ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI
CÔNG TRỤ CẦU
1
I – TÍNH CHỌN BÚA ĐÓNG CỌC
+ Chọn búa đóng cọc:
+ Tính toán chọn búa đóng cọc cho cọc bêtông cốt thép 40x40 cm của trụ.
+Dùng búa đóng cọc điêzen kiểu cột có ống dẫn.
+ Số liệu về cọc phục vụ chọn búa đóng:
- Sức chịu tải của cọc:
( )
138,2P T
=
.
- Trọng lượng một đốt cọc đóng (gồm cả mũ và đệm cọc): q = 6000 (kG).
+ Năng lượng tối thiểu của nhát búa đập E được xác định theo công thức:
( )
( )
( )
1
3
1,75* * * 1,75*25*138,2*1,1 6651 .
6651* 9,81*10 65,2
E a P K kG m
E kJ
−
= = =
⇒ = =
Trong đó:
a = 25 kG.m/Tấn- Hệ số.
P = 132,8 Tấn – Sức chịu tải tính toán của cọc.

Trong đó:
6k
=
- Hệ số chọn búa với búa điêzen kiểu ống.
6000q kG
=
- trọng lượng cọc (gồm cả mũ và đệm đầu cọc).
7740
n
Q kG
=
- Trọng lượng toàn phần của búa.
( )
0,9. . 0,9*3500*2,8 8820 .
tt
E Q H kG m
= = =
- Năng lượng một nhát đập
của búa ở giai đoạn cuối với chiều cao rơi búa thực tế H = 2,8 m với búa kiểu ống.
+ Sơ đồ trình tự đóng cọc trụ như sau:
2
+ Tính độ chối khi đóng cọc:
2
1 1
. .
.
*
. ' . '
.
p

2
0,16F m
=
- Diện tích tiết diện cọc.
8820 . 882 .
p tt
W E kG m T cm
= = =
- Năng lượng xung kích tính toán của búa.
3,5Q T
π
=
- Trọng lượng phần xung kích của búa (trọng lượng phần đập của
búa)
6q T
=
- Trọng lượng của toàn bộ cọc và đệm đầu cọc.
0,2
ε
=
- Hệ số phục hồi xung kích của búa xung kích.
M = 1 – Hệ số xét đến tác dụng chấn động của búa.
Thế số:
3
( )
2
150* 0,16*882 3,5 0,2 *6
* 0,23
1,3*138,2 1,3*138,2
3,5 6

3 12'
ϕ
=
Lớp cát mịn có các số liệu sau:
Dung trọng đẩy nổi:
( )
3
2
0,899 /
dn
T m
γ
=
Góc nội ma sát:
0
2
17 24'
ϕ
=
+ Bố trí hệ vòng vây như sau:
4
II.2 - Tính chiều dày bêtông bịt đáy
+ Chiều dày bêtông bịt đáy được tính toán theo 2 điều kiện là khả năng chống đẩy nổi và độ
bền kết cấu của lớp bêtông bịt đáy.
Chiều dày lớp bêtông bịt đáy tính toán theo điều kiện đẩy nổi:
. . .
. . . . . .
m v n
v v c c v c v n
k h F

T m
γ
=
- Khối lượng thể tích của nước.
( )
7,5*2 13,66*2 42,32
v
A m
= + =
- Chu vi vòng vây.
2
3 /
v
f T m
=
- Lực ma sát giữa bêtông bịt đáy và thành cọc ván thép.
36n
=
- Số cọc trong đài.
( )
4*0,4 1,6
c
A m
= =
- Chu vi thân cọc.
2
6 /
C
f T m
=

c
q H T m
γ
= = =
+ Tải trọng do áp lực nước đẩy nổi:
( ) ( ) ( )
2
. 1* 6,16 1,5 7,66 /
n m
q h H T m
γ
= + = + =
+ Mômen lớn nhất tại ngàm:
( ) ( )
( )
2 2
2 1
ax
. 7,66 3,45 * 2,03
1,9 .
12 12
m
q q L
M T m
− −
= = =
+ Mômen kháng uốn của tiết diện 1m dải bản bêtông bịt đáy:
( )
2 2
3

5,1 . 0,9 220 /
rc r
f T m f T m
= ≤ = →
Đạt.
II.3 – Kiểm toán ổn định chống lật của tường cọc ván
+ Cắt 1 m bề dài tườn cọc ván, tường cọc ván được kiểm tóan ổn định lật quanh điềm O nằm
dưới mặt lớp bêtông bịt đáy 0,5 m.
+ Các lực tác dụng lên vòng vây là áp lực nước, áp lực đất chủ động và bị động ở cả bê trong
và ngoài vòng vây như hình sau:
7
+ Áp lực nước tĩnh tại điểm quay O:
( )
2
6,66*1 /
B
P T m
= =
+ Áp lực đất chủ động tại điểm quay O:
( )
0
2 0 2 0
1
1 1
2
1
3 12'
2,16* * 45 2,16*0,679* 45
2 2
1,31 /

P T m
ϕ
γ
 
 
= + − = + −
 ÷
 ÷
 
 
→ =
+ Áp lực đất chủ động tại chân tường cọc ván thép:
8
( )
2 0 2 0
2 2
3 2 2 2
0
2 0
3
2
3
4,46* * 45 1,85 4,46* * 45
2 2
17 24'
1,85 4,46*0,899* 45
2
4,01 /
a a dn dn
a

P T m
ϕ
γ
 
 
= + = +
 ÷
 ÷
 
 
→ =
+ Áp lực đất bị động dưới điểm lật O, tại chân tường cọc ván của lớp cát hạt mịn:
( )
0
2 0 2 0 2
2
1 2
17 24'
5,34* * 45 5,34*0,899* 45 8,9 /
2 2
n dn
P tg tg T m
ϕ
γ
 
 
= + = + =
 ÷
 ÷
 

 
→ =
(lấy hệ số của áp lực đất bị động là 0,8; hệ số áp lực nước là 1)
+ Tính mômen lật quanh điểm O khi cắt 1m rộng tường cọc ván:
( )
2
1 2 2 3
2
0,88
. . . *4,46*5,34
2 2 2
1,31 1,85 0,88 1,85 4,01
1,2* * 1,2 * * 4,46*5,34
2 2 2
84,5 /
a a a a
l a a
l
l
P P P P
M n n
M
M T m
 
+ +
 
= +
 ÷
 ÷
 

4,45 /
2 2
n
n
P
P T m
= = =
( )
2
3 2
4 2
4,01 1,85
*1,79 1,85 *1,79 2,72 /
4,64 4,46
a a
a a
P P
P P T m
− −
= + = + =
+ Giải nội lực ta có phản lực gối 2 và mômen lớn nhất tại gối 3 là:
( )
2
10,2V T
=
( )
ax
18,1 .
m
M T m

+ Tiết diện hệ vành đai chọn 2I300 có các đặc trưng hình học như sau:
4 4 3 3 2
14160 ; 5231 ; 944 ; 387 ; 93
X Y X Y
I cm I cm W cm W cm F cm
= = = = =
+ Khả năng chống uốn của vành đai:
( )
6
. 26000 *944*10 24,5 .
X y X
M f W T m
−
= = =
+ Giải nội lực ta có mômen max tại gối 2 và 3 là:
( )
ax
21,1 .
m
M T m
=
+ Kiểm toán:
( ) ( )
ax
0,9 * 0,9 *24,5 22,05 . 21,1 .
X m
M T m M T m
= = ≥ = →
Đạt.
II.6 – Kiểm toán thanh chống

x
L
r
λ
= = =
( )
5231
7,5
93
Y
y
I
r cm
F
= = =
750
100
7,5
y
y
L
r
λ
= = =
+ Chọn hệ số
100
y
λ
=
để tra hệ số ảnh hưởng của độ mảnh ta có:

2 2 2
3,14* 3,14* 2 12,56F R m
= = =
+ Diện tích vòng vây là:
( )
2
* 7,5*13,66 102,45
vv
F A B m
= = =
+ Số ống cần thiết để đổ bêtông bịt đáy:
102,45
8
12,56
vv
F
n
F
= = =
(ống)
III.2 – Tính công suất trạm trộn và máy bơm bêtông
+ Tổng thể tích khối bêtông bịt đáy:
( )
3
7,5*13,6*1,5 153
bd
V m
= =
+ Tổng thể tích khối bêtông bệ cọc:
( )

153
38,25
4
tr bd
N V m
= = = →
Chọn trạm chộn 40m3/h.
+ Tương tự như yêu cầu khi chọn trạm trộn, công suất lý thuyết của máy bơm bêtông cũng
được chọn như sau:

( )
3
70,9
25,3
. . 0,70*1*4
bc
blt
b h
V
N m
k n n
= = = →
Chọn 1 máy bơm 30m
3
/h.
Trong đó:
0,70k
=
- Hệ số sử dụng công suất lý thuyết (hệ số sử dụng thời gian thực tế
theo kinh nghiệm ở công trường của máy bơm bêtông).

- Khối lượng thể tích của bê tông tươi.
H – Chiều cao khối đổ bê tông, nhưng lấy không lớn hơn chiều cao dâng bê
tông đổ trong 4h với vận tốc đổ bê tông dâng cao V = 0,3 m/h < 0,5 m/h và sử dụng đầm dùi
có bán kính ảnh hưởng 0,75 m > H.
+ Áp lực do chấn động khi đổ bê tông tươi (xả bê tông theo máng hoặc ống bơm), theo điều
2.14:
2
400 / .q kG m=
+ Áp lực do đầm bê tông theo 2.14 của 22TCN 200-89:
( )
2
3
400* 400*0,8 320 /f k kG m
= = =
Trong đó:
3
0,8k
=
là hệ số ảnh hưởng của chấn động cho cấu kiện có chiều rộng > 1.5 m.
+ Các hệ số tổ hợp lấy theo Bảng 19 của mục 5B đều có giá trị
1
c
η
=
.
+ Các hệ số vượt tải lấy theo Bảng 13. Ta có:
1; 1,3; 1,3
p q f
n n n
= = =

M W F
k
M N mm M N mm
= =
→ = ≥ =
 Đạt !
Trong đó :
m = 1,15 – Hệ số điều kiện làm việc.
k
H
= 1 – Hệ số độ tin cậy.
+ Kiểm toán TTGH 2 về độ võng của ván khuôn:
14
- Công thức giới hạn độ võng:
( )
1000
5
200 200
L
f mm
≤ = =
- Tính độ võng chỉ với tải trọng do áp lực bê tông lỏng, để đơn giản ta coi như trải đều áp lực
ván khuôn trên 1000 mm bề rộng 1 tấm ván khuôn :
( ) ( )
4 4
1000* . 1000*0,0235*1000
2*384 2*384*200000 *2705573
0,1 5
200
p L