Thiet Ke So Bo Cau.damh.BTCThep

Thuyết minh đồ án môn học Thiết kế cầu BTCThép

SVTH: ........................................- Lớp ...... Trang 1GVHD:Th.S:Nguyễn Hoàng Vĩnh

PHẦN ITHIẾT KẾ SƠ BỘ

(30%)

PAI: -THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT ƯST NHỊP 4x30m

PAII: -THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP NHỊP 3x40m

PAIII:-THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU GIÀN THÉP NHỊP 2x60m



PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘCHƯƠNG I:

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG K10

1.1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH

1.1.1. Vị trí địa lý chính trị

Cầu qua sông K10 thuộc địa phận tỉnh Bình Định. Công trình cầu K10 nằm trên tuyến

đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh

tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm

kinh tế, chính trị.

Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và bằng phẳng, dân cư tương đối

đông. Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được làm trong thời kỳ chiến tranh nên tiêu

chuẩn kỹ thuật thấp, không thống nhất. Mạng lưới giao thông trong khu vực còn rất kém.

1.1.2. Dân số đất đai và định hướng phát triển

Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 4 km nên dân cư ở đây sinh sống tăng nhiều

trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều. Dân cư

sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buôn bán, kinh doanh các dịch vụ du lịch. Bên

cạnh đó có một phần nhỏ sống nhờ vào nông nghiệp.

Vùng này có cửa biển đẹp, là một nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nên lượng xe

phục vụ du lịch rất lớn. Mặt khác trong vài năm tới nơi đây sẽ trở thành một khu công nghiệp

tận dụng vận chuyển bằng đường thủy và những tiềm năng sẵn có ở đây.

1.2. THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG

1.2.1. Thực trạng giao thông

Một là cầu qua sông K10 đã được xây dựng từ rất lâu dưới tác động của môi trường, do đó

nó không thể đáp ứng được các yêu cầu cho giao thông với lưu lượng xe cộ ngày càng tăng.

Hai là tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, do đó lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn

chế đáng kể

1.2.2. Xu hướng phát triển

Trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiên là xây dựng một cơ sở

hạ tầng vững chắc trong đó ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông.



1.3. NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG K10

Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua

vùng này sẽ tăng đáng kể.

1.4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG K10

Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sông K10

nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết. Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày

càng cao của địa phương. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặc

biệt là ngành dịch vụ du lịch.

Cầu K10 nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnh Bình Định.

Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị xã và vùng kinh tế

mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh.

Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa hai

khu vực, là nơi giao thông hàng hóa trong tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng cầu mới là cần

thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung của tỉnh.

1.5. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU

1.5.1. Địa hình

Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, hai bên bờ sông tương đối bằng phẳng

rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi công cũng như việc tổ chức xây

dựng cầu.

1.5.2. Khí hậu

Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Thời tiết phân chia rõ rệt theo mùa,

lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau. Ngoài ra ở đây còn chịu ảnh hưởng

trực tiếp của gió mùa đông bắc vào những tháng mưa, độ ẩm ở đây tương đối cao do gần cửa

biển.

1.5.3. Thủy văn

Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn ở khu vực này ổn định, mực nước

chênh lệch giữa hai mùa: mùa mưa và mùa khô là tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sát đo

đạc ta xác định được:

MNCN: +12.0m.

MNTT: +9.0m

MNTN: +4.0m



1.5.4. Địa chất

Trong quá trình khảo sát đã tiến hành khoan thăm dò địa chất và xác định được các lớp địa

chất như sau:

Lớp 1: Á cát .

Lớp 2: Á sét.

Lớp 3: Sét dày vô cùng.

1.5.5. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu

Vật liệu đá: vật liệu đá được khai thác tại mỏ gần khu vực xây dựng cầu. Đá được vận

chuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện. Đá ở đây đảm bảo cường độ

và kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu.

Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng được khai thác gần vị trí thi công, đảm bảo độ sạch,

cường độ và số lượng.

Vật liệu thép: sử dụng các loại thép trong nước như thép Thái Nguyên,… hoặc các loại

thép liên doanh như thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép được lấy tại các đại lý lớn ở các

khu vực lân cận.

Xi mămg: hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh thành luôn đáp

ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây

dựng rất thuận lợi, luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra.

Thiết bị và công nghệ thi công: để hòa nhập với sự phát triển của xã hội cũng như sự cạnh

tranh theo cơ chế thị trường thời mở cửa, các công ty xây dựng công trình giao thông đều

mạnh dạn cơ giới hóa thi công, trang bị cho mình máy móc thiết bị và công nghệ thi công

hiện đại nhất đáp ứng các yêu cầu xây dựng công trình cầu.

Nhân lực và máy móc thi công: hiện nay trong tỉnh có nhiều công ty xây dựng cầu đường

có kinh nghiệm trong thi công. Về biên chế tổ chức thi công các đội xây dựng cầu khá hoàn

chỉnh và đồng bộ. Cán bộ có trình độ tổ chức và quản lí, nắm vững về kỹ thuật, công nhân có

tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao. Các đội thi công được trang bị máy móc thiết bị

tương đối đầy đủ. Nhìn chung về vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi công, tình

hình an ninh tại địa phương khá thuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đã đề ra.

1.6. CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỂ THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1.6.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật

Việc tính toán và thiết kế cầu dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật sau:

- Quy mô xây dựng: vĩnh cửu.



- Tải trọng: đoàn xe 0.65HL -93 và đoàn người 3,2KN/m2.

- Khổ cầu B= 7+ 21,5(m)

- Khẩu độ cầu: L0=115(m).

- Độ dốc ngang : 2%.

- Sông thông thuyền cấp: Cấp V

1.6.2.2 Kết cấu nhịp

Từ các chỉ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, căn cứ vào khẩu

độ cầu,… như trên ta có thể đề xuất các loại kết cấu như sau:

Phương án 1: Cầu dầm giản đơn BTCT ƯST dầm chữ I 4 nhịp: 4 x 30 = 120m

Phương án 2: Cầu dầm thép liên lợp 3 nhịp: 3 x 40 = 120m

Phương án 3: Cầu giàn thép 2 nhịp: 2 x 60=120m

Phương án 1: Cầu BTCT ƯST dầm chữ I nhịp: 4 x 30m = 120m

Khẩu độ cầu :

mLtt 05.11322,136,105,053040 %5%7.1%100

115

11505.113%100

0

00

yc

yctt

L

LL

Vậy đạt yêu cầu.

Kết cấu nhịp:

- Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 4 nhịp: 4 x 30(m).

- Dầm giản đơn BTCT ƯST tiết diện chữ I có f’c = 40Mpa chiều cao dầm chủ 1,5m.

- Mặt cắt ngang có 5 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2,2 m.

- Lan can tay vịn bằng BTCT và dãy phân làn, đáp ứng yêu cầu về mặt mỹ quan.

- Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép.

- Bố trí các lỗ thoát nước =100 bằng ống nhựa PVC

- Các lớp mặt cầu gồm:

+Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2%.

+Lớp phòng nước dày 0,4cm.

Kết cấu mố trụ:

-Kết cấu mố:

Hai mố chữ U cải tiến bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng mố dùng móng cọc đóng

có KT:35x35cm ,bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 14m (mố M1 và M2).



Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng BTCT 12530020cm. Gia cố 1/4 mô

đất hình nón bằng đá hộc xây vữa M10 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm; tiết diện

7050cm.

-Kết cấu trụ:

Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng trụ dùng

móng cọc đóng có KT:35x35cm, bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 15m (trụ

T1, T2, T3).

Phương án 2: Cầu dầm thép liên hợp 3 nhịp: 3x40m= 120m

Khẩu độ cầu :

0 3 40 4 0.1 1,8 2 1,2 2 114,4ttL m 0 0

0

114.4 115100% 100% 0.52% 5%

115

tt yc

yc

L L

L


Kết cấu nhịp:

- Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 3 nhịp: 3 x 40(m).

- Dầm thép liên hợp chiều cao dầm chủ 1,8m.

- Mặt cắt ngang có 5 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2,2 m.

- Lan can tay vịn bằng BTCT và dãy phân làn, đáp ứng yêu cầu về mặt mỹ quan.


- Bố trí các lỗ thoát nước =100 bằng ống nhựa PVC





-Kết cấu mố:





7050cm.

-Kết cấu trụ:



Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng trụ dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm, bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 15m (trụ T1, T2).

Phương án 3: Cầu giàn thép nhịp: 2 x 60m = 120m

Khẩu độ cầu :ttL0 = (120+3x0,1) –(2x1)-(2x1,2)= 115,9(m).

Ta có: %5%78.0%100115

1159,115%100

,max 00

00

xxLL

LLyctt

yctt


Kết cấu nhịp:

- Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 2 nhịp giàn thép: 2 x 60(m).

- Dàn thép gồm 10 khoan với d = 6,0m, chiều cao dàn chủ h = 8,0m.

- Mặt cắt ngang có 4 dầm dọc phụ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2,0 m.

- Bản mặt cầu bằng BTCT f’c = 30Mpa dày 20cm






-Kết cấu mố:





7050cm.

-Kết cấu trụ:Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng trụ dùng

móng cọc đóng có KT:35x35cm, bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 17m (trụ T1).



CHƯƠNG II:THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC 4x30m

2.1. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

Kết cấu nhịp : Gồm 4 nhịp giản đơn có sơ đồ như sau :

4 x 30m = 120(m).

Mặt cắt ngang có cấu tạo như sau :

25 150 25 350 350 25 150 25

20

35

2% 2%

35

20

8

100

4015

025

6080

650

+12.65m2520

7312

12

20200

220100 220 220

100

60160

117

142

270

MÀÛT CÀÕT NGANG CÁÖU TL(1/50)1/ 2 MÀÛT CÀÕT II-II1/ 2 MÀÛT CÀÕT I-I

270

m=1 : 1.25

60

18 COÜC BTCT 35X35 cmf'c =30MPa, L = 15m


50 108 108 54

180 180 180 60600

320

-5.8m

-13.23m

50

25

50

150

LÅÏP TAÛO MUI LUYÃÛN DAÌY 3CMBTCT BAÍN MÀÛT CÁÖU DAÌY 20CM

LÅÏP BÃ TÄNG NHÆÛA CHÀÛT DAÌY 7.0CM LÅÏP PHOÌNG NÆÅÏC DAÌY 0.4CM

50

150

+9.7m

110220

+3.25m



2.1.1. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp1.1. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:

60

2520

7312

12

60 1010

30

20

20

8

60

150

412

MCN dầm chủ đoạn giữa dầm MCN dầm chủ đoạn đầu dầm

30

150 75255

- Dầm chủ: Gồm 5 dầm chính, tiết diện chữ I, khoảng cách giữa các dầm là 2.2m. + Chiều cao dầm : dch = 1.5(m)

+ Bản mặt cầu dày : bmcb =20(cm)- Bản mặt cầu:Fmc =0.2*30*11+2(0.8+0.08)*30/2=67,92m3

- Trong lượng bản mặt cầu:Gmc=67,92*25=1698(kN)=56,6 (kN/m)-Trọng lượng tấm đan:

8 200

160

Gtd=2*1,6*0.08*60*25=38,40(kN)=1,28 (kN/m)- Dầm ngang: Gồm 5 dầm ngang bố trí theo cấu tạo. + 2 dầm ngang tại gối, 3 dầm giữa nhịp có : Chiều cao dầm ngang dnh =1.42(m)

Bề dày dnb = 0,2(m)

Chiều dài dnl =1.6(m) + 3 dầm giữa nhịp có : Chiều cao dầm ngang dnh =1,17(m)



Bề dày dnb = 0,2(m)

Chiều dài dnl =2.0(m)

160

20

20

73

1212

30

117

20 160

1212

6

4

10

CÁÚU TAÛO DN TAÛI GÄÚICÁÚU TAÛO DN TAÛI NHËP

14010

- Đầu dầm : Fdc =0,6.1,5 + 2.((0,12+0,16)/2).0.1= 0.93 m2.

- Giữa dầm :

Fdc

= 1 10.32 0.8 2 0.1 0.08 (2 0.3 0.12) 0.73 0.2 0.45 0.6 2 0.2 0.2 0.58

2 2

m2

- Tại gối : Fdn = 24.204.01.02

121.012.0242.16.1

m2.

- Tại giữa nhịp : Fdn =1 1

2 1.17 2 0.2 0.2 2 0.3 0.12 2 0.12 0.3 2,192 2

m2.

Bảng tổng hợp khối lượng dầm 30 m

TTHạng mụctính toán

Đơn vị Công thức tínhKhối lượng

1 Dầm chủ

1.1 Bê tông đoạn đầu dầm KN 0.93*1.8*2*25 83,7

1.2 Bê tông đoạn vút KN (0.58+0.93)/2*0.75x2*25 28.31

1.3 Bê tông đoạn giữa dầm KN 0.58*[(30-(2x1.8)+(2*0.75)]*25 361.05

Bê tông toàn dầm KN 473,06

1.7 Cốt thép trong dầm KN 1*(575,89/25) 18,92

2 Dầm ngang

2.1 Giữa nhịp(V1) KN 2,19*0.2*25 10,95

2.2 Tại gối(V2) KN 2.24*0.2*25 11.2

2.3 Bê tông dầm ngang KN 4x(3V1+2V2) 221

2.4 Cốt thép dầm ngang KN 4x(3V1+2V2)/25*1 8,84



2.2. Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu

2.2.1. Trọng lượng các lớp mặt cầu:

- Lớp bê tông nhựa dày 7,0cm : DWbtn = 0,07.10,5.22,5 = 16.54 (KN/m)

- Lớp phòng nước dày 0,4cm : DWpn = 0,004.10.5.18 = 0.76 (KN/m)

DWmc = 17.30 (KN/m).

2.2.2. Trọng lượng phần lan can, tay vịn, gờ chắn bánh xe:(xem hình vẽ)

2.2.2.1. Trọng lượng phần lan can, tay vịn :

- Cấu tạo lan can tay vịn như sau:20

1515

220

20 20

12010

0

10

10

20

180

25

Cấu tạo và kích thước lan can tay vịn20

35

180 20 180

25

Cấu tạo và kích thước gờ chắn bánh

Ta bố trí các cột lan can trên 1 nhịp 30 m với khoảng cách 2,0 m,. Vậy toàn nhịp có 2.16=32

cột.

- Khối lượng các cấu kiện như bảng dưới đây:

STTHạng mục tính toán

Đơn vị

Cách tínhKhối lượng

1 Bê tông trụ Lan can KN(0,2*1*0.2-2*0.1*0.15*0.2)*2*16*25

27.20

2 Bê tông Tay vịn KN (0,1*0.15*2.2)*2*30*25 49.50

3 Bê tông đế lan can KN (0,2*0,25)*2*30*25 75

4 Gờ chắn bánh KN 0,35*(0,2+0,25)/2*1.8*30*25 106,31

Bê tông lan can, tay vịn, gờ chắn bánh

KN 258,01

Cốt lan can, tay vịn, gờ KN (364.33/25)*1 10,32



chắn bánh

Tĩnh tải của phần lan can, tay vịn, gờ chắn bánh trên một mét dài cầu:

DClctv = (258,01+10,32)/30 = 8,94 (KN/m)

* Tổng tĩnh tải tác dụng lên toàn bộ nhịp 30m:

-Giai đoạn 1:

1 5(473,06 18,92) (221 8,84)dc dnDC DC DC 2689,74 kN

-Giai đoạn 2:

2 1 2689,74 (1698 67,92) (258,01 10,32) (38,4 1,54)bmc lc gc tdDC DC DC DC DC

4763,93 kN

DW = 519 kN

*Tổng tĩnh tải phân bố đều trên toàn nhịp 30m:30 2

2

4763,93158,80

30 30

DCDC kN/m

51917,3

30DW kN/m

2.3. Tính toán khối lượng mố, trụ:

2.3.1. Tính toán khối lượng bê tông cốt thép cho mố: - Dùng 2 mố chữ U cải tiến bằng bê tông cốt thép có cf =30MPa. Móng mố dùng cọc

đóng bằng bê tông cốt thép có cf =30MPa , chiều dài dự kiến là 16m . - Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng bê tông cốt thép 125x300x20 (cm). Gia cố 1/4 mô đất bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm , đệm đá 4x6 dày 10cm

Cấu tạo mố MA, MB:

50

110

220

220

600

50

5050

0

250

250

220

220

600

5050

0

250

250

350

120 30

480

103

292

330

150

300

50

150

150

120 60

1200

150

50 50

1000 5050

100

20 27

195

36

30

100



Tính toán khối lượng:Cấu tạo mố A giống mố B

Bảng tổng hợp khối lượng cho 1 mố

TTI

Hạng mụctính toán

Đơn vịKN


1 Bê tông bệ mố KN 12*1,5*3,5*25 15752 Bê tông thân mố KN 1,5*3*10*25 1215.003 Bê tông tường đỉnh KN (0,3*1.95+(0,36+0,27)/2*0.2)*10*25 174.96

4 Bê tông tường cánh KN[(1.5*4.95+3.3*1.03+(3.3*2.92)/2]*0.5

*2*25391.05

5 Bê tông đá tảng KN 0,15*0,6*1*5*25 11.256 Bê tông mố KN 3367,267 Cốt thép mố KN 3341.01*1/25 134,692.3.2. Tính toán khối lượng bê tông cốt thép cho trụ:

- Kết cấu trụ: Sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c = 30MPa. Móng trụ dùng

móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 15m.

120

6080160

20

140

90

TRUÛ 1

25

650

150

300

-I-I

I-I

420

R60

150

640

50 50

540

27060

80

1080100

2560

120

6080160

20

140

90

TRUÛ 2,3

25

800

150

300

-I-I

I-I

420

R60

150

640

50 50

540

27060

80

1080100

2560



Tính toán khối lượng:

TTI

Hạng mục tính toán

Đơn vị

KN


I Trụ 11 Bê tông bệ trụ KN 3*6,4*1,5*25 7202 Bê tông thân trụ KN (4,2*1,2+(3,14*0,62)/4)*6,5*25 864,923 Bê tông xà mũ KN [0,6*10.8+(2(0.8*2,7)/2)+0,8*5,4]*1,6*5,4 518,44 Bê tông đá tảng KN (1*1,2*0,15)*5*25 22,55 Bê tông trụ 1 KN 2125,826 Cốt thép trụ 1 KN 1*2125,82/25 85,03II Trụ 3,21 Bê tông bệ trụ KN 3*6,4*1,5*25 7202 Bê tông thân trụ KN (4,2*1,2+(3,14*0,62)/4)*8*25 1064,523 Bê tông xà mũ KN [0,6*10.8+(2(0.8*2,7)/2)+0,8*5,4]*1,6*5,4 518,44 Bê tông đá tảng KN (1*1,2*0,15)*5*25 22,55 Bê tông trụ 2&3 KN 2325,426 Cốt thép trụ 2&3 KN 1*2591,55/25 93,02

2.4. Tính toán khối lượng bản dẫn và gối kê bản đầu cầu.

2.4.1. Tính toán khối lượng bản dẫn đầu cầu:- Bản dẫn đầu cầu được thi công lắp ghép có kích thước và cấu tạo như hình vẽ:

300

250

20

- Trong phương án này ta bố trí 4x2 bản dẫn đầu cầu. Kích thước (300x250x20)cm bằng

bê tông cốt thép f’c=30Mpa.

- Khối lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 2,5 x 3 x 0.2 x 4 x 2 = 12 (m3)

- Trọng lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 12 x 25 = 300 (KN)

- Khối lượng cốt thép trong bản dẫn đầu cầu: 300/25*1 = 12 (KN)

2.4.2. Tính toán khối lượng gối kê của bản dẫn đầu cầu:

- Kích thước và cấu tạo gối kê bản quá độ như sau:

5040

40

1000

- Khối lượng gối kê bản dẫn đầu cầu: (0,5+0,44)/2*0,4*10 *2= 3,76 (m3)

- Trọng lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 3,76 * 25 = 94 (KN)

- Khối lượng cốt thép gối kê bản dẫn đầu cầu:3,76 *1 = 3,76 (KN)



2.5 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU.

2.5.1Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ cọc của mố và trụ cầu :

Pal =PKCN + PMỐ/TRỤ +Pht .

Trong đó : PKCN :trọng lượng kết cấu nhịp và các lớp phủ mặt cầu.

PMỐ/TRỤ : trọng lượng bản thân mố hoặc trụ.

Pht : tải trọng của hoạt tải.

+ Mố A :

- Tĩnh tải truyền xuống:

PKCN = (γDC.DC + γDW.DW).

Trong đó:

γDC : hệ số tải trọng của trọng lượng bản thân, lan can tay vịn, gờ chắn bánh = 1,25

γDW : hệ số tải trọng của các lớp mặt cầu = 1,5

: diện tích đah của mố

DC , DW : đã giải thích ở phần tính khối lượng

DCDW

d.a.h.Rg(MA)

1.00

+

29.4

- Trọng lượng do kết cấu nhịp 30m truyền xuống :

PKCN=(γDC.DC + γDW.DW).

PKCN =[ 158,8.1,25 + 17,3.1,5]x14,7 = 3299,42 kN

- Trọng lượng do bản thân mố truyền xuống :

Pmố = 1,25. (3367,26) = 4377,44 (kN)

* Hoạt tải:

+ Hoạt tải do đoàn người +xe 3 trục + tải trọng làn:

P1 = 0,65γ.m.n.(145.y1 + 145.y2 + 35.y3 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω+ γ.2.Tn.PL.Ω

Trong đó:

γ : hệ số tải trọng = 1,75

Tn : bề rộng phần người đi bộ = 1,5 (m)

PL : tải trọng người đi = 3,2 (kN/m2)

m: hệ số làn xe . Hai làn xe thì m = 1

n : số làn xe = 2

IM : lực xung kích = 25%



Ω : diện tích đah của mố

0.959

110KN1.2

110KN

9.3KN/mPL

d.a.h.Rg(MA)

4.3 4.3

1.00 0.8

54 0.707 +

29.4

35KN145KN145KN

P1 = 0,65x1,75x1x2(145x1 + 145x0,854 + 35x0,707)x(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.14,7+1,75x2x1,5x3,2x14,7 = 1560.30 (kN)

+ Hoạt tải do đoàn người +xe hai trục + tải trọng làn:

P2 = 0,65 γ.m.n.(110.y1 + 110.y2 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω+ γ.2.Tn.PL.Ω

= 0,65.1,75.1.2.(110.1 + 110.0,959).(1 + 0,25) + 1,75.1.2.9,3.14,7+1,75.2.1,5.3,2.14,7 = 1493,04 (kN)

Vậy tổng áp lực tác dụng lên mố B :

Pal = PKCN + P1 + Pmố = 3299,42 + 1560,30+ 4377,42 = 9237,14 (kN)

+ Trụ 1 :

- Trọng lượng bản thân trụ :

Ptrụ =1,25.(2125.82) = 2657,28 (KN)

- Trọng lượng kết cấu nhịp, trọng lượng lan can tay vịn, đá vĩa và các lớp mặt cầu

truyền xuống:(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II truyền xuống)

- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:

PKCN = (γDC.DC + γDW.DW).Ω

Trong đó:



Ω : diện tích đah của trụ 1

DC, DW : đã giải thích ở phần tính khối lượng

d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

29.4

DWDC

29.4

PKCN = 1,25 158,8 1,5.17,3 .29,4 = 6598,83(kN)

- Hoạt tải do đoàn người +xe tải + tải trọng làn:

P1 = 0,65 γ.m.n.(145.y1 + 145.y2 + 35.y3 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω+ γ.2.Tn.PL.Ω

Trong đó:




Tn : bề rộng phần người đi bộ = 1,5(m)


m: hệ số làn xe . Hai làn xe thì m =1



Ω : diện tích d.a.h của trụ T2

d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

29.429.4

9.3KN/mPL

4.3 4.335KN145KN145KN

110KN110KN1.2

0.96

0.85

0.85

P1 = 0,65. 1,75.1.2.(145.1 + 145.0,85+ 35.0,85).(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.29,4 +1,75.2.1,5.3,2.29,4 = 2300,38 (kN)

- Hoạt tải do đoàn người +xe hai trục + tải trọng làn:

P2 = 0,65 γ.m .n.(110.y1 + 110.y2 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω+γ.2.Tn.PL.Ω

= 0,65.1,75.1.2.(110.1 + 110.0,96).(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.29,4 +1,75.2.1,5.3,2.29,4 = 2063,69 (kN)

- Trường hợp 2 xe tải thiết kế cách nhau 15m:

d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

29.429.4

9.3KN/mPL

4.3 4.335KN145KN145KN

0.85

0.85

4.3 4.335KN145KN145KN

15m

0.49

0.34 0.

19

P3 =90%( 0,65 γ.m .n.Piyi.(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω)+γ.2.Tn.PL.Ω

=>P3=0,9(.1,75.2.1.0,65. (145.(0,85+0,49+1+0,34)+35.(0,85+0,19))+ 0,9.1,75.1.2.9,3.29,4 )

+1,75.2.1.1,5.3,2.29,4 = 2662,69(KN)

- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên trụ T2:

Pal = PKCN + P3 + Ptrụ = 6598,83+ 2662,69+ 2657,28 = 11918,8 (kN)+Trụ 2,3 :(Tương tự trụ 1):

- Trọng lượng do kết cấu nhịp truyền xuống :

PKCN= 1,25 158,8 1,5.17,3 .29,4 = 6598,83(kN)


Ptrụ =1,25.(2325,42) = 2906,78 (KN)- Tải trọng do hoạt tải truyền xuống :



P3=0,9.1,75.2.1.0,65. (145.(0,85+0,49+1+0,34)+35.(0,85+0,19))

+1,75.2.1.1,5.3,2.29,4 + 0,9.1,75.1.2.9,3.29,4 = 2662,69(KN)Vậy tổng áp lực tác dụng lên trụ 3 :

PalT2 = 6598,83+ 2906,78 + 2662,69 = 12168,3 (kN)

2.5.2. Tính toán và xác định số lượng cọc cho mố,trụ

2.5.2.1. Tính toán sức chịu tải của cọc:Cọc dùng cho phương án này ,chon cọc bêtông cốt thép. tiết diện (35 x35) bêtông làm cọc

M300 có Rn =130(kg/cm2).

2.1.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : [mục 5.7.4.4, trang 37, 22TCN272- 05]:

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức :

Pr= Pn.

Trong đó:Cọc BTCT có cốt đai xoắn:

Pn= 0,85 stystgc AfAAf )(85,0 ' .

Pr- Sức kháng lực dọc trục tính toán (N).

Pn- Sức kháng lực dọc trục danh định (N).

f 'c - Cường độ qui định của bêtông ở tuổi 28 ngày; f '

c = 30MPa.

Ag- Diện tích mũi cọc(mm2); Ag= 122500mm2.fy- Giới hạn chảy qui định của cốt thép (MPa); fy = 420MPa.

Ast- Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 816, Ast= 1608mm2.

- Hệ số sức kháng qui định ở điều 5.5.4.2; = 0,75.

Thay các giá trị vào công thức trên ta được:

Pn=0,85 [0,8530(122500 – 1608) + 4201608]= 3194390(N)Sức kháng dọc trục tính toán:

Pr= 0,753194390= 2395792(N) = 2400(kN).

2.1.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền :

Cấu tạo các lớp địa chất gồm:

+ lớp1: Á Cát dày từ 2-3,5m giả sử lớp này có độ sệt bằng B= 0.5

+ lớp 2: Á sét dày từ 6-7m trạng thái dẻo có độ sệt bằng B= 0.4

+ lớp 3 : Sét có chiều dày vô cùng.trạng thái dẻo có độ sệt bằng B= 0.4

* Tính toán cọc cho mố :

Vì phương án I có mố A và B bằng nhau nên ta chỉ chọn mố ở vị trí bất lợi nhất để tính:

Số lớp đất cọc chịu lực xuyên qua:

Giả thuyết số liệu các lớp địa chất như sau:

Lớp địa chấtChiều dày

(mm)

Dung trọng

(N/mm3)

Số đếm SPT đo

được(búa/300mm)



Á cát 660 18,5.10-6 10

Á sét 6600 19,4.10-6 30

Sét 6740 19,6.10-6 28

Sức chịu tải của cọc được chia thành sức kháng bên (ma sát bề mặt) và sức kháng mũi:

sqspqpr QQQ ( 10.7.3.2-2)

Trong đó

qp : hệ số sức kháng mũi cọc

qs : hệ số sức kháng thành biên

Tra bảng 10.5.5 có 8,0v ; qp =0,7 v =0,56 ; qs =0,7 v =0,56

Sức kháng mũi cọc: gpp AqQ

Sức kháng mũi đơn vị: lbcorr

p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)

Sức kháng điểm giới hạn: corrl Nq 4,0

Ứng suất hữu hiệu do tầng phủ 'v :

65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 660 19,4 6600 19,6 6740 10( )1,95 10 /

14000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 5

1 2 3( ) 1,95 10 (660 6600 6740) 0,27v tb h h h x N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 28 18, 29( / 300 )

0,27corrv

N N búa mm

Chiều sâu xuyên trong tầng chịu lực: Db=14000 mmĐường kính cọc: D=350 mm.

20.038 0,038 18,29 1400027,8( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0,4 18,29 7,31( / )l corrq N N mm

Vì qp lq , chọn qp=7,31 N/mm2.

Sức kháng mũi cọc: 7,31 122500 896038,40( )p p gQ q xA N

Sức kháng bên: sss AqQ

Số đếm SPT trung bình dọc theo thân cọc: Ntb

1 1 2 2 3 3

1 2 3

10 660 30 6600 28 674028,09( / 300 )

14000tb

N h N h N h x x xN búa mm

h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 28,09=0,053

Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x14000=19,6.106 mm2.Sức kháng bên: Qs=0,053 x 19,6.106=1046231,2 (N)

Tổng sức kháng cọc: sqspqpr QQQ

=0,56 x 896038,04 + 0,56 x 1046231,2 = 1087670,8 N=1087,67 kN

Sức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:



Pttmo= min rr QP , = 1087,67 kN

* Tính toán cọc cho trụ T1 :

Số lớp đất cọc chịu lực xuyên qua:Giả thuyết số liệu các lớp địa chất như sau:


(mm)

Dung trọng

(N/mm3)

Số đếm SPT đo


Á cát 1800 18,5.10-6 18

Á sét 6700 19,4.10-6 32

Sét 6500 19,6.10-6 27



Trong đó






p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)



65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 1800 19,4 6700 19,6 6500 10( )1,94 10 /

15000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 5

1 2 3( ) 1,94 10 (1800 6700 6500) 0,29v tb h h h x N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 27 17,05( / 300 )

0,29corrv

N N búa mm


20.038 0,038 17,05 1500027,76( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0, 4 17,05 6,82( / )l corrq N N mm







1 1 2 2 3 3

1 2 3

18 1800 32 6700 27 650028,15( / 300 )

15000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 28,15=0,053

Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x15000=21.106 mm2.Sức kháng bên: Qs=0,053 x 21.106=1123318(N)


=0,56x835226,15+0,56x1123318=1096784,7N=1096,78 kN


PttTrụ= min rr QP , = 1096,78 kN

* Tính toán cọc cho trụ T2,3 :

Vì phương án I có trụ T2 và T3 bằng nhau nên ta chỉ chọn trụ ở vị trí bất lợi nhất để tính:



(mm)Dung trọng

(N/mm3)Số đếm SPT đo


Á cát 2600 18,5.10-6 20

Á sét 7420 19,4.10-6 32

Sét 4980 19,6.10-6 27



Trong đó






p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)



356

321

332211 /1093,115000

1049806,1974204,1926005,18)(mmN

xxxx

hhh

hhhtb

29,0)498074202600(1093,1)( 5321

' xhhhtbv N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 27 17,08( / 300 )

0,29corrv

N N búa mm

Chiều sâu xuyên trong tầng chịu lực: Db=15000 mm

Đường kính cọc: D=350 mm.



20.038 0,038 17,08 1500027,81( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0, 4 17,08 6,83( / )l corrq N N mm

Vì qp lq , chọn qp=6,83N/mm2.




1 1 2 2 3 3

1 2 3

20 2600 32 7420 27 498028,26( / 300 )

15000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 28,26=0,054Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x15000=21.106 mm2.

Sức kháng bên: Qs=0,054 x 21.106=1127574(N)


=0,56x836787,44+0,56x1127574=1100042,4N=1100,04 kNSức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:

PttTrụ = min rr QP , = 1100,04 kN

2.5.2.2. Xác định số lượng cọc trong các móng mố trụ cầu:

- Số lượng cọc cần thiết trong mố, trụ cầu :

Pn

Nn .

N : là tổng tải trọng thẳng đứng tại bệ mố,trụ .

: hệ số kinh nghiệm.

Lấy = 1,6Khi tính số cọc cho mố, = 1,6 Khi tính số cọc cho trụ

Bảng tổng hợp số lượng cọc bố trí trong mố trụ cầu.

Cấu kiện Tải trọng sức chịu tải ntt nchọn

Mố A 9237,14 1087,67 13,59 14

Mố B 9237,14 1087,67 13,59 14

Trụ 1 11918,8 1096,78 17,39 18

Trụ 2 12168,3 1100,04 17,70 18

Trụ 3 12168,3 1100,04 17,70 18- Mặt bằng bố trí cọc:



180 180 1806060

230

60

350

180180180 60 60

230

60

350

1200

Mặt bằng bố trí cọc cho mố A,B .

505030

0

640108108

45

105

105

45

Mặt bằng bố trí cọc cho trụ T1,T2,T3

Bảng tổng hợp khối lương phương án 1:

BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN I

STT Kết cấu Vật liệuĐơn

vịKhối lượng

1 Bê tông nhựa hạt mịn dày 7,0 cm m3 88.20

2Các lớp mặt cầu

Lớp phòng nước dày 0,4 cm m3 5.04

3 Bê tông dầm f’c=40MPa m3 430,36

4 BT bản mặt cầu m3 271,68

5 Thép CĐC Tấn 53.85

6

Kết cấu nhịp

Cốt thép thường Tấn 70,21

7 BT f’c=30MPa m3 41,28

9Lan can, tay vịn, gờ chắn bánh Cốt thép thường Tấn 4,13

10 BT f’c=30MPa m3 269,38

11Mố Cầu


12 BT f’c=30MPa m3 271.07

13Trụ Cầu


14 BT f’c=30MPa m3 147.25

15Cọc BTCT


16 BT f’c=30MPa m3 12.00

17Bản giảm tải




BẢNG TỔNG HỢP KHAI TOÁN KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN I

Đơn giá (đồng) Thành tiền (1000 đồng)STT Kết

cấuMĐM Vật liệu

Đơnvị

Khối lượn

g V.liệuN.

công Máy V. liệu N. công Máy

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)

1,00 AD.23225Bê tông nhựa hạt mịn dày 7,0

cm100m2 12,60 49990,41 150,63 363,46 629879,15 1897,95 4579,65

2,00

Các lớp mặt cầu AD.23225 Lớp phòng nước dày 0,4 cm 100m2 10,08 10000,00 100,21 250,56 100800,00 1010,12 2525,64

3,00 AF.33315 Bê tông dầm f’c=40MPa m3 430,26 580,29 671,05 325,51 249673,85 288725,11 140052,64

4,00 AF.33125 BT bản mặt cầu m3 271,68 523,14 112,93 157,67 142125,59 30679,74 42835,24

5,00 AF.66120 Thép CĐC Tấn 53,85 20973,20 2050,78 5495,82 1129406,55 110434,56 295950,07

6,00

Kết cấu nhịp

AF.64130 Cốt thép thường Tấn 70,21 10500,45 849,69 305,60 737236,59 59656,66 21455,97

7,00 AF.14314 BT f’c=30MPa m3 41,28 523,14 153,49 18,28 21595,05 6336,15 754,43

9,00

Lan can, tay vịn, gờ

chắn bánh


10,00 AF.33125 BT f’c=30MPa m3 269,38 523,14 112,93 157,67 140922,38 30420,01 42472,61

11,00

Mố Cầu AF.64130 Cốt thép thường Tấn 26,94 10500,45 691,13 392,89 282882,12 18619,10 10584,46

12,00 AF.33125 BT f’c=30MPa m3 271,07 523,14 112,93 157,67 141806,48 30610,85 42739,06

13,00

Trụ Cầu AF.64130 Cốt thép thường Tấn 27,11 10500,45 691,13 392,89 284667,20 18736,59 10651,25

14,00 AF.35225 BT f’c=30MPa m3 147,25 523,14 61,40 334,83 77031,78 9040,71 49303,57

15,00

Cọc BTCT AF.64130 Cốt thép thường Tấn 14,70 10500,45 637,97 589,42 154356,62 9378,13 8664,43

16,00 AF.31214 BT f’c=30MPa m3 12,00 523,14 31,35 93,55 6277,63 376,21 1122,56

17,00

Bản giảm tải AF.64130 Cốt thép thường Tấn 1,20 10500,45 849,69 305,60 12600,54 1019,63 366,72

Tổng cộng 4154628,39 620450,72 675320,41

Tổng giá thành 5450399,52

TỔNG DỰ TOÁN PHƯƠNG ÁN 1

STT Hạng mục chính Kí hiệu Cách tính Thành tiền

1 CHI PHÍ TRỰC TIẾP T VL+NC+M + K 5532155,52

2 Chi phí vật liệu VL 4154628,39

3 Chi phí nhân công NC 620450,72

4 Chi phí xe máy M 675320,41

5 Chi phí trực tiếp khác K (VL+NC+M)*1.5% 81755,99



6 Chi phí chung C T*5.3% 293204,24

7 Thu nhập chịu thuế tính trước TL (T+C)*6% 349521,59

8 Giá trị DT trước thuế Z T+C+TL 6174881,35

9 Thuế GTGT đầu ra VAT Z*10% 617488,13

10 Chi phí xây dựng nhà tạm F Z*2% 123497,63

11 Giá trị DT sau thuế A Z+VAT+F 6915867,11

12 CHI PHÍ KHÁC CK CB+TH+KT 552936,72

13 Chuẩn bị đầu tư CB K1+K2 37760,63

14 Chi phí khảo sát lập DA K1 A*0.5% 34579,34

15 Lập báo ngiên cứu khả thi K2 A*0.046% 3181,30

16 Thực hiện dầu tư TH K3+...+K10 495176,08

17 Lập thiết kế K3 A*1.1% 76074,54

18 Thẩm định dự toán K4 A*0.06% 4149,52

19 Thẩm định Thiết kế KTTC K5 A*0.06% 4149,52

20 Lập hồ sơ mời thầu K6 A*0.385% 26626,09

21 Lựa chọn nhà thầu K7 A*0.08% 5532,69

22 Giám sát kỹ thuật K8 A*1% 69158,67

23 Quản lí công trình K9 A*4% 276634,68

24 Bảo hiểm công trình K10 A*0.475% 32850,37

25 Kết thúc xây dựng KT K11+K12 20000,00

26 Lập hồ sơ hoàn công K11 15000,00

27 Thẩm tra phê duyệt QT K12 5000,00

28 CHI PHÍ DỰ PHÒNG DP (A+CK)*10% 746880,38

29 TỔNG DỰ TOÁN G A+CK+DP 8215684,21



CHƯƠNG III:THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP

Kết cấu gồm 3 nhịp 40m3.1.Lựa chọn tiết diện dầm chủ:

- Chọn Dầm I (tiết diệnđồng nhất)-thép M270 cấp 345 có fy=345MPa, fu=450MPa

- Chiều cao dầm chủ: Ký hiệu: d

16

300

14

430400

1818

1500

- Lựa chọn vách dầm:

7 3 7 3 1.8 12,414

8w

ww

t d x mmt mm

t mm

- Chọn bản biên trên:

1

11

1

1 1

1,1 1,1 14 15, 4

161( 0, 95 ) 285

300624 24 16 384

w

chon

t t x mm mm

t mmb D D d mm

b mmb t x mm

- Chọn bản biên dưới:

2 1 2

22 2

1,1 18 18

43024 24 18 432w chont t t mm t mm

b mmb t x mm

- Chọn bản táp dưới:

3

3

18

400chon t mm

b mm

3.2. Tính khối lượng kết cấu nhịp:



-5.2m

-14.05m


180 180 180 60600


50 108 108 54320

50

150



50

150

+10.3m

110220

+2.45m

25 150 25 350 350 25 150 25

20

35

2% 2%

35

20100

4025

6090

650

+12.65m

220100 220 220

100

270

MÀÛT CÀÕT NGANG CÁÖU TL 1/501/ 2 MÀÛT CÀÕT II-II1/ 2 MÀÛT CÀÕT I-I

270

320

m=1 : 1.25

180

5 7.5

25

50

3.2.1. Khối lượng bản mặt cầu :- Trọng lượng bản mặt cầu trên 1m dài cầu: gmc = γ.Ag

γ: trọng lượng riêng của bản mặt cầu, γ =25 kN/m3

Ag: diện tích mặt cắt ngang .Ag = 0,2x11+5.[(0,05x0,435)-(0.36x.0,015)] = 2,28 m2

gmc = 25.2,28 = 57,04 (kN/m)- Trọng lượng bản mặt cầu trên 1m dài dầm:

DCmc = gmc/5 = 57,04/5 = 11,41 (kN/m)

3.2.1.1. Trọng lượng các lớp mặt cầu:

- Lớp bê tông nhựa dày 7,0cm : DWbtn = 0,07.10,5.22,5 = 16.54 (KN/m)

- Lớp phòng nước dày 0,4cm : DWpn = 0,004.10.5.18 = 0.76 (KN/m)

DWmc = 17.30 (KN/m).

3.2.1.2. Trọng lượng phần lan can, tay vịn, gờ chắn bánh xe:(xem hình vẽ)

Trọng lượng phần lan can, tay vịn :

- Cấu tạo lan can tay vịn như sau:



2015

15

220

20 20

12010

0

10

10

20

180

25

Cấu tạo và kích thước lan can tay vịn20

35

180 20 180

25

Cấu tạo và kích thước gờ chắn bánh

Ta bố trí các cột lan can trên 1 nhịp 40 m với khoảng cách 2,0 m,. Vậy toàn nhịp có

2.21=42cột.

- Khối lượng các cấu kiện như bảng dưới đây:

STTHạng mục tính toán

Đơn vị


1 Bê tông trụ Lan can KN(0,2*1*0.2-2*0.1*0.15*0.2)*2*21*25

35,7

2 Bê tông Tay vịn KN (0,1*0.15*2.2)*2*2*20*25 66

3 Bê tông đế lan can KN (0,2*0,25*0.2)*2*21*25 10,5

4 Gờ chắn bánh KN 0,35*(0,2+0,25)/2*1.8*40*25 141,75

Bê tông lan can, tay vịn, gờ chắn bánh

KN 253,95

Cốt lan can, tay vịn, gờ chắn bánh

KN (253,95/25)*1 10,16

Tĩnh tải của phần lan can, tay vịn, gờ chắn bánh trên một mét dài cầu:

DClctv = (253,95+10,16)/40 = 6,6 (KN/m) 3.2.2. Khối lượng dầm thép:

DCdc = 5(78,5.0,044x1) = 17,45(kN/m)

Trọng lượng hệ liên kết ngang lấy bằng: (0,1-0,12) DCdc=2,09 kN.m

Tĩnh tải tác dụng lên toàn nhịp:

2 dc lkn bmc lc gcDC DC DC DC = (698 83,76) (2281,6 91,26) (253,95 10,16) 3418,73 kN

Tĩnh tải phân bố đều lên toàn nhịp:3418,73

85,4740

DC kN/m

3.3. Tính toán khối lượng mố, trụ:

3.3.1. Tính toán khối lượng bê tông cốt thép cho mố:



- Dùng 2 mố chữ U cải tiến bằng bê tông cốt thép có cf =30MPa. Móng mố dùng cọc

đóng bằng bê tông cốt thép có cf =30MPa , chiều dài dự kiến là 16m . - Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng bê tông cốt thép 250x300x20 (cm). Gia cố 1/4 mô đất bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm , đệm đá 4x6 dày 10cm

Cấu tạo mố MA, MB:

50

110

220

220

600

50

5050

0

250

250

220

220

600

5050

0

250

250

120 30

50

50

150

1200

50

100050

100

150

350

350

240

30 613

150

463

370

100

120150

MÄ ÚA

MÄÚ B

50

110

220

220

600

50

5050

0

250

250

220

220

600

5050

0

250

250

120 30

50

50

150

1200

50

100050

100

150

350

240

240

30 470

150

319

255

94

125150



Bảng tổng hợp khối lượng cho 1 mố A.

TTI


Đơn vịKN


1 Bê tông bệ mố KN 12*1,5*3,5*25 1575

2 Bê tông thân mố KN 1,5*3,5*11*25 1443.75

3 Bê tông tường đỉnh KN (0,3*2,4+(0,36+0,27)/2*0.2)*10*25 195,75

4 Bê tông tường cánh KN[(1,5*5,9+4,63*1+(4,63*3,7)/2]*0.5

*2*25551,14

5 Bê tông đá tảng KN 0,15*0,6*1*5*25 11.25

6 Bê tông mố KN 3776,89

7 Cốt thép mố KN 3776,89*1/25 151,06

Bảng tổng hợp khối lượng cho 1 mố B.

TTI


Đơn vị

KN

Cách tính

1 Bê tông bệ mố KN 12*1,5*3,5*25 15752 Bê tông thân mố KN 1,5*2,4*11*25 990

3Bê tông tường

đỉnhKN (0,3*2,33+(0,36+0,27)/2*0.2)*10*25 190,5

4Bê tông tường

cánhKN

[(1,5*4,74+3,2*0,94*1+(3,19*2,55)/2]*0.5*2*25

354,63

5 Bê tông đá tảng KN 0,15*0,6*1*5*25 11.256 Bê tông mố KN 3121,387 Cốt thép mố KN 3776,89*1/25 124,86

3.3.2. Tính toán khối lượng bê tông cốt thép cho trụ:

- Kết cấu trụ: Sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c = 30MPa. Móng trụ dùng

móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 15m.

120

6080160

20

140

90

25

870

150

300

-I-I

150

640

50 50

540

27060

80

1080100

2560




TTI

Hạng mục tính toán

Đơn vị

KN


I Trụ 1,21 Bê tông bệ trụ KN 3*6,4*1,5*25 7202 Bê tông thân trụ KN (4*1,4+(3,14*0,72)/4)*8,7*25 1301,663 Bê tông xà mũ KN [0,6*10.8+(2(0.9*2,7)/2)+0,9*5,4]*1,8*25 619,654 Bê tông đá tảng KN (1*1,2*0,15)*5*25 22,55 Bê tông trụ 1,2 KN 2663,816 Cốt thép trụ 1,2 KN 1*2125,82/25 106,55

3.3.3. Tính toán khối lượng bản dẫn và gối kê bản đầu cầu.

3.3.3.1. Tính toán khối lượng bản dẫn đầu cầu:- Bản dẫn đầu cầu được thi công lắp ghép có kích thước và cấu tạo như hình vẽ:

300

125

20

- Trong phương án này ta bố trí 4x2 bản dẫn đầu cầu. Kích thước (300x250x20)cm bằng

bê tông cốt thép f’c=30Mpa.

- Khối lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 1,25 x 3 x 0.2 x 8 x 2 = 12 (m3)

- Trọng lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 12 x 25 = 300 (KN)

- Khối lượng cốt thép trong bản dẫn đầu cầu: 300/25*1 = 12 (KN)

3.3.3.2. Tính toán khối lượng gối kê của bản dẫn đầu cầu:

- Kích thước và cấu tạo gối kê bản quá độ như sau:

5040

40

1000

- Khối lượng gối kê bản dẫn đầu cầu: (0,5+0,44)/2*0,4*10 *2= 3,76 (m3)

- Trọng lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 3,76 * 25 = 94 (KN)

- Khối lượng cốt thép gối kê bản dẫn đầu cầu:3,76 *1 = 3,76 (KN)

3.4. TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU.

3.4.1.Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ cọc của mố và trụ cầu :





+ Mố A :





Trong đó:





DCDW

d.a.h.Rg(MA)

1.00

+

39.4



PKCN =[ 85,47.1,25 + 17,3.1,5]x 19,7 = 2615,91 kN


PmốA = 1,25. (3776,89) = 4721,11 (kN)

PmốB = 1,25. (3121,38) = 3901,73 (kN)

* Hoạt tải:



Trong đó:








9.3KN/mPL

d.a.h.Rg(MA,B)

4.3 4.3

1.00 0.

89 0.78 +

39.4

35KN145KN145KN110KN

1.2110KN

0.97



P1 = 0,65x1,75x1x2(145x1 + 145x0,89 + 35x0,78)x(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.19,7 +1,75x 2x 1,5x 3,2 x 19,7 = 1829,16 (kN)

+ Hoạt tải do đoàn người +xe hai trục + tải trọng làn:

P2 = 0,65 γ.m.n.(110.y1 + 110.y2 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω + γ.2.Tn.PL.Ω

= 0,65.1,75.1.2.(110.1 + 110.0,97).(1 + 0,25) + 1,75.1.2.9,3.19,7 +1,75.2.1,5.3,2.14,7 = 1588,44 (kN)

Vậy tổng áp lực tác dụng lên mố B :

PalMA = PKCN + P2 + Pmố = 2615,91 + 1829.16+ 4721,11 = 9166,18 (kN)

PalMB = PKCN + P2 + Pmố = 2615,91 + 1829.16+ 4721,11 = 8346,8 (kN)

+ Trụ 1,2 :


Ptrụ =1,25.(2663,81) = 3329,76 (KN)

- Trọng lượng kết cấu nhịp, trọng lượng lan can tay vịn, đá vĩa và các lớp mặt cầu truyền

xuống:(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II truyền xuống)


P1 = (γDC.DC + γDW.DW).Ω

Trong đó:


γ2DW : hệ số tải trọng của các lớp mặt cầu = 1,5



d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

39.4

DWDC

39.4

PKCN =[ 85,47.1,25 + 17,3.1,5]x39,4 = 5231,83 kN


P2 = γ.m.n.(145.y1 + 145.y2 + 35.y3 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω + γ.2.Tn.PL.Ω

Trong đó:










d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

39.439.4

9.3KN/mPL

4.3 4.335KN145KN145KN

110KN110KN1.2

0.97

0.89

0.89

P1=0,65.1,75.1.2.(145.1+145.0,89+35.0,89).(1+0,25)+1,75.1.2.9,3.39,4 +1,75.2.1,5.3,2.39,4

= 2812,3 (kN)

- Hoạt tải do đoàn người +xe hai trục + tải trọng làn:

P2 = 0,65γ.m.n.(110.y1 + 110.y2 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω + γ.2.Tn.PL.Ω

= 0,65.1,75.1.2.(110.1 + 110.0,97).(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.39,4 +1,75.2.1,5.3,2.39,4 = 2560,63 (kN)


d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

39.439.4

9.3KN/mPL

4.3 4.335KN145KN145KN

0.89

0.89

4.3 4.335KN145KN145KN

15m

0.62

0.51 0.

4 P3 =90%( 0,65 γ.m .n.Piyi.(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω)+γ.2.Tn.PL.Ω

=>P3=0,9.(1,75.2.1.0,65.(145.(0,89+0,62+1+0,51)+35.(0,89+0,4))+ 1,75.1.2.9,3.39,4 )

+1,75.2.1.1,5.3,2.39,4 = 3299,71 (KN)


Pal = PKCN + P3 + Ptrụ = 5231,83+ 3299,71+ 3329,76 = 11861,3 (kN)



M300 có Rn =130(kg/cm2).

3.4.2.1.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : [mục 5.7.4.4, trang 37, 22TCN272- 05]:


Pr= Pn.

Trong đó:Cọc BTCT có cốt đai xoắn:




Pr- Sức kháng lực dọc trục tính toán (N).

Pn- Sức kháng lực dọc trục danh định (N).


c = 30MPa.

Ag- Diện tích mũi cọc(mm2); Ag= 122500mm2.

fy- Giới hạn chảy qui định của cốt thép (MPa); fy = 420MPa.



Thay các giá trị vào công thức trên ta được:Pn=0,85 [0,8530(122500 – 1608) + 4201608]= 3194390(N)

Sức kháng dọc trục tính toán:Pr= 0,753194390= 2395792(N) = 2400(kN).

3.4.2.1.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền :






Mố A:Số lớp đất cọc chịu lực xuyên qua:



(mm)Dung trọng



Á cát 1000 18,5.10-6 10

Á sét 6630 19,4.10-6 31

Sét 6370 19,6.10-6 27



Trong đó






p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)





65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 1000 19, 4 6630 19,6 6370 10( )1,94 10 /

14000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 5

1 2 3( ) 1,94 10 (1000 6630 6370) 0, 27v tb h h h x N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 27 17,65( / 300 )

0,27corrv

N N búa mm



20.038 0,038 17,65 1400026,82( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0,4 17,65 7,06( / )l corrq N N mm


Sức kháng mũi cọc: 7,06 122500 864654, 4( )p p gQ q xA N



1 1 2 2 3 3

1 2 3

10 1000 31 6630 27 637027,68( / 300 )

14000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 27,68=0,053Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x14000=19,6.106 mm2.

Sức kháng bên: Qs=0,057 x 19,6.106=1030803,2 (N)


=0,56x864654,4+0,56x1030803,2=1061456N=1061,46 kNSức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:

PttmoA= min rr QP , = 1061,46 kN

Mố B:Số lớp đất cọc chịu lực xuyên qua:



(mm)Dung trọng



Á cát 840 18,5.10-6 9

Á sét 6500 19,4.10-6 30

Sét 6660 19,6.10-6 27



Trong đó








p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)



65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 840 19,4 6500 19,6 6660 10( )1,94 10 /

14000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 5

1 2 3( ) 1,94 10 (840 6500 6660) 0,27v tb h h h x N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 27 17,64( / 300 )

0,27corrv

N N búa mm



20.038 0,038 17,64 1400026,81( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0, 4 17,64 7,06( / )l corrq N N mm





1 1 2 2 3 3

1 2 3

9 840 30 6500 27 666027,31( / 300 )

14000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 27,31=0,052

Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x14000=19,6.106 mm2.

Sức kháng bên: Qs=0,052 x 19,6.106=1017130,8 (N)


=0,56x864325,93+0,56x1017130,8=1053615,8N=1053,62 kN


PttmoB= min rr QP , = 1053,62 kN

* Tính toán cọc cho trụ T1,2 :

Vì phương án II có T1 và T2 bằng nhau nên ta chỉ chọn mố ở vị trí bất lợi nhất để tính:



(mm)Dung trọng





Á cát 760 18,5.10-6 10

Á sét 7300 19,4.10-6 31

Sét 6940 19,6.10-6 27



Trong đó






p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)



65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 760 19,4 7300 19,6 6940 19400( )1,94 10 /

15000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 51 2 3( ) 1,94 10 (760 7300 6940) 0, 29v tb h h h x N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 27 17,01( / 300 )

0, 29corrv

N N búa mm



20.038 0,038 17,01 1500027,71( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0,4 17,01 6,81( / )l corrq N N mm





1 1 2 2 3 3

1 2 3

10 760 31 7300 27 694028,09( / 300 )

15000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 28,09=0,053Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x15000=21.06 mm2.

Sức kháng bên: Qs=0,053 x 21.106=1120604,8(N)


=0,56x 833670,34+0,56x 1120604,8=1094394N=1094,39kN




PttTRỤ= min rr QP , = 1094,39 kN



Pn

Nn .






Mố A 9166,18 1061,46 13,82 14

Mố B 8346,8 1053,62 12,40 14

Trụ 1 11861,3 1094,39 17,34 18

Trụ 2 11861,3 1094,39 17,34 18

Mặt bằng bố trí cọc cho mố và trụ:Mố:A,B

180 180 1806060

230

60

350

180180180 60 60

230

60

350

1200

Trụ:T1,T25050

300

640108108

45

105

105

45



BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN II

STT Kết cấu Vật liệu Đơn vị Khối lượng

1 Bê tông nhựa hạt mịn dày 7,0 cm m3 88,20


Lớp phòng nước dày 0,4 cm m3 5,04

3 Bê tông BMC f’c=30MPa m3 273,604 Thép dầm chủ+hệ lk Tấn 209,405

Kết cấu nhịp

Cốt thép thường Tấn 27,3610 BT f’c=30MPa m3 79,2012

Lan can, tay vịn, gờ chắn bánh Cốt thép thường Tấn 7,92

13 BT f’c=30MPa m3 275,9314

Mố CầuCốt thép thường Tấn 27,59

15 BT f’c=30MPa m3 213,1016

Trụ CầuCốt thép thường Tấn 21,31

17 BT f’c=30MPa m3 114,1718

Cọc BTCTCốt thép thường Tấn 11,42

19 BT f’c=25MPa m3 19,2020

Bản giảm tảiCốt thép thường Tấn 1,92

BẢNG TỔNG HỢP KHAI TOÁN KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN II

Đơn giá (đồng) Thành tiền (1000 đồng)SttKết cấu

Vật liệu Đơn vịKhối lượng V.liệu N. công Máy V. liệu N. công Máy

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)

1,00 AD.23225Bê tông nhựa hạt mịn dày 7,0 cm

100m2 12,60 49990,41 150,63 363,46 629879,15 1897,95 4579,65

2,00

Các lớp mặt cầu AD.23225 Lớp phòng nước dày 0,5 cm 100m2 10,08 10000,00 100,21 250,56 100800,00 1010,12 2525,64

3,00 AF.33315 Bê tông BMC f’c=30MPa m3 273,60 523,14 671,05 325,51 143130,01 183598,73 89058,72

4,00 AF.66120 Thép dầm chủ+ hệ lk Tấn 209,40 10500,45 849,69 305,60 2198794,23 177924,88 63992,01

5,00

Kết cấu nhịp


10,00 AF.14314 BT f’c=30MPa m3 79,20 449,37 153,49 18,28 35590,02 12156,57 1447,46

12,00

Lan can, tay vịn, gờ

chắn bánh

AI.11421 Cốt thép thường Tấn 7,92 10500,45 691,13 305,60 83163,56 5473,77 2420,33

13,00 AF.33125 BT f’c=30MPa m3 275,93 523,14 112,93 157,67 144348,92 31159,67 43505,33

14,00

Mố Cầu AF.65230 Cốt thép thường Tấn 27,59 10500,45 691,13 392,89 289707,42 19068,33 10839,84

15,00 AF.33125 BT f’c=30MPa m3 213,10 523,14 112,93 157,67 111480,28 24064,53 33599,05

16,00

Trụ Cầu AF.65230 Cốt thép thường Tấn 21,31 10500,45 691,13 392,89 223764,59 14728,02 8372,49

17,00 Cọc AF.35225 BT f’c=30MPa m3 114,17 523,14 61,40 334,83 59726,44 7009,70 38227,43



18,00 BTCT AF.67220 Cốt thép thường Tấn 11,42 10500,45 637,97 589,42 119915,14 7285,59 6731,14

19,00 AF.31214 BT f’c=25MPa m3 19,20 523,14 31,35 93,55 10044,21 601,94 1796,10

20,00

Bản giảm tải AF.61210 Cốt thép thường Tấn 1,92 9700,45 849,69 305,60 18624,86 1631,40 586,75

Tổng cộng 4456261,15 510858,69 316043,06

Tổng giá thành 5283162,90

BẢNG TỔNG HỢP DỰ TOÁN PHƯƠNG ÁN 2

STT Hạng mục chính Kí hiệu Cách tính Thành tiền1 CHI PHÍ TRỰC TIẾP T VL+NC+M + K 5362410,342 Chi phí vật liệu VL 4456261,153 Chi phí nhân công NC 510858,694 Chi phí xe máy M 316043,065 Chi phí trực tiếp khác K (VL+NC+M)*1.5% 79247,446 Chi phí chung C T*5.3% 284207,757 Thu nhập chịu thuế tính trước TL (T+C)*6% 338797,098 Giá trị DT trước thuế Z T+C+TL 5985415,179 Thuế GTGT đầu ra VAT Z*10% 598541,5210 Chi phí xây dựng nhà tạm F Z*2% 119708,3011 Giá trị DT sau thuế A Z+VAT+F 6703664,9912 CHI PHÍ KHÁC CK CB+TH+KT 536584,4213 Chuẩn bị đầu tư CB K1+K2 36602,0114 Chi phí khảo sát lập DA K1 A*0.5% 33518,3215 Lập báo ngiên cứu khả thi K2 A*0.046% 3083,6916 Thực hiện dầu tư TH K3+...+K10 479982,4117 Lập thiết kế K3 A*1.1% 73740,3118 Thẩm định dự toán K4 A*0.06% 4022,2019 Thẩm định Thiết kế KTTC K5 A*0.06% 4022,2020 Lập hồ sơ mời thầu K6 A*0.385% 25809,1121 Lựa chọn nhà thầu K7 A*0.08% 5362,9322 Giám sát kỹ thuật K8 A*1% 67036,6523 Quản lí công trình K9 A*4% 268146,6024 Bảo hiểm công trình K10 A*0.475% 31842,4125 Kết thúc xây dựng KT K11+K12 20000,0026 Lập hồ sơ hoàn công K11 15000,0027 Thẩm tra phê duyệt QT K12 5000,0028 CHI PHÍ DỰ PHÒNG DP (A+CK)*10% 724024,94




CHƯƠNG IV:THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU GIÀN THÉP 2x60m

4.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH:

4.1. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:

Kết cấu nhịp: gồm 2 nhịp 60m, mặt cắt ngang gồm 4 dầm dọc phụ bố trí cách nhau 2.2

m:

- Chiều dài mỗi nhịp 60m

- Chiều cao dàn chủ 8,0m

- Bản bêtông mặt cầu dày 20cm.

- Khoan giàn 6.0m.

Kích thướt mặt cắt ngang như hình vẽ:


-6.8m

71120120120120120671



150

+9.7m

+3.25m

3560

8065

0

+12.7m

100

50

m=1 : 1.25

60

2% 2%

350 350

25 25

150

10

THEÏP GOÏCL(12*12*1)cm 50

220 290

150

10

800

621

2020

50 50

410 410

118

118

25

1/ 2 MÀÛT CÀÕT II-IITYÍ LÃÛ:1/50

1/ 2 MÀÛT CÀÕT I-ITYÍ LÃÛ:1/50

DÁÖM NGANG,I1000 DÁÖM DOÜC,I600

THEÏP GOÏCL(12*12*1)cm

100

110 200 200 200 110 211


55340

95 95 95

Trọng lượng bản mặt cầu:

DCbmc=(0,2.7,7+0,1.3,0).25= 46(KN/m)

Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu:

DWphủ =0,07.(7+3).22,5+0,004.(7+3).18= 16,47 KN/m



nL

Ggd

Trọng lượng lan can lấy gần đúng:

DClc= 2,5 KN/m

Trọng lượng gờ chắn bánh xe:

DCgcb=(0.35x(0,2+0,25/2)).25 = 1,97 KN/m

Trọng lượng thép của dàn được xác định theo công thức gần đúng của giáo sư

N.X.Xtơreletxki :

LLb

FygbKa

g dg

)1(4,1

4,175,1 0

Trong đó :

+ gg : Trọng lượng thép trên 1m dài dàn .

+ L : Nhịp tính toán của dàn , l = 59,4 (m)

+ Fy: Cường độ chảy nhỏ nhất của thép làm dầm, ở đây Ta dùng thép M270M cấp 250 ta có

Fy= 250Mpa=2,5.105 KN/m2.

+ α: hệ số xét đến trọng lượng hệ liên kết =0,1

+ a,b : Các đặc trưng trọng lượng ,lấy tuỳ theo kết cấu nhịp khác nhau.

Với cầu dàn , ta lấy a = b = 3,5

+ : Trọng lượng riêng của thép làm dàn , = 7850 kg/m3 hay = 7,85

T/m3.

G: Khối lượng bản mặt cầu, các lớp phủ mặt cầu, lan can tay vịn và gờ chắn bánh xe

trên 1 nhịp:

n=260(46 16,47 2,5 1,97)

2 60dgx

= 33,47 (KN/m)

+ K0: tải trọng tương đương của hoạt tải tác dụng lên giàn tương đương với đường ảnh hưởng mô men tại mặt cắt ¼ nhịp (tính cho dầm bất lợi)

K0= gLL[(1+IM)(Piyi)/+9,3]+gPL.PL

Trong đó:

1+IM: Hệ số xung kích được tính như sau:

Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, tác động tĩnh học của xe hai trục thiết kế hay xe tải

thiết kế không kể lực ly tâm và lực hãm, phải được tăng thêm một tỉ lệ phần trăm cho lực

xung kích. Hệ số xung kích được lấy bằng : (1+IM/100)

Với IM: Lực xung kích tính bằng phần trăm. Tất cả các trạng thái giới hạn khác trừ

trạng thái giới hạn mỏi và giòn lấy IM = 25%



Vậy: 25,1100

2511 IM 25,11 IM

PL = 3,2 KN/m2

GLL, gPL : hệ số phân bố ngang của HL93 và đoàn người gây ra.

Các hệ số phân bố ngang được xác định theo phương pháp đòn bẩy(cầu dàn):

60

350 350

25 25

150

10

150

10

2020

5050

DÁÖM NGANG,I1000 DÁÖM DOÜC,I600100

25

35 25P/2 P/2

180120

y5=0,49y6=0.26

995

qPL

150 50

P/2 P/2

60 180

y1=1.22

1.00

y2=1.03

y3=0.85y4=0,63

700

25

Wpl=1.69

3525

vậy ta xác định được:

gPL=+=((1,22+1,03)/2).1,5= 1,69

+ Xe taíi thiãút kãú:

=>mgxttk= 1,2x 0,85 0,63 0,49 0,26

2 2 2 2 = 1,04

+ Taíi troüng âoaìn ngæåìi:

=>gPL= (1.39+705)x2

50.1 =1.57

+ Taíi troüng laìn:=>mgLL=mgxe=1,04

Xác định Ko:

Ta vẽ đường ảnh hưởng mô men tại mặt cắt ¼ nhịp (tính cho dầm bất lợp)

Ta xét 2 trường hợp xếp xe, chọn xe tải thiết kế:

1/4L

y=7.43

4.3 4.335KN145KN145KN

y1=6,7y2=5,99

59.4

14.85 44.55

d.a.h.M(¼L)

Ta có: ω.ktd=Pi.yi



=> Piyi=(145x7,43+145.6,7+35.5,99)= 2258,5 KN

ω= 220,67 m2

- Với một làn thiết kế ta lấy hệ số làn: m =1,2.

Do đó: K0= 0,88.[1,25 x 2258,5/220,67+9,3]+1,57x 3,2= 22,21 KN/m.

=>Thay các thông số đã biết vào công thức N.X-Xtơreletxki, ta có:

LLb

FygbKa

g dg

)1(4,1

4,175,1 0

5

1,75 3,5 22,21 1,4 3,5 33,4759,4

2,5.101,4 3,5 59,4 1 0,1

78,5

=6,22 kN/m

Khối lượng thép trong hệ liên kết ngang là:

0,12x 6,22 = 0,75 kN/m

Khối lượng bản thân dầm ngang sơ bộ chọn 2 kN/m

Khối lượng thép giàn và hệ liên kết trong dàn, bản bặt cầu tính trên 1m dài cầu.

DC=6,22+0,75+2+46+2,5+1,97=59,44 kN/m

DW=16,47kN/m

4.2. Tính toán khối lượng mố A và mố B:Mố là loại mố nặng chữ U tường mỏng BTCT M30, 2 mố có kích thước giống nhau như hình vẽ:

1142

487

84

189

214

188350

500

671

50114

114

114

114

114

571

50

161

100

350

150

50

150

150

60

50

50

150

50

5020 27

30

1342

1242

300

671

50

114

114

114

114

114

571

50

161

100



Bảng tổng hợp khối lượng cho 1 mố

TTI


Đơn vịKN


1 Bê tông bệ mố KN 13,42*1,5*3,5*25 1761,382 Bê tông thân mố KN 1,5*3*12,42*25 1397,253 Bê tông tường đỉnh KN (0,3*1.88+(0,36+0,27)/2*0.2)*12,42*25 326,18

4 Bê tông tường cánh KN[(1.5*4,87+3.5*0.84+(3.5*1,89)/2]*0.5

*2*25323,5

5 Bê tông đá tảng KN 0,15*0,6*1*2*25 4,56 Bê tông mố KN 3812,817 Cốt thép mố KN 3812,81*1/25 152,51

4.3. Tính khối lượng trụ T1:60

8010

0015

0

200

160

2020

300 680

1120

580

270

420

R80

7070 5050


TTHạng mục tính toán

Đơn vị

KN


Trụ 11 Bê tông bệ trụ KN 3*6,8*1,5*25 7652 Bê tông thân trụ KN (4,2*1,6+(3,14*0,82)/4)*10*25 1805,63 Bê tông xà mũ KN [0,6*11,2+(2(0.8*2,7)/2)+0,8*5,8]*2*25 6764 Bê tông đá tảng KN (1*0,6*0,15)*2*25 4,55 Bê tông trụ KN 3251,16 Cốt thép trụ KN 1*2125,82/25 130,04

4.4. TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU.

4.4.1.Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ cọc của mố và trụ cầu :







+ Mố A :



Trong đó:





DCDW

d.a.h.Rg(MA)

1.00

+

59.4



PKCN =[ (59,44).1,25 + 16,47.1,5]x 29,7 = 2940,45 kN


Pmố = 1,25. (3812,81) = 4766,01 (kN)

* Hoạt tải:



Trong đó:










9.3KN/mPL

d.a.h.Rg(MA)

4.3 4.3

1.00 0.9

3 0.86 +

59.4

35KN145KN145KN

P1 = 0,65x1,75x1x2(145x1 + 145x0,93 + 35x0,86)x(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.29,7 +1,75x 2x 1,5x 3,2 x 29,7 = 2347,12 (kN) Vậy tổng áp lực tác dụng lên mố B :

Pal = PKCN + P1 + Pmố = 2940,45+ 2347,12+ 4766,01 = 10053,58 (kN)

+ Trụ 1 :


Ptrụ =1,25.(3251,1) = 4063,88 (KN)

- Trọng lượng kết cấu nhịp, trọng lượng lan can tay vịn, đá vĩa và các lớp mặt cầu truyền

xuống:(tức là trọng lượng của tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II truyền xuống)


P1 = (γDC.DC + γDW.DW).Ω

Trong đó:





d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

59.4

DWDC

59.4

PKCN =[ (59,44).1,25 + 16,47.1,5]x59,4 = 5880,90 kN


P2 = γ.m.n.(145.y1 + 145.y2 + 35.y3 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω + γ.2.Tn.PL.Ω

Trong đó:










d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

59.459.4

9.3KN/mPL

4.3 4.335KN145KN145KN

110KN110KN1.2

0.96

0.93

0.93

P1 =0,65.1,75.1.2.(145.1+145.0,93+35.0,93).(1+0,25)+1,75.1.2.9,3.59,4 +1,75.2.1,5.3,2.59,4 =

3812,81(kN)


d.a.h.Rg(T1)

1.00

+

59.459.4

9.3KN/mPL

4.3 4.335KN145KN145KN

0.93

0.93

4.3 4.335KN145KN145KN

15m

0.68

0.6 0.

53

P2 =90%( 0,65 γ.m .n.Piyi.(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω)+γ.2.Tn.PL.Ω

=>P2=0,9(.1,75.2.1.0,65. (145.(0,93+0,68+1+0,6)+35.(0,93+0,53)+ 1,75.1.2.9,3.59,4 )

+1,75.2.1.1,5.3,2.59,4 = 4324,3 (KN)


Pal = PKCN + P2 + Ptrụ = 5880,9+ 4324,3+ 4063,88 = 14269,08(kN)



M300 có Rn =130(kg/cm2).

4.4.2.1.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : [mục 5.7.4.4, trang 37, 22TCN272- 05]:


Pr= Pn.

Trong đó:

Cọc BTCT có cốt đai xoắn:


Pr- Sức kháng lực dọc trục tính toán (N).Pn- Sức kháng lực dọc trục danh định (N).


c = 30MPa.

Ag- Diện tích mũi cọc(mm2); Ag= 122500mm2.



fy- Giới hạn chảy qui định của cốt thép (MPa); fy = 420MPa.



Thay các giá trị vào công thức trên ta được:

Pn=0,85 [0,8530(122500 – 1608) + 4201608]= 3194390(N)Sức kháng dọc trục tính toán:

Pr= 0,753194390= 2395792(N) = 2400(kN).

4.4.2.1.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền :






Vì phương án III có mố A và B bằng nhau nên ta chỉ chọn mố ở vị trí bất lợi nhất để tính:

Số lớp đất cọc chịu lực xuyên qua:



(mm)

Dung trọng

(N/mm3)

Số đếm SPT đo


Á cát 750 18,5.10-6 10

Á sét 6550 19,4.10-6 28

Sét 7700 19,6.10-6 25



Trong đó






p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)



65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 750 19,4 6550 19,6 7700 10( )1,95 10 /

15000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 5

1 2 3( ) 1,94 10 (750 6550 7700) 0, 29v tb h h h x N/mm2.



10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 25 15,75( / 300 )

0, 29corrv

N N búa mm


20.038 0,038 15,75 1500025,56( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0,4 15,75 6,3( / )l corrq N N mm





1 1 2 2 3 3

1 2 3

10 750 28 6550 25 770025,56( / 300 )

15000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 25,56=0,049

Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x15000= 21.106 mm2.Sức kháng bên: Qs=0,057 x 21.106=1019844(N)


=0,56x771690,95,4+0,56x 1019844= 1003259N= 1003,26kN


Pttmo= min rr QP , = 1003,26 kN

* Tính toán cọc cho trụ T1 :

Vì phương án III có T1 và T2 bằng nhau nên ta chỉ chọn mố ở vị trí bất lợi nhất để tính:



(mm)Dung trọng



Á cát 1240 18,5.10-6 10

Á sét 7440 19,4.10-6 28

Sét 8320 19,6.10-6 27



Trong đó








p qD

DNq

038,0(10.7.3.4.2a-1)



65 31 1 2 2 3 3

1 2 3

18,5 1240 19,4 7440 19,6 8320 19400( )1,94 10 /

17000tb

x x x xh h hN mm

h h h

' 51 2 3( ) 1,94 10 (1240 7440 8320) 0,33v tb h h h x N/mm2.

10 10'

1,92 1,920,77 log 0,77 log 27 15,89( / 300 )

0,33corrv

N N búa mm



20.038 0,038 15,89 1700029,33( / )

350corr b

p

N D x xq N mm

D

20,4 0,4 15,89 6,36( / )l corrq N N mm





1 1 2 2 3 3

1 2 3

10 1240 28 7440 27 832026,2( / 300 )

17000tb


h h h

qs=0,0019 x Ntb=0,0019 x 26,2=0,05Diện tích xung quanh cọc: As=2(350+350)x17000=23,8.06 mm2.

Sức kháng bên: Qs=0,051 x 23,8.106= 1184657,6(N)


=0,56x 778630,15+0,56x 1184657,6 = 1099441 N= 1099,44 kNSức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:

PttTRỤ= min rr QP , = 1099,44 kN



Pn

Nn .








Mố A 10053,58 1003,26 16,03 17

Mố B 10053,58 1003,26 16,03 17

TRỤ 1 14269,08 1099,44 20,76 21Mặt bằng bố trí cọc cho mố và trụ:Mố:

9555 95 95 95 95 95 55

45105

105

45

Trụ:

60

230

60

24071 240 240 240 240 71

191 240 240 240 240 191



BẢNG TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN 3

BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN IIISTT Kết cấu Vật liệu Đơn vị Khối lượng

1 Bê tông nhựa hạt mịn dày 7,0 cm m3 84,00


Lớp phòng nước dày 0,4 cm m3 4,80

3 Thép giàn chủ Tấn 74,64

4 BT bản mặt cầu m3 552,00

6

Kết cấu nhịp


7 BT f’c=30MPa m3 23,64

9

Lan can, tay vịn, gờ chắn bánh Cốt thép thường Tấn 2,36

10 BT f’c=30MPa m3 305,56

11Mố Cầu


12 BT f’c=30MPa m3 130,76

13Trụ Cầu


14 BT f’c=30MPa m3 105,47

15Cọc BTCT


16 BT f’c=30MPa m3 13,6817

Bản giảm tảiCốt thép thường Tấn 1,37



Tổng dự toán phương án 3:

STT Hạng mục chính Kí hiệu Cách tính Thành tiền1 CHI PHÍ TRỰC TIẾP T VL+NC+M + K 3751902,752 Chi phí vật liệu VL 3164505,633 Chi phí nhân công NC 265108,584 Chi phí xe máy M 266841,705 Chi phí trực tiếp khác K (VL+NC+M)*1.5% 55446,846 Chi phí chung C T*5.3% 198850,857 Thu nhập chịu thuế tính trước TL (T+C)*6% 237045,228 Giá trị DT trước thuế Z T+C+TL 4187798,819 Thuế GTGT đầu ra VAT Z*10% 418779,88

10 Chi phí xây dựng nhà tạm F Z*2% 83755,9811 Giá trị DT sau thuế A Z+VAT+F 4690334,6712 CHI PHÍ KHÁC CK CB+TH+KT 381437,1913 Chuẩn bị đầu tư CB K1+K2 25609,2314 Chi phí khảo sát lập DA K1 A*0.5% 23451,6715 Lập báo ngiên cứu khả thi K2 A*0.046% 2157,5516 Thực hiện dầu tư TH K3+...+K10 335827,9617 Lập thiết kế K3 A*1.1% 51593,6818 Thẩm định dự toán K4 A*0.06% 2814,2019 Thẩm định Thiết kế KTTC K5 A*0.06% 2814,2020 Lập hồ sơ mời thầu K6 A*0.385% 18057,7921 Lựa chọn nhà thầu K7 A*0.08% 3752,2722 Giám sát kỹ thuật K8 A*1% 46903,3523 Quản lí công trình K9 A*4% 187613,3924 Bảo hiểm công trình K10 A*0.475% 22279,0925 Kết thúc xây dựng KT K11+K12 20000,0026 Lập hồ sơ hoàn công K11 15000,0027 Thẩm tra phê duyệt QT K12 5000,0028 CHI PHÍ DỰ PHÒNG DP (A+CK)*10% 507177,19




CHÆÅNG V: SO SAÏNH CHOÜN PHÆÅNG AÏN- Mỗi phương án thi công đều có những ưu nhược điểm riêng vì vậy để tìm ra phương án

tối ưu trong các phương án đã đưa ra ở trên thì ta phải tiến hành phân tích, so sánh, lựa chọn

giữa các phương án đó dựa vào các chỉ tiêu chủ yếu sau:

- Dựa vào tổng giá thành xây dựng ban đầu.

- Dựa vào điều kiện thi công chế tạo và khả năng tận dụng vật liệu.

- Theo điều kiện khai thác duy tu bảo dưởng

- Kiến trúc mỹ quan.

5.1.THEO ĐIỀU KIỆN KINH TẾ:

Tổng giá thành xây dựng công trình:(tính sơ bộ)

- Phương án 1: 8.215.684.210 đ

- Phương án 2: 7.964.274.360 đ

- Phương án 3: 5.578.949.040 đ

5.2.THEO ĐIỀU KIỆN THI CÔNG CHẾ TẠO:

5.2.1. Phương án 1: Cầu dầm bê tông cốt thép ứng suất trước.

* Ưu điểm:

- Không phát sinh nội lực phụ khi móng mố bị lún.

- Công trình bền chắc phù hợp với quy mô vĩnh cữu, tận dụng vật liệu địa phương. Ít sử

dụng các loại vật liệu quí hiếm, đắt tiền.

- Công nghệ thi công đơn giản, định hình hóa và dùng khá phổ biến, có thể chế tạo dầm

đại trà trong nhà máy hoặc hiện trường, các nhà thầu trong và ngoài nước đều có thể làm

được, thời gian thi công nhanh nên ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết xấu.

* Nhược điểm:

- Kết cấu nặng nề, thi công dầm không cẩn thận sẽ dễ bị rỗ tốn kinh phí xử lý làm giảm

ứng suất của dầm. Khi kích và sàng dầm trên bệ đúc theo phương ngang rất dễ mất an toàn

làm dầm bị gãy dẫn đến tốn thêm kinh phí, tiến độ công trình và mất uy tín của nhà thầu thi

công.

- Điều kiện chế tạo dầm có thể sản xuất tại công xưởng, nhưng với các công trình ở vùng

sâu vùng xa, không có đường vận chuyển thì dầm phải sản xuất tai trên bờ vì ở địa phương

không có nhà máy sản xuất loại cấu kiện này mà phải đặt mua vận chuyển xa đắt tiền, hơn

nữa điều kiện vận chuyển đường bộ không cho phép vì cấu kiện quá khổ và nặng. Dầm đúc

tại chỗ có chất lượng không cao.

- Khối lượng trụ nhiều dẫn đến kéo dài thời gian thi công và thu hẹp dòng chảy.

- Khả năng vượt nhịp ngắn.



5.2.2. Phương án 2: Cầu dầm thép liên hợp bản bê tông cốt thép.

* Ưu điểm:

- Không phát sinh nội lực phụ khi móng mố bị lún.

- Tiết diện làm việc phù hợp với khả năng chịu lực của vật liệu, thép chịu kéo, bê tông

chịu nén. Dầm thép được sản xuất định hình hoá, do đó có thể tận dụng để giảm giá thành

xây dựng. Thi công đơn giản, trình độ kỹ thuật yêu cầu không cao, kết cấu gọn nhẹ do đó

giảm thiểu khối lượng vật liệu cho trụ, mố.

- Khả năng vượt nhịp lớn hơn cầu bê tông, do đó giảm được khối lượng trụ.

* Nhược điểm:

- Tốn nhiều ván khuôn để thi công bản mặt cầu.

- Không tận dụng hết các loại vật liệu địa phương.

5.2.3. Phương án 3: Cầu dàn thép:

*Ưu điểm:

- Cầu giàn thép có thể thi công nhanh

- Cầu giàn thép lắp đặt dễ dàng qua sông suối, qua chướng ngại vật ở bất kỳ hoàn cảnh thời

tiết nào.

- Kết cấu nhịp cầu thép thường nhẹ hơn cầu BTCT do đó làm giảm giá thành chung, đặc biệt

có ý nghĩa khi địa chất lòng sông yếu.

- Quá trình lao lắp và thiết bị thi công tương đối đơn giản

- Tận dụng được nguồn nhân lực địa phương đáng kể.*Nhược điểm:

- Tuổi thọ công trình thấp.

- Chi phí về duy tu bảo dưỡng rất cao.

- Thi công rất phức tạp và khó khăn.

- Cầu rung mạnh khi có hoạt tải.5.3. THEO ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC SỬ DỤNG:

5.3.1. Phương án 1

* Ưu điểm:

- Trong quá trình sử dụng ít phải duy tu bảo dưỡng thường xuyên.

- Không chịu tác động của điều kiện môi trường.

- Có thể mở rộng cầu khi cần thiết.

* Nhược điểm:

- Xe chạy không êm thuận do cần nhiều mối nối.

- Kết cấu nặng.


* Ưu điểm:

- Sử dụng hợp lí các đặc trưng cơ học của từng loại vật liệu.



- Kết cấu nhẹ, có thể mở rộng cầu khi cần thiết.

* Nhược điểm:

- Độ võng lớn, xe chạy không êm thuận.

- Tốn công và tốn chi phí duy tu bảo dưỡng thường xuyên.

- Chịu tác động trực tiếp của các điều kiện môi trường.

- Kết cấu chịu sự tác động của môi trường xung quanh như: mưa, nắng, vệ sinh môi

trường. Thường không thích hợp đối với những nơi có nước bị nhiễm mặn và môi trường có

tính axít.


* Ưu điểm:

- Ít cản trở dòng chảy.

- Kết cấu nhẹ.

* Nhược điểm:

- Cầu giàn thép thì phải bảo dưỡng địng kỳ do khí hậu nước ta nóng ẩm thép rất dễ bị gỉ gây

ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình.

5.4. THEO ĐIỀU KIỆN KIẾN TRÚC:

- Về phương diện kiến trúc: Phương án cầu dầm BTCT có nhiều ưu điểm hơn cầu giàn

thép và cầu liên hợp như:kiểu dáng đẹp thường được sử dụng để tạo kiến trúc mỹ quan cho

thành phố hay thị trấn.

=> KẾT LUẬN:

Qua việc phân tích, đánh giá những chi tiêu của ba phương án trên ta thấy mỗi phương án

đều có những ưu và nhược điểm riêng nhưng căn cứ vào tốc độ phát triển, mỹ quan của một

tuyến đường thì ta chọn phương án 1 để thiết kế kỹ thuật là hợp lí,đăc biệt là tận dụng được

nguồn vật liệu của địa phương.

- Qua số liệu thống kê ở bảng ta chọn phương án 1: “Phương án cầu dầm BTCT” để

đưa vào thiết kế kỹ thuật.

Documents

Thiet Ke So Bo Cau.damh.BTCThep