R: cường độ giới hạn trung bình của lớp đất ở mũi cọc, tra bảng phụ lục 3.3 trang 253 sách Nền móng, R= 480 (T/m2).

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



Lớp đất



Sét dẻo dày

9m



Cát_Sét dày

10m

Sét



Li (m)



zi (m)



2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

1



3

5

7

9

9,5

11

13

15

17

19

19,5



Trạng

thái



B = 0.5



B = 0.3



B = 0,4



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



τi

(T/m2)



τi .li

(T/m)



2

2,4

2,55

2,65

2,77

4,2

4,6

5

5

5

4,07



4

4,8

5,1

5,3

2,77

8,4

9,2

10

10

10

4,07



TỔNG τi .li



z (m)



R

(T/m2)



20



480



73,64



Thay các thông số vừa tìm được vào trên ta được sức chịu tải của cọc theo đất nền :

Pdn =0,71.1.( 1.1,4.73,64 + 0,9.0,1225.480) = 110,77 T = 1107,7 kN.

Giả thiết Pdn= 1170 kN

3.2.Tính toán số lượng cọc ở mố và trụ cầu:

Xác định số lượng cọc ở trụ và mố theo công thức:

n=

Trong đó β : hệ số kể đến tải trọng ngang và mômen.

-



β=1.6 đối với mố và β=1.5 đối với trụ



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



28



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



BẢNG TỔNG KẾT CHỌN CỌC CUỐI CÙNG

β



Pmố/trụ



Pcọc



12332,971



Mố A



1.6



Mố B



1.6



Trụ biên

phải



1.5



21011,784



Trụ biên trái



1.5



20810,043



1170



13063,132



1170

1170

1170



2.3.4. Bố trí cọc cho mố A, B và trụ cầu :

Sơ đồ cọc của mố A và mố B



Sơ đồ cọc của trụ 1,2:



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



29



ntính



nchọn



16,87



18



17,86



18



26,94



27



26.68



27



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN 2: CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ƯST LẮP

GHÉP CHỮ T NHỊP GIẢN ĐƠN 5x24,5 = 122,5m

1. Nhịp 24,5m

1.1 Bản mặt cầu:

1.1.1 Số liệu chọn

-Theo 22TCN272 - 05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175

mm (không kể lớp hao mòn) - điều 9.7.1.1. Khi chọn chiều dày bản phải cộng thêm

lớp hao mòn 15mm. Đối với bản hẫng của dầm ngoài cùng, chiều dày bản phải cộng

thêm 25mm - điều 13.7.3.5.1.Từ những điều trên ta chọn chiều dày bản là 200mm.

Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:

+ Lớp phòng nước chọn 0.4 cm (dùng redcon 7)

+ Lớp bêtông nhựa dày 7 cm (bt atphan mac 15)

+ Lớp mui luyện dày 13 cm ở giữa MCN cầu để tạo độ dốc ngang.

Để tạo độ dốc dọc nước chảy 2% của bản mặt cầu có thể được tiến hành bằng việc cho

chênh gối của các dầm T kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay trên bản

mặt cầu.

1.1.2 Tính toán các thông số sơ bộ

+ Dung trọng của bêtông ximăng là 2.4 T/m3.

+ Dung trọng của bêtông nhựa là 2.25 T/m3.

+ Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m3.

+ Thể tích của lớp BT nhựa Vas=Apmc ×24 = 11.5×0.07×24,5 = 19,723m3.

+ Khối lượng lớp BT nhựa Gas=Vas×2.25 = 19.723×2.25 = 44,377 T.

+ Khối lượng lớp phòng nước dày 0.4cm: 0.004×24,5×13,5×1.5 = 1.98T.

+ Khối lượng lớp tạo độ dốc 2% :2×0.5×6.5×6.5.0.02×24,5×2.2 = 45,55T.

=>Khối lượng lớp phủ mặt cầu :91,907T.

1.2. Lan can :

Vì không có dãi phân cách nên ta thiết kế lan can tay vịn cứng có khả năng chống

lại lực va của xe, các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ:



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



30



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



+Với diện tích phần bệ Ab = 500×500 - = 174500mm2, liên tục 2 bên cầu



+Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1.5 %.

+Ta có thể tích cốt thép trong lan can :

Vsp = Vp.kp = 10,24×1,5% = 0,154m3.



10

3

R



500



+Thể tích bê tông Vcp=0,1745×24,5×2+0.65×0,1×13×2 =

10,24m3.



650



+Diện tích phần trụ :At= 60000mm2,các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 13 trụ.



+Khối lượng cốt thép trong lan can là:



500



Gsp = Vsp.γs = 0,154×7.85 = 1,21 T.



+Thể tích BT trong lan can:Vcp= Vcp – Vsp = 10,24 – 0,154 = 10,086m3.

+Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 10,86×2,4 = 24,21T.

+Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 1,21 + 24,21 =25,42T.

1.3 Dầm chủ:

1.3.1 Cấu tạo dầm chủ

Chọn các kích thước dầm như hình vẽ sau:



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



31



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



+ Với khổ cầu 10,5+ 2×0,75, ta có bề rộngcầu:

B = 10,5 + 2×0,75 +2×0,25+ 2×0,5 = 13,5m.

+ Chọn số lượng dầm chủ là:n = 6 dầm.

+ Chọn loại dầm chữ T.

+ Do đó khoảng cách giữa các dầm chủ:

S== = 2,25

=> Chọn S= 2,3m

+ Khoảng cách từ dầm chủ ngoài cùng đến cánh hẫng:

Sk== 1m

+ Chiều cao tối thiểu dầm chủ: Tại vị trí giữa dầm

Hg= ().lnhịp= ()24,5= (1,63÷0,98)m

Ta chọn chiều cao dầm chủ là 1,2m

+ Chiều dài đoạn vút xiên dầm:

Lbhsk= 0,5.Hg=0,5.1,2= 0,6m -> Chọn Lbhsk= 1m

1.3.2 Tính khối lượng dầm chủ

Từ những kích thước đã chọn ở trên ta có:



+ Diện tích mặt cắt ngang ở giữa dầm: 0,82 m2

+ Diện tích mặt cắt ngang ở đầu dầm: 1,06 m2

+ Thể tích dầm chính chưa tính đoạn vút:



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



32



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



Vgl= 0,82.(24,5 – 2.1,5 – 2.1) = 15,99 m3

+ Thể tích đoạn vút hai bên dầm:

Vbhgr= 2.1,06.1,5 = 3,18 m3

+ Thể tích đoạn vút xiên:

Vbhsk= 2.Lbhsk.= 2.1.0,94 = 1,88 m3

+ Thể tích toàn bộ đoạn vút của một dầm T:

Vbh= Vbhgr + Vbhsk= 3,18 + 1,88 =5,06 m3

+ Thể tích của một dầm T: Vg= Vgl + Vbh = 15,99 + 5,06 = 21,05 m3

+ Hàm lượng cốt thép theo thể tích dầm chính là: kp= 300 kg/1 m3 BT

+ Khối lượng cốt thép trong dầm chính: Gsg = Vg.kp= 21,05.300.10-3= 6,135 T

=> Thể tích cốt thép: Vsg= = = 0,805 m3

+ Thể tích bê tông trong dầm chính: Vcg= Vg – Vsg = 21,05 – 0,805 = 20,245 m3

+ Khối lượng bê tông trong dầm chính: Gcg= Vsg.γc= 20,245.2,4 = 48,588T

+ Khối lượng toàn bộ bê tông trong dầm chính:

Gg= Gsg+Gcg= 6,135 + 48,588 =54,723 T

1.4 Dầm ngang

1.4.1 Chọn số dầm ngang

Dầm ngang được bố trí tại vị trí: Hai đầu dầm cầu, L/4, L/2

Số lượng dầm ngang: 25

1.4.2 Tính toán thông số sơ bộ

Các thông số dầm ngang được thể hiện ở hình trên:



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



33



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



Nhịp dầm



Đầu dầm



+ Bề rộng dầm ngang là 20cm.

+ Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm: 1,6 m2

+ Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm: 1,7 m2

+ Thể tích 1 dầm ngang tại vị trí nhịp dầm: 0,2.1,6 = 0,32 m3

+ Thể tích 1 dầm ngang tại vị trí đầu dầm: 0,2.1,7= 0.34 m3

=> Tổng thể tích dầm ngang: 0,32.15 + 0,34.10 = 8,2 m3

+ Hàm lượng cốt thép theo thể tích dầm ngang là 300 kg/1m3BT

+ Khối lượng cốt thép trong dầm chính:

Gshb= Vhb.kp= 300.10-3.8,2= 1,94 T.

=> Thể tích cốt thép: Vshb= Gshb÷γc= 0,247 m3

+ Thể tích bê tông trong dầm ngang : Vchb = Vhb - Vshb = 8,2 – 0,247 = 7,953m3

+ Khối lượng bê tông trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 7,953×2,4 =19,09T.

+ Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb= 1,94 + 19,09 = 21,03T.



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



34



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



Bảng tổng kết khối lượng vật liệu cho kết cấu phần trên của nhịp 24,5m:

STT



Hạng mục



Số lượng



Tổng khối

lượng (T)



1



Lan can, tay vịn



2



25,42



2



Lớp phủ



1



91,907



3



Dầm ngang



25



21,03



4



Dầm chủ



6



328,338



Tổng cộng



668.0414



2. Mố và trụ cầu

2.1 Mố

2.1.1 Mố A

Ta có chiều cao đất đắp của mố ≥4m, dầm kê lên mố là dầm có nhịp 24,5m, chọn mố

chữ U cải tiến có các kích thước cho như trên hình vẽ sau:



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



35



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



 Tính khối lượng mố như sau:

+ Phần thân mố: V1= 1,5.3.13,5 = 60,75 m3

+ Phần tường đỉnh: V2= 0,4.1,5.13,5 = 8,1 m3

+ Phần tường cánh: V3= (1+4,5).2,8.0,5 + 1.4,5 = 12,2 m3

+ Phần đá kê gối: V4= 0,2.1.1.6= 1,2 m3

+ Phần bệ mố: V5=3.1,5.14,5 = 65,25 m3

Tổng thể tích toàn bộ mố: Vab=∑Vi= 147,5 m3

+ Theo thống kê thì hàm lượng cốt thép trong mố khoảng kab = 200kg/1m3 BT.

=>Từ đó ta có:

+ Khối lượng cốt thép trong mố: Gsab = 200.10–3.147,5 =29,5T.

+ Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab- Vsab = 147,5- 29,5 ÷7,85 = 143,74m3

+ Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc =143,74.2,4 = 344,976T.

+Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 344,976 + 29,5 = 374,476T

2.1.2 Mố B

Ta có chiều cao đất đắp của mố ≥ 4m, dầm kê lên mố là dầm có nhịp 24,5m,

chọn mố chữ U cải tiến có các kích thước cho như trên hình vẽ.



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



36



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



 Tính khối lượng mố như sau:

+ Phần thân mố: V1= 6,5.1,5.13,5 = 131,625 m3

+ Phần tường đỉnh: V2= 0,4.1,5.13,5 = 8,1 m3

+ Phần tường cánh: V3= (1+8).2,8.0,5 + 1.8 = 20,6 m3

+ Phần đá kê gối: V4= 0,2.1.1.6= 1,2 m3

+ Phần bệ mố: V5=3.1,5.14,5 = 65,25 m3

Tổng thể tích toàn bộ mố: Vab=∑Vi= 226,775 m3

+ Theo thống kê thì hàm lượng cốt thép trong mố khoảng kab = 200kg/1m3 BT.

=>Từ đó ta có:

+ Khối lượng cốt thép trong mố: Gsab = 200.10–3.226,775 =45,36T.

+ Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab- Vsab = 226,775 – 45,36 ÷7,85 = 220,997m3

+ Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc =220,997.2,4 = 530,393T.

+Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 530,393 + 45,36 = 575,753T

2.2 Trụ cầu



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



37



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: LẬP DỰ ÁN CÔNG TRÌNH CẦU



GVHD: TH.S NGUYỄN HOÀNG VĨNH



2.2.1 Trụ 1 (biên trái – 7,2m)



- Phần bệ trụ: V1=3.1,5.11,1 = 49,95 m3

- Phần thân trụ: V2= 1,1.4.8,9 +3,14.0,62.4 = 43,68 m3

- Phần đỉnh trụ: V3= 1,5.1,5.13,5 - 1,7.0,9.1,5 = 28,08 m3

- Phần đá kê gối: V4= 1.0,2.1.6 = 1,2 m3

=> Tổng cộng thể tích trụ biên trái là: Vbtr=∑Vi= 122,91 m3

Hàm lượng cốt thép trong trụ là khoảng 200 kg/1 m3 BT

Khối lượng cốt thép trong trụ:

Gsp = 200×10–3×122,91 = 24,582T.

+ Thể tích cốt thép trong trụ:

Vsp = 24,582 ÷ 7.85 = 3,13m3

+ Thể tích BT trong trụ:

Vcp = Vp1- Vsp= 122,91- 3,13 = 119,78m3

+ Khối lượng BT: Gcp = 119,78×2,4 = 287,472T.

+ Tổng khối lượng trụ:Gp1 = Gcp + Gsp= 287,472 + 24,582 = 312,054T



SVTH: HỒ NGỌC HẬU – LỚP: K713GT



38