Thiết kế cầu BTCT đường cao tốc Biên Hòa Vũng Tàu đúc trên Đà Giáo

[rica17]

LINK TẢI Đồ án MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Thiết kế cầu BTCT đường cao tốc Biên Hòa-Vũng Tàu đúc trên Đà Giáo
MỤC LỤC
CHƯƠNG I ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ .......................................................................................................................................................................................................................................1 1.1 Vị trí địa Lý-Khí hậu ......................................................................................................................................................................................................................................................................1 1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................................................................................................................................................................................1 1.1.2 Khí hậu...........................................................................................................................................................................................................................................................................................1 1.2.Điều kiện địa chất: ...........................................................................................................................................................................................................................................................................1 1.2.1. Lớp K1: .....................................................................................................................................................................................................................................................................................1 1.2.2. Lớp 1:.........................................................................................................................................................................................................................................................................................1 1.2.3. Lớp 2a:.......................................................................................................................................................................................................................................................................................2 1.2.4. Lớp 2b: ......................................................................................................................................................................................................................................................................................2 1.2.5. Thấu kính 1:..............................................................................................................................................................................................................................................................................3 1.2.6. Lớp 3:.........................................................................................................................................................................................................................................................................................3 1.3 Nguyên tắc lựa chọn phương án cầu: ............................................................................................................................................................................................................................................3 - 1.3.1.PHƯƠNG ÁN 1 ...................................................................................................................................................................................................................................................................4 1.3.1.2.Kết cấu phần dưới................................................................................................................................................................................................................................................................4 1.1.1.3. Đặc trưng vật liệu sử dụng:................................................................................................................................................................................................................................................5 1.3.2PHƯƠNG ÁN 2 ..........................................................................................................................................................................................................................................................................6 1.3.2.1 Sơ đồ kết cấu và các đặc trưng vật liệu sử dụng ................................................................................................................................................................................................................6 1.3.2.2.Kết cấu phần trên.................................................................................................................................................................................................................................................................6 1.3.2.3.Kết cấu phần dưới................................................................................................................................................................................................................................................................6 1.3.2.4. Đặc trưng vật liệu sử dụng:................................................................................................................................................................................................................................................6 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ LAN CAN ......................................................................................................................................................................................................................................................7 2.1 Số liệu thiết kế ..................................................................................................................................................................................................................................................................................7 2.2 Tính sức kháng của tường đối với trục thẳng đứng MwH ...........................................................................................................................................................................................................8 2.3 Kiểm toán: ........................................................................................................................................................................................................................................................................................8 2.4Tính sức kháng uốn của tường đối với trục ngang Mc................................................................................................................................................................................................................10 2.5 Sức kháng danh định chịu tải trọng ngang của lan can.............................................................................................................................................................................................................11 THIẾT KẾ THIẾT KẾ DÃY PHÂN CÁCH........................................................................................................................................................................................................................................11 2.6 Số liệu tính toán .............................................................................................................................................................................................................................................................................11 2.7 Sức kháng uốn của tường đối với trục thẳng đứng ...................................................................................................................................................................................................................11 2.8 Sức kháng uốn của tường đối với trục ngang .............................................................................................................................................................................................................................12 2.8.1Sức kháng ở đoạn đầu tường...................................................................................................................................................................................................................................................12
2.8.2Sức kháng ở đoạn giữa tường .................................................................................................................................................................................................................................................12 2.8.3Sức kháng danh định của dãy phân cách...............................................................................................................................................................................................................................12 2.8.3.1Đối với các va xô đoạn tường ở giữa ................................................................................................................................................................................................................................12 2.8.3.2Đối với các va xô đoạn đầu tường ....................................................................................................................................................................................................................................12 Kiểm toán dãy phân cách .......................................................................................................................................................................................................................................................................13 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH PHƯƠNG NGANG .........................................................................................................................................................................................................13 3.1.CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU ............................................................................................................................................................................................................................................................13 3.2.SƠ ĐỒ TÍNH ..................................................................................................................................................................................................................................................................................13 3.3.TẢI TRỌNG, NỘI LỰC .................................................................................................................................................................................................................................................................14 3.3.1.Tĩnh tải .....................................................................................................................................................................................................................................................................................14 3.3.1.1 Theo phương ngang:.........................................................................................................................................................................................................................................................14 3.3.1.2Theo phương dọc: ..............................................................................................................................................................................................................................................................17 3.3.2.Hoạt tải .....................................................................................................................................................................................................................................................................................18 3.3.2.1. Mặt cắt 1-1: .......................................................................................................................................................................................................................................................................19 3.3.2.4. Tổng hợp nội lực do hoạt tải ............................................................................................................................................................................................................................................22 3.3.2. Tải trọng gió............................................................................................................................................................................................................................................................................24 3.4.TỔ HỢP NỘI LỰC .........................................................................................................................................................................................................................................................................24 3.4.1.Trạng thái giới hạn cường độ.................................................................................................................................................................................................................................................24 3.5.TÍNH TOÁN THÉP........................................................................................................................................................................................................................................................................26 3.5.1.Tính toán thép Bản nắp:.........................................................................................................................................................................................................................................................26 3.5.1.1Theo phương ngang............................................................................................................................................................................................................................................................26 3.5.1.2Theo phương dọc ................................................................................................................................................................................................................................................................27 3.5.2.Tính toán thép chịu môment dương ......................................................................................................................................................................................................................................27 3.5.2.1Theo Phương ngang ...........................................................................................................................................................................................................................................................27 3.5.2.2Theo phương dọc ................................................................................................................................................................................................................................................................28 3.5.3Tính toán cốt thép bản bụng: ..................................................................................................................................................................................................................................................28 3.5.3.1 Theo phương ngang...........................................................................................................................................................................................................................................................28 3.5.3.2 Cốt thép bản cánh dưới theo chiều dọc cầu: ....................................................................................................................................................................................................................29 3.5.2.Tính toán thép chịu môment dương ......................................................................................................................................................................................................................................30 3.5.2.1Theo Phương ngang ...........................................................................................................................................................................................................................................................30 3.5.2.2Cốt thép bản bụng theo chiều dọc cầu:.............................................................................................................................................................................................................................30 3.5.4 Tính toán cốt thép vách hộp:..................................................................................................................................................................................................................................................31 3.5.4.1 Theo phương ngang...........................................................................................................................................................................................................................................................31 3.5.4.2 Cốt thép vách hộp theo chiều dọc cầu: .............................................................................................................................................................................................................................32

3.5.5.Tính toán thép chịu môment dương ......................................................................................................................................................................................................................................32 3.5.5.1Theo Phương ngang ...........................................................................................................................................................................................................................................................32 3.5.5.2 Theo phương dọc ...............................................................................................................................................................................................................................................................33
3.6.KIỂM TRA NỨT.............................................................................................................................................................................................................................................................................34 3.6.1.Kiểm tra nứt với Bản nắp: .....................................................................................................................................................................................................................................................34 3.6.1.1 Kiểm tra nứt với moment âm .............................................................................................................................................................................................................................................34 3.6.1.2 Kiểm tra nứt với môment dương .......................................................................................................................................................................................................................................35 3.7.KIỂM TRA NỨT CHO BẢN BỤNG .............................................................................................................................................................................................................................................36 3.7.1.Kiểm tra nứt với môment âm.................................................................................................................................................................................................................................................36 3.7.2.Kiểm tra nứt với môment dương ...........................................................................................................................................................................................................................................37 3.8.KIỂM TRA NỨT CHO VÁCH HỘP .............................................................................................................................................................................................................................................38 3.7.1.Kiểm tra nứt với môment âm.................................................................................................................................................................................................................................................38 3.7.2.Kiểm tra nứt với môment dương ...........................................................................................................................................................................................................................................39 Chương 4: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH...................................................................................................................................................................................................................................................40 4.1. Mặt cắt ngang tiết diện dầm bản rỗng........................................................................................................................................................................................................................................40 4.1.1 Đặc trưng hình học mặt cắt:...................................................................................................................................................................................................................................................40 4.1.2 Tải trọng tác dụng Trọng lượng bản thân dầm chủ (DC1) : ..............................................................................................................................................................................................41 4.2 Sử dụng Midas để khai báo dầm ..................................................................................................................................................................................................................................................43 4.2.1 Khai báo ...................................................................................................................................................................................................................................................................................43 4.2.2 Nội lực giai đoạn thi công: ......................................................................................................................................................................................................................................................46 4.2.3 Nội lực giai đoạn khai thác:....................................................................................................................................................................................................................................................47 4.2.3.1 Tĩnh tải giai đoạn Khai thác: ...........................................................................................................................................................................................................................................47 CHƯƠNG 5: TỔ HỢP NỘI LỰC .........................................................................................................................................................................................................................................................55 5.1 Tổ hợp trạng thái giới hạn cường độ giai đọan khai thác ( chưa có DUL):.............................................................................................................................................................................55 5.1.1 Hoạt tải xe 3 trục (HL93-K):..................................................................................................................................................................................................................................................55 5.1.2 Hoạt tải xe 3 trục (HL93-M): .................................................................................................................................................................................................................................................56 5.1.2 Hoạt tải hai xe cách nhau 15m (HL93-S):.............................................................................................................................................................................................................................56 5.2 Tổ hợp trạng thái giới hạn sử dụng: ............................................................................................................................................................................................................................................57 5.2.1 Hoạt tải xe 3 trục (HL93-K):..................................................................................................................................................................................................................................................57 5.2.2 Hoạt tải xe 3 trục (HL93-M): .................................................................................................................................................................................................................................................58 5.2.3 Hoạt tải hai xe cách nhau 15m (HL93-S):.............................................................................................................................................................................................................................59 Chương 6: TÍNH TOÁN CÁP DỰ ỨNG LỰC ....................................................................................................................................................................................................................................60 6.2 Tính toán sơ bộ số lượng cáp DUL...............................................................................................................................................................................................................................................60 6.2.1. Tính sơ bộ nội lực phục vụ cho việc tính toán số lượng cáp: .............................................................................................................................................................................................60

6.2.2. Tính toán sợ bộ số lượng bó cáp dự ứng lực: ......................................................................................................................................................................................................................60
6.2.3. Bố trí cáp cho dầm: ................................................................................................................................................................................................................................................................62 Chương 7: TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT CÁP DỰ ỨNG LỰC..........................................................................................................................................................................................66 7.1. Tính toán mất mát ứng suất do ma sát .......................................................................................................................................................................................................................................66 7.2. Tính toán mất mát ứng suất do tụt đầu neo...............................................................................................................................................................................................................................67 7.3. Tính toán ứng suất do co ngắn đàn hồi.......................................................................................................................................................................................................................................67 7.4. Tính toán mất mát ứng suất do từ biến của bê tông .................................................................................................................................................................................................................68 7.5 Tính toán mất mát ứng suất do chùng nhão của cáp dự ứng lực: ............................................................................................................................................................................................68 7.6 Tính toán mất mát ứng suất .........................................................................................................................................................................................................................................................69 CHƯƠNG 8. KIỂM TOÁN DẦM TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG.......................................................................................................................................................................................86 8.1. Lý thuyết kiểm toán......................................................................................................................................................................................................................................................................86 8.2. Kiểm toán bằng biểu đồ ứng suất................................................................................................................................................................................................................................................87 8.3. Kiểm tra bằng giá trị tính toán....................................................................................................................................................................................................................................................87 CHƯƠNG 9: KIỂM TOÁN NỘI LỰC Ở TRẠNG THÁI CƯỜNG ĐỘ ...........................................................................................................................................................................................89 9.1. Tổ hợp tải trọng ............................................................................................................................................................................................................................................................................89 9.2. Kiểm toán sức kháng uốn.............................................................................................................................................................................................................................................................89 9.2.1. Lý thuyết kiểm toán ...............................................................................................................................................................................................................................................................89 9.2.2. Kiểm toán bằng giá trị tính toán...........................................................................................................................................................................................................................................90 9.2.3. Kiểm toán dầm bằng biểu đồ sức kháng ..............................................................................................................................................................................................................................91 9.3. Kiểm toán sức kháng cắt của dầm ..............................................................................................................................................................................................................................................91 9.3.1 Lý thuyết kiểm toán ................................................................................................................................................................................................................................................................91 9.3.2. Kiểm toán bằng giá trị tính toán...........................................................................................................................................................................................................................................92 9.3.3. kiểm toán bằng biểu đồ sức kháng .......................................................................................................................................................................................................................................93 9.4. Kiểm toán độ vồng-độ võng dầm.................................................................................................................................................................................................................................................93 CHƯƠNG 10. THIẾT KẾ TRỤ CẦU...................................................................................................................................................................................................................................................94 10.1. Số liệu đầu vào. ...........................................................................................................................................................................................................................................................................94 10.2 Kích thước sơ bộ ..........................................................................................................................................................................................................................................................................95 10.3 Tải trọng tác dụng lên trụ ...........................................................................................................................................................................................................................................................95 10.3.1 Tĩnh tải ...................................................................................................................................................................................................................................................................................95 10.3.2 Hoạt tải ...................................................................................................................................................................................................................................................................................96 10.4 Kết quả nội lực trụ: .................................................................................................................................................................................................................................................................. 105 10.5 Kiểm toán và bố trí cốt thép: ................................................................................................................................................................................................................................................... 106 10.5.1 Khai báo và bố trí thép: ..................................................................................................................................................................................................................................................... 106 10.5.1 Kiểm tra chịu uốn theo 2 phương:.................................................................................................................................................................................................................................... 107

10.5.1.1 Kiểm tra cấu kiện chịu uốn theo hai phương ............................................................................................................................................................................................................ 107 10.5.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của thân trụ ......................................................................................................................................................................................................................... 107 10.5.3 Kiểm tra điều kiện nứt theo phương dọc cầu:................................................................................................................................................................................................................. 107 10.5.4 Kiểm tra điều kiện nứt theo phương ngang cầu.............................................................................................................................................................................................................. 108
10.6 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP BỆ TRỤ.................................................................................................................................................................................................................... 109 10.6.1 Nguyên tắc tính toán .......................................................................................................................................................................................................................................................... 109 10.6.2 Bố trí cốt thép chịu moment uốn. ................................................................................................................................................................................................................................... 109
10.7 Kiểm toán ................................................................................................................................................................................................................................................................................ 111
10.7.1 Kiểm tra cấu kiện chịu cắt . ............................................................................................................................................................................................................................................ 111
10.7.2 Kiểm toán khả năng chống nứt . .................................................................................................................................................................................................................................... 112
CHƯƠNG 11: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỌC KHOAN NHỒI........................................................................................................................................................................................................... 113 11.1 Xác định kích thước cọc ........................................................................................................................................................................................................................................................... 113 11.2 Tính sức chịu tải của cọc:......................................................................................................................................................................................................................................................... 113
11.2.1 Chọn kích thước cọc: ......................................................................................................................................................................................................................................................... 113
11.2.2 Xác định chiều dài cọc: ...................................................................................................................................................................................................................................................... 114 11.3 Xác định sức kháng của cọc theo TCVN 11823-17: .............................................................................................................................................................................................................. 114 11.3.1 Sức kháng lực dọc trục tính toán của cọc theo vật liệu .................................................................................................................................................................................................. 114 11.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền:..................................................................................................................................................................................................................................... 115 11.4 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC, BỐ TRÍ CỌC TRONG BỆ, TÍNH NỘI LỰC TRONG CỌC...................................................................................................................................... 117 11.4.1- Xác định sơ bộ số lượng cọc:............................................................................................................................................................................................................................................ 117 11.4.2-Bố trí cọc trong bệ : ........................................................................................................................................................................................................................................................... 117 11.4.3-Tính nội lực trong cọc:....................................................................................................................................................................................................................................................... 118 11.5- Các kết quả tính toán khi sử dụng phần mềm FP-Pier:...................................................................................................................................................................................................... 118 11.5.1- Bảng giá trị nội lực cho từng cọc theo phương dọc cầu và ngang cầu:........................................................................................................................................................................ 118 11.6 KIỂM TOÁN MÓNG CỌC..................................................................................................................................................................................................................................................... 120 11.6.1-Kiểm toán theo trạng thái giới hạn về cường độ: ........................................................................................................................................................................................................... 120 11.6.1.1-Kiểm toán sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn. .......................................................................................................................................................................................................... 120 11.6.1.2-Kiểm toán sức kháng đỡ dọc trục của nhóm cọc :...................................................................................................................................................................................................... 121 11.6.2-Kiểm toán theo trạng thái giới hạn về sử dụng:.............................................................................................................................................................................................................. 122 11.6.2.1-Kiểm toán chuyển vị ngang. ....................................................................................................................................................................................................................................... 122 11.6.2.2-Kiểm toán chuyển vị thẳng đứng: ............................................................................................................................................................................................................................. 123 a) Kiểm tra độ lún của trụ.................................................................................................................................................................................................................................................................... 123 11.7KIỂM TOÁN MÓNG CỌC...................................................................................................................................................................................................................................................... 124 11.7.1XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN KIỂM TOÁN MÓNG CỌC .................................................................................................................................................................................................... 124

- Trong đó: ........................................................................................................................................................................................................................................................................................... 124 11.7.2 KIỂM TOÁN BỆ CỌC THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ ................................................................................................................................................................................................... 124

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ
1.1 Vị trí địa Lý-Khí hậu 1.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Long Thành nằm ở phía nam tỉnh Đồng Nai, có diện tích 431,01 km2. Trung tâm huyện nằm cách trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 32 km về phía đông, cách thành phố Biên Hòa 24 km về phía bắc và cách thành phố Vũng Tàu 60 km về phía nam, có vị trí địa lý:
+ Phía đông giáp huyện Cẩm Mỹ và giáp huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
+ Phía tây giáp thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh (qua sông Đồng Nai) và giáp huyện Nhơn Trạch
+ Phía nam giáp thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
+ Phía bắc giáp thành phố Biên Hòa và các huyện Trảng Bom, Thống Nhất. Huyện Long Thành có những lợi thế so sánh về mạng lưới giao thông trên địa bàn huyện gồm đường bộ - đường sắt - đường thủy - hàng không.
Hệ thống đường giao thông do trung ương đầu tư gồm các tuyến đường cao tốc đi qua địa bàn Long Thành gồm:
Tuyến đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu (đang triển khai xây dựng)
Tuyến đường cao tốc TP. Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây (đã đưa vào sử dụng)
Tuyến đường cao tốc Bến Lức - Nhơn Trạch - Long Thành (dự kiến năm 2020 thông xe)
Đầu tư nâng cấp mở rộng Quốc lộ 51B đạt tiêu chuẩn cấp II với 4-6 làn xe để thực hiện chuyển giao quốc lộ 51A đoạn ngang qua thị trấn Long Thành cho địa phương quản lý.
1.1.2 Khí hậu
Điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng rất thuận lợi cho yêu cầu phát triển công nghiệp - thương mại - dịch vụ, hầu hết diện tích đất tự nhiên thuộc loại đất xám trên nền phù sa cổ và đất ba-zan có kết cấu khá bền vững thuận lợi trong xây dựng cơ bản, phát triển công nghiệp. Về khí hậu, Long Thành thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, hầu như không có bão và lũ lụt, có hệ thống hạ tầng kỹ thuật phát triển, là điểm giao lưu của các tuyến giao thông huyết mạch, Long Thành có đủ diều kiện thuận lợi để mời gọi, thu hút đầu tư thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa, đô thị hóa trước một bước so với địa phương khác trong khu vực.
1.2.Điều kiện địa chất: 1.2.1. Lớp K1:
Đất đắp: Cát hạt trung/ Sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm. Lớp này phân bố ngay trên bề mặt địa hình. Bề dày của lớp thay đổi từ 0,5m (LKC-2) đến 1,4m (LKKT-3). Cao độ đáy lớp thay đổi từ -0,20m (LKKT-3) đến 0,45m (LKC-2). Đất có khả năng chịu tải trung bình, diện phân bố cục bộ cần bóc bỏ khi thi công cầu.
1.2.2. Lớp 1:
Sét tính dẻo cao đôi chỗ lẫn hữu cơ (CH), màu xám xanh, trạng thái chảy. Lớp này nằm dưới lớp đất đắp, gặp trong tất cả các lỗ khoan cầu Kênh Tắc. Bề dày của lớp thay đổi từ 7,3m (LKKT-2) đến 10,3m (LKC-2). Cao độ đáy lớp thay đổi từ - 10,40m (LKKT-3) đến -8,10m (LKKT-2). Đây là lớp đất yếu khả năng chịu tải trung
kém, cần có biện pháp xử lý khi thi công xây dựng
Chỉ tiêu cơ lý của lớp 1 như sau:
- Thành phần hạt:
+ Hàm lượng % hạt cát
+ Hàm lượng % hạt bột
+ Hàm lượng % hạt sét - Độ ẩm (W %)
cầu.
: 5,2 : 42,7 : 52,1 : 96,3
SVTH: Trương Gia Huy
Mssv: 18127020
1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
- Dung trọng ướt ( w g/cm3 ) - Tỷ trọng (  )
- Hệ số rỗng ( e0 )
- Giới hạn chảy (Wl %)
- Giới hạn dẻo (Wp %)
- Chỉ số dẻo ( Ip )
- Độ sệt ( B )
- Góc ma sát trong (φ 0 )
- Lực dính ( C kG/cm2 )
- Thí nghiệm cắt cánh Sutcmax (kG/cm2)
Sutcmin (kG/cm2) - Trị số SPT (búa/30cm)
1.2.3. Lớp 2a:
: 1,45 : 2,66
: 2,593 : 85,1 : 30,3 : 54,8 : 1,20 : 5o09’ : 0,049 : 0,20 : 0,16 : 0 ÷ 2
- Độ ẩm (W %)
- Dung trọng ướt ( w g/cm3 ) - Tỷ trọng (  )
- Hệ số rỗng ( e0 )
- Giới hạn chảy (Wl %)
- Giới hạn dẻo (Wp %)
- Chỉ số dẻo ( Ip )
- Độ sệt ( B )
- Góc ma sát trong (φ 0 )
- Lực dính ( C kG/cm2 )
- Trị số SPT (búa/30cm)
1.2.4. Lớp 2b:
: 32,9
: 1,88
: 2,72
: 0,923 : 48,2
: 21,9
: 26,3
: 0,42
: 13o50’ : 0,322 : 7 ÷ 15
Sét tính dẻo thấp/ Sét tính dẻo cao (CL)/ (CH), màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng. Lớp này nằm dưới lớp đất 2a gặp trong tất cả các lỗ khoan cầu. Bề dày của lớp thay đổi từ 8,2m (LKC-2, LKKT-3) đến 14,2m (LKKT-2). Cao độ đáy lớp thay đổi từ -19,80m (LKKT-2, LKKT-3) đến -18,05m (LKC-2). Đất có khả năng chịu tải trung bình.
Sét tính dẻo thấp/ Sét tính dẻo cao (CL)/ (CH), màu nâu vàng, xám trắng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Lớp này nằm dưới lớp đất 2a gặp trong tất cả các lỗ khoan cầu. Bề dày của lớp thay đổi từ 13,8m (LKC-2) đến 16,9m (LKKT-2). Cao độ đáy lớp thay đổi từ -35,50m (LKKT-3) đến -31,85m (LKC-2). Đất có khả năng chịu tải trung bình đến khá tốt.
Chỉ tiêu cơ lý của lớp 2a như sau:
- Thành phần hạt:
+ Hàm lượng % hạt cát
+ Hàm lượng % hạt bột + Hàm lượng % hạt sét
: 21,1 : 49,8 : 29,1
Chỉ tiêu cơ lý của lớp 2b như sau:
- Thành phần hạt:
+ Hàm lượng % hạt cát
+ Hàm lượng % hạt bột
+ Hàm lượng % hạt sét - Độ ẩm (W %)
: 12,5 : 40,0 : 38,5 : 28,8
SVTH: Trương Gia Huy
Mssv: 18127020
2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
- Dung trọng ướt ( w g/cm3 ) - Tỷ trọng (  )
- Hệ số rỗng ( e0 )
- Giới hạn chảy (Wl %)
- Giới hạn dẻo (Wp %)
- Chỉ số dẻo ( Ip )
- Độ sệt ( B ) -Gócmasáttrong(φ0) -Lựcdính(CkG/cm2) - Trị số SPT (búa/30cm)
1.2.5. Thấu kính 1:
: :
: : : : : : : :
1,94 2,74
0,820 52,1 22,1 30,0 0,22 16o32’ 0,421 12 ÷ 29
này nằm trong lớp 2b, chỉ gặp độ đáy thấu kính -23,35m. Đất
+ Hàm lượng % hạt bột
+ Hàm lượng % hạt sét - Độ ẩm (W %)
- Dung trọng ướt ( w g/cm3 ) - Tỷ trọng (  )
- Hệ số rỗng ( e0 )
- Giới hạn chảy (Wl %)
- Giới hạn dẻo (Wp %)
- Chỉ số dẻo ( Ip )
- Độ sệt ( B ) -Gócmasáttrong(φ0) -Lựcdính(CkG/cm2) - Trị số SPT (búa/30cm)
1.3 Nguyên tắc lựa chọn phương án cầu:
: 53,3
: 37,8
: 26,3
: 1,96
: 2,74
: 0,763
: 52,3
: 21,8
: 30,5
: 0,15
: 18o31’ : 0,485
: 20 ÷ 42
Cát bột, màu nâu vàng, kết cấu chặt vừa. Thấu kính tại lỗ khoan LKC-2. Bề dày của thấu kính 1,8m. Cao có khả năng chịu tải trung bình.
1.2.6. Lớp 3:
- Thiết kế cầu phải phù hợp với quy hoạch tổng thể.
- Mặt cắt ngang cầu phù hợp với mặt cắt ngang đường và phải dựa trên kết quả điều tra lưu lượng xe và tính toán dự báo nhu cầu vận tải trong khu vực.
- Bảo đảm khổ tĩnh không thông thuyền và tĩnh không xe chạy cho các đường chạy dưới.
- Sơ đồ nhịp cầu chính xét đến việc ứng dụng công nghệ mới nhưng có ưu tiên việc tận dụng thiết bị c ông nghệ thi công quen thuộc đã sử dụng trong nước.
- Thời gian thi công ngắn, thi công thuận tiện, đảm bảo tính khả thi trong quá trình thi công.
Sét tính dẻo thấp/ Sét tính dẻo cao (CL)/ (CH), màu nâu vàng, xám trắng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Lớp này nằm dưới lớp đất 2b gặp trong tất cả các lỗ khoan cầu. Bề dày của lớp chưa xác định lỗ khoan cầu Kênh Tắc kết thúc trong lớp này, bề dày lớp đã khoan được thay đổi từ 4,8m (LKKT-2) đến 11,2m (LKC-2). Đất có khả năng chịu tải khá tốt đến tốt.
Chỉ tiêu cơ lý của lớp 3 như sau:
- Thành phần hạt:
+ Hàm lượng % hạt cát
: 8,9
SVTH: Trương Gia Huy
Mssv: 18127020
3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
- Hạn 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.
Trên cơ sở nghiên cứu các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật, mỹ thuật, đặc điểm địa hình lòng sông, địa chất, thuỷ văn, yêu cầu thông thuyền như trên có thể nghiên cứu lựa chọn một số dạng kết cấu nhịp chính với khẩu độ nhịp phù hợp như sau:
- Phương án I: Cầu dầm hộp bê tông dự ứng lực nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng.
- Phương án II: Cầu dầm hộp bê tông dự ứng lực nhịp liên tục thi công theo phương pháp đà giáo
- 1.3.1.PHƯƠNG ÁN 1
- 1.3.1.1 Sơ đồ kết cấu và các đặc trưng vật liệu sử dụng
- Sơ đồ bố tri chung toàn cầu: 50m + 78m+ 50m
- Cầu gồm 2 mố M1, M2 và 2 trụ T1, T2
- Đường cong đứng: R=5000m
- Độ dốc dọc cầu: 3%
- Độ dốc ngang cầu: 2%
- Nhịp chính:
Nhịp chính là dầm liên tục 3 nhịp bê tông cốt thép dự ứng lực thi công theo phương
pháp đúc hẫng cân bằng với khẩu độ nhịp chính : 50m+78m+50m
Kết cấu nhịp chính có tiết diện hình hộp chiều cao thay đổi, đáy dầm dạng đường cong bậc 2
Hộp dầm có dạng thành đứng. Kích thước hộp như sau:
- Chiều sao dầm trên đỉnh trụ: 4.8 m
- Chiều cao dầm giữa nhịp:2.2 m
- -
Chiều dày bản nắp: 25 cm Chiều dày bản đáy:
+ Mặt cắt gối dày: 80 cm
+ Mặt cắt giữa nhịp dày 25 cm
Chiều dày sườn bên của hộp: 50 cm
Chiều dày bản mặt cầu tại vách: 55cm
Gối cầu sử dụng gối chậu
1.3.1.2.Kết cấu phần dưới
- Trụ cầu: Trụ chính
- Loại trụ thân đặc, kết cấu BTCT đổ tại chỗ.
- Thân trụ dạng hình ô van dài 9m, rộng 3m, đường kính bo tròn 3m
- Bệ trụ dài 13.2m, rộng 9.6m, cao 2.5m
- Móng trụ gồm 12 cọc khoan nhồi đường kính 1.2m, chiều dài 43m, cao độ mũi cọc -42.8m (trụ T4, T5)
Trụ nhịp dẫn:
- Loại trụ thân đặc, kết cấu BTCT đổ tại chỗ.
- Thân trụ dạng hình ô van dài 6.5m, rộng 1.4m, đường kính bo tròn 1.4m
- Bệ trụ dài 13.2m, rộng 6.0m, cao 2.0m
- Móng trụ gồm 8 cọc khoan nhồi đường kính 1.2m, chiều dài 35m
- Mố cầu:
Loại mố: Mố chữ U, kết cầu BTCT đổ tại chỗ Tường đỉnh mố dày 0.5m, tường cánh dày 0.5m Tường thân dày 1.3m, rộng 10.5m, cao 2.2m
SVTH: Trương Gia Huy
Mssv: 18127020
4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
Bệ mố dài 13.2m, rộng 6.0m, cao 2.0m
Móng mố gồm 8 cọc khoan nhồi đường kính 1.2m, chiều dài cọc 35m, cao độ mũi cọc -28.88m
+ Neo dùng hai loại là HVM15-12 và HVM15-19 (dạng neo sống của VSL), ống ghen dùng hai loại D 100/107mm và D 90/97mm.
1.1.1.3. Đặc trưng vật liệu sử dụng:
- Bêtông:
+ Bê tông thường có tỷ trọng:
+ Hệ số giãn nở nhiệt của bê tông:
Cốt thép thường:
Theo 22TCN-272-05, Không được dùng thép thiết kế có giới hạn chảy > 520 Mpa nhưng không được nhỏ hơn 420 Mpa (trừ khi có sự chấp thuận của chủ đầu tư):
 = 25(KN / m3 ) cc =10.810−6 /o c
- -
-
-
Loại thép: Giới hạn chảy:
Với thép
Thép M270 cấp 250:
18mm,F =280 MPa y
18mm,Fy =400 MPa
+ Mô đun đàn hồi của bê tông tỷ trọng thường lấy như sau: E = 0.043 1.5  f '
+ Với dầm hộp:Cường độ chịu nén của bê tông qui định ở tuổi 28 ngày tuổi của mẫu hình trụ 150-300mm là: fc' = 50Mpa
+ Đối với dầm ngang, bản mặt cầu, trụ cầu, mố, cọc khoan nhồi sử dụng bê tông có cường độ chịu nén qui định ở tuổi 28 ngày tuổi của mẫu hình trụ 150-300mm l à : f c' = 3 0 M p a
+ Ximăng pooclăng mác PC40, loại 1.
+ Vữa bơm ống gen sau khi kéo cáp chọn M500
- Cốt thép dự ứng lực:
Theo ASTM A416M chọn tao thép dự ứng lực độ chùng thấp, vùng neo bán kính uốn cong bó cáp không được nhỏ hơn 3600mm, các vùng còn lại không được nhỏhơn 6000mm, chọn 10000mm, thông số kỹ thuật của cáp như sau:
+ Bó cáp gồm 19 tao cáp 15.2mm
+ Bó cáp gồm 13 tao cáp 15.2mm
+ Giới hạn kéo đứt là: fpu = 1860 Mpa .
+ Giới hạn chảy: fpy = 0.9fpu = 0.91860 =1674Mpa
+ Mô đun đàn hồi: Eps = 197000 Mpa .
+ Hệ số ma sát:  = 0.25
+ Hệsốmasátlắctrên1mmbócáp: K=6.6710−7
Trọng lượng riêng: Môđun đàn hồi:
s = 7.8510−5 N / mm3 Es = 200000Mpa
ccc
-
-
Ống gen:
Lựa chọn ống gen phải thỏa mãn những điều kiện sau:
- Ống gen phải là loại cứng hay nửa cứng bằng thép mạ kẽm
- Bán kính cong của ống bọc không được nhỏ hơn 6000mm, trừ ở vùng neo có thể cho phép nhỏ tới 3600mm
- Đường kính của ống bọc ít nhất phải lớn hơn bó cáp dự ứng lực 6mm, khi kéo sau thì diện tích của ống bọc phải gấp 2.5 lần diện tích mặt cắt bó cáp
Chọn ống gen có đường kính trong, ngoài là i = 75mm,S = 82mm , và đường kính trong, ngoài của ống nối là i = 115mm,S = 122mm đối với bó cáp 12 tao 15.7mm vàđườngkínhtrong,ngoàilài =80mm,S =87mm,vàđườngkínhtrong,ngoàicủa ống nối là i =90mm,S =97mm đối với bó cáp 13 tao 15.2mm, cự li tim 2 bó cáp cách nhau 250mm cho cáp âm và cáp dương.
- Neo
Để ứng suất trong cáp tương đối đều, ta dùng tất cả là neo sống HVM15-19.
SVTH: Trương Gia Huy
Mssv: 18127020
5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
- Thanh dự ứng lực:
Theo ASTM A722, thép loại 2, có gờ 38
+ Diện tích: A=1017.87mm2
+ Cường độ chịu kéo fpu =1035Mpa
+ Giới hạn chảy: fpy = 0.8fpu = 0.81035 = 828Mpa
+ Môđun đàn hồi: Ep = 207000Mpa
1.3.2PHƯƠNG ÁN 2
1.3.2.1 Sơ đồ kết cấu và các đặc trưng vật liệu sử dụng Sơ đồ bố tri chung toàn cầu: 32.5 m + 50m + 32.5 m
Cầu gồm 2 mố M1, M2 và 2 trụ T1, T2 Độ dốc dọc cầu: 0%
Độ dốc ngang cầu: 2%
1.3.2.2.Kết cấu phần trên
Nhịp chính là dầm liên tục 3 nhịp bê tông cốt thép dự ứng lực thi công theo phương pháp đà giáo cố định
Kết cấu nhịp chính có tiết diện hình hộp chiều cao không đổi. Hộp dầm có dạng thành đứng. Kích thước hộp như sau:
- Chiều cao dầm: 2.625m
- Chiều cao bản nắp: 25 cm
- Chiều cao bản đáy: 25 cm
Chiều dày sườn bên của hộp: 50 cm
Chiều dày bản mặt cầu tại vách: 55cm
Gối cầu sử dụng gối chậu.
1.3.2.3.Kết cấu phần dưới
- Trụ cầu:
- Loại trụ thân đặc, kết cấu BTCT đổ tại chỗ.
- Thân trụ dạng hình chữ nhật dài 8.75m, rộng 1m, tiết diện hai trụ
- Bệ trụ dài 13.2m, rộng 9.6m, cao 2.5m
- Móng trụ gồm 12 cọc khoan nhồi đường kính 1.2m, chiều dài 46m, cao độ mũi cọc -45.77m (trụ T3, T4)
- Mố cầu:
Loại mố: Mố chữ U, kết cầu BTCT đổ tại chỗ
Tường đỉnh mố dày 0.7m, tường cánh dày 0.5m
Tường thân dày 1.3m, rộng 10.5m, cao 2.2m
Bệ mố dài 13.2m, rộng 9.6 m, cao 2.5 m
Móng mố gồm 8 cọc khoan nhồi đường kính 1.2m, chiều dài cọc 38m, cao độ mũi cọc -32.75m
1.3.2.4. Đặc trưng vật liệu sử dụng:
-
Bêtông:
+ Bê tông thường có tỷ trọng:
-
 = 25(KN / m3 )
+ Hệ số giãn nở nhiệt của bê tông: cc =10.810−6 /o c
+ Môđunđànhồicủabêtôngtỷtrọngthườnglấynhưsau: E =0.0431.5 f '
+ Cường độ chịu nén của bê tông dầm hộp qui định ở tuổi 28 ngày tuổi của mẫu hình trụ
150-300mm là: fc' = 40Mpa
+ Ximăng pooclăng mác PC40, loại 1.
+ Vữa bơm ống gen sau khi kéo cáp chọn M500
Cốt thép dự ứng lực:
Theo ASTM A416M chọn tao thép dự ứng lực độ chùng thấp, vùng neo bán kính uốn cong bó cáp không được nhỏ hơn 3600mm, các vùng còn lại không được nhỏ hơn 6000mm, chọn 8000mm, thông số kỹ thuật của cáp như sau:
+
Bó cáp gồm 2 loại: 12 tao cáp 15.7mm và 7 tao cáp 15.7mm
ccc
SVTH: Trương Gia Huy
Mssv: 18127020
6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẦU CẠN CAO TỐC BIÊN HÒA – VŨNG TÀU
GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
+ Giới hạn kéo đứt là: fpu = 1860 Mpa .
+ Giới hạn chảy: fpy = 0.9fpu = 0.91860 =1674Mpa
+ Mô đun đàn hồi: Eps = 197000 Mpa .
+ Hệ số ma sát:  = 0.25
+ Hệsốmasátlắctrên1mmbócáp: K =6.6710−7
- Cốt thép thường:
Theo 22TCN-272-05, Không được dùng thép thiết kế có giới hạn chảy > 520 Mpa nhưng không được nhỏ hơn 420 Mpa (trừ khi có sự chấp thuận của chủ đầu tư):
So sánh về 2 phương án:
- Phương Án 1: Ưu điểm: sử dụng ít nhân công, vì là đóc bằng xe đúc nên ít mất thời gian xếp đà giáo như phương án hai. Tuy nhiên vì là đúc theo từng đốt nên thời gian đúc lâu hơn, yêu cầu sử dụng trang thiết bị hiện đại hơn, yêu cầu nhân sự có trình độ cao hơn
- Phương Án 2: Nhược điểm là cần nhiều nhân công hơn, sử dụng hệ đà giáo lắp đặt phức tạp tuy nhiên vì đúc trên đà giáo nên mỗi lần đúc sẽ đúc một lần nên thời gian đúc sẽ nhanh hơn. Và vì đúc cầu trên cạn không khó trong việc xử lí và gắn đà giáo nên không mất quá nhiều thời gian. Cũng không yêu cầu máy móc hiện đại
→Từ những nhận xét trên nhận thấy mô hình cầu phù hợp với phương án 2 hơn nên chúng ta tính toán theo phương án 2
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ LAN CAN
2.1 Số liệu thiết kế
-Tỷ trọng bê tông: = 2500 = 2500 × 9.81 × 10−9 = 24.5 × 10−6/3
- Loại thép:
- Giới hạn chảy:
- Trọng lượng riêng:
- Môđun đàn hồi:
- Ông gen:
Thép cấp 420:
18mm,Fy =280 MPa 18mm,Fy =400 MPa
s = 7.8510−5 N / mm3 Es = 200000Mpa
Với thép
Lựa chọn ống gen phải thỏa mãn những điều kiện sau:
- Ống gen phải là loại cứng hay nửa cứng bằng thép mạ kẽm
- Bán kính cong của ống bọc không được nhỏ hơn 6000mm, trừ ở vùng neo có thể cho phép nhỏ tới 3600mm
- Đường kính của ống bọc ít nhất phải lớn hơn bó cáp dự ứng lực 6mm, khi kéo sau thì diện tích của ống bọc phải gấp 2.5 lần diện tích mặt cắt bó cáp
Chọn ống gen có đường kính trong, ngoài là i = 75mm,S = 82mm , và đường kính trong, ngoài của ống nối là i = 85mm,S = 92mm đối với bó cáp 12 tao 15.7mm
- Neo:
Để ứng suất trong cáp tương đối đều, ta dùng tất cả là neo sống HVM15-19.
=250 =250 2
′ =30 =30 2
= 0.0431.5√′ = 0.043 × 25001.5√40 =
Es = 200000 MPA Lan can cấp 4 (TL-4)
-Giới hạn chảy của thép:
- Cường độ bê tông lan can:
-Mô đun đàn hồi của bê tông:
33994
-Mô đun đàn hồi của thép:
- Chọn mức thiết kế lan can:
- Các thông số thiết kế tương tự:
+ Lực ngang: + Lực dọc:

3
Ft = FL =
240 KN 80

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

You must be registered for see links