Tài liệu Tính toán về mố cầu: chương 8
tính toán mố cầu
8.1 – kích thước hình học của mố
8.1.1. Kích thước thiết kế mố
8.1.2. Các kích thước cơ bản của mố
Tên gọi các kích thước
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Chiều cao mố
hmo
6000
mm
Chiều rộng mố
bmo
13000
mm
Loại gối
Gối
Cao su
Hệ số ma sát gối với bê tông
f
0.30
Chiều cao tường đỉnh
htd
1950
mm
Bề dầy tường đỉnh
dtd
500
mm
Chiều cao tường thân
htt
4050
mm
Bề dầy tường thân
dtt
1700
mm
Chiều dài tường cánh
ltc
5050
mm
Chiều cao đuôi tường cánh
h1c
1700
mm
Chiều dài tiết diện chân tường cánh
lcc
2500
mm
Bề dầy cánh
dtc
500
mm
Chiều dài bản quá độ
lqd
5000
mm
Chiều dày bản quá độ
dqd
300
mm
Chiều rộng bản quá độ
bqd
12000
mm
Chiều cao bệ móng
hm
2000
mm
Chiều dài bệ móng
lm
5500
mm
Bề rộng bê móng
bm
17500
mm
8.2. Xác định tải trọng tác dụng lên mố
8.2.1. Nguyên tác chung khi tính toán mố
1 - Các tải trọng tác dụng lên mố
- Mố ở trên mực nước thông thuyền và hầu như không ngập nước nên khôn...
43 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1758 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Tính toán về mố cầu, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
chương 8
tính toán mố cầu
8.1 – kích thước hình học của mố
8.1.1. Kích thước thiết kế mố
8.1.2. Các kích thước cơ bản của mố
Tên gọi các kích thước
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Chiều cao mố
hmo
6000
mm
Chiều rộng mố
bmo
13000
mm
Loại gối
Gối
Cao su
Hệ số ma sát gối với bê tông
f
0.30
Chiều cao tường đỉnh
htd
1950
mm
Bề dầy tường đỉnh
dtd
500
mm
Chiều cao tường thân
htt
4050
mm
Bề dầy tường thân
dtt
1700
mm
Chiều dài tường cánh
ltc
5050
mm
Chiều cao đuôi tường cánh
h1c
1700
mm
Chiều dài tiết diện chân tường cánh
lcc
2500
mm
Bề dầy cánh
dtc
500
mm
Chiều dài bản quá độ
lqd
5000
mm
Chiều dày bản quá độ
dqd
300
mm
Chiều rộng bản quá độ
bqd
12000
mm
Chiều cao bệ móng
hm
2000
mm
Chiều dài bệ móng
lm
5500
mm
Bề rộng bê móng
bm
17500
mm
8.2. Xác định tải trọng tác dụng lên mố
8.2.1. Nguyên tác chung khi tính toán mố
1 - Các tải trọng tác dụng lên mố
- Mố ở trên mực nước thông thuyền và hầu như không ngập nước nên không tính tải trọng va xô tầu bè và cũng không tính tải trọng gió. Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt đầm chặt có g = 1.8 T/m3 . j = 350.
- Nên tải trọng tác dụng lên mố gồm :
1
Trọng lượng bản thân mố
2
Phản lực thẳng đứng do trọng lượng KCN
3
Phản lực thẳng đứng do hoạt tải đứng trên KCN
4
Lực hãm dọc cầu
5
Ma sát gối cầu
6
áp lực của đất sau mố
7
Phản lực truyền xuống từ bản quá độ
2 - Các mặt cắt cần kiểm toán với mố
- Mặt cắt I-I : Mặt cắt bệ móng mố
- Mặt cắt II-II : mặt cắt chân tường đỉnh
- Mặt cắt III-III : mặt cắt chân tường thân
- Mặt cắt IV-IV : mặt cắt chân tường cánh
8.2.2. Xác định các tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mố
1 – Xác định tải trọng do trọng lương bản thân của mố
- Bảng tổng hợp tải trọng do trọng lượng bản thân mố
Tên các bộ phận của mố
Gtc (T)
Mặt cắt I - I
Mặt cắt II - II
Mặt cắt III - III
Mặt cắt IV - IV
e1 (m)
M1(T.m)
e2 (m)
M2(T.m)
e3 (m)
M3(T.m)
e4 (m)
M4(T.m)
Tường thân
205.09
1.45
297.38
0
0
0
0
0
0
Tường đỉnh
33.41
0.9
30.07
-0.55
-18.376
0
0
0
0
Tường cánh
+) Khối 1
37.50
-1
-37.50
0
0
0
0
0
0.00
+) Khối 2
7.97
-3.525
-28.09
0
0
0
0
2.525
20.12
+) Khối 3
10.84
-3.525
-38.20
0
0
0
0
2.525
27.36
Tường cánh
56.31
-103.79
0.00
0.00
47.49
Bệ móng mố
481.25
0
0.00
0
0
0
0
0
0
Bản quá độ
20.00
0.5
10.00
-0.95
-19
-0.4
-8
0
0
Gờ kê bản quá độ
1.35
0.5
0.68
-0.95
-1.2825
-0.4
-0.54
0
0
Đất đắp sau mố
+) Khối 1
388.80
-1.375
-534.60
0
0
0
0
0
0
+) Khối 2
55.35
-3.775
-208.95
0
0
0
0
0
0
+) Khối 3
75.28
-3.775
-284.17
0
0
0
0
0
0
Đất đắp sau mố
519.43
-1027.71
0.00
0.00
0.00
2 – Xác định tải trọng do tĩnh tải và hoạt tải trên kết cấu nhịp
- Chiều dài nhịp tính toán : L = 32.4 m
- Sơ đồ xếp tải trên nhịp như sau :
+) Tổng diện tích ĐAH : S = 16,2
+) Diện tích ĐAH dương: S+ = 16,2
+) Diện tích ĐAH âm: S- = 0
- Tĩnh tải kết cấu nhịp được tính cho toàn bộ cầu
+) Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I : DCTC = 118,5 (kN/m)
+) Tĩnh tải tĩnh tải giai đoạn I : DCTT = 1,25.118,5 = 148,125 (kN/m)
+) Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn II : DWTC = 2x2,09 = 4,418 (T/m)
+) Tĩnh tải tĩnh tải giai đoạn I : DWTT = 1,5. 4,418 = 6,627 (T/m)
- Hoạt tải trên kết cấu nhịp được tính cho cả 2 làn
+) Tải trọng Người : qNG = 2.0,6 = 1,2 (T/m)
+) Tải trọng làn : qLan = 2.0,948 = 1,896 (T/m)
+) Xe tải thiết kế : PXT = 2. 33,24 = 66,48 (T)
+) Xe 2 trục thiết kế : PXT = 2. 22 = 44 (T)
- Nội lực do hoạt tải được lấy với hiệu ứng lớn nhất trong số các hiệu ứng sau :
+) Hiệu ứng 1 : Xe tải thiết kế (với cự ly trục sau thay đổi từ 4,3 đến 9 m ) tổ hợp với tải trọng làn và tải trọng đoàn Người.
+) Hiệu ứng của 1 xe 2 trục thiết kế tổ hợp với tải trọng làn và tải trọng Người.
- Xếp xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có
+) Tung độ ĐAH khi xếp xe tải
P (kN)
145
145
3.5
Pi.Yi
Y
1
0.867
0.735
296.47
+) Tung độ ĐAH khi xếp xe 2 trục
P (kN)
110
110
Pi.Yi
Y
1
0.96
215.9
- Bảng tính toán áp lực từ KCN truyền xuống mố
áp lực thẳng đứng do tải trọng làn
Plan
153.6
268.8
kN
áp lực thẳng đứng do tải trọng Ngời
PNg
72.9
127.6
kN
áp lực thẳng đứng do xe tải
PXT
296.5
648.5
kN
áp lực thẳng đứng do xe 2 trục
P2T
215.9
472.3
kN
Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Người
P1
1045.9
2089.7
kN
Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Người
P2
884.8
1737.3
kN
Phản lực lớn nhất do hoạt tải trên KCN (xếp trên 2 làn)
Pht
1045.9
2089.7
kN
áp lực thẳng đứng do tĩnh tải giai đoạn I
PttI
1919.7
2399.6
kN
áp lực thẳng đứng do tĩnh tải giai đoạn II
PttII
715.7
1073.6
kN
Tổng áp lực do tĩnh tải và hoạt tải trên KCN
PKCN
3681.3
5562.9
kN
Cánh tay đòn với mặt cắt I -I
e1
16.5
1.65
m
Cánh tay đòn với mặt cắt II -II
e2
0.2
0.2
m
Cánh tay đòn với mặt cắt III -III
e3
0
0
m
Cánh tay đòn với mặt cắt IV -IV
e4
0
0
m
3 – Xác định tải trọng do hoạt tải trên bản qúa độ
- Chiều dài bản quá độ : Lqd = 5,0 (m)
- Bề rộng bản quá độ : Bqd = 12 (m)
- Vẽ ĐAH phản lực gối trên bản quá độ tại vị trí vai kê
+) Tổng diện tích ĐAH : S = 2,5
+) Diện tích ĐAH dương : S+ = 2,5
+) Diện tích ĐAH âm : S- = 0
- Xếp xe tải và xe 2 trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có
+) Tung độ ĐAH khi xếp xe tải
P (kN)
145
145
35
Pi.Yi
Y
0.1
1.0
0.0
165
+) Tung độ ĐAH khi xếp xe 2 trục
P (kN)
110
110
Pi.Yi
Y
0.8
1
194
- Bảng tính toán áp lực truyền lên vai kê khi hoạt tải trên bản quá độ
áp lực thẳng đứng do tải trọng làn
Plan
23.7
415
kN
áp lực thẳng đứng do tải trọng Người
PNg
11.3
19.7
kN
áp lực thẳng đứng do xe tải
PXT
165.3
361.6
kN
áp lực thẳng đứng do xe 2 trục
P2T
193.6
423.5
kN
Tổ hợp : Xe tải + Làn + Người
P1
400.5
845.5
kN
Tổ hợp : Xe 2 trục + Làn + Người
P2
457.1
969.3
kN
Tổng áp lực do hoạt tải trên bản qua độ (2 làn)
Pht bqd
457.1
969.3
kN
Cánh tay đòn với mặt cắt I –I
e1y
0.5
0.5
m
Cánh tay đòn với mặt cắt II -II
e2y
-0.95
-0.95
m
Cánh tay đòn với mặt cắt III -III
e3y
-0.4
-0.4
m
Cánh tay đòn với mặt cắt IV -IV
e4y
0.8
0
m
8.2.3 – Xác định các tải trọng nằm ngang tác dụng lên mố
8.2.3.1 – Tính áp lực đất tác dụng lên mố
1 – Các công thức tính toán áp lực đất
- Công thức tính áp lực đất tĩnh
Trong đó :
+) K = Ka (hệ số áp lực đất chủ động ) nếu là tường chắn công xon
+) K = KO (hệ số áp lực đất tĩnh ) nếu là tường chắn trọng lực.
- Công thức tính hệ số áp lực đất :
+) Tính hệ số áp lực đất tĩnh KO
+) Tính hệ số áp lực đất chủ động Ka
Trong đó :
+) d: Góc ma sát giữa đất đắp và tường : d=24o
+) b: Góc giữa phương đất đắp với phương ngang : b=2o
+) q: Gócgiữa phương đất đắp với phương thẳng đứng : q=90o
+) j: Góc nội ma sát của đất đắp : j=35o
+) j: Góc nội ma sát của đất đắp nhỏ nhất : j=30o
+) j: Góc nội ma sát của đất đắp lớn nhất : j=40o
- Công thức tính áp lực đất do hoạt tải sau mố
Trong đó :
+) H : Chiều cao tường chắn chịu áp lực đất.
+) B : Bề rộng tường chắn chịu áp lực đất.
+) K : Hệ số áp lực đất chủ động
+) γ: Trọng lượng riêng của đất.
+) heq : Chiều cao lớp đất tương đương của hoạt tải .
- Chiều cao lớp đất tương đương của hoạt tải xác định theo chiều cao tường chắn :
Chiều cao tường chắn
H (mm)
Chiều cao lớp đất tương đương
heq (mm)
1500
1700
1500 3000
1200
3000 6000
760
9000
610
2 – Bảng các hệ số tính toán áp lực đất.
Tên gọi các đại lượng
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Góc ma sát giữa đất và tường
d
24
độ
Góc giữa mặt đất với phương ngang
b
0
độ
Góc giữa lng tờng với phương ngang
q
90
độ
Góc ma sát có hiệu của đất đắp
j1
35
độ
Hệ số
r1
3.005
Hệ số áp lực đất chủ động (φ=35 độ)
Ka1
0.244
Góc ma sát nhỏ nhất
j2
30
độ
Hệ số
r2
2.774
Hệ số áp lực đất chủ động (φ=30 độ)
Ka2
0.296
Góc ma sát lớn nhất
j3
40
độ
Hệ số
r3
3.223
Hệ số áp lực đất chủ động (φ=40 độ)
Ka3
0.199
3 – Tính áp lực đất tại mặt cắt đáy móng (mặt cắt I-I)
- Sơ đồ tính áp lực đất mặt cắt đáy móng :
- Bảng tính áp lực đất tại mặt cắt đáy móng :
Kí hiệu
Hm
Bm
heqm
d độ
bđộ
q độ
Giá trị
8
12
0.66
24
0
90
Kí hiệu
j độ
r
Ka
EHT
eEHm
LST
eLSm
VST
eVSm
Giá trị
35
3.01
0.244
168.93
3.6
27.87
4
0.43
-1.375
30
2.77
0.296
204.59
3.6
33.76
4
0.43
-1.375
40
3.22
0.199
137.76
3.6
22.73
4
0.43
-1.375
4 – Tính áp lực đất tại mặt cắt chân tường thân (mặt cắt II-II)
- Sơ đồ tính áp lực đất mặt cắt chân tường thân :
- Bảng kết quả tính áp lực đất mặt cắt chân tường thân .
Kí hiệu
Hm
Bm
heqm
d độ
bđộ
q độ
Giá trị
6
12
0.76
24
0
90
Kí hiệu
j độ
r
Ka
EHT
eEHm
LST
eLSm
VST
eVSm
Giá trị
35
3.01
0.244
95.02
2.7
24.07
3
0.00
0
30
2.77
0.296
115.08
2.7
29.15
3
0.00
0
40
3.22
0.199
77.49
2.7
19.63
3
0.00
0
5 – Bảng tính toán áp lực đất tại mặt cắt chân tường đỉnh (mặt cắt III-III)
- Sơ đồ tính áp lực đất mặt cắt chân tường đỉnh :
- Bảng kết quả tính áp lực đất tại mặt cắt chân tường đỉnh
Kí hiệu
Hm
Bm
heqm
d độ
bđộ
q độ
Giá trị
2.056
12
1.515
24
0
90
Kí hiệu
j độ
r
Ka
EHT
eEHm
LST
eLSm
VST
eVSm
Giá trị
35
3.01
0.244
11.16
0.9252
16.44
1.028
30
2.77
0.296
13.51
0.9252
19.91
1.028
40
3.22
0.199
9.10
0.9252
13.41
1.028
6 – Bảng tính toán áp lực đất tại mặt cắt chân tường cánh (mặt cắt IV-IV)
- Để tính được áp lực đất tác dụng lên tường cánh thì ta chia tường cánh thành 3 khối sau đó tính áp lực đất tác dụng lên tường cánh của từng khối:
- Bảng kết quả tính áp lực đất tại mặt chân tường cánh :
Kí hiệu
d độ
bđộ
q độ
j độ
r
Ka
Giá trị
24
0
90
35
3.01
0.244
Kí hiệu
Khối
Hm
Bm
heqm
EHT
eEHm
LST
eLSm
Giá trị
1
6
2.5
0.76
19.80
0.63
5.02
0.63
2
1.7
2.55
1.6333
1.62
3.78
3.11
3.78
3
2.5
2.55
1.37
1.75
3.35
3.83
3.35
8.2.4. – Tính tải trọng do lực hãm xe
- Lực hãm xe được lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải hay xe 2 trục thiết kế trên tất cả các làn xe chạy cùng một chiều.
- Lực hãm xe được đặt theo phương dọc cầu , điểm đặt cách mặt đường xe chạy 1,8 m.
Tên gọi các đại lượng
Kí hiệu
Chọn
Giá trị
Đơn vị
Lực hãm do xe tải
BR XT
166.2
kN
Lực hãm do xe 2 trục
BR 2T
110
kN
Giá trị lực hãm tác dụng lên mố
BR
166.2
kN
Cánh tay đòn với mặt cắt I -I
e1y
9.8
m
Cánh tay đòn với mặt cắt II -II
e2y
7.8
m
Cánh tay đòn với mặt cắt III -III
e3y
0
m
Cánh tay đòn với mặt cắt IV -IV
e4y
0
m
8.2.5. – Tính tải trọng do lực ma sát gối cầu
- Lực ma sát gối cầu phải được xác định trên cơ sở của giá trị cực đại của hệ số ma sát giữa các mặt trượt . Lực ma sát FR được xác định theo công thức sau :
FR = fmax. N
Trong đó :
+) fmax : là hệ số ma sát giữa bê tông với gối di động cao su : fmax = 0,3.
+) Tổng áp lực lớn nhất do tĩnh tải và hoạt tải trên KCN truyền xuống mố
ta có : N = 3681,3 kN
Vậy ta có : FR = 0,3. 362,95 = 1104,4 kN
Tên gọi các đại lượng
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Hệ số ma sát gối với bê tông
fmax
0.3
Tổng áp lực do KCN truyền xuống mố
PKCN
3681.3
kN
Lực ma sát gối cầu
FR
1104.4
kN
Cánh tay đòn với mặt cắt I -I
e1y
6.3
m
Cánh tay đòn với mặt cắt II -II
e2y
4.3
m
Cánh tay đòn với mặt cắt III -III
e3y
0
m
Cánh tay đòn với mặt cắt IV -IV
e4y
0
m
8.2.6. Tính tải trọng do áp lực gió tác dụng lên mố.
V.2.6.1 Tính áp lực gió ngang
- Tải trọng gió ngang phải được lấy theo chiều tác dụng nằm ngang và đặt trọng tâm tại trọng tâm của các phần diện tích chắn gió .
- Công thức tính áp lực gió ngang :
Trong đó :
+) V : Tốc độ gió thiết kế
V = VB.S
+) VB : Tốc độ gió cơ bản trong 3 giây với chu kì xuất hiện 100 năm thích hợp với vùng tính gió tại vị trí cầu đang nghiên cứu xây dựng .
Ta giả thiết công trình được xây dựng tại khu vực I (tra bảng) ta có :
VB = 38 m/s
+) S : Hệ số điều chỉnh áp lực gió : S = 0,81 . (ứng với độ cao mặt cầu là 9,46m)
+) At : Diện tích cấu kiện chắn gió ngang .
+) Cd : Hệ số cản gió phụ thuộc vào tỷ số b/d .
+) b : Chiều rộng toàn bộ của cầu giữa các bề mặt lan can : b = 14 m
+) d : Chiều cao KCPT bao gồm cả lan can đặc nếu có : d = 2,7 m
=> Tỉ số b / d = 2,7 / 14 = 5,185 => Tra bảng ta có : Cd = 1,2
- Ta phải tính áp lực gió ngang tác dụng lên mố và lên KCN.
- Bảng tính toán áp lực gió ngang tác dụng lên công trình :
V.2.6.2. Tính áp lực gió dọc.
- Đối với mố trụ có kết cấu phần trên là giàn hay các dạng kết cấu có bề mặt chắn gió là đáng kể thì ta sẽ phải xét đến áp lực gió dọc . Tuy nhiên do ở đây ta thiết kế mố cho kết cấu nhịp cầu dẫn giản đơn L = 33 m do đó diện tích chắn gió là không đáng kể vì vậy trong trường hợp này ta có áp lực gió dọc bằng 0.
V.2.6.3. Tính áp lực gió thẳng đứng PV
- áp lực gió thẳng đứng được đặt vào trọng tâm của tiết diện thích hợp.
- Công thức tính áp lực gió thẳng đứng :
Trong đó :
+) V : Tốc độ gió thiết kế ứng với vùng xây dựng công trình.
+) AV : Diện tích bề mặt chắn gió .
- Do áp lực gió tác dụng thẳng đứng lên bề mặt mố là không đáng kể do đó ở đây ta chỉ tính áp lực gió tác dụng thẳng đứng lên KCN và truyền xuống mố .
- Bảng tính toán áp lực gió thẳng đứng tác dụng lên KCN :
Tên gọi các đại lợng
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Tốc độ gió thiết kế
V
30.78
m/s
Diện tích KCN chịu áp lực gió
Av
429
m2
áp lực gió thẳng đứng tác dụng lên mố
Pv
9.145
T
Cánh tay đòn với mặt cắt I -I
e1y
1.65
m
Cánh tay đòn với mặt cắt II -II
e2y
0.2
m
Cánh tay đòn với mặt cắt III -III
e3y
0
m
Cánh tay đòn với mặt cắt IV -IV
e4y
0
m
8.2.6.4. Tính áp lực gió tác dụng lên xe cộ : WL
- áp lực gió tác dụng lên xe cộ chỉ được xét đến trong tổ hợp tải trọng theo TTGH cường độ III .
- áp lực gió tác dụng lên xe cộ được lấy bằng 1,5 Kn/m , tác dụng theo hướng nằm ngang , ngang với tim dọc của kết cấu và đặt cách mặt đường 1,8 m.
- áp lực gió tác dụng lên xe cộ được lấy bằng 0,75 Kn/m , tác dụng theo hướng nằm ngang , dọc với tim dọc của kết cấu và đặt cách mặt đường 1,8 m.
- Bảng tính toán áp lực gió tác dụng lên xe cộ :
Kí hiệu
VùngTK
VBm/s
S
Vm/s
Vtkm/s
Cd
hgm
qgdT/m2
qgnT/m2
Giá trị
I
38.00
0.81
30.78
25.00
1.20
1.80
0.08
0.15
Kí hiệu
h xem
L xem
b xem
WLdT
WLnT
e1m
e2m
e3m
e4m
Giá trị
2.50
14.50
2.00
0.38
5.44
9.80
7.80
0.00
0.00
8.2.6.5. Tính tải trọng do áp lực nước tác dụng lên mố.
- áp lực nước tác dụng lên mố được tính cho 2 trường hợp .
- Tác dụng theo phương ngang hướng vào nền đường :
với cánh tay đòn
Trong đó :
+) h : Chiều cao nước ngập .
+) gn : Trọng lượng riêng của nước : gn = 1 T/m3
- Tác dụng theo phương thẳng đứng (áp lực đẩy nổi )
+) Vn : Thể tích kết cấu ngập trong nước.
8.3. Tổng hợp tải trọng tại các mặt cắt.
8.3.1. Bảng hệ số tải trọng theo các TTGH cường độ
1 - Bảng hệ số tải trọng theo các trọng thái giới hạn : (Bảng 3.4.1.1)
Tổ hợp
tải trọng
Trạng thái GH
DC
DD
DW
EH
EV
ES
LL
IM
CE
BR
PL
LS
EL
WA
WS
WL
FR
TU
CR
SR
TG
SE
Cường độ I
gn
1.75
1.00
0.00
0.00
1.00
0.5/1.2
gTG
SE
Cường độ II
gn
0.00
1.00
1.40
0.00
1.00
0.5/1.2
gTG
SE
Cường độ III
gn
1.35
1.00
0.40
1.00
1.00
0.5/1.2
gTG
SE
Đặc biệt
gn
0.50
1.00
0.00
0.00
1.00
0.00
0.00
0.00
Sử dụng
1.00
1.00
1.00
0.30
1.00
1.00
1/1.20
gTG
SE
Mỏi chỉ có LL
, IM và CE
0
0.75
1.00
0.00
0.00
1.00
0.00
0.00
0.00
2 - Bảng các hệ số tải trọng cho tĩnh tải : (Bảng 3.4.1.2)
Loại tải trọng
Kí hiệu
Hệ số tải trọng
Lớn nhất
Nhỏ nhất
Cấu kiện và thiết bị phụ
DC
1.25
0.90
Kéo xuống (xét ma sát âm)
DD
1.80
0.45
Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích
DW
1.50
0.65
áp lực ngang của đất
EH
+) Chủ động
1.50
0.90
+) Nghỉ
1.35
0.90
Các ứng suất lắp giáp bị hãm
EL
1.00
1.00
áp lực đất thẳng đứng
EV
+) ổn định tổng thể
1.35
N/A
+) Kết cấu tường chắn
1.35
1.00
+) Kết cấu vùi cứng
1.30
0.90
+) Khung cứng
1.35
0.90
+) KC vùi mềm
1.95
0.90
+) Cống hộp thép mềm
1.50
0.90
Tải trọng chất thêm
ES
1.50
0.75
8.3.2. Tổng hợp nội lực tại mặt cắt đáy móng ( mặt cắt I –I)
a – Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn .
Tên tải trọng
Kí hiệu
Vtc(T)
Hxtc (T)
ex (m)
Mytc(T.m)
Hytc (T)
ey (m)
Mxtc(T.m)
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường thân
Gtt
205.09
1.45
297.38
0.00
Tường đỉnh
Gtd
33.41
0.90
30.07
0.00
Tường cánh
Gtc
Khối 1
Gtc1
37.50
-1.00
-37.50
0.00
Khối 2
Gtc2
7.97
-3.53
-28.09
0.00
Khối 3
Gtc3
10.84
-3.53
-38.20
0.00
Bệ móng mố
Gm
481.25
0.00
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
25.00
0.50
12.50
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
1.69
0.50
0.84
0.00
b - áp lực đất
áp lực đất thẳng đứng
EV
0.00
0.00
Khối 1
EV1
388.80
-1.38
-534.60
0.00
Khối 2
EV2
55.35
-3.78
-208.95
0.00
Khối 3
EV3
75.28
-3.78
-284.17
0.00
áp lực đất chủ động (với j=35 độ)
EH
168.93
3.60
608.13
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
191.97
1.65
316.75
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
71.57
1.65
118.09
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên KCN
LL(kcn)
104.59
1.65
172.57
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
45.71
0.50
22.86
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=35 độ)
LS
27.87
4.00
111.49
0.00
áp lực đứng do hoạt tải (với j=35 độ)
VS
0.43
-1.38
-0.59
0.00
e - áp lực do tải trọng gió
Gió ngang tác dụnglên mố
PD (mo)
0.00
2.04
5.00
10.18
Gió ngang tác dụng lên KCN
PD(KCN)
0.00
1.91
6.30
12.05
Do gió tác dụng lên xe cộ dọc cầu
WLd
0.38
9.80
3.68
0.00
Do gió tác dụng lên xe cộ ngang cầu
WLn
0.00
5.44
9.80
53.29
áp lực gió thẳng đứng
Pv
9.14
1.65
15.09
f - Các áp lực khác
áp lực nớc ngang lớn nhất
WA max
0.00
0.00
0.00
0.00
áp lực nớc ngang nhỏ nhất
WA min
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực đẩy nổi của nớc lớn nhất
WV max
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực đẩy nổi của nớc nhỏ nhất
WV min
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực ma sát gối cầu
FR
110.44
6.30
695.77
0.00
Lực hãm
BR
16.62
9.80
162.88
0.00
Tổng
1745.58
324.23
1436.00
9.39
75.53
b - Bảng tổng hợp nội lực tại mặt cắt I-I theo các trạng thái giới hạn cường độ
Trạng thái GH
V max
V min
Hx max
Hx min
My max
My min
Hy max
Hy min
Mx max
Mx min
Cường độ I
1999.57
1408.79
426.42
0.00
2070.30
1770.93
0.00
0.00
0.00
0.00
Cường độ II
1682.66
1091.88
329.09
0.00
1065.04
765.66
5.53
5.53
31.13
31.13
Cường độ III
2309.98
1719.20
439.29
337.93
1891.38
1592.00
7.02
7.02
62.18
62.18
Sử dụng
1739.18
1739.18
324.23
324.23
1425.44
1425.44
6.62
6.62
59.96
59.96
8.3.3. Tổng hợp nội lực tại mặt cắt chân tường thân ( mặt cắt II – II )
a – Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn .
Tên tải trọng
Kí hiệu
Vtc(T)
Hxtc (T)
ex (m)
Mytc(T.m)
Hytc (T)
ey (m)
Mxtc(T.m)
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường thân
Gtt
205.09
0.00
0.00
0.00
Tường đỉnh
Gtd
33.41
-0.55
-18.38
0.00
Bản quá độ
Gqd
25.00
-0.95
-23.75
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
1.69
-0.95
-1.60
0.00
b - áp lực đất
0.00
0.00
áp lực đất chủ động (với j=35 độ)
EH
95.02
2.70
256.56
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
191.97
0.20
38.39
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
71.57
0.20
14.31
0.00
d - áp lực do hoạt tải
0.00
0.00
0.00
Do hoạt tải trên KCN
LL(kcn)
104.59
0.20
20.92
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
45.71
-0.95
-43.42
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=35 độ)
LS
24.07
3.00
72.22
0.00
e - áp lực do tải trọng gió
0.00
0.00
Gió ngang tác dụng lên KCN
PD(KCN)
0.00
1.91
4.30
8.23
Do gió tác dụng lên xe cộ dọc cầu
WLd
0.38
7.80
2.93
0.00
Do gió tác dụng lên xe cộ ngang cầu
WLn
7.80
0.00
5.44
0.00
áp lực gió thẳng đứng
Pv
9.14
0.20
1.83
0.00
f - Các áp lực khác
0.00
0.00
áp lực nớc ngang lớn nhất
WA max
-12.81
0.66
-8.41
0.00
áp lực nớc ngang nhỏ nhất
WA min
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực đẩy nổi của nớc lớn nhất
WV max
-40.98
0.00
0.00
0.00
Lực đẩy nổi của nớc nhỏ nhất
WV min
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực ma sát gối cầu
FR
110.44
4.30
474.89
0.00
Lực hãm
BR
16.62
7.80
129.64
0.00
Tổng
647.57
233.35
916.11
7.35
8.23
b - Bảng tổng hợp nội lực tại mặt cắt II-II theo các TTGH cường độ
Trạng thái GH
V max
V min
Hx max
Hx min
My max
My min
Hy max
Hymin
Mx max
Mx min
Cường độ I
1007.58
786.74
341.98
284.97
1266.84
1102.61
0.00
0.00
0.00
0.00
Cường độ II
691.60
470.76
252.97
85.52
877.09
11.52
2.68
2.68
11.52
11.52
Cường độ III
936.46
715.62
307.90
250.89
1180.83
3.29
6.20
6.20
3.29
3.29
Sử dụng
682.14
682.14
246.15
246.15
923.24
2.47
6.01
6.01
2.47
2.47
V.3.4. Tổng hợp nội lực tại mặt cắt chân tường đỉnh ( mặt cắt III – III )
a – Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn .
Tên tải trọng
Kí hiệu
Vtc(T)
Hxtc (T)
ex (m)
Mytc(T.m)
Hytc (T)
ey (m)
Mxtc(T.m)
a - Trọng lợng các bộ phận mố
Tờng đỉnh
Gtd
33.41
0.00
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
20.00
-0.40
-8.00
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
1.35
-0.40
-0.54
0.00
b - áp lực đất
0.00
0.00
áp lực đất chủ động (với j=35 độ)
EH
11.16
0.93
10.32
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
191.97
0.00
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
71.57
0.00
0.00
0.00
d - áp lực do hoạt tải
0.00
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
42.99
-0.40
-17.20
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=35 độ)
LS
16.44
1.03
16.90
0.00
Tổng
361.29
27.60
1.49
0.00
0.00
b - Bảng tổng hợp nội lực tại mặt cắt III-III theo các TTGH cường độ
Trạng thái GH
V max
V min
Hx max
Hx min
My max
My min
Hy max
Hymin
Mx max
Mx min
Cường độ I
509.81
362.62
52.70
46.00
4.16
0.95
0.00
0.00
0.00
0.00
Cường độ II
415.77
268.58
16.74
10.04
4.81
1.60
0.00
0.00
0.00
0.00
Cường độ III
488.32
341.13
44.48
37.78
4.31
1.10
0.00
0.00
0.00
0.00
Sử dụng
361.29
361.29
27.60
27.60
1.49
1.49
0.00
0.00
0.00
8.3.5. Tổng hợp nội lực tại mặt cắt chân tường cánh ( mặt cắt IV – IV )
a – Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn .
Tên tải trọng
Kí hiệu
Vtc(T)
Hxtc (T)
ex (m)
Mytc(T.m)
Hytc (T)
ey (m)
Mxtc(T.m)
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường cánh
Gtc
Khối 1
Gtc1
37.50
0.00
0.00
0.00
Khối 2
Gtc2
7.97
2.53
20.12
0.00
Khối 3
Gtc3
10.84
2.53
27.36
0.00
b - áp lực đất
0.00
áp lực đất chủ động (với j=35 độ)
EH
0.00
0.00
Khối 1
EH1
0.00
19.80
0.63
12.37
Khối 2
EH2
0.00
1.62
3.78
6.12
Khối 3
EH3
1.75
3.35
5.87
c - áp lực do hoạt tải
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=35 độ)
LS
0.00
0.00
Khối 1
LS1
0.00
5.02
0.63
3.13
Khối 2
LS2
0.00
3.11
3.78
11.76
Khối 3
LS3
3.83
3.35
12.84
d - áp lực do tải trọng gió
0.00
Gió ngang tác dụnglên mố
PD (mo)
0.00
-2.04
3.00
-6.11
Tổng
56.31
0.00
47.49
33.10
45.99
b - Bảng tổng hợp nội lực tại mặt cắt IV-IV theo các TTGH cường độ
Trạng thái GH
V max
V min
Hx max
Hx min
My max
My min
Hy max
Hy min
Mx max
Mx min
Cường độ I
70.38
50.68
0.00
0.00
59.36
42.74
60.92
47.02
97.21
82.59
Cường độ II
70.38
50.68
0.00
0.00
59.36
42.74
31.90
18.00
27.99
13.37
Cường độ III
70.38
50.68
0.00
0.00
59.36
42.74
54.13
40.22
80.90
66.28
Sử dụng
56.31
56.31
0.00
0.00
47.49
47.49
34.52
34.52
50.26
50.26
8.4. Tổng hợp tải trọng bất lợi theo TTGHCĐ I
8.4.1. Nguyên tắc tổng hợp tải trọng bất lợi
- Khi tổ hợp tải trọng bất lợi ra phía sông thì các tải trọng được tính như sau :
+) Các tải trọng gây ra mômen hướng ra phía sông sẽ được lấy với hệ số tải trọng η max
+) Các tải trọng gây ra mômen hướng về phía đường sẽ được lấy với hệ số tải trọng ηmin.
+) áp lực chủ động ngang của đất và áp lực đất ngang do hoạt tải sau mố được tính với góc ma sát trong φ= 30O để gây ra hiệu ứng bất lợi nhất .
+) Hoạt tải có tính đến hệ số xung kích IM
+) Lực hãm và lực ma sát được tính cho trường hợp hướng ra phía sông .
+) áp lực ngang của nước được tính với chiều cao ngập thấp nhất
- Khi tổ hợp tải trọng bất lợi về phía đường thì các tải trọng được tính như sau :
+) Các tải trọng gây ra mômen hướng ra phía sông sẽ được lấy với hệ số tải trọng ηmin .
+) Các tải trọng gây ra mômen hướng về phía đường sẽ được lấy với hệ số tải trọng ηmax.
+) áp lực chủ động ngang của đất và áp lực đất ngang do hoạt tải sau mố được tính với góc ma sát trong φ = 40O để gây ra hiệu ứng bất lợi nhất .
+) Hoạt tải không tính đến hệ số xung kích IM
+) Lực hãm và lực ma sát được tính cho trường hợp hướng về phía đường .
+) áp lực ngang của nước được tính với chiều cao ngập cao nhất
8.4.2.Tải trọng bất lợi tại mặt cắt đáy bệ ( mặt cắt I – I )
a – Tổ hợp tải trọng bất lợi ra phía sông ( Tổ hợp I-a)
Tên tải trọng
Kí hiệu
g
V sôngT
Hx sôngT
My sôngT
Hy sôngT
Mx
sông T
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường thân
Gtt
1.25
256.36
0.00
371.72
0.00
0.00
Tường đỉnh
Gtd
1.25
41.76
0.00
37.59
0.00
0.00
Tường cánh
Gtc
Khối 1
Gtc1
0.90
33.75
0.00
-33.75
0.00
0.00
Khối 2
Gtc2
0.90
7.17
0.00
-25.28
0.00
0.00
Khối 3
Gtc3
0.90
9.75
0.00
-34.38
0.00
0.00
Bệ móng mố
Gm
1.25
601.56
0.00
0.00
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
1.25
25.00
0.00
12.50
0.00
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
1.25
1.69
0.00
0.84
0.00
0.00
b - áp lực đất
áp lực đất thẳng đứng
EV
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Khối 1
EV1
1.00
524.88
0.00
-721.71
0.00
0.00
Khối 2
EV2
1.00
74.72
0.00
-282.08
0.00
0.00
Khối 3
EV3
1.00
101.62
0.00
-383.63
0.00
0.00
áp lực đất chủ động (với j=30 độ)
EH
1.50
0.00
306.88
1104.78
0.00
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
1.25
239.96
0.00
395.94
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
1.50
107.36
0.00
177.14
0.00
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên KCN
LL(kcn)
1.75
228.79
0.00
377.50
0.00
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
1.75
94.05
0.00
47.02
0.00
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=30 độ)
LS
1.75
0.00
73.84
295.37
0.00
0.00
áp lực đứng do hoạt tải (với j=30 độ)
VS
1.75
0.94
0.00
-1.29
0.00
0.00
f - Các áp lực khác
áp lực nớc ngang nhỏ nhất
WA min
1.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực ma sát gối cầu
FR
1.00
0.00
110.44
695.77
0.00
0.00
Lực hãm
BR
1.75
0.00
36.36
356.29
0.00
0.00
Tổng
2349.36
527.52
2390.35
0.00
0.00
b – Tổ hợp tải trọng bất lợi về phía đường ( Tổ hợp I-b)
Tên tải trọng
Kí hiệu
g
V đường(T)
Hxđường(T)
My đường(T)
Hyđường(T)
Mx đường(T)
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường thân
Gtt
0.9
184.58
0.00
267.64
0.00
0.00
Tường đỉnh
Gtd
0.9
30.07
0.00
27.06
0.00
0.00
Tường cánh
Gtc
Khối 1
Gtc1
1.25
46.88
0.00
-46.88
0.00
0.00
Khối 2
Gtc2
1.25
9.96
0.00
-35.11
0.00
0.00
Khối 3
Gtc3
1.25
13.55
0.00
-47.75
0.00
0.00
Bệ móng mố
Gm
1.25
601.56
0.00
0.00
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
0.9
18.00
0.00
9.00
0.00
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
0.9
1.22
0.00
0.61
0.00
0.00
b - áp lực đất
áp lực đất thẳng đứng
EV
Khối 1
EV1
1.35
524.88
0.00
-721.71
0.00
0.00
Khối 2
EV2
1.35
74.72
0.00
-282.08
0.00
0.00
Khối 3
EV3
1.35
101.62
0.00
-383.63
0.00
0.00
áp lực đất chủ động (với j=40 độ)
EH
0.9
0.00
123.99
446.35
0.00
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
0.9
172.77
0.00
285.08
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
0.65
46.52
0.00
76.76
0.00
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên KCN
LL(kcn)
1.75
228.79
0.00
377.50
0.00
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
1.75
94.05
0.00
47.02
0.00
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=40 độ)
LS
1.75
0.00
39.78
143.20
0.00
0.00
áp lực đứng do hoạt tải (với j=40 độ)
VS
1.75
0.94
0.00
-1.29
0.00
0.00
f - Các áp lực khác
áp lực nước ngang lớn nhất
WA max
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực ma sát gối cầu
FR
1.00
0.00
-110.44
-695.77
0.00
0.00
Lực hãm
BR
1.75
0.00
-36.36
-356.29
0.00
0.00
Tổng
2150.10
16.97
-890.3
0.00
0.00
8.4.3. Tải trọng bất lợi tại mặt cắt chân tường thân ( mặt cắt II – II )
a – Tổ hợp tải trọng bất lợi ra phía sông ( Tổ hợp I-a)
Tên tải trọng
Kí hiệu
g
V sôngT
Hx sôngT
My sôngT
Hy sôngT
Mxsông T
a - Trọng lợng các bộ phận mố
Tường thân
Gtt
1.25
256.36
0.00
0.00
0.00
0.00
Tuờng đỉnh
Gtd
0.9
30.07
0.00
-16.54
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
0.9
18.00
0.00
-17.10
0.00
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
0.9
1.22
0.00
-1.15
0.00
0.00
b - áp lực đất
0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
áp lực đất chủ động (với j=30 độ)
EH
1.5
0.00
172.62
466.08
0.00
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
1.25
239.96
0.00
47.99
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
1.5
107.36
0.00
21.47
0.00
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên KCN
LL(kcn)
1.75
228.79
0.00
45.76
0.00
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
1.75
94.05
0.00
-89.34
0.00
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=30 độ)
LS
1.75
0.00
63.77
191.32
0.00
0.00
f - Các áp lực khác
áp lực nớc ngang nhỏ nhất
WA min
1
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Lực ma sát gối cầu
FR
1
0.00
110.44
474.89
0.00
0.00
Lực hãm
BR
1.75
0.00
36.36
283.58
0.00
0.00
Tổng
975.80
383.19
1406.95
0.00
0.00
b – Tổ hợp tải trọng bất lợi về phía đường ( Tổ hợp I-b)
Tên tải trọng
Kí hiệu
g
V đườngT
HxđườngT
My đườngT
HyđườngT
Mx đườngT
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường thân
Gtt
1.25
256.36
0.00
0.00
0
0.00
Tường đỉnh
Gtd
1.25
41.76
0.00
-22.97
0
0.00
Bản quá độ
Gqd
1.25
25.00
0.00
-23.75
0
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
1.25
1.69
0.00
-1.60
0
0.00
b - áp lực đất
áp lực đất chủ động (với j=40 độ)
EH
0.90
0.00
69.74
188.30
0
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
0.90
172.77
0.00
34.55
0
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
0.65
46.52
0.00
9.30
0
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên KCN
LL(kcn)
1.75
228.79
0.00
45.76
0
0.00
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
1.75
94.05
0.00
-89.34
0
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=40 độ)
LS
1.75
0.00
51.02
153.06
0
0.00
f - Các áp lực khác
áp lực nớc ngang lớn nhất
WA max
0.00
0.00
0.00
0.00
0
0.00
Lực ma sát gối cầu
FR
1.00
0.00
-110.44
-474.89
0
0.00
Lực hãm
BR
1.75
0.00
-36.36
-283.58
0
0.00
Tổng
866.94
-26.03
-465.15
0.00
0.00
8.4.4. Tải trọng bất lợi tại mặt cắt chân tường đỉnh ( mặt cắt III – III )
a – Tổ hợp tải trọng bất lợi ra phía sông ( Tổ hợp I-a)
Tên tải trọng
Kí hiệu
g
V sôngT
Hx sôngT
My sôngT
Hy sôngT
Mxsông T
a - Trọng lượng các bộ phận mố
Tường đỉnh
Gtd
1.25
41.76
0.00
0.00
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
0.90
18.00
0.00
-7.20
0.00
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
0.90
1.22
0.00
-0.49
0.00
0.00
b - áp lực đất
áp lực đất chủ động (với j=30 độ)
EH
1.50
0.00
20.27
18.75
0.00
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
1.25
239.96
0.00
0.00
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
1.50
107.36
0.00
0.00
0.00
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
1.75
94.05
0.00
-37.62
0.00
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=30 độ)
LS
1.75
0.00
29.33
30.15
0.00
0.00
Tổng
502.34
49.60
3.60
0.00
0.00
b – Tổ hợp tải trọng bất lợi về phía đường ( Tổ hợp I-b)
Tên tải trọng
Kí hiệu
g
V đờngT
HxđườngT
My đườngT
HyđườngT
Mx đườngT
a - Trọng lợng các bộ phận mố
Tờng đỉnh
Gtd
1.25
41.76
0.00
0.00
0.00
0.00
Bản quá độ
Gqd
1.25
25.00
0.00
-10.00
0.00
0.00
Gờ kê bản quá độ
Gk
1.25
1.69
0.00
-0.68
0.00
0.00
b - áp lực đất
áp lực đất chủ động (với j=40 độ)
EH
0.90
0.00
8.19
7.58
0.00
0.00
c - áp lực do tĩnh tải kết cấu nhịp
Do tĩnh tải giai đoạn I
DC
1.25
239.96
0.00
0.00
0.00
0.00
Do tĩnh tải giai đoạn II
DW
1.50
107.36
0.00
0.00
0.00
0.00
d - áp lực do hoạt tải
Do hoạt tải trên bản quá độ
LL(bqd)
1.75
94.05
0.00
-37.62
0.00
0.00
áp lực ngang do hoạt tải (với j=40 độ)
LS
1.75
0.00
23.46
24.12
0.00
0.00
Tổng
509.8
31.65
-16.60
0.00
0.00
8.5 Tính toán và bố trí cốt thép tại các mặt cắt .
8.5.1. Nguyên tắc tính và bố trí cốt thép
8.5.1.1 Nguyên tắc chung
- Cốt thép đối với các mặt cắt I-I , II-II , III-III được tính và bố trí để đảm bảo chịu được tổ hợp tải trọng theo TTGH cường độ I với 2 tổ hợp bất lợi :
+) Tổ hợp Ia bất lợi ra phía sông .
+) Tổ hợp Ib bất lợi về phía đường .
- Đối với mặt cắt IV-IV thì ta chỉ bố trí cốt thép chịu tải trọng theo phương ngang cầu.
8.5.1.2 – Công thức kiểm tra điều kiện làm việc của mặt cắt .
- Do các mặt cắt chịu nén uốn đồng thời theo 2 phương do đó trước khi tính toán và bố trí cốt thép thì ta phải kiểm tra điều kiện làm việc của mặt cắt để áp dụng các đúng các công thức kiểm toán.
+) Nếu lực nén dọc trục Pu > 0,1.j.fc.Ag thì ta kiểm toán theo công thức :
Với : PO = 0,85.fc.(Ag-Ast) + Asr.fy
+) Nếu lực nén dọc trục Pu < 0,1. j.fc.Ag thì ta kiểm toán theo công thức :
Trong đó :
+) j: Hệ số sức kháng với cấu kiện chịu nén dọc trục , j= 0,75
+) Pu : Lực nén tính toán trong mặt cắt dầm chủ
+) Ag : Diện tích nguyên của mặt cắt .
+) Mux : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phương x
+) Muy : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phương y
+) Mrx : Mômen uốn tính toán đơn trục theo phương x
+) Mry : Mômen uốn tính toán đơn trục theo phương y
+) Prx : Sức kháng nén tính toán theo phương x (khi chỉ xét độ lệch tâm ey)
+) Pry : Sức kháng nén tính toán theo phương y (khi chỉ xét độ lệch tâm ex)
+) Prxy : Sức kháng nén tính toán theo 2 phương .
8.5.1.3. Tính toán và bố trí cốt thép chịu mômen uốn .
- Cốt thép tại các mặt cắt được bố trí theo cấu tạo sau đó kiểm tra khả năng chịu lực của mặt cắt . Nếu không đạt thì ta phải bố trí lại cốt thép .
- Xác định chiều cao vùng chịu nén theo công thức của mặt cắt chữ nhật ta có :
cm
- Xác định chiều cao vùng chịu nén thực : c = cm
- Kiểm tra hàm lượng thép tối đa :
- Tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt theo công thức của mặt cắt chữ nhật
T.m
- Mômen kháng uốn tính toán của mặt cắt :
Mr = j.Mn
Với : j: Hệ số sức kháng , với kết cấu BTCT không DƯL lấy : j=0,9
- Công thức kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu
+) Kiểm tra theo cường độ :
+) Kiểm tra hàm lượng thép :
Trong đó :
+) fc : Cường độ chịu nén của bê tông tuổi 28 ngày ,
fc = 30 Mpa = 0,3 T/cm2 ứng với bê tông mác M300.
+) fy : Giới hạn bền của thép : fy = 420 Mpa = 4,2 T/cm2
+) pmin : hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí .
Với : AS : Diện tích cốt thép chịu kéo bố trí .
Ag : Tiết diện nguyên của mặt cắt.
8.5.1.4. Kiểm toán khả năng chịu cắt của mặt cắt .
- Công thức kiểm toán :
Trong đó:
+) j : Hệ số sức kháng cắt được xác định theo quy định trong bảng 5.5.2.2-1,
j = 0.9 (với kết cấu BTCT thông thường)
+) Vn : Sức kháng cắt danh định được xác định theo quy định của điều 5.8.3.2.
Với:
+)
+)
+)
+) dv : chiều cao chịu cắt có hiệu được xác định trong điều 5.8.2.7 ,
Lấy dv = 0,72. h
+) bv : bề rộng bụng có hiệu, lấy bằng bệ rộng lớn nhất trong chiều cao dv.
+) s : Cự ly cốt thép đai.
+) b : Hệ số chỉ khả năng bêtông bị nứt chéo truyền lực kéo được quy định trong điều 5.8.3.4. , lấy b = 2
+) q : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo được xác định trong điều 5.8.3.4
Lấy q = 45o
+) a : Góc nghiêng của cốt thép đai đối với trục dọc (độ). Nếu cốt đai thẳng đứng, a = 900.
+) Av : Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly S (mm2).
+) VP : Thành phần lực ứng suất trước có hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược chiều lực cắt (N). Với kết cấu BTCT thường VP = 0
8.5.1.5. Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt.
- Sử dụng tải trọng được tổ hợp theo TTGH sử dụng , tức là tải trọng tiêu chuẩn
+) Tĩnh tải không xét hệ số tải trọng.
+) Hoạt tải không xét hệ số tải trọng , hệ số xung kích.
- Điều kiện kiểm toán : Các cấu kiện được thiết kế sao cho ứng suất kéo trong cốt thép chịu kéo ở TTGH sử dụng fsa phải thoả mãn :
Trong đó :
+) dC : Chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến tâm của thanh thép hay sợi thép đặt gần mép bê tông nhất. Mục đích là nhằm đảm bảo chiều dày thực của lớn bê tông bảo vệ dc < 5 cm.
+) Abt : Diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo và được bảo bởi các mặt ngang và các đường thẳng song song với trục TTH của mặt cắt.
Và =>
Với : +) Nthanh : là số thanh thép thường chịu kéo trong phạm vi Abt.
+) Z : là thông số bề rộng vết nứt (N/mm) . Z được xác định như sau :
1 - Đối với điều kiện môi trường thông thường Z 30000 N/mm = 30 T/cm
2 - Đối với điều kiện môi trường khắc nghiệt Z 23000 N/mm = 23 T/cm
3 - Đối với kết cấu vùi dưới đất Z 17500 N/mm = 17,5 T/cm
Giả sử ta thiết kế cho kết cấu dầm chủ trong điều kiện môi trường bình thường khi đó ta lấy thông số bề rộng vết nứt : Z = 25000 N/mm = 25 T/cm
- ứng suất trong cốt thép chịu kéo được tính theo công thức :
Trong đó :
+) MTC : là mômen tại mặt cắt theo TTGH sử dụng.
+) AS : Diện tích cốt thép chịu kéo bố trí.
+) dS : Chiều cao có hiệu của mặt cắt .
+) j : Thông số tính toán : j = 1- k/3
Với k được tính theo công thức :
+) r : Hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí :
+) n : Tỉ số giữa mô đun đàn hồi của thép với môđun đàn hồi của bê tông .
8.5.2. Tính toán và bố trí cốt thép tại mặt cắt I – I (Mặt cắt đáy móng)
- Đối với mặt cắt đáy móng khi tính toán theo TTGH cường độ I với 2 tổ hợp tải trọng bất lợi Ia và Ib thì sẽ có một tổ hợp tải trọng bất lợi hơn do đó ta sẽ tính toán và bố trí cốt thép mặt cắt cho tổ hợp này sau đó cốt thép chịu tổ hợp thứ 2 sẽ được bố trí giống như cốt thép chịu tổ hợp tải trọng lớn hơn.
- Theo tính toán ta thấy tổ hợp tải trọng Ia lớn hơn tổ hợp Ib do đó ta tính toán và bố trí cốt thép theo tổ hợp này.
1 – Bố trí cốt thép chịu mô men uốn
- Bảng tính toán và bố trí cốt thép
Kí hiệu
MuyT.m
hcm
bcm
Agcm2
fmm
n hang
n thanh
atscm
dscm
Ascm2
Giá trị
2390.3
550
1750
962500
20
1
89
5
545.0
279.60
acm
ccm
c/ds
MnyT.m
MryT.m
Mr//Mtt
PnyT
PryT
ρ min
0.03..fc/fy
Giá trị
2.632
3.29
0.006
6385
5746
2.404
197232.4
147924.32
0.001
0.002
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra cường độ mặt cắt :
Ta có : > 1,33 => Đạt
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu :
Pmin = 0,001 Không đạt
Điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu không đạt vì diện tích mặt cắt là rất lớn . Do đó ta chỉ cần đảm bảo khả năng chịu lực của mặt cắt là được.
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực
2 – Kiểm toán khả năng chịu cắt của tiết diện.
Kí hiệu
VuT
bvT
dvT
0.5.j.(Vc+Vp
0,1.fc.bv.dv
S btcm
f mm
Av cầncm2
n nhánh
Ascm2
Giá trị
527.52
1750
396
28354.01
20790
30
16
0.568
0
0.00
n thanh
Av btcm2
a độ
b độ
q độ
VcT
VsT
VnT
VnT
VrT
0
0.00
90
2
45
63009
0.00
51975
51975
46778
Kết luận
Đạt !
Kết luận: Như vậy ta thấy với tiết diện bê tông của mặt cắt cũng đã đảm bảo khả năng chịu lực cắt nhưng ta vẫn bố trí cốt thép đai theo cấu tạo
3 – Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt .
Kí hiệu
M tcT.m
ZT/cm
atscm
dscm
Es/Ec
n thanh
Ascm2
r
k
j
Giá trị
1421.41
25
5
545.0
6.35
89
279.60
0.000293
0.05918
0.98
dccm
Abtcm2
Acm2
0.6fyT/cm2
faT/cm2
fsT/cm2
5.0
17500
196.6292
2.52
2.21
0.95
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra ứng suất sử dụng trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fsa = 2,21 T/cm2 Đạt
- Kiểm tra ứng suất trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fs = 0,95 T/cm2 Đạt
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu chống nứt.
8.5.3. Tính toán và bố trí cốt thép tại mặt cắt II – II (Mặt cắt chân tường thân)
8.5.3.1. Bố trí cốt thép chịu mô men bất lợi ra phía sông.
1 – Bố trí cốt thép chịu mô men uốn
- Bảng tính toán và bố trí cốt thép
Kí hiệu
MuyT.m
hcm
bcm
Agcm2
fmm
n hang
n thanh
atscm
dscm
Ascm2
Giá trị
1407.0
160
1300
208000
28
1
68
6.4
153.6
418.71
acm
ccm
c/ds
MnyT.m
MryT.m
Mr//Mtt
PnyT
PryT
P min
0.03..fc/fy
Giá trị
5.305
6.631
0.043
2655
2389
1.698
43753
32815
0.001
0.002
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra cường độ mặt cắt :
Ta có : > 1,33 => Đạt
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu :
Pmin = 0,001 Không đạt
Điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu không đạt vì diện tích mặt cắt là rất lớn . Do đó ta chỉ cần đảm bảo khả năng chịu lực của mặt cắt là được.
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực
2 – Kiểm toán khả năng chịu cắt của tiết diện.
Kí hiệu
VuT
bvT
dvT
0.5.j.Vc+Vp
0,1.fc.bv.dv
S bt
f mm
Av cầncm2
n nhánh
Ascm2
Giá trị
383.2
1300
115
6127.4
4492.8
30
16
0.422
0
0.00
n thanh
Av btcm2
a độ
b độ
q độ
VcT
VsT
VnT
VnT
VrT
0
0.00
90
2
90
13616
0.00
11232
11232
10109
Kết luận
Đạt !
Kết luận: Như vậy ta thấy với tiết diện bê tông của mặt cắt cũng đã đảm bảo khả năng chịu lực cắt nhưng ta vẫn bố trí cốt thép đai theo cấu tạo
3 – Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt .
Kí hiệu
M tcT.m
ZT/cm
atscm
dscm
Es/Ec
n thanh
Ascm2
r
k
j
Giá trị
930.90
25
6.4
153.6
6.35
68
418.71
0.0021
0.1504
0.95
dccm
Abtcm2
Acm2
0.6fyT/cm2
faT/cm2
fsT/cm2
6.4
16640
244.71
2.52
2.15
1.52
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra ứng suất sử dụng trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fsa = 2,15 T/cm2 Đạt
- Kiểm tra ứng suất trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fs = 1,52 T/cm2 Đạt
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu chống nứt.
8.5.4. Bố trí cốt thép chịu mô men bất lợi về phía đường
1 – Bố trí cốt thép chịu mô men uốn
- Bảng tính toán và bố trí cốt thép
Kí hiệu
MuyT.m
hcm
bcm
Agcm2
fmm
n hang
n thanh
atscm
dscm
Ascm2
Giá trị
-465.2
160
1300
2E+05
20
1
68
6.4
153.6
213.63
acm
ccm
c/ds
MnyT.m
MryT.m
Mr//Mtt
PnyT
PryT
P min
0.03..fc/fy
Giá trị
2.707
3.383
0.022
-1366
-1229
2.643
43106
32330
0.0010
0.002
Kết luận
Đạt
Đạt
Không đạt
- Kiểm tra cường độ mặt cắt :
Ta có : > 1,33 => Đạt
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu :
Pmin = 0,001 Không đạt
Điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu không đạt vì diện tích mặt cắt là rất lớn . Do đó ta chỉ cần đảm bảo khả năng chịu lực của mặt cắt là được.
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực
2 – Kiểm toán khả năng chịu cắt của tiết diện.
Kí hiệu
VuT
bvT
dvT
0.5.j.(Vc+Vp
0,1.fc.bv.dv
S bt
f mm
Av cầncm2
n nhánh
Ascm2
Giá trị
-26.03
1300
115
6127.4
4492.8
30
14
0.422
0
0.00
n thanh
Av btcm2
a độ
b độ
q độ
VcT
VsT
VnT
VnT
VrT
0
0.00
90
2
45
13616
0.00
11232
11232
10109
Kết luận
Đạt !
Kết luận: Như vậy ta thấy với tiết diện bê tông của mặt cắt cũng đã đảm bảo khả năng chịu lực cắt nhưng ta vẫn bố trí cốt thép đai theo cấu tạo
3 – Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt.
- Do tổ hợp tải trọng theo TTGH sử dụng chỉ gây ra nội lực bất lợi theo ra phía sông do đó ta không cần kiểm toán khả năng chống nứt của tiết diện mặt cắt khi bố trí cốt thép chịu tổ hợp tải trọng Ib (bất lợi về phía đường).
8.5.5. Tính toán và bố trí cốt thép tại mặt cắt III – III (Mặt cắt chân tường đỉnh)
- Đối với mặt cắt chân tường đỉnh thì 2 tổ hợp tải trọng theo TTGH cường độ I là Ia và Ib đều gây ra nội lực bất lợi về phía đường do đó ta chỉ tính toán và bố trí cốt thép cho mặt cắt để đảm bảo chịu tổ hợp tải trọng Ib (bất lợi về phía đường).
1 – Bố trí cốt thép chịu mô men uốn
- Bảng tính toán và bố trí cốt thép
Kí hiệu
MuyT.m
hcm
bcm
Agcm2
fmm
n hang
n thanh
atscm
dscm
Ascm2
Giá trị
3.6
50
1200
60000
18
1
25
6.4
43.6
63.62
acm
ccm
c/ds
MnyT.m
MryT.m
Mr//Mtt
PnyT
PryT
P min
0.03..fc/fy
Giá trị
0.873
1.091
0.025
115
103.8
28.85
12441
9330.6
0.001
0.002
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra cường độ mặt cắt :
Ta có : > 1,33 => Đạt
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu :
Pmin = 0,002 Đạt
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực
2 – Kiểm toán khả năng chịu cắt của tiết diện.
Kí hiệu
VuT
bvT
dvT
0.5.j.Vc+Vp
0,1.fc.bv.dv
S bt
f mm
Av cầncm2
n nhánh
Ascm2
Giá trị
49.60
1200
36
1767.5
1296
30
16
0.390
0
0.00
n thanh
Av btcm2
a độ
b độ
q độ
VcT
VsT
VnT
VnT
VrT
0
0.00
90
2
45
3928
0.00
3240
3240
2916
Kết luận
Đạt !
Kết luận: Như vậy ta thấy với tiết diện bê tông của mặt cắt cũng đã đảm bảo khả năng chịu lực cắt nhưng ta vẫn bố trí cốt thép đai theo cấu tạo
3 – Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt.
Tên gọi các đại lượng
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Kết luận
Mômen tiêu chuẩn
My tc
-0.82
T.m
Thông số bề rộng vết nứt
Z
25
T/cm
Tỉ số mô đun đàn hồi
n
6.35
Số thanh cốt thép chịu kéo bố trí
n thanh
34
thanh
Diện tích cốt thép bố trí
As
106.81
cm2
Hàm lượng thép bố trí
r
0.002
Thông số tính toán k
k
0.1486
Thông số tính toán j
j
0.95
KC từ mép bê tông cốt thép chịu kéo
dc
6.4
cm
Vị trí trọng tâm cốt thép
ats
6.4
cm
Chiều cao có hiệu của mặt cắt
ds
43.6
cm
Diện tích bê tông bao bọc côt thép
Abt
15360
cm2
Diện tích phần bê tông tính đổi
A
451.76
cm2
ứng suất SD trong cốt thép chịu kéo
fa
1.75
T/cm2
Đạt
ứng suất trong cốt thép chịu kéo
fs
0.019
T/cm2
Đạt
Giá trị so sánh
0.6fy
2.52
T/cm2
Kí hiệu
M tcT.m
ZT/cm
atscm
dscm
Es/Ec
n thanh
Ascm2
r
k
j
Giá trị
1.49
25
6.4
43.6
6.35
25
63.62
0.0012
0.1168
0.96
dccm
Abtcm2
Acm2
0.6fyT/cm2
faT/cm2
fsT/cm2
6.4
15360
614.4
2.52
1.58
0.06
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra ứng suất sử dụng trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fsa = 1,58 T/cm2 Đạt
- Kiểm tra ứng suất trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fs = 0,06 T/cm2 Đạt
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu chống nứt.
8.5.7. Tính toán và bố trí cốt thép tại mặt cắt IV – IV (Mặt cắt chân tường cánh)
1 – Bố trí cốt thép chịu mô men uốn
- Bảng tính toán và bố trí cốt thép
Kí hiệu
MuxT.m
hcm
bcm
Agcm2
fmm
n hang
n thanh
atscm
dscm
Ascm2
Giá trị
97.2
50
600
30000
20
1
33
6.4
43.6
103.67
acm
ccm
c/ds
MnyT.m
MryT.m
Mr//Mtt
PnyT
PryT
P min
0.03..fc/fy
Giá trị
2.846
3.557
0.082
184
165
1.700
6447.2
4835.4
0.003
0.002
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra cường độ mặt cắt :
Ta có : > 1,33 => Đạt
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu :
Pmin = 0,003 > 0,003 . fc/ fy = 0,002 => Đạt
Hàm lượng cốt thép tối thiểu bố trí như vậy là hợp lý.
- Kết luận : Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực
2 – Kiểm toán khả năng chịu cắt của tiết diện.
Kí hiệu
VuT
bvT
dvT
0.5.j.Vc+Vp
0,1.fc.bv.dv
S btcm
f mm
Av cầncm2
n nhánh
Ascm2
Giá trị
60.92
600
36
883.76
648
30
16
0.195
0
0.00
n thanh
Av btcm2
a độ
b
q độ
VcT
VsT
VnT
VnT
VrT
0
0.00
90
2
45
1964
0.00
1620
1620
1458
Kết luận
Đạt !
Kết luận: Như vậy ta thấy với tiết diện bê tông của mặt cắt cũng đã đảm bảo khả năng chịu lực cắt nhưng ta vẫn bố trí cốt thép đai theo cấu tạo
3 – Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt .
Kí hiệu
M tcT.m
ZT/cm
atscm
dscm
Es/Ec
n thanh
Ascm2
r
k
j
Giá trị
50.26
25
6.4
43.6
6.35
33
103.67
0.004
0.2006
0.93
dccm
Abtcm2
Acm2
0.6fyT/cm2
faT/cm2
fsT/cm2
6.4
7680
232.73
2.52
2.19
1.19
Kết luận
Đạt
Đạt
- Kiểm tra ứng suất sử dụng trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fsa = 2,19 T/cm2 Đạt
- Kiểm tra ứng suất trong cốt thép chịu kéo :
Ta có fs = 1,19 T/cm2 Đạt
Như vậy ta thấy ứng suất sử dụng trong cốt thép chịu kéo fsa > 0,6.fy , tuy nhiên không lớn hơn nhiều lắm do đó ta vẫn có thể chấp nhận được.
Kết luận : Mặt cắt được coi như đảm bảo khả năng chịu chống nứt.
8.6. Tính toán cọc khoan nhồi
8.6.1. Sức chịu tải của cọc
Các thông số kỹ thuật của cọc:
Đường kính cọc D = 1m
Diện tích tiết diện cọc As = 3.14*1.52/4 = 1.767 m2
Chiều dài cọc L = 25m
Chiều dài cọc chôn trong đất: L1 = 25m
Chi vi cọc P = 3.14*1.5= 4.71m
Sức chịu tải của cọc được tính theo công thức sau: (10.7.3.2-2 22TCN-272-01 )
QR=jpqQP+jqsQS
với:
Qp = qp Ap (10.7.3.2-3)
Qs = qs As (10.7.3.2-4)
trong đó:
Qp = sức kháng mũi cọc (N)
Qs = sức kháng thân cọc (N)
qp = sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)
qs = sức kháng đơn vị thân cọc (MPa)
As = diện tích bề mặt thân cọc (mm2)
Ap = diện tích mũi cọc (mm2)
jqp = hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc quy định cho trong Bảng 10.5.5-3 dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc. Đối với đất sét jqp = 0.55.
jqs = hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc cho trong Bảng 10.5.5-3 dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc. Đối với đất sét jqs = 0.65, Đối với đất cát jqs = 0.55.
Khí tính sức kháng thành bên bỏ qua 1.5m chiều dài cọc tính từ mặt đất trở xuống và 1D tính từ chân cọc trở lên.
Bảng 10.7.1 – Sức chịu tải của cọc theo ma sát thành bên
Loại đất
D (m)
Li (m)
As (m2)
N
Su (T/m2)
a
qs(T/m2)
Qs(T)
jqs
Sức kháng tại thân cọc
Sét pha cát
1.5
3.2
5.65
10
11.298
0.55
6.214
35.13939
0.65
Cát pha sét
1.5
3.85
18.14
15
27.690
0.55
15.230
276.3086
0.55
Cát hạt vừa
1.5
5.4
25.45
25
6.248
0.5
3.124
79.50046
0.45
Cát hạt thô
1.5
14.4
60.79
50
0.000
0.49
0.000
0
0.45
Tổng sức kháng thành cọc
Qthan
210.5855
T
Sức kháng tại mũi cọc
Loại đất
D (m)
Ap m2
N
qp T/m2
Qp (T)
jqp
Cát hạt thô
1.5
1.767
50
320
565.488
0.65
Sức kháng tại mũi cọc
Qmui
367.5672
T
Sức chịu tải của cọc theo đất nền
Qr
578.152771
T
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Qvl
3468.342893
T
Sức chịu tải tính toán của cọc
Qtt
578.152771
T
Chiều dài cọc
Lcoc
25
m
Sức chịu tải tại đơn vị tại mũi cọc được xác định như sau:
qp = NcSu Ê 4 (10.8.3.3.2-1)
ở đây:
Nc = 6[1+ 0,2 (Z/D)] Ê 9 (10.8.3.3.2-2)
trong đó:
D = đường kính cọc khoan (mm)
Z = độ xuyên của cọc khoan (mm)
Su = cường độ kháng cắt không thoát nước (MPa), Su = 0.6
Nc = 6[1+0.2(7.5/1)] = 15 > 9, lấy Nc = 9
qp = 9*0.6 = 5.4>4, lấy qp = 4.
Tổng sức chịu tải của một cọc đơn
QR = 5781.528kN
Số cọc cần bố trí N = 1.6x= 1.6x = 6.5 cọc
Bố trí 12 cọc như sau:
Hình 10.7.1 – Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi
8.6.2. Kiểm toán sức chịu tải cọc theo đất nền
8.6.2.1 Tính toán nội lực cọc
Các số liệu để tính toán nội lực:
Số cọc trong móng
N
12
cọc
Đường kính cọc khoan nhồi
D
1.5
m
Khối lượng riêng bê tông cọc khoan nhồi
yc
2400
kg/m3
Cường độ chịu nén bê tông cọc khoan nhồi
f'c
28
Mpa
Modul đàn hồi bêtông chế tạo cọc
E
2.68x107
KN/m2
Khoảng cách giữa các cọc theo phương dọc
x
3
m
phương ngang
y
3
m
Chiều sâu hạ cọc trong đất
h
2.5
m
Chiều dày lớp đất thứ nhất
h1
3.2
m
Chiều dày lớp đất thứ hai
h2
3.85
m
Chiều dày lớp đất thứ ba
h3
5.4
m
Chiều dày lớp đất thứ t
h4
14.4
m
Chiều dài tự do của cọc
lo
0
m
Tính toán nội lực trong cọc
Diện tích 1 cọc
Acọc
1.767
m2
Mômen quán tính
Icọc
0.049
m4
Momen chống uốn
Wcọc
0.098
m3
Độ cứng khi chịu nén
EA
2.10x107
KN
Độ cứng khi chịu uốn
EI
1.31x106
KNm2
Hệ số hình dạng tiết diện ngang
kf
0.9
Hệ số ảnh hưởng tương hỗ
k
1.2
Chiều rộng tính toán cọc khoan
b
1.050
m
Chiều dày lớp đất ứng suất không phụ thuộc m
hm
5.000
m
Hệ số tỷ lệ của lớp đất thứ 1
m1
4000
m
Giá trị tính đổi của hệ số tỷ lệ m
m
4000
Hệ số biến dạng
0.317
Chiều sâu tính đổi z
z
5.000
m
Hệ số ảnh hưởng đất nền quanh cọc
kh
0
Hệ số phụ
kd
-979.715
Các chuyển vị đơn vị
ΔHH
4.225x10-5
m
Ta có hệ phương trình chính tắc như sau:
2x106v + 0.u + 0.w = 14574.292
0.v + 499267.6u -1321725w = 3663.67
0.v - 1321725u + 56317038w = 12567.602
Giải hệ phương trình ta tính được các chuyển vị:
chuyển vị đứng v = 0.00647m
chuyển vị ngang u = 0.00845m
góc xoay w = 0.000421rad
Từ đó tính được Po = 2655.94 kN, Ho = 457.96kN, Mo = 23903.5kNm
Po + Trọng lượng cọc = 2890.1 + 1957.8 = 4613.7kN Đạt.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 10_6mè.doc