Tính toán trụ cầu

CHÖÔNG V TÍNH TOAÙN TRUÏ CAÀU I/ KÍCH THÖÔÙC TIEÁT DIEÄN: Choïn kích thöôùc truï : - kích thöôùc nhoû nhaát cuûa truï theo phöông ngang caàu : B = Bmax + bp + 2t +2bo. kích thöôùc nhoû nhaát cuûa truï theo phöông ngang caàu : A= m + nt + np + (at + ap)/2 + tt + tp + ct + cp. Trong ñoù : Bmax : Khoaûng caùch giöõa tim hai ñaù keâ goái ngoaøi cuøng = 990cm. bp : Kích thöôùc thôùt goái theo phöông ngang caàu = 50cm. Bo : Khoaûng caùch töø meùp ñaù keâ goái ñeán meùp muõ truï = 30cm. m : Khoaûng caùch tónh giöõa hai ñaàu daàm caùc nhòp keà nhau = 10cm. nt, np : Khoaûng caùch töø truïc tim goái ñeán ñaàu daàm = 40cm. at, ap : Kích thöôùc thôùt goái theo phöông doïc caàu = 30cm. tt, tp : Khoaûng caùch töø meùp thôùt goái ñeán meùp ñaù keâ goái = 15cm. ct, cp : Khoaûng caùch töø ñaù keâ goái ñeán meùp muõ truï theo phöông doïc caàu = 25cm. Töø ñaây ta coù : A = 1160cm B = 185cm Ta choïn : A = 1160cm = 11.6m. II I II I B = 190cm = 1.90m. II/ XAÙC ÑÒNH CAÙC TAÛI TROÏNG TAÙC ÑOÄNG VAØO TRUÏ CAÀU: 2.1./ Tónh taûi truyeàn leân truï: 2.1.1./ Phaàn keát caáu nhòp: + Lôùp phuû : Pph = 0.256´ 33 = 8.438 Taán. + Lan can vaø leà boä haønh : Plc = 0.966´2´33 = 63.743 Taán. + Troïng löôïng baûn maët caàu : Pb = 0.594´33 = 19.602 Taán. + Troïng löôïng daàm ngang : pdn = 0.078´33 = 2.574 Taán. + Troïng löôïng daàm doïc I33 : Pd = 0.838´33´7 = 193.578 Taán. Toång tónh taûi keát caáu nhòp truyeàn xuoáng : Pnh = åP = 287.935 Taán. 2.1.2./ Tónh taûi truï: - Xaø muõ truï: - Thaân coät: - Beä coïc: P3 =9´1.5 ´2´ 2.5 = 67.50 T - Ñaù keâ: P4 = 7´0.6´0.8´0.1´2.5 = 0.840 T Toång tónh taûi baûn thaân truï : åPi = 188.975 Taán. 2.2./ Caùc loaïi hoaït taûi: Phaûn löïc goái R = qtd ´ hH ´ b ´ (1 + m) ´ W + Pn ´ hng ´ W Trong ñoù: qtd : taûi troïng töông ñöông cuûa moät laøn xe oâtoâ tieâu chuaån. hH : heä soá phaân boá ngang cuûa oâtoâ xuoáng caùc goái caàu. b : heä soá laøn xe. 1 + m : heä xung kích. Pn : taûi troïng ngöôøi ñi treân 1 m2 leà ñöôøng. hng : heä soá phaân boá ngang cuûa ñoaøn ngöôøi. W : dieän tích ñöôøng aûnh höôûng phaûn löïc goái. a/ Xeáp H30 1 nhòp 2 laøn : Vôùi a = 0, l = 32.2 m , Þ qtd = 2.456 T/m. - Heä soá xung kích (1 + m) = 1.096. - b = 0.9: (chieàu daøi xeáp taûi treân ñöôøng aûnh höôûng 25m £ L £ 50m ) Þ R = 2.456´1.096´16.1´0.9´2 = 78.008 T. b/ Xeáp ngöôøi 1 nhòp 2 laøn: R = 0.3´16.1´ 1.5 ´ 2 = 14.49 T Trong ñoù: Pn = 0.3 T/m2 W = 16.1 m2 c/ XB80 treân 1 nhòp: (1 + m) = 1 qtd = 4.686 T/m W = 16.1 m2. b = 1 Þ R = 4.686´1´16.1´ 1 = 75.445 T. d/ Xeáp H30 2 nhòp 2 laøn: - Heä soá xung kích: (1 + m) = 1 - qtd = 1.751 T/m - W = 32.2 m2 , b = 0.9 Þ R = 1.751´0.9 ´1´32.2´ 2 = 101.488 T e/ Xeáp ngöôøi 2 nhòp 2 laøn: Pn = 0.3 T/m2 W = 32.2 m2 R = 0.3´32.2´1.5´2 = 28.98 T. f/ Xeáp ngöôøi 2 nhòp 1 laøn xeáp leäch veà phía haï löu: R = 0.3´32.2´1.5 = 14.49 T. g/ Xeáp XB80 treân 2 nhòp: (1 + m) = 1 W = 32.2 m2 noäi suy qtd = 2.046 T/m R = 2.046´32.2´ 1 = 65.881 T. h/ Löïc haõm: Ta coù : 25m < L = 32.2 < 50 m ® Th = 0.6 Pmax Pmax : troïng löôïng xe naëng trong ñoaøn xe H30, Pmax = 30 T Th = 0.6´30 = 18 T i/ Löïc laéc ngang cuûa H30 : Cöôøng ñoä raûi ñeàu cuûa taûi troïng ngang do H30 laø qn = 0.4 T/m j/ Löïc laéc ngang cuûa XB80 : E = 5T (laáy theo quy trình) k/ Löïc va taøu beø: Troïng löôïng toaøn phaàn cuûa taøu laáy = 500 Taán. Ta coù : Va taøu doïc 25 T Va taøu ngang 30 T m/ AÙp löïc thuûy tónh: AÙp löïc thuûy tónh ñoái vôùi maët caét II – II. P = - F ´ h ´ gn - MNCN: AÙp löïc thuûy tónh ñoái vôùi maët caét I –I 2.3./ Taûi troïng gioù: Gioù ngang caàu: + Tính cho möïc nöôùc cao nhaát: - Cöôøng ñoä gioù khi coù xe chaïy treân caàu wh = 50 kG/m2 = 0.05 T/m2 - Cöôøng ñoä gioù khi khoâng coù xe chaïy treân caàu w0 = 180 kG/m2 = 0.18 T/m2 Trong ñoù: L1,L2: chieàu daøi toaøn boä cuûa nhòp 1 vaø nhòp 2 hlc : chieàu cao cuûa lan can k1 = (0.3 ¸ 0.8) : heä soá roãng. - Dieän tích chaén gioù cuûa keát caáu nhòp. Trong ñoù: K2 = 1 : heä soá roãng(do tieát dieän ñaëc) hKCN1, hKCN2 : chieàu cao keát caáu nhòp hKCN1 = hKCN2 = hb + hp + hd =0.15 + 0.125 + 1.40 = 1.675 m Trong ñoù : hb :beà daøy baûn hp : beà daøy lôùp phuû hd : chieàu cao daàm - Dieän tích muõ truï: Fmuõ = 1.9 ´ 1.3 = 2.47 m2 - Dieän tích coät: Fcoät = 1.5 ´ 1.95 = 2.925 m2 + Khi coù xe w = wh ´ F + Khi khoâng coù xe w0 = w0 ´ F - Tính cho möïc nöôùc thaáp nhaát: Flc = 14.85 m2 FKCN = 55.275 m2 Fmuõ = 2.47 m2 Fcoät = 1.5´5.1 = 7.65 m2 + Khi coù xe + Khi khoâng coù xe: Gioù doïc caàu: + Tính cho möïc nöôùc cao nhaát - Dieän tích chaén gioù + Khi coù xe Lan can chòu 60% löïc gioù ngang caàu + Khi khoâng coù xe Lan can chòu 60% löïc gioù ngang caàu + Tính cho möïc nöôùc thaáp nhaát - Dieän tích chaén gioù. + Khi coù xe Lan can chòu 60% löïc gioù ngang caàu + Khi khoâng coù xe BAÛNG THOÁNG KEÂ CAÙC TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN TRUÏ S T T Taûi troïng n Stc (Taán) Stt (Taán) Caùnh tay ñoøn (m) Moment (Tm) n > 1 n < 1 P H P H P H Mtc Mtt 1 Keát caáu nhòp 278.935 320.104 251.042 lôùp phuû 1.5 8.438 Lan can + lbh 1.1 63.743 Daàm ngang 1.1 2.574 Baûn maët caàu 1.1 19.602 Daàm doïc 1.1 193.578 2 Tónh taûi truï 188.975 n >1 1.1 207.873 n <1 0.9 170.078 3 H30 2 laøn 1 nhòp 1.4 78.008 109.211 0.45 35.104 49.145 1.12 87.369 4 H30 2 laøn 2 nhòp 1.4 101.488 142.083 0.8 81.190 113.667 1.12 113.667 5 XB80 - 1 nhòp 1.1 75.445 82.990 1.75 132.029 145.232 0.9 67.901 6 XB80 - 2 nhòp 1.1 65.881 72.469 1.75 115.292 126.821 0.9 59.293 7 Ngöôøi 2 leà 1 nhòp 1.4 14.49 20.286 0.45 6.521 9.129 1.12 16.229 S T T Taûi troïng n Stc (Taán) Stt (Taán) Caùnh tay ñoøn (m) Moment (Tm) n > 1 n < 1 P H P H P H Mtc Mtt 8 Ngöôøi 2 leà 2 nhòp 1.4 28.98 40.572 0.45 13.041 18.257 1.12 32.458 9 H30 2 nhòp 1 laøn xeáp leäch taâm 1.4 50.744 71.042 2.3 116.711 163.396 1.12 56.833 10 Ngöôøi 2 nhòp 1 leà xeáp leäch taâm 1.4 14.49 20.286 4.49 65.060 91.084 1.12 16.229 11 Löïc haõm ñoaøn xe H30 I - I 1.12 18 20.16 7.05 126.900 142.128 II–II 1.12 18 20.16 8.55 153.900 172.368 12 Löïc laéc ngang do xe H30 I - I 1.12 12.88 14.4256 8.725 112.378 125.863 II–II 1.12 12.88 14.4256 10.225 131.698 147.502 13 Löïc laéc ngang do xe XB80 I - I 0.9 5 4.5 8.725 43.625 39.263 II- II 0.9 5 4.5 10.225 51.125 46.013 14 Aùp löïc thuyû tónh I - I MNCN 1.1 -12.9 -14.190 0.9 -11.610 MNTT 1.1 -12.37 -13.607 0.9 -11.133 MNTN 1.1 -1.767 -1.944 0.9 -1.590 S T T Taûi troïng n Stc (Taán) Stt (Taán) Caùnh tay ñoøn (m) Moment (Tm) n > 1 n < 1 P H P H P H Mtc Mtt II - II MNCN 1.1 -39.9 -43.890 0.9 -35.910 MNTT 1.1 -39.37 -43.307 0.9 -35.433 MNTN 1.1 -28.767 -31.644 0.9 -25.890 15 Löïc xoâ va cuûa taøu I - I Theo phöông doïc caàu 1.1 25 27.5 3.5 87.500 96.250 Theo phöông ngang caàu 1.1 30 33 5 150.000 165.000 II - II Theo phöông doïc caàu 1.1 25 27.5 3.5 87.500 96.250 Theo phöông ngang caàu 1.1 30 33 5 150.000 165.000 16 Taûi troïng gioù I - I Phöông doïc caàu a coù xe treân caàu MNCN 1.5 1.469 2.2035 2.375 3.489 5.233 MNTN 1.5 1.941 2.9115 3.95 7.667 11.500 b Khoâng coù xe treân caàu MNCN 1.5 3.785 5.6775 2.375 8.989 13.484 MNTN 1.5 5.826 8.739 3.95 23.013 34.519 S T T Taûi troïng n Stc (Taán) Stt (Taán) Caùnh tay ñoøn (m) Moment (Tm) n > 1 n < 1 P H P H P H Mtc Mtt Phöông ngang caàu a coù xe treân caàu MNCN 1.5 3.777 5.6655 2.775 10.481 15.722 MNTN 1.5 4.014 6.021 4.35 17.461 26.191 b Khoâng coù xe treân caàu MNCN 1.5 13.595 20.3925 2.775 37.726 56.589 MNTN 1.5 14.445 21.6675 4.35 62.836 94.254 II - II Phöông doïc caàu a coù xe treân caàu MNCN 1.5 1.469 2.2035 3.875 5.692 8.539 MNTN 1.5 1.941 2.9115 5.45 10.578 15.868 b Khoâng coù xe treân caàu MNCN 1.5 3.785 5.6775 3.875 14.667 22.000 MNTN 1.5 5.826 8.739 5.45 31.752 47.628 Phöông ngang caàu a coù xe treân caàu MNCN 1.5 3.777 5.6655 4.275 16.147 24.220 MNTN 1.5 4.014 6.021 5.85 23.482 35.223 b Khoâng coù xe treân caàu MNCN 1.5 13.595 20.3925 4.275 58.119 87.178 MNTN 1.5 14.445 21.6675 5.85 84.503 126.755 BAÛNG TOÅ HÔÏP TAÛI TRONG TAÙC DUÏNG LEÂN MAËT CAÉT I - I Toå hôïp Taûi troïng n Löïc ñöùng(T) Löïc ngang(T) Tay ñoøn (m) Moment(Tm) Ntc Ntt Htc Htt Mtc Mtt I Toå hôïp chính 1 Tónh taûi nhòp n>1 278.935 320.104 2 Tónh taûi truï truyeàn leân coät 1.1 94.488 103.937 3 2 laøn H30 / 2 nhòp /1 coät 1.4 50.744 71.042 0.8 40.595 56.833 4 Ngöôøi ñi 2 leà / 2 nhòp / 1 coät 1.4 14.490 20.286 0.45 6.521 9.129 5 Xe XB80 / 2 nhòp / 1 coät 1.1 32.941 36.235 1.75 57.646 63.410 6 Aùp löïc thuyû tónh MNTN -12.370 -13.607 I.1 1 + 2 + 3 + 4 + 6 426.287 501.761 47.116 65.962 I.2 1 + 2 + 5 + 6 393.993 446.668 57.646 63.410 II Toå hôïp phuï 1 Tónh taûi nhòp / 1 coät n > 1 1.1 139.468 153.414 n < 1 0.9 47.244 42.519 2 Tónh taûi truï / 1 coät n <1 0.9 94.488 85.039 3 2 laøn H30 / 1 nhòp /1 coät 1.4 39.004 54.606 0.45 17.552 24.573 4 Ngöôøi ñi 2 leà / 1 nhòp / 1 coät 1.4 7.245 10.143 0.45 3.260 4.564 5 a./ löïc va xoâ doïc caàu 1.1 25 27.50 3.5 87.500 96.250 b./ löïc haõm cuûa xe H30 1.12 18 20.16 6 Xe XB80 / 1 nhòp / 1 coät n >1 1.1 37.722 41.494 1.75 66.014 72.615 7 Aùp löïc thuyû tónh n >1 a./ MNTN 1.1 -6.450 -7.095 b./ MNCN 1.1 -6.185 -6.804 II.1 1 + 2 + 3 + 4 + 5a + 7a 273.754 296.107 25 27.50 108.312 125.387 II.2 1 + 2 + 3 + 4 + 5b + 7b 274.019 296.398 18 20.16 20.812 29.137 II.3 1 + 2 + 5a + 6 + 7a 265.227 272.852 25 27.50 153.514 168.865 BAÛNG TOÅ HÔÏP TAÛI TRONG TAÙC DUÏNG LEÂN MAËT CAÉT II - II Toå hôïp Taûi troïng Löïc ñöùng (T) Löïc ngang (T) Tay ñoøn (m) Moment (Tm) Ntc Ntt Htc Htt Mtc Mtt I Toå hôïp chính Nmax 1 Tónh taûi nhòp 278.935 320.104 2 Tónh taûi truï 188.975 207.873 3 2 laøn H30 / 2 nhòp 101.488 142.083 0.8 81.190 113.666 4 Ngöôøi ñi 2 leà / 2 nhòp 28.98 40.572 0.45 13.041 18.257 5 Xe XB80 / 2 nhòp 65.881 72.469 1.75 115.292 126.822 6 Aùp löïc thuyû tónh MNTN -39.37 -43.307 I.1 1 + 2 + 3 + 4 + 6 559.008 667.325 94.231 131.924 I.2 1 + 2 + 5 + 6 494.421 557.139 115.292 126.821 II Toå hôïp phuï 1 Tónh taûi nhòp n > 1 278.935 320.104 n < 1 278.935 251.042 2 Tónh taûi truï 188.975 207.873 3 2 laøn H30 / 1 nhòp 78.008 109.211 0.45 35.104 49.145 4 Ngöôøi ñi 2 leà / 1 nhòp 14.49 20.286 0.45 6.521 9.129 5 Xe XB80 / 1 nhòp 75.445 82.989 1.75 132.028 145.230 6 löïc haõm 18 20.16 8.55 153.9 172.368 7 Va taøu 25 27.5 3.5 87.5 96.25 8 Gioù doïc MNTN a./ Khi coù xe 1.941 2.912 5.45 10.578 15.870 b./ Khi khoâng coù xe 5.826 8.793 5.45 31.752 47.922 Toå hôïp Taûi troïng Löïc ñöùng (T) Löïc ngang (T) Tay ñoøn m Moment (Tm) Ntc Ntt Htc Htt Mtc Mtt 9 Gioù doïc MNCN a./ Khi coù xe 1.469 2.204 3.875 5.692 8.540 b./ Khi khoâng coù xe 3.785 5.678 3.875 14.667 22.002 10 Aùp löïc thuyû tónh a./ MNTN -28.767 -31.644 b./ MNCN -39.9 -43.89 c./ MNTT -39.37 -43.307 II.1 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 8a 560.408 657.474 19.941 23.072 206.103 246.512 II.2 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 8a + 10a 531.641 625.83 19.941 23.072 206.103 246.512 II.3 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 9a + 10b 520.508 613.584 19.469 22.364 201.217 239.182 II.4 1 + 2 + 4 + 8b + 10a 453.633 516.619 5.826 8.793 38.272 57.051 II.5 1 + 2 + 4 + 9b +10b 442.5 504.373 3.785 5.678 21.187 31.131 II.6 1 + 2 + 3 + 4 + 7 + 10b 520.508 613.584 25 27.5 129.124 154.523 II.7 1 + 2 + 3 + 4 + 7 + 10c 521.038 614.167 25 27.5 129.124 154.524 II.8 1 + 2 + 5 +7 + 10c 503.985 567.659 25 27.5 219.529 241.481 Toå hôïp Taûi troïng Löïc ñöùng (T) Löïc ngang (T) Tay ñoøn m Moment (Tm) Ntc Ntt Htc Htt Mtc Mtt III Toå hôïp phuï 1 Tónh taûi keát caáu nhòp 278.935 320.104 2 Tónh taûi truï 188.975 207.873 3 laøn H30 / 2 nhòp xeáp leäch taâm 101.488 142.083 0.8 81.190 113.666 4 Ngöôøi 1 laøn / 2 nhòp xeáp leäch taâm 14.49 20.286 4.49 65.060 91.084 5 XB80 / 2 nhòp 65.881 72.469 1.75 115.292 126.821 6 Löïc laéc ngang 12.88 14.426 10.23 131.698 147.506 7 Va taøu ngang 30 33 5 150 165 8 Gioù ngang MNTN a./ Khi coù xe 4.014 6.021 5.85 23.482 35.223 b./ Khi khoâng coù xe 14.445 21.668 5.85 84.503 126.758 9 Gioù ngang MNCN a./ Khi coù xe 3.777 5.665 4.275 16.147 24.218 b./ Khi khoâng coù xe 13.595 20.393 4.275 58.119 87.180 10 Aùp löïc thuyû tónh a./ MNTN -28.767 -31.644 b./ MNCN -39.9 -43.89 c./ MNTT -39.37 -43.307 III.1 1 + 2 + 4 + 6 + 7 525.28 595.689 346.758 403.59 III.2 1 + 2 + 4 + 6 + 7 + 10c 485.91 552.382 346.758 403.59 III.3 1 + 2 + 3 + 6 + 7 612.278 717.486 362.888 426.172 III.4 1 + 2 + 3 + 6 + 7 + 10c 572.908 674.179 362.888 426.172 Sô ñoà xeáp taûi theo phöông ngang caàu chæ xeáp H30 vaø ngöôøi leäch taâm, tính heä soá phaân boá ngang theo phöông phaùp ñoøn baåy. - Daàm 1: - Daàm 2: - Daàm 3: - Daàm 4: * Hoaït taûi do 2 H30 treân 2 nhòp leäch taâm. * Hoaït taûi do ngöôøi 1 laøn treân 2 nhòp leäch taâm. - Daàm 1: - Daàm 2: - Caùc daàm coøn laïi: * Hoaït taûi do hai laøn H30 + Ngöôøi 1 laøn treân 2 nhòp leäch taâm; R = RH + Rng R1 = 15.794 T Þ n > 1 Þ R1 = 22.112 T R2 = 24.611+6.318 = 30.929 T Þ n > 1 Þ R2 = 43.301 T - Moâment do R1, R2 gaây ra ñoái vôùi tim coät. M1 = 15.794 ´ 1.95 = 30.798 Tm M2 =24.611 ´ 0.3 = 7.383 Tm R1 + R2 = 15.794+24.611 = 40.405 T n = 1.4 Þ R1 + R2 = 56.567 T n = 1.12 Þ R1 + R2 = 45.254 T M1 + M2 = 30.798+7.383 = 38.181 Tm n = 1.4 Þ M1 + M2 = 53.453 Tm n = 1.12 Þ M1 + M2 = 42.762 Tm R3 = 32.324 n = 1.4 R3 = 45.254 T n = 1.12 R3 = 36.203 T R4 = 26.133T n = 1.4 R4 = 36.586 T n = 1.12 R4 = 29.269 T R5 = R6 = R7 = 0 SÔ ÑOÀ CHAÁT TÓNH TAÛI SÔ ÑOÀ CHAÁT HOAÏT TAÛI BIEÅU ÑOÀ MOMENT DO HOAÏT TAÛI VAØ TÓNH TAÛI TÍNH TOAÙN MINH HOAÏ KEÁT QUAÛ KHAÛO SAÙT NOÄI LÖÏC TÖØNG PHAÀN TÖÛ III/ TÍNH TOAÙN CAÙC TIEÁT DIEÄN: 3.1./ Tính xaø muõ: 3.1.1./ Tính coát theùp : - Tính vôùi moâment aâm: M = -124.96 Tm. Tính toaùn boá trí theùp thôù treân Coát theùp A III coù Ra = 3600 kG/cm2 Beâ toâng maùc 300 coù Ru = 140 kG/cm2 Chieàu roäng xaø muõ: 190 cm Chieàu cao laøm vieäc : h0 = 130 – 6 = 124 cm Choïn 12f18 coù dieän tích Fa = 2.545 ´ 18 = 30.54 cm2 boá trí 2 thaønh lôùp, moãi lôùp 6f18 theo chieàu roäng xaø muõ. - Khoaûng caùch caùc thanh coát theùp 3.1.2./ Tính duyeät cöôøng ñoä theo moâment: Ru ´ b ´ x = Ra ´ Fa Þ 0.55 ´ h0 = 0.55 ´ 124 = 68.2 cm Þ x < 0.55 h0 Ta thaáy: [M] > 124.96 Tm Þ ñaït yeâu caàu 3.1.3./ Duyeät beà roäng veát nöùt: Xeùt maët caét vuoâng goùc vôùi xaø muõ Beâ toâng maùc 300 Þ j2 = 0.5 Et = 2.1 ´ 106 kG/cm2 Fr = (d + 6 cm + 6d) ´ b = (3 + 6 + 6 ´ 1.8) ´ 150 = 2970 cm2 an = 0.018 cm < 0.02 cm Þ thoaû maõn ñieàu kieän 3.1.4./ Tính vôùi moâment döông: M = 102.81 Tm. Tính toaùn boá trí theùp thôù döôùi Coát theùp A III coù Ra = 3600 kG/cm2 Beâ toâng maùc 300 coù Ru = 140 kG/cm2 Chieàu roäng xaø muõ: 190 cm Chieàu cao laøm vieäc : h0 = 130 – 6 = 124 cm Choïn 12f16 coù dieän tích Fa = 2.010 ´ 16 = 24.12 cm2 boá trí 2 thaønh lôùp, moãi lôùp 6f16 theo chieàu roäng xaø muõ. - Khoaûng caùch caùc thanh coát theùp 3.1.5./ Tính xaø ngang chòu caét: Choïn 6 nhaùnh ñai f10 böôùc ñai 15 cm Fñ = 6 ´ 0.785 = 4.71 cm2 P: Troïng löôïng phaàn döôùi cuûa daàm tính töø chieàu cao cuûa noù. Löïc caét tính toaùn lôùn nhaát ôû maët caét vaø muõ treân ñænh coät Ta thaáy : , Þ Khoâng caàn boá trí coát xieân trong xaø muõ . 3.2./ Tính truï coät: Choïn 20f22 Þ Fa = 20 ´ 3.8 = 76 cm2 Theo phöông doïc caàu: Þ Tính toaùn nhö caáu kieän chòu neùn leäch taâm Coi maët caét hình troøn nhö maët caét hình vaønh khuyeân ñeå tính toaùn. Dieän tích maët caét: Beâ toâng maùc 300 ® Rnp = 125 kG/cm2 Ra = Rc = 3600 kG/cm2 laø cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp trong vuøng keùo vaø neùn. aK < 0.5 Söû duïng coâng thöùc duyeät cöôøng ñoä cho coät beâ toâng coát theùp öùng suaát tröôùc . ÖÙng vôùi tröôøng hôïp a < 0.5 Ñieàu kieän: Trong ñoù: ra : baùn kính ñöôøng troøn qua troïng taâm coát theùp, vôùi baûo veä coát theùp 5 cm thì r = 69.9 cm. r : baùn kính cuûa tieát dieän, r = 70 cm N ´ e0 = 296.107 ´ 103 ´ 0.423 = 125253.261 kGcm Ta thaáy: VT < VP Þ thoaû maõn ñieàu kieän. IV/ TÍNH TOAÙN MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI Tính toaùn coïc khoan nhoài :(Truï T2) Soá lieäu taûi troïng tính toaùn : Ntt = 657.474 Taán. Htt = 23.072 Taán. Mtt = 246.512 Tm. Ntc = 560.408 Taán. Mtc =206.103 Tm. Tính theo moùng coïc beä thaáp 4.1./ Kieåm tra chieàu daøy beä moùng theo coâng thöùc * Trong ñoù : + b : Chieàu daøi moá theo phöông ngang caàu = 9 m + : Goùc ma saùt trong cuûa ñaát = 4057’ + : Dung troïng cuûa ñaát = 1.546 T/m3 Þ h = 2.44m > hmin = 0.827m. Do ñoù thoaû maõn vieäc tính toaùn theo sô ñoà moùng coïc beä thaáp. - Coïc khoan nhoài coù ñöôøng kính d =1.2 m. L = 40m. - Soá löôïng coïc cho 1 truï laø 3, ñöôïc boá trí thaønh 1 haøng. 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 : d = 1.2 m - Chieàu daøi coïc : L = 40 m - Beâtoâng duøng laøm coïc coù Mac300, Ru = 140 kG/cm2 - Theùp cuûa coïc : 20f25, Fa = 98.2cm2, theùp AII coù Ra=2400 kG/cm2 4.2.2./ Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu laøm coïc : Ñoái vôùi coïc Beâtoâng coát theùp. Ta coù PVL = m´(Rb´Fb + Ra´Fa) vôùi : m : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc phuï thuoäc vaøo soá coïc trong moùng, moùng boá trí 3 coïc, laáy m = 0.85. Ra =2400 kG/cm2 : cöôøng ñoä tính toaùn theùp AII Fa =98.2 cm2 : dieän tích coát theùp coïc Þ Pvl = 0.85´(140´11310 + 2400´98.2) = 1546218 kG = 1546.218 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 : fgh = m ´ (mR´F´R + u´åmf.fi.hi) Trong ñoù: + m : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy m = 1. + mR : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc, laáy mR = 1. + F : Dieän tích tieát dieän coïc. F = (p´d2)/4 = 1.131 m2. + u : Chu vi cuûa coïc. u = p´d = 3.769 m. + R : Söùc khaùng muõi coïc. + fi : Söùc khaùng beân cuûa lôùp ñaát thöù i coù chieàu saâu töông öùng li. + hI : Chieàu daøy cuûa moät lôùp ñaát thöù i coù chieàu saâu töông öùng li. + mf : Heä soá phuï thuoäc vaøo phöông phaùp thi coâng, lôùp ñaát maø coïc ñi qua. Tìm mf : Coïc khoan nhoài ñoå beâ toâng trong dung dòch seùt (Tra theo Baûng 2–1. Giaùo trình Moät soá vaán ñeà thieát keá & tính toaùn moùng coïc – PGS.PTS Leâ Ñöùc Thaéng). Ta coù : - Lôùp 1 : Seùt. mf = 0.6 - Lôùp 2 : AÙ caùt. mf = 0.6 - Lôùp 3 : Caùt mòn. mf = 0.6 - Lôùp 4 : Caùt buïi. mf = 0.6 - Lôùp 5 : Caùt mòn. mf = 0.6 Tính fi : Tra theo Baûng 2–2. Giaùo trình Moät soá vaán ñeà thieát keá & tính toaùn moùng coïc – PGS.PTS Leâ Ñöùc Thaéng. - Lôùp 1 : Seùt. IL = 0.6 h1 = 2m, Z1 =1m. Þ f1 = 0.5 T/m2. h2 = 2m, Z2 =3m. Þ f2 = 1.2 T/m2. h3 = 2m, Z3 =5m. Þ f3 = 1.7 T/m2. h4 = 2m, Z4 =7m. Þ f4 = 1.75 T/m2. - Lôùp 2 : AÙ caùt, IL = 0.2 h5 = 2m, Z5 =9m. Þ f5 = 6.35 T/m2. h6 = 2m, Z6 =11m. Þ f6 = 6.7 T/m2. h7 = 2m, Z7 =13m. Þ f7 = 7.1 T/m2. h8 = 2m, Z8 =15m. Þ f8 = 7.2 T/m2. h9 = 2m, Z9 =17m. Þ f9 = 7.48 T/m2. h10 = 2m, Z10 =19m. Þ f4 = 7.76 T/m2. - Lôùp 3 : Caùt mòn, chaët vöøa. h11 = 2m, Z11 =21m. Þ f11 = 5.7 T/m2. h12 = 2m, Z12 =23m. Þ f12 = 5.9 T/m2. h13 = 2m, Z13 =25m. Þ f13 = 6.1 T/m2. h14 = 2m, Z14 =27m. Þ f14 = 6.3 T/m2. h15 = 2m, Z15 =29m. Þ f15 = 6.5 T/m2. - Lôùp 4 : Caùt buïi, chaët vöøa. h16 = 2m, Z16 =31m. Þ f16 = 4.76 T/m2. h17 = 1m, Z17 =32.5m. Þ f17 = 4.85 T/m2. - Lôùp 5 : Caùt mòn, chaët vöøa. h18 = 2m, Z18 =34m. Þ f18 = 6.96 T/m2. h19 = 2m, Z19 =25m. Þ f19 = 7.0 T/m2. h20 = 2m, Z20 =27m. Þ f20 = 7.0 T/m2. h21 = 1m, Z21 =29m. Þ f21 = 7.0 T/m2. Þ åfi´hi = 219.77 T/m. Xaùc ñònh R : Muõi coïc naèm trong lôùp caùt. Do ñoù R ñöôïc tính bôùi coâng thöùc : Trong ñoù : d : Ñöôøng kính coïc = 1.2m. h : Chieàu daøi coïc = 40m. : Troïng löôïng rieâng ñôn vò cuûa ñaát döôùi muõi coïc(coù keå ñeán ñaåy noåi) = 0.981 T/m3. : Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa ñaát tính töø muõi coïc ñeán maët ñaát Töø j = 28o43’ Tra theo Baûng 6–7. Giaùo trình Moät soá vaán ñeà thieát keá & tính toaùn moùng coïc – PGS.PTS Leâ Ñöùc Thaéng. Þ Vôùi : d = 1.2, j = 28o43’. Noäi suy 2 laàn Þ b = 0.266. h/d = 40/1.2 = 33.33, j = 28o43’. Þ a = 0.583. Töø ñaây tính ñöôïc R = 204.372 T/m2. Thay theá caùc thoâng soá vöøa tìm ñöôïc. Ta tính ñöôïc söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn laø : fgh = 728.133 Taán Töø hai trò soá söùc chòu taûi cuûa coïc vöøa tìm ñöôïc, ta choïn trò soá nhoû fgh = 728.133 Taán ñeå tính toaùn. Soá löôïng coïc trong moùng ñöôïc boá trí thaønh 1 haøng, coù 3 coïc. Vieäc tính toaùn moùng naøy ñöôïc quy veà : P = N/3 = 657.474/3 = 219.158 Taán. Ñoái vôùi coïc chòu neùn. Ta coù ñieàu kieän : P < fgh Þ P = 219.158 Taán < fgh = 728.133 Taán Nhö vaäy ñieàu kieän ñöôïc thoaû maõn Þ coïc ñuû khaû naêng chòu löïc. 4.3./ Kieåm tra cöôøng ñoä cuûa ñaát taïi moùng khoái quy öôùc. Ñieàu kieän kieåm tra : Goùc ma saùt trung bình cuûa ñaát tính töø muõi coïc trôû leân : Goùc môû cuûa moùng khoái quy öôùc : Dieän tích cuûa moùng khoái quy öôùc : Fqñ = (1.2+2´40´tg4o51’10’’) ´ (7.2+2´40´ tg4o51’10’’) = 111.824 m2. Moment choáng uoán cuûa dieän tích tính ñoåi : Taûi troïng thaúng ñöùng cuûa moùng khoái quy öôùc : 657.474 + 2´111.824´40 = 9603.394 Taán. Þ ÖÙng suaát lôùn nhaát taùc duïng leân ñaùy moùng khoái quy öôùc : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát taïi moùng khoái quy öôùc : R = 1.2´{R’´(1+k1´(b-2) + k2´g’ ´(h-3)}+0.1´H1 Vôùi : H1 : Chieàu saâu keå töø möïc nöôùc thaáp nhaát tôùi ñaùy soâng = 0.44m Theo phuï luïc 3 Giaùo trình Moät soá vaán ñeà thieát keá & tính toaùn moùng coïc – PGS.PTS Leâ Ñöùc Thaéng. Ta coù R’ = 2.0kG/cm2 = 25T/m2. k1 = 0.18. k2 = 0.25. Vaäy : R = 1.2´{25´(1+0.18´(2-2) + 0.25´0.981 ´(40-3)}+0.1´0.44 =272.272 T/m2. Thay vaøo phöông trình ñieàu kieän ta thaáy: Thoaû maõn ñieàu kieän veà cöôøng ñoä. 4.4./ Tính toaùn ñoä luùn cuûa moùng. Ñoä luùn ñöôïc tính vôùi tónh taûi tieâu chuaån. 560.408 + 2´(111.824´40 ) = 9506.328 Taán. - Cöôøng ñoä aùp löïc taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : - Cöôøng ñoä aùp löïc gaây luùn : Ñoä luùn ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : E : moâñun bieán daïng = 3000 T/m2. Nhaän xeùt : Ñieàu kieän ñeå tính ñöôïc ñoä luùn sau cuøng laø : maø taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc . Khi ñoù caøng xuoáng saâu thì VT caøng taêng vaø VP caøng giaûm Ñoä luùn cho pheùp : Trong ñoù L = 33m, laø chieàu daøi nhòp giaûn ñôn. Keát luaän : Vôùi kích thöôùc vaø soá löôïng coïc ñaõ choïn cuõng nhö caùch boá trí coïc nhö treân thì moùng hoaøn toaøn ñaûm baûo veà ñieàu kieän söùc chòu taûi vaø oån ñònh. Tính toaùn coát theùp beä coïc. Sô ñoà tính xem beä coïc laø 1 baûn consol coù ñaàu ngaøm taïi tim cuûa thaân truï(theo phöông ngang caàu), ñaàu töï do laø meùp beä moùng. Taûi trong taùc duïng goàm taûi troïng baûn thaân vaø phaûn löïc ñaàu coïc. Töø sô ñoà treân ta coù : M = 123.057 Tm. Q = 207.908 Taán. Choïn 11f22 a190, coù Fa = 41.8 cm2.