Cầu dầm giản đơn dầm bê tông cốt thép dul tiết diện chữ I 5 nhịp l = 32m + 24.54m x 4 = 130.16m

CHÖÔNG II PHÖÔNG AÙN 2 CAÀU DAÀM GIAÛN ÑÔN DAÀM BTCT DUL TIEÁT DIEÄN ‘ CHÖÕ I ’ 5 NHÒP L = 32m + 24.54m x 4 = 130.16m I./PHÖÔNG AÙN KEÁT CAÁU 1. KEÁT CAÁU PHAÀN TREÂN : Sô ñoà boá trí nhòp : 5 nhòp Ltc = 130.16m. Caùc nhòp giaûn ñôn vôùi nhòp chính daøi L 32m vaø nhòp phuï daøi 24.54m, chieàu cao daàm 1.45m, maët caét ngang caàu goàm 9 daàm, khoaûng caùch moãi daàm 2m, daàm ngang baèng BTCT M300 ñoã taïi choã, baûn maët caàu BTCT M300 ñoã taïi choã. Doác ngang maët caàu hai maùi 2% . Lôùp phuû baûn maët caàu 20cm. Leà boä haønh khaùc caáp vôùi phaàn xe chaïy, leà boä haønh BTCT M250 laép gheùp. Lan can hoãn hôïp : phaàn chaén xe BTCT, phaàn treân baèng theùp maï keõm. Goái caàu : Duøng goái cao su. 2. KEÁT CAÁU PHAÀN DÖÔÙI : Moá BTCT M300 daïng moá chaân deâ. Moùng coïc khoan nhoài D = 150cm, chieàu saâu ñoùng coïc L = 30m. Sau moá phaàn tieáp giaùp giöõa ñöôøng vaø caàu coù Baûn quaù ñoä baèng BTCT. Truï baèng BTCT M300 daïng truï thaân coät. Moùng coïc khoan nhoài D=150cm, chieàu saâu ñoùng coïc l = 40m. II./THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU NHÒP 1. CÔ SÔÛ THIEÁT KEÁ THAM SOÁ KÍ HIEÄU TRÒ SOÁ ÑÔN VÒ Chieàu daøi nhòp L 32 m Chieàu daøi tính toaùn Ltt 31.4 m Toång beà roäng caàu B 17.5 m Beà roäng phaàn xe chaïy B1 14 m Leà ngöôøi ñi B2 1.5 m Lan can B3 0.25 m CHI TIEÁT ÑAËC TRÖNG HÌNH HOÏC CUÛA TÖØNG MAËT CAÉT Tham soá Kí hieäu L / 2 3L / 8 L / 4 L / 8 Goái Chieàu cao daàm H (cm) 145 145 145 145 145 Chieàu cao baàu döôùi H1 (cm) 25 25 25 25 25 Chieàu cao vuùt döôí H2(Y) (cm) 20 20 20 20 0 Beà roäng vuùt döôùi B5(Z) (cm) 20 20 20 20 0 Chieàu cao söôøn H3 (cm) 70.000 70.000 70.000 70.000 96.667 Chieàu cao gôø treân H5 (cm) 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 Chieàu cao gôø treân cuøng H6 (cm) 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 Chieàu roäng gôø treân cuøng b4 (cm) 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 Beà roäng baàu döôùi b1 (cm) 60 60 60 60 60 Beà roäng söôøn b2 (cm) 20 20 20 20 60 Chieàu cao vuùt treân H4 (Y)(cm) 10.0 10.0 10.0 10.0 3.3 Beà roäng vuùt treân b6 (cm) 30 30 30 30 10 Beà roäng baàu treân b3 (cm) 80 80 80 80 80 Ñoä môû roäng söôøn (1 beân) 0 0 0 0 20 so vôùi maët caét giöõa daàm Soá lieäu keát caáu Cù öï ly giöõa caùc daàm chuû 2.0 m Troïng löôïng daàm chuû 1410.8 kG/m Soá löôïng daàm chuû(treân 1 mc ngang) 2.0 Soá daàm ngang 48.0 daàm Beà roäng daàm ngang 2.0 m Chieàu cao daàm ngang 1.0 m Chieàu daøy lôùp phuû maët caàu BTXM 0.2 m BT Atphan 0.07 m Tónh taûi lan can (kG/m) 502.9 kg/m Heä soá laøn xe Soá laøn chaát taûi 1 2 3 >3 Heä soá laøn (m) 1.20 1.00 0.85 0.65 2. VAÄT LIEÄU 2.1. Beâ toâng: Caáp Btoâng fcs 33 Ñôn vò Tyû troïng cuûa BT yc 2400 Kg/m3 Cöôøng ñoä chòu neùn qui ñònh ôû 28 ngaøy tuoåi fc' 33 Mpa CÑ chòu neùn khi uoán 40 Mpa Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa Bt luùc baét ñaàu ñaët taûi hoaëc taïo öùng suaát tröôùc fci' 36 Mpa CÑ chòu keùo khi uoán cuûa BT(5.4.2.6) fr 3.619074 Mpa Moâ ñun ñaøn hoài Ec 29043.05 Mpa Beâ toâng baûn maët caàu fc 40 Mpa Tûyû soá moñun ñaøn hoài = 0.91 2.2. Theùp cöôøng ñoä cao: Cöôøng ñoä chòu keùo Mpa fpu 1860.0 Mpa fpj 1488.0 Caáp cuûa theùp 270.0 Giôùi haïn chaûy theùp DÖL Mpa fpy 1674.0 Dieân tích 1 tao caùp cm2 1.8 Ñöôøng kính oáng taïo loå cm 7 Moâ ñun ñaøn hoài cuûa caùp Mpa Ep 197000 Ñöôøng kính 1 tao caùp mm 15.2 Heä soá ma saùt m = 0.2 Heä soá ma saùt laéc treân 1mm boù caùp K = 6.6E-07 (mm-1) (5.9.5.2.2b) ÖÙng suaát trong theùp DÖL khi kích : fpj = 1488.0 Mpa ( = 80.0%fpu ) Chieàu daøi tuït neo : DL = 0.010 m Heä soá quy ñoåi öùng suaát : þ = 0.90 2.3. Theùp thöôøng: Giôùi haïn chaûy toái thieåu cuûa theùp thanh fy Mpa 400 Moâ ñun ñaøn hoài Es Mpa 200000.0 2.4. Tyû troïng vaät lieäu: BT maët caàu 2400 kg/m3 Asphan 2250 kg/m3 Eb 24000.0 Mpa 3. ÑAËC TRÖNG HÌNH HOÏC GIAI ÑOAÏN I (MAËT CAÉT BÒ GIAÛM YEÁU BÔÛI CAÙC OÁNG ÑEÅ ÑAËT DÖL) 3.1. Dieän tích tieát dieän: Vôùi : b,h: laø chieàu roäng, chieàu cao cuûa khoái K fi: laø dieän tích cuûa khoái Ki (i=1..) Maët caét M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (2L/8) M/c (L/8) M/c (Goái) Ñôn vò Khoái K1 söôøn b 20 20 20 20 60 (cm) h 100.000 100 100 100 100.000 (cm) f1 2000 2000 2000 2000 6000 (cm2) K2 chieàu cao gôø treân b 80 80 80 80 80 (cm) h 12 12 12 12 12 (cm) f2 960 960 960 960 960 (cm2) K'2 Chieàu cao gôø treân cuøng b' 60 60 60 60 60 (cm) h' 8 8 8 8 8 (cm) f'2 480 480 480 480 480 (cm2) K3 baàu döôùi b 60 60 60 60 60 (cm) h 25 25 25 25 25 (cm) f3 1500 1500 1500 1500 1500 (cm2) K4 vuùt treân b 30 30 30 30 10 (cm) h 10 10 10 10 3.33333 (cm) f4 300 300 300 300 33.3333 (cm2) K5 vuùt döôùi b 20 20 20 20 0 (cm) h 20 20 20 20 0 (cm) f5 400 400 400 400 0 (cm2) K6(Loå luoàn caùp) f6 -192.423 -192.423 -192.423 -192.423 -192.423 (cm2) DT thöïc (cm2) F1 5447.577 5447.577 5447.58 5447.577 8780.91 DT toaøn phaàn 5640.00 5640.00 5640.00 5640.00 8973.33 3.2. Momen tónh: ai: Khoaûng caùch töø troïng taâm khoái Ki tôùi ñaùy daàm Si: Laø momen tónh cuûa khoái Ki laáy vôùi truïc ñaùy daàm (i=1..) Si = ai x Fi Maët caét M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (2L/8) M/c (L/8) M/c (Goái) Ñôn vò Khoái K1 a1 75 75 75 75 75 (cm) K2 a2 131 131 131 131 131 (cm) K'2 a'2 141 141 141 141 141 (cm) K3 a3 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 (cm) K4 a4 121.667 121.6667 121.6667 121.667 123.889 (cm) K5 a5 31.6667 31.66667 31.66667 31.6667 25 (cm) K6 a6 16.2 18.01136 23.44546 32.5023 45.1818 (cm) Khoái K1 s1 150000 150000 150000 150000 450000 (cm3) K2 s2 125760 125760 125760 125760 125760 (cm3) K'2 s'2 67680 67680 67680 67680 67680 (cm3) K3 s3 18750 18750 18750 18750 18750 (cm3) K4 s4 36500 36500 36500 36500 4129.63 (cm3) K5 s5 12666.7 12666.67 12666.67 12666.7 0 (cm3) K6 s6 -3117.25 -3465.79 -4511.43 -6254.17 -8694 (cm3) Momen qtính cuûa daàm S 408239 340210.9 339165.2 337422 589946 (cm3) Ko keå loå luoàn caùp 411357 3.3. Troïng taâm cuûa maët caét: So vôùi thôù döôùi So vôùi thôù treân Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp tôùi truïc maët caét : YdI(cm) 74.9396 62.45177 62.25983 61.9399 67.185 YtI(cm) 70.0604 82.54823 82.74017 83.0601 77.815 eI(cm) 58.7396 44.44041 38.81437 29.4376 22.0032 3.4. Momen quaùn tính: i0i: momen quaùn tính cuûa Ki vôùi troïng taâm baûn thaân Momen quaùn tính cuûa mc I1 = i0i + Fi * (Ydl-ai)2 Vôùi ii = Fi x (Ydl-ai)2 Ta coù baûng keát quaû sau : M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (2L/8) M/c (L/8) M/c (Goái) Ñôn vò Khoái K1 i01 1666667 1666667 1666667 1666667 5000000 (cm4) K2 i02 11520 11520 11520 11520 11520 (cm4) K'2 i'02 2560 2560 2560 2560 2560 (cm4) K3 i03 78125 78125 78125 78125 78125 (cm4) K4 i04 1666.67 1666.667 1666.667 1666.67 20.5761 (cm4) K5 i05 8888.89 8888.889 8888.889 8888.89 0 (cm4) K6 i06 589.294 -589.294 -589.294 589.294 589.294 (cm4) Khoái K1 i1 7.28983 314916 324624 341132 366444 (cm4) K2 i2 3017055 4510905 4536203 4578523 3909458 (cm4) K'2 i'2 2094707 2961515 2976007 3000238 2615353 (cm4) K3 i3 5848061 3742770 3714061 3666458 4485676 (cm4) K4 i4 655025 1051921 1058752 1070185 107178 (cm4) K5 i5 749020 379089.1 374376.6 366588 0 (cm4) K6 i6 663924 380025 289895 166748 93159.5 (cm4) I1 1.3E+07 11385854 11484399 1.2E+07 1.4E+07 (cm4) 3.5. Momen khaùng uoán: Wdl = I1/Ydl Wtl = I1/Ytl Wel = I1/el WdI(cm3) 179729 182314 184459 187640 206365.6 WtI(cm3) 192245 137930 138801 139928 178175 WeI(cm3) 229296 256205 295880 394815 630121 4. ÑAËC TRÖNG HÌNH HOÏC GIAI ÑOAÏN 2 (MAËT CAÉT NGUYEÂN) Qui ñoåi caùp DÖL veà beâ toâng(beâ toâng chöa tính baûn maët caàu = 6.783033127 -Fd: Toång dieän tích boù caùp Fd = 63.48cm2 -SII:Momen tónh cuûa boù theùp vôùi TTH cuûa maët caét -Momen tónh vôùi truïc 0-0(gñ1) SII = nd x F2 x eI -Khoaûng caùch giöõa 2 truïc c = SII/F2 -Khoaûng caùch töø TTH (gñ2) tôùi ñaùy daàm YdII = YdI-c -Khoaûng caùch töø TTH(gñ2) tôùi thôù treân daàm YtIl = h-YdIl -Khoaûng caùch töø TTH(gñ 2) tôùi troïng taâm boù theùp DÖL : eII = YdII-a6 -Momen quaùn tính cuûa mc (gñ2) I2 = I1 + F1*c2 + nd*Fd*eII2 -Momen khaùng uoán (gñ2): W = I2/Y M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (2L/8) M/c (L/8) M/c (Goái) Ñôn vò F1 5447.58 5447.577 5447.5774 5447.58 8780.91 (cm2) nd*Fd 430.575 430.575 430.575 430.575 430.575 (cm2) F2 5878.15 5878.152 5878.1525 5878.15 9211.49 (cm2) SII 25291.8 19134.93 16712.497 12675.1 9474.02 (cm3) c 4.30268 3.255263 2.8431548 2.15631 1.0285 (cm) YdII 71 59.19651 59.416673 59.7836 66.1565 (cm) YtII 74 85.80349 85.583327 85.2164 78.8435 (cm) eII 54 41 35.971215 27.2813 20.9747 (cm) I1 1.3E+07 11385854 11484399 1.2E+07 1.4E+07 (cm4) F1*c^2 100851 57726.53 44035.651 25329.4 9288.57 (cm4) nd*Fd*ell^2 1275958 730348.3 557133.18 320464 189426 (cm4) I2 1.5E+07 12173929 12085567 1.2E+07 1.4E+07 (cm4) WdII 210168 205652.8 203403.64 200192 212578 (cm3) WtII 199637 141881.5 141214.04 140445 178371 (cm3) WeII 272712 295590.3 335978.85 438696 670493 (cm3) 5. ÑAËC TRÖNG HÌNH HOÏC GIAI ÑOAÏN II' (MAËT CAÉT LIEÂN HÔÏP) - chieàu cao daàm h = 145.0 cm - chieàu cao gôø treân ñaõ quy ñoåi h1 = 22.3 cm - chieàu roäng gôø treân ñaõ quy ñoåi b1 = 80.0 cm - chieàu cao baûn maët caàu hb = 20.0 cm - chieàu roäng baûn maët caàu bb = 200.0 cm M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (2L/8) M/c (L/8) M/c (Goái) b2 20.0 20.0 20.0 20.0 60.0 - chieàu roäng söôøn daàm  *CHIEÀU ROÄNG BAÛN CAÙNH COÙ HIEÄU 1/Vôùi daàm trong, chieàu roäng seõ laáy giaù trò nhoû nhaát cuûa : +Moät phaàn tö chieàu daøi nhòp (Ltt/4): = 7.85 m +Khoaûng caùch giöõa caùc tim daàm chuû (S): = 2.00 m +Vaø : 12.ts+200 = 2.12 m Vaäy chieàu roäng baûn caùnh coù hieäu vôùi daàm trong bi = 2.00 m 2/Vôùi daàm ngoaøi, chieàu roäng seõ laáy giaù trò nhoû nhaát cuûa : +Cuûa bi/2+Ltt/8 = 4.93 m +Hoaëc bi/2+phaàn haãng = 2.00 m +Vaø : 6.ts+max(bi/2,b4/4) = 1.96 m Vaäy chieàu roäng baûn caùnh coù hieäu vôùi daàm ngoaøi be = 2.0 m Baûn maët caàu coù bs = 200.0 cm hs = 20.0 cm Nhö vaäy chieàu roäng baûn maët caàu laø : 200.0 cm chieàu roäng gôø treân ñaõ qui ñoåi b' = 200.0cm chieàu cao gôø treân ñaõ qui ñoåi h' 27.4 27.4 27.4 27.4 29.6 nb:Tyû soá moñun ñaøn hoài cuûa baûn treân daàm F2' : Dieän tích maët caét tính ñeán baûn maët caàu (L/2) (3L/8) (2L/8) (L/8) (Goái ) Ñôn vò F2 5878.15 5878.152 5878.1525 5878.152 9211.49 (cm2) nb*Fb 3305.44 3305.437 3305.4375 3305.437 3305.44 (cm2) F'2 9183.59 9183.59 9183.5899 9183.59 12516.9 (cm2) S'II 278857 316672.4 315944.71 314731.8 293667 (cm3) c' 30.3647 34.48242 34.403182 34.27111 23.4616 (cm) Yd'II 101 93.67894 93.819854 94.05472 89.6181 (cm) Yt'II 44 51.32106 51.180146 50.94528 55.3819 (cm) e'II 85 76 70 62 44 (cm) I2 1.5E+07 12173929 12085567 11968209 1.4E+07 (cm4) F2*c'^2 5419739 6989344 6957257.2 6903943 5070416 (cm4) Ib 110181.2 110181.2 110181.2 110181.2 110181.2 (cm4) nb*Fb(c'')^2 9638074 12429347 12372286 12277476 1.4E+07 (cm4) I'2 3E+07 31702801 31525292 31259810 3.3E+07 (cm3) Wd'II 297159 338419.7 336019.41 332357.7 372403 (cm3) Wt'II 682152 617734.7 615967.22 613595.8 602616 (cm3) We'II 353927 418974.7 447965.37 507856.6 751055 (cm3) S'II : Momen tónh vôùi truïc trung hoaø I-I (giai ñoaïn II) c' : Khoaûng caùch giöõa hai truïc TH 6. CAÙC HEÄ SOÁ VAØ TOÅ HÔÏP NOÄI LÖÏC Toång öùng löïc tính toaùn phaûi ñöôïc laáy nhö sau : trong ñoù : hi : heâ soá ñieàu chænh taûi troïng theo ñieàu 1.3.2 Qi : taûi troïng quy ñònh ôû ñaây gi : heâ soá taûi troïng theo baûng 1 vaø 2 C¸aùc caáu kieän vaø caùc lieân keát cuûa caàu phaûi thoaû maõn phöông trình 1.3.2.1.1 åhi Yi Qi £ F Rn = Rr (1.3.2.1-1) vôùi : hi= hD hR hl > 0,95 (1.3.2.1-2) Ñoái vôùi taûi troïng duøng giaù trò cöïc ñaïi : (1.3.2.1-3) Trong ñoù : Yi = heä soá taûi troïng : heä soá nhaân döïa treân thoáng keâ duøng cho öùng löïc F : heä soá söùc khaùng : heä soá nhaân döïa treân thoáng keâ duøng cho söùc khaùng danh ñònh ñaõ ñöôïc ghi ôû caùc phaàn 5, 6, 10, 11 vaø 12. hi : heä soá ñieàu chænh taûi troïng; heä soá lieân quan ñeán tính dö,tính deûo vaø taàm quan troïng trong khai thaùc hD : heä soá lieân quan ñeán tính deûo ñöôïc ghi ôû ñieàu 1.3.3. hR : heä soá lieân quan ñeán tính dö ñöôïc ghi ôû ñieàu 1.3.4. hI : heä soá lieân quan ñeán taàm quan troïng trong khai thaùc ñöôïc ghi ôû ñieàu 1.3.5. Qi : öùng löïc Rn : söùc khang danh ñònh Rr : söùc khaùng tính toaùn : þRn 6.1. Heä soá ñieàu chænh tyû troïng: 6.1.1. Tính deûo Ñoái vôùi traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : hD =³1.05 cho caáu kieän vaø lieân keát khoâng deûo . 1 cho caùc chi tieát thoâng thöôøng vaø caùc chi tieát theo ñuùng tieâu chuaån naøy . 0.95 cho caùc caáu kieän vaø lieân keát coù caùc bieän phaùp taêng theâm tính deûo quy ñònh vöôït quaù nhöõng yeâu caàu cuûa tieâu chuaån naøy Ñoái vôùi caùc traïng thaùi giôùi haïn khaùc : hD =³1.0 6.1.2. Tính dö : Ñoái vôùi traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : hR =³ 1.05 cho caùc boä phaän khoâng deûo 1 cho caùc möùc dö thoâng thöôøng 0.95 cho caùc möùc dö ñaëc bieät Ñoái vôùi caùc traïng thaùi giôùi haïn khaùc : hR = 1 6.1.3. Taàm quan troïng trong khai thaùc Ñieàu quy ñònh naøy chæ duøng cho traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä vaø traïng thaùi giôùi haïn ñaëc bieät Ñoái vôùi traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : hI = 1.05 cho caùc caàu quan troïng 1 cho caùc caàu ñieån hình 0.95 cho caùc caàu ít quan troïng Ñoái vôùi caùc traïng thaùi giôùi haïn khaùc : hI = 1 6.2. Heä soá phaân boá taûi troïng: 6.2.1 Heä soá phaân boá cho Momen 6.2.1.1. Heä soá phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi momen trong caùc daàm giöõa (baûng 4.6.2.2.2a-1) Vôùi : -Khoaûng caùch caùc daàm S= 2000 mm -Chieàu daøy baûn beâtoâng ts= 200 mm -Nhòp cuûa daàm L= 32000 mm -Soá daàm Nb= 9.0 dầm Thoaû maõn : Vaäy aùp duïng coâng thöùc sau : Moät laøn thieát keá chòu taûi : Hai hoaëc hôn hai laøn thieát keá chòu taûi : Kg tham soá cöùng doïc = 1.210 Ec: Modun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu daàm (Mpa) Eb: Modun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu baûn (Mpa) I : Momen quaùn tính cuûa daàm khoâng lieân hôïp (cm4) = 1E+07 eg: Khoaûng caùch giöõa caùc troïng taâm cuûa daàm cô baûn vaø baûn maët caàu = 823.6 mm A: Dieän tích cuûa daàm khoâng lieân hôïp 5.88E+03 cm2 S mm 2000 L mm 31400 Kg 6.62E+11 ts mm 160 Nb 9 Moät laøn thieát keá chòu taûi 0.439686 Ba laøn thieát keá chòu taûi : 0.504068 Choïn giaù trò lôùn nhaát trong hai giaù trò 0.504068 6.2.1.2. Phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi momen trong daàm doïc bieân *Moät laøn thieát keá chòu taûi : heä soá phaân boá ngang tính theo phöông phaùp ñoøn baãy : Yi:Toaï ñoä ñöôøng aûnh höôûng cuûa phaûn löïc goái A taïi caùc vò trí ñaët taûi Ta coù sô ñoà ñaët taûi baát lôïi nhaát ñeå tính heä soá phaân boá ngang +Vôùi xe taûi thieát keá Õ: Fme = 1.2*1/2 x (Y1+Y2) = 0.150 +Vôùi taûi troïng laøn Fme = 1.2*W1 = 0.06000 W1: Dieän tích ñah taûi troïng laøn ñaët leân +Vôùi taûi troïng ngöôøi ñi boä Fme = 1.2*W2 = 1.313 W2: Dieân tích ñah taûi troïng ngöôøi ñi boä ñaët leân (1.2 laø heä soá laøn xe ñoái vôùi 1 laøn chaát taûi ) * Nhieàu hôn ba laøn thieát keá chòu taûi : vôùi : de: Khoaûng caùch giöõa tim baûn buïng daàm bieân tôùi lan can gôø chaén xe de= -1000 mm khoâng thoaû maõn Vaäy ta ko duøng coâng thöùc treân, duøng phöông phaùp ñoøn baåy gioáng nhö tröôøng hôïp 1 laøn chòu taûi : +Vôùi xe taûi thieát keá Õ: Fme = 1*1/2 x (Y1+Y2) = 0.125 +Vôùi taûi troïng laøn Fme = 1*W1 = 0.05 +Vôùi taûi troïng ngöôøi ñi boä Fme = 1*W2 = 1.313 (1 laø heä soá laøn xe ñoái vôùi 2 laøn chaát taûi, ta laáy heä soá laøn cuûa 2 laøn chaát taûi ñeå tính cho nhieàu laøn chaát taûi) Vaäy ta choïn giaù trò : +Vôùi xe taûi thieát keá Õ: Fme = 0.150 +Vôùi taûi troïng laøn Fme = 0.06000 +Vôùi taûi troïng ngöôøi ñi boä Fme = 1.313 6.2.2. Heä soá phaân boá cho löïc caét (4.6.2.2.3) 6.2.2.1. Phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi löïc caét trong caùc daàm giöõa Vôùi : AÙp duïng coâng thöùc trong baûng 4.6.2.3.1a-1 - 22TCVN-272-01 Moät laøn thieát keá chòu taûi : 0.623 Treân ba laøn thieát keá chòu taûi : 0.7206 Vaäy Fsi = 0.7206 6.2.2.2. Phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi löïc caét trong caùc daàm bieân *Moät laøn thieát keá chòu taûi : heä soá phaân boá ngang tính theo phöông phaùp ñoøn baãy : Yi:Toaï ñoä ñöôøng aûnh höôûng cuûa phaûn löïc goái A taïi caùc vò trí ñaët taûi Ta coù sô ñoà ñaët taûi baát lôïi nhaát ñeå tính heä soá phaân boá ngang +Vôùi xe taûi thieát keá Õ: Fse = 1.2*1/2 x (Y1+Y2) = 0.150 +Vôùi taûi troïng laøn Fse = 1.2*W1 = 0.06000 W1: Dieän tích ñah taûi troïng laøn ñaët leân +Vôùi taûi troïng ngöôøi ñi boä Fse = 1.2*W2 = 1.313 W2: Dieân tích ñah taûi troïng ngöôøi ñi boä ñaët leân (1.2 laø heä soá laøn xe ñoái vôùi 1 laøn chaát taûi ) * Nhieàu hôn ba laøn thieát keá chòu taûi : vôùi : de: Khoaûng caùch giöõa tim baûn buïng daàm bieân tôùi lan can gôø chaén xe de= -1000 mm khoâng thoaû maõn Vaäy ta ko duøng coâng thöùc treân, duøng phöông phaùp ñoøn baåy gioáng nhö tröôøng hôïp 1 laøn chòu taûi : +Vôùi xe taûi thieát keá Õ: Fse = 1*1/2 x (Y1+Y2) = 0.125 +Vôùi taûi troïng laøn Fse = 1*W1 = 0.05 +Vôùi taûi troïng ngöôøi ñi boä Fse = 1*W2 = 1.313 (1 laø heä soá laøn xe ñoái vôùi 2 laøn chaát taûi, ta laáy heä soá laøn cuûa 2 laøn chaát taûi ñeå tính cho nhieàu laøn chaát taûi) Vaäy ta choïn giaù trò : +Vôùi xe taûi thieát keá Õ: Fse = 0.150 +Vôùi taûi troïng laøn Fse = 0.06000 +Vôùi taûi troïng ngöôøi ñi boä Fse = 1.313 Toång hôïp heä soá phaân boá taûi troïng : Momen Löïc caét Daàm giöõa  0.504 0.7206 Daàm bieân Vôùi xe taûi thieát keá 0.150 0.150 Vôùi taûi troïng laøn 0.06 0.06 Vôùi taûi troïng nguôøi ñi boä 1.313 1.313 6.3. Taûi troïng thöôøng xuyeân: 6.3.1. Taûi troïng baûn thaân cuûa caùc boä phaän keát caáu vaø thieát bò phuï (DC) 6.3.1.1. Troïng löôïng daàm doïc chuû treân 1m chieàu daøi caàu (DC1) : troïng löôïng rieâng daàm chuû = 2400.0 kg/m3 A : dieän tích maët caét ngang cuûa daàm chuû taïi maët caét giöõa nhòp = 5878.2 g1 = 1410.8 kg/m 6.3.1.2. Troïng löôïng daàm ngang treân 1m chieàu daøi caàu (DC2) An: Dieän tích maët caét ngang daàm ngang (m2) = 0.20000 Toång soá daàm ngang = 40 dam n: Soá daàm ngang treân maët caét ngang = 8 dam L: Chieàu daøi nhòp = 32.0 m l1: Chieàu daøi daàm ngang = 1.8 m g2 = 120.0 kG/m Momen , löïc caét tính toaùn laø MI = (g1+g2) x dtdahM QI = (g1+g2) x dtdahQ Ta coù baûng keát quaû : (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò x 15.700 11.700 7.700 3.700 0.000 (m) g1 1410.8 1410.8 1410.8 1410.8 1410.8 (kG/m) g2 120.0 120.000 120.000 120.000 120.000 (kG/m) F(ñahM) 123.245 115.245 91.245 51.245 0.000 m2 F(ñahQ) 0.00 4.00 8.00 12.00 15.70 m2 MI 1886.58 1764.12 1396.74 784.4362 0 (kN.m) QI 0 61.2303 122.461 183.6908 240.32878 (kN) (1KG.m=10-2 kN.m) 6.3.2. Taûi troïng baûn thaân lôùp phuû maët caàu vaø tieän ích coâng coäng (DW) 6.3.2.1. Taûi troïng baûn thaân lan can, leà boä haønh (q1) 69.21 kG/m 6.3.2.2. Taûi troïng baûn thaân lôùp phuû maët caàu BT (q2) ys: Khoái löôïng rieâng cuûa BT baûn maët caàu = 2400 kg/m3 ts : Chieàu daøy baûn maët caàu = 0.2 m B : Chieàu roäng toaøn caàu = 17.5 m n : Soá daàm chuû treân maët caét ngang = 9.0 daàm q2 = 933.333 kg/m 6.3.2.3. Taûi troïng baûn thaân lôùp phuû maët caàu asphalt(q3) ys: Khoái löôïng rieâng cuûa BT asphalt = 2250 kg/m3 tas : Chieàu daøy lôùp asphalt = 0.070 m B : Chieàu roäng lôùp phuû asphalt = 14 m n : Soá daàm chuû treân maët caét ngang = 9 daàm q3 = 245 kg/m Momen, löïc caét tính toaùn do taûi troïng baûn thaân cuûa lôùp phuû maët caàu vaø caùc tieän ích coâng coäng MII = q x dtdah(M) QII = qxdtdah(Q) Ta coù baûng keát quaû sau: Maët caét (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò q1 69.211 69.211 69.211 69.211 69.211 (kG/m) q2 933.3 933.3 933.3 933.3 933.3 (kg/m) q3 245.000 245.000 245.000 245.000 245.000 (kg/m) Toång q 1247.54 1247.54 1247.54 1247.544 1247.5444 (kG/m) MII 1537.54 1437.73 1138.32 639.3042 0 (kN.m) QII 0 49.9018 99.8036 149.7053 195.86448 (kN) 6.4. Taûi troïng nhaát thôøi: IM Löïc xung kích (löïc ñoäng) cuûa xe LL Hoaït taûi xe PL Taûi troïng boä haønh 6.4.1. Hoaït taûi (LL) (7.2.1.4) 6.4.1.1. Xe taûi thieát keá :Goàm truïc tröôùc naëng 35KN vaø 2 truïc sau , moãi truïc xe naëng 145 KN 35KN 145KN 4300mm 4300mm tíi 9000mm 145KN Tải trọng Tải trọng Cơ sở Xe cộ thiết kế Đơn vị HL-93 HL-93 Taûi troïng baùnh xe P1 35.000 35.000 kN Taûi troïng baùnh xe P2 145.000 145.000 kN Taûi troïng baùnh xe P3 145.000 145.000 kN Taûi troïng xe 2 truïc Pt1 110.000 110.000 kN Pt2 110.000 110.000 kN Taûi troïng phaân boá WL 9.300 9.300 kN/m *Ta ñaët taûi troïng leân ñöôøng aûnh höôûng Momen Dah M mc L/2 Dah M mc 3L/8 Dah M mc L/4 Dah M mc L/8 Dah M mc goái *Ñaët taûi troïng leân ñöôøng aûnh höôûng löïc caét : Dah Q mc L/2 Dah Q mc 3L/8 Dah Q mc L/4 Dah Q mc L/8 Dah Q mc gối Ta coù : Mi = P1 x Ym1 + P2 x Ym2 + P3 x Ym3 Qi = P1 x Yq1 + P2 x Yq2 + P3 x Yq3 Trong ñoù : P1,P2,P3: laø taûi troïng truïc xe tieâu chuaån Ymk,Yqk: laø giaù trò tung ñoä ñah M,Q taïi vò trí taûi troïng ñaët leân (k=1..3) Mi,Qi: Gía trò momen, löïc caét thöù i Ta coù baûng keát quaû tung ñoä cuûa ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí ñaët baùnh xe : Mc Y1(m) Y2(m) Y3(m) L/2 5.7 7.85 5.7 3L/8 4.64268 7.34045 5.7 M L/4 5.81178 4.75732 3.7 L/8 3.26401 2.75732 2.3 Xe taûi Gối 0 0 0.0 thieát keá L/2 0.5 0.36306 0.22611 3L/8 0.62739 0.49045 0.3535 Q L/4 0.75478 0.61783 0.48089 L/8 0.88217 0.74522 0.60828 Gối 1 0.86306 0.72611 Xeáp taûi vaø tính toaùn beân ngoaøi ta ñöôïc keát quaû tính toaùn sau : L/2 L/8) L/4 L/8 Goái Ñôn vò Xe taûi M 2164.25 2058.9 1430.14 840.395 0 (kN.m) thieát keá Q 102.93 144.331 185.732 227.134 265.43 (kN) 6.4.1.2. Xe hai truïc thieát keá : goàm 2 truïc caùch nhau 1.2m, moãi truïc naëng 11 taán *Ñaët taûi troïng leân ñöôøng aûnh höôûng momen: Dah M mc L/2 Dah M mc 3L/8 Dah M mc L/4 Dah M mc L/8 Dah M mc gối *Ñaët taûi troïng leân ñöôøng aûnh höôûng löïc caét : Dah Q mc L/2 Dah Q mc 3L/8 Dah Q mc L/4 Dah Q mc L/8 Dah Q mc gối Ta coù baûng keát quaû tung ñoä cuûa ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí ñaët baùnh xe : Mc Y1(m) Y2(m) L/2 7.55 7.55 3L/8 6.96401 7.11688 M L/4 5.81178 4.75732 L/8 3.26401 2.75732 Xe hai trục Gối 0 0 thiết kế L/2 0.5 0.46178 3L/8 0.62739 0.58917 Q L/4 0.75478 0.71656 L/8 0.88217 0.84395 Gối 1 0.96178 Mi=Pt1*y1+Pt2*y2 Qi=Pt1*yq1+Pt2*yq2 Trong ñoù : Pt1,Pt2: laø taûi troïng truïc xe 2 truïc Ymk,Yqk: laø giaù trò tung ñoä ñah M,Q taïi vò trí taûi troïng ñaët leân (k=1..3) Ta coù baûng keát quaû sau : L/2 L/8) L/4 L/8 Goái Ñôn vò xe hai truïc thieát keá M 1661 1548.9 1162.6 662.347 0 (kN.m) Q 105.796 133.822 161.847 189.873 215.796 (kN) 6.4.1.3. Taûi troïng laøn thieát keá Ml=WL*dieän tích dahM Ql=WL*dieän tích dahQ Trong ñoù : WL: Taûi troïng laøn thieát keá Ta coù baûng keát quaû : L/2 L/8) L/4 L/8 Goái Ñôn vò Taûi troïng laøn thieát keá M 1146.18 1071.78 848.579 476.579 0 (kN.m) Q 0 37.2 74.4 111.6 146.01 (kN) 6.4.2. Taûi troïng boä haønh (PL) Taûi troïng nguôøi ñi boä : 3 kN/m2 Leà ngöôøi ñi boä roäng : 1.5 m Taûi troïng ngöôøi ñi boä treân 1m daøi : Wp = 3*1.5 = 4.5 (kN/m) Ta coù keát quaû: L/2 L/8) L/4 L/8 Goái Ñôn vò PL M 554.603 518.603 410.603 230.603 0 (kN.m) Q 0 18 36 54 70.65 (kN) 6.4.3. Löïc xung kích cuûa xe (IM) Theo möùc 3.6.2 22TCN-272-01 Cho moïi TTGH laáy IM = 0.25 L/2 L/8) L/4 L/8 Goái Ñôn vò Xe taûi thieát keá M 5.411E+02 5.147E+02 3.575E+02 2.101E+02 0.000E+00 (kN.m) Q 25.732484 36.082803 46.433121 56.783439 66.357484 (kN) L/2 L/8) L/4 L/8 Goái Ñôn vò xe hai truïc thieát keá M 415.25 387.22452 290.65048 165.58678 0 (kN.m) Q 26.4 33.5 40.5 47.5 53.9 (kN) 6.4.4. Toå hôïp IM+L+HL (xeùt daàm giöõa) Ta toå hôïp caùc hoaït taûi : = MAX(HL93M+L+IM,HL93K+L+IM)+PL) (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò LL,IM HL93M M 3851.5 3645.4 2636.3 1527.1 0.0 (kN.m) Q 128.7 217.6 306.6 395.5 477.8 (kN) (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò LL.IM HL93K M 3222.4 3007.9 2301.8 1304.5 0.0 (kN.m) Q 132.2 204.5 276.7 348.9 415.8 (kN) (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò LL,IM Max(HL93M,HL93K) M 3851.5 3645.4 2636.3 1527.1 0.0 (kN.m) Q 132.2 217.6 306.6 395.5 477.8 (kN) (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò LL,IM,PL Max(HL93M,HL93K) M 4406.1 4164.0 3046.9 1757.7 0.0 (kN.m) Q 132.2 235.6 342.6 449.5 548.4 (kN) 6.5. Heä soá taûi troïng: (Baûng 3.4.1-1,3.4.1-2) DC DW LL,IM,CE,PL WS WL CT Cöôøng ñoä 1 1.2 1.4 1.75 - - Cöôøng ñoä 2 1.2 1.4 - 1.4 - Cöôøng ñoä 3 1.2 1.4 1.35 0.4 1 Söû duïng 1 1.0 1 0.3 1 6.6. Toång hôïp noäi löïc: Vôùi daàm giöõa: γ : laø heä soá taûi troïng Fme : laø heä soá phaân boá taûi troïng cho daàm giöõa h : laø heä soá ñieàu chænh taûi troïng. Ta coù baûng keát quaû: (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò Cöôøng ñoä 1 DC γM 2263.9 2116.9 1676.1 941.3 0.0 (kN.m) γQ 0.0 73.5 147.0 220.4 288.4 (kN) DW γM 2152.6 2012.8 1593.7 895.0 0.0 (kN.m) γQ 0.0 69.9 139.7 209.6 274.2 (kN) LL.IM.PL γM 7710.7 7287.0 5332.0 3075.9 0.0 (kN.m) γQ 231.4 412.3 599.5 786.7 959.8 (kN) γM Fmi.γ.M 3683.4 3481.0 2547.1 1469.4 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 166.8 297.1 432.0 566.9 691.6 (kN) Mtt = 8099.8 7610.8 5816.8 3305.7 0.0 (kN.m) Qtt = 166.8 440.5 718.7 996.9 1254.2 (kN) (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò Cöôøng ñoä II DC γM 2263.9 2116.9 1676.1 941.3 0.0 (kN.m) γQ 0.0 73.5 147.0 220.4 288.4 (kN) DW γM 2152.6 2012.8 1593.7 895.0 0.0 (kN.m) γQ 0.0 69.9 139.7 209.6 274.2 (kN) WS M (kN.m) Q (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (kN) Mtt = 4416.4 4129.8 3269.7 1836.3 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 143.3 286.7 430.0 562.6 (kN) Cöôøng ñoä III (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò DC γM 2263.9 2116.9 1676.1 941.3 0.0 (kN.m) γQ 0.0 73.5 147.0 220.4 288.4 (kN) DW γM 2152.6 2012.8 1593.7 895.0 0.0 (kN.m) γQ 0.0 69.9 139.7 209.6 274.2 (kN) LL.IM.PL γM 5948.2 5621.4 4113.3 2372.9 0.0 (kN.m) γQ 178.5 318.1 462.5 606.8 740.4 (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 2841.5 2685.3 1964.9 1133.5 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 128.7 229.2 333.3 437.3 533.5 (kN) Mtt = 7257.9 6815.1 5234.6 2969.9 0.0 (kN.m) Qtt = 128.7 372.6 619.9 867.3 1096.2 (kN) Söû duïng (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò DC γM 1886.6 1764.1 1396.7 784.4 0.0 (kN.m) γQ 0.0 61.2 122.5 183.7 240.3 (kN) DW γM 1537.5 1437.7 1138.3 639.3 0.0 (kN.m) γQ 0.0 49.9 99.8 149.7 195.9 (kN) LL.IM,PL γM 4406.1 4164.0 3046.9 1757.7 0.0 (kN.m) γQ 132.2 235.6 342.6 449.5 548.4 (kN) WS M (kN.m) Q (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 2104.8 1989.1 1455.5 839.6 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 95.3 169.8 246.9 323.9 395.2 (kN) Mtt = 5528.9 5191.0 3990.5 2263.4 0.0 (kN.m) Qtt = 95.3 280.9 469.1 657.3 831.4 (kN) Vôùi daàm bieân Ta coù baûng keát quaû sau : (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò Cöôøng ñoä 1 DC γ.M 2263.9 2116.9 1676.1 941.3 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 73.5 147.0 220.4 288.4 (kN) DW γ.M 2152.6 2012.8 1593.7 895.0 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 69.9 139.7 209.6 274.2 (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 2886.3 2712.7 2069.1 1176.7 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 0.0 57.9 115.8 173.8 227.3 (kN) Mtt = 7302.7 6842.5 5338.8 3013.0 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 201.3 402.5 603.8 789.9 (kN) (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò Cöôøng ñoä II DC γ.M 2263.9 2116.9 1676.1 941.3 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 73.5 147.0 220.4 288.4 (kN) DW γ.M 2152.6 2012.8 1593.7 895.0 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 69.9 139.7 209.6 274.2 (kN) WS M (kN.m) Q (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (kN) Mtt = 4416.4 4129.8 3269.7 1836.3 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 143.3 286.7 430.0 562.6 (kN) Cöôøng ñoä III (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò DC γ.M 2263.9 2116.9 1676.1 941.3 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 73.5 147.0 220.4 288.4 (kN) DW γ.M 2152.6 2012.8 1593.7 895.0 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 69.9 139.7 209.6 274.2 (kN) WS M (kN.m) Q (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 2226.5 2092.7 1596.1 907.7 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 0.0 44.7 89.4 134.0 175.4 (kN) Mtt = 6643.0 6222.5 4865.9 2744.1 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 188.0 376.0 564.1 738.0 (kN) Söû duïng (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò DC γ.M 1886.6 1764.1 1396.7 784.4 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 61.2 122.5 183.7 240.3 (kN) DW γ.M 1537.5 1437.7 1138.3 639.3 0.0 (kN.m) γ.Q 0.0 49.9 99.8 149.7 195.9 (kN) Toång taûi troïng töùc thôøi Fmi.γ.M 1649.3 1550.1 1182.3 672.4 0.0 (kN.m) Fsi.γ.Q 0.0 33.1 66.2 99.3 129.9 (kN) Mtt = 5073.4 4752.0 3717.4 2096.1 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 144.2 288.5 432.7 566.1 (kN) Laáy giaù trò lôùn nhaát (L/2) (3L/8) (L/4) (L/8) (Goái) Ñôn vò CÑI Max Mtt = 8099.8 7610.8 5816.8 3305.7 0.0 (kN.m) Qtt = 166.8 440.5 718.7 996.9 1254.2 (kN) CÑII Max Mtt = 4416.4 4129.8 3269.7 1836.3 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 143.3 286.7 430.0 562.6 (kN) CÑIII Max Mtt = 6643.0 6815.1 5234.6 2969.9 0.0 (kN.m) Qtt = 0.0 188.0 376.0 564.1 738.0 (kN.m) SÖÛ DUÏNG Max Mtt = 5528.9 5191.0 3990.5 2263.4 0.0 (kN.m) Qtt = 95.3 280.9 469.1 657.3 831.4 (kN.m) Dieän tích coát theùp chòu löïc trong daàm chính : 0.0055 m2 Soá boù caùp : 4.3 (boù ) (aps la dien tich cua 1 boù caùp) → choïn soá boù caùp laø 5 boù III./ NOÄI DUNG THIEÁT KEÁ TRUÏ: 1. KÍCH THÖÔÙC TRUÏ: Kích thöôùc xaø muõ truï: B = 1.8 m A = 17.5 m H = 1.3 m Kích thöôùc thaân truï: Duøng truï daïng khung Pi coù 3 truï troøn ñaët vôùi ñöôøng kính thaân truï D = 1.5 m h = 5.1 m Kích thöôùc ñaøi coïc B' = 5.0 m A' = 15.9 m H' = 2.0 m Caùc kích thöôùc treân ñöôïc laáy maø khoâng keå ñeán nhöõng phaàn vaùt ñeå deå daøng trong tính toaùn 2. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN TRUÏ: 2.1. Tónh taûi keát caáu beân treân: a.Nöõa nhòp 32m: Gtt=0.5*G *Daàm bieân: Troïng löôïng baûn thaân G1DCdb = 0.7053783 T/m Troïng löôïng BMC G1DCbmc = 0.4666667 T/m Troïng löôïng daàm ngang G1DCdn = 0.06 T/m Troïng löôïng lan can G1LC = 0.0346056 T/m => DCb = 1.2666505 T/m *Daàm trong: Troïng löôïng baûn thaân G1DCdt = 0.7053783 T/m Troïng löôïng BMC G1DCbmc = 0.4666667 T/m Troïng löôïng daàm ngang G1DCdn = 0.06 T/m Troïng löôïng lôùp phuû BTN G1DW = 0.1225 T/m => DCt = 1.232045 T/m DW = 0.1225 T/m (Caùc giaù trò treân ñöôïc laáy ôû phaàn keát caáu nhòp) Ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái ωN = 1*Ltt/2 = 15.7 Giaù trò phaûn löïc : N1goái =(DC+DW)*ωN Daàm N1goái Soá goái N ∑N (T) (T) (T) Bieân 19.886413 2 39.7728262 188.63732 Trong 21.266356 7 148.864491 b.Nöõa nhòp 24.54 m: Gtt=0.5*G *Daàm bieân: Troïng löôïng baûn thaân G2DCdb = 0.7053783 T/m Troïng löôïng BMC G2DCbmc = 0.4666667 T/m Troïng löôïng daàm ngang G2DCdn = 0.06 T/m Troïng löôïng lan can G2LC = 0.0346056 T/m => DCb = 1.2666505 T/m *Daàm trong: Troïng löôïng baûn thaân G2DCdt = 0.7053783 T/m Troïng löôïng BMC G2DCbmc = 0.4666667 T/m Troïng löôïng daàm ngang G2DCdn = 0.06 T/m Troïng löôïng lôùp phuû BTN G2DW = 0.1225 T/m => DCt = 1.232045 T/m DW = 0.1225 T/m Ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái ωN = 1*Ltt/2 = 11.97 Giaù trò phaûn löïc N1goái =(DC+DW)*ωN Daàm N1goái Soá goái N ∑N (T) (T) (T) Bieân 15.161807 2 30.3236134 143.82094 Trong 16.213903 7 113.497322 c.Baûn thaân truï TLBT=B*A*H*Yc (Yc=2.4T/m3) Caáu kieän TLBT SL N ∑N T T T Xaø muõ 98.28 1 98.28 311.9607 Thaân truï 21.6189 3 64.8567 Ñaøi coïc 148.824 1 148.824 2.2. Hoaït taûi: a.Nöõa nhòp 32m: Ngöôøi ñi boä taùc duïng hoaøn toaøn treân daàm bieân PL = 0.45 T/m Hoaït taûi laøn xe (Chæ tính cho daàm trong vì lôùn hôn daàm bieân) LN = 0.93 T/m Taûi troïng xe 3 truïc (Chæ tính cho daàm trong vì lôùn hôn daàm bieân) Ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái ωN = 1*Ltt/2 = 15.7 Giaù trò phaûn löïc N2Tr=P1*Y1+P2*Y2 N2Tr=P1*Y1+P2*Y2+P3*Y3 NLN=WLN*ωN NPL=WPL*ωN Daàm Giaù trò noäi löïc do N Soá goái N ∑N T T T Hoaït taûi 2Tr 21.579618 2 43.1592357 96.41799 Hoaït taûi 3Tr 26.542994 2 53.0859873 Bieân Hoaït taûi laøn 14.601 2 29.202 Hoaït taûi ngöôøi ñi 7.065 2 14.13 Hoaït taûi 2Tr 21.579618 7 151.057325 337.463 Hoaït taûi 3Tr 26.542994 7 185.800955 Trong Hoaït taûi laøn 14.601 7 102.207 Hoaït taûi ngöôøi ñi 7.065 7 49.455 b.Nöõa nhòp 24.54m: Ngöôøi ñi boä taùc duïng hoaøn toaøn treân daàm bieân PL = 0.525 T/m Hoaït taûi laøn xe (Chæ tính cho daàm trong vì lôùn hôn daàm bieân) LN = 0.93 T/m Taûi troïng xe 3 truïc (Chæ tính cho daàm trong vì lôùn hôn daàm bieân) Ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái ωN = 1*Ltt/2 = 11.97 Giaù trò phaûn löïc N2Tr=P1*Y1+P2*Y2 N2Tr=P1*Y1+P2*Y2+P3*Y3 NLN=WLN*ωN NPL=WPL*ωN Daàm Giaù trò noäi löïc do N Soá goái N ∑N T T T Hoaït taûi 2Tr 21.448622 2 42.8972431 85.65977 Hoaït taûi 3Tr 25.413534 2 50.8270677 Bieân Hoaït taûi laøn 11.1321 2 22.2642 Hoaït taûi ngöôøi ñi 6.28425 2 12.5685 Hoaït taûi 2Tr 21.448622 7 150.140351 299.8092 Hoaït taûi 3Tr 25.413534 7 177.894737 Trong Hoaït taûi laøn 11.1321 7 77.9247 Hoaït taûi ngöôøi ñi 6.28425 7 43.98975 2.3. Caùc loaïi taûi troïng khaùc: a.Taûi troïng gioù thaúng ñöùng (PV): *Nöõa nhòp 32m: - Theo TCVN 2737-1995, choïn vuøng tính gioù taïi TpHCM vôùi VB = 45m/s - Ñoä cao maët caàu treân maët nöôùc 10m, laø khu vöïc thoâng thoaùng choïn heä soá ñieàu chænh S = 1.09 - Toác ñoä gioù thieát keá V = Vb*S = 49.05 m/s - Taûi troïng gioù thaúng ñöùng taäp trung taïi goái giöõa cuûa heä daàm doïc chuû Pvtrai = 0.00045V2AV = 30.3143715 T Trong ñoù AV laø dieän tích höùng gioù maët caàu = 17.5*32/2 (m2) (17.5m laø beà roäng cuûa khoå caàu) *Nöõa nhòp 24.54m: - Töông töï nhö treân, chæ khaùc phaàn dieän tích höùng gioù Pvphaûi = 0.00045V2AV = 23.24733364 T Trong ñoù AV laø dieän tích höùng gioù maët caàu = 17.5*24.54/2 (m2) b.Taûi troïng gioù ngang theo phöông ngang caàu (WS, WL): *Ñoái vôùi keát caáu chaén gioù tónh treân caàu (WS): - Chieàu roäng toaøn boä cuûa caàu giöõa caùc beà maët lan can: b = 17.5-2*0.5= 16.5 m - Chieàu cao keát caáu phaàn treân bao goàm caû lan can: d = Hd+Hbmc+Hlc=1.45+0.2+1.2 = 2.85 m Ta coù b/d = 5.789473684 => Cd = 1.3 (theo hình 3.8.1.2.1-1,baøi giaûng caàu BTCT - Trò soá taûi troïng Chöông 1/trang 32) Nöõa nhòp 32m L=32/2= 16 ='>Dieän tích keát caáu höùng taûi troïng gioù ngang: At=L*d= 45.6 PH1 = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8At = 85.57314012 ≥ 82.08 T Nöõa nhòp 24.54m L=24.54/2= 12.3 ='>Dieän tích keát caáu höùng taûi troïng gioù ngang: At=L*d= 35 PH2 = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8At = 65.62390183 ≥ 62.9451 T => PH = 151.1970419 T *Ñoái vôùi xe treân caàu (WL): WLN = 1.5*17.5/9.807 (17.5m laø beà roäng maët caàu) = 2.676659529 T c.Taûi troïng gioù ngang theo phöông doïc caàu (PH): *Ñoái vôùi keát caáu chaén gioù tónh treân caàu (WS): - Laáy baèng 25% taûi troïng gioù ngang theo phöông ngang caàu Nöõa nhòp 32m PD1 = 0.25PD1 = 21.39328503 T Nöõa nhòp 24.54m PD2 = 0.25PD2 = 16.40597546 T => PD = 37.79926049 T *Ñoái vôùi xe treân caàu (WL): WLD = 0.75*17.5/9.807 (17.5m laø beà roäng maët caàu) = 1.338329764 T d.Taûi troïng löïc haõm xe (BR): - Laáy baèng 25% troïng löôïng caùc truïc xe taûi ñaët treân taát caû caùc laøn xe chaïy cuøng moät höôùng(theo 3.6.4-QT272-05) Soá laøn xe n = 4 Heä soá laøn xe m = 0.65 - Trò soá taûi troïng theo phöông doïc vaø ngang caàu BRD = (3.5+14.5+14.5)*25%*4*0.65 = 21.125 T BRN = 0 T 3. TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG: 3.1. Heä soá duøng trong toå hôïp: (Theo3.4.1-1 vaø 3.4.1-2, QT272-05) DC LLTraùi LLPhaûi BR WS WL W CÑI(max) 1.25 1.75 1.75 1.75 0 0 0 CÑI(min) 0.9 1.75 1.75 1.75 0 0 0 CÑII(max) 1.25 0 0 0 1.4 0 1.4 CÑII(min) 0.9 0 0 0 1.4 0 1.4 CÑIII(max) 1.25 1.35 1.35 1.35 0.4 1 0.4 CÑIII(min) 0.9 1.35 1.35 1.35 0.4 1 0.4 ÑB(max) 1.25 0.5 0.5 0.5 0 0 0 ÑB(min) 0.9 0.5 0.5 0.5 0 0 0 SD 1 1 1 1 0.3 1 0.3 3.2.Taûi troïng thaúng ñöùng vaø naèm ngang khi chöa xeùt heä soá: Phöông Höôùng Taûi Trò soá e(m) M( Tm) DCTraùi 188.637317 0.35 66.023061 DCPhaûi 143.820936 -0.35 -50.33733 DCTruï 311.9607 0 0 Ñöùng LLTraùi 433.880943 0.35 151.85833 Doïc caàu LLPhaûi 385.468955 -0.35 -134.9141 PvTraùi 30.3143715 0.35 10.61003 PvPhaûi 23.2473336 -0.35 -8.136567 PD 37.7992605 7.825 295.77921 Ngang WLD 1.33832976 8.2 10.974304 BRD 21.125 8.2 173.225 DCTraùi 166.229127 4.375 727.25243 DCPhaûi 166.229127 -4.375 -727.2524 DCTruï 311.9607 0 0 Ñöùng LLTraùi 409.674949 4.375 1792.3279 Ngang caàu LLPhaûi 409.674949 -4.375 -1792.328 PvTraùi 26.7808526 4.375 117.16623 PvPhaûi 26.7808526 -4.375 -117.1662 PH 151.197042 7.825 1183.1169 Ngang WLN 2.67665953 8.2 21.948608 BRN 0 8.2 0 (eDC,LL,Pv laø khoaûng caùch töø tim goái tôùi tim truï) ,ePH vaø ePD =1/2d(d laø cao ñoä phaàn treân)+ chieàu cao truï -Hbeä eBR vaø eWL = chieàu cao truï -Hbeä+1.8m 3.3.Taûi troïng thieát keá: a.Theo phöông doïc caàu: Baûng tính taûi thaúng ñöùng Toå hôïp DCtraùi DCphaûi DCtruï LLtraùi LLphaûi Pvtraûi PvPhaûi Toång Ñônvò I(max) 236 180 390 759 675 0 0 2239.386 T I(min) 170 129 281 759 675 0 0 2013.8394 T II(max) 236 180 390 0 0 42.4 32.5 880.51008 T II(min) 170 129 281 0 0 42.4 32.5 654.96345 T III(max) 236 180 390 586 520 12.1 9.3 1933.0707 T III(min) 170 129 281 586 520 12.1 9.3 1707.5241 T ÑB(max) 236 180 390 217 193 0 0 1215.1986 T ÑB(min) 170 129 281 217 193 0 0 989.65201 T SD 189 144 312 434 385 9.09 6.97 1479.8374 T Baûng tính momen theo phöông doïc caàu do taûi thaúng ñöùng gaây ra Toå hôïp DCtraùi DCphaûi DCtruï LLtraùi LLphaûi Pvtraûi PvPhaûi Toång Ñônvò I(max) 82.5 -63 0 266 -236 0 0 49.25951 Tm I(min) 59.4 -45 0 266 -236 0 0 43.769503 Tm II(max) 82.5 -63 0 0 0 14.9 -11 23.070016 Tm II(min) 59.4 -45 0 0 0 14.9 -11 17.580009 Tm III(max) 82.5 -63 0 205 -182 4.24 -3.3 43.471217 Tm III(min) 59.4 -45 0 205 -182 4.24 -3.3 37.98121 Tm ÑB(max) 82.5 -63 0 75.9 -67.5 0 0 28.079265 Tm ÑB(min) 59.4 -45 0 75.9 -67.5 0 0 22.589258 Tm SD 66 -50 0 152 -135 3.18 -2.4 33.371968 Tm Baûng tính taûi ngang theo phöông doïc caàu Toå hôïp PD WLD BRD Toång Ñônvò I(max) 0 0 37 36.96875 T I(min) 0 0 37 36.96875 T II(max) 52.9 0 0 52.9189647 T II(min) 52.9 0 0 52.9189647 T III(max) 15.1 1.34 28.5 44.976784 T III(min) 15.1 1.34 28.5 44.976784 T ÑB(max) 0 0 10.6 10.5625 T ÑB(min) 0 0 10.6 10.5625 T SD 11.3 1.34 21.1 33.8031079 T Baûng tính momen theo phöông doïc caàu do taûi ngang gaây ra Toå hôïp PD WLD BRD Toång Ñônvò I(max) 0 0 303 303.14375 Tm I(min) 0 0 303 303.14375 Tm II(max) 414 0 0 414.090899 Tm II(min) 414 0 0 414.090899 Tm III(max) 118 11 234 363.139739 Tm III(min) 118 11 234 363.139739 Tm ÑB(max) 0 0 86.6 86.6125 Tm ÑB(min) 0 0 86.6 86.6125 Tm SD 88.7 11 173 272.933068 Tm b.Theo phöông ngang caàu: Baûng tính taûi thaúng ñöùng Toå hôïp DCtraùi DCphaûi DCtruï LLtraùi LLphaûi Wtraùi Wphaûi Toång Ñônvò I(max) 208 208 390 717 717 0 0 2239.386 T I(min) 150 150 281 717 717 0 0 2013.839 T II(max) 208 208 390 0 0 37.5 37.5 880.5100 T II(min) 150 150 281 0 0 37.5 37.5 654.9634 T III(max) 208 208 390 553 553 10.7 10.7 1933.070 T III(min) 150 150 281 553 553 10.7 10.7 1707.524 T ÑB(max) 208 208 390 205 205 0 0 1215.198 T ÑB(min) 150 150 281 205 205 0 0 989.6520 T SD 166 166 312 410 410 8.03 8.03 1479.837 T Baûng tính momen theo phöông ngang caàu do taûi thaúng ñöùng gaây ra Toå hôïp DCtraùi DCphaûi DCtruï LLtraùi LLphaûi Wtraùi Wphaûi Toång Ñônvò I(max) 909 -909 0 3137 -3137 0 0 0 Tm I(min) 655 -655 0 3137 -3137 0 0 0 Tm II(max) 909 -909 0 0 0 164 -164 0 Tm II(min) 655 -655 0 0 0 164 -164 0 Tm III(max) 909 -909 0 2420 -2420 46.9 -47 0 Tm III(min) 655 -655 0 2420 -2420 46.9 -47 0 Tm ÑB(max) 909 -909 0 896 -896 0 0 0 Tm ÑB(min) 655 -655 0 896 -896 0 0 0 Tm SD 727 -727 0 1792 -1792 35.1 -35 0 Tm Baûng tính taûi ngang theo phöông ngang caàu Toå hôïp PH WLN BRN Toång Ñônvò I(max) 0 0 0 0 T I(min) 0 0 0 0 T II(max) 212 0 0 211.675859 T II(min) 212 0 0 211.675859 T III(max) 60.5 2.68 0 63.1554763 T III(min) 60.5 2.68 0 63.1554763 T ÑB(max) 0 0 0 0 T ÑB(min) 0 0 0 0 T SD 45.4 2.68 0 48.0357721 T Baûng tính momen theo phöông ngang caàu do taûi ngang gaây ra Toå hôïp WSN WLN BRN Toång Ñônvò I(max) 0 0 0 0 Tm I(min) 0 0 0 0 Tm II(max) 1656 0 0 1656.36359 Tm II(min) 1656 0 0 1656.36359 Tm III(max) 473 21.9 0 495.195349 Tm III(min) 473 21.9 0 495.195349 Tm ÑB(max) 0 0 0 0 Tm ÑB(min) 0 0 0 0 Tm SD 355 21.9 0 376.883664 Tm 3.4.Toå hôïp taûi troïng truï T1, T2: a.Theo phöông doïc caàu: Toå hôïp H(T) V(T) M( Tm) I(max) 36.96875 2239.38601 352.40326 I(min) 36.96875 2013.83938 346.91325 II(max) 52.918965 880.510079 437.16091 II(min) 52.918965 654.963445 431.67091 III(max) 44.976784 1933.07073 406.61096 III(min) 44.976784 1707.5241 401.12095 ÑB(max) 10.5625 1215.19864 114.69176 ÑB(min) 10.5625 989.652006 109.20176 SD 33.803108 1479.83736 306.30504 M:laø toång moment do taûi döùng vaø taûi ngang theo phöông doc caàu b.Theo phöông ngang caàu: Toå hôïp H(T) V(T) M( Tm) I(max) 0 2239.38601 0 I(min) 0 2013.83938 0 II(max) 211.67586 880.510079 1656.3636 II(min) 211.67586 654.963445 1656.3636 III(max) 63.155476 1933.07073 495.19535 III(min) 63.155476 1707.5241 495.19535 ÑB(max) 0 1215.19864 0 ÑB(min) 0 989.652006 0 SD 48.035772 1479.83736 376.88366 M:laø toång moment do taûi döùng vaø taûi ngang theo phöông ngang caàu *Chuù yù raèng caùc momen tính ôû treân ñaõ ñöôïc ñöa veà troïng taâm truï taïi MC ñænh ñaøi coïc. 4. TÍNH TOAÙN MOÙNG: 4.1. Soá lieäu chung: - Loaïi coïc D = 1 m - Chieàu daøi coïc L = 34 m - Dieän tích maët caét ngang coïc Ag = 0.7854 m2 - Chu vi maët caét ngang coïc P = 3.1416 m - Soá löôïng coïc n = 6 coïc - Cöôøng ñoä beâtoâng thaân coïc f'c = 30 MPa - Troïng löôïng rieâng beâtoâng gc = 24 kN/m3 - Moâ ñun ñaøn hoài beâtoâng coïc Ec = 27691 Mpa - Troïng löôïng rieâng baûn thaân 1 coïc W = 641 kN - Cao ñoä ñaùy beä Hñb = -3.5 m - Cao ñoä muõi coïc Hmc = -37.5 m -Ñöôøng kính coát theùp Æ = 25.0 mm - Cöôøng ñoä theùp fy = 420.0 MPa - Moâ ñun ñaøn hoài cuûa theùp Es = 200000 Mpa -Soá löôïng thanh theùp n = 20.0 caây 4.2. Khaû naêng chòu taûi cuûa coïc: Coâng thöùc tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Gía trò Ñôn vò Mac beâtoâng cheá taïo coïc M300 Theùp cheá taïo coïc AII Ñöôøng kính coïc thieát keá D 1 m Ñöôøng kính coát theùp d 25.0 mm Soá thanh theùp thieát keá nthanh 20.0 Thanh Dieän tích phaàn beâtoâng Ag 0.785398 m2 Dieän tích phaàn coát theùp As 0.009817 m2 Heä soá uoán doïc j 0.85 Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng fc' 3000 T/m2 Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa theùp fy 42000 T/m2 Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Qvl 2052.834 T Khaû naêng chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Qvl = 0.85*(0.85*f'c*Ag + fy*As) = 2052.834 kN 5.7.4.4-2 vi.2 - Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn - Coâng thöùc tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn Trong ñoù : Qp=qp*Ap: söùc khaùng ñaàu coïc , KN Qs=qs*As:søöùc khaùng thaân coïc , KN qp: söùc khaùng ñôn vò ñaàu coïc,KN/m2: qp = Nc•Su (do muõi coïc naèm trong ñaát seùt ) (10.8.3.3.2-1) Với: Nc = 6•(1 + 0.2•(Z/D)) Nc= 46.8 N: soá buùa SPT chöa hieäu chænh , laáy N theo töøng loaïi ñaát. qs:söùc khaùng ñôn vò thaân coïc , KN/m2 Ñaát dính : Tính theo phöông phaùp α : qs= α*Su (theo baûng 10.8.3.3-1) Su: cöôøng ñoä khaùng caét khoâng thoaùt nöôùc trung bình α : heä soá dính baùm As : dieän tích beà maët thaân coïc, m2 Ap :dieän tích tieát dieän coïc , m2 φ : heä soá söùc khaùng, Tra baûng 10.5.5.3 W : Troïng löôïng cuûa coïc (T) Baûng tra caùc chæ soá cô lyù cuûa ñaát STT Loaïi ñaát H Heä soá roãng e Ñoä seät B Tyû troïng g Löïc dính C Goùc ma saùt trong j (m) (T/m3) KG/cm2 (ñoä) Lôùp 1 Buøn seùt pha caùt meàm 6.5 1 0.29 1.9 0.07 21 Lôùp 2 Seùt pha caùt meàm 3 0.5 0.18 2.1 0.42 24 Lôùp 3 Seùt pha deûo cöùng 17 0.6 0.25 1.95 0.68 20 Lôùp 4 Seùt chaët 10.64 0.5 0.22 2 0.2 22 Baûng tính söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn Söùc khaùng taïi thaân coïc Loaïi ñaát D Li As Su α qs Qs jps (m) (m) (m2) (T/m2) (T/m2) (T) Buøn seùt pha caùt meàm 1 3.36 10.6 18.2 0.55 10 106 0.6 Seùt pha caùt meàm 1 3 9.42 19.2 0.55 10.6 100 0.7 Seùt pha deûo cöùng 1 17 53.4 20.4 0.49 10 534 0.7 Seùt chaët 1 10.64 33.4 20.6 0.49 10.1 337 0.7 Toång söùc khaùng thaønh coïc Qthan 694 T Söùc khaùng taïi muõi coïc Loaïi ñaát D (m) Ap (m2) Su (T/m2) N qp (T/m2) Qp (T) jpq Seùt chaët 1 0.785 20.6 46.8 964.1 757 0.6 Söc khaùng taïi muõi coïc Qmui 416 T Söøc khaùng chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn Qr 1047 T Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Qvl 2053 T Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc Qtt 1047 T Chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc Lc 34 m VI.3- Tính toaùn soá coïc trong moùng Trong ñoù : +) ß : Heä soá xeùt ñeán loaïi moùng vaø ñoä luùn cuûa momen , ß=1.3->1.6 ta laáy ß = 1.6 +) Qcoc : Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc : Qcoc = 1047 T +) P : Toång aùp löïc thaúng ñöng truyeàn leân beä coïc : P = 2388.21 T (Xeùt ôû traïng thaùi cöôøng ñoä I) 3.65 = > Ta choïn 6 coïc khoan nhoài Boá trí thaønh 2 haøng, moãi haøng 3 coïc. Chieàu daøi coïc boá trí laø 34m Sô ñoà boá trí coïc trong moùng IV.NOÄI DUNG THIEÁT KEÁ MOÁ: 1.KÍCH THÖÔÙC MOÁ: a.Töôøng haäu moá: H = 1.8 m B = 0.3 m A = 17.5 m b.Thaân moá H = 1.5 B = 2.0 A = 17.5 c.Ñaøi coïc: H = 2 m B = 5 m A = 17.5 m d.Töôøng caùnh: Ht = 3.8 m Hp = 1.5 m Bt = 3.9 m Atb = 0.3 m 2. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN MOÁ: 2.1.Tónh taûi keát caáu beân treân: a.Nöõa nhòp 24.54m: - Laáy keát quaû ñaõ tính ôû phaàn truï Giaù trò phaûn löïc Daàm N 1 goái Soá goái N ∑N T T T Bieân 15.161807 2 30.323613 143.82094 Trong 16.213903 7 113.49732 b.Baûn thaân moá: Caáu kieän TL SL N ∑N T T T Töôøng haäu 22.68 1 22.68 643 Thaân moá 184.8 1 184.8 Ñaøi coïc 420 1 420 Töôøng caùnh 7.75125 2 15.5025 2.2. Hoaït taûi: - Hoaït taûi treân nöõa nhòp 24.54m Giaù trò noäi löïc do N Soá goái N ∑N T T T Hoaït taûi 2T 21.448622 2 42.897243 85.659768 Hoaït taûi 3T 25.413534 2 50.827068 Hoaït taûi laøn 11.1321 2 22.2642 Hoaït taûi ngöôøi ñi 6.28425 2 12.5685 Hoaït taûi 2T 21.448622 7 150.14035 299.80919 Hoaït taûi 3T 25.413534 7 177.89474 Hoaït taûi laøn 11.1321 7 77.9247 Hoaït taûi ngöôøi ñi 6.28425 7 43.98975 2.3. Caùc loaïi taûi troïng khaùc: a.Taûi troïng gioù thaúng ñöùng (PV): - Chæ tính vôùi nöõa nhòp 30m, laáy keát quaû phaàn treân ta ñöôïc W = 0.00045V2AV = 23.24733364 T b.Taûi troïng gioù ngang theo phöông ngang caàu (WS, WL): *Ñoái vôùi keát caáu chaén gioù tónh treân caàu (WS): - Chæ tính vôùi nöõa nhòp 30m, laáy keát quaû phaàn treân ta ñöôïc PD2 = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8At = 65.62390183 ≥ 62.9451 T => WSN = 65.62390183 T *Ñoái vôùi xe treân caàu (WL): WLN = 1.5*12/9.807 = 1.835423677 T c.Taûi troïng gioù ngang theo phöông doïc caàu (PH): *Ñoái vôùi keát caáu chaén gioù tónh treân caàu (WS): - Laáy baèng 25% taûi troïng gioù ngang theo phöông ngang caàu Nöõa nhòp 30m PH2 = 0.25PD2 = 16.40597546 T => WSD = 16.40597546 T *Ñoái vôùi xe treân caàu (WL): WLD = 0.75*12/9.807 = 0.917711838 T d.Taûi troïng löïc haõm xe (BR): Laáy baèng 25% troïng löôïng caùc truïc xe taûi ñaët treân taát caû caùc laøn xe chaïy cuøng moät höôùng Soá laøn xe n = 4 Heä soá laøn xe m = 0.65 Trò soá taûi troïng theo phöông doïc vaø ngang caàu BRD = (3.5+14.5+14.5)*25%*4*0.65 = 21.125 T BRN = 0 T e.Taûi troïng co ngoùt, tröôït, nhieät ñoä(CR, SH, TU): Laáy baèng 2% tónh taûi KCN CR+SH+TU = 15.73606871 T 2.4. Aùp löïc ñaát ñaép (F): - Choïn loaïi ñaát ñaép toát coù Goùc noäi ma saùt ñaát ñaép φ = 35 ñoä Heä soá aùp löïc ñaát chuû ñoäng λc = tg2(45-φ/2) = 0.270668209 Troïng löôïng rieâng ñaát ñaép γS = 1.8 T/m3 - Chieàu cao ñaép sau moá H = 3.8 m - Chieàu roäng khoái ñaát ñaép A = 17.5 m - Giaù trò aùp löïc khoái ñaát ñaép sau moá laø moät löïc taäp trung ñaët taïi vò trí troïng taâm tam giaùc aùp löïc, hay 2/3 chieàu cao khoái ñaát tính töø maët ñaát sau ñaép trôû xuoáng F = AλcγsH2/2 = 61.55807087 T 2.5. Aùp löïc phuï theâm do DL vaø LL gaây ra (F'): - Chieàu cao lôùp ñaát töông ñöông phuï thuoäc vaøo chieàu cao töôøng chaén ñaát H= 3.8 heq = 0.91 m - Giaù trò aùp löïc khoái ñaát ñaép töông ñöông laø moät löïc taäp trung ñaët taïi troïng taâm tam giaùc aùp löïc, hay 1/3 chieàu cao khoái ñaát tính töø maët ñaát sau ñaép trôû leân F' = Aλcγsheq2/2 = 3.530210422 T 3. TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG: 3.1. Heä soá duøng trong toå hôïp: DC LL W WS WL BR F CR+SH+TU I 1.25 1.75 0 0 0 1.75 1.5 0.5 Ia 0.9 1.75 0 0 0 1.75 1.5 0.5 III 1.25 1.35 0.4 0.4 1 1.35 1.5 0.5 IIIa 0.9 1.35 0.4 0.4 1 1.35 1.5 0.5 3.2. Taûi troïng thaúng ñöùng vaø naèm ngang khi chöa xeùt heä soá: Phöông Höôùng Taûi Trò soá e M DC 143.82094 -0.28 -40.26986 DCmoáï 642.9825 -0.28 -180.0351 Ñöùng LL 385.46895 -0.55 -212.0079 Doïc caàu W 23.247334 -0.55 -12.78603 WSD 16.405975 6.78 111.23251 Ngang WLD 0.9177118 6.78 6.2220863 F 61.558071 1.53 94.183848 F' 3.5302104 5.28 18.639511 CR+SH+TU 15.736069 4.98 78.365622 BRD 21.125 6.78 143.2275 WSN 65.623902 6.78 444.93005 Ngang caàu Ngang WLN 1.8354237 6.78 12.444173 BRN 0 0 0 3.3. Taûi troïng thieát keá: Baûng tính taûi thaúng ñöùng ` Toå hôïp DC DCmoáï LL W Toång I 180 804 675 0 1658.075 Ia 129 579 675 0 1382.6938 III 180 804 520 9.3 1513.1863 IIIa 129 579 520 9.3 1237.8051 Baûng tính momen theo phöông doïc caàu do taûi thaúng ñöùng gaây ra Toå hôïp DC DCmoáï LL W Toång I -50 -225 -371 0 -646.4 Ia -36 -162 -371 0 -569.3 III -50 -225 -286 -5.1 -566 IIIa -36 -162 -286 -5.1 -489.6 Baûng tính taûi ngang theo phöông doïc caàu Toå hôïp WSD WLD BRD F F'' CR+SH+TU Toång I 0 0 37 92.34 5.3 7.8680344 142.46921 Ia 0 0 37 92.34 5.3 7.8680344 142.46921 III 6.56 0.92 28.5 92.34 5.3 7.8680344 141.49931 IIIa 6.56 0.92 28.5 92.34 5.3 7.8680344 141.49931 Baûng tính momen theo phöông doïc caàu do taûi ngang gaây ra Toå hôïp WSD WLD BRD F F' CR+SH+TU Toång I 0 0 251 141 28 39.182811 459.06598 Ia 0 0 251 141 28 39.182811 459.06598 III 44.5 6.22 193 141 28 39.182811 452.49007 IIIa 44.5 6.22 193 141 28 39.182811 452.49007 3.4. Toå hôïp taûi troïng moá M1, M2: - Toå hôïp taûi troïng theo phöông doïc caàu Toå hôïp H V M I 142.46921 1658.075 -187.3291 Ia 142.46921 1382.6938 -110.2224 III 141.49931 1513.1863 -114.2162 IIIa 141.49931 1237.8051 -37.10951 *Chuù yù raèng caùc momen tính ôû treân ñaõ ñöôïc ñöa veà troïng taâm moáï taïi MC ñænh ñaøi coïc 4 .TÍNH TOAÙN MOÙNG: 4.1. Soá lieäu chung: - Loaïi coïc D = 1 m - Chieàu daøi coïc L = 34 m - Dieän tích maët caét ngang coïc Ag = 0.7854 m2 - Chu vi maët caét ngang coïc P = 3.14159 m - Soá löôïng coïc n = 6 coïc - Cöôøng ñoä beâtoâng thaân coïc f'c = 30 MPa - Troïng löôïng rieâng beâtoâng gc = 24 kN/m3 - Moâ ñun ñaøn hoài beâtoâng coïc Ec = 27691 Mpa - Troïng löôïng rieâng baûn thaân 1 coïc W = 641 kN - Cao ñoä ñaùy beä Hñb = +0.2 m - Cao ñoä muõi coïc Hmc = -30.4 m -Ñöôøng kính coát theùp Æ = 25.0 mm - Cöôøng ñoä theùp fy = 420.0 MPa - Moâ ñun ñaøn hoài cuûa theùp Es = 200000 Mpa -Soá löôïng thanh theùp n = 20.0 caây 4.2. KHAÛ NAÊNG CHÒU TAÛI CUÛA COÏC Coâng thöùc tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Gía trò Ñôn vò Mac beâtoâng cheá taïo coïc M300 Theùp cheá taïo coïc AII Ñöôøng kính coïc thieát keá D 1 m Ñöôøng kính coát theùp d 25.0 mm Soá thanh theùp thieát keá nthanh 20.0 Thanh Dieän tích phaàn beâtoâng Ag 0.7854 m2 Dieän tích phaàn coát theùp As 0.0098 m2 Heä soá uoán doïc j 0.85 Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng fc' 3000 T/m2 Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa theùp fy 42000 T/m2 Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Qvl 2052.8 T Khaû naêng chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Qvl = 0.85*(0.85*f'c*Ag + fy*As) = 2052.8 kN (5.7.4.4-2) vi.2 - Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn - Coâng thöùc tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn Trong ñoù : Qp=qp*Ap: söùc khaùng ñaàu coïc , KN Qs=qs*As:søöùc khaùng thaân coïc , KN qp: söùc khaùng ñôn vò ñaàu coïc,KN/m2: qp = Nc•Su (do muõi coïc naèm trong ñaát seùt ) (10.8.3.3.2-1) Với: Nc = 6•(1 + 0.2•(Z/D)) Nc= 46.8 N: soá buùa SPT chöa hieäu chænh , laáy N theo töøng loaïi ñaát. qs:söùc khaùng ñôn vò thaân coïc , KN/m2 Ñaát dính : Tính theo phöông phaùp α : qs= α*Su (theo baûng 10.8.3.3-1) Su: cöôøng ñoä khaùng caét khoâng thoaùt nöôùc trung bình α : heä soá dính baùm As : dieän tích beà maët thaân coïc, m2 Ap :dieän tích tieát dieän coïc , m2 φ : heä soá söùc khaùng, Tra baûng 10.5.5.3 W : Troïng löôïng cuûa coïc (T) STT Loaïi ñaát H e B g C φ R' (m) (T/m3) KG/cm2 (ñoä ) KG/cm2 Lôùp 1 Buøn seùt pha caùt meàm 6.5 1 0.29 1.9 0.07 21 1 Lôùp 2 Seùt pha caùt meàm 3 0.5 0.18 2.1 0.42 24 2 Lôùp 3 Seùt pha deûo cöùng 17 0.6 0.25 1.95 0.68 20 3.5 Lôùp 4 Seùt chaët Voâ haïn 0.5 0.22 2 0.2 22 6 Baûng tính söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn Söùc khaùng taïi thaân coïc Loaïi ñaát D Li As N Su a qs Qs jqs (m) (m) (m2) (T/m2) (T/m2) (T) Buøn seùt pha caùt meàm 1 3.36 11 10 4.539 0.55 2.4965 26.4 0.6 Seùt pha caùt meàm 1 3 9.4 20 13.11 0.55 7.2078 67.9 0.6 Seùt pha deûo cöùng 1 17 53 25 19.54 0.5 9.7695 522 0.7 Seùt chaët 1 10.64 33 30 26.24 0.49 12.859 430 0.7 Toång söùc khaùng thaønh coïc Qthan 723 T Söùc khaùng taïi muõi coïc ø Loaïi ñaát D (m) Ap (m2) N qpT/m2 Qp (T) jqp Seùt chaët 1 0.8 30 192 150.8 0.65 Söc khaùng taïi muõi coïc Qmui 98.02 T Söøc khaùng chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn Qr 756.6 T Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Qvl 2053 T Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc Qtt 756.6 T Chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc Lc 34 m VI.3- Tính toaùn soá coïc trong moùng Trong ñoù : +) ß : Heä soá xeùt ñeán loaïi moùng vaø ñoä luùn cuûa momen , ß=1.3->1.6 ta laáy ß = 1.6 +) Qcoc : Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc : Qcoc = 756.6 T +) P : Toång aùp löïc thaúng ñöng truyeàn leân beä coïc : P = 1658 T (Xeùt ôû traïng thaùi cöôøng ñoä I) 3.287 = > Ta choïn 6 coïc khoan nhoài Boá trí thaønh 2 haøng, moãi haøng 3 coïc. Chieàu daøi coïc boá trí laø 34m Sô ñoà boá trí coïc trong moùng V./ BIEÄN PHAÙP THI COÂNG CAÀU 1. THI COÂNG MOÁ : Caùc böôùc thi coâng nhö sau : -Böôùc 1 : Laép ñaët thieát bò, ñònh vò tim moác. Laép döïng vaø ñònh vò oáng vaùch. Duøng buùa rung ñeå haï oáng vaùch ñeán cao ñoä thieát keáá. -Böôùc 2 : Laáy ñaát trong loøng coïc, keát hôïp bôm vöõa Bentonite vaøo loã khoan, vöõa ñöôïc giöõ cao hôn möïc nöôùc ngaàm töø 1 – 2m. Khoan laáy ñaát trong loøng coïc ñeán cao ñoä thieát keá. -Böôùc 3 : Veä sinh loã khoan, laép haï loàng coát theùp, ñònh vò loàng coát theùp vaøo thaønh oáng vaùch. Laép ñaët oáng Tremie(oáng ñoå beâtoâng thaúng ñöùng D = 250mm). Ñoå beâtoâng theo phöông phaùp oáng ruùt thaúng ñöùng. Doå beâtoâng xong ruùt oáng vaùch leân baèng caàn caåu. -Böôùc 4 : Ñaøo ñaát vaø ñaäp ñaàu coïc ñeán cao ñoä thieát keá. Ñoå lôùp beâtoâng loùt ñaùy hoá moùng. Laép döïng ñaø giaùo, vaùn khuoân , coát theùp beä moá vaø töôøng tröôùc. Tieán haønh ñoå beâtoâng beä moá vaø töôøng tröôùc. -Böôùc 5 : Laép döïng ñaø giaùo, vaùn khuoân , coát theùp töôøng caùnh. Tieán haønh ñoå beâtoâng töôøng caùnh Giöõa caùc böôùc phaûi coù ñuû thôøi gian ñeå ñaûm baûo beâ toâng ñaït ñuû cöôøng ñoä roài môùi thaùo vaùn khuoân. 2. THI COÂNG TRUÏ : - Böôùc 1 : Ñònh vò hoá moùng, Laép döïng saøn ñaïo khung daãn höôùng. Laép döïng vaø ñònh vò oáng vaùch D = 160mm. Duøng buùa rung ñeå haï oáng vaùch ñeán cao ñoä thieát keáá. -Böôùc 2 : Khoan laáy ñaát trong loøng coïc, keát hôïp bôm vöõa Bentonite vaøo loã khoan, vöõa ñöôïc giöõ cao hôn möïc nöôùc ngaàm töø 1 – 2m. Khoan laáy ñaát trong loøng coïc ñeán cao ñoä thieát keá. Tieán haønh ñoùng coïc vaùn theùp, ñoå beâ toâng bòt ñaùy theo ñoä daøy tính toaùn. Khi beâ toâng bòt ñaùy oån ñònh cöôøng ñoä cöôøng ñoä thì tieán haønh huùt nöôùc beân trong ra. -Böôùc 3 : Veä sinh loã khoan, laép haï loàng coát theùp, ñònh vò loàng coát theùp vaøo thaønh oáng vaùch. Laép ñaët oáng Tremie(oáng ñoå beâtoâng thaúng ñöùng D = 250mm). Ñoå beâtoâng theo phöông phaùp oáng ruùt thaúng ñöùng. Doå beâtoâng xong ruùt oáng vaùch leân baèng caàn caåu. -Böôùc 4 : Tieán haønh haï coïc vaùn theùp xung quanh ñeán cao ñoä thieát keá, lieân keát coïc vaùn theùp vôùi saøn ñaïo. Ñaøo ñaát vaø ñaäp ñaàu coïc ñeán cao ñoä thieát keá. Ñoå lôùp beâtoâng bòt ñaùy hoá moùng. Laép döïng ñaø giaùo, vaùn khuoân coát theùp beä truï. Duøng bôm ñeå huùt trong hoá moùng. Tieán haønh ñoå beâtoâng beä tru.ï -Böôùc 5 : Laép döïng ñaø giaùo, vaùn khuoân, coát theùp thaân truï. Tieán haønh ñoå beâtoâng thaân truï. Khi beâtoâng thaân truï ñaït ñuû cöôøng ñoä. Tieán haønh laép döïng ñaø giaùo, thanh choáng, vaùn khuoân, coát theùp muõ tru. Tieán haønh ñoå beâtoâng muõ truï. 3. THI COÂNG KEÁT CAÁU NHÒP : - Böôùc 1: Laép döïng xe lao daàm vaø ñöôøng vaän chuyeån xe lao daàm. Taäp keát daàm ôû ñaàu caàu, duøng con laên dòch chuyeån töøng phieán daàm vaøo ñuùng vò trí. Duøng xe lao daàm lao ra vò trí nhòp, haï daàm keát hôïp saøn ngang baèng thuû coâng ñöa daàm vaøo vò trí. Ñoå beâtoâng lieân keát caùc daàm. - Böôùc 2: Laøm ñöôøng vaän chuyeån xe lao daàm vaø ñöôøng vaän chuyeån treân nhòp 1. Di chuyeån xe lao daàm sang vò trí nhòp 2. Duøng xe lao daàm lao ra vò trí haï daàm keát hôïp saøn ngang baèng thuû coâng ñöa daàm vaøo vò trí goái. Ñoå beâtoâng lieân keát caùc daàm. Thi coâng lao laép caùc nhòp coøn laïi töông töï nhö nhòp 1 vaø 2. -Hoaøn thieän : veä sinh, sôn, queùt voâi, laép ñaët heä thoáng chieáu saùng, laép döïng bieån baùo treân caàu.