ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN CTGTTP
MỤC LỤC
VI .10.1 TÝNH TO¸N MÈI NÈI CHO THANH BIªN:
…………………………………………179 5
I-1:CẤU TẠO NÚT GIAO KHÁC MỨC TRÊN CÁC ĐƠ THỊ VÀ TUYẾN
GIAO THƠNG 7
Nút giao ba nhánh ( ngã ba ) 7
Hình I.1 biểu diễn nhánh rẽ trái nửa trực tiếp 8
Hình I.2 biểu diễn nhánh rẽ dạng chữ Y 8
Hình I.3: Ngã ba dạng loa kèn (Trompete) 9
Hình I.4: Ngã ba dạng quả lê 10
Hình I.5: Ngã ba nhánh hình tam giác 10
Nút giao bốn nhánh ( ngã tư ) 10
Hình I.6: Nút giao hình hoa thị 11
Hình I.7: Nút giao nhánh rẽ trực tiếp 12
Hình I.9: Nút giao hình thoi 13
Nút giao nhiều nhánh: 13
Hình 1.9a: Nút giao nhiều nhánh 14
I-2:U CẦU KIẾN TRÚC CỦA KẾT CẤU TRONG NÚT GIAO THƠNG LẬP
THỂ 14
I-3:CẦU CONG TRONG NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ 14
Cơng nghệ thi cơng cầu cong 15
Mặt cắt kết cấu dầm bản 15
Dầm bản đặc 15
Hình I.10: Cắt ngang dầm bản đặc 16
Dầm bản rỗng 16
Hình I.11: Cắt ngang dầm bản rỗng 17
Chiều cao dầm bản 18
Hình I.13 18
CHƯƠNG II:THIẾT KẾ TỔ CHỨC NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG
VĂN 20
CHƯƠNG II:CẤU TẠO GIÀN CHỦ 72
II.1. mỈt c¾t c¸c thanh trong giµn chđ 72
II.1.1. Lo¹i mỈt c¾t mét thµnh ®øng 72
II.1.2. Lo¹i mỈt c¾t hai thµnh ®øng 73
II.2. CÊu t¹o thanh gi»ng, b¶n gi»ng, b¶n ng¨n 75
II.2.1. B¶n gi»ng 75
II.2.2. Thanh gi»ng 76
II.2.3. B¶n kht lç 77
II.3. CÊu t¹o nót giµn 77
II.3.1. Nguyªn t¾c cÊu t¹o nót giµn 78
II.3.1. C¸c lo¹i nót giµn 79
CHƯƠNG III: CẤU TẠO HỆ THỐNG DẦM MẶT CẦU 82
III.1 CÊu t¹o liªn kÕt dÇm däc dÇm ngang 82
a. DÇm däc ®Ỉt chång lªn dÇm ngang 82
b. Liªn kÕt cho biªn trªn cđa dÇm däc vµ dÇm ngang ®Ỉt ngang b»ng 83
c. Liªn kÕt dÇm ngang vµo giµn chđ 84
CHƯƠNG IV :CẤU TẠO HỆ LIÊN KẾT 88
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 2 LỚP:CTGTTP_K45
N TT NGHIP B MễN CTGTTP
IV.1. Khái niệm hệ liên kết 88
2.Hệ liên kết dọc dới 88
IV .2. Hệ liên kết dọc 89
IV .3. Hệ liên kết ngang 90
IV .4.Phần giàn đeo và mô hình thanh mạ của giàn hẫng 92
IV.5. Các cấu kiện tổ hợp 93
CHNG V:TO VNG V LP DNG 98
V.1. Tạo vồng hình học theo phơng thẳng đứng 98
V.2. kiểm soát độ vồng khi chế tạo nút giàn 101
CHNG VI:TNH TON CU GIN THẫP LIấN TC 2 NHP THEO
TIêU CHUẩN 22TCN 272 -05 103
VI 3.3 Tính toán mô men chẩy của mặt cắt: 120
VI3.4 Xác định hệ số phân bố ngang của các dầm dọc K
M
K
V
120
VI 3.5. Tính nội lực tác dụng lên dầm dọc .121
VI 3.6. Tính duyệt 125
VI.4:THIT K DM NGANG 130
VI.4.1. Đặc trng hình học của mặt cắt ngang dầm ngang 130
VI.4.2. Xác định mômen dẻo của mặt cắt dầm 130
VI.4.3. Tĩnh tải tác dụng từ dầm dọc xuống dầm ngang 131
VI.4.4. Hoạt tải tác dụng lên dầm ngang 131
VI.4.5. Tổng hợp hiệu ứng lực của dầm ngang 132
VI.4.6. Tính duyệt 132
VI.5:THIT K L NGI I 138
VI.5.1 Đặc trng tiết diện dầm 138
VI.5.2 Tính tải trọng tác dụng lên phần lề ngời đi 138
VI.5.3 Tính mômen dẻo và mô men chẩy của mặt cắt 139
VI.5.4. Kiểm toán dầm dọc phụ: 139
VI.5.5. Tính duyệt 139
VI.6:THIT K BN MT CU 145
VI.6.1 Vật liệu: 145.
VI.6.2 Phơng pháp chung tính bản mặt cầu: 145
VI.6.3 Tính toán sơ đồ bản kê hai cạnh 147
VI.6.4. Sơ đồ tính toán bản hẫng: 149
VI.6.5 Tính và bố trí cốt thép bản mặt cầu: 150
SVTH:NGUYN ANH PHC 4 LP:CTGTTP_K45
N TT NGHIP B MễN CTGTTP
VI.7:THIT K GIN CH 156
ĐHGTVT, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô
trong trường ĐHGTVT nói chung và các thầy cô trong Khoa Công trình nói riêng em đã tích
luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sư tương lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu kiến
thức tại trường , đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua của mỗi
sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của các
thầy cô giáo trong bộ môn CTGTTP, đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của :
+ Giáo viên hướng dẫn : - Th.s Nguyễn Thị Tuyết Trinh.
- Th.s Phạm Duy Anh.
Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ còn có hạn chế nên trong tập Đồ án này
chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn
chỉ bảo để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp và vững vàng về trình độ chuyên môn khi
công tác thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn !
TPHCM, tháng 05 năm 2008.
Sinh viên
Nguyễn Anh phước
PHẦN I:THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THÔN G LẬP THỂ
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU CONG
TRONG CÁC NÚT GIAO LẬP THỂ
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 6 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
I-1:CẤU TẠO NÚT GIAO KHÁC MỨC TRÊN CÁC ĐÔ THỊ VÀ TUYẾN GIAO
THÔNG.
Tuỳ theo tính chất quan trọng và lưu lượng xe thết kế các luồng xe mà người ta
chọn các loại nút giao khác mức hoặc nút giao đồng mức.
Nút giao khác mức là điểm giao giữa các tuyến giao thông, khi đó các luồng xe
chuyển hướng từ một tuyến sang một tuyến khác trên những cao độ khác nhau và các
luồng xe khi lưu thông hạn chế xung đột với nhau. Các nút giao khác mức thường
được xây dựng tại điểm giao nhau của các tuyến đường với đường cao tốc, xa lộ hay
rẽ phải hình quả lê. Loại này các nhánh rẽ bằng cầu vượt cong, có mặt
bằng đối xứng chiếm dụng diện tích nhỏ và kiến trúc đẹp .
Hình I.4: Ngã ba dạng quả lê
• Nút giao ngã ba nhánh hình tam giác: Trong nút giao này các nhánh rẽ
trái nửa trực tiếp bố trí trên các cầu cong ba tầng. Loại nút giao này dùng
thiết kế khi các dòng xe rẽ trái cần tốc độ cao. Nút giao này đẹp nhưng
chiều dài cầu lớn do phải bố trí trên nhiều tầng cầu vượt.
Hình I.5: Ngã ba nhánh hình tam giác.
Nút giao bốn nhánh ( ngã tư ).
• Nút giao hình hoa thị:
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 10 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
Hình I.6 thể hiện nút giao hình hoa thị là dạng nút giao cơ bản, có các chỉ tiêu
kinh tế tốt nhất để xây dựng nút giao các đường cao tốc. Nút giao hình hoa thị thường
được thiết kế khi lưu lượng xe vượt quá 1500 xe/h. Dạng nút giao này được biến tấu
thành niều dạng nút giao có các nhánh rẽ khác nhau như: Như nhánh rẽ hình nơ tròn,
hình nơ vuốt dài, hình nơ bóp bẹp, nhánh rẽ trực tiếp vuông góc , nhánh rẽ vận dụng.
Hình I.6: Nút giao hình hoa thị
• Nút giao nhánh rẽ trực tiếp:
Trên hình I.7 cho thấy một dạng nút giao khá phức tạp, các nhánh rẽ đều trực
tiếp, không xung đột. Nút giao này chỉ thiết kế cho điểm giao nhau của các đường cao
tốc nhiều là xe.
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 11 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
Hình I.7: Nút giao nhánh rẽ trực tiếp
• Nút giao hình cối xay gió: Nút giao hình cối xay gió thường nhiều tầng có độ
dốc dọc các nhánh lớn và tầm nhìn ở các đường cong lồi bị hạn chế. Nhưng nút
giao này chiếm diện tích nhỏ phù hợp khi bố trí trong các khu đô thị
Hình I.8: Nút giao hình cối xay gió
• Nút giao hình thoi: Khi giữa các đường cao tốc có độ chênh cao lớn người ta
Kết cấu mố trụ cầu có thể là cột hình tròn, hình ôvan hoặc hình vuông có xà mũ
thẳng hoặc cánh hẫng, kết cấu cần thanh mảnh tạo dáng kiến trúc đẹp, nếu có thể nên
thiết kế lẩn xà mũ trong kết cấu nhịp.
Trong phạm vi nút giao cần phải thiết kế cây xanh, vườn hoa và các trang trí cây
cảnh để tạo ra quang cảnh đẹp, hài hoà.
I-3:CẦU CONG TRONG NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ.
Trong nút giao khi các tuyến vượt là đường cong thì cầu cũng được thiết kế
cong, các yếu tố đường cong trên cầu sẽ được cân nhắc và theo yếu tố đường cong của
đường.
Câu vượt được thiết kế thẳng góc hoặc chéo phụ thuộc vào hướng tuyến đi bên
dưới. Góc chéo nên hạn chế < 45
o
.
Các cầu trên nhánh rẽ thường là cầu cong nối vào cầu vựơt chính và thông
thường có quy mô mặt cắt ngang nhỏ hơn cầu chính.
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 14 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
Công nghệ thi công cầu cong
Cầu cong bằng nhiều nhịp dầm thẳng nối tiếp được thi công bằng phương pháp
lao kéo dọc, hoặc bằng cẩu như các dầm giản đơn thông thường, bản mặt cầu được đổ
bê tông tại chỗ. Đôi khi các dầm cũng được đổ tại chỗ trên đà giáo.
Cầu dầm bản cong ƯST nhiều nhịp liên tục thường được thi công đổ tại chỗ trên
đà giáo cố định hoặc di động. Công nghệ thi công loại dầm này được trình bày chi tiết
hơn trong phần công nghệ thi công dầm bản cong.
Mặt cắt kết cấu dầm bản
Đã có nhiều công trình cầu được xây dựng với kết cấu nhịp bằng dầm bản nhịp
giản đơn hoặc liên tục bằng BTCT thường, BTCT ƯST. Dầm bản là loại hình kết cấu
có chiều cao thấp, tiết diện đặc hoặc rỗng bên trong bằng lỗ hình tròn hoặc vuông. Với
những nhịp nhỏ (<9m) bản thường được thiết kế đặc hình chữ nhật bằng BTCT
thường. Với những nhịp trung bình (9<L<25) dầm thường được thiết kế bằng BTCT
Hình I.10: Cắt ngang dầm bản đặc
Ưu điểm của dầm bản đặc là dễ bố trí cốt thép, dễ sử lý kết cấu trong phạm vi
các nhánh cong giao vào nhau, khả năng chống xoắn của dầm tốt và thi công đơn giản.
Nhược điểm của dầm bản đặc là chưa sử dụng tối đa khả năng của vật liệu và
tĩnh tải của dầm lớn.
Dầm bản rỗng
Khi thiết kế các nịp lớn để giảm trọng lượng tĩnh tải cũng như tiết kiệm vật liệu
dầm được thiết kế bằng tiết diện rỗng như hình I.11a, I. 11b, I. 11c.
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 16 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
b ) TiÕt diÖn rçng h×nh trßn
b ) TiÕt diÖn râng h×nh ch÷ nhËt
B
1
4
9
0
R=2000
b ) TiÕt diÖn râng l¾p ghÐp
B
1
0
0
0
3
0
0
~
5
0
5
0
1
4
9
0
47002850 2700 2850 28502850 2700
i = 1.5 %
14.106
R = 2000R = 2000
9
5
0
1
4
5
0
i = 1.5 %
4
7
0
R = 2000 R = 2000
9
5
0
R=2000
1
4
5
0
H
B
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
Một số thông số giữa chiều cao và chiều dài nhịp như sau:
TT
Chiều dài
nhịp (m)
Chiều
cao bản
(cm)
Tỷ lệ L/H Loại kết cấu Áp dụng
1 7 30 1/23 BTCT Phổ biến
2 9 40 1/23 BTCT Phổ biến
3 12 52 1/23 BTCT/BTƯST Phổ biến
4 15 65 1/23 BTCT/BTƯST
Đường L-HL, Đường
HCM, QL1,QL18
5 18 75 1/24 BTƯST
Đường Láng-Hoà lạc,
Đường HCM, QL18
6 20 85 1/24 BTƯST QL18, QL6
7 22 100 1/22 BTƯST
QL18, QL6, Đường
HCM
8 24 100 1/24
Bản rỗng BTƯST
- Liên tục
Nút Ngã tư Mai Dịch
9 30 120 1/25
Bản rỗng BTƯST
điểm có tàu chạy qua là rất thường xun. Khi xảy ra tai nạn, mất an tồn giao thơng
do đường tại khu vực này khơng có giải phân cách cứng ,bề rộng đường hẹp nên hiện
tượng ùn tắc diễn ra nhiều giờ đồng hồ mặc dù vẫn có lực lượng cảnh sát giao thơng
tham gia điều khiển tại nút giao.
Quốc lộ 1A (QL1A) là tuyến đường xun suốt Việt Nam. Quốc lộ bắt đầu (km0 )
tại cửa khẩu Hữu Nghị Quan trên biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc. Nó kết thúc
tại điểm cuối ( Km 2301 +340 ) tại xã Năm Căn huyện Ngọc Hiến tỉnh Cà Mau. Quốc
lộ 1A trong suốt lịch sử của nó đã thúc đẩy sự phát triển của các địa phương mà nó đi
qua nhưng bản thân nó lại khơng được phát triển. Vì vậy QL1A đã khơng đáp ứng
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 20 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN CTGTTP
được nhu cầu lưu thơng của thời hiện tại. Nay QL1A đang được làm mới theo hướng
nâng cấp các đoạn xa đơ thị. Do đó mà đoạn qua ngã ba Đồng Văn giao với quốc lộ 38
thường sảy ra ùn tắc do q tải về lưu lượng trên QL1A,nên đường chính tại nút giao
thơng là tuyến QL1A được ưu tiên khi lưu thơng qua nút,còn tuyến phụ là tuyến QL38
thì các phương tiện lưu thơng có trách nhiệm chờ đợi khi qua nút.
Mục tiêu: Giải quyết tình trạng ùn tắc giao thơng và chỉnh trang đơ thị.
Quy mơ dự án: Dự án gồm 3 hạng mục:
Hạng mục mở rộng QL1A đoạn Đồng Văn-Phủ Lý: Mở rộng QL1A đoạn Đồng Văn-
Phủ Lý từ 2 lên 4 làn xe, có giải phân cách giữa.
Hạng mục nút giao thơng giữa QL38 với QL1A và đường sắt Bắc Nam: gồm cầu
chính vượt trực thơng theo hướng QL38, 2 nhánh tách làm 2 hướng QL1-n Lệnh và
hướng n Lệnh-Hà Nội.
Hạng mục cầu Nhật Tựu và đường dẫn 2 đầu cầu: Xây dựng cầu vĩnh cửu bằng BTCT
và BTDƯL vượt sơng Nhuệ và tuyến 2 đầu cầu nối vào nút giao Đồng Văn (cải nắn
tuyến cũ).
Tổng mức đầu tư 597 tỷ đồng.
Thời điểm hồn thành dự án: Dự kiến năm 2009.
II.3 SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN:
Để quyết định các giải pháp tổ chức giao thơng và lựa chọn loại hình của nút giao
lưu lượng của đường phụ tại nút giao trong năm tương lai nhủ vậy khi tham khảo theo
đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông trên đường ô tô của E.M.Lôbanôv ( LB Nga)
thấy nút giao thông Đồng Văn cần thiết phải tổ chức giao thông khác mức.
Trong giai đoạn hiện nay tiến tới 2010 thì cục Đường sắt có kế hoạch nâng cao
tốc độ vận hành trên tuyến đường sắt B-N cũng như hoàn thiện khổ đường sắt, tăng số
lượt vận doanh thì phải tổ chức giao nhau khác mức giữa đường bộ với đường sắt để
giao thông đường bộ không bị gián đoạn khi có đường sắt đi qua.
Hiệu quả của việc xây dựng các công trình ở nút giao thông khác mức biểu thị ở
những mặt sau :
- Đảm bảo an toàn cho xe chạy trong nút do đã triệt tiêu hoàn toàn các xung đột
nguy hiểm ( giao cắt) của các luồng xe ra vào nút.
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 22 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
- Tăng khả năng thông xe của nút giao thông do không có giao cắt của các
luồng xe.
- Do không xảy ra ùn tắc giao thông nên cải thiện đáng kể môi trường đô thị, và
sức khỏe con người cũng như tiết kiệm chi phí vận doanh.
II.4.QUY MÔ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN VÀ TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG:
Dự án nút giao thông Đồng Văn chủ yếu nằm trong địa bàn thị trấn Đồng Văn.
Trục chính của thị trấn Đồng Văn là dọc theo QL1A và đường sắt Thống Nhất. Trục
chính này đã chia thị trấn Đồng Văn ra làm 2 khu vực rõ ràng là bên phải và bên trái
tuyến đường sắt Thống Nhất. Khu vực bên phải tuyến đường sắt Thống Nhất dân cư
sống tập trung sát dọc QL1A và đã định cư tương đối lâu. Theo hướng về phía cầu
Nhật Tựu, sau khi vượt qua lớp nhà đầu tiên của QL1A là khu vực ao thoát nước và
khu vực dân cư thưa thớt hơn. Theo hướng QL38 về phía cầu Yên Lệnh dân cư cũng
sống tập trung sát mặt đường, tuy nhiên chỉ chủ yếu bắt đầu sau khi QL38 nâng cấp.
Tóm lại dọc theo trục QL1A phía phải tuyến và dọc theo trục QL38 có đặc điểm địa
hình, địa vật như đường đô thị.
Trong nút giao thông này, xe có nhiều chuyển động khác với trên đường thường. Ta
thấy giữa các làn xe có bốn chuyển động: nhập dòng, tách dòng, cắt dòng và trộn
×
3 = 6 m
• 2 làn xe thô sơ 2
×
2.5 = 5 m
• Giải phân cách 2.5 m
• Lề đất 2
×
0.75 = 1.5 m
• Tổng cộng 37.5 m
SVTH:NGUYỄN ANH PHƯỚC 24 LỚP:CTGTTP_K45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CTGTTP
Quy mô mặt cắt ngang đường QL-1A
Tuyến đường quốc lộ 38 kéo dài (Từ Yên Lệnh đi Nhật Tựu) trong phạm vi nút giao
có quy mô mặt cắt ngang là:
• 4 làn xe cơ giới 4
×
3,5 = 14 m
• 2 làn xe thô sơ 2
×
2.5 = 5 m
• Giải phân cách giữa 2.5 m
• Lề đất 2
×
0.5 = 1 m
• Tổng cộng 22.5 m
Mặt cắt ngang đường quốc lộ 38
II.2.2. Tiêu chuẩn kỹ thuật:
Tiêu chuẩn thiết kế tuyến:
• Nút giao: Trong phạm vi nút giao các nhánh được thiết kế theo cấp