Tìm hiểu tính toán mố

CHÖÔNG VI TÍNH TOAÙN MOÁ I/ SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN : - Keát caáu nhòp daàm I beâ toâng coát theùp döï öùng löïc caêng tröôùc L = 33 m - Taûi troïng thieát keá H30 vaø XB80, ngöôøi 300kG/m2 . - Khoå caàu B = 7.5m + 2 laøn ngöôøi ñi ´1.5. - Thieát keá moá chaân ñeâ goàm moät haøng coïc khoan nhoài beâ toâng coát theùp ñöôøng kính 120cm. - Boá trí baûn quaù ñoä coù lb = 3 m, hb = 0.2 m, b = 11.90 m. Moät ñaàu töïa leân vai keâ töôøng tröôùc ñaàu kia töïa leân neàn ñaù hoäc. II/ XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC MOÁ CAÀU : Theo phöông ngang caàu: Amin = n ´ a2 + a0 + 2´(15 ¸ 20)+ 2´ a1 Theo phöông doïc caàu: Trong ñoù: n : soá khoaûng caùch giöõa tim caùc daàm chuû ; n = 6. a0 : kích thöôùc thôùt goái caàu a0 = 50 cm. (theo phöông ngang). a1: khoaûng caùch töø meùp ngoaøi muõ moá ñeán meùp thôùt goái ngoaøi cuøng theo phöông ngang. a1 = 60 cm. a2 : khoaûng caùch giöõa hai thôùt goái a2 = 165 cm. b0 : kích thöôùc goái caàu b0 = 30 cm (theo phöông doïc caàu). b1 : khoaûng caùch töø meùp ngoaøi muõ moá ñeán meùp thôùt goái ngoaøi cuøng theo phöông doïc caàu. b1 = 60 cm. b2 : khoaûng töø tim goái ñeán ñaàu daàm b2 = 40 cm. b3 : khoaûng caùch khe hôû ñaàu daàm(baèng kích thöôùc khe co giaõn). b3 = 5 cm. Þ Chieàu cao töôøng tröôùc moá. htt = hd + hñ + hg + hp Trong ñoù: hd : chieàu cao daàm hd = 140cm hñ : chieàu cao ñaù keâ goái hñ = 10 cm hg : chieàu cao goái caàu hg = 5 cm. hp : beà daøy lôùp phuû maët caàu hp =12.5 cm. Þ htt = 140 + 10 + 5 + 12.5 = 177.5 cm III/ TÍNH TOAÙN TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN MOÁ : 3.1./ Tónh taûi moá: - Töôøng tröôùc: P1 = 12.00 ´ 0.3 ´ 1.775 ´ 2.4 = 6.390 Taán. - Töôøng caùnh (1) P2 = {1.25 ´ 3.9 ´ 0.25 + 0.5 ´ 2.025 ´ 3.9 ´ 0.25}´ 2.4 = 5.294 Taán - Töôøng caùnh (2) P3 = P2 = 5.294 Taán - Vai keâ: - Ñaù keâ goái: P5 = 0.15 ´ 0.6 ´ 0.8 ´ 7 ´ 2.4 = 1.209 Taán. - Goái caàu : P6 = 7 ´ 0.118 = 0.826 Taán. - Beä coïc: P7 = 1.8 ´ 1.5 ´ 12.00 ´ 2.4 = 77.76 Taán. Toång coäng: Ptc = åPi = 92.233 Taán. 3.2./ Baûn quaù ñoä: 11.9 ´ 3 ´ 0.2 ´ 2.4 = 17.28 Taán. 3.3./ Tónh taûi keát caáu nhòp (nhòp bôø 33 m). - Lôùp phuû: Pph = 5 ´ 33 ´ 7.5 ´ 0.125 ´ 2.3 = 35.578 Taán - Lan can + leà ngöôøi ñi : Plc+lnñ = 8.919 Taán. - Daàm chuû: Toång coäng: Ptc = åPi = 160.394 Taán. - Taûi troïng tính toaùn: Ptt = 1.5 ´ Pph + 1.1 ´ (Pd + Plc+lnd) = 1.5 ´ 35.579 + 1.1(115.897 + 8.949) = 190.699 Taán 3.4./ Phaûn löïc goái do hoaït taûi taùc duïng leân nhòp : Khoå caàu 7.5 m, xeáp 2 laøn xe H.30 hoaëc 1 laøn xe XB80. Ta xaùc ñònh ñöôïc phaûn löïc nhö sau: 3.5./ Löïc haõm do ñoaøn xe H30: Vì 25m <L = 23.94 m < 50 m Þ Th = 0.6 ´ Pmax . Vôùi ñoaøn xe H.30 Pmax = 30 taán. Þ Th = 0.6 ´ 30 = 18 taán. Löïc haõm ñöôïc ñaëc taïi tim goái caùch ñaùy beä coïc 1 ñoaïn (söû duïng goái cao su ta coù hgoái = 7.5 cm.) 3.6./ Phaûn löïc do baûn quaù ñoä truyeàn xoáng vai keâ cuûa moá: - Baûn thaân baûn quaù ñoä: 11.9 ´ 3 ´ 0.2 ´ 2.4 ´ 0.5= 8.64 Taán. - Ñoä lôùn phuû daøy trung bình 12.5 cm. Pph = 5 ´ 33 ´ 7.5 ´ 0.125 ´ 2.3 ´ 0.5 = 17.789 Taán 3.7./ Aùp löïc ñaåy ngang do tónh taûi cuûa ñaát taùc duïng vaøo moá caàu. Ñaát ñaáp moá coù chæ tieâu cô lyù sau: g : dung troïng cuûa ñaát ñaép neàn daøy = 1.6 T/m3 j : goùc ma saùt trong cuûa ñaát j = 300 Chieàu cao ñaát ñaép sau moá H = 3.275 m Chieàu roäng tính toaùn cuûa moá. B = 11.9 m. * Tính vôùi j = 300 Heä soá aùp löïc ñaát * Tính vôùi j = 400 3.8./ Do hoaït taûi sau moá taùc duïng leân baûn quaù ñoä : Hoaït taûi sau moá taùc duïng leân baûn quaù ñoä ñöôïc truyeàn qua dieän tích Bx Trong ñoù : B : Chieàu roäng baûn quaù ñoä B = 11.90 m b : Chieàu daøi b quaù ñoä tham gia truyeàn aùp löïc ngang. - Phaàn chieàu daøi baûn tieáp giaùp vôùi töôøng tröôùc khoâng tham gia truyeàn löïc . a = lb – b = 3 – 1.5 = 1.5 m. - Chieàu daøi laêng theå tröôït giaû ñònh. Vôùi a = 1.5 m > l0 = 1.475 m . Do ñoù phaàn hoaït taûi truyeàn xuoáng naèm ngoaøi laêng theå tröôïc. Vaäy hoaït taûi treân baûn quaù ñoä khoâng gaây aùp löïc ngang cho moá, chæ coù aùp löïc ngang do tónh taûi khoái ñaát ñaép taùc duïng leân moá vaø hoaït taûi gaây ra phaûn löïc goái truyeàn xuoáng vai keâ. Phaûn löïc goái taïi vai keâ do hoaït taûi treân baûn quaù ñoä truyeàn xuoáng cho vai keâ. vôùi P = 0.7 ´ Pmax Pmax laø troïng löôïng truïc sau cuûa xe naëng. ÖÙng vôùi xe H30 coù Pmax = 12 taán. ÖÙng vôùi xe XB80 coù Pmax = 20 taán. Þ Ta coù sô ñoà tính toaùn nhö treân vaø caùc kích thöôùc ñaõ choïn, ta coù baûng toång hôïp taûi troïng vaø baûng toå hôïp taûi troïng nhö sau : BAÛNG TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC STT Taûi troïng Ptc (T) Ptt (T) Ptt (T) Caùnh tay ñoaøn (m) M (Tm) Heä soá hoaït taûi n < 1 Toå hôïp chính Heä soá hoaït taûi n < 1 Toå hôïp phuï Toå hôïp chính Toå hôïp phuï 1 Tónh taûi moá: - Töôøng tröôùc - Töôøng caùch - Vai keâ - Ñaù keâ goái vaø goái caàu - Beä coïc 99.807 6.390 10.58 3.024 2.053 77.760 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 109.787 7.029 11.638 3.326 2.258 85.536 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 89.827 5.751 9.522 2.722 1.848 69.984 0.6 2.56 0.9 0 0 31.586 4.217 24.376 2.993 17.983 3.451 12.082 2.450 2 Tónh taûi nhòp - Lôùp phuû maët caàu (9m) - Lan can vaø leà boä haønh - Daàm chuû 160.394 35.578 8.919 115.897 1.5 1.1 1.1 190.665 53.367 9.811 127.487 0.9 0.9 0.9 144.354 32.020 8.027 104.307 0 0 0 3 Tónh taûi baûn quaù ñoä 17.280 1.1 19.008 0.9 15.552 0.9 17.107 13.997 4 Hoaït taûi H30 79.083 1.4 110.716 1.12 88.573 0 5 Hoaït taûi XB80 75.445 1.1 82.990 0.9 67.910 0 6 Ngöôøi ñi 14.490 1.4 20.293 1.12 16.229 0 7 Aùp löïc ngang cuûa ñaát - Tính vôùi j = 300 - Tính vôùi j = 400 34.002 22.157 1.2 40.802 0.9 19.941 1.092 1.092 - 44.556 - 21.776 8 H30 treân baûn truyeàn xuoáng 2.1 1.12 2.352 0.9 2.117 9 Löïc haõm ñoaøn xe H30. 9.0 1.12 10.08 1.638 16.511 BAÛNG TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG TÍNH TOAÙN (maët caét I - I) Toå hôïp Taûi troïng Löïc ñöùng (T) Löïc ngang (T) Moment (Tm) I 1 2 3 4 5 6 7 Toå hôïp taûi troïng chính - Tónh taûi moá - Tónh taûi nhòp - H30 treân nhòp - XB treân nhòp - Ngöôøi treân nhòp - Aùp löïc ñaát (Tính vôùij = 300 ) - Baûn quaù ñoä 109.787 190.665 110.716 82.990 20.293 19.008 40.802 31.586 0 0 0 0 - 44.556 17.107 Ia (1) + (2) + (3) + (5) + (6) + (7) 450.469 40.802 4.137 Ib (1) + (2) + (4) + (6) + (7) 402.450 40.802 4.137 II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Toå hôïp taûi troïng phuï - Tónh taûi moá - Tónh taûi nhòp - H30 treân nhòp - Ngöôøi treân nhòp - Aùp löïc ñaát (Tính vôùij = 400 ) - Baûn quaù ñoä - Löïc haõm H30 phía soâng - Löïc haõm vaøo ñöôøng - Hoaït taûi vaøo vai keâ 89.827 144.354 88.573 16.229 2.352 19.941 10.08 - 10.08 17.983 0 0 0 - 21.776 13.997 - 16.511 16.511 2.177 IIa (1) + (2) + (3) + (4) + (5) + (6) + (7) 338.983 30.021 -6.307 IIb (1) + (2) + (3) + (4) + (5) + (6) + (8) + (9) 341.335 9.861 28.892 IV/ Tính toaùn töôøng tröôùc (Maët caét I - I). 4.1./ Tính cho 1 meùt daøi theo phöông ngang caàu. SÔ ÑOÀ TÍNH Taûi troïng tính toaùn töôøng tröôùc moá goàm coù: + Tónh taûi baûn thaân. + Tónh taûi vai keà. + Tónh taûi vaø hoaït taûi treân baûn quaù ñoä truyeàn xuoáng vai keâ . + Aùp löïc ngang cuûa ñaát. * Toå hôïp taûi troïng taùc duïng vaøo töôøng tröôùc moá taïi maët caét II – II nhö sau: + Tónh taûi baûn thaân töôøng tröôùc. = 0.3 ´ 1.775 ´ 2.4 = 0.533 Taán. + Vai keâ: = 0.25 ´0.3 ´2.4 + 0.25´0.3´0.5´2.4 =0.27 Taán. + Baûn quaù ñoä: = 3 ´ 0.2 ´ 2.4 = 1.44 Taán. Hoaït taûi H30 ruyeàn xuoáng vai keâ. + Aùp löïc ngang cuûa ñaát. j = 300 Þ E = 0.5 ´ 1.7752 ´ 0.333 ´1.6 = 0.839 Taán j = 400 Þ E = 0.5 ´ 1.7752 ´ 0.217´1.6 = 0.547 Taán. BAÛNG TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC (maët caét II - II) Toå hôïp Taûi troïng Taûi troïng tieâu chuaån Taûi troïng tính toaùn Caùnh tay ñoaøn (m) Moment (Tm) P H P H Mtc Mtt I 1 2 3 4 Toå hôïp taûi troïng chính - Töôøng tröôùc - Vai keâ - Baûn quaù ñoä - Aùp löïc ngang cuûa ñaát (j = 300) 2.243 0.533 0.270 1.440 0.839 0.839 2.611 0.586 0.297 1.728 1.007 1.007 0 0.3 0.3 0.592 0.016 0 0.081 0.432 - 0.497 0.011 0 0.089 0.518 - 0.596 II 1 2 3 4 5 Toå hôïp taûi troïng phuï - Töôøng tröôùc - Vai keâ - Baûn quaù ñoä - Aùp löïc ngang cuûa ñaát (j = 400) - H30 truyeàn xuoáng vai keâ 4.343 0.533 0.270 1.440 2.1 0.574 0.574 4.329 0.480 0.243 1.296 2.31 0.631 0.631 0 0.3 0.3 0.592 0.3 0.803 0 0.081 0.432 - 0.340 0.63 0.522 0 0.073 0.130 - 0.374 0.693 4.2./ Tính toaùn vaø boá trí coát theùp chòu löïc : Ñeå thieân veà an toaøn ta choïn tröôøng hôïp moá chòu aùp löïc ñaát baát lôïi nhaát ñeå tính. Mmax = 0.596 Tm Töôøng tröôùc moá söû duïng beâ toâng Mac 300 coù: Rn = 130 KG/cm2. Theùp söû duïng theùp loaïi AIII coù gôø coù: Rct = 3600 kG/cm2, Et = 2.1.106 kG/cm2. Ta coù coâng thöùc tính dieän tích theùp. h0 : chieàu cao laøm vieäc coù hieäu quaû cuûa töôøng tröôùc. h0 = 30 – 2 ´ 3 = 24 cm Þ Ta ñaët theo caáu taïo choïn 5f12 coù dieän tích Fct = 5.65 cm2 Boá trí laøm hai lôùp löôùi oâ vuoâng caùch nhau 20 cm. 4.3./ Tính duyeät cöôøng ñoä (Mgh > Mtt ). Mgh = 470901 kG.cm > Mtt = 59600 kG.cm. Vaäy tieát dieän baûo ñaûm veà maët cöôøng ñoä. 4.4./ Tính duyeät ñoä môû roäng veát nöùt (Theo traïng thaùi giôùi haïn 3) Boá trí coát theùp coù gôø neân khi tính duyeät veát nöùt ta coù coâng thöùc : åni ´ di = 5 ´ 1.2 = 6 cm vôùi beâ toâng Mac 300 coù y2 = 0.5 Vaäy Þ an = 0.003641 cm < {an} = 0.02 cm Thoaû maõn ñieàu kieän Þ töôøng tröôùc moá baûo ñaûm yeâu caàu veà ñoä môû roäng veát nöùt. V/ TÍNH TOAÙN TÖÔØNG CAÙNH : Töôøng caùnh chæ chòu aùp löïc ngang cuûa ñaát taùc duïng (gioáng nhö töôøng tröôùc), vaø kích thöôùc töôøng caùnh khoâng lôùn neân ta boá trí theo caáu taïo, vaãn duøng theùp f12 vôùi khoaûng caùnh a = 20 cm ñan thaønh löôùi oâ vuoâng boá trí 2 lôùp gioáng nhö töôøng tröôùc . VI/ TÍNH VAI KE : 6.1./ Tính toaùn taûi troïng truyeàn xuoáng vai keâ treân 1 meùt daøi theo phöông ngang caàu. Khi tính toaùn ta coi vai keâ nhö ngaøm cong xon, vaäy ta coù sô ñoà tính. - Troïng löôïng vai keâ tính toaùn: - Troïng löôïng baûn quaù ñoä vaø lôùp phuû treân baûn quaù ñoä truyeàn xuoáng vai keâ. - Taûi troïng H30 treân baûn quaù ñoä truyeàn xuoáng vai keâ. toång taûi troïng tính toaùn truyeàn vaøo 1 meùt daøi (theo phöông ngang caàu) vaøo vai keâ laø: M = M1 + M2 + M3 = 0.267 + 0 + 0.347 = 0.614 Tm 6.2./ Boá trí theùp: Coát theùp chòu löïc boá trí 5f12 theo 1 meùt daøi a = 20 cm, coát theùp caáu taïo choïn f10, a = 20 cm. 6.3./ Tính duyeät cöôøng ñoä : Ta tính theo coâng thöùc: Qgh = K0 ´ Rn ´ b ´ h Trong ñoù: h : chieàu daøy vai keâ = 30 cm b : chieàu daøi theo 1 meùt daøi = 100 cm. Rn : cöôøng ñoä chòu neùn doïc truï cuûa beâ toâng = 130 kG/cm2. Vôùi beâ toâng maùc 300 coù K0 = 0.35 Thay vaøo coâng thöùc treân ta ñöôïc: Qgh = 0.35 ´ 130 ´ 30 ´ 100 = 136500 kG. Þ Qgh = 136500 kG > 2047 kG. Vaäy vai keâ baûo ñaûm yeâu caàu veà cöôøng ñoä. 6.4./ Kieåm toaùn oån ñònh laät cuûa moá (tính vôùi toå hôïp taûi troïng phuï II.a ) åN = 621.91 taán. åM = 5.42 taán. Ñieàu kieän oån ñònh laät Vôùi y : khoaûng caùch töø taâm beä moùng ñeán meùp ngoaøi khoái moùng qui öôùc theo phöông doïc caàu. m : heä soá oån ñònh = 0.8 Þ Ñaûm baûo yeâu caàu veà ñieàu kieän oån ñònh laät cuûa moá caàu. V./ TÍNH TOAÙN BAÛN QUAÙ ÑOÄ(Baûn giaûm taûi) : Baûn quaù ñoä baèng beâtoâng coát theùp ñoå taïi choã, duøng beâtoâng maùc 300. Moät ñaàu keâ leân töôøng tröôùc, ñaàu kia keâ leân khoái ñaù hoäc xaây treân ñaát neàn. Chieàu daøi baûn quaù ñoä l = 3m (höôùng doïc caàu) Beà roäng baûn quaù ñoä b =11.9m (höôùng ngang caàu) Beà daøy h = 0.2m. 5.1./Tính noäi löïc : Coi baûn quaù ñoänhö daàm giaûn ñôn keâ treân 2 goái töïa, taûi troïng taùc duïng leân 1m roäng baûn goàm: Troïng löôïng baûn thaân q1 = 3´0.2´1´2.4 = 1.44 T/m Lôùp ñaát ñaép treân baûn quaù ñoä q2 = 0.55´1´1.6 = 0.88 T/m Hoaït taûi treân baûn quaù ñoä: Do xe H30 Tröôøng hôïp baát lôïi laø taûi troïng 2 truïc sau xe naëng naèm giöõa baûn quaù ñoä MH30max = 12´3/4 = 9 Tm Do xe XB80 Taûi troïng phaân boá q = 80/2´4.8 = 8.3 Tm MXB80max = q´l2/8 = 8.3´9/8 = 9.375 Tm Laáy Mmax = 9.375 Tm Momen lôùn nhaát taïi giöõa baûn : M = (1.1 : heä soá taûi troïng) 5.2./ Tính coát theùp baûn quaù ñoä Baûn quaù ñoä beâtoâng maùc 300 coù Rn = 150 kG/cm2 Coát theùp CT3 coù Rt = 2400 kG/cm2 Chieàu cao coù hieäu quaû cuûa tieát dieän ho = 20 – 2 = 18 cm Boá trí 11f20, a =96, Ft = 34.54 cm2 Boá trí coát theùp caáu taïo f10, a150