Đồ án Thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bêtông

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH. 4

1. Tổng quan về cầu vòm ống thép nhồi bêtông . 4

1.1. Các loại kết cấu ống thép nhồi bêtông. 4

1.2. Đặc điểm làm việc của kết cấu ống thép tròn nhồi bêtông chịu nén . 5

1.3. Ưu điểm của kết cấu ống thép nhồi bêtông. 6

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LAN CAN TAY VỊN, BÓ VỈA. 8

1. Tính toán tay vịn:. 8

2. Tính toán lề va xe. 10

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH. 14

1. Đặc trưng hình học dầm . 14

2. Tính toán nội lực trong dầm. 16

3. Đặc trưng hình học các mặt cắt trong dầm. 27

4. Tính toán mất mát ứng suất. 28

4.1. Mất mát ứng suất do ép sít neo. 28

4.2. Mất mát ứng suất do ma sát. 28

4.3. Mất mát ứng suất do nén đàn hồi . 29

4.4. Mất mát ứng suất do co ngót . 32

4.5. Mất mát ứng suất do từ biến. 32

4.6. Mất mát ứng suất do chùng nhão trong giai đoạn khai thác. 33

4.7. Tổng hợp mất mát ứng suất . 33

5. Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng. 34

5.1. Giai đoạn truyền lực căng. 34

5.2. Kiểm toán dầm trong giai đoạn sử dụng. 35

6. Kiểm toán giới hạn cường độ. 35

6.1. Kiểm toán sức kháng uốn . 35

6.2. Kiểm tra hàm lượng thép tối đa. 37

6.3. Hàm lượng thép tối thiểu. 38

6.4. Thiết kế chống xoắn và lực cắt tại gối . 39

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN SƯỜN VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊTÔNG. 43

1. Phân tích kết cấu . 43

1.1. Liên kết các bộ phận kết cấu của cầu . 43

1.2. Tải trọng tác dụng. 43

1.3. Phân bố hoạt tải trong kết cấu cầu vòm. 43

1.4. Sơ đồ tính toán kết cấu . 44

2. Tính toán nội lực cầu vòm theo cơ học kết cấu . 44

2.1. Tính nội lực trong vòm có thanh kéo. 44

2.2. Kiểm tra ổn định sườn vòm. . 47

3. Tính toán kết cấu theo phương pháp PTHH. 47

3.1. Mô hình tính toán. 48

3.2. Tính toán lực căng trong thanh treo và thanh giằng . 51

3.3. Mô hình hoá kết cấu trong MIDAS / Civil 7.0.1. 53

4. Nghiên cứu sự làm việc của ống thép nhồi bê tông. 55

4.1. Kết cấu thép nhồi bêtông chịu tải dọc trục . 55

4.2. Độ cứng của cột thép nhồi bêtông chịu tải dọc trục. 55

5. Khả năng chịu lực của kết cấu ống thép nhồi bêtông theo CECS 28-90. 56

5.1. Điều kiện về lực nén . 56

5.2. Khả năng chịu lực . 56

5.2.1. Khả năng chịu tải của cột đơn :. 57

5.2.2. Khả năng chịu tải của cột tổ hợp. 60

5.2.3. Tính sức chịu tải của cột đơn. 64

5.2.4. Tính sức chịu tải của cột tổ hợp . 66

5.3. Tính toán ổn định kết cấu vành vòm. 69

5.3.1. Tính toán ổn định tổng thể trong mặt phẳng vành vòm. 69

6. Kiểm toán cáp thanh treo . 72

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN TRU. 73

1. Giới thiệu chung . 73

2. Cấu tạo trụ. 73

3. Các loại tải trọng tác dụng lên trụ . 75

3.1. Tải trọng kết cấu nhịp. 75

3.1.1. Nhịp dẫn . 75

3.1.2. Nhịp vòm. 81

3.2. Lực hãm xe – BR. 83

3.3. Tĩnh tải trụ – DC. 84

3.4. Tải trọng gió . 84

3.4.1. Tải trọng gió tác dụng lên thân trụ và KCN (WS). 84

3.4.2. Tải trọng gió tác dụng lên xe (WL) . 87

3.5. Lực đẩy nổi B. 87

3.6. Tổ Hợp Tải Trọng. 91

4. Kiểm toán các tiết diện. 97

4.1. Kiểm toán mặt cắt b - b (đỉnh bệ). 97

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI. 115

1. Địa chất khu vực. 115

2. Tính toán sức chịu tải cọc theo vật liệu. 116

3. Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền. 117

3.1. Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền . 117

3.2. Sức kháng mũi cọc. 119

3.3. Tổng hợp sức kháng. 119

3.4. Tính toán số lượng cọc. 120

3.5. Xác định nội lực đầu cọc . 121

3.6. Kiểm tra sức chịu tải của cọc. 125

3.6.1. Kiểm tra sức chịu tải của cọc . 125

3.6.2. Kiểm tra chuyển vị đỉnh trụ . 125

4. Thiết kế cốt thép cho cọc khoan nhồi . 126

4.1. Thiết kế cốt thép chịu mômen uốn. 126

4.2. Thiết kế cốt thép chịu cắt. 127

5. Tính cốt thép cho đài cọc . 128

5.1. Tính cốt thép theo phương dọc cầu. 128

5.2. Tính cốt thép theo phương ngang cầu. 129

5.3. Tính toán chọc thủng cho đài cọc . 129

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN MỐ CẦU. 131

1. TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU. 131

1.1. Tĩnh tải do kết cấu nhịp tác dụng xuống mố . 131

1.2. Tĩnh tải mố. 131

1.3. Ap lực ngang đất EH. 133

2. HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN MỐ . 134

2.1. Hoạt tải xe: HL93 . 134

2.2. Áp lực gió. 135

2.3. Lực hãm do xe thiết kế (BR) . 136

2.4. Hoạt tải chất thêm LS. 136

3. NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT KHÁC . 140

3.1. Nội lực tác dụng lên bản cánh (m/c E_E). 140

3.2. Nội lực tác dụng lên tường đỉnh (m/c C_C). 141

3.3. Nội lực tác dụng lên bản quá độ. 142

3.4. Nội lực tác dụng lên vai kê. 143

4. THIẾT KẾ CỐT THÉP THÂN MỐ. 143

4.1. Kiểm tra cấu kiện chịu uốn theo 2 phương. 143

4.2. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt. 146

4.1.3. Kiểm tra vết nứt . 148

5. THIẾT KẾ CỐT THÉP BỆ CỌC. 150

5.1. Kiểm tra cấu kiên chịu uốn theo 2 phương. 150

5.2. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt. 153

5.3. Kiểm tra vết nứt. 155

6. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CÁC MẶT CẮT KHÁC. 157

CHƯƠNG 8: THI CÔNG MỐ CẦU . 160

1. Một số kích thước cơ bản. 160

2. Phương án thi công . 160

3. Các lưu ý trong quá trình thi công . 161

3.1. Thi công kết cấu phần dưới . 161

3.2. Thi công toàn cầu. 161

CHƯƠNG 9: THI CÔNG TRỤ CẦU. 163

1. Thi công móng trụ . 163

1.1. Kích thước móng trụ cầu. 163

1.2. Trình tự các bước công nghệ. 163

1.3. Thi công vòng vây cọc ván thép. 164

1.4. Thi công đảo cát. 165

1.5. Công tác khoan tạo lỗ . 165

1.6. Thi công bệ móng trụ. 169

2. Thi công thân trụ . 169

3. ThI công mũ trụ . 169

CHƯƠNG 10: THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP. 170

1. Trình tự các bước thi công cơ bản . 170

2. chế tạo và lắp đặt kết cấu vành vòm. 170

2.1. Xác định trục vành vòm để chế tạo. 170

2.2. Xác định phân đoạn . 171

2.3. Lắp đặt thử tại hiện trường . 171

2.4. Lắp đặt chân vòm. 171

2.5. Lắp đặt kết cấu vành vòm thép. 172

3. Bơm bê tông vào ống vòm. 172

3.1. Lựa chọn phương pháp bơm bê tông. 172

3.2. Công nghệ bơm bêtông vào ống thép sườn vòm. 173

4. Biện pháp ổn định tổng thể cầu trong quá trình thi công. 174

CHƯƠNG 11: TÍNH TOÁN THI CÔNG VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP. 175

1. Sơ đồ bố trí . 175

2. Tính chiều dày lớp bêtông bịt đáy . 175

3. Tính cọc ván thép. 177

3.1. Kiểm tra ổn định của tường cọc ván. 177

3.2. Tính sức chịu tải của cọc ván. 179

3.3. Tính sức chịu tải của vành đai . 180

3.4. Tính sức chịu tải của thanh chống. 182

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 184

MỤC LỤC. 185