Đồ Án Thiết Kế Cầu Dầm Chữ I Giản Đơn BTCT Ứng Suất Trước 5 Nhịp 28m (Kèm Bản Vẽ CAD)

Lớp BTN dày 7cm có khối lượng trên 1m dài là : Vì không có dãi phân cách cứng nên ta thiết kế lan can tay vịn cần chống lại lực va của xe cộ khi có sự cố trên cầu, các thông số kỹ thuật

PHẦN 1 THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG MỞ ĐẦU:

ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỊA PHƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN

M.1.4 Đi ều ki ện cung c ấp vật l iệu, nhân công:

Nguồn nhân công l ao động khá đ ầy đủ, l ành nghề, đảm bảo thi công đúngtiến độ công việc Các vật liệu địa phương( đá, cát ) có thể t ận dụng trong quátrình t hi công

M.2 Các c hỉ ti êu kỹ thuật:

- Cầu vượt sông cấp VI

- Khẩu độ cầu: Lo = 132 m

- Khổ c ầu: 8,0 + 2×1,25 (m)

- Tải trọng t hiết kế: HL93 + tải trọng đoàn người: 3,3 kN/m2

M.3 Đề xuất các phương án vượt

sông: M.3.1 Giải pháp chung về kết

M.3.2 Đề xuất các phương án vượt sô ng:

M.3.2.1 Phương án 1: Cầu dầm đơn gi ản BTCT thường (7 nhịp 20 m)

Khẩu độ tính toán: tt 7 20 2 1 6 1,6 128, 4

o

L        m Khẩu độ tính toán Loyc = 132 m

Kiểm tra điều kiệ n: 128, 4 132 0,027 2,7% 5%

Kiểm tra điều kiệ n: 131.6 132 0,003 0,3% 5%

CHƯƠNG I CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÍTÔNG CỐT THĨP ỨNG SUẤT TRƯỚC

Lớp bê tông nhựa dày 7cm Lớp phòng nước dày 1cm Lớp đệm dày 4 cm Lớp bảo vệ 3 cm

Hình 1.1.1: Mặt cắt ngang mặt cầu.

Chiều rộng phần xe chạy 8 (m)

Chiều rộng phần người đi bộ 2x1,25 (m)

Bố trí lề người đi bộ cùng mức với mặt đường xe chạy ta dùng vạch sơn rộng 25cmChiều rộng cột lan can lă : 50 cm

Chiều rộng bản mặt cầu xâc định :

Bmc = 8 + 2x1,25 + 2x0,25 + 2x0,5 = 12 (m)

1.1.1 Bản mặt cầu

a Số liệu chọn:

Theo 22 TCN272-05 chiều dăy tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm

Ở đđy ta chọn 200 mm (c hiều dăy lớp c hịu lực)

Chiều dăy c âc lớp còn lại chọn như sau:

+ lớp đệm có tâc dụng tạo phẳng vă độ dốc ngang cầu 2% dăy trung bình 40 mm.+ lớp phòng nước có bề dăy 10 mm

+ lớp bảo vệ có bề dăy 30 mm

+ lớp bítông nhựa dăy 70 mm ( qui đị nh từ 50-70 mm)

Về việc nghiíng t ạo độ dốc nước chảy 2% của bản mặt c ầu có thể được tiến hănhbằng việc cho chính gối của câc dầm I kí lín trụ hoặc mố mă khô ng c ần tạo độchính ngay trín bản mặt cầu

b Tính toân câc thông số sơ bộ :

Dung trọng của bítông ximăng lă 2,4 T/m3

Dung trọng của bítông nhựa lă 2,25 T/m3

Dung trọng của cốt thĩp lă 7,85 T/m3

Trang 3

b.1.Tính toán trọng lượng bản mặt cầu.

Lượng cốt thép trung bình trong 1m3 thể tích bêtông là 2 KN/m3

Trọng lượng của cốt thép trong bản mặt cầu tính cho một nhịp dầm:

81,816 ×2= 163,632 KN

Thể tích cốt thép trong bản bản mặt cầu là:

163,632

2,1257,85 9,81  m3

Vậy thể tích của bê tông bản mặt cầu là: 81,816 -2,125=79,691 m3

Trọng lượng bê tông bản mặt cầu:

79,691 ×2,4×9,81=1876,245 KN

Vậy trọng lượng bản mặt cầu một nhịp dài 34 m là:

DCBMC =1876,245 +163,632 =2039,88 KN

b.2 Tính toán trọng lượng các lớp phủ mặt cầu.

Lớp BTN dày 7cm có khối lượng trên 1m dài là :

Vì không có dãi phân cách cứng nên ta thiết kế lan can tay vịn cần chống lại lực va của

xe cộ khi có sự cố trên cầu, các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ: (mm)

Trang 4

Hình 1.1.2:Kích thước lan can tay vịn.

Với diện tích phần bệ Ab = 0,175m2 , liên tục ở 2 bên cầu

Diện tích phần trụ : At = 0,06m2 ,các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 14 trụ

Thể tích lan can Vp= 0,175×2×28+0,06×14×2 = 11,48 m3

Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %

Ta có thể tích cốt thép trong lan can : Vsp = Vp×kp = 11,48×1,5% = 0,172 m3

Khối lượng cốt thép trong lan can là: Gsp = Vsp×γs = 0,172 ×7,85 = 1,35 T

Thể tích BT trong lan can: Vcp = Vp – Vsp = 11,48–0,172=11,308 m3

Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp×γc = 11,308 ×2,4 = 27,14 T

Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp =1,35+27,14 = 28,49 T

Khối lượng tay vịn: Gtv =0,0521,82,4134= 1,76 (T)

Khối lượng lan can tay vịn cho 1nhịp : GLC= Gsp+Gcp+Gtv

giữa dầm đầu dầm

Hình 1.1.4:Kích thước dầm ngang.

1.1.4.2 Tính toán thông số sơ bộ :

Các thông số dầm ngang được thể hiện ở hình trên

Bề dày dầm ngang là 20cm

Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí nhịp dầm : 1,947 m2

Diện tích mặt cắt ngang dầm tại vị trí đầu dầm : 1,862 m2

Thể tích 1 dầm ngang tại vị dầu dầm : 1,862×0,2 = 0,372 m3

Thể tích 1 dầm ngang tại vị nhịp dầm : 1,947× 0,2 = 0,389 m3

=> Tổng thể tích dầm ngang : 0,372×10 + 0,389×5 = 5,665 m3

Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là khb = 2%

Suy ra : thể tích cốt thép : Vshb = khb.Vhb = 0,02×5,665 = 0,1133 m3

Khối lượng cốt thép trong dầm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,1133×7,85= 0,889 T

Thể tích bê tông trong dầm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 5,665–0,1133=5,5517 m3

Khối lượng bê tông trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 5,5517×2,4=13,324 T

Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb = 0,889+13,324=14,213 T (mộtnhịp 28m.)

Trọng lượng toàn bộ dầm ngang là:

Kích thước dầm chủ được thể hiện như sau: đơn vị (mm).

Mặt cắt ngang dầm tại vị trí L/2 Mặt cắt ngang dầm tại vị trí trên gối

Hình 1.1.4:Mặt cắt ngang dầm chủ.

1.1.5.2 Tính các thông số sơ bộ :

Diện tích mặt cắt ngang giữa dầm : Ag = 0,482 m2

Diện tích mặt cắt ngang tại đầu dầm : A’

Trong dầm chính thì lượng thép chiếm khoảng 2 KN/m3

Suy ra : Trọng lượng thép trong 1 dầm chủ : 15,143 x 2 = 30,286 KN

Thể tích của thép trong dầm : 7,85 9,8130, 286

 =0,393 m3

Suy ra thể tích thực của bêtông : 15,143 – 0,393 = 14,75 m3

Trọng lượng thực của bêtông : 14,75 × 2,4 × 9,81 = 347,274 KN

Trang 7

Suy ra khối lượng 1 dầm chủ : 30,286 +347,274 = 377,56 KN

Chọn mố chữ U có các kích thước cho như trên hình vẽ sau:

a.Theo phương dọc cầu

Do chiều dài nhịp lnhip = 28m nên chọn b0 = 80 cm

Mố đổ toàn khối với cùng Cấp bê tong nên chọn: b m b t 50 100 150  cm

500 1500

Hình 1.1.5:Mặt cắt đứng thân mố.

b.Theo phương ngang cầu

Trang 8

Do các dầm chủ phân bố đều trên toàn bề rộng mặt cầu Mà mố làm nhiệm vụ kê đỡ kết cấu nhịp, nên chọn bề rộng của mố bằng bề rộng toàn cầu, đảm bảo cho mố dủ rộng kê đỡ toàn bộ các dầm chính.

Hình 1.1.6:hình chiếu bằng mố.

Tính khối lượng mố như sau:

Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab-Vsab = 157,428 -3,008 =154,42 m3

Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc = 154,42×2,4= 370,608 T

Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab =370,608+23,614= 394,222 T

Tính toán với trụ P1.

Kích thước trụ được xác định dựa vào chiều dài nhịp.Chi tiết trên hinh vẽ:

Trang 10

Hình 1.1.7:Kích thước chi tiết trụ.

Tính toán tương tự với trụ P2 ta được khối lượng của trụ P2 và P3

Bảng tổng kết khối lượng của kết cấu phần dưới :

Bảng 1.1.1: Kết quả tính toán trọng lượng mố và trụ.

1.1.8.Tính toán số lượng cọc trong mố và trụ cầu:

1.1.8.1 Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

b)Hoạt tải tác dụng lên mố:

Lần lượt chất tải lên nhịp 28m theo sơ đồ bên dưới, ta tính được hoạt tải tác dụng lên

mố cầu Hoạt tải thiết kế là HL93+PL=3,3 KN/m2

Pht – áp lực do hoạt tải ở phần trên tác dụng lên mố

Ta có chiều dài tính toán của nhịp: Ltt = Lnhip - 2a = 28–2.0,4 = 27,2 m

Hình 1.1.8:đường ảnh hưởng lực cắt tại gối.

Hoạt tải do xe tải 3 trục và 2 trục thiết kế với tải trọng làn và đoàn người :

Pht3truc = ×[ γLLm.n9,3ωLL + γLL×m.n×(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + +γPL×2T

PLωPL] = 1906,51 (KN)

Pht2truc = ×[γLLm.n9,3 ωLL +γLL×m.n×(110y4+110y5)(1+IM) +

+γPL×2T×PL× ωPL] = 1727,33 (KN)

Trang 12

ω: diện tích đường ảnh hưởng : ωLL = ωPL = 13,6 m2.

Ta có : Pht = max(Pht3truc,Pht2truc )= 1906,51 (KN)

Vậy suy ra tổng tải trọng tác dụng lên mố cầu là :

Hình 1.1.9: Đường ảnh hưởng lực cắt tại gối giữa.

Pht3truc = ×[ γLLm.n9,3ωLL + γLL×m.n×(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + +γPL×2T

PLωPL] = 2575,51(KN)

Hoạt tải do xe tải 2 trục + tải trọng làn và đoàn người :

Pht2truc = ×[γLLm.n9,3 ωLL +γLL×m.n×(110y4+110y5)(1+IM) +

+γPL×2T×PL× ωPL] = 2219,38 (KN)

Bảng 1.1.2:Kết quả tính toán tải trọng lớn nhất tác dụng lên trụ P1 và P4.

Tính toán tương tự với trụ P2 và P3 ta được kết quả sau:

Bảng 1.1.3:Kết quả tính toán tải trọng lớn nhất tác dụng lên trụ P2 và P3.

a)Sức chịu tải của cọc ở mố:

Chọn cọc đóng BTCT kích thước (35x35)cm, cấp bền B30

Dự kiến chiều dài cọc là: 16 m

Sức chịu tải dọc trục được chia làm hai loại:

*Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Pr = Pn = 2193,69 kN

*Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Xác định sức chịu tải của cọc theo phương pháp thống kê:

Phương pháp này dựa trên cơ sở kết quả chỉnh lý nhiều số liệu thực tế về thínghiệm tải trọng tĩnh hạ trong nhiều loại đất khác nhau, ở những độ sâu khác nhau đểtìm ra mối tương quan cọc và phản lực đất nền ở mũi cọc với một số chỉ tiêu cơ lý củađất

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vi mỗilớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịu tảicủa cọc được xác định theo công thức sau đây:

Sức chịu tải của cọc chịu nén:

.m : là hệ so điều kiện của đất trong cọc, lấy m=1

là hệ s ố kể đến phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất với cọc và sức

,

m m chịu tải của đất ở mũi cọc, tra bảng ta được m r m f 1

.F : diện tích tiết diện ngang của mũi cọc, F=0,35x0,35=0,1225 m2

.u : Chu vi tiết diện ngang thân cọc, u=4x0,35=1,4 m

.fi : Lực ma sát trung bình của mỗi lớp đất mà cọc đi qua phụ thuộc trạng tháicủa đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất tính từ mặt đất tự nhiên hoặcmực nước thấp nhất

.li : Chiều dày của lớp phân tố thứ i

Trang 16

Đối với mố chữ U cải tiến β=1,5 Vậy ta chọn n = 18 cọc (35x35)cm L=16m

 Bảng tổng hợp chọn cọc :

A 10457,59 2193,69 87 853.47 18 cọc (35x35)cm L16mP1 13379,58 2193,69 85 833.85 24 cọc (35x35)cm L16mP2 13930,47 2193,69 87 853.47 24 cọc (35x35)cm L16mP3 13930,47 2193,69 87 853.47 24 cọc (35x35)cm L16mP4 13379,58 2193,69 84 824.04 24 cọc (35x35)cm L16m

CHƯƠNG 2:

CẦU DẦM ĐƠN GIẢN BÍTÔNG CỐT THĨP THƯỜNG

(7 NHỊP 20 m)1.1.NHỊP 21 m :

2%

2%

Vạch sơn phân làn b=25 cm

Lớp bê tông nhựa dày 7cm Lớp phòng nước dày 1cm Lớp đệm dày 4 cm Lớp bảo vệ 3 cm

Hình 1.2.1 : Mặt cắt ngang mặt cầu.

Chiều rộng phần xe chạy 8 (m)

Chiều rộng phần người đi bộ 2x1,25 (m)

Bố trí lề người đi bộ cùng mức với mặt đường xe chạy ta dùng vạch sơn phđn lăn

Chiều dăy c âc lớp chọn như sau:

+ lớp đệm có tâc dụng tạo phẳng vă độ dốc ngang cầu 2% dăy trung bình 40 mm.+ lớp phòng nước có bề dăy 10 mm

+ lớp bảo vệ có bề dăy 30 mm

+ lớp bítông nhựa dăy 70 mm ( qui đị nh từ 50-70 mm)

Về việc nghiíng t ạo độ dốc nước chảy 2% của bản mặt c ầu có thể được tiến hănhbằng việc cho chính gối của câc dầm I kí lín trụ hoặc mố mă khô ng c ần tạo độchính ngay trín bản mặt cầu

b Tính toân câc thông số sơ bộ :

Dung trọng của bítông ximăng lă 2,4 T/m3

Dung trọng của bítông nhựa lă 2,25 T/m3

Vì không có dãi phân cách cứng nên ta thiết kế lan can tay vịn cần chống lại lực va của

xe cộ khi có sự cố trên cầu, các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ: (mm)

Hình 1.2.2: Kích thước lan can tay vịn.

Với diện tích phần bệ Ab = 0,175 m2 , liên tục ở 2 bên cầu

Diện tích phần trụ :At = 0,06m2 ,các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 11 trụ

Tiết diện tay vịn : Atv= 0.052=7,8510-3 m2, mỗi đoạn có 4 tay vịn dài 1,8 m

Khối lượng BT trong rào chắn bánh xe: Gcp = Vcp×γc = 8,50×2,4 = 20,40 T

Vậy, khối lượng toàn bộ rào chắn bánh xe là: Gp = Gsp + Gcp = 1,02+20,40 = 21,42 TTrọng lượng lan can tay vịn cho một nhịp 20m:

DC2= Gp×9,81= 21,42×9,81=210,13 (KN) (1 nhịp 20 m)

Trang 21

1.1.3 Vạch sơn phân làn:

Bề rộng vạch sơn phân làn: 250 mm

1.1.4 Dầm ngang :

1.1.4.1 Chọn số dầm ngang :

Dầm ngang được bố trí tại vị trí : hai đầu dầm và giữa nhịp

Số lượng dầm ngang : Nn= (Nb - 1)×3 = 15 dầm (10 dầm đầu nhịp + 5 dầm giữa nhịp)

Mặt cắt dầm ngang tại đầu nhịp Mặt cắt dầm ngang tại giữa nhịp

Hình 1.2.3: Kích thước dầm ngang.

1.1.4.2 Tính toán thông số sơ bộ :

Thể tích thép Thể tíchbê tông

Khốilượng thép

Khốilượng

bê tông

V (m3) k% Vs (m3) Vb (m3) Gs (T) Gb (T)Đầu nhịp 10 1,96x0,2=0,392 2 0,0784 3,842 0,615 9,220Giữa nhịp 5 1,6x0,2=0,32 2 0,032 1,568 0,251 3,763

Khối lượng dầm ngang 0.867 12.983

13.850 (T)Trọng lượng dầm ngang (DCDN) 13.850x 9.81=135,87 (KN)

Chiều cao dầm chủ được xác định:

Mặt cắt ngang dầm biên Mặt cắt ngang dầm trong

Hình 1.2.4: Mặt cắt ngang tiết diện dầm.

Trọnglượngthép

Thể tíchcốt thép

Thể tích

bê tông

Trọnglượng

bê tông

V (m3) k (KN/m3) DCs(KN) Vs (m3) Vb (m3) DCb (KN)Dầm biên 2 0,628x20=12,56 2 50,24 0,652 24,468 576,065Dầm trong 4 0,58x20=11,6 2 92,8 1,205 45,195 1064,070

1783.17

Bảng 1.2.2: Tính toán khối lượng dầm chủ

1.1.6 Mối nối Dầm chủ:

Cầu thi công bán lắp ghép, dầm ngang và mối nối đổ tại chổ

Tổng thể tích bê tông mối nối : 0,3×0,2×20×5= 6 m3

Trong mối nối thì lượng thép chiếm khoảng 2 KN/m3

Suy ra : Trọng lượng thép trong 1 dầm chủ : 6 x 2 = 12 KN

Trang 23

Thể tích của thép trong dầm : 7,85 9,8112

 =0,16 m3

Suy ra thể tích thực của bêtông : 6 – 0,16 = 5,84 m3

Trọng lượng thực của bêtông : 5,84×2,4×9,81 = 137,50 KN

Suy ra trọng lượng mối nối: DCMN = 137,50 + 12 = 149,50 KN

* Bảng tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên cầu (1 nhịp) :

Sử dụng mố chân dê cải tiến có kích thước như hình vẽ :

Hai mố có kích thước giống nhau nên ta chỉ cần tính cho mố

Trang 24

Hình 1.2.5: Kích thước mố cầu.

Khối lượng mố được thống kê trong bảng sau :

Thân mố 6x12=72Tường đỉnh 0,79x12=9,48Thể tích mố Gối kê bản giảm tải0,09x11=0,99

Kích thước trụ được xác định dựa vào chiều dài nhịp.Chi tiết trên hinh vẽ:

Bảng tính toán khối lượng trụ T1:

Bệ trụ 4,5x8=36Thân trụ 5,2x6,6=34,32Thể tích trụ Mũ trụ 12,17x1,6=19,47

Hình 1.2.6: Kích thước trụ cầu.

Tính toán tương tự cho các trụ còn lại ta có bảng số liệu

sau:

Trụ T1 và T6 2181,84 KNTrụ T2, T3, T4 và T5 2643,30 KN

Bảng 1.2.6: Tổng hợp kết quả tĩnh tải phần dưới.

1.1.8.Tính toán số lượng cọc trong mố và trụ cầu:

1.1.8.1 Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

 Ptt  Pbt  Pkcn  4584,7 1962,52 6547, 22   KN

b)Hoạt tải :

Pht – áp lực do hoạt tải HL93+đoàn người PL=3,3 kN/m2 tác dụng lên mố

Ta có chiều dài tính toán của nhịp: Ltt = Lnhip - 2a = 20–2.0,3 = 19,4 m

Hình 1.2.7: Đường ảnh hưởng lực cắt tại gối.

Hoạt tải do xe tải 3 trục và 2 trục thiết kế với tải trọng làn và đoàn người :

Pht1CĐ1 = ×[ γLLm.n9,3ω + γLL×m.n×(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + +γPL×2T

T = Bề rộng đường người đi; T=1,25(m)

yi = tung độ đường ảnh hưởng

ω: diện tích đường ảnh hưởng : ω = 9,7

Vì hoạt tải cường độ 1 do xe tải 3 trục thiết kế lớn hơn so với 2 trục thiết kế gây nên nên ta lấy hoạt tải do xe tải 3 trục thiết kế để tính toán

PhtCĐ1 = 1669,20 kN

Trang 28

Vậy suy ra tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đáy mố cầu là :

xét 3 trường hợp xếp xe để có trường hợp bất lợi nhất ở trạng thái cường độ 1:

“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia không nhỏ hơn 15m tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm” (mục 3.6.1.3.1 22TCN25,332-05)

Hình vẽ xếp xe và các kết quả tính toán được cho ở bên dưới:

+ Trường hợp 1: Xe tải 3 trục+tải trọng làn, tải trọng đoàn người

4,3m 4,3m

+Trường hợp 2 : Xe tải 2 trục + tải trọng làn, tải trọng đoàn người.

Hình 1.2.9: đường ảnh hưởng lực cắt tại gối giữa.

Pht2CĐ1 = ×[γLLm.n9,3 ω +γLL×m.n×(110y1+110y4)(1+IM) +

T = Bề rộng đường người đi; T=1,25(m).

yi = tung độ đường ảnh hưởng

Bảng 1.2.7: Tổ hợp hoạt tải bất lợi trụ T1 và T6.

Tiến hành tính toán tương tự với các trụ T2,T3,T4 và T5 (các trụ này có kích thước giống nhau và kê đỡ những nhịp giống nhau)

a Tính toán số lượng cọc tại mố.

Theo số liệu khảo sát địa chất thì tính chất của các lớp địa chất ở dưới lòng sông đượccho như sau:

Chọn cọc đóng BTCT kích thước (35x35)cm, cấp bền B30.

Dự kiến chiều dài cọc là: 16 m

Sức chịu tải dọc trục được chia làm hai loại:

*Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Pr = Pn = 2193,69 kN

*Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Xác định sức chịu tải của cọc theo phương pháp thống kê:

Phương pháp này dựa trên cơ sở kết quả chỉnh lý nhiều số liệu thực tế về thínghiệm tải trọng tĩnh hạ trong nhiều loại đất khác nhau, ở những độ sâu khác nhau đểtìm ra mối tương quan cọc và phản lực đất nền ở mũi cọc với một số chỉ tiêu cơ lý củađất

Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vi mỗilớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc Sức chịu tảicủa cọc được xác định theo công thức sau đây:

Sức chịu tải của cọc chịu nén:

.m : là hệ so điều kiện của đất trong cọc, lấy m=1

là hệ s ố kể đến phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất với cọc và sức

,

m m chịu tải của đất ở mũi cọc, tra bảng ta được m r m f 1

.F : diện tích tiết diện ngang của mũi cọc, F=0,35x0,35=0,1225 m2

.u : Chu vi tiết diện ngang thân cọc, u=4x0,35=1,4 m

.fi : Lực ma sát trung bình của mỗi lớp đất mà cọc đi qua phụ thuộc trạng tháicủa đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất tính từ mặt đất tự nhiên hoặcmực nước thấp nhất

.li : Chiều dày của lớp phân tố thứ i

.n : Số lớp đất được chia

Sức chịu tải thiết kế của cọc được xác định bằng cách lấy sức chịu tải tính toántheo công thức trên chia cho hệ số độ tin cậy

Trang 32

n

P K

c

P P

Trong đó β : hệ số kể đến tải trọng ngang và mômen Đối với mố chữ U cải tiến β=1,5

PHẦN 2 THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG I:

THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

1 TÍNH TOÁN NỘI LỰC.

Bảng 2.1.1: Bảng tính toán tải trọng các lớp phủ mặt cầu.

Vậy DW = 3,44 kN/m

1.1.2 Hoạt tải :

Do xe tải thiết kế

Xét một bánh xe nặng của xe tải thiết kế có trọng lượng P đặt cách mép rào chắn bánh

xe 300mm = 0,3m Khoảng cách từ tim bánh xe tới tim gối x = 200mm = 0,2m Chiềurộng tiếp xúc bánh xe b= 510mm = 0,51m; chiều dày trung bình của bản mặt cầu tsk =250mm = 0,25m

Chiều rộng dải bản tương đương :

DC2

DC1

DW LL

Lk L2

L1

1250 500

Hoạt tải LL kN/m 60,89 1,75 L2 0,28

Bảng 2.1.2 : Các thông số tính toán chủ yếu

Mô men tại ngàm :

Trạng thái giới hạn sử dụng :

13, 6

l

Với l 1 : khoảng cách giữa 2 dầm chủ

l 1 : khoảng cách giữa 2 dầm ngang

 Sử dụng sơ đồ tính bản kiểu dầm

- Theo điều 3.6.1.3.3 TCN 272-2005 :“ Khi các dải cơ bản là ngang (chịu lực chủ yếutheo phương ngang cầu) có chiều dài nhịp tính toán không quá 4600mm – các dãi bảnngang được thiết kế theo các bánh xe của trục nặng xe tải 145kN

Momen giữa nhịp bản : ( )

5 , 0 5 , 0 5 , 0

,

0 l k gM o E lM

5 , 0 4

1 7

1 1400

g

l s

k

k d

t

ts : là bề dày bản mặt cầu

d : là chiều cao dầm chủ

1.2.1 Tĩnh tải :

- Do trọng lượng bản mặt cầu gây ra :

Bề dày bản mặt cầu ts = 200mm= 0,2m, sử dụng vật liệu bê tông cốt thép có trọnglượng riêng 2,5 T/m3, Suy ra tải trọng bản thân bản mặt cầu phân bố trên 1m bề rộngbản

145 )

0,91

b + ts

Trang 39

Hình 2.1.3 : Đường ảnh hưởng Momen tại mặt cắt 0,5l.

- Trạng thái giới hạn sử dụng :

LL E

o

M0,(5 )  (  )    ( 1  )  () 

12 , 26 260 , 0 02 , 58 ) 25 , 0 1 ( 2 , 1 414 , 0 ) 44 , 3 5

LL E

o

M0,(5 )  (  )    ( 1  )  () 

65 , 26 260 , 0 37 , 59 ) 25 , 0 1 ( 2 , 1 414 , 0 ) 44 , 3 5

06 , 13 12 , 26 5 , 0 ) ( 5 , 0 5 , 0 5

,

0SD l k lM o E l   

66 , 18 65 , 26 7 , 0 ) ( 5 ,



l g

1 ( )

) (

kN.m

] )

1 ( )

) (

kN.m

16 , 22 32 , 44 5 , 0 ) ( 5 , 0 5 , 0

1   o E     

l g

o

73 , 22 221 , 0 02 , 58 ) 25 , 0 1 ( 2 , 1 414 , 0 ) 44 , 3 5

o

18 , 23 221 , 0 37 , 59 ) 25 , 0 1 ( 2 , 1 414 , 0 ) 44 , 3 5

37 , 11 73 , 22 5 , 0 ) ( 5 , 0 5 , 0 5

,

0SD l k lM o E l   

23 , 16 18 , 23 7 , 0 ) ( 5 ,