Nghiên cứu về mố cầu

CHÖÔNG VIII TÍNH TOAÙN MOÁ CAÀU I. SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN: Keát caáu nhòp daàm I DÖL beâ toâng coát theùp L = 24.54m. Khoå caàu B = 13.4m. Thieát keá moá chaân deâ goàm hai haøng coïc beâ toâng coát theùp tieát dieän 40 x 40 cm, haøng phía soâng ñoùng theo ñoä xieân 1:6, haøng phía bôø ñoùng thaúng. Boá trí baûn quaù ñoä coù lb = 3m, hb = 0.25m. Moät ñaàu töïa treân töôøng tröôùc, ñaàu kia töïa treân neàn ñaù hoäc. KÍCH THÖÔÙC MOÁ CAÀU MAËT BEÂN MOÁ MAËT CHÍNH MOÁ II. TÍNH TOAÙN TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN MOÁ : 1.Caùc taûi troïng taùc duïng leân moá : - Moá ôû treân MNTT vaø haàu nhö khoâng ngaäp nöôùc neân khoâng tính taûi troïng va xoâ taøu beø vaø löïc ñaåy noåi cuûa nöôùc.Ñaát ñaép sau moá söû duïng ñaát toát coù g = 1.8 T/m3, j = 350. - Taûi troïn taùc duïn leân moá goàm: 1 Troïng löôïng baûn thaân moá 2 Phaûn löïc thaúng ñöùng do troïng löôïng KCN 3 Phaûn löïc thaúng ñöùng do hoaït taûi ñöùng treân KCN 4 Löïc haõm doïc caàu 5 Ma saùt goái caàu 6 AÙp löïc ñaát sau moá 7 Taûi troïng do gioù 8 Phaûn löïc truyeàn xuoáng töø baûn quaù ñoä 2.Xaùc ñònh taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân moá: 2.1.Taûi troïng do troïng löôïng baûn thaân moá: Töôøng tröôùc : P1 = 13,4.0,3.1,48.2,5 = 13,32 T Töôøng caùnh (1) : P2 = 2,08.1,2.0,3.2,5 = 1,872 T Töôøng caùnh (2) : P3 = (2,08.2,08)/2.0,3.2,5 = 1,632 T Vai keâ : Ñaù keâ goái : P5 = 0,1.0,3.0,9.7.2,5 = 0,945 T Goái caàu : P6 = 0,1.0,3.0,6.2,5 = 0,36 T Beä coïc : P7 = 2,3.1,5.13,4.2,5 = 103,5 T Toång coäng : Ptc = åPi = 124,329 T BAÛNG TOÅNG HÔÏP TAÛI TROÏNG DO TLBT CUÛA MOÁ BOÄ PHAÄN V (m3) LÖÏC ÑÖÙNG (T) ÑOÄ LEÄCH TAÂM (m) MOMEN (Tm) TIEÂU CHUAÅN TÍNH TOAÙN TIEÂU CHUAÅN TÍNH TOAÙN Töôøng caùnh (1) 0.749 1.873 2.06 1.94 3.634 3.997 Töôøng caùnh (2) 0.653 1.632 1.795 1.54 2.513 2.765 Töôøng tröôùc 5.328 13.32 14.65 0.5 6.66 7.326 Vai keâ 1.08 2.7 2.97 0.25 0.675 0.743 Ñaù keâ goái 0.378 0.945 1.04 0.8 0.756 0.832 Beä coïc 41.4 103.5 113.9 0 0 0 TOÅNG COÄNG 49.59 123.97 136.4 14.24 15.66 2.2.Taûi troïng do tónh taûi vaø hoaït taûi treân KCN: a) Taûi troïng do tónh taûi KCN: Do keát caáu nhòp : Do baûn maët caàu : Do lôùp phuû maët caàu : Do lan can + gôø chaén : BAÛNG TOÅNG HÔÏP TAÛI TROÏNG DO TÓNH TAÛI KCN LÖÏC TAÙC DUÏNG TIEÂU CHUAÅN TÍNH TOAÙN LÖÏC ÑÖÙNG N (T) 229.701 252.6711 CAÙNH TAY ÑOØN (m) 0.5  0.5 MOMEN (Tm) 114.8505 126.3356 b) Taûi troïng do hoaït taûi KCN: - Hoaït taûi KCN tính cho 2 laøn: + Taûi troïng ngöôøi: PL = 2.0,3.1,5 = 0,9 T/m + Taûi troïng laøn: LN = 2.0,93 = 1,86 T/m + Taûi troïng xe 3 truïc vaø xe 2 truïc: Ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái ωN = 11,97 - Xeáp xe taûi vaø xe 2 truïc thieát keá leân ñöôøng aûnh höôûng ta coù: +) Tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng khi xeáp xe taûi: P (T) 14.5 14.5 3.5 Pi.Yi Y 1.00 0.82 0.64 28.6 +) Tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng khi xeáp xe 2 truïc: P (T) 11 11 Pi.Yi Y 1.00 0.95 21.55 c) Baûng tính toaùn aùp löïc KCN truyeàn xuoáng moá: Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Tieâu chuaån Tính toaùn ¸AÙp löïc thaúng ñöùng do taûi troïng laøn Plan 13.7 23.92 T AÙp löïc thaúng ñöùng do taûi troïng ngöôøi PNg 6.62 11.58 T AÙp löïc thaúng ñöùng do xe taûi PXT 28.6 64.22 T AÙp löïc thaúng ñöùng do xe 2 truïc P2T 21.55 47.14 T Toå hôïp 1: Xe taûi+laøn+ngöôøi P1 99.28 199.43 T Toå hôïp 2: Xe 2 truïc+laøn+ngöôøi P2 83.67 165.29 T Phaûn löïc lôùn nhaát do hoaït taûi treân KCN (xeáp treân 2 laøn) Pht 99.28 199.43 T AÙp löïc thaúng ñöùng do tónh taûi giai ñoaïn I PttI 188.99 236.23 T AÙp löïc thaúng ñöùng do tónh taûi giai ñoaïn II PttII 69.24 103.86 T Toång aùp löïc do tónh taûi vaø hoaït taûi treân KCN PKCN 357.51 539.52 T 2.3. Taûi troïng do hoaït taûi treân baûn quaù ñoä: - Chieàu daøi baûn quaù ñoä : Lqd =3 (m) - Beà roäng baûn quaù ñoä : Bqd = 12 (m) - Veõ ÑAH phaûn löïc goái treân baûn quaù ñoä taïi vò trí vai keâ: ωN = 1.5 - Xeáp xe taûi vaø xe 2 truïc thieát keá leân ÑAH phaûn löïc goái ta coù: +) Tung ñoä ÑAH khi xeáp xe taûi: P (T) 14.5 14.5 3.5 Pi.Yi Y 0.00 1.00 0.00 14.50 +) Tung ñoä ÑAH khi xeáp xe 2 truïc: P (T) 11 11 Pi.Yi Y 0.60 1 18.70 BAÛNG AÙP LÖÏC TRUYEÀN LEÂN VAI KEÂ DO HOAÏT TAÛI TREÂN BAÛN QUAÙ ÑOÄ Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò TC TT ¸AÙp löïc thaúng ñöùng do taûi troïng laøn Plan 1.86 3.26 T AÙp löïc thaúng ñöùng do taûi troïng ngöôøi PNg 0.90 1.58 T AÙp löïc thaúng ñöùng do xe taûi PXT 14.50 31.72 T AÙp löïc thaúng ñöùng do xe 2 truïc P2T 18.70 40.91 T Toå hôïp 1: Xe taûi+laøn+ngöôøi P1 34.52 73.10 T Toå hôïp 2: Xe 2 truïc+laøn+ngöôøi P2 42.92 91.47 T Toång aùp löïc do hoaït taûi treân baûn quaù ñoä (2 laøn) Pht bqd 42.92 91.47 T 3.Caùc taûi troïng naèm ngang taùc duïng leân moá: 3.1.Tính aùp löïc ñaát taùc duïng leân moá: - Phaàn chieàu daøi baûn quaù ñoä tham gia chòu löïc: b = Lb – 2.08 = 0.92m - Chieàu daøi laêng theå tröôïc giaû ñònh: Trong ñoù : H=2.98 m – Chieàu cao töôøng tính toaùn (goàm Chieàu cao töôøng tröôùc vaø beà daøy beä coïc). Chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát ñaép : , Vì a = 1,5 m > l0 = 1,49 m , neân hoaït taûi treân baûn quaù ñoä khoâng gaây aùp löïc ngang cho moá. Chæ coù aùp löïc ngang do tónh taûi ñaát ñaép taùc duïng leân moá. a) Tính aùp löïc ñaát taïi maët caét töôøng tröôùc (maët caét I-I): Trong ñoù : g = 1.8T/m3 – Dung troïng ñaát. H = 1,48 m – Chieàu cao töôøng tröôùc. m = 0,33 B = 12 m – Chieàu daøi töôøng tröôùc. Momen do aùp löïc ñaát ñoái vôùi maët caét I – I : b) Tính aùp löïc ñaát taïi maët caét töôøng caùnh (maët caét II-II) : Töôøng caùnh ñöôïc tính toaùn nhö moät daàm consol ngaøm vaøo töôøng tröôùc, chòu taûi troïng ngang do aùp löïc ñaát khi hoaït taûi naèm treân laêng theå tröôït gaây uoán ra phía ngoaøi ñoái vôùi truïc thaúng ñöùng. Aùp löïc ñaát do hoaït taûi treân laêng theå tröôït taùc duïng vaøo töôøng caùnh. Do coù baûn quaù ñoä neân vieäc tính toaùn chæ tính töø baûn quaù ñoä leân ñeán maët ñöôøng xe chaïy, chieàu cao naøy nhoû neân aùp löïc do hoaït taûi sau moá khoâng ñaùng keå coù theå boû qua, chæ tính aùp löïc ñaát tónh taùc duïng leân töôøng caùnh. Tính aùp löïc ñaát taùc duïng leân töôøng caùnh 1 : Trong ñoù : g = 1.8T/m3 – Dung troïng ñaát. h1 = 1,2 m – Chieàu cao töôøng caùnh 1. m = 0,33 B = 0,25 m – Chieàu daøi töôøng tröôùc. Tính aùp löïc ñaát taùc duïng leân töôøng caùnh 2 : Trong ñoù : g = 1.8T/m3 – Dung troïng ñaát. h2 = 2,08 m – Chieàu cao töôøng caùnh 2. m = 0,33 B = 2,5/3 = 0,83 cm – Troïng taâm tam giaùc. Momen do aùp löïc ñaát taùc duïng leân töôøng caùnh taïi maët caét II – II: 1,25 ; 0,83 : Caùnh tay ñoøn töø ñieåm ñaët löïc E1 vaø E2 ñeán maët caét II – II c) Tính aùp löïc ñaát taïi maët caét ñaùy beä moá (maët caét III-III): Tính vôùi ; m = 0,33 Aùp löïc ngang cuûa ñaát : Trong ñoù : H = 2.98m - Chieàu cao töôøng tính toaùn B = 12 m – Chieàu roäng tính toaùn. Momen do aùp löïc ñaát ñoái vôùi ñaùy beä : Tính vôùi ; m = 0,27 Aùp löïc ngang cuûa ñaát : Momen do aùp löïc ñaát ñoái vôùi ñaùy beä : 3.2. Taûi troïng do löïc haõm xe: - Löïc haõm ñöôïc laáy baèng 25% troïng löôïng cuûa caùc truïc xe taûi hay xe hai truïc thieát keá cho moãi laøn ñuôïc ñaët trong taát caû caùc laøn thieát keá ñöôïc chaát taûi theo quy trình vaø coi nhö ñi cuøng 1 chieàu. - Löïc haõm xe ñöôïc ñaët theo phöông doïc caàu,ñieåm ñaët caùch phía treân maët ñöôøng 1.8m - Do thieát keá treân moá ñaët goái di ñoäng neân löïc haõm xe theo phöông doïc caàu truyeàn leân moá chæ coøn 50%. Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Löïc haõm do xe taûi BR XT 8.125 T Löïc haõm do xe 2 truïc BR 2T 6 T Giaù trò löïc haõm taùc duïng leân moá BR 8.125 T 3.3. Taûi troïng do ma saùt goái caàu: - Löïc ma saùt goái caàu phaûi ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû cuûa giaù trò cöïc ñaïi cuûa heä soá ma saùt cuûa caùc maët tröôït .Löïc ma saùt FR ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: FR = fmax. N Trong ñoù : +) fmax : heä soá ma saùt giöõa beâtoâng vôùi goái di ñoäng cao su : fmax = 0,3. +) N: Toång aùp löïc lôùn nhaát do KCN truyeàn xuoáng moá. Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá ma saùt goái vôùi beâtoâng fmax 0.3 Toång aùp löïc do KCN truyeàn xuoáng moá PKCN 357.51 T Löïc ma saùt goái caàu FR 107.25 T 3.4. Taûi troïng do aùp löïc gioù taùc duïng leân moá: a) AÙp löïc gioù ngang: Taûi troïng gioù ñöôïc ñaët taïi troïng taâm dieän tích beà maët chaén gioù. Tính theo coâng thöùc: PD = 0,0006.V2.At.Cd / 1,8At (KN) (theo ñieàu 3.8.1.2.1-1). Trong ñoù: +) V : Toác ñoä gioù thieát keá. V = VB.S +) VB : Toác ñoä gioù giaät cô baûn trong 3 giaây vôùi chu kyø xuaát hieän 100 naêm thích hôïp vôùi vuøng tính gioù coù ñaët caàu ñang nghieân cöùu xaây döïng. Ta giaû thieát coâng trình ñöôïc xaây döïng taïi khu vöïc II,song vôùi moá laø keát caáu thaáp vaø bò che chaén nhieàu bôûi caùc coâng trình phuï taïm gaàn bôø neân ta laáy nhoû xuoáng baèng vaän taaù«t taïi khu vöïc I (tra baûng) ta coù : VB = 38 m/s +) S : Heä soá ñieàu chænh aùp löïc gioù : S = 1.09 . +) At : Dieän tích caáu kieän chaén gioù ngang . +) Cd : Heä soá caûn gioù phuï thuoäc vaøo tyû soá b/d . +) b : Chieàu roäng toaøn boä cuûa caàu giöõa caùc beà maët lan can : b = 13,4 m +) d : Chieàu cao KCPT bao goàm caû lan can ñaëc neáu coù : d = 2,35 m => Tyû soá b / d = 13,4 / 2,35 = 5,7 => Tra baûng ta coù : Cd = 1,25 - Ta phaûi tính aùp löïc gioù ngang taùc duïng leân KCN: BAÛNG AÙP LÖÏC GIOÙ NGANG TAÙC DUÏNG LEÂN COÂNG TRÌNH Kí hieäu Vuøng TK VB m/s S V m/s Vtk m/s Cd Giaù trò I 38.00 1.09 41.42 25.00 1.25 Kí hieäu At m2 PD Vtk T PD V25 T Moá 54.94 9.89 9.89 KCN 51.21 4.61 4.61 b) AÙp löïc gioù doïc: Ñoái vôùi moá truï,keát caáu phaàn treân laø giaøn hay caùc daïng keát caáu khaùc coù beà maët caûn gioù lôùn,song song vôùi tim doïc cuûa keát caáu nhòp thì phaûi xeùt tôùi taûi troïng gioù doïc.Tuy nhieân trong tröôøng hôïp naøy,caàu thieát keá khoâng thuoäc caùc daïng treân neân khoâng xeùt tôùi taûi troïng gioù doïc PD. c) AÙp löïc gioù thaúng ñöùng: - AÙp löïc gioù ñöùng ñöôïc ñaët vaøo troïng taâm cuûa tieát dieän thích hôïp. - Coâng thöùc tính aùp löïc gioù ñöùng: Trong ñoù: +) V : Toác ñoä gioù thieát keá öùng vôùi vuøng xaây döïng coâng trình. +) AV : Dieän tích beà maët chaén gioù. - Do aùp löïc gioù taùc duïng thaúng ñöùng leân beà maët laø khoâng ñaùng keå.Do ñoù ôû ñaây ta chæ tính aùp löïc gioù taùc duïng thaúng ñöùng leân KCN vaø treâuøyn xuoáng moá. BAÛNG AÙP LÖÏC GIOÙ THAÚNG ÑÖÙNG TAÙC DUÏNG LEÂN KCN Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Toác ñoä gioù thieát keá V 41.42 m/s Dieän tích KCN chòu aùp löïc gioù Av 164 m2 AÙp löïc gioù thaúng ñöùng taùc duïng leân moá Pv(vtk) 11.36 T d) AÙp löïc gioù taùc duïng leân xe coä: WL - Theo ñieàu 3.8.1.3 ,khi xeùt toå hôïp taûi troïng cöôøng ñoä III phaûi xeùt taûi troïng gioù taùc duïng vaøo caû keát caáu vaø xe xoä. - Phaûi bieåu thò taûi troïng ngang cuûa gioù leân xe coä baèng taûi phaân boá 1.5 KN/m,taùc duïng theo höôùng naèm ngang,ngang vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû 1.8 m treân maët ñöôøng. - Phaûi bieåu thò taûi troïng gioù doïc leân xe coä baèng taûi phaân boá 0.75 KN/m taùc duïng naèm ngang,song song vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû ñoä cao 1.8 m treân maët ñöôøng. BAÛNG AÙP LÖÏC GIOÙ TAÙC DUÏNG LEÂN XE Kí hieäu Vuøng TK VB m/s S Vtk m/s V m/s Cd hg m qgd T/m2 qgn T/m2 Giaù trò I 38.00 1.09 41.42 25.00 1.25 1.80 0.075 0.15 Kí hieäu h xe m L xe m b xe m WLd T WLn T Giaù trò 1.00 14.50 2.00 0.08 2.18 III.TOÅNG HÔÏP TAÛI TROÏNG TAÏI CAÙC MAËT CAÉT: 1. Baûng heä soá taûi troïng theo caùc TTGH: (baûng 3.4.1.1) Toå hôïp taûi troïng Traïng thaùi GH DC DD DW EH EV ES LL IM CE BR PL LS EL WA WS WL FR TU CR SR TG SE Cöôøng ñoä I gn 1.75 1.00 0.00 0.00 1.00 0.5/1.2 gTG gSE Cöôøng ñoä II gn 0.00 1.00 1.40 0.00 1.00 0.5/1.2 gTG gSE Cöôøng ñoä III gn 1.35 1.00 0.40 1.00 1.00 0.5/1.2 gTG gSE Ñaëc bieät gn 0.50 1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 Söû duïng 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 1.00 1/1.20 gTG gSE Moûi chæ coù LL , IM vµ CE 0 0.75 1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 2. Baûng heä soá taûi troïng cho tónh taûi: (baûng 3.4.1.2) Loaïi taûi troïng Kí hieäu Heä soá taûi troïng Lôùn nhaát Nhoû nhaát Caáu kieän vaø thieát bò phuï DC 1.25 0.90 Keùo xuoáng (xeùt ma saùt aâm) DD 1.80 0.45 Lôùp phuû maët caàu vaø caùc tieän ích DW 1.50 0.65 AÙp löïc ngang cuûa ñaát EH +) Chuû ñoäng 1.50 0.90 +) Nghæ 1.35 0.90 Caùc öùng suaát laép giaùp bò haõm EL 1.00 1.00 AÙp löïc ñaát thaúng ñöùng EV +) OÅn ñònh toång theå 1.35 N/A +) Keát caáu töôøng chaén 1.35 1.00 +) Keát caáu vuøi cöùng 1.30 0.90 +) Khung cöùng 1.35 0.90 +) Keát caáu vuøi meàm 1.95 0.90 +) Coáng hoäp theùp meâm 1.50 0.90 Taûi troïng chaát theâm ES 1.50 0.75 3. Toång hôïp noäi löïc taïi maët caét töôøng tröôùc (maët caét I-I): a) Baûng toång hôïp noäi löïc tieâu chuaån: Teân taûi roïng Kí hieäu Vtc (T) Hxtc (T) ex (m) Mytc (T.m) Hytc (T) ey (m) Mxtc (T.m) a – Troïng löôïng caùc boä phaän moá Töôøng tröôùc Gtt 13.32 0 0.00 0.00 Töôøng caùnh 1 Gtc1 1.872 2.23 4.18 0.00 Töôøng caùnh 2 Gtc2 1.632 0.81 1.32 Vai keâ Gk 2.7 0.15 0.405 0.00 Baûn quaù ñoä Gqd 36 0.15 6.3 0.00 b – Aùp löïc ñaát ¸AÙp löïc ñaát chuû ñoäng Eo 11.547 0.6 6.93 0.00 c – Aùp löïc do tónh taûi KCN Do tónh taûi giai ñoaïn I DC 188.99 0.85 160.64 0.00 Do tónh taûi giai ñoaïn II DW 69.24 0.85 58.85 0.00 d – Aùp löïc do hoaït taûi Do hoaït taûi treân KCN LL(kcn) 99.28 0.85 84.39 0.00 Do hoaït taûi treân baûn quaù ñoä LL(bqd) 42.92 -0.30 -12.88 0.00 e – Aùp löïc do taûi troïng gioù Gioù ngang taùc duïng leân moá PD (mo) 0.00 9.89 0.00 0.00 Gioù ngang taùc duïng leân KCN PDKCN 0.00 4.61 7.55 34.80 Gioù taùc duïng leân xe coä doïc caàu WLd 0.075 10.30 0.77 0.00 Gioù taùc duïng leân xe coä ngang caàu WLn 0.00 2.18 10.30 22.40 AÙp löïc gioù thaúng ñöùng leân KCN Pvtk 15.52 0.85 13.19 f - C¸aùc aùp löïc khaùc Löïc ma saùt goái caàu FR 107.25 6.70 718.59 0.00 Löïc haõm BR 8.13 10.30 83.69 0.00 Toång 483 115 1126 16.67 57.20 b) Baûng toång hôïp noäi löïc cuûa maët caét I-I theo caùc TTGH: TTGH V max V min Hx max Hx min My max My min Hy max Hy min Mx max Mx min Cöôøng ñoä I 797 646 139 132 683 573 0.0 0.0 0.0 0.0 Cöôøng ñoä II 506 355 56.8 49.8 484 391 20.3 20.3 48.7 48.7 Cöôøng ñoä III 728 577 120 113 545 482 8.0 8.0 36.3 36.3 Söû duïng 462 462 103 103 1104 1104 6.5 6.5 32.8 32.8 4. Toång hôïp noäi löïc taïi maët caét töôøng caùnh (maët caét II-II): a) Baûng toång hôïp noäi löïc tieâu chuaån: Teân taûi troïng Kí hieäu Vtc (T) Hxtc (T) ex (m) Mytc (T.m) Hytc (T) ey (m) Mxtc (T.m) a – Troïng löôïng caùc boä phaän moá Töôøng caùnh 1 Gtc1 1.872 0.00 0.00 Töôøng caùnh 2 Gtc2 1.632 0.00 0.00 b – Aùp löïc ñaát ¸AÙp löïc ñaát chuû ñoäng Eo Khoái 1 Eo1 1.069 0.25 1.336 Khoái 2 Eo2 1.682 0.83 1.396 c – Aùp löïc do taûi troïng gioù Gioù ngang taùc duïng leân moá PD (mo) 9.89 0.00 0.00 Toång 3.504 11.641 2.722 b) Baûng toång hôïp noäi löïc cuûa maët caét II-II theo caùc TTGH: TTGH V max V min Hx max Hx min My max My min Hy max Hy min Mx max Mx min Cöôøng ñoä I 4.38 3.15 0 0 0 0 4.13 2.48 4.1 2.46 Cöôøng ñoä II 4.38 3.15 0 0 0 0 3.17 1.15 2.98 1.43 Cöôøng ñoä III 4.38 3.15 0 0 0 0 3.76 1.42 3.43 1.82 Söû duïng 3.504 3.504 0 0 0 0 3.51 3.51 2.67 2.67 5. Toång hôïp noäi löïc taïi maët caét ñaùy moá (maët caét III-III): a) Baûng toång hôïp noäi löïc tieâu chuaån: Teân taûi roïng Kí hieäu Vtc (T) Hxtc (T) ex (m) Mytc (T.m) Hytc (T) ey (m) Mxtc (T.m) a – Troïng löôïng caùc boä phaän moá Töôøng tröôùc Gtt 13.32 0.5 6.66 0.00 Töôøng caùnh 1 Gtc1 1.872 1.94 3.634 0.00 Töôøng caùnh 2 Gtc2 1.632 1.54 2.513 Vai keâ Gk 2.7 0.25 0.675 0.00 Beä moùng moá Gm 103.5 Baûn quaù ñoä Gqd 36 -0.30 -10.8 0.00 b – Aùp löïc ñaát Eo ¸AÙp löïc ñaát chuû ñoäng vôùi j=30o Eo1 31.649 1.49 47.157 0.00 AÙp löïc ñaát chuû ñoäng vôùi j=40o Eo2 23.306 1.49 34.726 c – Aùp löïc do tónh taûi KCN Do tónh taûi giai ñoaïn I DC 188.99 0.85 160.64 0.00 Do tónh taûi giai ñoaïn II DW 69.24 0.85 58.85 0.00 d – Aùp löïc do hoaït taûi Do hoaït taûi treân KCN LL(kcn) 99.28 0.85 84.39 0.00 Do hoaït taûi treân baûn quaù ñoä LL(bqd) 42.92 -0.30 -12.88 0.00 e – Aùp löïc do taûi troïng gioù Gioù ngang taùc duïng leân moá PD (mo) 9.89 0.00 0.00 Gioù ngang taùc duïng leân KCN PDKCN 4.61 7.55 34.80 Gioù taùc duïng leân xe coä doïc caàu WLd 0.075 10.30 0.77 0.00 Gioù taùc duïng leân xe coä ngang caàu WLn 2.18 10.30 22.40 AÙp löïc gioù thaúng ñöùng leân KCN Pvtk 15.52 0.85 13.19 f - C¸aùc aùp löïc khaùc Löïc ma saùt goái caàu FR 107.25 6.70 718.59 0.00 Löïc haõm BR 8.13 10.30 83.69 0.00 Toång 575 170 1192 16.68 57.20 b) Baûng toång hôïp noäi löïc cuûa maët caét III-III theo caùc TTGH: TTGH V max V min Hx max Hx min My max My min Hy max Hy min Mx max Mx min Cöôøng ñoä I 1197 626 313 195 1980 1402 0.0 0.0 0.0 0.0 Cöôøng ñoä II 906 335 231 113 1388 810 20.3 20.3 48.7 48.7 Cöôøng ñoä III 1128 557 294 176 1842 1264 8.0 8.0 36.3 36.3 Söû duïng 568 568 164 164 1172 1172 6.5 6.5 32.8 32.8 IV. KIEÅM TOAÙN CAÙC TIEÁT DIEÂN MAËT CAÉT: 1. Trình töï kieåm toaùn: 1.1. Coâng thöùc kieåm tra ñieàu kieän laøm vieäc cuûa maët caét. - Do caùc maët caét chòu neùn uoán ñoàng thôøi theo 2 phöông do ñoù tröôùc khi tính toaùn vaø boá trí coát theùp thì ta phaûi kieåm tra ñieàu kieän laøm vieäc cuûa maët caét ñeå aùp duïng caùc coâng thöùc kieåm toaùn. +) Neáu löïc neùn doïc truïc Pu > 0,1.j.fc.Ag thì ta kieåm toaùn theo coâng thöùc : (a) Vôùi : PO = 0,85.fc.(Ag-Ast) + Asr.fy +) Neáu löïc neùn doïc truïc Pu < 0,1.j.fc.Ag thì ta kieåm toaùn theo coâng thöùc : (b) Trong ñoù : +) j : Heä soá söùc khaùng vôùi caáu kieän chòu neùn doïc truïc , j = 0,75 +) Pu : Löïc neùn tính toaùn trong maët caét daàm chuû. +) Ag : Dieän tích nguyeân cuûa maët caét . +) Mux : Moâmen uoán tính toaùn taùc duïng theo phöông x . +) Muy : Moâmen uoán tính toaùn taùc duïng theo phöông y . +) Mrx : Moâmen uoán tính toaùn ñôn truïc theo phöông x . +) Mry : Moâmen uoán tính toaùn ñôn truïc theo phöông y . +) Prx : Söùc khaùng neùn tính toaùn theo phöông x (khi chæ xeùt ñoä leäch taâm ey) . +) Pry : Söùc khaùng neùn tính toaùn theo phöông y (khi chæ xeùt ñoä leäch taâm ex) . +) Prxy : Söùc khaùng neùn tính toaùn theo 2 phöông . - Xeùt tôùi hieäu öùng ñoä maûnh : + Tính caùc baùn kính quaùn tính : rx =, ry= + Chieàu daøi thanh chòu neùn lu: phuï thuoäc vaøo chieàu cao caáu kieän caàn tính toaùn . + Tính tæ soå ñoä maûnh : Trong ñoù : K : Heä soá chieàu daøi höõu hieäu,vôùi coät khoâng thanh giaèng,K = 2. Neáu < 22 thì boû qua hieäu öùng ñoä maûnh . Neáu 22 < < 100 thì coù xeùt hieäu öùng ñoä maûnh,töùc laø trò soá Mux,Muy seõ ñöôïc nhaân theâm hieäu öùng ñoä maûnh .(Heä soá khueách ñaïi moâmen) Heä soá khueách ñaïi moâmen : (theo ñieàu 4.5.3.2.2b - 3) Trong ñoù : Cm = (theo ñieàu 4.5.3.2.2b – 6) M1b : Moâmen beù hôn taïi ñaàu muùt . M2b : Moâmen lôùn hôn taïi ñaàu muùt . Do ñoù : Cm = 1. j = 0.75 Pe : Löïc neùn doïc truïc Euler. Pe = (theo ñieàu 4.5.3.2.2b - 5) E : Moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng . I : Moâmen quaùn tính maët caét vôùi truïc ñang xeùt . - Xaùc ñònh theo coâng thöùc (a) : = + - - Tính ra trò soá Prxy,so saùnh vôùi Pu,lôùn hôn laø ñaït . - Xaùc ñònh Prx, Pry : Söùc chòu taûi doïc truïc nhaân heä soá töông öùng ex vaø rt (haøm löôïng coát theùp). rt = = Töø 2 giaù trò rt vµ ex , tra hình A9 hoaëc A10, A11 hoaëc caû 3 hình ñeå tìm ra caùc giaù trò Prx vµ Pry. Noäi suy tuyeán tính phuï thuoäc vaøo g. g : Tæ soá khoaûng caùch giöõa caùc taâm cuûa caùc lôùp thanh coát theùp ngoaøi bieân treân toaøn boä chieàu daøi coät. g = = Sau khi tra baûng ñöôïc giaù trò : . Caùch tính Pry hoaøn toaøn töông töï . Töø ñoù tính ñöôïc f.Prx. - Xaùc ñònh f.Po, tra ñoà thò öùng vôùi rt vöøa tìm ñöôïc ôû treân, chuù yù vì e = 0 neân caét truïc thaúng ñöùng taïi ñaâu thì ñoù laø giaù trò caàn tìm Tính : = + - - Xaùc ñònh theo coâng thöùc (b) (b) - Xaùc ñònh Mrx vaø Mry : Söùc khaùng tính toaùn theo truïc x vaø y (Nmm) Mrx = j . As . fy . (ds - ) Trong ñoù : j = 0.9 vôùi caáu kieän chòu uoán . ds : Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp tôùi meùp ngoaøi vuøng chòu neùn (tröø ñi lôùp bao toâng baûo veä vaø ñöôøng kính thanh theùp ) . fy : Giôùi haïn chaûy cuûa theùp . As : Boá trí sô boä roái tính dieän tích theùp caàn duøng theo caû 2 phöông. c = a = c b1; b1 = 0.85. b : Beà roäng maët caét (theo moãi phöông laø khaùc nhau). 1.2. Kieåm toaùn khaû naêng chòu caét cuûa maët caét : - Coâng thöùc kieåm toaùn : Trong ñoù : +) j : heä soá söùc khaùng caét ñöôïc xaùc ñònh theo quy ñònh trong baûng 5.5.2.2-1, j = 0.9 vôùi keát caáu BTCT thoâng thöôøng . +) Vn : Söùc khaùng caét danh ñònh ñöôïc xaùc ñònh theo quy ñònh cuûa ñieàu 5.8.3.2. Vôùi : +) +) +) +) dv : Chieàu cao chòu caét coù hieäu ñöôïc xaùc ñònh trong ñieàu 5.8.2.7 , Laáy dv = 0,72. h . +) bv : Beà roäng buïng coù hieäu,laáy baèng beà roäng lôùn nhaát trong chieàu cao dv. +) S : Cöï ly coát theùp ñai . +)b : Heä soá chæ khaû naêng beâtoâng bò nöùt cheùo truyeàn löïc keùo ñöôïc quy ñònh trong ñieàu 5.8.3.4,laáy b= 2 +) q : Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo ñöôïc xaùc ñònh trong ñieàu 5.8.3.4. Laáy q = 45o +) a : Goùc nghieâng cuûa coát theùp ñai ñoái vôùi truïc doïc (ñoä).Neáu coát ñai thaúng ñöùng, a = 900. +) Av : Dieän tích coát theùp chòu caét trong cöï ly S (mm2). +) VP : Thaønh phaàn löïc öùng suaát coù hieäu treân höôùng löïc caét taùc duïng laø döông neáu ngöôïc chieàu löïc caét (N).Vôùi keát caáu BTCT thöôøng VP = 0 1.3. Kieåm toaùn khaû naêng choáng nöùt cuûa maët caét: - Söû duïng taûi troïng ñöôïc toå hôïp theo TTGH söû duïng,töùc laø taûi troïng tieâu chuaån. +) Tónh taûi khoâng xeùt heä soá taûi troïng. +) Hoaït taûi khoâng xeùt heä soá taûi troïng,heä soá xung kích. - Ñieàu kieän kieåm toaùn : Caùc caáu kieän ñöôïc thieát keá sao cho öùng suaát keùo trong coát theùp chòu keùo ôû TTGH söû duïng fsa phaûi thoaû maõn: Trong ñoù: +) dC : Chieàu cao phaàn beâoâtng tính töø thôù chòu keùo ngoaøi cuøng ñeán taâm cuûa thanh theùp hay sôïi theùp ñaët gaàn meùp beâtoâng nhaát.Muïc ñích laø nhaèm ñaûm baûo chieàu daøy thöïc cuûa lôùp beâtoâng baûo veä dc < 5 cm. +) Abt : Dieän tích phaàn beâoâtng coù cuøng troïng taâm vôùi coát theùp tchuû chòu keùo vaø ñöôïc bao bôûi caùc maët ngang vaø caùc ñöôøng thaúng song song vôùi TTH cuûa maët caét. Vôùi : +) Nthanh : Soá thanh theùp thöôøng chòu keùo trong phaïm vi Abt. +) Z : Thoâng soá beà roäng veát nöùt (N/mm).Z ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: - Ñoái vôùi ñieàu kieän moâi tröôøng thoâng thöôøng Z 30000 N/mm = 30 T/cm - Ñoái vôùi ñieàu kieän moâi tröôøng khaéc nghieät Z 23000 N/mm = 23 T/cm - Ñoái vôùi keát caáu vuøi döôùi ñaát Z17500N/mm =17,5 T/cm Gæa söû ta thieát keá cho keát caáu daàm chuû trong ñieàu kieän moâi tröôøng bình thöôøng khi ñoù ta laáy thoâng soá beà roäng veát nöùt : Z = 25000 N/mm = 25 T/cm - ÖÙng suaát trong coát theùp chòu keùo ñöôïc tính theo coâng thöùc : Trong ñoù : +) MTC : Moâmen taïi maët caét theo TTGH söû duïng. +) AS : Dieän tích coát theùp chòu keùo boá trí. +) dS : Chieàu cao coù hieäu cuûa maët caét . +) j : Thoâng soá tính toaùn : j = 1- k/3 VK ñöôïc tính theo coâng thöùc : +) r : Haøm löôïng coát theùp chòu keùo boá trí : +) n : Tæ soá giöõa moâñun ñaøn hoài cuûa theùp vôùi moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng: 2. Kieåm toaùn maët caét töôøng tröôùc (maët caét I-I): 2.1. Xaùc ñònh coâng thöùc kieåm toaùn : Xaùc ñònh theo TTGH cöôøng ñoä I Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Löïc neùn taùc duïng leân maët caét Pu 7970 KN Heä soá söùc khaùng theo ñieàu kieän chòu neùn j 0.75 Dieän tích maët caét nguyeân Ag 4.02 m2 Giaù trò kieåm tra 0,1.j.fc.Ag 9045 KN Kieåm tra theo ñieàu kieän Uoán 2 phöông Ñaùnh giaù hieäu öùng ñoä maûnh trong caáu kieän chòu neùn Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Chieàu daøi khoâng töïa cuûa caáu kieän chòu neùn lu 2.96 m Baùn kính quaùn tính theo phöông x rx 2.41 cm4 Baùn kính quaùn tính theo phöông y ry 0.87 cm4 Heä soá chieàu daøi höõu hieäu theo phöông x Kx 2 Heä soá chieàu daøi höõu hieäu theo phöông y Ky 2 Tæ soá ñoä maûnh theo phöông x Kx.lu/rx 2.46 <22 Tæ soá ñoä maûnh theo phöông y Ky.lu/ry 23.09 >22 Heä soá khueách ñaïi moâmen theùp phöông x 1 Heä soá khueách ñaïi moâmen theùp phöông y 1.005 - Boá trí coát theùp vaø kieåm toaùn Do Pu < 0.1 f f'c Ag neân kieåm tra theo ñieàu kieän: Boá trí coát theùp theo phöông x : Ta choïn f12 vôùi khoaûng caùch a=20cm Boá trí coát theùp theo phöông y : Ta choïn f12 vôí khoaûng caùch a=20cm - Xaùc ñònh Mrx Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng j 0.9 Dieän tích coát theùp thöôøng chòu keùo As 2.225 cm2 K/c töø taâm coát theùp chòu keùo tôùi meùp chòu keùo ats 10 cm K/c töø taâm coát theùp chòu neùn tôùi meùp chòu keùo ds 138 cm Giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp thöôøng fy 420 Mpa Chieàu daøy khoái öùng suaát töông ñöông a 12.16 cm K/c töø TTH ñeán maët chòu neùn c 14.3 cm Söùc khaùng uoán danh ñònh theo phöông x Mnx 1232.78 KN.m Söùc khaùng uoán tính toaùn theo phöông x Mrx 1109.5 KN.m - Xaùc ñònh Mry Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng j 0.9 Dieän tích coát theùp thöôøng chòu keùo As 5.652 cm2 K/c töø taâm coát theùp chòu keùo tôùi meùp chòu keùo ats 10 cm K/c töø taâm coát theùp chòu neùn tôùi meùp chòu keùo ds 20 cm Giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp thöôøng fy 420 Mpa Chieàu daøy khoái öùng suaát töông ñöông a 0.629 cm K/c töø TTH ñeán maët chòu neùn c 0.74 cm Söùc khaùng uoán danh ñònh theo phöông y Mny 467.3 KN.m Söùc khaùng uoán tính toaùn theo phöông y Mry 420.57 KN.m Kieåm toaùn vôùi caùc toå hôïp : vì Pmax<0.1 f f'c Ag neân taát caû caùc toå hôïp ñeàu kieåm tra theo coâng thöùc uoán theo 2 phöông. TTGH Muy Mux Muy/Mry Mux/Mrx A Kieåm tra KNm KNm A < 1 Söû duïng 1104 23.8 0.036966 0.0528075 0.089773 Thoûa Cöôøng ñoä I 683 0.00 0.060765 0 0.060765 Thoûa Cöôøng ñoä II 484 48.7 0 0.0881132 0.088113 Thoûa Cöôøng ñoä III 545 36.3 0.049024 0.0046382 0.053662 Thoûa Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc. 2.2. Kieåm toaùn khaû naêng chòu caét cuûa tieát dieän : Choïn coát ñai coù f 12 böôùc coát ñai s = 20cm - Theo phöông y : Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng f 0.9 Chieàu cao chòu caét höõu hieäu dv 106.56 cm Chieàu roäng chòu caét höõu hieäu bv 30 cm Heä soá chæ khaû naêng bò nöùt cheùo b 2 Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo q 45 Ñoä Goùc nghieâng cuûa coát theùp ngang vôùi truïc doïc a 90 Ñoä Dieän tích coát ñai chòu caét trong cöï li sx Av 4.02 cm2 Söùc khaùng caét danh ñònh trong beâtoâng Vcy 9.3 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa coát theùp Vsy 1224.5 KN 0.25.f’c.bv.dv Vny2 2407.5 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vny 1225.41 KN Söùc khaùng caét tính toaùn cuûa maët caét Vry 1102.9 KN - Theo phöông x: Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng f 0.9 Chieàu cao chòu caét höõu hieäu dv 21.6 cm Chieàu roäng chòu caét höõu hieäu bv 148 cm Heä soá chæ khaû naêng bò nöùt cheùo b 2 Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo q 45 Ñoä Goùc nghieâng cuûa coát theùp ngang vôùi truïc doïc a 90 Ñoä Dieän tích coát ñai chòu caét trong cöï li sx Av 4.02 cm2 Söùc khaùng caét danh ñònh trong beâtoâng Vcx 9.19 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa coát theùp Vsx 247.18 KN 0.25.f’c.bv.dv Vnx2 239.76 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vnx 248.105 KN Söùc khaùng caét tính toaùn cuûa maët caét Vrx 223.3 KN Keát quaû tính theo TTGH: TTGH Doïc caàu Ngang Caàu Caùc toå hôïp Vux Vrx Kieåm tra Vuy Vry Kieåm tra Vrx>Vux Vry>Vuy KN KN KN KN Söû duïng 103 223.3 Thoûa 6.5 1102.9 Thoûa Cöôøng ñoä I 139 223.3 Thoûa 0.00 1102.9 Thoûa Cöôøng ñoä II 56.8 223.3 Thoûa 20.3 1102.9 Thoûa Cöôøng ñoä III 120 223.3 Thoûa 0.8 1102.9 Thoûa Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu caét. 2.3. Kieåm toaùn khaû naêng choáng nöùt cuûa maët caét: Söû duïng TTGH söû duïng ñeå tính toaùn: Theo phöông x : Mtcmax= 11040 KNm Kí hieäu Mtc(Tm) Es/Ec z(T/cm) As(cm2) r(%) Giaù trò 1104 6.35 25 183.7 0.083 Kí hieäu k j 0.6fy(T/cm2) fa(T/cm2) fs(T/cm2) Giaù trò 0.77 0.74 2.52 2.5 0.23 - Kieåm tra öùng suaát söû duïng trong coát theùp chòu keùo : Ta coù fsa =2.5 T/cm2 Ñaït Ta coù fs = 0.23 T/cm2 Ñaït Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu choáng nöùt. Theo phöông y: Mtcmax= 328 KNm Kí hieäu Mtc(Tm) Es/Ec z(T/cm) As(cm2) r(%) Giaù trò 32.8 6.35 25 146.2 0.091 Kí hieäu k j 0.6fy(T/cm2) fa(T/cm2) fs(T/cm2) Giaù trò 0.77 0.74 2.52 2.5 0.23 - Kieåm tra öùng suaát söû duïng trong coát theùp chòu keùo : Ta coù fsa =1.6 T/cm2 Ñaït Ta coù fs = 0.37T/cm2 Ñaït Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu choáng nöùt. 3. Kieåm toaùn maët caét töôøng caùnh (maët caét II-II): 3.1. Xaùc ñònh coâng thöùc kieåm toaùn : Xaùc ñònh theo TTGH cöôøng ñoä I Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Löïc neùn taùc duïng leân maët caét Pu 43.8 KN Heä soá söùc khaùng theo ñieàu kieän chòu neùn j 0.75 Dieän tích maët caét nguyeân Ag 4.25 m2 Giaù trò kieåm tra 0,1.j.fc.Ag 956.25 KN Kieåm tra theo ñieàu kieän Uoán 2 phöông - Ñaùnh giaù hieäu öùng ñoä maûnh trong caáu kieän chòu neùn Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Chieàu daøi khoâng töïa cuûa caáu kieän chòu neùn lu 6 m Baùn kính quaùn tính theo phöông x rx 2.41 cm4 Baùn kính quaùn tính theo phöông y ry 0.87 cm4 Heä soá chieàu daøi höõu hieäu theo phöông x Kx 2 Heä soá chieàu daøi höõu hieäu theo phöông y Ky 2 Tæ soá ñoä maûnh theo phöông x Kx.lu/rx 8.29 <22 Tæ soá ñoä maûnh theo phöông y Ky.lu/ry 22.09 >22 Heä soá khueách ñaïi moâmen theùp phöông x 1 Heä soá khueách ñaïi moâmen theùp phöông y 1 - Boá trí coát theùp vaø kieåm toaùn Do Pu < 0.1 f f'c Ag neân kieåm tra theo ñieàu kieän: Boá trí coát theùp theo phöông x : Ta choïn f12 vôùi khoaûng caùch a=20cm Boá trí coát theùp theo phöông y : Ta choïn f12 vôí khoaûng caùch a=20cm - Xaùc ñònh Mrx Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng j 0.9 Dieän tích coát theùp thöôøng chòu keùo As 5.049 cm2 K/c töø taâm coát theùp chòu keùo tôùi meùp chòu keùo ats 10 cm K/c töø taâm coát theùp chòu neùn tôùi meùp chòu keùo ds 310 cm Giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp thöôøng fy 420 Mpa Chieàu daøy khoái öùng suaát töông ñöông a 0.235 cm K/c töø TTH ñeán maët chòu neùn c 0.47 cm Söùc khaùng uoán danh ñònh theo phöông x Mnx 632.47 KN.m Söùc khaùng uoán tính toaùn theo phöông x Mrx 569.22 KN.m - Xaùc ñònh Mry Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng j 0.9 Dieän tích coát theùp thöôøng chòu keùo As 5.65 cm2 K/c töø taâm coát theùp chòu keùo tôùi meùp chòu keùo ats 8 cm K/c töø taâm coát theùp chòu neùn tôùi meùp chòu keùo ds 200 cm Giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp thöôøng fy 420 Mpa Chieàu daøy khoái öùng suaát töông ñöông a 0.18 cm K/c töø TTH ñeán maët chòu neùn c 0.35 cm Söùc khaùng uoán danh ñònh theo phöông y Mny 405.03 KN.m Söùc khaùng uoán tính toaùn theo phöông y Mry 364.53 KN.m Kieåm toaùn vôùi caùc toå hôïp : vì Pmax<0.1 f f'c Ag neân taát caû caùc toå hôïp ñeàu kieåm tra theo coâng thöùc uoán theo 2 phöông. TTGH Muy Mux Muy/Mry Mux/Mrx A Kieåm tra KNm KNm A < 1 Söû duïng 0 2.67 0 0.004691 0.004691 Thoûa Cöôøng ñoä I 0 4.1 0 0.007203 0.007203 Thoûa Cöôøng ñoä II 0 2.98 0 0.005235 0.005235 Thoûa Cöôøng ñoä III 0 3.43 0 0.006026 0.006026 Thoûa Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc. 3.2. Kieåm toaùn khaû naêng chòu caét cuûa tieát dieän : Choïn coát ñai coù f 12 böôùc coát ñai s = 20cm - Theo phöông y : Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng f 0.9 Chieàu cao chòu caét höõu hieäu dv 232.2 cm Chieàu roäng chòu caét höõu hieäu bv 200 cm Heä soá chæ khaû naêng bò nöùt cheùo b 2 Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo q 45 Ñoä Goùc nghieâng cuûa coát theùp ngang vôùi truïc doïc a 90 Ñoä Dieän tích coát ñai chòu caét trong cöï li sx Av 4.02 cm2 Söùc khaùng caét danh ñònh trong beâtoâng Vcy 133.52 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa coát theùp Vsy 2657.24 KN 0.25.f’c.bv.dv Vny2 3483 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vny 2670.6 KN Söùc khaùng caét tính toaùn cuûa maët caét Vry 2403.54 KN - Theo phöông x: Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng f 0.9 Chieàu cao chòu caét höõu hieäu dv 144 cm Chieàu roäng chòu caét höõu hieäu bv 300 cm Heä soá chæ khaû naêng bò nöùt cheùo b 2 Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo q 45 Ñoä Goùc nghieâng cuûa coát theùp ngang vôùi truïc doïc a 90 Ñoä Dieän tích coát ñai chòu caét trong cöï li sx Av 4.02 cm2 Söùc khaùng caét danh ñònh trong beâtoâng Vcx 124.21 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa coát theùp Vsx 1647.9 KN 0.25.f’c.bv.dv Vnx2 3240 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vnx 1660.32 KN Söùc khaùng caét tính toaùn cuûa maët caét Vrx 1494.29 KN Keát quaû tính theo TTGH: TTGH Doïc caàu Ngang Caàu Caùc toå hôïp Vux Vrx Kieåm tra Vuy Vry Kieåm tra Vrx>Vux Vry>Vuy KN KN KN KN Söû duïng 0 1494.29 Thoûa 3.51 2403.54 Thoûa Cöôøng ñoä I 0 1494.29 Thoûa 4.13 2403.54 Thoûa Cöôøng ñoä II 0 1494.29 Thoûa 3.17 2403.54 Thoûa Cöôøng ñoä III 0 1494.29 Thoûa 3.76 2403.54 Thoûa Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu caét. 3.3. Kieåm toaùn khaû naêng choáng nöùt cuûa maët caét: Söû duïng TTGH söû duïng ñeå tính toaùn: Theo phöông x : Mtcmax= 26.7 KNm Kí hieäu Mtc(Tm) Es/Ec z(T/cm) As(cm2) r(%) Giaù trò 2.67 6.35 25 236.2 0.135 Kí hieäu k j 0.6fy(T/cm2) fa(T/cm2) fs(T/cm2) Giaù trò 0.77 0.74 2.52 2.5 0.23 - Kieåm tra öùng suaát söû duïng trong coát theùp chòu keùo : Ta coù fsa =2.5 T/cm2 Ñaït Ta coù fs = 0.23 T/cm2 Ñaït Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu choáng nöùt. 4.Kieåm toaùn maët caét ñaùy moá (maët caét III-III): 4.1. Xaùc ñònh coâng thöùc kieåm toaùn : Xaùc ñònh theo TTGH cöôøng ñoä I Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Löïc neùn taùc duïng leân maët caét Pu 11970 KN Heä soá söùc khaùng theo ñieàu kieän chòu neùn j 0.75 Dieän tích maët caét nguyeân Ag 20.1 m2 Giaù trò kieåm tra 0,1.j.fc.Ag 45225 KN Kieåm tra theo ñieàu kieän Uoán 2 phöông - Ñaùnh giaù hieäu öùng ñoä maûnh trong caáu kieän chòu neùn Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Chieàu daøi khoâng töïa cuûa caáu kieän chòu neùn lu 3 m Baùn kính quaùn tính theo phöông x rx 2.41 cm4 Baùn kính quaùn tính theo phöông y ry 0.87 cm4 Heä soá chieàu daøi höõu hieäu theo phöông x Kx 2 Heä soá chieàu daøi höõu hieäu theo phöông y Ky 2 Tæ soá ñoä maûnh theo phöông x Kx.lu/rx 2.16 <22 Tæ soá ñoä maûnh theo phöông y Ky.lu/ry 22.03 >22 Heä soá khueách ñaïi moâmen theùp phöông x 1 Heä soá khueách ñaïi moâmen theùp phöông y 1 - Boá trí coát theùp vaø kieåm toaùn Do Pu < 0.1 f f'c Ag neân kieåm tra theo ñieàu kieän: Boá trí coát theùp theo phöông x : Ta choïn f12 vôùi khoaûng caùch a=20cm Boá trí coát theùp theo phöông y : Ta choïn f12 vôí khoaûng caùch a=20cm - Xaùc ñònh Mrx Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng j 0.9 Dieän tích coát theùp thöôøng chòu keùo As 353.87 cm2 K/c töø taâm coát theùp chòu keùo tôùi meùp chòu keùo ats 10 cm K/c töø taâm coát theùp chòu neùn tôùi meùp chòu keùo ds 220 cm Giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp thöôøng fy 420 Mpa Chieàu daøy khoái öùng suaát töông ñöông a 2.25 cm K/c töø TTH ñeán maët chòu neùn c 4.5 cm Söùc khaùng uoán danh ñònh theo phöông x Mnx 32523.75 KN.m Söùc khaùng uoán tính toaùn theo phöông x Mrx 29271.38 KN.m - Xaùc ñònh Mry Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng j 0.9 Dieän tích coát theùp thöôøng chòu keùo As 482.55 cm2 K/c töø taâm coát theùp chòu keùo tôùi meùp chòu keùo ats 10 cm K/c töø taâm coát theùp chòu neùn tôùi meùp chòu keùo ds 140 cm Giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp thöôøng fy 420 Mpa Chieàu daøy khoái öùng suaát töông ñöông a 2.025 cm K/c töø TTH ñeán maët chòu neùn c 4.05 cm Söùc khaùng uoán danh ñònh theo phöông y Mny 30223.6 KN.m Söùc khaùng uoán tính toaùn theo phöông y Mry 27201.24 KN.m Kieåm toaùn vôùi caùc toå hôïp : vì Pmax<0.1 f f'c Ag neân taát caû caùc toå hôïp ñeàu kieåm tra theo coâng thöùc uoán theo 2 phöông. TTGH Muy Mux Muy/Mry Mux/Mrx A Kieåm tra KNm KNm A < 1 Söû duïng 11720 328 0.430863 0.011205 0.442068 Thoûa Cöôøng ñoä I 19800 0 0.727908 0 0.727908 Thoûa Cöôøng ñoä II 13880 487 0.510271 0.016637 0.526908 Thoûa Cöôøng ñoä III 18420 363 0.677175 0.012401 0.689576 Thoûa Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc. 4.2. Kieåm toaùn khaû naêng chòu caét cuûa tieát dieän : Choïn coát ñai coù f 12 böôùc coát ñai s = 20cm - Theo phöông x : Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng f 0.9 Chieàu cao chòu caét höõu hieäu dv 166 cm Chieàu roäng chòu caét höõu hieäu bv 150 cm Heä soá chæ khaû naêng bò nöùt cheùo b 2 Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo q 45 Ñoä Goùc nghieâng cuûa coát theùp ngang vôùi truïc doïc a 90 Ñoä Dieän tích coát ñai chòu caét trong cöï li sx Av 4.02 cm2 Söùc khaùng caét danh ñònh trong beâtoâng Vcx 152.01 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa coát theùp Vsx 2632.07 KN 0.25.f’c.bv.dv Vnx2 3967.5 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vnx 2784.17 KN Söùc khaùng caét tính toaùn cuûa maët caét Vrx 2505.75 KN - Theo phöông y: Teân goïi caùc ñaïi löôïng Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Heä soá söùc khaùng f 0.9 Chieàu cao chòu caét höõu hieäu dv 108 cm Chieàu roäng chòu caét höõu hieäu bv 230 cm Heä soá chæ khaû naêng bò nöùt cheùo b 2 Goùc nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo q 45 Ñoä Goùc nghieâng cuûa coát theùp ngang vôùi truïc doïc a 90 Ñoä Dieän tích coát ñai chòu caét trong cöï li sy Av 4.02 cm2 Söùc khaùng caét danh ñònh trong beâtoâng Vcy 71.4 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa coát theùp Vsy 1235.93 KN 0.25.f’c.bv.dv Vny2 1863 KN Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vny 1307.35 KN Söùc khaùng caét tính toaùn cuûa maët caét Vry 1176.612 KN Keát quaû tính theo TTGH: TTGH Doïc caàu Ngang Caàu Caùc toå hôïp Vux Vrx Kieåm tra Vuy Vry Kieåm tra Vrx>Vux Vry>Vuy KN KN KN KN Söû duïng 1640 2505.75 Thoûa 650 1176.612 Thoûa Cöôøng ñoä I 3130 2505.75 Thoûa 0 1176.612 Thoûa Cöôøng ñoä II 2310 2505.75 Thoûa 203 1176.612 Thoûa Cöôøng ñoä III 2940 2505.75 Thoûa 80 1176.612 Thoûa Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu caét. 4.3. Kieåm toaùn khaû naêng choáng nöùt cuûa maët caét: Söû duïng TTGH söû duïng ñeå tính toaùn: Theo phöông x : Mtcmax= 11720 KNm Kí hieäu Mtc(Tm) Es/Ec z(T/cm) As(cm2) r(%) Giaù trò 1172 6.35 25 346.2 0.199 Kí hieäu k j 0.6fy(T/cm2) fa(T/cm2) fs(T/cm2) Giaù trò 0.77 0.74 2.52 2.5 0.23 - Kieåm tra öùng suaát söû duïng trong coát theùp chòu keùo : Ta coù fsa =2.5 T/cm2 Ñaït Ta coù fs = 0.23 T/cm2 Ñaït Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu choáng nöùt. Theo phöông y: Mtcmax= 328 KNm Kí hieäu Mtc(Tm) Es/Ec z(T/cm) As(cm2) r(%) Giaù trò 32.8 6.35 25 136.4 0.092 Kí hieäu k j 0.6fy(T/cm2) fa(T/cm2) fs(T/cm2) Giaù trò 0.77 0.74 2.52 2.5 0.23 - Kieåm tra öùng suaát söû duïng trong coát theùp chòu keùo : Ta coù fsa =1.6 T/cm2 Ñaït Ta coù fs = 0.37T/cm2 Ñaït Keát luaän : Maët caét ñaûm baûo khaû naêng chòu choáng nöùt. V. TÍNH NEÀN MOÙNG MOÁ CAÀU: - Moùng beä moá ñöôïc thieát keá vôùi moùng coïc ñoùng BTCT coù D = 40x40 cm. - Taûi troïng duøng ñeå tính toaùn thieát keá neàn moùng laø giaù trò max trong caùc toå hôïp taûi troïng treân,cuï theå nhö sau: + Theo phöông doïc caàu: V = 1197 T. Hx = 313 T. My = 1980 T. + Theo phöông ngang caàu: Hy = 20.3 T. Mx = 48.7 T. 5.1. Soá lieäu ñòa chaát : Ñòa chaát nôi ñaët truï : Lôùp 1: laø taàng ñaát seùt chaûy meàm yeáu deå bò bieán daïng khi coù löïc taùc ñoäng maïnh. Ñoä aåm : W = 42.98% Dung troïng töï nhieân : gw = 1.76 G/cm3. Tyû troïng : D = 2.70 Heä soá roång : e0 = 1.18 Goùc ma saùt trong : j = 6044 Löïc dính : C = 0.038 kG/cm2. Ñoä seät B = 1 Lôùp 2 : laø taàng ñaát seùt xen keïp caùc thaáu kính aù seùt vaø caùt traïng thaùi deûo cöùng ñeán cöùng coù söùc chòu löïc khaù toát. Ñoä aåm : W = 28.23% Dung troïng töï nhieân : gw = 1.90 G/cm3. Tyû troïng : D = 2.69 Heä soá roång : e0 = 0.81 Goùc ma saùt trong : j = 15027 Löïc dính : c = 0.089 kG/cm2. Ñoä seät B = 0.4 Lôùp 3 : laø taàng caùt naèm ôû döôùi töø cao trình –33m trôû xuoáng coù söùc chòu löïc toát. Neân ñaët moùng coâng trình vaøo taàng 3 laø ñaûm baûo coâng trình oån ñònh vaø beàn laâu. Ñoä aåm : W = 26.22% Dung troïng töï nhieân : gw = 1.92 G/cm3. Tyû troïng : D = 2.67 Heä soá roång : e0 = 0.75 Goùc ma saùt trong : j = 2303 Löïc dính : c = 0.014 kG/cm2. 5.2. Söùc chòu taûi cuûa coïc : Maùc beâ toâng M#300, E = 2.52*106 (T/m2). Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ngang coïc Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc : F = 0.4*0.4 =0.16 (m2) Chu vi tieát dieän ngang cuûa coïc : u = 0.4*4 = 1.6 (m) Söùc chòu taûi tính toaùn cho pheùp cuûa coïc: Tính söùc khaùng beân : Vieäc tính toaùn söùc khaùng beân ñöôïc trình baøy theo baûng beân döôùi : BAÛNG GIAÙ TRÒ SÖÙC KHAÙNG BEÂN CUÛA COÏC. zi (m) hi (m) fi (T/m2) fi*hi (T/m) mf mf* fi*hi (T/m) åmf* fi*hi (T/m) u (m) uåmf* fi*hi (T/m) 1 2 0.6 1.2 0.6 0.72 62.76 1.6 100.416 3 2 0.6 1.2 0.6 0.72 5 2 0.6 1.2 0.6 0.72 7 2 0.6 1.2 0.6 0.72 9 2 0.6 1.2 0.6 0.72 9.5 1 0.6 0.6 0.6 0.36 11 2 0.6 1.2 0.6 0.72 13 2 0.6 1.2 0.6 0.72 15 2 0.6 1.2 0.6 0.72 17 2 0.6 1.2 0.6 0.72 19 2 5.3 10.6 0.6 6.36 21 2 5.7 11.4 0.6 6.84 23 2 5.9 11.8 0.6 7.08 25 2 4.4 8.8 0.6 5.28 27 2 4.45 8.9 0.6 5.34 29 2 4.5 9 0.6 5.4 31 2 4.65 9.3 0.6 5.58 33 2 4.7 9.4 0.6 5.64 34.5 2 7 14 0.6 8.4 Söùc choáng tính toaùn R cuûa ñaát döôùi muõi coïc – Do muõi coïc ñaët trong ñaát caùt neân söùc khaùng muõi ñöôïc tra baûng: neân R = 600T/m2 Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc: Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc : Φcp = Φgh/1.4 = 82.697 T Soá coïc caàn thieát : Nct = V/Фcp = 8.78 (coïc) Soá coïc choïn : Nc = β*Nct = 12.3 (coïc) Vôùi β laø heä soá tin caäy phuï thuoäc vaøo soá coïc laøm vieäc trong heä coïc β = 1.4. Vaäy ta choïn thieát keá 12 coïc. Sô ñoà boá trí coïc 5.3.Phaân tích chuyeån vò vaø noäi löïc: a) Heä soá bieán daïng: - Chiều saâu ảnh hưởng hah = 2.(d+1) = 2.(0,4+1) =2,8 m Với chiều saâu ảnh hưởng laø 28m thì phạm vi ảnh hưởng thuộc lớp đất L1. .Vaäy Ktb = 250 T/m4 - Heä soá bieán daïng: 0.68 Vôùi dtt = (1,5.d+0,5).k = (1,5.0,4+0,5).1 = 1.1m - Chieàu saâu ñoùng coïc quy ñoåi: 0.68*35 = 23.8 m b) Chieàu daøi chòu neùn vaø chieàu daøi chòu uoán: - Chieàu daøi chòu neùn: - Chieàu daøi chòu uoán: c) Phaân tích Phaûn löïc sinh ra taïi ñaàu coïc khi coïc chuyeån vò 1 ñôn vò: 17442.61T/m d) Laäp vaø giaûi phöông trình chính taéc: - Ta coù heä phöông trình chính taéc sau: - Goùc nghieâng cuûa coïc 1:6 ;a = 902'18'' Vôùi: n : Soá löôïng coïc Xi: Khoaûng caùch coïc thöù 1 treân ox Coïc soá 1: Coïc soá 2: Coïc soá 3: - Tính toaùn caùc heä soá: 414021.824 31363.8941 - Giaûi heä phöông trình ta coù: e) Noäi löïc ñaàu coïc: cọc số 1 2 3 Ni 89.32595386 105.23862 119.025466 Qi 0.678241151 0.6014204 0.513263471 Mi -2.509785236 -2.229366564 -1.90756746