Tài liệu Thiết kế thi công và thiết kế tổ chức thi công trụ cầu t2 cầu km3 xã quế ninh-huyện quế sơn-tỉnh quảng nam

Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 lêi më ®Çu Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi hiÖn nay, viÖc më mang x©y dùng cÇu ®êng lµ mét nhu cÇu cÊp b¸ch, hÕt søc cÇn thiÕt nh»m ®¸p øng kÞp thêi viÖc ®i l¹i vµ vËn chuyÓn hµng hãa ngµy cµng gia t¨ng. ViÖc x©y dùng cÇu ®êng nh»m t¹o nªn mét m¹ng líi huyÕt m¹ch giao th«ng nèi liÒn thµnh phè vµ c¸c vïng l©n cËn, c¸c lµng b¶n xung quanh; nèi liÒn c¸c trung t©m v¨n hãa x· héi, c¸c khu c«ng nghiÖp víi nhau t¹o nªn mét m¹ng líi giao th«ng dµy ®Æc kh«ng nh÷ng ®¶m b¶o vÒ sè lîng mµ cßn ®¶m b¶o vÒ chÊt lîng trong thiÕt kÕ vµ x©y dùng cÇu ®êng. ViÖc ®¹t ®îc nh÷ng thµnh qu¶ nh vËy lµ do nÒn kinh tÕ cña níc ta ®ang ngµy cµng ®i vµo æn ®Þnh vµ ngµy cµng ph¸t triÓn. ViÖc vËn dông c¸c khoa häc kü thuËt tiÕn bé vµo trong c¸c c«ng t¸c x©y dùng cÇu, cèng ®· ®em l¹i mét hiÖu qu¶ kinh tÕ cao. Trong c«ng viÖc x©y dùng, chóng ta kh«ng nh÷ng ®Èy nhanh tiÕn ®é thi c«ng mµ cßn ®¶m b¶o vÒ mÆt chÊt lîng cña c«ng tr×nh. Bªn c¹nh ®ã, chóng ta cßn cã mét ®éi ngò kü s lµnh nghÒ ®îc ®µo t¹o chÝnh quy tõ c¸c trêng ®¹i häc vµ cao ®¼ng trong toµn quèc víi chÊt lîng chuyªn m«n cao. §©y lµ mét tiÒm lùc rÊt quan träng ®Ó ngµnh giao th«ng vËn t¶i v÷ng bíc vµ ph¸t triÓn. Trong h¬n 3 n¨m qua, víi sù gi¶ng d¹y vµ gióp ®ì nhiÖt t×nh cña c¸c thÇy c« gi¸o trong nhµ trêng ®· gióp em häc tËp nghiªn cøu vÒ c«ng t¸c x©y dùng cÇu ®êng. §Ò tµi tèt nghiÖp: “ThiÕt kÕ thi c«ng vµ thiÕt kÕ tæ chøc thi c«ng trô cÇu T2 cÇu Km3 X· QuÕ Ninh-HuyÖn QuÕ S¬n-TØnh Qu¶ng Nam ” ®· phÇn nµo gióp em n¾m s¸t ®îc c¸c c«ng viÖc thi c«ng ngoµi c«ng trêng còng nh h×nh dung ®îc c«ng viÖc cña m×nh sau nµy. Qua ®©y, em còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o trong trêng vµ thÇy gi¸o híng dÉn trùc tiÕp ®· nhiÖt t×nh chØ b¶o, gióp ®ì em hoµn thµnh ®Ò tµi tèt nghiÖp nµy. phÇn i. giíi thiÖu chung 1 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 i. VÞ trÝ x©y dùng cÇu CÇu Km3 thuéc x· QuÕ Ninh-HuyÖn QuÕ S¬n-TØnh Qu¶ng Nam, vît qua suèi Kh¸nh B×nh, c¸ch s«ng Thu Bån kho¶ng 40m. CÇu nèi hai bê Trung Phíc ®i QuÕ L©m. §Çu phÝa Trung Phíc cã lý tr×nh Km3+218.45; ®Çu phÝa QuÕ L©m cã lý tr×nh Km3+283.25 ii. Tiªu chuÈn kü thuËt vµ qui m« c«ng tr×nh * CÇu ®îc thiÕt kÕ vÜnh cöu * Khæ cÇu 4 dµnh cho xe c¬ giíi, hai bªn dµnh cho ®êng ngêi ®i 2x0.5m. ChiÒu dµi cÇu L= 64.80, im= 1.5%. * T¶i träng thiÕt kÕ H8,ngêi ®i bé 300Kg/m2. * S«ng kh«ng th«ng thuyÒn, cã xÐt ®Õn c©y tr«i,cho phÐp ngËp khi cã dÒnh lò cña s«ng Thu Bån. * CÊp ®Þa chÊn ®éng ®Êt cÊp 7 * §êng dÉn 2 ®Çu cÇu : Theo tiªu chuÈn 22TCN 210-92. GTNT lo¹i A. * ThiÕt kÕ kü thuËt ®êng dÉn: Bm= 3,50m, Bn= 5,00m, Bl= 2*0,75m. MÆt ®êng gåm 2 líp. Líp trªn ®¸ d¨m l¸ng nhùa dµy 10cm.Tiªn chuÈn nhùa 5,5Kg/m2. Líp díi ®¸ d¨m tiªu chuÈn dµy 20cm. LÒ ®êng gia cè b»ng ®¸ th¶i dµy 10cm, mçi bªn réng 0.5m. iii. §Æc ®iÓm vÒ ®Þa h×nh, §Þa chÊt, khÝ hËu, thuû v¨n 1. §Þa h×nh * VÞ trÝ cÇu c¸ch s«ng Thu Bån kho¶ng 40m. §Þa h×nh ë ®©y bÞ chia c¾t m¹nh bëi c¸c con s«ng suèi nhá. PhÝa Trung Phíc sên nói cao, d©n c tha thít. PhÝa QuÕ L©m ®Þa h×nh b»ng ph¼ng h¬n. 2. §Þa chÊt. * Khu vùc kh¶o s¸t thuéc d¹ng ®Þa h×nh thung lòng s«ng miÒn nói, ®îc h×nh thµnh do qu¸ tr×nh x©m thùc, tÝch tô, bµo mßn trong ®ã chñ yÕu lµ qu¸ tr×nh x©m thùc. Lßng s«ng cã d¹ng ch÷ U, bê phÝa Trung Phíc dèc, lµ ch©n nói cao. Bê phÝa QuÕ L©m t¬ng ®èi tho¶i lµ b·i s«ng, thµnh phÇn chñ yÕu lµ c¸t sÐt. §¸y s«ng lµ c¸t mÞn. * §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh: Dùa vµo tµi liÖu th¨m dß ®Þa chÊt t¹i vÞ trÝ dù kiÕn x©y dùng cÇu cã thÓ ph©n líp c¸c líp ®Þa tÇng trong vïng nghiªn cøu tõ trªn xuèng díi nh sau : 2 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 1. Líp 1: SÐt c¸t mµu x¸m n©u, tr¹ng th¸i dÎo cøng. Líp nµy ph©n bè ë hai bªn bê s«ng n»m ngay trªn mÆt, líp nµy gÆp ë c¸c lç khoan QL1;QL2;QL4. BÒ dµy líp nµy tõ 1,3÷4,3m. Líp nµy cã søc chÞu t¶i trung b×nh, chØ tiªu kh¸ng c¾t trung b×nh, thuéc lo¹i nÐn lón võa. Søc chÞu t¶i qui íc R’ =1,83Kg/cm2. 2. Líp 2: SÐt c¸t mµu x¸m ®en, n©u, x¸m xanh. Tr¹ng th¸i dÎo ch¶y, ®«i chç xen kÏ c¸t, sÐt, c¸t. Líp nµy ph©n bè ë lßng s«ng vµ bê phÝa QuÕ L©m gÆp ë c¸c lç khoan QL2;QL3;QL4. BÒ dµy líp nµy tõ 5,2÷12,7m. §©y lµ líp ®Êt yÕu, chØ tiªu kh¸ng c¾t trung b×nh, thuéc lo¹i nÐn lón võa. Søc chÞu t¶i qui íc R’ <1,00Kg/cm2. 3. Líp 3: Líp nµy ph©n bè ë bê phÝa QuÕ L©m, gÆp ë c¸c lç khoan QL1chiÒu dµy 3.10m. Cao ®é mËt líp 16.23m. Líp nµy cã søc chÞu t¶i kh¸ cao, søc kh¸ng c¾t cao, thuéc lo¹i nÐn lón võa. Søc chÞu t¶i qui íc R’ =6,00Kg/cm2. 4. Líp 4: C¸t h¹t th« mµu x¸m tr¾ng, lÉn s¹n. Tr¹ng th¸i b·o hoµ níc. Líp nµy ph©n bè ë lßng s«ng vµ bê phÝa QuÕ L©m, gÆp ë c¸c lç khoan QK3;QL4. BÒ dµy tõ 6,1÷13,00m. §©y lµ líp cã søc chÞu t¶i kh¸ cao. Søc chÞu t¶i qui íc R’ =3,5Kg/cm2. 5. Líp 5: SÐt c¸t mµu n©u vµng lÉn s¹n tr¹ng th¸i cøng, s¶n phÈm phong ho¸ cña ®¸ gèc. Líp nµy gÆp ë c¸c lç khoan QL1;QL2. BÒ dµy líp nµy tõ 6,5÷6,6m. Líp nµy cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i kh¸ cao, chØ tiªu kh¸ng c¾t cao thuéc lo¹i nÐn lón võa. Søc chÞu t¶i qui íc cña líp nµy lµ R’ =4,11Kg/cm2. 6. Phô líp 6a: Líp nµy gÆp ë c¸c lç khoan QL3. BÒ dµy líp cha x¸c ®Þnh lín h¬n10,0m. Cao ®é mÆt líp - 0,18m. §©y lµ líp cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i kh¸ cao. Cêng ®é kh¸ng nÐn mét trôc theo kinh nghiÖm 14,0Kg/cm2. 7. Phô líp 6b: §¸ Grano Riolit mµu x¸m tr¾ng, x¸m ®en, nøt nÎ r¾n ch¾c. GÆp ë c¸c lç khoan QL2. BÒ dµy líp cha x¸c ®Þnh lín h¬n 5,00m. Cao ®é mÆt líp - 0.58m. Cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i cao. Cêng ®é kh¸ng nÐn mét trôc theo kinh nghiÖm >50,00Kg/cm2. 3 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 3. KhÝ hËu * Toµn bé khu vùc n»m trong mïa l¹nh râ rÖt, nhiÖt ®é thèi thiÓu trung b×nh kh«ng xuèng díi 10°C. Chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a th¸ng nãng nhÊt vµ th¸ng l¹nh nhÊt lµ 6÷7°C. * C¬ chÕ ®é Èm phong phó víi lîng ma trung b×nh n¨m ®¹t tõ 2000÷2200mm, ë thîng du cña Qu¶ng Nam (Ba Na) lîng ma n¨m vît qu¸ 4000mm. * KhÝ hËu khu vùc thuéc vïng khÝ hËu Trung Bé nªn cã nhiÒu biÕn ®éng. Nh÷ng ®ît giã mïa §«ng b¾c cùc m¹nh trµn xuèng vïng nµy ®em l¹i sù h¹ thÊp nhiÖt ®é ®¸ng kÓ. Ngoµi ra, b·o còng thêng ®æ bé vµo vïng nµy g©y thiÖt h¹i lín v× ma lò vµ giã m¹nh. 4. Thuû v¨n * CÇu b¾c qua suèi Kh¸nh B×nh, mét phô lu cÊp 3 cña s«ng Thu Bån. V× thÕ, chÕ ®é thñy v¨n cña suèi nµy còng mang nh÷ng nÐt chung víi chÕ ®é thñy v¨n cña s«ng Thu Bån. * Mïa lò thêng b¾t ®Çu tõ th¸ng X vµ kÕt thóc vµo th¸ng XII víi lîng dßng ch¶y chiÕm vµo kho¶ng 65% lîng dßng ch¶y c¶ n¨m. Lîng dßng ch¶y lín nhÊt thêng xuÊt hiÖn vµo th¸ng X hay th¸ng XI. * Mïa c¹n b¾t ®Çu vµo th¸ng I vµ kÕt thóc vµo th¸ng IX lîng dßng ch¶y mïa c¹n chiÕm kho¶ng 35% lîng dßng ch¶y c¶ n¨m. Thêi kú c¹n nhÊt lµ th¸ng IV vµ thêng chiÕm kho¶ng 2% lîng dßng ch¶y c¶ n¨m. * QTK = 495,00 m3/s. * HTK = 18,97m. * HMin = 8,64m. * HTC = 8.64m. * VTK = 1,57m/s. * BTN = 59,50m. iv. giíi thiÖu kÕt c©ó toµn cÇu * Khæ cÇu 4m.dïng chung cho xe c¬ giíi vµ ngêi ®i bé 2x0,5m. * CÇu cã 3 nhÞp, mçi nhÞp cã hai dÇm däc. DÇm däc lµ dÇm Bª t«ng cèt thÐp thêng, cã tiÕt diÖn lµ h×nh ch÷ T, c¸ch nhau 2,4m vµ cã dÇm ngang. ChiÒu dµi dÇm däc lµ 21m. 4 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 * MÆt cÇu gåm cã hai líp. Líp phßng níc gåm hai líp Bitum nhùa ®êng vµ mét líp v¶i Ami¨ng. Líp mÆt cÇu Bª t«ng líi thÐp Φ6 ®an « 10x10cm dµy 8÷11cm. ChiÒu dµi toµn cÇu lµ 64,80m. * CÇu cã hai mè. Mè phÝa Trung Phíc th©n mè kiÓu têng Bª t«ng cèt thÐp, cã têng c¸nh b»ng Bª t«ng ng¨n ®Êt ë hai bªn. Mãng mè vµ têng c¸nh lµ mãng n«ng ®Æt trªn nÒn thiªn nhiªn. Mè phÝa QuÕ L©m th©n mè kiÓu têng Bª t«ng cèt thÐp cã têng c¸nh b»ng Bª t«ng ng¨n ®Êt ë hai bªn. Mãng mè vµ têng c¸nh lµ mãng cäc Bª t«ng cèt thÐp 30x30cm. * Trô T1 cã d¹ng th©n ®Æc kiÓu hai ®Çu trßn R=30cm, Bª t«ng cèt thÐp. Mãng trô lµ mãng n«ng ®Æt trªn nÒn thiªn nhiªn. Trô T2 cã d¹ng th©n ®Æc kiÓu hai ®Çu trßn R=30 Bª t«ng cèt thÐp. Mãng trô lµ mãng cäc Bª t«ng cèt thÐp 30x30cm. * §êng dÉn vµo cÇu lµ ®êng Giao th«ng n«ng th«n lo¹i A. ChiÒu dµi ®¬ng phÝa Trung Phíc lµ 179,70m. ChiÒu dµi ®êng phÝa QuÕ L©m lµ 182,30m. Bm = 3,50m, Bn = 5,00m, Bl = 2x0,75m. KÕt cÊu mÆt ®êng gåm 2 líp. Líp trªn ®¸ d¨m l¸ng nhùa tiªu chuÈn5,5Kg/cm2 dµy 10cm. Líp díi ®¸ d¨m tiªu chuÈn dµy 20cm. LÒ ®êng gia cè b»ng ®¸ th¶i dµy 10cm, mçi bªn réng 0,75m. 5 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] 6 Tel : 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 PhÇn ii. thiÕt kÕ thi c«ng kÕt cÊu trô cÇu i. nhiÖm vô ®îc giao ThiÕt kÕ thi c«ng vµ thiÕt kÕ tæ chøc thi c«ng kÕt cÊu trô T2 cÇu Km3 X· QuÕ Ninh-HuyÖn QuÕ S¬n -TØnh Qu¶ng Nam. ii. Giíi thiÖu chi tiÕt 1. Giíi thiÖu cÊu t¹o trô cÇu t2 * Trô T2 cã cÊu t¹o lµ trô ®Æc, hai ®Çu trßn b¸n kÝnh R= 30cm. Trô cã kÝch thíc 7,60x1,2x11,27m. Cao ®é ®Ønh trô 21,17m. Cao ®é ®Ønh xµ mò 11,65m. Xµ mò cã chiÒu dµy 60cm. Trªn xµ mò xã c¾m nh÷ng thÐp neo dÇm ngang. Kho¶ng c¸ch c¸c thÐp chê neo dÇm ngang theo ph¬ng däc cÇu lµ 65cm,theo ph¬ng ngang cÇu lµ 140cm. Mãng cña trô cÇu T2 lµ mãng cäc Bª t«ng cèt thÐp. * Mãng cäc gåm 18 cäc Bª t«ng cèt thÐp. Theo ph¬ng däc cÇu lµ 6 hµng theo ph¬ng ngang cÇu lµ 3 hµng cäc. BÖ mãng cã tiÕt diÖn lµ 8x3,5x1,5m. * Cäc Bª t«ng cèt thÐp cã tiÕt diÖn 30x30cm,chiÒu dµi cäc lµ 9,4m. 2. §Þa h×nh, ®Þa chÊt, thuû v¨n * §Þa h×nh x©y trô cÇu T2 t¬ng ®èi b»ng ph¼ng, mùc níc ë ®©y thÊp so víi ®¸y s«ng lµ 0.24m thuËn tiÖn cho viÖc thi c«ng trô. * §Þa chÊt khu vùc x©y trô cÇu T2 : Theo mòi khoan ®¹i chÊt QL3 ta thÊy ®¹i chÊt t¹i ®©y cã 3 tÇng ®Êt. TÇng mÆt lµ líp sÐt x¸m n©u, x¸m ®en tr¹ng th¸i ch¶y dÎo ®«i chç xen kÏ c¸t sÐt, c¸t. Líp tiÕp theo lµ líp c¸t h¹t th« mµu x¸m tr¾ng lÉn s¹n ë tr¹ng th¸i b·o hßa níc. Líp cuèi cïng la líp ®¸ GranoRiolit phong hãa nÆng mµu x¸m tr¾ng x¸m xanh. * MNTK:18,97m * MNTN:8,64m * MNTC:8,64m * VTK :1,s57m/s 3. C¸c ph¬ng ph¸p thi c«ng trô cÇu t2 * Ph¬ng ¸n 1: San ñi mËt b»ng,t¹o mÆt b»ng ®Ó cho bóa thi c«ng ®ãng cäc.§¾p bê v©y ®Êt ®µo hè mãng thi c«ng bÖ cäc vµ thi c«ng trô cÇu. 7 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 * Ph¬ng ¸n 2 : §¾p bê v©y ®Êt lµm sµn ®¹o ®Ó cho gi¸ bóa di chuyÓn ®ãng cäc. §µo hè mãng thi c«ng bÖ cäc vµ thi c«ng trô cÇu * Ph¬ng ¸n 3 : §ãng cäc trªn hÖ thèng phao chuyªn dông, sau ®ã ®¾p bê v©y ®Êt thi c«ng bÖ mãng va thi c«ng trô cÇu. * V× ®Þa h×nh ë ®©y t¬ng ®èi b»ng ph¼ng thuËn tiÖn cho viÖc thi c«ng,mÆt kh¸c mùc níc thi c«ng ë ®©y thÊp 0,24m nªn ta thÊy ph¬ng ¸n1 san ñi mÆt b»ng cho gi¸ bóa ®ãng cäc råi ®¾p bê v©y ®Êt ®µo hè mãng thi thi c«ng mãng vµ trô cÇu. §Ó thi c«ng hè mãng cã c¸c ph¬ng ¸n nh hè mãng ®µo trÇn, chèng v¸ch hè mãng b»ng v¸n l¸t, chèng hè mãng b»ng têng cäc v¸n. V× ®Þa chÊt thi c«ng ë ®©y cã tÇng ®Êt sÐt æ ®Þnh nªn ta chän ph¬ng ¸n thi c«ng b»ng hè mãng ®µo trÇn víi taluy ®µo 1:1. iii. c¸c bíc thiÕt kÕ thi c«ng trô t2 1.Bè trÝ mÆt b»ng thi c«ng. 2.CÊu t¹o b·i ®óc cäc. 3.TiÕn hµnh s¶n xuÊt cäc. 4.ThiÕt kÕ cÊu t¹o v¸n khu«n cäc vµ tÝnh to¸n v¸n khu«n cäc. 5.Tæ chøc ®ãng cäc 6.ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n bê v©y ®Êt. 7.ThiÕt kÕ cÊu t¹o v¸n khu«n bÖ mãng vµ tÝnh to¸n v¸n khu«n bÖ mãng. 8.ThiÕt kÕ v¸n khu«n trô cÇu vµ tÝnh to¸n v¸n khu«n trô cÇu. iv. thiÕt kÕ thi c«ng trô cÇu t2 theo ph¬ng ¸n ®· chän 1. Bè trÝ mÆt b»ng thi c«ng *Ta tiÕn hµnh ®Þnh vÞ bÖ mãng,®Þnh vÞ vÞ trÝ cäc ®Ó ®ãng cäc.Dïng m¸y ñi san ñi mÆt b»ng t¹o mÆt b»ng thi c«ng. 2. ThiÕt kÕ tû lÖ cÊp phèi bª-t«ng * V× cäc bª-t«ng cèt thÐp, bÖ mãng vµ trô cÇu ®îc thiÕt kÕ bª-t«ng m¸c 300 vËy nªn ta thiÕt kÕ tû lÖ phèi hîp bª-t«ng chung cho cäc bª-t«ng cèt thÐp,bÖ mãng vµ trô cÇu. Bª-t«ng Mac300 * R28 = 300 KG/cm2 . * Yªu cÇu vËt liÖu : + Xi-m¨ng Pooc-L¨ng PC40 cã: 8 Website: - http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 Rx = 400 KG/cm2 . Khèi lîng riªng xi-m¨ng: γax = 3,1 (Kg/dm3) Khèi lîng riªng thÓ tÝch xi-m¨ng: γox = 1,3 (Kg/dm3) + C¸t vµng dïng c¸t cã chÊt lîng tèt, kh«ng lÉn t¹p chÊt,®¶m b¶o tiªu chuÈn cÊp phèi - Khèi lîng riªng c¸t: γac = 2,62 Kg/dm3 - Khèi lîng riªng thÓ tÝch c¸t: γoc = 1,46 Kg/dm3 - §é Èm cña c¸t Wc = 3% + §¸ d¨m 2x4 cã cêng ®é cao, kh«ng lÉn t¹p chÊt. §¸ cã ®êng kÝnh lín nhÊt Dmax= 4 (cm) - Khèi lîng riªng ®¸: γad = 2,4 Kg/dm3 - Khèi lîng riªng thÓ tÝch ®¸: γod = 1,46 Kg/dm3 - §é Èm cña ®¸ Wd = 3% + Tra b¶ng 5-7 gi¸o tr×nh VLXD øng víi ®é sôt S n= 5 cm cã lîng níc t¬ng øng lµ 180 lit. Do cèt liÖu lµ ®¸ d¨m nªn lîng níc t¨ng thªm 10lit.Cèt liÖu ®Ó phèi hîp bª-t«ng dïng cèt liÖu cã hÖ sè A = 0,6 + N= 180+10=190 lit. + TÝnh tû lÖ N x Ax * R x 0,65 * 400 N = = x R 28 + 0,5 * Ax * R x 300 + 0,5 * 0.65 * 400 = 0,6 +TÝnh lîng xi m¨ng: X= N ( N / x) Víi Dmax = 4cm, Sn =5cm tra b¶ng vËt liÖu x©y dùng ta cã lîng níc cho 1m3 bª t«ng lµ 180 lÝt. + X¸c ®Þnh lîng ®¸ cho 1m3 bª-t«ng. X= N 190 = =317 ( N / x ) 0,6 (Kg) + X¸c ®Þnh lîng ®¸ cho 1m3 bª-t«ng §= 1000 α * rd 1 + γ ad γ od -γa® lµ khèi lîng riªng ®¸ 9 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 -γo® lµ khèi lîng thÓ tÝch ®¸ -r® lµ ®é rçng cña ®¸. rd = γ ad − γ od 2,4 −1,6 = = 0,33 γ ad 2,4 1000 VËy § = 1 + α .V d γ ad γ od = 1000 1,38 * 0,41 1 + 2,7 1,6 = 1460 Kg + TÝnh lîng c¸t dïng trong 1m3 bª t«ng:   X   γ ax C = 1000 −  + D γ da  + N  .γ ca    317 1460  + +190 . 2,62 1000 − 2,4  3,1   C= C = 525 Kg + Ta cã tû lÖ cÊp phèi cña bª t«ng lµ: X X X C X 317 N = ; =0,6 D 1 1,6 4,6 X X + Nhng thùc tÕ ë ngoµi hiÖn trêng c¸c vËt liÖu c¸t,®¸, xi-m¨ng.... ®Òu cã ®é Èm.V× vËy ta ph¶i tïy thuéc vµo ®é Èm cña tõng lo¹i vËt liÖu mµ ®iÒu chØnh l¹i tû lÖ cÊp phèi cña bª-t«ng cho phï hîp -§iÒu chØnh tû lÖ cÊp phèi bª-t«ng theo ®é Èm: N C § N     thùc tÕ = − . Wc + Wd  X X X X   N  X 1460   525  * 3% + 3%  = 0,41  tt = 0,6 −  317   317  + TÝnh lîng ®¸ thùc tÕ cho 1m3 bª t«ng: D D tt = (1 +Wd ) = 1460 (1 + 3% ) = 4,74 X X 317 +TÝnh lîng c¸t thùc tÕ cho 1m3 bª t«ng C C = (1 +Wc ) = 525 (1 + 3% ) = 1,65 X X 317 + Tû lÖ phèi hîp cña bª t«ng ®· ®îc ®iÒu chØnh theo ®é Èm lµ: X X X C X D X = 317 N ; =0,41 1 1,65 4,74 X + VËy sè vËt liÖu thùc tÕ lµ: (dïng cho 1m3 bª t«ng). Xi-m¨ng = 317 (Kg) 10 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 Níc = 317 * 0,41 = 129,97 (lÝt) C¸t = 317 * 1,65 = 523,05 (kg) §¸ = 317 * 4,74 = 1502,58 (kg) TÊt c¶ lîng vËt liÖu ë trªn cho 1m3 bª t«ng lµ cèt liÖu ®· ®îc tÝnh c¸ Èm ít ngoµi hiÖn trêng, ®¶m b¶o ®é sôt vµ cêng ®é. + TÝnh khèi lîng vËt liÖu cho mét mÎ trén. M¸y trén bª t«ng cã dung tÝch thïng trén 400l Vm = 400 lÝt TÝnh hÖ sè s¶n lîng β β= 1000 1000 = = 0,65 X C D 317 523,05 1502,58 + + + + γ ox γ oc γ od 1,3 1,4 1,6 + X: Lîng xi-m¨ng cho 1m3 bª-t«ng. + C: Lîng c¸t cho 1m3 bª-t«ng. + §: Lîng ®¸ cho 1m3 bª-t«ng. - Lîng vËt liÖu thùc tÕ cho 1 mÎ trén cña m¸y Vm lµ: - Lîng xi-m¨ng cho mét mÎ trén Xm Xm = V m .β. X 400 * 0,65 * 317 = =92,7 Kg 1000 1000 - Lîng xi-m¨ng cho mét mÎ trén Xm Cm = V m .β . C 400 * 0,65 * 523,05 = =135,9 Kg 1000 1000 Lîng ®¸ cho mét mÎ trén Xm §m = V m .β .D 400 * 0,65 *1502,58 = = 390,67 Kg 1000 1000 Lîng níc cho mét mÎ trén Xm Nm = V m .β.N 400 * 0,65 *129,97 = = 33,79 lit 1000 1000 3. ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n v¸n khu«n cäc. *V¸n khu«n cäc ®îc sö dông lµ gç nhãm VI cã cêng ®é chÞu uèn Ru = 144Kg/cm2. V¸n khu«n ®îc theo thiÕt kÕ kiÓu v¸n khu«n liªn hîp ®Ó ®æ bª t«ng cäc. * Chän v¸n khu«n cã cÊu t¹o chiÒu dµy b= 4cm, chiÒu réng a= 15cm. NÑp ®øng vµ c¸c thanh gi»ng cã tiÕt diÖn 4x4cm. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai thanh nÑp lµ 0,8m. Chän bu_l«ng gi»ng Φ14, CT3, cã Rn = 1900Kg/cm2. 11 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 4. ThiÕt kÕ v¸n khu«n cäc 5. TÝnh to¸n v¸n khu«n cäc a. TÝnh to¸nvµ kiÓm tra v¸n thµnh *X¸c ®Þnh chiÒu cao biÓu ®å cña ¸p lùc ®Èy ngang cña bª t«ng h bd = h4h= 0.3m. *hbd=0.3m = hvk= 0.3ms *hbd = 0.3m<1m ⇒ Cã ¸p lùc xung kÝch khi ®æ bª t«ng *h4h = 0.3m < R = 0.75m⇒BiÓu ®å cã d¹ng h×nh tam gi¸c *Ta coi v¸n lµm viÖc nh mét dÇm gi¶n ®¬n,chÞu t¸c dông cña t¶i träng ph©n bè ®Òu lµ qv. KhÈu ®é tÝnh to¸n lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai nÑp ®øng. Coi biÓu ®å bª t«ng lµ h×nh ch÷ nhËt ta cã trÞ sè ¸p lùc P 12 TC BT http://www.docs.vn Website: Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 S¬ ®å tÝnh to¸n v¸n thµnh lµ: q 15(cm) 4(cm) Lv=0.8 m BiÓu ®å ¸p lùc bª t«ng Lv=0.8 8.88m m m Hb® 0,3 m 3 2 Ta cã: P TC BT = γBT . H = 2500 kg/m x 0,3m = 750 (kg/m ). + ¸p lùc ngang do xung kÝch lµ Pxk = 200 kg/m2 + T¶i träng tiªu chuÈn: 2 q TC = P TC V BT . bv =750 (kg/m ) x 0,15 (m) = 112,5 kg/m) +T¶i träng tÝnh to¸n: q ttv = P TC BT . n1 + Pxk x n2 (n1, n2 lµ hÖ sè vît t¶i n1 = n2 = 1,3) 2 ⇒ q ttv = 1,3 (p TC BT + pxk) = 1,3 (750 + 200) = 1235 (kg/m ) - KiÓm tra v¸n thµnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n I. -σ= M W < R u = 144 KG/cm2 - X¸c ®Þnh c¸c ®Æc trng h×nh häc M« men kh¸ng vèn bv .δ 2 15 x 4 2 = = 40(cm) 2 W= 6 6 M«men qu¸n tÝnh J= b . δ3 15 . 4 3 = =80 (cm 4) 12 12 M«men uèn lín nhÊt M= q vTT .lv 2 1235 x 0.5 2 = = 38,59 ( KG.m) 8 8 M = 3859 (KG.cm) øng suÊt ph¸t sinh: σ= M 3859 = W 40 = 96,48 Kg/cm2 < Ru= 144 Kg/cm2 13 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 VËy v¸n thµnh ®¹t yªu cÇu vÒ cêng ®é. - KiÓm tra v¸n thµnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n II. f l 5q vTC . lv 3  f  1 ≤  = = 384 EJ  l  400 +E : Moduyn ®µn håi cña gç lµm v¸n khu«n E = 85000 (kg/cm2) VËy 5 *1,125 * 50 3 f 1 = = l 384 * 85000 * 80 743 Ta thÊy f f  1 <  = l  l  400 V¸n thµnh ®¹t yªu cÇu vÒ ®é vâng ⇒KÕt luËn: VËy v¸n thµnh ®ñ kh¶ n¨ng lµm viÖc b. TÝnh to¸nvµ kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña thanh nÑp ®øng: *S¬ ®å tÝnh to¸n thanh nÑp ®øng. q 4cm 0.15m 4cm 30c m * NÑp ®øng cã tiÕt diÖn 4* 4 cm * Coi nÑp ®øng lµ mét dÇm gi¶n ®¬n cã khÈu ®é tÝnh to¸n lµ hai bu-long Ln = 0.15m * §æi biÓu ®å ¸p lùc bª t«ng sang biÓu ®å t¬ng ®¬ng. P td = Fbd hbd BiÓu ®å ¸p lùc Ta cã: P TC BT P = γBT . hbd = 2500 kg/m3 x 0,3m = 750 Kg/m2. VËy ¸p lùc t¬ng ®¬ng. Pt® Pt® = Fbd hbd = 750 * 0,3 = 375 Kg / m 2 0,3 * 2 * X¸c ®Þnh cêng ®é lùc ph©n bè trªn nÑp qtcn = Ptd*lv qtcn = 375*0,5 = 187,5 KG/m qttn = n*(Ptd* Pxk)*lv + n : HÖ sè vît t¶i , n = 1,3 qttn = 1,3*(375+ 200)*0,5 = 373,75 Kg/m. qttn =3,7375KG/cm. * X¸c ®Þnh c¸c ®Æc trng h×nh häc + M« men kh¸ng uèn: 14 Pt® http://www.docs.vn Website: W= Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 bδ 2 4 * 4 2 = =10.66 cm 3 6 6 * M« men qu¸n tÝnh +J = b. δ 3 4.4 3 = = 21.33 (cm4) 12 12 M«men uèn lín nhÊt M= 2 q ntt . l nep 8 3,7375 * 50 2 = =1167,96 Kg .cm 8 * KiÓm tra thanh nÑp ®øng theo TTGHI σ= M 1167,96 = W 10,66 = 109,56 Kg/cm2 < R ui = 144 kg/cm2 VËy nÑp ®øng ®¹t yªu cÇu vÒ cêng ®é theo TTGHI - KiÓm tra nÑp ®øng theo tr¹ng th¸i giíi h¹n II. f l = 5q nTC . lv 3  f  1 ≤  = 384 EJ l 400   E : Moduyn ®µn håi cña gç lµm v¸n khu«n E = 85000 (kg/cm2) VËy 5 *1,875 * 50 3 f 1 = = l 384 * 85000 * 21,33 594 Ta thÊy f f  1 <  = l l 400   VËy nÑp ®øng ®¹t yªu cÇu vÒ ®é vâng. ⇒ KÕt luËn: NÑp ®øng ®¶m b¶o kh¶ n¨ng lµm viÖc. 15 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 c. KiÓm tra bu-l«ng gi»ng Chän bu-l«ng gi»ng d14, CT3 ,Rn = 1900KG/cm2. Lùc kÐo bu-l«ng gi»ng Tk = qttn * Ln = 1340,56*0,3 = 402,168 KG T 402,168 * 4 k σ = F = 3,14 *1,4 2 = 261,38 KG/cm2. min Fmin : DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña bu-l«ng VËybu-l«ng gi»ng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc 6. TÝnh to¸n chän bóa ®ãng cäc. *Khi cäc BTCT cêng ®é ®¹t h¬n 70% míi ®em vËn chuyÓn vµ kª lªn hai ®iÓm bè trÝ mãc treo. a. Chän bóa ®ãng cäc: * ChiÒu dµi cña cäc lµ 9,4 m * MÆt c¾t ngang ®Þa chÊt nh sau : + Líp 1: L= 5,92m; α=1; ftc1 = 4,1 T/m2. + Líp 2: L= 6,18m; α=1; ftc2 = 5,8 T/m2. *Bóa ®ãng cäc ph¶i tho¶ m·n hai yªu cÇu sau: + Bóa ph¶i ®ñ n¨ng lîng cÇn thiÕt ®Ó ®¸p øng yªu cÇu vÒ søc chÞu t¶i cÇn thiÕt. +N¨ng lîng xung kÝch cña bóa ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: 16 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 W (E) ≥ 25 Pc -W hoÆc E lµ n¨ng lîng xung kÝch cña bóa KG .m - Pc lµ søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn T Pc = k1*m2*(U*∑αi*ftci*li + F*Rtc) - k1 = HÖ ®ång nhÊt cña vËt liÖu k1 = 0,7 - m2 = HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m2 =0,9 -U: Chu vi cña cäc. U= 0,3*4=1,2m2 -αi = HÖ sè phô thuéc vµo lo¹i ®Êt vµ ®iÒu kiÖn ®ãng cäc αi = 1 -ftci: Cêng ®é cña lùc masat c¶n cña ®Êt phô thuéc vµo ®Êt nÒn vµ chiÒu s©u trung b×nh cña líp ®Êt mµ cäc ®i qua -Rtc: Lùc kh¸ng tiªu chuÈn cña ®Êt nÒn ë díi mòi cäc. Rtc = 320T/m2. Pc = 0,7*0,9* 1,2*[(1*4,1*5,92)+(1*5,8*6,18)]+0,09*320 = 63,59 TÊn. *KiÓm tra ®iÒu kiÖn cÇn: W ≥ 25 Pc =25*63,59 = 1589,75 KGm Tra trong sæ tay thi c«ng lÊy W = 2000KGm cña lo¹i bóa C330 cã Q tb= 4200 Kg *KiÓm tra ®iÒu kiÖn ®ñ. Q+ q W ≤k + Q: lµ träng lîng toµn bé cña bóa Kg +k: lµ hÖ sè thÝch dông cña bóa.Cäc bªt«ng cèt thÐp,bóa DIEZEN, k= 5. +q: lµ träng lîng cäc c¶ ®Öm ®Çu cäc vµ cäc dÉn Kg -q = q1 + q2. -q1 lµ träng lîng cäc -q1 = 0,3*0,3*9,4*2,6 = 2,199 TÊn -q2 lµ träng lîng cäc dÉn. b. ThiÕt kÕ cäc dÉn Dïng hai thanh thÐp [360 mçi thanh cã chiÒu dµi 3mÐt träng lîng 1 mÐt ®µi lµ 41,9 Kg/m. §Çu díi c¸c dÉn hµn 4 thÐp gãc L vµo 4 gãc ®Ó chôp vµo ®Çu cäc cã träng lîng 1mÐt dµi lµ 15,2 kg. Trêng hîp nµy ta sö dông thªm c¸c b¶n ®Öm, b¶n gi»ng nh cÊu t¹o b»ng thÐp tÊm δ = 0,8 (cm). 17 http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 0,5 3m 360mm Website: 360mm VËy toµn bé träng lîng cäc dÉn lµ: +q2 =41,9 * 4 * 2 + 15,2 * 0,7 * 4 = 377,76 (Kg) (70 cm thÐp L) +Träng lîng b¶n ®Öm vµ b¶n gi»ng lÊy b»ng 20 Kg. ⇒ q = q1 + q2 + 20 = 2199 + 377,76 + 20 = 2576,76 Kg ⇒ Q + q 4200 + 2576,76 = = 3,38 < k = 5 W 2000 Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn *VËy ta chän lo¹i bóa C330 cã W = 2000 KGm *Qqb = 4200 (Kg), Qxk = 2500 (Kg) *Ta chän gi¸ bóa v¹n n¨ng b»ng kim lo¹i cã cù ly hai ®êng ray lµ 4,5m Søc n©ng 14 T, träng lîng gi¸ lµ 20T. c. TÝnh ®é chèi cña cäc *TÝnh chiÒu cao r¬i cña bóa. H H= 0,1*W 0,1* 2000 = = Q XK 2,5 80 (cm) . H = 0,8 (m) *§é chèi cña cäc ®îc tÝnh theo c«ng thøc e= Q + K 2 *q n. * F * Q * H . N tt * ( N tt + n * F ) Q +q +K lµ hÖ sè ®ång nhÊt cña ®Êt lÊy K = 0,7 18 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 +q lµ träng lîng cäc kÓ c¶ cäc dÉn nÕu cã vµ ®Öm ®Çu cäc (Kg) +Q träng lîng phÇn xung kÝch Q = 2,5 (T) +F diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cäc F = 900 (cm2). +n phô thuéc vµo vËt liÖu lµm cäc vµ ®iÒu kiÖn ®ãng cäc tra b¶ng 3-12 ta cã n = 0,015 T/cm2 H lµ chiÒu cao r¬i cña bóa (cm), N tt kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cäc = 63,59 (T) * VËy ta cã ®é chèi: e= 0,015 * 900 * 2,5 * 80 2,5 * 0,7 2 * 2576,76 * 63,59 * (63,59 +0,015 * 900) 2,5 + 2576,76 e = 1,77 cm d. ThiÕt kÕ sµn ®¹o ®ãng cäc *Sµn ®¹o ®îc cÊu t¹o b»ng 2 thanh ray, ®Æt lªn c¸c thanh tµ vÑt vµ c¸c thanh tµ vÑt nµy ®Æt trùc tiÕp lªn mÆt ®Êt. Ray P25 ®Æt trªn c¸c tµ vÑt 16 x 20 x 220 (cm) Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh tµ vÑt lµ 0,5 (m) *TÝnh to¸n ®êng ray +S¬ ®å tÝnh to¸n coi ray lµ mét dÇm liªn tôc cã c¸c gèi lµ c¸c tµ-vÑt +Qua s¬ ®å cÊu t¹o ta thÊy ray lµm viÖc nh mét dÇm liªn tôc, t¶i träng t¸c dông lµ t¶i träng tËp trung +Trêng hîp nguy hiÓm nhÊt khi t¶i träng t¸c dông lµ b¸nh tríc cña gi¸ bóa lªn gi÷a nhÞp ray. +Ptd = Q gi ¸ bóa + Q bóa + q cäc 2 +Qgi¸ bóa = 20 tÊn = 20.000 (Kg) +Qbóa = 4,2 tÊn = 4.200 kg -qcäc = 0,3 * 0,3 * 9,4 * 2.600 = 2199,6 (Kg). +Ptd = 20000 + 4200 +2199,6 =13199,8 ( Kg ) 2 +Ptd = 13199,8 (Kg) +M« men uèn tÝnh theo c«ng thøc: M= 1,3 * Ptd * L 1,3 *13199,8 * 50 = = 6 6 142997,83 Kgcm +M« men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn ra tra b¶ng ta cã: -W = 100.2 (cm3) 19 Website: http://www.docs.vn +σ = Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 142997,83 M = =1427,12 ( Kg / cm 2 ) W 100,2 Ta thÊy σ = 1457,48 kg/cm2 < R thÐp = 2100 (Kg/cm2) u ⇒ ray P25 ®ñ ®iÒu kiÖn lµm viÖc. 7. ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n thi c«ng bÖ mãng §Ó thi c«ng bÖ mãng ta ph¶i d¾p bê v©y ng¨n níc,®µo hè mãng råi míi thi c«ng bÖ mãng a. ThiÕt kÕ vµ thi c«ng vßng v©y ng¨n níc: * C¨n cø vµo mùc níc thi c«ng vµ ®Þa h×nh thùc tÕ ta cã: +Cao ®é thÊp nhÊt t¹i ®¸y lßng s«ng thiªn nhiªn lµ: 8,4 m, cao ®é mÆt níc MNTN lµ 8,64m. +VËy chiÒu cao møc níc t¹i ®iÓm thÊp nhÊt lµ: 8,64 - 8,4 = 0,24 m +Cao ®é ®¸y mãng lµ 8,40 m. Nªn ph¶i thiÕt kÕ bê v©y ng¨n níc. +Khi ta chÆn bê v©y mùc níc bÞ d©ng lªn mét ®o¹n v× khi ®ã lßng s«ng bÞ thu hÑp. Theo nguyªn t¾c thiÕt kÕ th× vßng v©y ng¨n níc ph¶i cao trªn mùc níc thi c«ng tõ 0,7 ÷ 1 (m) +BÒ réng mÆt trªn cïng bê v©y tõ 1 ÷ 2 (m). +VËy chiÒu cao bê v©y lµ: H = 0,24 + 0,7 = 0,94 (m). +Ta chän bê v©y ®Êt ®Ó ng¨n níc. Dïng h×nh thøc ®¾p lÊn cã t¸c dông ®Çy bïn ra xa. +Chän ta luy bê v©y phÝa ngoµi 1: 1,5 phÝa trong lµ 1:1.V× vËn tèc níc v=1,57m/s > 1m/s nªn phÝa ngoµi bê v©y ta gia cè thªm ®¸ héc +ChiÒu réng bê v©y lµ 1 (m). +Chän bê v©y phÝa trong c¸ch miÖng hè mãng lµ 1 (m). 20