TÍNH TOÁN SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 3

Gồm 5 nhịp 33 m liên hợp với bản bê tông cốt thép, trụ đặc thân hẹp ,mố tường BTCT

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 3 (Gồm 5 nhịp 33 m liên hợp với bản bê tông cốt thép, trụ đặc thân hẹp ,mố tường BTCT) 5.1Tính khối lượng của kết cấu nhịp :(cho 1 nhịp 33 m) 5.11 Tính toán tải trọng bản thân dầm chủ và hệ liên kết nhịp 33m: Mặt cắt ngang cầu: +Hệ liên kết ngang đặt cách nhau 4,3m để lợi dụng sườn tăng cường liên kết với dầm chính =>Khối lượng thép trên 1m dài dầm chủ g d có thể xác định theo công thức kinh nghiệm của giáo sư N.X.Xtoreletxki: l lbn R gbnKa g t o mcth d . .).1.( .) ( 0 δ γ η +− + = Trong đó : l: Chiều dài nhịp tính toán ; l= 33m R 0 : cường độ tính toán của thép ; R 0 = 19000(T/m 2 ) γ :Trọng lượng thể tích của thép ; γ = 7,85(T/m 3 ) δ :hệ số xét đến trọng lượng của hệ liên kết các dầm chủ ; δ = 0,11 a, b :các hệ số đặc trưng tùy loại kết cấu nhịp , ta có a = b =4,5 n h , n t :hệ số siêu tải của hoạt tải, tỉnh tải của mặt cầu và của các lớp mặt cầu n h = 1,4 ; n t =1,2 K o : tải trọng tương đương của tất cả các loại hoạt tải ô tô , người đi bộ kể cả hệ số phân bố ngang hệ số làn xe và hệ số xung kích K o = (1+µ).k 1/4 .β o .η ôtô + 0,4.η ng η ôtô ; η ng :Hệ số phân bố ngang của tải trọng của ô tô và của người được xác định bằng phương pháp nén lệch tâm (1 +µ ) :Hệ số xung kích được xác định như sau (1 +µ ) = 214,1 4.325,37 15 1 5,37 15 1 = + += + + o λ Với λ = 32.4 m :chiều dài đặt tải k 1/4 :tải trọng tương đương của một làn xe ôtô với đường ảnh hưởng tam giác đỉnh ở 1/4 nhịp : +với H30: )/(05,2 4/1 mTk = +với HK80: )/(85,4 4/1 mTk = β o : hệ số làn xe; β o = 0,9 η ôtô ;η ng :các hệ số phân bố ngang của ôtô và của người được xác định như sau : -Xác đinh hệ số phân bố ngang : Xuất phát từ giả thiết :do tỷ số B/L= 0,212<0,5 và có hệ liên kết ngang đặt cách nhau 4,3m do đó độ lớn theo phương ngang cầu lớn . Vì vậy ta tính hệ số phân bố ngang theo phương pháp nén lệch tâm .Ta tính hệ số phân bố ngang η cho dầm biên(dầm số 0) và cho dầm kế biên (dầm số 1) để xét cho dầm bất lợi nhất . ⇒ Hệ số phân bố ngang : Đối với dầm biên: ( ) 2,0 8,14,5.2 4,5 4 1 2 1 7,0 )8,14,5(2 4,5 4 1 2 1 22 2 2 2 1 1 22 2 2 2 1 1 −= + −=−= ′ = + +=+= ∑ ∑ i i a a n y a a n y Đối với dầm kế biên: ( ) ( ) 1,0 8,14,5.2 8,1.4,5 4 1 2 . 1 7,0 8,14,5.2 8,1.4,5 4 1 2 . 1 222 1 1 222 1 1 −= + −=−= ′ = + +=+= ∑ ∑ i i a aia n y a aia n y Ta vẽ đường ảnh hưởng của dầm biên : 1,9 2,7 Ñ.A.H R0 Ñ.A.H R1 0,875 0,7 0,4 0,1 0,2 0,375 0,833 0,75 0,73 0,43 0,283 0,86 0,7 0,433 0,166 0,1 0,26 1,9 2,7 0,82 0,75 0,73 0,47 0,33 0,30 0,019 o 1 2 3 k k vậy ta tính được hệ số phân bố ngang : + cuả dầm biên: ∑ = 2 1 oto η y k = ng η 2 1 ω 599,0 2 43,075,0 = + = oto η 082,26,0. 2 01,0 8,1. 2 1,04,0 8,1. 2 4,07,0 8,0. 2 7,083,0 = + + + + + + + = ng η 506,0 2 283,073,0 = + = HK η + cuả dầm kế biên: 769,0,0 2 019,03,047,075,0 = −++ = oto η 26,2125,1. 2 0166,0 8,1. 2 166,0433,0 8,1. 2 433,07,0 8,0. 2 7,082,0 2 1 = + + + + + + + == ωη ng 53,0 2 33,073,0 = + = HK η Vậy : K 0(H30) = 1,214.2,03.0,9.0,468 = 1,722(T/m) K ng = 0,4.2,26= 0,904(T/m) K 0(HK80) =1.4,85.1,0.0,53= 2,57 T/m -Ta đi tính toán trọng lượng phân bố trên 1m 2 các lớp mặt đường và của bản bê tông cốt thép mặt cầu +Thể tích bê tông bản mặt cầu : )(28,4733.15,0 2 7,04,0 .45,7.15,0 3 mV =       + += +Khối lượng bê tông bản mặt cầu : G = 47,28.2,5 = 118,22 (T) -Thể tích lan can , tay vịn : )(652,5)(5652000 )200.10.10.2.(15.225.3300.20.22.16).20.20.90( 33 mcm V == =++= Tổng khối lượng bê tông làm lan can tay vịn : G lctv = 5,652.2,5 = 14,13(T) ⇒ Khối lượng lan can tay vịn trên 1m dài cầu : g lc = 14,13/33 = 0,428 (T/ m) 90 Bệ(25x20)cm Thanh ngang TD 10x10(cm) Thanh đứng TD 20x20(cm) 220c m 20 +Khối lượng các lớp mặt cầu tính cho 1 nhịp 33m , tính tương tự như phương án 2 ta có : G tc lmc = 63,29(T) ⇒ Trọng lượng của bản mặt cầu và của các lớp mặt cầu trên 1m dài tính cho 1 dầm chủ )/(482,1 33.3 49,24,63 33.4 13,14 33.4 22,118 . mT ln Gi g mc =++== ∑ Với các số liệu như trên thì trọng lượng của 1 dầm chủ là : )/(36,033. 33.5,4).11,01(2,1 85,7 19000 482,1.5,4.2,157,2.5,4.4,1 mTg d =       +− + = ⇒ g lk = 0,11.0,36 = 0,039 (T/m) Vậy trọng lượng thép của 1 nhịp 35m gồm 7 dầm chủ là: G t =(0,36+0,039).33.4= 52,67,44(T) 5.12 Tính toán khối lượng mố : ( các kích thước mố như hình vẽ) TT HẠNG MỤC ĐƠN VỊ DIỄN GIẢI KHỐI. LƯỢNG GHI CHÚ I Tính toán khối lượng mố bên trái sông 1 Khối lượng tường cánh: m 3 V 1 = 2.[3,0.1,8 + 0,5 . 4,36 +1/2. (2,86 . 2,5)].0,3 6,69 2 Khối lượng Tường đỉnh : m 3 V 2 =2,16.0,4.7,2 6,22 3 Khối lượng Tường ngực m 3 V 3 = 4.1,0 .7,2 28,8 4 Khối lượng bệ mố m 3 V 4 = 1,5.2,5.7,2 27 5 Khối lượng đá kê : m 3 V 5 = 4.0,25.0,6.0,4 0,24 khối lượng bêtông của mố m 3 V m = 6,69 + 6,22 + 28,8 + 27 + 0,24 68,95 Trọng lượng của mố T G tc =V m .2,5 = 68,95.2,5 172,37 T G tt =G tc .1,1 = 172,37.1,1 189,6 III Tính toán khối lượng mố bên phải sông 1 Khối lượng tường cánh: m 3 V 1 = 2.[3,0.1,8 + 0,5 . 5,36 +1/2. (3,86 . 2,5)].0,3 7,74 2 Khối lượng Tường đỉnh : m 3 V 2 =2,16.0,4.7,2 6,22 3 Khối lượng Tường ngực m 3 V 3 = 4.1,0 .7,2 28,8 4 Khối lượng bệ mố m 3 V 4 = 1,5.2,5.7,2 27 5 Khối lượng đá kê : m 3 V 5 = 4.0,25.0,6.0,4 0,24 khối lượng bêtông của mố m 3 V m = 7,74 + 6,22 + 28,8 + 27 + 0,24 70 Trọng lượng của mố T G tc =V m .2,5 = 70.2,5 175 T G tt =G tc .1,1 = 175.1,1 192,5 5.13 Tính toán khối lượng trụ : TT HẠNG MỤC ĐƠN VỊ DIỄN GIẢI KHỐI. LƯỢNG GHI CHÚ I Khối lượng trụ cầu Tính cho cáctrụ 1 đến trụ 3 1 Khối lượng xà mũ m 3 V 1 =7,2.2,0.0,6 + 1/2.(7,2 + 8,0).0,7.2,0 16,2 2 Khối lượng đá kê m 3 V 2 =4.(1,4.0,6.0,25) 0,84 3 Khối lượng bệ trụ m 3 V 3 = 7,2.2,6.2,0 37,44 4 Khối lượng thân trụ m 3 V 4 = (2,6.1,6 + 3,14.0,8 2 ).4,0 24,67 khối lượng toàn trụ m 3 V= 16,2 + 0,84 + 37,44 + 24,67 79,15 Trọng lượng toàn trụ T G tc = 2,5.79,15 = 197,87 197,87 T G tt = 1,1.197,87 = 217,66 217,66 I Khối lượng trụ cầu Tính cho cáctrụ 1 đến trụ 4 1 Khối lượng xà mũ m 3 V 1 =7,2.2,0.0,6 + 1/2.(7,2 + 8,0).0,7.2,0 16,2 2 Khối lượng đá kê m 3 V 2 =4.(1,4.0,6.0,25) 0,84 3 Khối lượng bệ trụ m 3 V 3 = 7,2.2,6.2,0 37,44 4 Khối lượng thân trụ m 3 V 4 = (2,6.1,6 + 3,14.0,8 2 ).6,3 38,86 khối lượng toàn trụ m 3 V= 16,2 + 0,84 + 37,44 + 38,86 93,34 Trọng lượng toàn trụ T G tc = 2,5.93,34 233,35 T G tt = 1,1.233,35 = 256,685 256,685 5.2 Tải trọng tính toán ở cao trình đáy mố : Tải trọng truyền xuống cao trình đáy mố gồm (mố phía phải và phía trái bờ sông): - Tỉnh tải :Tải trọng bản thân mố, và tải trọng do kết cấu nhịp truyền xuống - Hoạt tải :Tải trọng do đoàn xe tiêu chuẩn H30 , đoàn người q= 400kg/m 2 hoặc hoạt tải do xe đặc biệt HK80 truyền xuống . +Tải trọng bản thân mố : G 1 = 189,6 (T) +Trọng lượng do kết cấu nhịp truyền xuống : *Trọng lượng dầm thép và hệ liên kết: G t =52,67.1,1 = 57,94(T) *Trọng lượng các lớp mặt cầu : G lmc = 63,29.1,5=94,94(T) * Trọng lượng bản bê tông cốt thép bản mặt cầu: G bmc = 118,22.1,1=130,04 (T) *Khối lượng lan can tay vịn G lctv =14,13.1,1= 15,54(T) ⇒ G kcn = 57,94 +94,94 +130,04+15,54 =298,46(T) Như vậy tỉnh tải truyền xuống mố có giá trị là G tt = G 1 + 2 1 G kcn + M bờn trỏi ( m 1 ) G tt = 189,6 + 2 1 .298,46 = 338,83(T) + M bờn phi ( m 2) G tt = 217,47 + 2 1 .298,46 = 366,7(T) + Ti trng do on xe tiờu chun H30 v on ngi truyn xung : P ụtụ =n h .(1+à) .m. o .k t. Trong ú : - n h : H s siờu ti : n h =1,4 - (1+à) = 1,214 :H s xung kớch - m: s ln xe ; m = 2 (ln ) - o : H s ln xe , o = 0,9 - K t : H s ti trng tng ng ph thuc vo chiu di xp ti v v trớ ng nh hng vi =32,4 (m) . ng nh hng nh mt u Tra bng v ni suy cú K t = 2,47(T/m) - : Din tớch ng nh hng ,cú = 16,2m 2 - q n : Ti trng on ngi ; q n = 400kg/m 2 Ti trng do on xe tiờu chun H30 v on ngi truyn xung m l : P ụtụ =1,4.1,214.2.0,9.2,47.16,2 = 122,4(T) + Ti trng do on ngi truyn xung P ng =1,4.7.0,4.16,2 = 63,5(T) +Ti trng tớnh toỏn do xe c bit HK80 truyn xung m : P XB = 1,1. k t . Vi k t l ti trng tng ng tra bng v ni suy cú k t = 4,57(T/m) P XB =1,1 .4,57.16,2 = 81,43(T) Vy ti trng do hot ti truyn xung m : P h = max { P ụtụ ,P XB , P ng } = P ụtụ = 122,40 (T) Vy ti trng tớnh toỏn cao trỡnh ỏy m: + M bờn trỏi sụng ( m1) N = G tt + P h = 338,83 + 122,40 =461,21 (T) + M bờn phi sụng (m 2) 32.4 1 + ahR g [...]... cầu M400 m3 5 47,28 236 ,4 Lớp -B.tơng lớp đệm tạo dốcM250 m3 5 9 ,3 34,65 mặt -Lớp phòng nước 1cm m3 5 2 ,31 11,55 cầu -Bêtơng lớp bảo vệ 3cm M250 m3 5 6, 43 34,65 -Bêtơng Nhựa 5cm (Dmax 20cm) m2 5 11,55 57,75 m3 5 5,65 28,26 -Cốt thép trong lctv(HL120kg/m3) tấn 5 0,678 3, 34 -Cọc BTCT (35 *35 )cm l=20m cọc -Đá hộc xây (20cm) m3 2 175 35 0 -Bê tơng đá 4*6 chân khay m3 2 13 26 -Dăm sạn đệm dày 10cm m3 2 84.1... 3: Cầu dầm thép liên hợp 5x33m Cấu Đ.Vị tính Số Lượng Đơn vị Tồn bộ chú -Đào đất hố móng cấp 3 m3 2 62,1 124,2 -Bêtơng bệ móng M 250 m3 2 27 54 -Bêtơng tường đỉnh M 30 0 m3 2 6,22 12,44 Mố -Bêtơng tường ngực M 30 0 m3 2 28.8 57,6 cầu -Bêtơng tường cánh M 30 0 m3 2 6,69 13, 38 -Bêtơng đá kê gối M300 m3 2 0,24 0,48 -Cốt thép trongmố(HL 110kg/m ) tấn 2 7,5 15,12 -Cốt thép đá kêgối(HL 150 kg/m3) tấn 2 0, 036 ... kiện Hạng mục cơng việc và Vật liệu 3 K.lượng K.lượng Ghi m3 4 84,64 33 8,56 -Bêtơng bệ móng trụ M250 3 m 4 37 ,44 149,76 -Bêtơng xà mũ M300 m3 4 16,2 64,8 Trụ -Bêtơng thân trụ M300 m3 4 28,21 112,87 cầu -Bêtơng đá kê gối M300 m3 4 0,84 3, 36 -Cốt thép trongtrụ(HL 60kg/m3) tấn 4 4,47 17,87 -Cốt thép đá kê gối(HL 150kg/m3) tấn 4 0,126 0,504 Kết -Thép làm dầm CT3 tấn 5 47,5 237 ,6 cấu -Thép liên kết tấn 5 5,15... hạt min 3, 86 3, 11 3, 0 9 ,33 Cát hạt trung 8,25 6, 23 6 ,34 39 ,49 Các lớp đất Tổng 50,71 - Tính Ri: Lo = 11,55 m => Tra bảng ta được Ri =412,4 (T/m2) Ap dụng cơng thức trên ta tính được : Pđn = 0,7x [1x1 x 1,4 x 50,71 + 1x 0,1225 x 412,4]= 85,09 (T) chọn Pđn = 85,09 T để tính cọc cho trụ 4 N n = β P ân = 1,2 718,02 85,09 = 10,02cọc => chọn n = 10 cọc SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC CHO TRỤ SỐ 1 ,2 ,3, 4 5 .3 Tính tốn... 114,10 T để tính cọc cho trụ 2 N n = β P ân 679 = 1,4 114,1 = 8 ,33 cọc => chọn n = 10 cọc 5.2.5 Trụ 3 Z1 =2,45 m SẸ D 3, 25 T Y Z2=5,04 m CẠ HẢ MIN D 3, 75 m T T Y Z3=10,45 m CẠ HẢ TRUNG D 7 ,31 m T T Y n Kết quả tính tốn τ ∑ l i= 1 i i ở bảng sau : Zi (m) li( m ) τi liτ i Sét cứng 2,45 1,6 4,5 7,2 Cát hạt min 5,04 3, 57 5,62 20,06 Cát hạt trung 10,45 7 ,31 6,62 48 ,39 Các lớp đất Tổng - Tính Ri: Lo = 13, 15 m... 138 ,32 ) t y th + II y tâ = + = J th J td 5101471,6 32 02994 = 771,21(kg / cm 2 ) t Ta thấy σ th  Ru = 2000(kg / cm 2 ) ⇒ Đạt u cầu -Ứng suất mép dưới dầm thép: d σ th = M I d M II d 186,06.10 5 74,94 38 0,22.10 5. 138 , 23 y th + y tâ = + = 19 13, 76(kg / cm 2 ) J th J td 5101471,6 32 02994 d Ta thấy σ th  Ru = 2000(kg / cm 2 ) ⇒ Đạt u cầu 5.4 Tổng hợp khối lượng phương án 3 Bảng : khối lượng phương án. .. của cọc là 8 m Z1 =3, 16 m Sẹ d 4,42 m t y Z1=6,16 m Z2=8,95 m Cạ hảmin d 3, 48 m t t y Cạ hảtrung d 2,56 m t t y n Kết quả tính tốn τ ∑ l i= 1 i i ở bảng sau : Zi (m) lI ( m ) τi lIτ i Sét cứng 3, 16 2,52 4,85 12,22 Cát hạt min 6,16 3, 48 4 13, 92 Cát hạt trung 8,951 2,10 6 ,35 13, 3 Các lớp đất Tổng 39 ,44 - Tính Ri: Lo = 9.6 m => Tra bảng ta được Ri = 39 6 (T/m2) Ap dụng cơng thức trên ta tính được : Pđn =... 2,18 1,06 4 ,3 4,56 Cát hạt min 4, 93 4, 43 4 17,72 Cát hạt trung 9,28 728 6,05 44,04 Các lớp đất Tổng 66,26 - Tính Ri: Lo = 13, 15 m => Tra bảng ta được Ri = 425,2 (T/m2) Ap dụng cơng thức trên ta tính được : Pđn = 0,7x [1x1 x 1,4 x 66,26 + 1x 0,1225 x 425,2]= 101 ,39 (T) chọn Pđn = 101 ,39 T để tính cọc cho trụ 1 N n = β P ân 679 = 1,4 101 ,3 = 9 ,38 cọc => chọn n = 10 cọc 5.2.4 Trụ 2 Z1 =2 ,34 m SẸ D 2,99... ω+1,1.ηXB k td ω Trong đó :Ktđ :tra bảng ứng với λ = 32 ,4 m ⇒ Ktđ = 4,57 (T/m) tt ⇒ M 1 / 2 = 0,84. 131 ,22 + 1,1.0 ,33 .4,57. 131 ,22 = 32 7,906(T m) Vậy chọn Mmax = 186,06 + 38 0,12 = 566,18(T.m) 5 .33 .Chọn tiết diện dầm chủ : ∗ Chiều cao dầm chủ xác định theo 3 điều kiện sau: - Theo kinh nghiệm 1 1 h = ( ÷ )l = (220 ÷ 132 ) (cm) 15 25 Theo điều kiện kinh tế : hkt = A3 M max Ru Trong đó : A: Hệ số ⇒ chọn A = 5,5... MIN D 4,4 m T T Y Z3=11 m CẠ HẢ TRUNG D 7, 23 m T T Y n Kết quả tính tốn τ ∑ l i= 1 Các lớp đất Sét cứng i i ở bảng sau : Zi (m) li( m ) τi liτ i 2 ,34 1,7 3 3,99 Cát hạt min 5,19 4,4 5,62 24,7 Cát hạt trung 11 7, 23 6,64 48 Tổng 79,48 - Tính Ri: Lo = 12,79 m => Tra bảng ta được Ri = 422 ,32 (T/m2) Ap dụng cơng thức trên ta tính được : Pđn = 0,7x [1x1 x 1,4 x 79,48 + 1x 0,1225 x 422 ,32 ]= 114,10 (T) chọn . tc =V m .2,5 = 68,95.2,5 172,37 T G tt =G tc .1,1 = 172,37.1,1 189,6 III Tính toán khối lượng mố bên phải sông 1 Khối lượng tường cánh: m 3