thiết kế cầu Bà Lớn, chương 23 doc

Chương 23: BẢNG TỔNG HP NỘI LỰC P tt (T) P tt (T) M (Tm) S T T Tải trọng P tc (T) Hệ số hoạ t tải n < 1 Tổ hợp chính Hệ số hoạ t tải n < 1 Tổ hợp phụ Cán h tay đoàn (m) Tổ hợp chính Tổ hợp phụ 1 Tónh tải mố: - Tường trước - Tường cách - Vai kê - Đá kê gối và gối cầu - Bệ cọc 99.807 6.390 10.58 3.024 2.053 77.760 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 109.787 7.029 11.638 3.326 2.258 85.536 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 89.827 5.751 9.522 2.722 1.848 69.984 0.6 2.56 0.9 0 0 31.586 4.217 24.376 2.993 17.983 3.451 12.082 2.450 2 Tónh tải nhòp - Lớp phủ mặt cầu (9m) - Lan can và lề bộ 160.39 4 35.578 8.919 1.5 1.1 1.1 190.665 53.367 9.811 127.487 0.9 0.9 0.9 144.354 32.020 8.027 104.307 0 0 0 hành - Dầm chủ 115.89 7 3 Tónh tải bản quá độ 17.280 1.1 19.008 0.9 15.552 0.9 17.107 13.997 4 Hoạt tải H30 79.083 1.4 110.716 1.1 2 88.573 0 5 Hoạt tải XB80 75.445 1.1 82.990 0.9 67.910 0 6 Người đi 14.490 1.4 20.293 1.1 2 16.229 0 7 p lực ngang của đất - Tính với  = 30 0 - Tính với  = 40 0 34.002 22.157 1.2 40.802 0.9 19.941 1.09 2 1.09 2 - 44.556 - 21.776 8 H30 trên bản truyền xuống 2.1 1.1 2 2.352 0.9 2.117 9 Lực hãm đoàn xe H30. 9.0 1.1 2 10.08 1.63 8 16.511 BẢNG TỔ HP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN ( mặt cắt I - I) Tổ hợ p Tải trọng Lực đứng (T) Lực ngang (T) Momen t (Tm) I 1 2 3 4 5 6 7 Tổ hợp tải trọng chính - Tónh tải mố - Tónh tải nhòp - H30 trên nhòp - XB trên nhòp - Người trên nhòp - p lực đất (Tính với  = 30 0 ) - Bản quá độ 109.787 190.665 110.716 82.990 20.293 19.008 40.802 31.586 0 0 0 0 - 44.556 17.107 I a (1) + (2) + (3) + (5) + (6) + (7) 450.469 40.802 4.137 I b (1) + (2) + (4) + (6) + (7) 402.450 40.802 4.137 II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tổ hợp tải trọng phụ - Tónh tải mố - Tónh tải nhòp - H30 trên nhòp - Người trên nhòp - p lực đất (Tính với  = 40 0 ) - Bản quá độ - Lực hãm H30 phía sông - Lực hãm vào đường - Hoạt tải vào vai kê 89.827 144.354 88.573 16.229 2.352 19.941 10.08 - 10.08 17.983 0 0 0 - 21.776 13.997 - 16.511 16.511 2.177 II a (1) + (2) + (3) + (4) + (5) + (6) + (7) 338.983 30.021 -6.307 II b (1) + (2) + (3) + (4) + (5) + (6) + (8) + (9) 341.335 9.861 28.892 IV/ Tính toán tường trước (Mặt cắt I - I). 4.1./ Tính cho 1 mét dài theo phương ngang cầu. SƠ ĐỒ TÍNH Tải trọng tính toán tường trước mố gồm có: + Tónh tải bản thân. + Tónh tải vai kề. II II x y E N M P R b V + Tónh tải và hoạt tải trên bản quá độ truyền xuống vai kê . + p lực ngang của đất. * Tổ hợp tải trọng tác dụng vào tường trước mố tại mặt cắt II – II như sau: + Tónh tải bản thân tường trước. = 0.3  1.775  2.4 = 0.533 Tấn. + Vai kê: = 0.25 0.3 2.4 + 0.250.30.52.4 =0.27 Tấn. + Bản quá độ: = 3  0.2  2.4 = 1.44 Tấn. Hoạt tải H30 ruyền xuống vai kê. Tấn .12 30  H B R + p lực ngang của đất.  = 30 0  E = 0.5  1.775 2  0.333 1.6 = 0.839 Tấn  = 40 0  E = 0.5  1.775 2  0.2171.6 = 0.547 Tấn. BẢNG TỔNG HP NỘI LỰC ( mặt cắt II - II) Tải trọng tiêu chuẩn Tải trọng tính toán Moment (Tm) Tổ hợp Tải trọng P H P H Cánh tay đoàn (m) M tc M tt I 1 2 3 4 Tổ hợp tải trọng chính - Tường trước - Vai kê - Bản quá độ - p lực ngang của đất (  = 30 0 ) 2.243 0.533 0.270 1.440 0.839 0.839 2.611 0.586 0.297 1.728 1.007 1.007 0 0.3 0.3 0.592 0.016 0 0.081 0.432 - 0.497 0.011 0 0.089 0.518 - 0.596 II 1 2 3 Tổ hợp tải trọng phụ - Tường trước - Vai kê - Bản quá độ 4.343 0.533 0.270 1.440 0.574 4.329 0.480 0.243 1.296 0.631 0 0.3 0.3 0.803 0 0.081 0.432 0.522 0 0.073 0.130 4 5 - p lực ngang của đất ( = 40 0 ) - H30 truyền xuống vai kê 2.1 0.574 2.31 0.631 0.592 0.3 - 0.340 0.63 - 0.374 0.693 4.2./ Tính toán và bố trí cốt thép chòu lực : Để thiên về an toàn ta chọn trường hợp mố chòu áp lực đất bất lợi nhất để tính. M max = 0.596 Tm Tường trước mố sử dụng bê tông Mac 300 có: R n = 130 KG/cm 2 . Thép sử dụng thép loại A III có gờ có: R ct = 3600 kG/cm 2 , E t = 2.1.10 6 kG/cm 2 . Ta có công thức tính diện tích thép. t tt ct Rh M F   0 max 8.0 h 0 : chiều cao làm việc có hiệu quả của tường trước. h 0 = 30 – 2  3 = 24 cm  2 cm. . 8620 3600 24 8 0 105960 5    ct F Ta đặt theo cấu tạo chọn 512 có diện tích F ct = 5.65 cm 2 Bố trí làm hai lớp lưới ô vuông cách nhau 20 cm. 4.3./ Tính duyệt cường độ (M gh > M tt ). kG.cm . .M cm . gh 470901 2 561 24561100130 561 130100 6553600 2 0                       n ctct ngh Rb FR x x hxbRM M gh = 470901 kG.cm > M tt = 59600 kG.cm. Vậy tiết diện bảo đảm về mặt cường độ. 4.4./ Tính duyệt độ mở rộng vết nứt (Theo trạng thái giới hạn 3) Bố trí cốt thép có gờ nên khi tính duyệt vết nứt ta có công thức :     2 r 2' gh ' t ' cm F ; . kG/cm. M ;Với cm. 10803602161008 2 6 9523793600 470901 104970 0203 5 2                  d db dn F R R M M RFFZ M aR E a ii r r ct gh tc t ctctct tc nr t t n     n i  d i = 5  1.2 = 6 cm cmR r 180 6 1080  với bê tông Mac 300 có  2 = 0.5 Vậy cm . . . 3 6 10641318050 10 1 2 952379 3   n a  a n = 0.003641 cm < {a n } = 0.02 cm Thoả mãn điều kiện  tường trước mố bảo đảm yêu cầu về độ mở rộng vết nứt. V/ TÍNH TOÁN TƯỜNG CÁNH : Tường cánh chỉ chòu áp lực ngang của đất tác dụng (giống như tường trước), và kích thước tường cánh không lớn nên ta bố trí theo cấu tạo, vẫn dùng thép 12 với khoảng cánh a = 20 cm đan thành lưới ô vuông bố trí 2 lớp giống như tường trước . VI/ TÍNH VAI KÊ : 6.1./ Tính toán tải trọng truyền xuống vai kê trên 1 mét dài theo phương ngang cầu. Khi tính toán ta coi vai kê như ngàm cong xon, vậy ta có sơ đồ tính. - Trọng lượng vai kê tính toán: Tm M tấn. tt 1 04501502970 2670 1   tt P - Trọng lượng bản quá độ và lớp phủ trên bản quá độ truyền xuống vai kê. tấn.7281 2  tt P - Tải trọng H30 trên bản quá độ truyền xuống vai kê. Tm . 3470150312 312 3 3   tt tt M P tổng tải trọng tính toán truyền vào 1 mét dài (theo phương ngang cầu) vào vai kê là: M = M 1 + M 2 + M 3 = 0.267 + 0 + 0.347 = 0.614 Tm Tấn 3422347072812670 321  tttttt PPPP 6.2./ Bố trí thép: Cốt thép chòu lực bố trí 512 theo 1 mét dài a = 20 cm, cốt thép cấu tạo chọn 10, a = 20 cm. 6.3./ Tính duyệt cường độ : Ta tính theo công thức: Q gh = K 0  R n  b  h Trong đó: h : chiều dày vai kê = 30 cm b : chiều dài theo 1 mét dài = 100 cm. R n : cường độ chòu nén dọc trụ của bê tông = 130 kG/cm 2 . Với bê tông mác 300 có K 0 = 0.35 Thay vào công thức trên ta được: Q gh = 0.35  130  30  100 = 136500 kG.  Q gh = 136500 kG > 2047 kG. Vậy vai kê bảo đảm yêu cầu về cường độ. [...]... theo phương dọc cầu y B 1 8   0 9 m 2 2 m : hệ số ổn đònh = 0.8   M  6.307  0.021  m  0.8 y  N 0.9  338.983  Đảm bảo yêu cầu về điều kiện ổn đònh lật của mố cầu V./ TÍNH TOÁN BẢN QUÁ ĐỘ(Bản giảm tải) : Bản quá độ bằng bêtông cốt thép đổ tại chỗ, dùng bêtông mác 300 Một đầu kê lên tường trước, đầu kia kê lên khối đá hộc xây trên đất nền Chiều dài bản quá độ l = 3m (hướng dọc cầu) Bề rộng bản... bêtông cốt thép đổ tại chỗ, dùng bêtông mác 300 Một đầu kê lên tường trước, đầu kia kê lên khối đá hộc xây trên đất nền Chiều dài bản quá độ l = 3m (hướng dọc cầu) Bề rộng bản quá độ b =•11.9m (hướng ngang cầu) Bề dày h = 0.2m 5.1./Tính nội lực : Coi bản quá độnhư dầm giản đơn kê trên 2 gối tựa, tải trọng tác dụng lên 1m rộng bản gồm: Trọng lượng bản thân q1 = 30.212.4 = 1.44 T/m Lớp đất đắp trên bản . ước theo phương dọc cầu. m. . 90 2 81 2  B y m : hệ số ổn đònh = 0.8 800210 98333890 3076 . M      m Ny  Đảm bảo yêu cầu về điều kiện ổn đònh lật của mố cầu. V./ TÍNH TOÁN BẢN. 0.5 Vậy cm . . . 3 6 10641318050 10 1 2 9 5237 9 3   n a  a n = 0.003641 cm < {a n } = 0.02 cm Thoả mãn điều kiện  tường trước mố bảo đảm yêu cầu về độ mở rộng vết nứt. V/ TÍNH TOÁN. trọng tính toán truyền vào 1 mét dài (theo phương ngang cầu) vào vai kê là: M = M 1 + M 2 + M 3 = 0.267 + 0 + 0.347 = 0.614 Tm Tấn 34 2234 7072812670 321  tttttt PPPP 6.2./ Bố trí thép: Cốt