Tính toán mố cầu M1

CHÖÔNG 10 TÍNH TOAÙN MOÁ CAÀU M1 1. Choïn kích thöôùc moá caàu : - Moá chöõ U beâtoâng coát theùp ñôõ keát caáu nhòp daàm beâtoâng coát theùp - Chieàu daøi nhòp l = 33 m, ltt = 32,4 m - Khoå caàu 8m + 2x1,5m - Taûi troïng H30, XB80, ngöôøi ñi 300 kG/m2 - Moá goàm moät haøng coïc khoan nhoài tieát dieän 1,2 m daøi 50m. Moá coù baûn quaù ñoä chieàu daøi lb = 3m, chieàu roäng 8m, daøy 25cm baèng beâtoâng coát theùp moät ñaàu töïa leân vai keâ töôøng tröôùc, ñaàu kia ñaët leân thanh keâ, thanh keâ ñaët treân neàn ñaù hoäc xaây vöõa. - Coïc duøng beâtoâng maùc 300 - Beä moá duøng beâtoâng maùc 300 - Caáu taïo moá nhö sau : Caáu taïo maët beân moá M1 Caáu taïo maët chính moá M1 2.Tính caùc taûi troïng vaø taùc ñoäng 2.1. Tónh taûi moá - Tónh taûi töôøng tröôùc : Pttröôùc = 2x0,3x12x2,5 = 18 T Mttröôùc = 18x0,5 = 9 Tm - Tónh taûi töôøng caùnh : Ptcaùnh = (3x2,5+0,58x2,5+0,5x2,42x2,5)x0,3x2,5x2 = 17,963 T Mtcaùnh = 17,963x2,15 = 38,621 Tm - Tónh taûi thaân moá : Pthaânmoá = 3x1,25x12x2,5 = 112,5 T - Tónh taûi vai keâ : Pvaikeâ = 0,6x0,4x8x2,5 = 4,8 T Mvaikeâ = 4,8x0,85 = 4,08 Tm - Tónh taûi beä coïc : Pbeäcoïc = 1,5x2,4x12x2,5 = 108 T - Tónh taûi ñaù keâ : Pñaùkeâ = 0,2x0,6x0,8x2,5x6 = 144 T Toång coäng : P = 262,703 T M = 51,701 Tm Baûng toång hôïp caùc giaù trò tính toaùn TT Boä phaän Löïc thaúng ñöùng (T) Tay ñoøn (m) Momen (Tm) 1 Töôøng tröôùc 18 0,5 9 2 Töôøng caùnh 17,963 2,15 38,621 3 Thaân moá 112,5 0 0 4 Vai keâ 4,8 0,85 4,08 5 Beä coïc 108 0 0 6 Ñaù keâ 1,44 0 0 Coäng 262,703 51,701 - Heä soá taûi troïng tính toaùn moá n = 1,1 - Löïc thaúng ñöùng Ptt = 1,1x262,703 = 288,973 T - Momen Mtt = 1,1x51,701 = 56,871 Tm 2.2. Tónh taûi keát caáu nhòp - Do lan can+töôøng ñôõ+gôø chaén g1tc = 0,941 x 33 + 0,3 x 33 = 40,953 T n = 1,1 ; g1tt = 1,1 x g1tc = 1,1 x 40,953 = 45,048 T n = 0,9 ; g1tt = 0,9 x g1tc = 0,9 x 40,953 = 36,858 T - Do ñöôøng ngöôøi ñi g2tc = 0,3 x 33 x 2 = 19,8 T n = 1,5 ; g2tt = 1,5 x g2tc = 1,5 x 19,8 = 29,7 T n = 0,9 ; g2tt = 0,9 x g2tc = 0,9 x 19,8 = 17,82 T - Do lôùp phuû maët caàu + Lôùp beâ toâng nhöïa daøy 5 cm : 0,05x11x33x2,3= 41,745 T + Lôùp beâ toâng baûo veä daøy 3 cm : 0,03x11x33x2,4= 26,136 T + Lôùp phoøng nöôùc daøy 1 cm : 0,01x11x33x1,5= 5,445 T + Lôùp mui luyeän daøy 5 cm : 0,05x11x33x2,5= 45,375 T g3tc = 41,745 + 26,136 + 5,445 + 45,375 = 118,701 T n = 1,5 ; g3tt = 1,5 x 118,701 = 178,052 T n = 0,9 ; g3tt = 0,9 x 118,701 = 106,831 T - Do baûn maët caàu g4tc = 0,18 x 12 x 33 x2,5 = 178,2 T n = 1,1 ; g4tt = 1,1 x 178,2 = 196,02 T n = 0,9 ; g4tt = 0,9 x 178,2 = 160,38 T - Do daàm chuû g5tc = 1,004 x 33 x 6 = 198,792 T n = 1,1 ; g5tt = 1,1 x 198,792 = 218,671 T n = 0,9 ; g5tt = 0,9 x 198,792 = 178,913 T - Do daàm ngang g6tc = 0,12 x 1,22 x 1,84 x 2,5 x 25 = 16,836 T n = 1,1 ; g6tt = 1,1 x 16,836 = 18,52 T n = 0,9 ; g6tt = 0,9 x 16,836 = 15,152 T Troïng löôïng toång coäng cuûa keát caáu nhòp Ntc = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6 Ntc = 40,953 + 19,8 + 118,701 + 178,2 + 198,792 + 16,836 = 573,282 T n > 1 ; Ntt = 45,048 + 29,7 +,178,052 + 196,02 + 218,671 + 18,52 = 686,011 T Tónh taûi keát caáu nhòp truyeàn xuoáng moá Rtc = 573,282/2 = 286,641 T Rtt = 686,011/2 = 343,006 T 2.3 Phaûn löïc goái do hoaït taûi treân nhòp -Taûi troïng H30 2 laøn : Ntc = qtñ.(1+m).b.m.w +m = 2 :soá laøn xe +l = 32,4 m Þ qtñ = 1,76 T/m2 +l = 32,4 m Þ (1 + m)= 1,0945 w = 16,2 :dieän tích ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái. Ntc = 1,76 x 1,0945 x 0,9 x 2 x 16,2 = 56,172 T Nctt = 1,4 x 56,172 = 78,641 T Nptt = 1,12 x56,172 = 62,913 T -Taûi troïng ngöôøi 2 laøn: Ntc = qtñ.m.w +m = 2 :soá laøn xe qtñ = 0,3 T/m2 w = 16,2 :dieän tích ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái. Ntc = 0,3 x 2 x 16,2 = 9,72 T Nctt = 1,4 x 9,72 = 13,608 T Nptt = 1,12 x 9,72 = 10,886 T -Do xe naëng XB80 : Ntc = qtñ.m.w +m = 1 :soá laøn xe +l = 32,4 m Þ qtñ = 4,573 T/m2 w = 16,2 :dieän tích ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái. Ntc = 4,573 x 1 x 16,2 = 74,083 T Nctt = 1,4 x 74,083 = 81,491 T 2.4.Löïc haõm cuûa hoaït taûi : + Theo quy trình 1979 löïc haõm H = 0,6P öùng vôùi chieàu daøi ñaët taûi  25 – 50m. Trong ñoù : P : Troïng löôïng chieác oâtoâ naëng trong ñoaøn xe P = 30 T H = 0,6P = 0,6x30 = 18 T - Toå hôïp phuï n = 1,12 H = 1,12x18 = 20,16 T - Löïc haõm ñaët taïi tim goái, khoaûng caùch töø ñieåm ñaët löïc haõm ñeán ñaùy beä ht = 1,5 + 3 + 0,2 + 0,08/2 = 4,74 m Trong ñoù : 1,5 m : chieàu cao beä coïc 3 m : chieàu cao thaân moá 0,2m : chieàu cao ñaù keâ goái 0,08/2 : chieàu daøy thôùt döôùi cuûa goái - Momen do löïc haõm ñoái vôùi ñaùy beä Mt = 20,16x4,74 = 95,558 Tm 2.5. Hoaït taûi sau moá treân baûn quaù ñoä - Hoaït taûi treân baûn quaù ñoä ñöôïc truyeàn treân dieän tích Sxb S = 8m : chieàu roäng baûn quaù ñoä - Phaàn chieàu daøi baûn quaù ñoä tham gia truyeàn löïc B = lb/2 = 3/2 = 1,5m Baûn quaù ñoä moá M1 lb : chieàu daøi baûn quaù ñoä - Phaàn chieàu daøi baûn quaù ñoä 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 lo = H x tg(450 - j/2) = 5 x tg(450 – 35/2) = 2,603 m Trong ñoù : + H : chieàu cao töôøng tính toaùn (goàm chieàu cao töôøng tröôùc  vaø chieàu daøy beä coïc H = 5 m + j : goùc ma saùt trong tieâu chuaån cuûa ñaát ñaép = 350 - Hoaït taûi treân baûn quaù ñoä gaây phaûn löïc goái truyeàn xuoáng vai keâ Truïc sau xe naëng 24 T - Tính phaûn löïc goái RB = 6 T (phía vai keâ) RA = 18 T - Momen do hoaït taûi baûn quaù ñoä ñoái vôùi troïng taâm beä coïc Mbh = 6 x 0,85 = 5,1 Tm 2.6. Tónh taûi baûn quaù ñoä truyeàn xuoáng vai keâ töôøng tröôùc - Do troïng löôïng baûn thaân R1 = 0,25 x 3 x 8 x 2,5/2 = 7,5 T - Do lôùp phuû baûn daøy trung bình 0,55m daøi 3m roäng 8m g = 1,8 T/m3 R2 = 0,55 x 3 x 8 x 1,8/2 = 11,88 T - Phaûn löïc tính toaùn n = 1,1 vaø n = 1,5 Rtb = 1,1R1 + 1,5R2 = 1,1 x 7,5 + 1,5 x 11,88 = 26,07 T - Momen do tónh taûi baûn quaù ñoä ñoái vôùi troïng taâm beä coïc Mb = 26,07 x 2,15 = 56,051 Tm 2.7. AÙp löïc ngang do tónh taûi cuûa ñaát ñaép * Tính vôùi j = 300, n = 1,2, m = tg2(450 - j/2) = 0,33 - AÙp löïc ngang cuûa ñaát Et1 = ½.g.H2.m.B * Trong ñoù : + B : chieàu roäng tính toaùn B = 11,4 m + H : chieàu cao töôøng tính toaùn H = 5 m + g : dung troïng ñaát = 1,8 T/m3 Et1 = ½ x 1,8 x 1,2 x 52 x 0,33 x 11,4 = 101,574 T - Momen do aùp löïc ñaát ñoái vôùi ñaùy beä coïc ME1 = 5/3 x 101,574 = 169,29 Tm * Tính vôùi j = 400, n = 0,9, m = 0,27 - AÙp löïc ngang cuûa ñaát Et2 = ½ x 1,8 x 0,9 x 52 x 0,27 x 11,4 = 62,33 T - Momen do aùp löïc ngang cuûa ñaát ñoái vôùi ñaùy beä coïc ME2 = 5/3 x 62,33 = 103,883 Tm 3.Toå hôïp taûi troïng tính toaùn moá: Toå hôïp Taûi troïng Löïc thaúng ñöùng (T) Löïc ngang (T) Momen (Tm) 1 2 3 4 5 I *Toå hôïp chính Tónh taûi moá 288,973 56,871 Tónh taûi nhòp 343,006 0 H30 treân nhòp 78,641 0 Ngöôøi treân nhòp 13,608 0 Aùp löïc ñaát tónh 101,574 169,29 Baûn quaù ñoä 26,07 56,051 Coäng 750,298 101,574 282,212 II *Toå hôïp phuï Tónh taûi moá 288,973 56,871 Tónh taûi nhòp 343,006 0 H30 treân nhòp 62,913 0 Ngöôøi treân nhòp 10,886 0 Aùp löïc ñaát tónh 101,574 169,29 Baûn quaù ñoä 26,07 56,051 Haõm veà phía soâng 20,16 95,558 Coäng 731,848 121,734 377,77 III *Toå hôïp phuï Tónh taûi moá 288,973 56,871 Tónh taûi nhòp 343,006 0 H30 treân nhòp 62,913 0 Ngöôøi treân nhòp 10,886 0 Aùp löïc ñaát tónh 62,33 103,883 Baûn quaù ñoä 26,07 56,051 Hoaït taûi treân baûn quaù ñoä 6 5,1 Haõm veà phía neàn ñöôøng -20,16 -95,558 Coäng 737,848 42,17 126,347 IV *Toå hôïp phuï Tónh taûi moá 288,973 56,871 Tónh taûi nhòp 343,006 0 H30 treân nhòp 62,913 0 Ngöôøi treân nhòp 10,886 0 Aùp löïc ñaát tónh 62,33 103,883 Baûn quaù ñoä 26,07 56,051 Haõm veà phía neàn ñöôøng -20,16 -95,558 Coäng 731,848 42,17 121,247 4. Tính toaùn coïc khoan nhoài : 4.1. Kieåm tra chieàu daøy beä moùng theo coâng thöùc * Trong ñoù : + hb : Chieàu saâu choân beä moá + H = 101,574 T- Toång löïc ngang taùc duïng leân beä moá + a =12 m – Chieàu daøi moá theo phöông ngang caàu + = 350 goùc ma saùt trong cuûa ñaát + = 1,8 T/m3 Dung troïng cuûa ñaát hb =0,7 tg(45-35/2) = 1,02 m * Trong thieát keá duøng hb =1,5 m > 1,02 m. Tính theo moùng coïc beä thaáp - Coïc khoan nhoài coù ñöôøng kính d =1,2 m - Soá löôïng coïc cho 1 moá la ø3 , ñöôïc boá trí thaønh 1 haøng coù 3 coïc . 4. 2. Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài 4.2.1. Choïn kích thöôùc coïc Choïn sô boä kích thöôùc coïc : - Ñöôøng kính coïc : dp = 1,2 m - Chieàu daøi coïc : lp = 50 m - Beâtoâng duøng laøm coïc coù maùc M#300, Ru = 140KG/cm2 - Theùp cuûa coïc : 16F22, Fa = 60,8 cm2, theùp AII coù Ra=2400KG/cm2 4.2.2. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu PVL = m.(Rb.Fb + Ra.Fa) ** vôùi : m = 1 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc do ñoå beâtoâng thaúng ñöùng Rb =140 kG/cm2 : cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng ñoå taïi choã, M#300 : tieát dieän ngang coïc khoan nhoài Ra =2400 kG/cm2 : cöôøng ñoä tính toaùn theùp AII Fa =60,8 cm2 : dieän tích coát theùp coïc Þ Pvl = 1.(140 x 11300 + 2400 x 60,8) = 1841195,2KG = 1727,92 T 4.2.3. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn : - Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn : * trong ñoù: + m = 0,7 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát (theo TCXD 205-1998) + R : söùc khaùng muõi coïc L = 50 m : chieàu daøi coïc dp = 1,2m : ñöôøng kính coïc u = p.dp = p.1,2 = 3,768 m : chu vi tieát dieän ngoaøi cuûa coïc F = p.dp2/4 = p.1,22/4 = 1,13 m2 : dieän tích coïc mf : heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân cuûa coïc, phuï thuoäc vaøo phöông phaùp taïo loã khoan, tra baûng A.5 Phuï luïc A TCXD 205-1998 ® mf = 0,6 fi : ma saùt beân cuûa lôùp ñaát thöù i coù chieàu saâu töông öùng li, tra baûng A.2 Phuï luïc A TCXD 205-1998, ta ñöôïc : BAÛNG GIAÙ TRÒ SÖÙC KHAÙNG BEÂN CUÛA COÏC zi hi fi fi*hi mf mf*fi*hi Smf*fi*hi u uSmf*fi*hi (m) (m) (T/m2) (T/m) (T/m) (T/m) (m) (T) 1 2 0 0 0,6 0 139,805 3,770 527,052 3 2 0 0 0,6 0 5 2 0 0 0,6 0 7 2 0 0,6 0 9 2 0 0 0,6 0 10,25 0,5 0,000 0 0,6 0 11,5 2 3,52 7,04 0,6 4,224 13,5 2 3,68 7,36 0,6 4,416 15,5 2 5,15 10,3 0,6 6,18 17,5 2 5,35 10,7 0,6 6,42 19,1 1,2 5,51 6,612 0,6 3,9672 20,7 2 5,67 11,34 0,6 6,804 22,7 2 5,87 11,74 0,6 7,044 24,5 1,6 6,05 9,68 0,6 5,808 26,3 2 6,23 12,46 0,6 7,476 28,3 2 6,43 12,86 0,6 7,716 30,3 2 6,624 13,248 0,6 7,9488 32,3 2 6,784 13,568 0,6 8,1408 34,3 2 7 14 0,6 8,4 36,3 2 7 14 0,6 8,4 38,3 2 7 14 0,6 8,4 40,3 2 7 14 0,6 8,4 42,3 2 7 14 0,6 8,4 43,65 0,7 7 4,9 0,6 2,94 45 2 3,6 7,2 0,6 4,32 47 2 3,6 7,2 0,6 4,32 49 2 7 14 0,6 8,4 50,2 0,4 7 2,8 0,6 1,68 Tính söùc khaùng muõi R Do muõi coïc ñaët trong ñaát caùt neân söùc khaùng muõi ñöôïc tính theo coâng thöùc : Ta coù Troïng löôïng rieâng cuûa ñaát döôùi muõi coïc T/m3 Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa ñaát töø muõi coïc ñeán maët ñaát tính toaùn T/m3 Söùc khaùng muõi cuûa coïc T/m2 Vaäy söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc laø f = 0,7x[1x502,052x1,13 + 498,91] = 766,059 T Söùc chòu taûi cho pheùp T 4.3 Soá coïc cho moá Pcoïc = min{PVL ; Qtc} = min{1727,92 ; 547,185 } = 547,185 T Soá coïc ncoïc = 1,6 x 1,37 = 2,2 coïc Choïn 3 coïc ñeå thieát keá Maët baèng beä coïc Kieåm tra theo ñieàu kieän beàn T < f0 = 547,185 T (Ñaït) 4.4. Tính toaùn noäi löïc & Chuyeån vò ñaàu coïc Chieàu cao aûnh höôûng m Heä soá tyû leä cuûa heä soá neàn T/m4 d = 1,2 m > 0,6 m Þ m Trong ñoù : – Heä soá hình daïng tieát dieän ngang cuûa coïc – Heä soá phuï thuoäc vaøo soá löôïng coïc trong haøng, maø haøng naøy coù maët phaúng song song vôùi maët phaúng taùc duïng cuûa ngoaïi löïc. E = 3,15.106 T/m2 m4 Heä soá bieán daïng m-1 Tính chuyeån vò vaø goùc xoay taïi maët ñaát khi coïc chòu löïc ñôn vò (m/T) (1/T) (1/Tm) Vôùi Heä soá neàn thaúng ñöùng T/m4 Vôùi L = 50 m > 10 mÞ C = L.m = 50.100 = 5000 T/m3 Heä soá Tính phaûn löïc taïi ñaàu coïc T/m T Tm T/m Tính heä soá cuûa caùc aån soá trong phöông trình chính taéc Thieát laäp heä phöông trình chính taéc Do moùng goàm nhöõng coïc thaúng neân Tính chuyeån vò beä coïc Chuyeån vò beä coïc tìm ñöôïc baèng caùch giaûi heä thoáng phöông trình chính taéc treân. m m rad Tính noäi löïc treân ñaàu coïc Löïc doïc truïc T Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa coïc Ñieàu kieän : 0 T T Vì T < T Þ Ñaït 4.5. Kieåm tra ñieàu kieän beàn taïi maët phaúng muõi coïc Goùc ma saùt trong trung bình theo chieàu daøi coïc Goùc khueách taùn Kích thöôùc khoái moùng quy öôùc m m Dieän tích cuûa khoái moùng quy öôùc m2 Momen khaùng uoán m3 Troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc Troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc co ùtheå tính moät caùch gaàn ñuùng vôùi giaû thieát coi khoái moùng quy öôùc coù troïng löôïng theå tích tính ñoåi gtñ = 2 T/m3 . T Toång aùp löïc thaúng ñöùng taïi maët phaúng muõi coïc T ÖÙng suaát lôùn nhaát döôùi ñaùy moùng T/m2 Söùc chòu taûi cuûa neàn ñaát taïi maët phaúng muõi coïc Do b = 12 m > 6 m, neân laáy b = 6 m ñeå tính toaùn. h = 50 m Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa ñaát gI = 1,87 T/m3 Ñieàu kieän beàn : T/m2 < Þ Ñaït. 5. Tính coát theùp coïc khoan nhoài Tính vôùi caáu kieän chòu neùn leäch taâm coù tieát dieän troøn vôùi coát theùp doïc ñaët phaân boá ñeàu theo chu vi Ñaëc tröng vaät lieäu : Coát theùp : Söû duïng coát theùp AII, coù gôø. Cöôøng ñoä tính toaùn : Chòu keùo Ra = 2400 kG/cm2 . Chòu neùn Rn = 2400 kG/cm2 . Beâ toâng : Söû duïng beâ toâng M300 Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng Rn = 140 kG/cm2 . N £ 0,77.Rn.Fb +0,645.Ra.Fa Ñaët ; ; m = 16,5 cm Töø n vaø B Þ a = 0,08 Þ Fa = cm2 . Choïn 16 f22 coù F = 60,8 cm2 . Theùp ñai f12 a 200 6. Tính coát theùp beä 6.1 Coát theùp theo phöông doïc caàu Momen taùc duïng leân 3 coïc . M = 282,212 Tm Söû duïng coát theùp AII coù Ra = 2400 kG/cm2 h = 150 cm , a = 10 cm. Dieän tích coát theùp Choïn 30 f20 F = 94,2 cm2 6.2 Coát theùp theo phöông ngang caàu Momen taùc duïng leân coïc bieân. M = 94,071 Tm Söû duïng coát theùp AII coù Ra = 2400 kG/cm2 h = 150 cm , a = 10 cm. Dieän tích coát theùp Choïn 12 f20 F = 37,68 cm2 7. Kieåm toaùn moá caàu : 7.1.Kieåm duyeät töôøng tröôùc taïi maët caét I-I: - Caáu taïo töôøng tröôùc : töôøng laøm baèng beâtoâng coát theùp maùc 300 daøy 30 cm, moät ñaàu ñöôïc ngaøm vaøo beä moá. Töôøng tröôùc chòu taùc duïng cuûa caùc taûi troïng : taûi troïng baûn thaân cuûa töôøng tröôùc vaø töôøng caùnh, aùp löïc ñaát vaø aùp löïc do baûn quaù ñoä truyeàn xuoáng. Choïn noäi löïc lôùn nhaát trong hai tröôøng hôïp ñoå veå phía soâng vaø ñoå veà phía neàn ñöôøng ñeå tính toaùn roài boá trí coát theùp ñoái xöùng. 7.1.1.Xaùc ñònh aùp löïc ñaát : Eo = ½.g.H2.m.B g : dung troïng ñaát g = 1,8 T/m3 + H : chieàu cao töôøng tröôùc H = 2 m m = 0,33 + B : chieàu daøi töôøng tröôùc B = 12 m Eo = ½.1,8.22.0,33.12 = 14,256 T - Momen do aùp löïc ñaát ñoái vôùi maët caét I-I MEo = 2/3.14,256 = 9,504 Tm 7.1.2. Hoaït taûi treân baûn quaù ñoä RB = 6 T 7.1.3. Tónh taûi baûn quaù ñoä truyeàn leân vai keâ : Rbt = 26,07 T Phaûn löïc vai keâ Rv = RB + Rbt = 6 + 26,07 = 32,07 T Baûng taûi troïng taùc duïng leân töôøng tröôùc : Boä phaän Löïc thaúng (T) Tay ñoøn (m) Momen (m) -Töôøng tröôùc 18 0 0 -Töôøng caùnh 17,963 1,65 29,639 -Vai keâ 4,8 0,35 1,68 -Baûn quaù ñoä taùc duïng leân vai keâ 32,07 0,35 11,225 -Aùp löïc ñaát 9,504 Coäng 72,833 52,048 N = 72,833/12 = 7,257 T (tính cho meùt daøi) M = 52,048/12 = 4,337 Tm -Tính coát theùp : +Ñoä leäch taâm : eo = M/N = 4,337/7,257 = 0,598 m +Töôøng tröôùc nhö moät thanh ñaàu ngaøm töï do lo = 2l = 2 x 2 = 4 m So saùnh : eo = 59,8 cm > l/800 = 400/800 = 0,5 cm Vaäy tính toaùn tieát dieän theo neùn leäch taâm Ñieàu kieän cöôøng ñoä : N.e £ m2’.Ru.b.xn.(ho-0,5xn) + Rt.Ft(ho-a) Trong ñoù: e : Ñoä leäch taâm cuûa löïc doïc so vôùi coát theùp chòu keùo e = eo + (0,5h – a) = 59,8 + (0,5.30-4) = 70,8 cm Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn x = xt + xn Boá trí coát theùp ñoái xöùng => xt = 0 xn = N/Rn.b = 7,257.103/125.100 = 0,58 cm Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc m2’ = 1 – 0,2.x/ho = 1 – 0,2.0,58/26 = 0,996 Töø ñieàu kieän cöôøng ñoä suy ra coát theùp caàn thieát laø : Ft = Ft’ = = Boá trí coát theùp 7f14 , Ft = 10,78 cm2 Boá trí coát ñai f12, a = 200 7.2. Tính toaùn thaân moá 7.2.1.Xaùc ñònh aùp löïc ñaát : Eo = ½.g.H2.m.B g : dung troïng ñaát g = 1,8 T/m3 + H : chieàu cao thaân moá H = 3 m m = 0,33 + B : chieàu daøi töôøng tröôùc B = 12 m Eo = ½.1,8.32.0,33.12 = 32,076 T - Momen do aùp löïc ñaát MEo = 3/3.32,076 = 32,076 Tm 7.2.2. Hoaït taûi treân baûn quaù ñoä RB = 6 T 7.2.3. Tónh taûi baûn quaù ñoä truyeàn leân vai keâ : Rbt = 26,07 T Phaûn löïc vai keâ Rv = RB + Rbt = 6 + 26,07 = 32,07 T Baûng taûi troïng taùc duïng leân thaân moá Boä phaän Löïc thaúng (T) Tay ñoøn (m) Momen (m) - Thaân moá 112,5 0 0 - Keát caáu nhòp 343,006 0 0 - Hoaït taûi H30+ngöôøi 92,249 0 0 -Töôøng tröôùc 18 0,5 9 -Töôøng caùnh 17,963 2,15 38,621 -Vai keâ 4,8 0,85 4,08 -Baûn quaù ñoä taùc duïng leân vai keâ 32,07 0,85 27,26 -Aùp löïc ñaát 32,076 Coäng 620,588 111,037 N = 620,588/12 = 51,716 T (tính cho meùt daøi) M = 111,037/12 = 9,253 Tm -Tính coát theùp : +Ñoä leäch taâm : eo = M/N = 9,253/51,716 = 0,179 m +Thaân moá nhö moät thanh ñaàu ngaøm töï do lo = 2l = 2 x 3 = 6 m So saùnh : eo = 17,9 cm > l/800 = 600/800 = 0,75 cm Vaäy tính toaùn tieát dieän theo neùn leäch taâm Ñieàu kieän cöôøng ñoä : N.e £ m2’.Ru.b.xn.(ho-0,5xn) + Rt.Ft(ho-a) Trong ñoù: e : Ñoä leäch taâm cuûa löïc doïc so vôùi coát theùp chòu keùo e = eo + (0,5h – a) = 17,9 + (0,5.125-4) = 76,4 cm Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn x = xt + xn Boá trí coát theùp ñoái xöùng => xt = 0 xn = N/Rn.b = 51,716.103/125.100 = 4,137 cm Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc m2’ = 1 – 0,2.x/ho = 1 – 0,2.4,137/121 = 0,993 N.e = 51,716.103.76,4 = 3951102,4 kg.cm m2’.Ru.b.xn.(ho-0,5xn) + Rt.Ft(ho-a) = 0,993.125.100.4,137.(121-0,5.4,137) = 6107193,4 kg.cm N.e = 3951102,4 kg.cm < m2’.Ru.b.xn.(ho-0,5xn) + Rt.Ft(ho-a) = 6107193,4 kg.cm Ñaït Do x = 4,137 cm < 2a’ = 2.4 = 8 cm Suy ra coát theùp caàn thieát laø : Ft = Ft’ = cm2 Boá trí coát theùp f14 a300 Boá trí coát ñai f12 a200 7.3. Kieåm duyeät töôøng caùnh : - Töôøng caùnh ñöôïc tính toaùn nhö moät cong xon ngaøm trong töôøng tröôùc chòu taûitroïng 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 chieàu ñaát tính toaùn chæ tính töø baûn quaù ñoä leân 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 toaùn aùp löïc ñaát tónh taùc duïng leân töôøng caùnh. - Tính aùp löïc ñaát taùc duïng leân töôøng caùnh phaàn treân E1 = ½.g.h2.B.m g : dung troïng ñaát ñaép g = 1,8 T/m3 h1 : chieàu cao töôøng caùnh h1 = 250 cm m = 0,33 B : beà roäng töôøng caùnh 1, B = 300 cm E1 = ½.1,8. 2,52.0,33.3 = 5,569 T -Tính aùp löïc ñaát taùc duïng leân töôøng caùnh phaàn döôùi E2 = ½.g.h2.B.m h2 : chieàu cao töôøng caùnh h2 = 2,5 m B2 : chieàu roäng töôøng caùnh döôùi taïi troïng taâm tam giaùc B2 = 1/3.3 = 1 m E2 = ½.1,8. 2,52.0,33.1 = 1,856 T - Momen do aùp löïc ñaát taùc duïng leân töôøng caùnh taïi maët caét II-II M = ½E1.B + 1/3.E2.B =1/2.5,569.3 +1/3.1,856.3 = 10,21 Tm 1,5 ; 1 : caùnh tay ñoøn töø ñieåm ñaët löïc E1 vaø E2 ñeán maët caét II-II * Töôøng caùnh kieåm duyeät nhö moät caáu kieän chòu uoán -Tính coát theùp: h = 30 cm, a = 4 cm ho = 30 – 4 = 26 cm A = - Dieän tích coát theùp caàn thieát : => Boá trí coát theùp f12, @ = 200, Fct = 5,65 cm2 7.4. Tính toaùn baûn quaù ñoä - Baûn quaù ñoä baèng beâtoâng coát theùp ñoå taïi choã daøy 25 cm, duøng beâtoâng maùc 250. 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 = 8m (höôùng ngang caàu) * 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 = 1,1.0,25.1.2,5 = 0,69 T/m - Lôùp ñaát ñaép treân baûn quaù ñoä q2 = 0,55.1.1,8 = 0,99 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 = 12x3/4 = 9 Tm + Do xe XB80 - Taûi troïng phaân boá q = 80/2x3 = 13,33 Tm MXB80max = qxl2/8 = = 14,996 Tm - Momen lôùn nhaát taïi giöõa baûn : M = (1,1 : heä soá taûi troïng) Tm Tính duyeät baûn quaù ñoä: Baûn quaù ñoä beâtoâng maùc 250 coù Rn = 125 kG/cm2 Coát theùp CT3 coù Rt = 2400 kG/cm2 Chieàu cao coù hieäu quaû cuûa tieát dieän ho = 25 – 2 = 23 cm Boá trí coát theùp 15f20 , Ft = 47,1 cm2 Boá trí coát theùp ñai f12 a200