai ñoaïn thi coâng vaø khai thaùc. Böôùc 4: Phaân tích taùc ñoäng caùc thaønh phaàn taûi troïng leân caàu. Tính toaùn caùc heä soá phaân boá taûi troïng cho moân men vaø löïc caét cuûa caùc thaønh phaàn hoaït taûi ñoái vôùi bieân daàm vaø daàm giöõa. Böôùc 5: Tính caùc trò soá noäi löïc thaønh phaàn chöa nhaân heä soá vaø noäi löïc ñaõ nhaân heä soá laàn löôït do: töøng thaønh phaàn tónh taûi, hoaït taûi cho daàm giöõa vaø daàm bieân. Choïn ra caùc vò trí coù soá noäi löïc baát lôïi nhaát. Phaûi tính cho caùc maët caét ñaëc tröng cuûa daàm chuû ôû vò trí giöõa nhòp, vò trí 1/4 , maët caét taïi goái, maët caét coù tieát dieän thay ñoåi vaø maët caét baát lôïi veà löïc caét ( thöôøng choïn maët caét caùch goái moät khoaûng dv) Böôùc 6:Toå hôïp noäi löïc cho caùc maët caét theo caùc traïng thaùi giôùi haïn (TTGH); TTGH Cöôøng ñoä I; TTGH Söû duïng. Xaùc ñònh daàm baát lôïi caàm kieåm toaùn ( neân kieåm toaùn caû daàm giöõa vaø daàm bieân ). Böôùc 7: Löïa choïn coát theùp chuû döï öùng löïc vaø boá trí chuùng trong maët caét giöõa daàm. Hieäu chænh laïi kích thöôùc ñaàu daàm cho phuø hôïp vôùi caùch boá trí theùp . Neáu coù thay ñoåi nhieàu veà kích thöôùc maët caét thì phaûi tính laïi tónh taûi vaø quy veà tính laïi böôùc 5. Neáu kích thöôùc daàm phuø hôïp giaû ñònh ban ñaàu ôû böôùc 2 thì tính SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 7
4. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU duyeät maët caét giöõa daàm veà moâ men theo TTGH Cöôøng ñoä I. Neáu duyeät khoâng ñaït phaûi laëp laïi böôùc 7. Neáu duyeät ñaït thì tính böôùc 8. Böôùc 8: Boá trí coát theùp döï öùng löïc doïc daàm. Xaùc ñònh soá boù vaø vò trí caét cuûa chuùng, vò trí caùc neo ôû ñaàu daàm. Tính toïa ñoä caùc troïng taâm cuûa töøng coát theùp roài tính toïa ñoä troïng taâm chung cuûa caùc coát theùp döï öùng löïc vaø coát theùp thöôøng trong töøng ñaëc tröng maët caét ñaõ neâu treân. Tính toaùn caùc giaù trò maát maùt öùng suaát töùc thôøi vaø maát maùt theo thôøi gian. Böôùc 9: Tính duyeät daàm kieåm toaùn theo momen cho caùc maët caét( maët caét nguy hieåm nhaát laø giöõa nhòp ). Tíh duyeät theo TTGH Söû duïng : kieåm tra ñoä môû roâng veát nöùt trong daàm BTCT chòu uoán, kieåm tra bieán daïng daàm BTCT, kieåm tra öùng suaát ñoái vôùi beâ toâng, kieåm tra giôùi haïn söû duïng ñoái vôùi coát theùp döï öùng löïc Tính duyeät theo TTGH Cöôøng ñoä: tính duyeät veà moâ men khaùng tính toaùn cuûa maët caét Mr , momen uoán tính toaùn Mu , kieåm tra caùc giôùi haïn toái ña, toái thieåu cuûa coát theùp Neáu khoâng ñaït phaûi choïn moät trong caùc bieän phaùp sau : - Taêng chieàu cao daàm vaø quay veà böôùc 2. - Taêng soá löôïng coát theùp chuû döï öùng löïc, quay veà böôùc 7. Böôùc 10: Tính ñoä voàng döï öùng löïc, tính kieåm tra ñoä voõng lôùn nhaát do tónh taûi vaø hoaït taûi lôùn nhaát, ñoä voàng tröôùc. Böôùc 11: Tính duyeät daàm kieåm toaùn theo löïc caét. Löïa choïn moâ hình tính toaùn. Kieåm tra söùc khaùng caét cuûa caùc maët caét kieåm toaùn (thöôøng laø maët caét caùch goái dv vaø maët caét goái) Kieåm tra coát theùp chòu caét boå sung. Böôùc 12: Duyeät cöôøng ñoä vaø oån ñònh trong giai ñoaïn taïo döï öùng löïc neùn beâ toâng. Boá trí coát theùp chòu döï öùng löïc cuïc boä ôû ñaàu daàm, nôi ñaët maáu neo vaø ôû beân treân goái. Duyeät öùng suaát cuïc boä trong khu vöïc ñaàu daàm do döï öùng taäp trung gaây ra. Böôùc 13: Tính toaùn, thieát keá baûn maët caàu vaø daàm ngang : xaùc ñònh caùc moâ hình tính toaùn, tính duyeät theo caùc TTGH cöôøng ñoä vaø söû duïng. Boá trí chi tieát coát theùp. 2. Tính toaùn baûn lieân tuïc nhieät 3. Tính toaùn goái keâ daàm 4. Tính toaùn moá  NGUYEÂN LYÙ VAØ TRÌNH TÖÏ CAÙC BÖÔÙC THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU MOÁ CAÀU: Böôùc 1: Chuaån bò soá lieäu thieát keá ban ñaàu bao goàm cacù soá lieäu cuûa keát caáu phaàn treân nhö phaàn thieát keá keát caáu truï caàu: + Soá löôïng daàm chuû. + Chieàu daøi tính toaùn keát caáu nhòp. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 8
5. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU + Boá trí maët caét ngang caàu ( khoå caàu, beà roäng maët caàu ) + Taûi troïng xe thieát keá. + Soá laøn xe thieát keá. Böôùc 2: Xaùc ñònh caùc ñaëc tröng vaät lieäu cuûa moá caàu. Löïa choïn sô boä hình daïng , boá trí vaø kích thöôùc cuûa keát caáu moá (bao goàm caùc kích thöôùc cuûa moá ) vaø beä moùng , vò trí vaø kích thöôùc caùc goái , cao ñoä ñænh goái , ñænh muõ moá ( neáu coù ), ñænh moùng vaø ñaùy moùng . Cuï theå ñoái vôùi keát caáu truï goàm : + Loaïi keát caáu moá. + Baûng kích thöôùc keát caáu moá . + Cao ñoä möïc nöôùc cao nhaát (MNCN). + Cao ñoä möïc nöôùc thaáp nhaát (MNTN). + Cao ñoä möïc nöôùc thoâng thuyeàn (MNTT). + Cao ñoä möïc nöôùc thi coâng (MNTC). + Cao ñoä ñænh goái + Cao ñoä ñænh moá . + Cao ñoä ñænh moùng. + Cao ñoä ñaùy moùng. Böôùc 3: Phaân tích keát caáu, xaây döïng moâ hình tính toaùn, xaùc ñònh caùc maët caét nguy hieåm caàn tính toaùn keát caáu moá , thöôøng xeùt taïi 4 maët caét sau : + Maët caét taïi beä moùng moá . + Maët caét taïi chaân töôøng ñænh. + Maët caét taïi chaân töôøng thaân. + Maët caét taïi chaân töôøng caùnh. Böôùc 4: Phaân tích taùc ñoäng caùc thaønh phaàn taûi troïng töø daàm , baûn thaân vaø neàn ñöôøng ñaàu caàu truyeàn xuoáng keát caáu moá. * Caùc loaïi taûi troïng taùc duïng leân moá + Tónh taûi baûn thaân moá: bao goàm tónh taûi do baûn thaân keát caáu moá bao goàm caùc boä phaän cuûa moá : töôøng thaân, töôøng ñænh, töôøng caùnh, beä moùng moá, baûn quaù ñoä, gôø keâ baûn quaù ñoä (neáu coù) vaø ñaát ñaép sau moá. + Tónh taûi do keát caáu nhòp truyeàn xuoáng : Trong giai ñoaïn thi coâng : bao goàm tónh taûi phaàn I, phaàn II , taûi troïng thi coâng vaø caùc thieát bò phuï phuïc vuï quaù trình thi coâng. Trong giai ñoaïn söû duïng : bao goàm tónh taûi phaàn I, phaàn II , taûi troïng ngöôøi boâ haønh vaø hoaït taûi. + Taûi troïng do hoaït taûi treân baûn quaù ñoä. + AÙp löïc ngang cuûa ñaát ñaép taùc duïng leân moá. + Löïc haõm xe : ñöïôc truyeàn töø keát caáu treân xuoáng moá qua goái ñôõ. Tuyø theo töøng loaïi goái caàu vaø daïng lieân keát maø tæ leä truyeàn cuûa löïc ngang xuoáng moá khaùc nhau. Löïc haõm ñöôïc laáy baèng 25% troïng löôïng cuûa caùc truïc xe taûi hay xe hai truïc thieát keá cho moãi laøn ñöôïc ñaët trong taát caû caùc laøn thieát keá ñöôïc chaát taûi theo SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 9
6. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU quy trình vaø coi nhö ñi cuøng moät chieàu. Caùc löïc naøy ñöôïc coi nhö taùc duïng theo chieàu naèm ngang caùch phía treân maët ñöôøng 1800mm theo caû hai chieàu doïc ñeå gaây ra hieäu öùng löïc lôùn nhaát. + Taûi troïng do löïc ma saùt taïi goái caàu. + Löïc li taâm (ñoái vôùi caàu thieát keá cong ) + Taûi troïng gioù taùc ñoäng leân coâng trình : Bao goàm : - Taûi troïng gioù ngang : Taùc duïng leân keát caáu nhòp , lan can thanh tay vòn vaø keát caáu moá. - Taûi troïng gioù doïc : Ñoái vôùi moá, truï, keát caáu phaàn treân laø giaøn hay caùc daïng keát caáu khaùc coù beà maët caûn gioù lôùn song song vôùi tim doïc cuûa keát caáu nhòp, thì phaûi xeùt tôùi taûi troïng gioù doïc. Trong tröôøng hôïp caàu thieát keá khoâng thuoäc caùc daïng treân thì khoâng caàn xeùt tôùi taûi troïng gioù doïc. + Taûi troïng gioù taùc ñoäng leân xe coä : Theo ñieàu 3.8.1.3, khi xeùt toå hôïp taûi troïng cöôøng ñoä III, phaûi xeùt taûi troïng gioù taùc duïng vaøo caû keát caáu vaø xe coä. Phaûi bieåu thò taûi troïng ngang cuûa gioù leân xe coä baèng taûi phaân boá 1.5 KN/m, taùc duïng theo höôùng naèm ngang, ngang vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû 1.8m treân maët ñöôøng. Phaûi bieåu thò taûi troïng gioù doïc leân xe coä baèng taûi troïng phaân boá 0.75 kN/m taùc duïng naèm ngang, song song vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû cao ñoä 1800mm so vôùi maët ñöôøng. Böôùc 5: Xaùc ñònh caùc heä soá taûi troïng vaø tính caùc trò soá phaûn löïc thaønh phaàn taïi goái chöa nhaân heä soá vaø phaûn löïc ñaõ nhaân heä soá laàn löôït do : töøng thaønh phaàn taûi troïng phaân tích ôû böôùc 4 taùc duïng. Böôùc 6: Xaùc ñònh caùc heä soá toå hôïp vaø toå hôïp noäi löïc cho caùc maët caét caàn tính toaùn theo caùc traïng thaùi giôùi haïn (TTGH); TTGH Cöôøng ñoä I , II , III; TTGH Söû duïng; TTGH Moûi. Xaùc ñònh maët caét baát lôïi caàn tính toaùn. Böôùc 7: Löïa choïn coát theùp chuû vaø theùp ñai boá trí chuùng trong caùc caùc boä phaän cuûa keát caáu moá roài tieán haønh kieåm toaùn taïi caùc maët caét baát lôïi. - Kieåm tra theo caáu kieän chòu uoán vaø caáu kieän chòu caét vôùi toå hôïp duøng ñeå kieåm tra laø THGH coù giaù trò noäi löïc max. - Kieåm tra nöùt vôùi toå hôïp duøng ñeå kieåm tra laø THGH söû duïng. Neáu duyeät khoâng ñaït phaûi taêng coát theùp, thay ñoåi mac theùp hoaêïc maùc beâ toâng roài quay laïi böôùc 7 hoaëc thay ñoåi kích thöôùc maët caét ngang keát caáu thaân, beä moá sau ñoù tính laïi tónh taûi vaø quay veà böôùc 5. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 10
7. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU 5. Tính toaùn truï  NGYEÂN LYÙ VAØ TRÌNH TÖÏ CAÙC BÖÔÙC THIEÁT KEÁ CÔ BAÛN GOÀM : Böôùc 1: Chuaån bò soá lieäu thieát keá ban ñaàu bao goàm cacù soá lieäu cuûa keát caáu phaàn treân : + Soá löôïng daàm chuû. + Chieàu daøi tính toaùn keát caáu nhòp. + Boá trí maët caét ngang caàu ( khoå caàu, beà roäng maët caàu ) + Taûi troïng xe thieát keá. + Soá laøn xe thieát keá. Böôùc 2: Xaùc ñònh caùc ñaëc tröng vaät lieäu cuûa truï caàu. Löïa choïn sô boä hình daïng , boá trí vaø kích thöôùc cuûa keát caáu truï (bao goàm caùc kích thöôùc cuûa truï vaø xaø muõ truï) vaø beä moùng , vò trí vaø kích thöôùc caùc goái , cao ñoä ñænh goái , ñænh muõ truï ( neáu coù ), ñænh truï , ñænh moùng vaø ñaùy moùng . Cuï theå ñoái vôùi keát caáu truï goàm : + Loaïi keát caáu truï. + Baûng kích thöôùc xaø muõ vaø thaân keát caáu truï. + Cao ñoä möïc nöôùc cao nhaát (MNCN). + Cao ñoä möïc nöôùc thaáp nhaát (MNTN). + Cao ñoä möïc nöôùc thoâng thuyeàn (MNTT). + Cao ñoä möïc nöôùc thi coâng (MNTC). + Cao ñoä ñænh goái + Cao ñoä ñænh muõ truï ( neáu coù ) + Cao ñoä ñænh truï . + Cao ñoä ñænh moùng. + Cao ñoä ñaùy moùng. Böôùc 3: Phaân tích keát caáu, xaây döïng moâ hình tính toaùn, xaùc ñònh caùc maët caét nguy hieåm caàn tính toaùn cuûa xaø muõ vaø thaân keát caáu truï. + Ñoái vôùi xaø muõ thöôøng laø maët caét tieáp giaùp vôùi meùp thaân truï. + Ñoái vôùi xaø muõ thöôøng xeùt maët caét ñænh moùngï vaø ñaùy moùng. Böôùc 4: Phaân tích taùc ñoäng caùc thaønh phaàn taûi troïng töø daàm truyeàn xuoáng keát caáu truï. Caùc loaïi taûi troïng taùc duïng leân truï + Tónh taûi baûn thaân truï: bao goàm tónh taûi do xaø muõ (neáu coù) vaø thaân keát caáu truï. + Tónh taûi do keát caáu nhòp truyeàn xuoáng : Trong giai ñoaïn thi coâng : bao goàm tónh taûi phaàn I, phaàn II , taûi troïng thi coâng vaø caùc thieát bò phuï phuïc vuï quaù trình thi coâng. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 11
8. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Trong giai ñoaïn söû duïng : bao goàm tónh taûi phaàn I, phaàn II taûi troïng ngöôøi boä haønh vaø hoaït taûi . + Taûi troïng nöôùc ( ñoái vôùi caàu baét qua soâng ) : - AÙp löïc nöôùc ñaåy noåi öùng vôùi möïc nöôùc thaáp nhaát - AÙp löïc nöôùc tónh öùng vôùi möïc nöôùc thaáp nhaát. - AÙp löïc doøng chaûy goàm hai thaønh phaàn : * Theo phöông doïc. * Theo phöông ngang. + Löïc haõm xe : ñöïôc truyeàn töø keát caáu treân xuoáng truï qua goái ñôõ. Tuyø theo töøng loaïi goái caàu vaø daïng lieân keát maø tæ leä truyeàn cuûa löïc ngang xuoáng truï khaùc nhau. Löïc haõm ñöôïc laáy baèng 25% troïng löôïng cuûa caùc truïc xe taûi hay xe hai truïc thieát keá cho moãi laøn ñöôïc ñaët trong taát caû caùc laøn thieát keá ñöôïc chaát taûi theo quy trình vaø coi nhö ñi cuøng moät chieàu. Caùc löïc naøy ñöôïc coi nhö taùc duïng theo chieàu naèm ngang caùch phía treân maët ñöôøng 1800mm theo caû hai chieàu doïc ñeå gaây ra hieäu öùng löïc lôùn nhaát. + Löïc li taâm (ñoái vôùi caàu thieát keá cong ) + Taûi troïng gioù taùc ñoäng leân coâng trình : Bao goàm : - Taûi troïng gioù ngang : Taùc duïng leân keát caáu nhòp , lan can thanh tay vòn vaø xaø muõ vaø truï. - Taûi troïng gioù doïc : Ñoái vôùi moá, truï, keát caáu phaàn treân laø giaøn hay caùc daïng keát caáu khaùc coù beà maët caûn gioù lôùn song song vôùi tim doïc cuûa keát caáu nhòp, thì phaûi xeùt tôùi taûi troïng gioù doïc. Trong tröôøng hôïp caàu thieát keá khoâng thuoäc caùc daïng treân thì khoâng caàn xeùt tôùi taûi troïng gioù doïc. + Taûi troïng gioù taùc ñoäng leân xe coä : Theo ñieàu 3.8.1.3, khi xeùt toå hôïp taûi troïng cöôøng ñoä III, phaûi xeùt taûi troïng gioù taùc duïng vaøo caû keát caáu vaø xe coä. Phaûi bieåu thò taûi troïng ngang cuûa gioù leân xe coä baèng taûi phaân boá 1.5 KN/m, taùc duïng theo höôùng naèm ngang, ngang vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû 1.8m treân maët ñöôøng. Phaûi bieåu thò taûi troïng gioù doïc leân xe coä baèng taûi troïng phaân boá 0.75 kN/m taùc duïng naèm ngang, song song vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû cao ñoä 1800mm so vôùi maët ñöôøng. Böôùc 5: Xaùc ñònh caùc heä soá taûi troïng vaø tính caùc trò soá phaûn löïc thaønh phaàn taïi goái chöa nhaân heä soá vaø phaûn löïc ñaõ nhaân heä soá laàn löôït do : töøng thaønh phaàn taûi troïng phaân tích ôû böôùc 4 taùc duïng. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 12
9. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Böôùc 6: Xaùc ñònh caùc heä soá toå hôïp vaø toå hôïp noäi löïc cho caùc maët caét caàn tính toaùn theo caùc traïng thaùi giôùi haïn (TTGH); TTGH Cöôøng ñoä I , II , III; TTGH Söû duïng; TTGH Moûi. Xaùc ñònh maët caét baát lôïi caàn tính toaùn. Böôùc 7: Löïa choïn coát theùp chuû vaø theùp ñai boá trí chuùng trong caùc maët caét xaø muõ vaø keát caáu truï roài tieán haønh kieåm toaùn taïi caùc maët caét baát lôïi. + Ñoái vôùi xaø muõ kieåm tra : - Kieåm tra theo caáu kieän chòu uoán vaø caáu kieän chòu caét vôùi toå hôïp duøng ñeå kieåm tra laø THGH coù giaù trò noäi löïc max. - Kieåm tra nöùt vôùi toå hôïp duøng ñeå kieåm tra laø THGH söû duïng. + Ñoái vôùi keát caâu thaân vaø beä truï : - Kieåm tra theo caáu kieän chòu neùn vaø caáu kieän chòu caét vôùi toå hôïp duøng ñeå kieåm tra laø THGH coù giaù trò noäi löïc max. - Kieåm tra nöùt vôùi toå hôïp duøng ñeå kieåm tra laø THGH söû duïng. Neáu duyeät khoâng ñaït phaûi taêng coát theùp, thay ñoåi mac theùp hoaêïc maùc beâ toâng roài quay laïi böôùc 7 hoaëc thay ñoåi kích thöôùc maët caét ngang xaø hoaëc keát caáu thaân, beä truï sau ñoù tính laïi tónh taûi vaø quay veà böôùc 5. 6. Tính toaùn moùng coïc  NGUYEÂN LYÙ VAØ TRÌNH TÖÏ CAÙC BÖÔÙC THIEÁT KEÁ MOÙNG MOÁ TRUÏ CAÀU: Trong baùo caùo naøy, xeùt moùng thieát keá laø moùng coïc. Caùc böôùc cô baûn goàm: Böôùc 1: Chuaån bò soá lieäu thieát keá ban ñaàu bao goàm choïn loaïi coïc, chieàu daøi, kích thöôùc tieát dieän maët caét ngang coïc, khoaûng caùch caùc coïc, caùc ñaëc tröng veà vaät lieäu, cao ñoä möïc nöôùc thieát keá , cao ñoä maët ñaát töï nhieân, cao ñoä ñaùy beä vaø cao ñoä muõi coïc. Böôùc 2: Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn vaø theo vaät lieäu ñeå töø ñoù choïn ra söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc ( laø giaù trò min cuûa hai söùc chòu taûi treân). Böôùc 3: Caên cöù vaøo löïc doïc lôùn nhaát tính ñöôïc töø caùc TH ñeå xaùc ñònh sô boä soá löôïng coïc. Böôùc 4: Boá trí coïc roài moâ hình hoùa sô ñoà keát caáu ñeå giaûi ra noäi löïc öùng vôùi töøng coïc. Caàn chuù yù giaù trò chuyeån vò taïi ñaàu coïc neáu > 1 cm caán tieán haønh thay ñoåi tieát dieän ngang, soá löôïng coïc roài trôû laïi böôùc 4. Böôùc 5: Kieåm toaùn khaû naêng chòu löïc cuûa coïc laø toå hôïp taûi troïng theo TTGH CÑ I.ÖÙng vôùi moãi coïc ta xaùc ñònh ñöôïc noäi löïc nguy hieåm nhaát roài tieán haønh kieåm tra so saùnh vôùi khaû naêng chòu taûi tính toaùn cuûa coïc vaø thieát keá coát theùp cho coïc. VI: THIEÁT KEÁ TOÅ CHÖÙC THI COÂNG SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 13
10. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Thieát keá toå chöùc thi coâng laø moät noäi dung quan troïng trong coâng taùc xaây döïng caàu. Quan ñieåm thieát keá vaø thi coâng luoân ñi lieàn vôùi nhau. Ngöôøi ta tính toaùn caùc nhaân toá naûy sinh trong quaù trình thi coâng vaø coi ñoù laø haït nhaân trong quaù trình thieát keá. Ñoù laø söï ra ñôøi cuûa tröôøng phaùi thieát keá. Chính söï baùm saùt thieát keá vaøo quaù trình thi coâng ñaõ taïo öu theá ñaëc bieät so vôùi caùc phöông phaùp khaùc. Khi moät coâng trình xaây döïng thì phaûi nghieâm chænh tuaân theo trình töï thi coâng ñaõ thieát keá. Baát kyø söï thay ñoåi naøo cuõng caàn ñöôïc tính toaùn laïi. Do ñoù hieän nay ngöôøi ta quan taâm hôn ñeán vaán ñeà coâng ngheä. Coi vieäc caûi tieán coâng ngheä laø yeáu toá quyeát ñònh, laø chìa khoùa mang laïi söï thaønh coâng. Xuaát phaùt töø ñoù coù hai höôùng ñi laø caûi tieán coâng ngheä vaät lieäu vaø coâng ngheä thi coâng, tuy nhieân hai höôùng ñi ñoù khoâng taùch rôøi nhau maø chuùng coù quan heä maät thieát vôùi nhau hoã trôï nhau phaùt trieån. Nghieân cöùu veà coâng ngheä vaät lieäu laø nhaèm muïc ñích tìm ra caùc daïng vaät lieäu môùi cho caùc keát caáu môùi. Caûi tieán veà coâng ngheä thi coâng laø nhaèm tìm ra caùc phöông thöùc thi coâng phuø hôïp vôùi vaät lieäu vaø thieát bò hieän coù. Noùi chung thieát keá thi coâng laø coâng vieäc phöùc taïp nhaèm muïc ñích xaây döïng ñöôïc coâng trình theo nhö thieát keá vôùi chi phí nhoû nhaát. Tuy vaäy yù töôûng xuyeân suoát trong quaù trình thieát keá thi coâng laø phaûi ñaët leân haøng ñaàu, do ñoù caùc heä soá an toaøn khi thieát keá toå chöùc thi coâng cao hôn nhieàu khi thieát keá. Thieát keá toå chöùc thi coâng laø coâng taùc toång hôïp nhaèm ñaûm baûo nguyeân taéc : thi coâng nhanh, giaù thaønh reû, chaát löôïng toát. Do ñoù caàn ñaûm baûo caùc yeâu caàu nhö : Hôïp lí trong thi coâng. Tính chaát tieân tieán trong kyõ thuaät. Tính chaát coù theå thöïc hieän ñöôïc trong quaù trình thi coâng. Noäi dung cuûa coâng taùc thieát keá toå chöùc thi coâng goàm : Choïn phöông aùn thi coâng. Choïn maùy moùc duïng cuï thi coâng. Laäp tieán ñoä thi coâng. Leân keá hoaïch nhaân löïc. Laäp keá hoaïch vaän chuyeån. Keá hoaïch thueâ möôïn caùc thieát bò boå trôï. Ñeà xuaát yù kieán tôùi thieát keá keát caáu. Boá trí maët baèng coâng tröôøng. Thieát keá caùc coâng trình phuï taïm phuïc vuï thi coâng. Thieát keá toå chöùc thi coâng goàm 3 coâng ñoaïn chuû yeáu: Thieát keá toå chöùc thi coâng sô boä. Thieát keá toå chöùc thi coâng chuû ñaïo. Thieát keá toå chöùc thi coâng chi tieát. Trong ñoù trong hai giai ñoaïn treân do ñôn vò thieát keá kyõ thuaät ñaûm nhieäm, coøn thieát keá toå chöùc thi coâng chi tieát do ñôn vò thi coâng laøm. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 14
11. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Khoái löôïng coâng vieäc cuûa 3 giai ñoaïn treân laø raát nhieàu, trong ñoù coù nhieàu vaán ñeà phöùc taïp. Trong khuoân khoå ñoà aùn toát nghieäp, ngöôøi thieát keá chæ trình baøy moät vaøi noäi dung cô baûn trong phaàn thieát keá thi coâng chæ ñaïo bao goàm : choïn bieän phaùp thi coâng caùc boä phaän moá, truï, keát caáu nhòp. Laäp tieán ñoä thi coâng tính toaùn moät vaøi thieát bò phuïc vuï thi coâng nhö : tính toaùn chieàu daøy lôùp beâ toâng bòt ñaùy khi thi coâng moùng truï. Tính toaùn vaùn khuoân theùp ñoå beâ toâng thaân truï. I. Choïn phöông aùn thi coâng caùc boä phaän caàu a) Bieän phaùp thi coâng moá Moá caàu daïng chöõ U BTCT coù chieàu cao ñaát ñaép khoâng lôùn laïi ñöôïc ñaët treân caïn. Cao ñoä ñaùy beä ôû treân cao ñoä möïc nöôùc ngaàm. Do ñoù ta döï ñònh thi coâng moá theo trình töï sau ñaây : Böôùc 1: Coâng taùc chuaån bò, doïn deïp maët baèng. Böôùc 2: thi coâng coïc khoan nhoài. Ñònh vò coïc, boá trí laép ñaët thieát bò khoan. Khoan ñaøo ñaát, haï oáng vaùch ñeán cao ñoä thieát keá. Ñaøo ñaát baèng gaàu ñaøo keát hôïp vôùi giöõ thaønh baèng baèng dung dòch Bentonite tôùi cao ñoä ñaùy. Veä sinh hoá khoan, laép ñaët loàng theùp, ñoå beâtoâng vaø laøm caùc coâng taùc chuaån bò khaùc. Ñoå beâtoâng coïc ñoàng thôøi ruùt oáng vaùch. Thao taùc ñöôïc laëp laïi cho caùc coïc trong moùng. Böôùc 3: thi coâng beä coïc Ñaøo ñaát hoá moùng baèng maùy ñaøo gaàu nghòch keát hôïp vôùi ñaøo thuû coâng Laép ñaët thieát bò maùy bôm nöôùc maët hoaëc nöôùc ngaàm thaám leân. Raûi lôùp ñeäm ñaù daêm daøy 10 cm, ñaäp ñaàu coïc khoan nhoài, veä sinh hoá moùng. Laép ñaët coát theùp vaùn khuoân beä vaø ñoå beâtoâng beä baèng xe MIX hoaëc bôm beâtoâng Böôùc 4: thi coâng töôøng thaân vaø giaøn giaùo Laép ñaët coát theùp, vaùn khuoân töôøng thaân vaø ñoå beâtoâng töôøng thaân (duøng bôm beâtoâng) Xaây döïng ñaø giaùo. Laép ñaët ñaø giaùo coù theå baèng giaøn YUKM hoaëc ñöôïc caáu taïo baèng caùc ñoaïn daàm treân ñaø giaùo thieát keá, ñaët kích vaø caùc neâmö. Thöû taûi ñaø giaùo taïm, laép ñaët goái caàu treân töôøng thaân. Laép döïng vaùn khuoân coát theùp töôøng ñænh, töôøng caùnh vaø ñoå beâtoâng. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 15
12. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Ñaép ñaát sau moá, ñoå beâtoâng baûn quaù ñoä vaø laøm caùc phöông phaùp hoaøn thieän moá. b) Bieän phaùp thi coâng truï Caùc truï nhìn chung coù caáu taïo nhö nhau. Neân tranh thuû thi coâng vaøo muøa khoâ, möïc nöôùc thi coâng thaáp taäp trung nhaân löïc maùy moùc thieát bò thi coâng nhanh vaø döùt ñieåm. Truï coù caáu taïo thaân ñaëc ñôn giaûn, tieát dieän khoâng ñoåi. Moùng truï coù kích thöôùc khaù lôùn, döï ñònh hình thöùc thi coâng theo trình töï sau: Böôùc 1 : coâng taùc chuaån bò Neáu chuaån bò ñöôïc thi coâng vaøo muøa caïn, MNTC thaáp neân duøng bieän phaùp thi coâng treân ñaûo caùt. Ñònh vò tim truï, xaùc ñònh phaïm vò hoá moùng. Ñoùng caùc coïc ñònh vò I400 daøi 8m tôùi ñoä saâu thieát keá. Laép haï caùc ñai choáng ngoaøi vaø ñoùng coïc vaùn theùp laáp kín voøng vaây. Ñoå caùt vaøo voøng vaây. Böôùc 2 : thi coâng coïc khoan nhoài Di chuyeån maùy khoan leân ñaûo. Ñònh vò tim coïc, rung haï oáng vaùch theùp caém saâu vaøo taàng ñaát seùt. Ñaøo ñaát baèng gaàu ñaøo keát hôïp vôùi giöõ thaønh hoá khoan baèng dung dòch Bentonite tôùi ñoä saâu ñaùy coïc. Thoåi röõa veä sinh hoá khoan. Cheá taïo laép haï loàng coát theùp, oáng roùt beâtoâng. Ñaët caùc oáng sonic kieåm tra chaát löôïng coïc. Ñoå beâtoâng coïc baèng caùc oáng roùt thaúng ñöùng tôùi cao ñoä thieát keá ñoàng thôøi vôùi vieäc ruùt oáng vaùch. Neáu caàn thieát coù theå giöõ laïi oáng vaùch. Böôùc 3 : thi coâng beä coïc Ñaøo ñaát baèng gaàu ngoaïm (gaàu daây) tôùi cao ñoä cuûa lôùp beâtoâng bòt ñaùy. Boû ñaù hoäc vaø laép ñaët caùc oáng phuït vöõa. Laøm caùc coâng taùc chuaån bò beâtoâng vöõa daâng. Thöïc hieän beâtoâng vöõa daâng, vöõa daâng ñöôïc phun laàn löôït töøng nhoùm. Trong quaù trình ñoù caàn kieåm tra chaát löôïng vaø löôïng beâtoâng cung caáp. Huùt nöôùc hoá moùng ñoàng thôøi vôùi vieäc laép ñaët caùc heä giaèng choáng trong. Khoan phaù ñaàu coïc tôùi cao ñoä thieát keá, veä sinh hoá moùng. Laép ñaët coát theùp, vaùn khuoân vaø caùc coâng taùc chuaån bò beâtoâng beä. Ñoå beâtoâng beä coïc. Böôùc 4 : thi coâng thaân truï Thaân truï ñöôïc chia thaønh töøng ñoát töông öùng vôùi khaû naêng thi coâng. Dôõ vaùn khuoân beä, laép ñaët ñaø giaùo coát theùp vaùn khuoân töøng ñôït caùc ñoát truï. Laøm coâng taùc chuaån bò vaø ñoå beâtoâng truï. Ñoå beâtoâng truï vaø thöïc hieän baûo döôõng. Khi beâtoâng ñaït cöôøng ñoä thì thaùo dôõ vaùn khuoân vaø caùc thieát bò thi coâng. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 16
13. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU Döïng vaùn khuoân xaø muõ, laép ñaët coát theùp, tieán haønh ñoå beâtoâng muõ truï. Döïng vaùn khuoân, laép coát theùp, tieán haønh ñoå beâtoâng ñaù keâ goái. Hoaøn thieän truï. c) Thi coâng lao laép keát caáu nhòp Böôùc 1 : laép döïng xe lao daàm vaø ñöôøng vaän chuyeån xe lao daàm. Taäp keát daàm ôû ñaàu caàu, duøng con laên dich chuyeån töøng phieán daàm vaøo ñuùng vò trí. Duøng xe lao daàm lao ra vò trí nhòp, haï daàm keát hôïp saøn ngang baèng thuû coâng ñöa daàm vaøo vò trí. Ñoå beâtoâng lieân keát caùc daàm. Böôùc 2 : laøm ñöôøng vaän chuyeån xe lao daàm vaø ñöôøng vaän chuyeån treân nhòp 1. Di chuyeån xe lao daàm sang vò trí nhòp 2. Duøng xe lao daàm lao ra vò trí haï daàm keát hôïp saøn ngang baèng thuû coâng ñöa daàm vaøo vò trí goái. Haøn noái caùc coát theùp chôø daàm ngang ñoå beâtoâng lieân keát caùc daàm. V. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Tính toaùn keát caáu nhòp - TCTK 22 TCN 272 – 05. - Caàu BTCT treân ñöôøng oâtoâ ( taäp 1 ) - thaày Leâ Ñình Taâm. - Caùc ví duï tính toaùn daàm caàu I, T, Super T theo TC 272 – 05 - thaày Nguyeãn Vieát Trung. - Caàu BTCT nhòp giaûn ñôn ( taäp 1 ) - thaày Nguyeãn Vieát Trung. - Caùc ví duï tính toaùn caàu daàm BTCT ( taäp 1 ) - thaày Nguyeãn Vieát Trung. - Tính toaùn KCBTCT theo tieâu chuaån ACI 318-2002. 2. Tính toaùn baûn lieân tuïc nhieät - Luaän vaên nghieân cöùu moät soá giaûi phaùp khoa hoïc kó thuaät lieân tuïc hoùa daàm giaûn ñôn nhieàu nhòp treân ñöôøng oâtoâ – thaày Phaïm Höõu Sôn. 3. Tính toaùn moá, truï vaø moùng - Nhöõng vaán ñeà chung veà moá truï caàu ( giôùi thieäu hình daïng, phaân loaïi vaø tính toaùn ñaù keâ goái ) thaày Nguyeãn Nhö Khaûi. - Ví duï tính toaùn moá truï caàu theo TC 22 TCN 272-05 - thaày Nguyeãn Vieát Trung. - Tính toaùn moùng coïc - thaày Leâ Ñöùc Thaéng. - Neàn vaø Moùng coâng trình caàu ñöôøng - thaày Buøi Anh Ñònh vaø Nguyeãn Syõ Ngoïc. 4. Tính toaùn thi coâng moät haïng muïc coâng trình - Thi coâng moá truï - thaày Leâ Ñình Taâm. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 17
14. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: KS. NGUYEÃN ÑÌNH MAÄU - Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình phuï taïm ñeå thi coâng caàu - thaày Phaïm Huy Chính. SVTH:NGUYEÃN HAÛI BAÈNG MSSV: CD05TA006 Trang 18