Đồ Án Thiết kế cầu bê tông cốt thép dự ứng lực chữ I căng sau L = 24,5 m, số nhịp n = 5

MỤC LỤC
PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ 1
CHƯƠNG I: SỐ LIỆU BAN ĐẦU
I. Số liệu thiết kế 2
II. Các nguyên tắc khi thiết kế cầu 2
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN DẦM THÉP LIÊN HỢP
BÊ TÔNG CỐT THÉP 3
I. Số liệu thiết kế 3
II. Tính toán dầm chính 3
II.1. Chọn sơ bộ tiết diên dầm chính 3
II.2. Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm thép 4
II.3.Xác định các đặc trưng hình học của tiết diện dầm giữa liên hợp 5
II.4.Xác định các đặc trưng hình học của tiết diện dầm biên liên hợp 7
II.5.Tính hệ số phân bố ngang 10
II.6.Tính nội lực cho dầm chính 11
II.7.Kiểm toán sức kháng uốn của dầm thép 24
II.8.Kiểm toán dầm ở trạng thái giới hạn cường độ 30
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN DỰ ỨNG LỰC CHỮ I
CĂNG SAU 33 I.Sơ bộ chọn kích thước dầm chủ 33
II.Xác định hệ số phân bố tải trọng ngang cho dầm chủ 34
III.Tính toán nội lực tại các mặt cắt đặc trưng 39
IV.Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng 42
IV.1.Các mặt cắt đặc trưng 42 IV.2.Xác định phương trình đương ảnh hưởng tại các mặt cắt 43 IV.3.Tính nội lực tỉnh tãi tác dụng lên dầm 48
IV.4.Tính nội lực hoạt tải tác dụng lên dầm 50
IV.5.Tổ hợp nội lực do hoạt tải 53
IV.6.Tổ hợp tải trọng theo các mặt cắt đặt trưng 55
V.Kiểm toán dầm chính 59
CHƯƠNG III: SO SÁNH LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN 67
I. So sánh theo chỉ tiêu về kinh tế 67
II. Chỉ tiêu về kỹ thuật 68
III. Chỉ tiêu về khả năng khai thác 68
IV. Chỉ tiêu về mặc thi công 68
V. Chỉ tiêu về mặc khôi phục sữa chữa 69
VI. Chỉ tiêu về mặc mỹ quan 69
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 70
CHƯƠNG I:LAN CAN VÀ LỀ BỘ HÀNH 71
I.Tính lan can 71
I.1.Tính thanh lan can 71
I.2. Tính cột lan can 72 II. Tính lề bộ hành 73
II.1. Nội lực do tĩnh tải 74
II.2. Nội lực do hoạt tải 74
II.3. Tổ hợp nội lực 74
II.4. tính thép chịu momen dương 15 II.5. tính thép chịu momen âm 76
III. Tính toán bó vỉa 76
III.1. Kiểm toán khả năng chịu lực va xe của bó vỉa 77
III.2. Kiểm toán va xe 78
CHƯƠNG II:BẢN MẶT CẦU 80
I. Cấu tạo bản mặt cầu 80
II. Sơ đồ tính 80
III. Tính nội lực bản mặt cầu 80
III.1. Nội lực tác dụng 80
III.2.Nội lực trong bản 82 IV. Tính toán thép cho bản mặt cầu 89
IV.1.Tính toán thép chịu momen dương 89
IV.2. Tính toán thép chịu momen âm 90
IV.3. Tính toán thép chịu momen âm cho phần hẫng 91
IV.4. Tính toán thép phân bố dọc cầu 91
V.Kiểm tra điều kiện chịu nứt bản 92
V.1.Kiểm tra điều kiện chịu nứt của phần bản chịu momen âm 92
V.2.Kiểm tra điều kiện chịu nứt của phần bản chịu momen dương 93
CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN DẦM NGANG 95
I. Giới thiệu và các giả thiết tính toán 95
II. Tải trọng tác dụng lên dầm ngang 95
II.1. Phản lực từ bản mặt cầu truyền xuống dầm ngang 95
III . Nội lực trong dầm ngang 98
III.1 . Momen 98
III.2. Lực cắt 99
IV .Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 101
IV.1. Tính toán thép chịu momen dương 101
IV.2.Tính toán thép chịu momen âm 102
V. Kiểm tra điều kiện chịu nứt dầm ngang 103
V.1.Kiểm tra điều kiện chịu nứt của dầm chịu momen dương 103
V.2. Kiểm tra điều kiện chịu nứt của dầm chịu momen âm 105
VI. Thiết kế cốt đai và kiểm tra lực cắt 106
CHƯƠNG IV:TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH 110
I. Sơ bộ chọn kích thước dầm chủ 110
I.1.Tiết diện dầm 110
I.2.Tiết diện dầm qui đổi 110
I.3.Đọan mở rộng sườn dầm 111
II. Xác định hệ số phân bố tải trọng ngang cho dầm chủ 111
II.1. Đặc trưng hình học của dầm chủ xét mặt cắt trên gối x1=0m 111
II.2. Đặc trưng hình học của dầm chủ tại các mặt cắt x2,x3,x4 112
II.3. Hệ số làn 113
II.4. Hệ số phân bố tải trọng ngang 113
III.Tính toán nội lực tại các mặt cắt đặc trưng 116
III.1.Tải trọng tác dụng 116
IV.Xác định nội lực lực tại các mặt cắt đặt trưng 119
IV.1. Các mặt cắt đặt trưng 119
IV.2.Xác định phương trình đường ảnh hưởng tại các mặt cắt 119
IV.3. Tính nội lực tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên 124
IV.4. Tính nội lực hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên 129
IV.5. Tổ hợp nội lực do hoạt tải 135
IV.6. Tổ hợp tải trọng theo các mặt cắt đặc trưng 137
V. Tính toán cốt thép 141
V.1. Tính toán diện tích cốt thép 141
V.2. Bố trí cáp sơ bộ và vị trí của từng bó tại các mặt cắt 142
VI. Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm 145
VI.1 Giai đoạn I 145
VI.2 Giai đoạn II 146
VI.3 Giai đoạn III 147
VII. Tính toán mất mát dự ứng suất 149
VII.1. Mất mát ứng suất do ma sát 149
VII.2. Mất mát ứng suất do ép sít neo 151
VII.3. Mất mát ứng suất do nén đàn hồi 151
VII.4.Tính toán mất mát ứng suất tức thời trong dầm 153
VII.5. Mất mát do chùng nhão sau khi truyền lực 154
VIII. Kiểm toán dầm chính 156
VIII.1. Tính toán chịu uốn của dầm 156
VIII.2. Kiểm tra độ võng, độ võng của dầm 164
VIII.3.Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa 166
VIII.4.Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: 167
VIII.5. Thiết kế cốt đai và kiểm tra lực cắt 169
CHƯƠNG V:TÍNH TOÁN MỐ CẦU 176
A.TÍNH TOÁN MỐ CẦU 176
I. Số liệu tính toán 176
II. Số liệu kết cấu phần trên 176
III. Số liệu mố 176
IV. Xác định tải trọng tác dụng lên mố 177
IV.1 Tĩnh tải 177
IV.2 Hoạt tải ô tô và tải trọng người đi 178
IV.3.Lực hãm xe 179
IV.4.Lực ma sát 179
IV.5.Lực ly tâm 179
IV.6.Tải trọng gió 179
IV.7.Tính toán tĩnh tải mố 181
IV.8. Nội lực do áp lực đất EH,LS 185
B.TÍNH MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 189
I. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu 189
II. Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 189
II.1. Sức kháng thành cọc 189
II.2.Sức kháng mũi cọc 190
II.3. Sức kháng cọc 191
II.4. Tính toán số cọc trong móng 191
II.5. Tính duyệt sức chịu tải của cọc 192
II.6 Kiểm toán theo phương dọc cầu 192
II.7. Kiểm Toán Theo Phương Ngang Cầu 198
III. Tính cọc khoan nhồi 203
III.1. Dữ liệu ban đầu 206
III.2. Kiểm tra cấu kiện chịu uốn 206
III.3. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt 207
IV. Kiểm toán sức chịu tải theo vật liệu 207
C. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP TAI CÁC MC 208
I. Mặt cắt B-B 208
I.1. Bảng tóm tắt tải trọng xét tới mặt cắt B-B 208
I.2. Bảng tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt B-B: 208
I.3 Kiểm toán mặt cắt B-B 209
II. Mặt cắt C-C 214
II.1.Bảng tóm tắt tải trọng xét tới mặt cắt C-C 214
II.2.Bảng tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt C-C 214
II.3. Kiểm toán mặt cắt C-C 214
III. Mặt cắt D-D 218
III.1.Bảng tóm tắt tải trọng xét tới mặt cắt D-D 218
III.2.Bảng tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt D-D 218
III.3. Kiểm toán mặt cắt D-D 219
IV. Mặt cắt E-E 222
IV.1.Bảng tóm tắt tải trọng xét tới mặt cắt E-E 222
IV.2.Bảng tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt E-E 222
IV.3. Kiểm toán mặt cắt E-E 223
V. Mặt cắt F-F 226
V.1.Bảng tóm tắt tải trọng xét tới mặt cắt F-F 226
V.2.Bảng tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt F-F 226
V.3. Kiểm toán mặt cắt F-F 226
VI.Phân tích tường cánh 230
VI.1 Mặt cắt G1 230
VI.2.Mặt cắt G2 234
VI.3.Mặt cắt H3 238
CHƯƠNG VI:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU 242
A. TÍNH TOÁN TRU CẦU 242
I. Giới thiệu chung 242
II. Kết cấu phần trên 242
III. Số liệu trụ 242
IV. Tải trọng tính toán 244
IV.1. Tĩnh tải 244
IV.2. Hoạt tải 244
IV.3. Tải trọng người đi bộ: 245
IV.4. Lực hãm xe: 246
IV.5. Lực ly tâm: 246
IV.6. Tải trọng gió 246
IV.7. Tải trọng nước: 249
IV.8. Tính toán hệ số phân bố tải trọng 250
V. Tổ hợp tảii trọng tác dụng lên các mặt cắt 251
V.1.Bảng tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy mũ trụ 251
V.2.Bảng tải trọng tác dụng lên mặt cắt đỉnh móng 252
V.3.Bảng tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy móng 254
B.TÍNH MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 256
I. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu 256
II. Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 256
II.1. Sức kháng thành cọc 256
II.2.Sức kháng mũi cọc 257
II.3. Sức kháng cọc 257
II.4. Tính toán số cọc trong móng 258
II.5. Tính duyệt sức chịu tải của cọc 259
II.6. Kiểm toán theo phương ngang cầu 259
III. Tính cọc khoan nhồi 264
III.1. Dữ liệu ban đầu 268
III.2. Kiểm tra cấu kiện chịu uốn 268
III.3. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt 269
IV. Kiểm toán sức chịu tải theo vật liệu 269
C. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP TẠI CÁC TIẾT DIỆN 270
I.Kiểm toán mặt cắt xà mũ 270
I.1.Dữ liệu ban đầu 270
I.2. Kiểm tra điều kiện đđộ mãnh 271
I.3. Khả năng chịu uốn: 271
I.4. Khả năng chịu cắt: 271
I.5. Kiểm tra nứt: 272
II. Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ: 272
II.1.Dữ liệu ban đầu 273
II.2. Tính khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén uốn 273
II.3. Ngang cầu: 274
II.4. Dọc cầu: 276
II.5.Tiến hành kiểm toán khả năng chịu lực của mặt cắt theo công thức 278
III. Kiểm toán mặt cắt đáy móng: 279
III.1 Mặt cắt I-I 279
III.2.Mặt cắt II-II 281
CHƯƠNG VII:TÍNH TOÁN GỐI CẦU BẢN QUÁ ĐỘ 284
I. Tính toán gối cầu 284
I.1.Giới thiệu chung 284
I.2.Tính toán nội lực tác dụng lên gối cầu 284
I.3. Tính toán gối cầu 284
II. Tính toán bản quá độ 288
II.1.Tính nội lực 288
II.2.Tính cốt thép bản quá độ 288
CHƯƠNG VIII:THIẾT KẾ THI CÔNG 290
A. TRÌNH TỰ THI CÔNG 290
I. Đo đạc định vị 290
II. Công tác chuẩn bị 291
III. Thi công mố 291
IV. Thi công trụ 291
V. Trình tự thi công cọc khoan nhồi 292
V.1. Công tác khoan tạo lỗ 292
V.2. Thổi rửa lỗ khoan 292
V.3. Gia công và hạ lồng thép 292
V.4. Đổ bêtông cọc khoan nhồi 293
VI. Thi công kết cấu nhịp cầu 293
B.TÍNH TOÁN THI CÔNG 294
I. Thi công mố MA 294
I.1. Tính tải trọng tác dụng lên ván khuôn mố cầu 294
I.2. Tính toán tôn lát 295
I.3. Tính toán sườn tăng cường 295
II. Thi công trụ T1 296
II.1. Tính tải trọng tác dụng lên ván khuôn trụ cầu 296
II.2. Tính toán tôn lát 297
II.3. Tính toán sườn tăng cường 298
II.4. Tính toán lớp bê tông bịt đáy 299
II.5. Tính toán vách chống hố móng 299
II.6. Tính toán ván khuôn tru 301
II.7. Kiểm toán nẹp đứng 301
II.8. Kiểm toán nẹp ngang 302
II.9. Tính ván khuôn đỗ thân trụ 302
III. Tính toán hệ nổi 303
III.1. Xác định khả năng nổi của xàlan 303
III.2. Độ nghiêng của phao theo trục thẳng đứng 304
III.3. Tính độ chìm lớn nhất 305
III.4. Tính hệ neo 305