Danh Phan Trang Nhi ĐH GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD ThS PHAM NGỌC BẢY PHỤ LỤC 4 TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU SVTH NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV 5951010203 Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD ThS PHAM NGỌC BẢY MỤC LỤC 1 1 Cấ[.]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY PHỤ LỤC TÍNH TỐN MỐ TRỤ CẦU SVTH: NGUYỄN CƠNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY MỤC LỤC 1.1 Cấu tạo mố cầu 1.1.1 Các kích thước mố cầu 1.1.1.2 Cấu tạo mặt cắt ngang kcn cầu dẫn 1.1.1.3 Các tiêu lý vật liệu mố .7 1.1.1.4 Yêu cầu tính toán 1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên mố cầu .8 1.2.1 Các loại tải trọng 1.2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên mố 1.2.2.1 Tĩnh tải .9 1.2.2.2 Hoạt tải tác dụng lên kcn 10 1.2.2.3 Lực hãm xe .11 1.2.2.4 Lực ma sát gối cầu 11 1.2.2.5 Lực ly tâm 12 1.2.2.6 Tải trọng gió .12 1.2.2.7 Tải trọng trọng lượng đất đắp .13 1.2.2.8 Áp lực đất 13 1.2.2.9 Tổ hợp tải trọng mặt cắt 15 1.3 Tính tốn bố trí cốt thép cho mặt cắt 16 1.3.1 Ngun tắc tính tốn 16 1.3.1.1 Tính tốn bố trí cốt thép chịu mômen uốn 16 1.1.1.1 Kiểm toán khả chịu cắt mặt cắt 17 1.3.1.2 Kiểm toán khả chống nứt mặt cắt .17 1.3.2 Kiểm toán mặt cắt chân tường thân (II-II) .18 1.3.2.1 Sơ đồ tính tốn, mặt cắt tính tốn .18 1.3.2.2 Bố trí cốt thép chịu kéo .18 1.3.2.3 Kiểm toán điều kiện chịu lực 19 1.3.3 Kiểm toán mặt cắt chân tường đỉnh (III-III) 19 1.3.3.1 Sơ đồ tính tốn, mặt cắt tính tốn .20 1.3.3.2 Bố trí cốt théo chịu kéo .20 1.3.3.3 Kiểm toán điều kiện chịu lực 21 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.3.4 Kiểm toán mặt cắt tường cánh .22 1.3.4.1 Sơ đồ tính tốn, mặt cắt tính tốn .22 1.3.4.2 Bố trí cốt thép chịu kéo .22 1.3.4.3 Kiểm toán điều kiện chịu lực 23 1.3.5 Kiểm toán mạt cắt vng góc với bệ (IV-IV) 24 1.3.5.1 Sơ đồ tính tốn, mặt cắt tính toán .24 1.3.5.2 Bố trí cốt thép chịu kéo .24 1.3.5.3 Kiểm toán điều kiện chịu lực 24 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Bố trí chung mố cầu Hình 1.2 Sơ đồ mặt cắt kiểm tốn mố cầu Hình 1.3 Sơ đồ tính tốn áp lực đất đảy ngang .14 Hình 1.4 Sơ đồ tính tốn áp lực ngang hoạt tải sau mố 14 Hình 1.5 Sơ đồ tính tốn áp lực đất mặt cắt IV-IV 15 Hình 1.6 Sơ đồ tính toán mặt cắt chân tường thân 18 Hình 1.7 Mặt cắt tính tốn chân tường thân 18 Hình 1.8 Mặt cắt bố trí cốt thép tường thân 18 Hình 1.9 Sơ đồ tính tốn mặt cắt chân tường đỉnh 20 Hình 1.10 Mặt cắt tính tốn chân tường đỉnh 20 Hình 1.11 Bố trí cốt thép mặt cắt chân tường đỉnh 20 Hình 1.12 Sơ đồ tính tốn mặt cắt tường cánh 22 Hình 1.13 Mặt cắt tính tốn tường cánh 22 Hình 1.14 Bố trí cốt thép tường cánh 22 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng tổng hợp kích thước mố theo phương dọc cầu Bảng 1.2 Bảng tổng hợp kích thước mố theo phương ngang cầu Bảng 1.3 Trọng lượng thân mố Bảng 1.4 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt i-i trọng lượng thân mố Bảng 1.5 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt ii-ii trọng lượng thân mố Bảng 1.6 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt iii-iii trọng lượng thân mố Bảng 1.7 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt iv-iv trọng lượng thân mố .10 Bảng 1.8 Bảng tổng hợp tĩnh tải .10 Bảng 1.9 Bảng tổng hợp tĩnh tải lớp phủ 10 Bảng 1.10 Bảng tải trọng gió ngang xét tới mặt cắt i-i 12 Bảng 1.11 Bảng tải trọng gió ngang xét tới mặt cắt ii-ii 12 Bảng 1.12 Bảng tính nội lực cho mặt cắt i-i trọng lượng đất đắp .13 Bảng 1.13 Tổ hợp kết qủa kiểm toán khả momen mặt cắt .19 Bảng 1.14 Tổ hợp kết khả chịu cắt mặt cắt .19 Bảng 1.15 Tổ hợp kết khả chống nứt mặt cắt 19 Bảng 1.16 Tổ hợp kết khả chịu momen mặt cắt 21 Bảng 1.17 Tổ hợp khả chịu cắt mặt cắt 21 Bảng 1.18 Tổ hợp khả chống nứt mặt cắt 21 Bảng 1.19 Tổ hợp kết khả chịu momen mặt cắt 23 Bảng 1.20 Tô hợp kết khả chịu cắt mặt cắt .23 Bảng 1.21 Tổ hợp khả chống nứt mặt cắt 23 Bảng 1.22 Tổ hợp kết khả chịu momen mặt cắt 24 Bảng 1.23 Tổ hợp kết khả chịu cắt mặt cắt .25 Bảng 1.24 Tổ hợp kết khả chống nứt mặt cắt 25 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1 Cấu tạo mố cầu GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.1.1 Các kích thước mố cầu Hình 1.1.1.1.a.1.1.1 Bố trí chung mố cầu Bảng 1.1.1.1.a.1.1.1.1 Bảng tổng hợp kích thước mố theo phương dọc cầu TT Tên kích thước Ký hiệu Đơ n Giá trị vị Chiều rộng bệ mố (dọc cầu) a1 m 2.60 Bề rộng tường cánh ( phần ) a2 m 0.60 Bề dày tường thân a3 m 1.50 Khoảng cách từ tường thân đến mép bệ a4 m 0.50 Bề rộng tường cánh (phần đi) a5 m 2.40 Bề rộng tường cánh (tồn bộ) a6 m 3.00 Khoảng cách từ tường đầu đến mép tường thân a7 m 1.00 Bề dày tường đầu a8 m 0.50 Kích thước phần đỡ dẫn a9 m 0.30 10 Khoảng cách từ tim gối đến mép tường thân a10 m 0.65 11 Kích thước đá kê gối theo phương dọc cầu a11 m 0.70 12 Chiều rộng đất đắp trước mố a12 m 0.00 13 Chiều dày bệ mố b1 m 1.50 14 Kích thước tường cánh (phương đứng) b2 m 0.93 15 Kích thước tường cánh (phương đứng) b3 m 1.84 16 Kích thước tường cánh (phương đứng) b4 m 1.20 17 Chiều cao mố (từ đáy bệ đến đỉnh tường đầu) b5 m 5.580 18 Chiều cao tường thân b6 m 1.760 19 Chiều cao tường đỉnh b7 m 2.28 20 Tổng chiều cao tường thân tường đầu b8 m 4.04 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Ký hiệu Tên kích thước Đơ n Giá trị vị 21 Chiều cao đá kê gối b9 m 0.20 22 Chiều cao từ đỉnh mấu đỡ độ tới đỉnh gờ lan can b10 m 0.50 23 Kích thước mấu đỡ độ b11 m 0.30 Bảng 1.1.1.1.a.1.1.1.2 Bảng tổng hợp kích thước mố theo phương ngang cầu ST Tên kích thước Ký hiệu Đơn vị Giá trị T Bề dày tường cánh c1 m 0.50 Chiều rộng bệ mố (phương ngang cầu) c2 m 15.00 Bề rộng mố (phương ngang cầu) c3 m 15.00 Bề rộng đá kê gối c4 m 0.8 Số lượng đá kê gối ng 1.1.1 Kích thước kết cấu nhịp cầu dẫn 1.1.1.2 Cấu tạo mặt cắt ngang KCN cầu dẫn 1.1.1.3 Các tiêu lý vật liệu mố Bêtơng có: f’c = 30 Mpa; bt = 23.2 kN/m3; Ec = 0,017.K1 w 2c (f ' c )0,33 =29440Mpa Cốt thép theo TCVN A615M có: fy = 420 Mpa; Es = 200 000Mpa Đất đắp có: s= 18 kN/m3; φ =35o; d =35o SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: III II I I II III ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.1.1.4 Yêu cầu tính tốn Chọn tính duyệt mặt cắt đặc trưng mố: Hình 1.1.1.4.a.1.1.1 Sơ đồ mặt cắt kiểm toán mố cầu + Mặt cắt đáy móng(I-I): Dùng để kiểm tốn móng cọc: số lượng cọc, nội lực cọc + Mặt cắt chân tường thân (II-II): Dùng để bố trí cốt thép kiểm tốn tường thân + Mặt cắt chân tường đỉnh (III-III): Dùng để bố trí cốt thép kiểm tốn tường đỉnh + Mặt cắt tường cánh (IV-IV): Dùng để bố trí cốt thép kiểm toán tường cánh + Mặt cắt (V- V): Dùng để bố trí cốt thép kiểm tốn bệ móng 1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên mố cầu 1.2.1 Các loại tải trọng Các loại tải trọng tác dụng lên mố cầu: Trọng lượng thân mố Trọng lượng thân đất lòng mố Phản lực gối trọng lượng than kết cấu nhịp Phản lực gối trọng lượng lớp phủ mặt cầu Phản lực gối hoạt tải HL93 (LL), (PL) xếp KCN Áp lực đất: Áp lực đất ngang hoạt tải xếp sau mố (LS) Áp lực thẳng đứng lớp đất chất thêm (ES) Tải trọng gió:1 Gió kết cấu (WS) Áp lực đất ngang tĩnh (EH) Gió tác dụng lên xe cộ (WL) Tải trọng gió thẳng đứng (WV) Lực hãm xe (BR) Lực ma sát gối cầu (FR) SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên mố 1.2.2.1 Tĩnh tải a Tải trọng trọng lượng thân mố Bảng 1.2.2.1.a.1.1.1.1 Trọng lượng thân mố Thể tích Trọng lượng STT Tên kết cấu Cơng thức tính (m3) (kN) Bệ mố Vbm= b1.a1.c2 58.50 1462.50 Tường thân Vtt=a3.b6.c3 39,0 990.00 Tường đỉnh Vtđ=a8.b7.c3 17.10 427.50 Mấu đỡ độ Vmđ =(b11+a9/2).a9.(c3-2.c1) 1.89 47.25 Tường cánh ( phần Vtcd=(2b4+b3).a5.c1 5.09 127.20 đuôi) Tường cánh ( phần Vtct=2.(b2+ b3 + b4).a2.c1 2.38 59.55 thân) Đá kê gối Vdkg=ng.(a11.b9.c4) 0.71 17.85 Tổng 125.27 3131.85 Bảng 1.2.2.1.a.1.1.1.2 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt I-I trọng lượng thân mố STT Kết cấu P(kN) e(m) M(kNm) 0.00 Bệ mố P1 1462.50 0.000 -0.050 Tường thân P2 990.00 -49.50 0.450 Tường đỉnh P3 427.50 192.38 0.850 Mấu đỡ độ P4 47.25 40.1625 2.226 Tường cánh (phần đuôi) P5 127.20 283.20 0.900 Tường cánh ( phần thân) P6 59.55 53.60 -0.300 Đá kê gối P7 17.85 -5.3550 Bản độ P8 3131.85 0.150 469.78 Tổng cộng 6263.70 984.26 Bảng 1.2.2.1.a.1.1.1.3 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt II-II trọng lượng thân mố STT Kết cấu P(kN) e(m) M(kNm) Tường thân P2 990.00 0.00 0.00 Tường đầu P3 427.50 0.50 213.75 Mấu đỡ độ P4 47.25 0.90 42.53 Đá kê gối P7 17.85 -0.10 -1.79 Bản độ P8 3131.85 1.00 3131.85 Tổng cộng 4614.45 3386.34 Bảng 1.2.2.1.a.1.1.1.4 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt III-III trọng lượng thân mố STT Kết cấu P(kN) e(m) M(kNm) Tường đỉnh P3 427.500 0.000 0.000 Mấu đỡ độ P4 47.2500 0.400 18.900 Tổng cộng 474.750 18.900 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Bảng 1.2.2.1.a.1.1.1.5 Bảng tổng hợp nội lực cho mặt cắt IV-IV trọng lượng thân mố STT Kết cấu P(kN) e(m) M(kNm) Thân tường cánh 59.63 0.625 37.266 Đuôi tường cánh 25.000 2.250 56.250 Đuôi tường cánh quy đổi 37.500 2.250 84.375 Tổng cộng 122.125 177.891 b Tải trọng tĩnh tải kết cấu phần Bảng 1.2.2.1.b.1.1.1.1 Bảng tổng hợp tĩnh tải Bộ phận V(kN) M(kN.m) Trọng lượng thân dầm chủ 1744.38 -261.66 Trọng lượng bmc + vk + dầm ngang 1761.54 -264.23 Trọng lượng gờ lan can + tay vịn thép 158.40 -23.76 Tổng (DC1) 3505.92 -525.89 Bảng 1.2.2.1.b.1.1.1.2 Bảng tổng hợp tĩnh tải lớp phủ Bộ phận V(kN) M(kN.m) -106.59 Trọng lượng lớp phủ 710.57 -106.59 Tổng (DW) 710.57 1.2.2.2 Hoạt tải tác dụng lên KCN - Xếp tổ hợp tải trọng HL93 lên đường ảnh hưởng phản lực gối Xếp hoạt tải lên ĐAH phản lực gối + Bảng tính tốn: Tải trọng Xe tải thiết kế Vị trí yi y1 1.00 145 145.00 kN y2 0.87 145 125.76 kN y3 0.73 35 25.710 kN 296.47 kN Tổng SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG Tải trọng Pi Pi.yi MSSV:5951010203 Đơn vị Trang: 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tải trọng GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Vị trí yi y1 1.00 110 110.00 kN y4 0.96 110 105.93 kN 215.93 kN 150.66 kN Xe tải thiết kế+Làn 1308.17 kN Xe trục +Làn 1106.81 kN Tổ hợp tải trọng lớn 1308.17 kN Xe hai trục Tải trọng Pi Pi.yi Tổng Tải trọng 9.3 kN/m Đơn vị Bảng 1.2.2.2.a.1.1.1.1 Tổ hợp tải trọng mặt cắt đáy bệ mố Tải trọng P(kN) 3914.81 5646.26 1308.17 10869.24 Trọng lượng mố Trọng lượng kết cấu phần Hoạt tải kết cấu nhịp Tổng ứng lực tính tốn Pu Đơn vị kN kN kN kN 1.2.2.3 Lực hãm xe Lấy 25% trọng lượng trục xe tải hay xe hai trục thiết kế tất xe chạy hướng Lực hãm xe nằm ngang thep phương dọc cầu,và đặt cách mặt đường xe chạy 1.8m,ở mố đặt gối di động nên ta có: BR=0 kN 1.2.2.4 Lực ma sát gối cầu Lực ma sát gối cầu phải xác định sở giá trị cực đại hệ số ma sát mặt trượt Lực ma sát FR xác định theo công thức sau: FR = fmax N Trong : fmax: hệ số ma sát bê tông với gối di động cao su : fmax = 0.3 N: Tổng áp lực lớn tĩnh tải hoạt tải KCN truyền xuống mố , N= 5416.24 kN ST T Mặt cắt P(kN) e(m) M(kNm) MC I-I 1624.87 3.81 6190.76 MC II-II 1624.87 2.31 3753.45 MC III-III 1624.87 0.55 893.68 MC IV-IV 1624.87 0.00 0.00 1.2.2.5 Lực ly tâm Trên bình đồ cầu nằm đường thẳng, khơng có lực ly tâm: SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY CE=0.0 kN 1.2.2.6 Tải trọng gió a Tải trọng gió tác động lên cơng trình Tải trọng gió ngang: Tải trọng gió ngang phải lấy theo chiều tác dụng nằm ngang đặt trọng tâm trọng tâm phần diện tích chắn gió PD = 0.0006 V2 At Cd≥1.8 At (kN) Cơng thức tính áp lực gió ngang: Trong đó: V = VB S=38 0.81= 30.78 m/s Ta giả thiết cơng trình xây dựng khu vực I (tra bảng) ta có: V B = 38 m/ s S = 0.81 Tra bảng ta có, Cd = 1.3 V25 = 25m/s Ta phải tính áp lực gió ngang tác dụng lên mố lên KCN Bảng 1.2.2.6.a.1.1.1.1 Bảng tải trọng gió ngang xét tới mặt cắt I-I Kết cấu Mố KCN ez At (m2) PD (kN) Mx (KNm) PD25 (kN) Mx25 (KNm) 1.76 23.74 17.543 30.876 11.573 20.368 2.3 41.87 30.937 71.155 20.409 46.941 Tổng 48.48 102.031 31.982 67.309 Bảng 1.2.2.6.a.1.1.1.2 Bảng tải trọng gió ngang xét tới mặt cắt II-II Kết cấu ez At (m2) PD (kN) Mx (KNm) PD25 (kN) Mx25 (KNm) Mố 0.26 23.74 17.543 4.561 11.573 3.009 0.8 41.87 Tổng Tải trọng gió dọc 30.937 48.48 24.75 29.311 20.409 31.982 16.327 19.336 KCN Đối với mố trụ có kết cấu phần giàn hay dạng kết cấu có bề mặt chắn gió đáng kể ta phải xét đến áp lực gió dọc Vì trường hợp ta có áp lực gió dọc b Tải trọng gió thẳng đứng PV Chỉ tính tải trọng cho trạng thái giới hạn không liên quan đến gió lên hoạt tải tính lấy hướng gió vng góc với trục dọc cầu Cơng thức tính áp lực gió thẳng đứng: SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Pv = 0.00045 V2 Av Trong đó: Av = 15x 33= 495 m2 Trị số tải trọng thẳng đứng: Pv=0.00045x30.782x495x0.5= 105.52kN Do áp lực gió tác dụng thẳng đứng lên bề mặt mố khơng đáng kể ta tính áp lực gió tác dụng thẳng đứng lên KCN truyền xuống mố c Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ Tải trọng gió ngang Áp lực gió ngang tác dụng lên xe cộ lấy 1.5 kN/m, tác dụng theo hướng nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu đặt cách mặt đường 1.8 m Trị số tải trọng gió ngang tác dụng lên xe cộ: WLN = 1.5 33/2=24.75kN Tải trọng gió dọc Áp lực gió dọc tác dụng lên xecộ lấy 0.75 kN/m, tác dụng theo hướng nằm ngang, dọc với tim dọc kết cấu đặt cách mặt đường 1.8 m Vì mố đặt gối cầu di động nên ta có: WLD = kN 1.2.2.7 Tải trọng trọng lượng đất đắp Bảng 1.2.2.7.a.1.1.1.1 Bảng tính nội lực cho mặt cắt I-I trọng lượng đất đắp Tiết diện I-I Kết cấu Công thức P(KN) e(m) M(KN.m) Ps=b8.Stđ.γđ 610.85 580.31 1.Đất sau mố 0.95 0.00 0.00 2.Đất trước mố Ptr=0.5xb12.a12.c3.γđ -0.80 610.85 580.31 Tổng cộng 1.2.2.8 Áp lực đất a Áp lực ngang đất EH Sơ đồ tính tốn: EH Hình 1.2.2.8.a.1.1.1 Sơ đồ tính toán áp lực đất đảy ngang γ.H K.c5 EH= Cơng thức tính tốn: SVTH: NGUYỄN CƠNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong đó: GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY K = Ka tường chắn công xon K = K0 tường chắn trọng lực K0=1-sinj Ka sin ( j ) r sin sin( d ) sin( d ).sin( ) r 3.01 sin( d ).sin( ) Với Ka= 0.24 Tiết diện Áp lực ngang đất đắp lên tường P (kN) I -I 945.12 II - II 502.61 III - III 160.08 b Áp lực ngang hoạt tải sau mố LS Sơ đồ tính tốn: e (m) M (kNm) -2.216 -1.616 -0.912 -2094.39 -812.22 -145.99 LS Hình 1.2.2.8.b.1.1.1 Sơ đồ tính tốn áp lực ngang hoạt tải sau mố Cơng thức tính tốn: LS=K h eq γ H c5 (kN) Kết tính tốn áp lực hoạt tải sau mố LS: Tiết diện Áp lực ngang hoạt tải sau mố (LS) H (m) heq (m) LS (kN) M (kNm) I -I 5.540 0.827 282.331 -782.06 II - II III - III 4.040 2.280 1.047 1.440 260.627 202.207 -526.47 -230.52 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP c Tính áp lực đất mặt cắt IV-IV GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Hình 1.2.2.8.c.1.1.1 Sơ đồ tính tốn áp lực đất mặt cắt IV-IV B H Qy e Mx Tên tải trọng m m kN m k.Nm Phần 0.6 4.04 21.54 0.3 6.462 Áp lực ngang đất (EH) Phần 2.4 2.12 23.726 0.8 18.981 Tổng : 45.266 -25.443 Phần 0.6 4.04 7.678 0.3 2.303 Hoạt tải sau mố (LS) Phần 2.4 2.12 25.964 0.8 20.771 Tổng : 33.642 -23.075 1.2.2.9 Tổ hợp tải trọng mặt cắt a Mặt cắt đáy móng I-I SV SHx SHy SMx SMy kN kN kN kNm kNm Cường độ I 13819.18 3536.63 0.00 0.00 266.61 Cường độ II 10533.44 3042.55 112.65 237.08 3188.40 Cường độ III Sử dụng b Mặt cắt tường thân II-II 13076.59 10111.22 3423.70 2852.32 56.93 48.89 156.19 139.26 931.20 2437.17 Trạng thái giới hạn Trạng thái giới hạn Cường độ I Cường độ II Cường độ III SV SHx SHy SMx SMy kN 10714.02 7647.23 10021.48 kN 2834.88 2378.78 2730.63 kN 0.00 112.65 56.93 kNm 0.00 68.11 107.92 kNm 1331.70 4003.26 1939.10 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY SHx SHy SMx SMy kN 2388.11 kN 48.89 kNm 103.05 kNm 3022.03 SV SHx SHy SMx SMy Cường độ I Cường độ II Cường độ III kN 593.44 593.44 593.44 kN 593.98 240.12 513.10 kN - kNm - kNm -598.77 -195.36 -506.56 Sử dụng 474.75 362.29 - - -357.61 Trạng thái giới hạn SV kN Sử dụng 7726.01 c Mặt cắt tường đỉnh III-III Trạng thái giới hạn d Mặt cắt tường cánh IV-IV SV SHx SHy SMx SMy kN kN kN kNm kNm Cường độ I 126.77 78.54 Cường độ II 67.90 38.16 Cường độ III 113.32 69.32 Sử dụng 78.91 48.52 1.3 Tính tốn bố trí cốt thép cho mặt cắt 1.3.1 Nguyên tắc tính tốn 1.3.1.1 Tính tốn bố trí cốt thép chịu mômen uốn Cốt thép mặt cắt bố trí theo cấu tạo sau kiểm tra khả chịu Trạng thái giới hạn lực mặt cắt Nếu khơng đạt ta phải bố trí lại cốt thép Xác định chiều cao vùng chịu nén theo cơng thức mặt cắt chữ nhật ta có: a A s f y A s 'f y ' 0.85 f c' b c a 1 Xác định chiều cao vùng chịu nén thực: c 0.42 d S Kiểm tra hàm lượng thép tối đa: Tính mơmen kháng uốn danh định mặt cắt theo công thức mặt cắt chữ nhật: M n A s f y (ds SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG a a ) A s 'f y (ds ' ) 2 MSSV:5951010203 Trang: 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Mơmen kháng uốn tính tốn mặt cắt: Mr =φ.Mn Cơng thức kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu: Kiểm tra theo cường độ: Mr 1.33 tt M max min Kiểm tra hàm lượng thép: As f' 0.03 c Ag fy 1.1.1.1 Kiểm toán khả chịu cắt mặt cắt Cơng thức kiểm tốn: Vu φ Vn Vn1 Vc Vs Vp Vn min ' Vn2 0.25f c b vd v Vp Với: Vc 0.083 f c' b v d v Vs A v f yd v cotg cotg sin S Chọn tổng quát: = 2, = 900 ; = 450 1.3.1.2 Kiểm toán khả chống nứt mặt cắt Điều kiện kiểm toán: Các cấu kiện thiết kế cho ứng suất kéo cốt Z f s fsa min ;0,6f y 1/3 (d c A) thép chịu kéo TTGH sử dụng fsa phải thoả mãn: M tc fs A s j.d s Ứng suất cốt thép chịu kéo tính theo công thức: j = 1- k/3 Với k .n n 2..n SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG ; MSSV:5951010203 AS b.dS Trang: 17 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3.2 Kiểm toán mặt cắt chân tường thân (II-II) 1.3.2.1 Sơ đồ tính tốn, mặt cắt tính tốn a Sơ đồ tính tốn: GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Hình 1.3.2.1.a.1.1.1 Sơ đồ tính tốn mặt cắt chân tường thân b Mặt cắt tính tốn Hình 1.3.2.1.b.1.1.1 Mặt cắt tính tốn chân tường thân 1.3.2.2 Bố trí cốt thép chịu kéo a Tính diện tích cốt thép chịu kéo cần thiết Công thức xác định: As Mu 0.85f y d e Trong Mu: Mô men uốn tác dụng lên mặt cắt fy: Cường độ kéo chảy thép fy= 420 Mpa de: Chiều cao hữu hiệu mặt cắt Chọn de=0.9 xh=0.9 x1500=1350 mm b Sơ đồ bố trí cốt thép chịu kéo Bố trí cốt thép: Hình 1.3.2.2.b.1.1.1 Mặt cắt bố trí cốt thép tường thân SVTH: NGUYỄN CƠNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.3.2.3 Kiểm toán điều kiện chịu lực a Kiểm tốn khả chịu mơ men mặt cắt Bảng 1.3.2.3.a.1.1.1.1 Tổ hợp kết qủa kiểm toán khả momen mặt cắt Kí hiệu Muy h b Ag F n m ats ds As kN.m mm mm mm2 mm hàng mm mm mm2 Giá trị 1331.7 1500 1500 2.3E+0 22 100 75 1425 3.8E+0 a c Mny Mry Mr/ Mtt Pny Pry min 0.03fc/ fy 0.001 0.003 Kí hiệu Giá trị mm mm 41.74 49.9 c/ds 0.035 kN.m kN.m 22417.7 20175.9 Đạt KL 15.15 kN kN 4.71E+0 3.53E+0 Đạt Không Đảm bảo khả chịu lực b Kiểm toán khả chịu cắt Bảng 1.3.2.3.b.1.1.1.1 Tổ hợp kết khả chịu cắt mặt cắt Kí hiệu Vu bv dv kN mm mm 2834.8 1500 Kí hiệu n Avbt 108 mm2 độ Giá trị 0 90 Giá trị Sbt Avcan n As mm mm mm2 nhánh mm2 600 12 0.00 3.8E+04 Vc Vs VP Vn Vr độ kN kN kN kN kN 45 1.47E+0 0.0 0 14729.3 13256.4 0.5j (Vc+Vp) 0.1fc bv.dv 6.6E+0 4.9E+0 Kết luận Đạt Mặt cắt đảm bảo khả chịu cắt c Kiểm toán chống nứt Bảng 1.3.2.3.c.1.1.1.1 Tổ hợp kết khả chống nứt mặt cắt Mtc Z ats ds kN N/mm mm mm Giá trị 3022.03 30000 75 1425 6.79 100 Kí hiệu k j dc Abt A 0.6fy fsa fs mm mm2 mm2 kN/m2 kN/m2 kN/m2 Giá trị 0.144 0.952 0.25 0.2520 0.06 Kí hiệu 75 n=Es/Ec n As mm2 2.3E+06 2.25E+04 Kết luận 3.8E+04 0.0018 Đạt Mặt cắt đảm bảo điều kiện chống nứt SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.3.3 Kiểm toán mặt cắt chân tường đỉnh (III-III) 1.3.3.1 Sơ đồ tính tốn, mặt cắt tính tốn a Sơ đồ tính tốn: Hình 1.3.3.1.a.1.1.1 Sơ đồ tính tốn mặt cắt chân tường đỉnh b Mặt cắt tính tốn Hình 1.3.3.1.b.1.1.1 Mặt cắt tính tốn chân tường đỉnh 1.3.3.2 Bố trí cốt théo chịu kéo a Tính diện tích cốt thép chịu kéo cần thiết Công thức xác định: As Mu 0.85f y d e Trong Mu: Mô men uốn tác dụng lên mặt cắt fy: Cường độ kéo chảy thép fy= 420 Mpa de: Chiều cao hữu hiệu mặt cắt Chọn de=0.9 xh=0.9 x500=450mm b Sơ đồ bố trí cốt thép chịu kéo Bố trí cốt thép: Hình 1.3.3.2.b.1.1.1 Bố trí cốt thép mặt cắt chân tường đỉnh SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 20