BÀI GIẢNG MỐ TRỤ CẦU

L/O/G/O CHUYÊN ĐỀ MỐ TRỤ CẦU SVTH: VŨ HỮU DIỆN www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU 1.1 Khái niệm chung mố trụ cầu Mố trụ cầu phận quan trọng công trình cầu Mố cầu phần tiếp giáp cầu đường Hình 1.1 Cấu tạo chung mố www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU * CẤU TẠO TƯỜNG ĐỈNH MŨ MỐ TƯỜNG THÂN TƯỜNG CÁNH MÓNG MỐ NÓN MỐ www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU Hình 1.2 Bố trí chung Hình dáng trụ cầu đối xứng theo dọc ngang cầu phải đảm bảo yêu cầu về: + Mỹ quan + Thông truyền + Va xô tầu thuyền + Tác động dòng chảy www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU Về mặt kính tế, mố trụ cầu chiếm tỷ lệ đáng kể Mố trụ kết cấu phần Vì vậy, mố trụ cầu phải đảm bảo yêu cầu kinh tế, kỹ thuật, xây dựng khai thác www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU 1.2 Phân loại mố trụ cầu Theo sơ đồ tĩnh học + Mố trụ cầu dầm ( cầu bản, dầm giản đơn, liên tục, mút thừa): Dưới tác dụng tải trọng thẳng đứng, có phản lực gối thẳng đứng Hình 1.3 Mố, trụ cầu dầm www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU + Mố trụ cầu khung: Mố giống cầu dầm trụ liên kết ngàm với kết cấu nhịp Như trụ chịu mômen lớn dẫn đến bố trí cốt thép thường cốt thép dự ứng lực Hình 1.4 Mố trụ cầu khung www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU + Mố trụ cầu treo: Mố phải có kích thước đủ lớn để chịu lực thằng đứng (V), lực ngang (H) mố có cấu tạo phức tạp Hình 1.5 Mố, trụ cầu treo www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU + Mố trụ cầu dây văng: Mố chịu lực nhỏ mố bố trí gối chịu lực nhổ mố phải đủ nặng để chịu lực nhổ Mố không chịu lực đẩy ngang dây neo neo vào đầu dầm cứng Trụ tháp cầu chịu lực chủ yếu, dây neo truyền tải trọng vào trụ tháp truyền xuống móng trụ tháp phải đủ cứng để chịu lực tác dụng tải trọng Hình 1.6 Mố trụ cầu dây văng www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU Theo độ cứng dọc cầu Theo vật liệu xây Theo phương pháp dựng xây dựng Theo yêu cầu sử dụng Mố trụ cứng Bê tông , đá xây Toàn khối Cầu đường ô tô Mố trụ dẻo Bê tông cốt thép Lắp ghép Cầu đường sắt Bắn lắp ghép www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • 4.8.2 Cấu kiện chịu uốn hai phương (Biaxial flexure) 4.8.2.1 Xác định công thức kiểm toán - Do mặt cắt Mố, trụ thường chịu nén uốn đồng thời theo phương trước tính toán bố trí cốt thép ta phải kiểm tra điều kiện làm việc mặt cắt để áp dụng công thức kiểm toán + Nếu lực nén dọc trục > ta kiểm toán theo điều kiện mặt cắt chịu nén lệch tâm với công thức kiểm toán: Với: = + Nếu lực nén dọc trục < ta kiểm toán theo điều kiện mặt cắt chịu uốn hai phương với công thức kiểm toán: www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU 4.8.2.2 Kiểm toán sức kháng uốn theo TTGH cường độ Hình 4.36 Sơ đồ tính mặt cắt hình chữ nhật www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • - Xác định chiều cao vùng chịu nén tính toán: - Xác định chiều cao vùng chịu nén lý thuyết: - Kiểm tra hàm lượng thép tối đa : - Sức kháng uốn danh định mặt cắt theo công thức mặt cắt chữ nhật: - Sức kháng uốn tính toán mặt cắt: Với hệ số sức kháng uốn, với kết cấu BTCT không DƯL lấy: = 0,9 www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • - Công thức kiểm toán: + Kiểm tra theo cường độ: + Kiểm tra hàm lượng thép: Trong : + fc : Cường độ chịu nén bê tông tuổi 28 ngày + fy: Giới hạn bền thép : fy = 420 Mpa + : hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí: Với: + As: Diện tích cốt thép chịu kéo bố trí + Ag: Tiết diện nguyên mặt cắt www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • 4.8.2.3 Kiểm toán sức kháng cắt theo TTGH cường độ - Công thức kiểm toán : Trong đó: + : Hệ số sức kháng cắt = 0.9 (với kết cấu BTCT thông thường) + Vn: Sức kháng cắt danh định + + + www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • 4.8.2.4 Kiểm toán khả chống nứt theo TTGH sử dụng - Sử dụng tải trọng tổ hợp theo TTGH sử dụng, tức 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 thiết kế cho ứng suất kéo cốt thép chịu kéo TTGH sử dụng phải thoả mãn: www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • - Ứng suất cốt thép chịu kéo tính theo công thức : Trong : + : mômen mặt cắt theo TTGH sử dụng + : Diện tích cốt thép chịu kéo bố trí + : Chiều cao có hiệu mặt cắt + j: Thông số tính toán : j = 1- k/3 Với k tính theo công thức: + : Hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí: + n: Tỉ số mô đun đàn hồi thép bê tong www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU 4.9.Tính toán móng mố trụ theo TTGH 4.9.1 Tính toán móng nông 4.9.1.1 Tính toán theo TTGH sử dụng - Tính toán móng mố, trụ theo TTGH sử dụng bao gồm: + Tính lún + Tính chuyển vị ngang đỉnh mố, trụ 4.9.1.2 Tính toán theo TTGH cường độ a Các nội dung tính toán - Tính sức kháng đỡ đất - Tính độ ổn định chống lật - Tính độ ổn định chống trượt - Kiểm toán khả chịu lực kết cấu móng www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • b Kiểm toán khả chịu tải đất - Công thức kiểm toán: Trong đó: + : Sức kháng đỡ đất đáy móng (Mpa) + : Hệ số sức kháng dùng cho thiết kế địa kỹ thuật + : áp lực đất tính toán đáy móng tải trọng (MPa) Giả định phân bố áp lực đất sau: Nếu móng đất: áp lực đất coi phân bố diện tích đáy móng hữu hiệu Nếu móng đá: áp lực đất coi phân bố thay đổi tuyến tính diện tích đáy móng hữu hiệu (hình b) www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • Hình 4.37 Phân bố áp lực đất tiêu chuẩn ổn định Khi tải trọng đặt lệch tâm phải dùng diện tích đáy móng hữu hiệu A’ = B’.L’ với B’ = B – L’ = L - www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU Bảng 4.18 Các hệ số sức kháng theo TTGH cường độ cho móng nông www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • c Kiểm toán ổn định chống lật - Thay cho việc kiểm tra tỉ số mômen ổn định mômen lật, để đảm bảo ổn định lật cần kiểm tra độ lệch tâm hợp lực đáy móng hữu hiệu - Với móng đất:   - Với móng đá: www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • d Kiểm toán ổn định trượt - Sức kháng tính toán chống phá hoại trượt tính theo công thức: Trong đó: + : Hệ số sức kháng cho sức kháng trượt đất móng, tra bảng + : Sức kháng trượt danh định đất móng (N) www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU Bảng 4.19 Các hệ số sức kháng theo TTGH cường độ cho móng nông www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • - Trường hợp đất đáy móng đất rời: + Đối với bêtông đổ đất: tg = tg + Đối với đế móng bêtông đúc sẵn: tg = 0,8.tg   - Trường hợp đế móng đặt đất sét, sức kháng trượt Qn lấy giá trị nhỏ hai giá trị sau: Lực dính đất sét (nếu đế móng đặt lớp vật liệu hạt đầm chặt, dày 150mm) : ứng suất pháp tuyến hữu hiệu - Công thức kiểm toán ổn định chống trượt: www.trungtamtinhoc.edu.vn [...]... Hình dạng trụ trong kết cấu nhịp cầu vượt còn phải đảm bảo mỹ quan và không cản trở đi lại cũng như tầm nhìn dưới cầu - Trụ cầu chịu lực bất lợi theo cả hai phương dọc và ngang cầu nên khi tính toán thiết kế ta phải tính trụ theo cả hai phương www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU 2.1.2 Các bộ phận cơ bản của trụ cầu www.trungtamtinhoc.edu.vn Hình 2.2 Các bộ phận cơ bản của trụ cầu MỐ TRỤ CẦU Hình 2.3... mũ trụ; 4 Đá kê gối; 5 Gối cầu MỐ TRỤ CẦU - Phạm vi áp dụng: + Trụ nặng có khả năng chịu lực cao nên được áp dụng phổ biến cho các kết cấu nhịp cầu trung và cầu lớn, đặc biệt là trụ cho cầu đường sắt + Trụ nặng còn được áp dụng cho các cầu thi công theo phương pháp hẫng hoặc đúc đẩy, khi đó áp lực thẳng đứng và lực đấy ngang trong quá trình thi công tác dụng lên trụ rất lớn Hình 2.7 Cấu tạo trụ cầu. .. Các dạng mũ trụ 1.Mũ trụ BTCT; 2 Bậc lồi của mũ trụ; 3 Đá kê gối;4 Gối con lăn; 5 Khối BTCT để kê gối cố định www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU 2.1.2.1 Xà mũ trụ - Xà mũ trụ chịu tải trọng trực tiếp từ kết cấu nhịp và phân bố vào thân trụ Kết cấu nhịp tựa trên xà mũ trụ thông qua các gối cầu - Các biện pháp đặt gối trên xà mũ trụ: + Cấu tạo một mũ trụ bằng BTCT, trên phần lỗi của mũ trụ bố trí các... 1.8 Xác định cao độ đỉnh trụ www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • 1.4.3 Kích thước mũ mố trụ trên mặt bằng Chiều rộng nhỏ nhất và chiều dài của mũ trụ được xác định như sau: ; (cm) ; (cm) ; (cm) Đối với mố cầu: = giống mũ trụ Trị số b1 được chọn: Trị số được chọn: 1 nhịp, m 15 - 20 30 - 100 >100 , cm 15 25 35 www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • Chiều cao tường đỉnh của mố được xác định bằng tổng... 3-Thân trụ www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU 1.4.2 Cao độ đỉnh trụ Cao độ đỉnh trụ được quyết định từ những yêu cầu sau: đỉnh trụ ( đáy dầm) phải cao hơn MNCN tối thiểu là 0.5m Vị trí đáy kết cấu nhịp được xác định từ chiều cao tĩnh không dưới cầu đối với cầu vượt, cầu cạn hoặc từ chiều cao tĩnh không thông thuyền Cao độ đáy kết cấu nhịp cao hơn cao độ đỉnh trụ một trị số bằng chiều cao gối cầu Hình... loại trụ có các bộ phận gắn liền với nhau thành một kết cấu liền khối, được xây dựng hoặc được đúc liền một mạch từ dưới lên trên tại vị trí xây dựng công trình - Trụ có thể được cấu tạo bằng đá xây, bêtông hoặc BTCT Tiết diện thân trụ có thể đặc hoặc rỗng lòng - Các loại trụ toàn khối: + Trụ nặng (trụ thân rộng) + Trụ thân hẹp + Trụ thân cột www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU Đặc điểm của trụ toàn... www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU • 2.2.2 Trụ nặng (trụ thân rộng) - Trụ nặng thường được thi công tại chỗ bằng đá xây hoặc bêtông, có dạng một tường dày để đỡ kết cấu nhịp Trụ có kích thước và trọng lượng bản thân lớn nên còn gọi là trụ trọng lực - Chiều dày thân trụ: = 2,5 - 3m Thân trụ đúc tại chỗ có thể đặc hoặc rỗng - Đối với trụ có chiều cao H =< (10 - 12)m và chiều dài nhịp L =< 40m thì thân trụ có thể... xây dựng của kết cấu nhịp, chiều cao gối cầu và chiều cao tấm kê gối Chiều dày tường đỉnh của mố được chọn bằng (0,5-0,6) và bề dày phía trên tường đỉnh không nhỏ hơn 0,5m Kích thước tiết diện thân trụ cầu phụ thuộc vào nhiều điều kiện: hình dạng mố trụ, chiều cao mố trụ, trị số tải trọng, vật liệu Chiều dày xà mũ của các trụ cọc, mũ trụ và dầm mũ của các loại mố trụ khác không được nhỏ hơn 0,4m để đảm... www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU - Trong trường hợp trụ đặt trong nước, tại các nhịp có tàu thuyền qua lại thì trụ thường được cấu tạo thành 2 phần: phần dưới là dạng trụ đặc để chịu lực va của tàu thuyền và phần trên dạng cột Cao độ của đỉnh phần trụ đặc phải cao hơn mực nước thông thuyền (MNTT) tồi thiểu là 0,5m Hình 2.11 Trụ dạng trên cột, dưới đặc www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU - Phạm vi áp dụng: + Trụ thân... nghiệm thiết kế cầu, chiều dày trụ bê tông hoặc BT đá hộc, tại mặt cắt đỉnh móng không nên nhỏ hơn 1/5 – 1/6 chiều cao Chiều dày tường trước của các mố có tường cách hoặc than mố vùi không nên nhỏ hơn 0,35 – 0,4 chiều cao đất đắp chiều dày tường của các khối bê tông không nên nhỏ hơn 25 – 30 cm www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU CHƯƠNG 2: CẤU TẠO TRỤ CẦU DẦM 2.1 Vai trò và nhiệm vụ của trụ cầu 2.1.1 Vai ...MỐ TRỤ CẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU 1.1 Khái niệm chung mố trụ cầu Mố trụ cầu phận quan trọng công trình cầu Mố cầu phần tiếp giáp cầu đường Hình 1.1 Cấu tạo chung mố www.trungtamtinhoc.edu.vn... dọc cầu MỐ TRỤ CẦU 3.1.2 Các phận mố - Cấu tạo: Mố gồm phận: tường đỉnh, thân mố, bệ móng mố tường cánh www.trungtamtinhoc.edu.vn Hình 3.2 Các phận mố cầu MỐ TRỤ CẦU 3.2 Sự phát triển loại mố cầu. .. 1.4 Mố trụ cầu khung www.trungtamtinhoc.edu.vn MỐ TRỤ CẦU + Mố trụ cầu treo: Mố phải có kích thước đủ lớn để chịu lực thằng đứng (V), lực ngang (H) mố có cấu tạo phức tạp Hình 1.5 Mố, trụ cầu