QUY TRÌNH THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ THI CÔNG CẦU

TIÊU CHUẨN NGÀNH 22 TCN 200 : 1989 QUY TRÌNH THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ THI CÔNG CẦU Design process of temporary works and auxiliary equipments for bridge construction Chương I NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 1A Những dẫn chung 1.1 Quy trình sở đến bố trí cấu tạo tính toán công trình phụ trợ công tác thiết kế thi công ngành Giao thông vận tải Những quy định quy trình áp dụng công trình cầu, cống 1.2 Việc thiết kế kết cấu, thiết bị công trình phụ trợ phải thực lập thiết kế kĩ thuật thiết kế vẽ thi công cầu Khi lập thiết kế kĩ thuật cầu, phần "Các kết cấu, thiết bị công trình phụ trợ" bao gồm: a) Các phương án giải pháp kết cấu công trình phụ trợ phải đồng với thiết kế cầu thiết kế tổ chức thi công Các phương án lập thông thường kết cấu cần thiết công trình mặt khối lượng đủ đến lập tiêu dự toán b) Những so sánh kinh tế - kĩ thuật giải pháp kết cấu công trình định làm giai đoạn vẽ thi công, phần "Những kết cấu, thiết bị công trình chuyên dụng" bao gồm: a) Những vẽ chi tiết cần cho việc chế tạo thi công kết cấu công trình phụ trợ phải kèm theo dẫn chất lượng vật liệu sử dụng phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia quy trình kĩ thuật b) Những yêu cầu công nghệ chế tạo nhà máy phân xưởng đơn vị thi công c) Những dẫn khả sử dụng vùng khí hậu khác trường hợp cần thiết bao gồm yêu cầu thí nghiệm d) Các tính chủ yếu, bao gồm kết tính toán e) Những dẫn kĩ thuật an toàn; 1.3 Danh mục kết cấu công trình phụ trợ, vật liệu kết cấu vạn dùng cho nó, xác định thiết kế kĩ thuật Những hản vê thi công công trình phụ trợ thiết kế sở thiết kế kĩ thuật, phù hợp với nhiệm vụ đề thiết kế 1.4 Khi thi công công trình phụ trọ, theo thỏa thuận với quan quản lí công trình quan thiết kế, cho phép có thay đổi đến phù hợp với điều kiện thi công thực tế, thay đổi phải ghi vẽ thi công 1.5 Các công trình phụ trợ phải lắp kết cấu vạn chế tạo nhà máy Việc sử dụng kết cấu phi tiêu chuẩn (kể kết cấu gỗ) coi ngoại lệ kết cấu vạn đáp ứng yêu cầu Những công trình phụ trợ phải đáp ứng yêu cầu thi công nhanh, khả giới hóa cao yêu cầu kĩ thuật an toàn thi công 1.6 Các công trình phụ trợ phải tính toán, bảo vê đủ chịu tác dụng mưa, lũ bão Độ chôn sâu chân cọc ván đê quai, móng công trình nước phải xét đến mức độ xói lở đất Những công trình phụ trợ nằm phạm vi thông thuyền cầu, việc đặt tín hiệu, cần phải đảm bảo tránh tao nên ùn tắc tầu thuyền giai đoạn thi công cách tổ chức việc dẫn tầu thuyền luồng lạch quy định cầu Những biện pháp cần phải có thỏa thuận với quan quản lí đường sông Trong trường hợp đặc biệt, có dẫn thích hợp thiết kế tổ chức thi công, phải dự tính đặt vòng vây bảo vệ riêng, phải tính toán cho công trình phụ trợ chịu tải trọng va đập thuyền bè 1.7 Việc theo dõi, kiểm tra công trình phụ trợ cần thực theo nề nếp quy định quy chế văn hướng dẫn ngành 1B Khổ giới hạn 1.8 Các công trình phụ giai đoạn thi công xây dựng bên đường sắt, đường ô tô đường thành phố, cần tuân theo khổ giới hạn hành Trong trường hợp cần thiết, việc giảm khổ giới hạn cần phải có thỏa thuận quan quản lí 1.9 Những khổ giới hạn cầu, khoảng trống đà giáo phạm vi thông thuyền có vật trôi quy định phụ thuộc vào đặc điểm qua lại tàu thuyền giai đoạn thi công phụ thuộc vào cấp đường sông có xét đến yêu cầu quan quản lí đường sông địa phương 1.10 Việc xác định tĩnh không công trình phụ trợ khoảng thông thuỷ trụ cầu phải quy định thiết kế tùy thuộc vào điều kiện nơi thi công có xét đến yêu cầu sau: a Trong thiết kế lấy mức nước lớn theo mua xẩy giai đoạn thi công công trình, tương ứng với lưu lượng tính toán theo tần suất l0% mức nước thi công Đồng thời phải xét đến cao độ ứ dềnh chiều cao sóng Trên sông có điều tiết dòng chảy mức nước thi công định sở tài liệu quan điều tiết dòng chảy b Đỉnh vòng vây cọc ván, thùng chụp đê quai đất cần cao mực nước thi công tối thiểu 0,7m pbải mực nước ngầm đất Đảo đến hạ giếng chìm giếng chìm ép cần phải cao mức nước thi công tối thiểu 0,5m c Đáy kết cấu nhịp cầu tạm thi công, cầu cho cần cẩu đà giáo sông không thông thuyền bè mảng, trôi, nhịp không thông thuyền sông có tàu bè qua lại phải cao mức nước thi công 0,7m Cho phép giảm trị số tlên, mức cao xuất thời gian ngắn có khả tháo dỡ nhanh kết cấu phép ngập nước tạm thời d nhịp vượt, mà có gỗ trôi có dòng bùn + đá không nên xây dựng công trình phụ trợ khoảng trụ Khi cần thiết phải xây dựng chúng khoảng cách tĩnh trụ đà giáo không nhỏ 10m, nên xây dựng chúng vào lực có khả xuất tác động lũ nguy hiểm dòng chảy có gô trôi có dòng bùn + đá (lũ núi) đáy kết cấu nhịp cầu cho cần cẩu cầu tạm thi công yêu cầu phải cao mực nước thi công tối thiểu 1m 1.11 Bề rộng lối đường hành không nhỏ 0,75m 1C Những dẫn tính toán kết cấu 1.12 Những kết cấu công trình phụ trợ chúng cần phải tính toán chịu đựng lực dụng lực tác dụng khác theo phương pháp trạng thái giới hạn Trạng thái giới hạn trạng thái mà bắt đầu xuất kết cấu không đáp ứng yêu cầu sử dụng thi công Các trạng thái giới hạn chia thành nhóm: + Nhóm thứ nhất: (trạng thái giới hạn thứ 1) Là trạng thái mà kết cấu công trình phụ trợ không đáp ứng yêu cầu sử dụng, khả chịu lực, cần thiết phải ngừng sử dụng khả chịu lực hay tưới trạng thái lầm giới + Nhóm thứ hai: (trạng thái giới hạn thứ 2) Là trạng thái xuất biến dạng mức, gây khó khăn cho việc sử dụng bình thường kết cấu phụ trợ Các trạng thái giới hạn thuộc nhóm thứ gây bởi: - Sự ổn định vị trí ổn định độ nổi, - Mất ổn định hình dạng tổng thể - Mất ổn định hình dạng cục dẫn đến khả chịu lực - Sự phá hoại ròn, dẻo ao đặc trưng khác, có vượt sức bền, kéo đến, trượt, hay trồi đất - Sự biến dạng chảy ép lún, biến dạng dẻo mức vật liệu (khi có vùng chảy) - Sự vượt mức liên kết ma sát - Sự ổn định cục hình dạng, dẫn đền biến dạng mức, chưa làm khả chịu lực - Biến dạng đàn hồi mức, guy ảnh hưởng không cho phép đến hình dạng khả chịu lực công trình xây dựng Thuộc nhóm thứ hai trạng thái giới hạn gây chuyển vị đàn hồi hay chuyển vị dư (độ võng, độ vồng, độ lún, độ dịch chuyển, độ nghiêng, góc xoay độ dao động) 1.13 Ngoài tính toán chịu tác dụng lực, trường hợp cần thiết phải tiến hành tính toán khác sau: - Những tính toán thấm vòng vây hố móng - Những tính toán xói trụ tạm vòng vây cọc ván (nếu xói mòn không loại trừ giải pháp kết cấu) Tính toán lực kéo đến di chuyển kết cấu lắp ghép 1.14 Việc tính toán kết cấu công trình phụ trợ chúng theo trạng thái giới hạn thứ tiến hành với tải trọng tính toán, xác định bằng: Tích số tải trọng tiêu chuẩn với hệ sổ vượt tải tương ứng n, hệ số xung kích l+ M, với hệ số tổ hợp Kc Chỉ dẫn giá trị hệ số với tính toán khác nêu mục - Việc tính toán kết cấu chúng theo trạng thái giới hạn thứ hai tiến hành với tác động tải trọng tiêu chuẩn 1.15 Khi tính toán cần chọn tổ hợp tải trọng bất lợi xảy giai đoạn thi công riêng biệt, phận kết cấu khác công trình phụ trợ chúng Vị trí tổ hợp tải trọng xác định thiết kế theo dẫn nêu mục 3- Các tổ hợp tải trọng tính toán chịu tác động trôi phải xác định với xem xét trạng thái công trình có trôi, thường chi tính với trường hợp công trình không làm việc (ở mục 3- Tính toán thường không xét danh mục tổ hợp tải trọng kiến nghị) Đối với công trình phụ trợ không tính lực động đất 1.16 Cường độ tính toán vật liệu (đất) tính toán độ bền ổn định cần phải lấy theo dẫn mục 7- 10 Trong trường hợp cần thiết chúng giảm tăng hệ số điều kiện làm việc m, xét đến gần sơ đồ tính toán Đồng thời không phụ thuộc vào giá trị hệ số m có hệ số tin cậy k, xét đến mức độ quan trọng công trình độ nghiêm trọng hậu xuất trạng thái giới hạn Phương thức áp dụng trị số m, k quy định theo yêu cầu bảng phù hợp với điều mục - 10 Trong trường hợp không quy định bảng k m lấy Bảng Tên kết cếu (hoặc phận kết cấu) công trình phụ trợ Hệ sế tin cậy k điều kiện làm việc m kH Dây cáp đến treo nâng hạ giá đà giáo thi công Những phận chịu lực khác giá đà giáo thi công treo nâng hạ Trị số lực giữ (hàm), kết cấu kẹp chặt ma sát (trừ kết cấu đà giáo dùng cho người ) Vòng vây cọc ván chỗ ngập nước Kết cấu nhịp cấu cho cấu, phận trụ đà dọc thành bến tàu (không kể móng) m 1,3 1,1 1,05 Cố định neo chôn bê tông: + Neo kết cấu nhịp công xôn đón dầm 2,0 - + Liên kết cột trụ với bệ 1,5 - Những kết cấu kim loại neo, giữ chò kết cấu nhịp khỏi lật Những trụ phao, giữ cân qua lỗ đáy 1,125 Những trụ xà lan, giữ cân nhờ máy bơm 1,20 Những sà lan đáy đến đặt giá búa cần cấu Những sà lan đáy đến đặt cần cấu chân đê đến chuyên chở vật liệu kết cấu thi công - 1,25 - Những phận gỗ ván khuôn lều ủ nhiệt chịu tác dụng nước - 0,08 Những ván lát tăng cầng vách hố móng - 1,10 Những phận ván khuôn kết cấu đổ bê tông toàn khối (trừ gỗ chống) Những kết cấu gỗ nằm nước - 1,15 - 0,90 Những tường cọc ván (nhưng không chống) - - Có dạng vòng mặt 1,15 - Có chiều dài < 5m với tầng kẹp chống trung gian 1,10 Chú thích: Cần phải chia trị số cường độ tính toán (lực giữ) cho hệ số kH, nhân trị số cường độ tính toán với hệ số m Khi tính toán độ nổi, trọng lượng tỉnh toán tàu nhân với hệ số tin cậy Những hệ số kH m sử dụng đồng thời với hệ số điều kiện làm việc khác nêu phần 7, 8, 10 tập quy trình Hệ số m tính toán ổn định cần lây phù hợp với yêu cầu phần1 (đối với vòng vây cọc ván) 1.17 Độ ổn định chống lật kết cấu phải tính toán theo công thức: M1 ≤ mMg Trong đó: M1- Mômen lực lật trục quay kết cấu; kết cấu tựa gối riêng biệt trục quay lấy trục qua tim gối (gối biên), kết cấu tựa có tính chất liên tục, thì, trục quay trục qua cạnh thấp nhất, kết cấu Mg - Mômen lực giữ ổn định, trục m - Hệ số điều kiện làm việc, kết cấu có điểm tra tập trung (trên điểm riêng biệt) lấy m - 0,95; trụ chống nề lồng gỗ lấy m = 0,9; tường cọc ván lấy theo phần Khi tính toán độ ổn định kết cấu có neo cần phải mômen giữ ổn định lực khả chịu lực tính toán neo 1.18 Độ ổn định chống trượt kết cấu phải tính toán theo công thức: Trong đó: Tt - Lực trượt tổng hình chiếu lực trượt lên mặt phẳng có khả bị trượt Tg - Lực trượt giới hạn hình chiếu lực giữ ổn định trượt theo thiết kế tác dụng lên mặt phẳng trượt m - Hệ số điều kiện làm việc; m = 0,9 kết cấu mặt đất m = 1,0 kết cấu chôn đất kH - Hệ số an toàn theo vật liệu, xét đến biến đổi hệ số ma sát lắy 1,1 Khi Tính toán ổn định kết cấu tăng cường neo chống phải tính lực giữ ổn định khả chịu lực tính toán neo chống Khi tính toán độ ổn định hệ số ma sát, vật liệu khác lấy theo phụ lục 1.19 Khi tính toán độ ổn định kết cấunằm mặt đất trị số lực trượt xác định với hệ số vượt tải lớn 1, trị số lực giữ ổn định xác định với hệ số vượt tải nhỏ Khi xác định ổn định cọc ván, cần tuân theo dẫn phần Việc kiểm toán độ cần thực theo công thức: Trong đó: γ- Trọng lượng riêng nước lấy 1t/m3 nước ∑Vn: Lượng choán nước giới hạn tàu, lượng choán nước ứng với mớn nước chiều cao thành tàu mặt cắt (tính m) ∑Q: Trọng lượng tính toán tàu, lấy theo dẫn chương (Tính t) kH: lấy theo dẫn bảng l chương Hệ số tin cậy, 1.20 Độ ổn định hệ đảm bảo tân theo điều kiện sau: a) Chiều cao tâm nghiêng có giá trị dương b) Mép boong không phép ngập nước (*) c) Không cho phép đáy lên khỏi mặt nước (ở lườn tàu) Những công thức đến kiểm tra trạng thái giới hạn theo mục "a", "b", 'c" nêu chương 1.21 Những biến dạng đàn hồi kết cấu công trình phụ trợ theo trạng thái giới hạn thứ hai tính với tải trọng tiêu chuẩn (không tính hệ số vượt tải hệ số xung kích) * (ở trạng thái giới hạn thứ nhất) Và phải kiểm toán thỏa mãn điều kién mép boong cao mặt nước khoảng cách chiều cao sóng (ở trạng thái giới hạn thứ 2) công trình có mối nối lắp ráp bu lông thường (không phải bu lông cường độ cao) biến dạng tính toán xét đến khả biến dạng liên kết (mối nối) cần phải tăng độ võng đàn hồi tính toán lên 30% Trong kết cấu có mối nối kiểu mặt bích chịu kéo tính thêm biến dạng mối nối Những trị số biến dạng dư chỗ tiếp giáp (ở chỗ giao nhau) cần phải lấy sau: Gỗ với gỗ: 2mm Gỗ với kim loại bê tông: 1mm Kim loại với bê tông: 0,5mm Kim loại với kim loại: (ở chỗ nối mặt bích chịu nén): + 0,2 mm Phải lấy độ lún tà vẹt kê lót cách khít chặt l0mm độ lún hõm cát, đựng đầy cát 5mm 1.22 Sơ đồ tính toán kết cấu thiết bị công trình phụ trợ cần phải phù hợp với sơ đồ hình học thiết kế nó, có xét đến giải pháp kết cấu giai đoạn thi công thứ tự đặt tải kết cấu Khi định sơ đồ tính toán không cần kể đến độ vồng xây dựng độ võng kết cấu tác dụng tải trọng, trừ kết cấu dây Việc xác định ứng lực phận kết cấu tiến hành với giả thiết vật liệu làm việc giai đoạn đàn hồi, cho phép phân tích sơ đồ kết cấu không gian thành hệ phẳng riêng biệt Trong trường hợp cần thiết xét đến ảnh hưởng tương hỗ hệ phẳng kết cấu kim loại sơ đồ không gian Chương II TẢI TRỌNG VÀ NHỮNG HỆ SỐ CỦA CHÚNG 2.1 Việc tính toán kết cấu công trình phụ trợ cần phải tiến hành với tổ hợp bất lợi tải trọng lực tác động phận riêng biệt với liên kết, toàn kết cấu nói chung (hay chúng nêu bảng 2) Bảng Số thứ tự Tên tải trọng lực tác động Trọng lượng thân công trình phụ trợ áp lực trọng lượng đất áp lực thuỷ tĩnh nước áp lực thuỷ động nước (bao gồm sóng) Tác dụng việc điều chỉnh nhăn tạo ứng lực công trình phụ trợ Những tác động kết cấu xây dựng (lắp ráp, đổ bê tông, di chuyển) tải trọng gió, tải trọng cần cẩu trọng lượng thiết bị đạt kết cấu Trọng lượng vật liệu xây dựng khối nàng thi công khác Trọng lượng giá búa, thiết bị lắp ráp (hoặc thiết bị nâng tải phương tiện vận tải Trọng lượng người dụng cụ thiết bị nhỏ 10 Lực ma sát di chuyển kết cáu nhịp, máy móc kết cấu khác 11 Lực quán tính nằm ngang cần cẩu, giá búa xe ô tô 12 Tải trọng đồ đầm chấn động hỗn hợp bê tông 13 Lực tác dụng kích điều chỉnh ứng suất điêu chỉnh vị trí độ vồng cầu tạo kết cấu láp ráp Lực tác dụng căng cốt thép dự ứng lực 14 ứng lực hông xiên lệch lăn hoạc đường trượt không song song, độ lệch chân cần cẩu 15 Lực tác đụng lún đất 16 Tải trọng gió 17 Tải trọng va đập tàu hệ 18 Tải trọng gố trôi 19 Tải trọng va chạm xe ôtô 20 Tải trọng thay đổi nhiệt độ 2.2 Tùy thuộc vào thời gian tác động mà tải trọng chia tải trọng cố định tạm thời (tải trọng tác động lâu dài tải trọng tác động ngắn hạn) Thuộc vào loại tải trọng tác động ngắn hạn là: a) Những tải trọng ghi mục 11, 14, 16, 19; b) Những tải trọng đầm chấn động hỗn hợp bê tông rung lắc xả hỗn hợp bê tông bao gồm tải trọng nêu mục 12; Thuộc vào loại tải trọng tác động lâu dài tải trọng ghi mục 5, 8, l0, 13, 15,20 áp lực ngang hỗn hợp bê tông tơi (tải trọng ghi mục 12) Chú thích: Khi tính toán công trình phụ trợ không tính tải trọng đặc biệt như: lực động đất, tác động sụ cố máy móc 2.3 Những đặc trưng tải trọng giá trị tiêu chuẩn chúng xácđịnh theo điều 2.4 ~ 2.23 Tải trọng tính toán xác định tích số tải trọng tiêu chuẩn với hệ số vượt tải n, xét đến sai lệch tải trọng, thiên phía bất lợi so với giá trị tiêu chuẩn xác định tuỳ thuộc vào trạng thái giới hạn kiểm toán Những trị số hệ số vượt tải n lấy theo bảng 13 Những đặc trưng tổ hợp tải trọng xét đến tính toán công trình phụ trợ dùng cho mục đích khác nêu chương 3: Xác suất tổ hợp tải trọng khác tính hệ số tổ hợp Kc trị số lấy phù hợp với dẫn chương 3.6 Trong trường hợp quy định riêng trị số Kc lấy Những hệ số tổ hợp Kc đưa vào dạng số cho tải trọng tác dụng ngắn hạn ảnh hưởng tải trọng xung kích xét đến tính toán kết cấu mặt đất cách đưa vào hệ số xung kích theo dẫn điều 2.9; 2.10; 3.34;4.89; 4.91; 5.17; 5.19 2.4 Tải trọng thẳng đứng trọng lượng thân công trình phụ trợ xác định theo bảng thống kê vật liệu thiết kế, thể tích thiết kế trọng lượng riêng vật liệu đất nêu phụ lục Trong trường hợp cần phải xét đến lực ngang tải trọng thẳng đứng (lực xô lực kéo, v.v ) Việc phân bố tải trọng trọng lượng thân kết cấu tính toán lấy sau: a) Trong lát, dầm ngang, dầm dọc, xà mũ dàn kiểu dầm, giàn giáo kiểu vòm, hộp ván khuôn v.v cấu kiện thẳng khác lấy theo phân bố theo chiều dài kết cấu mức độ không thực tế không vượt l0% trị số trung bình b) Trong cột đứng cửa đà giáo, cầu bến vận chuyển, trụ tạm, cầu cạn cho cần cẩu, vv dùng đến đỡ kết cấu tải trọng coi phân bố tất cột khung hay trụ c) Trong kết cấu khác tải trọng phân bố théo trọng thực tế phận riêng biệt 2.5 áp lực thẳng đứng trọng lượng đất P (tính T/m2) tác dụng vào vòng vây hố móng, tường chắn đất, v.v xác định theo công thức: P= γ H Trong đó: γ - Trọng lượng theo thể tích(dung trọng) đất (t/m3) H - Chiều dầy tính toán lớp đất (m) áp lực ngang, (áp lực hông) đất tác dụng vào vòng vây hố móng xác định theo phụ lục Khi xác định áp lực ngang lên tường chống loại tạm thời cho phép sử dụng phụ lục 2.6 áp lực thuỷ tĩnh nước phận công trình đất nằm mặt nước thấp mức nước ngầm đất tính cách giảm trọng lượng phận công trình đưa vào tính toán áp lực ngang nước áp lực nước mặt đáy kết cấu Mực nước xem bất lợi ứng với giai đoạn thi công công trình mực nước thấp cao tính với tần suất 10% thời gian thi công Mực nước tác dụng vào vòng vây hố móng xác định vào dẫn phụ lục chương áp lực nước theo phương bằng: P =γ H Trong đó: γ: Dung trọng nước lấy (t/m3) H: Chiều cao tính toán nước (m) 2.7 áp lực động nước tác dụng lên phận nằm nước kết cấu: NBn (tính kg) lấy bằng: Trong đó: Nđ = Nn + Ns Nn- áp lực nước (tính kg) lên phận nằm nước kết cấu tính sau: Nn = 50 ϕ0 F V2 Ns - Lực ma sát nước theo bề mặt vật (kg) tính sau: Ns = f S V2 V- Đối với kết cấu không di động, V vận tốc trung bình dòng nước, lấy theo số liệu quan sát phao đo máy đo lưu tốc phạm vi mớn nước; Đối với kết cấu di chuyển V vận tốc di chuyển tương đối dòng nước vật (m/s) Trong trường hợp phần nước kết cấu (hệ nổi) làm thắt hẹp mặt cắt ướt dòng chảy lớn 10% cần phải xét đến tăng vận tốc dòng chảy ϕ0 - Hệ số xét đến mức độ dạng thuôn vật thể ngập nước, loại có dạng đầu nhọn hay dạng lượn tròn mặt lấy ϕ0 = 0,75 Còn dạng chữ nhật lấy ϕ0 = 1,0 f- Hệ số đặc trưng cho ma sát nước với bề mặt bị ngập nước vật thể, bề mặt kim loại lấy 0,17; bề mặt gỗ 0,25; bề mặt bê tông 0,2 kg/m 4/sec2 F- Diện tích mặt cản nước (tiết diện ngang bề rộng nhất) m S- Diện tích mặt cắt ướt (bề mặt ma sát nước) m2 Giá trị F S lấy a) Đối với hệ phao sà lan: F = t.B; S = L (2t +B) b) Đối với loại thùng chụp, hộp thông đáy giếng chìm ép v.v F = (H+ 0,5 ÷1)B; S = L2 (H + 0,5 ÷ 1) + B Trong đó: t - Độ chìm hệ phao hay sà lan (m) H- Chiều sâu nước chỗ hạ thùng chụp hay giếng chìm ép (m) A- Bề rộng hệ phao, sà lan, thùng chụp, giếng chìm (m) L- Chiều dài hệ phao, sà lan, thùng chụp, giếng chìm (m) Khi V≥2m/sec cần phải tính độ dềnh mực nước chỗ có công trình: Trong g- Gia tốc trọng trường (m/s2) Khi dòng chảy xiên liên mà trục dọc vật thể làm với phương dòng chảy góc z00 áp diện nước N, không tính theo diện tích mặt cắt ngang vật lên mặt phẳng vuông góc với phương dòng chảy Ngoài áp lực nước chảy, cần phải tính đến tải trọng sóng với cường độ 0,03 t/m sông rộng 300m cường độ 0,12t/m sông rộng 500m: Khi thi công vùng có chiều cao sóng lớn (như hồ, hồ chứa nước, sông rộng) cần phải tiến hành tính toán theo công thức xác Có thể tham khảo theo CH3 II 57-75: Tải trọng tác động công trình thuỷ công 2.8 Tác dụng việc điều chỉnh nhân tạo ứng lực kết cấu công trình phụ trợ xét đến trường hợp dự tính thiết kế (ví dụ việc tạo cho hệ phao có độ võng ngược ban đầu trình tự chất đối trọng phù hợp chúng) Trị số ứng lực xác định lập vẽ thiết kế 2.9 Tải trọng thẳng đứng trọng lượng kết cấu cầu thi công, vật liệu xây dựng vật thể khác xác định theo bảng thống kê vật liệu thiết kế khối lượng dung trọng vật thể nêu thiết kế kết cấu Khi thiết kế cải tạo lại cầu có trọng lượng kết cấu xác định có xét đến tình trạng thực tế chúng Trong trường hợp thích đáng cần phải tính đến tác dụng theo phương ngang tải trọng thẳng đứng (lực xô, lực kéo, v.v ) Trọng lượng kết cấu xây dựng truyền xuống công trình phụ trợ (chồng nề lắp ráp, xà dọc v.v ) cho phép tính phân bố theo chiều dài, dao động (biến đổi) thực tế không vượt qua 10% Khi đặt số (nhiều 2) dầm dọc, hàng chồng nề lắp ráp v.v mặt phẳng theo phương ngang cầu, tải trọng kết cấu xây dựng lấy phân bố theo phương ngang, độ cứng chống xoắn chúng lớn độ cung chống xoắn công trình phụ trợ Trọng lượng phận vật nâng (trừ bê tông) điều chỉnh đặt cần cầu lên công trình phụ trợ (đà giáo) tính với hệ số xung kích l,1 2.10 Tải trọng thẳng đứng giá búa, thiết bị lắp ráp (thiết bị nâng tải) phương tiện vận chuyển lấy theo số liệu ghi lí lịch hay thuyết minh máy Tải trọng thiết bị phi tiêu chuẩn xác định theo tài liệu thiết kế Các giá búa, thiết bị lắp ráp vận chuyển cần phải xếp đặt vào vị trí cho gây lực tác dụng lớn lên kết cấu công trình phụ trợ, lên phận phần liên kết chúng (ví dụ trường hợp tương ứng độ vươn nhỏ sức nâng lớn cần cấu, độ vơn lớn sức nâng nhỏ nó, hay trường hợp vật cấu, đồng thời xét trường hợp tay cần vươn từ thể khác mặt có độ nghiêng theo phương đứng khác nhau) Trọng lượng cần vươn cấu có treo vật, kể trọng lượng thiết bị treo buộc chằng kéo tính với hệ số xung kích 1,1; trọng lượng búa lấy với hệ số xung kích l,2 Những tải trọng thẳng đứng tác dụng lên chân riêng biệt (bộ chạy cần cẩu, búa, phải xác định có phân bố trọng lượng cần cẩu vật nâng, có xét đến tác dụng lực ngang (lực kéo, lực gió lực quán tính) lên cần cấu, giá búa Khi điểm đặt tải trọng riêng biệt kế cần phải lấy phù hợp với điều kiện làm việc thiết bị 2.11 Tải trọng người, dụng cụ thiết bị nhỏ tính dạng: a Tải trọng thẳng đứng phân bố với cường độ 250kg/m), tính ván khuôn, ván lát sàn đà giáo thi công, lối đi, đường hành tính kết cấu trực tiếp chống đỡ chúng (các sườn chịu lực, đà ngang đà dọc, v.v ) b Tải trọng thẳng đứng phân bố với cường độ 200kg/ml tính đà giáo thi công, trụ tạm, bến vận chuyển, cầu tạm, có chiều dài phần đặt tải < 60m, với cầng độ l00kg/m2 chiều dài phần đặt tải > 60m Những phần không bị chiếm chỗ kết cấu lắp ráp chất tải tải trọng kế (thường tính tải trọng tác dụng lên đường hành) c Tải trọng 75kg/m2 chất tải kết cấu nhịp lắp ghép đường hành (khi xác định lực lên trụ tạm) d Tải trọng nằm ngang tập trung có trị số 70kg đặt điểm cột lan can đặt vào cột lan can Những ván khuôn ván sàn đà giáo, bậc cầu thang kết cấu trực tiếp chống đỡ chúng, mà không phụ thuộc vào việc tính toán với tải trọng nêu trên, kiểm tra với tải trọng tập trung có trị số 130kg Khi bề rộng ván nhỏ 15cm, người ta phân bố tải trọng lên hai ván kề (với điều kiện chúng ghép với ngang) Tải trọng móc dùng đến móc (treo) thang láy 200kg Tải trọng (trọng lượng vật liệu, dụng cụ, người) sàn tleo thi công dùng cho người lấy bằng: 120kg, dùng cho người lấy 250kg Mỗi dọc thang gun thêm vào tính với tải trọng tập trung 100kg δ- Góc ma sát đất mặt tường, lấy theo điểm Khi δ=0, công thức (17) hóa sử dụng dạng: Tung độ biểu đồ áp lực bị động sét sét (hình 11) nhận tổng tung độ tương ứng biểu đổ Biểu đố lập nên đất rời (thoa trị số góc ma sát M sét sét), biểu đồ có tung độ bằng: Đối với lớp bề mặt, nơi mà kết cấu đất sét sét có khả bị phá huỷ giảm dần lực dính kết C theo luật bậc từ giá trị nguyên (xác định theo điều 2) độ 1m đến số "0" mặt đất 14 Khi thiết kế vòng vây kín hố móng nhỏ sâu, đật nơi đất khô có góc nội ma sát lớn 300, cho phép tính giảm áp lực chủ động đất xét đến điều kiện làm việc không gian Việc giảm tính thông qua hệ số K đưa vào tính toán áp lực E trọng lượng thân đất gây Hệ số K lấy 0,7 H = k = 0,5 lấy k ≥ (B = kích thước lớn mặt H - chiều sâu hố móng) Khi trị số 0,5 < K < giá trị K lấy theo phương pháp nội suy Phụ lục Tính loại phao kim loại Liên Xô Chỉ thị Đơn vị KC - KC - 63 Dài m 7,2 7,2 Rộng - 3,6 3,6 Cao - 1,8 1,8 Trọng lượng t 5,9 5,96 Lượng choán nước m3 45 45 Độ chìm trọng lượng thân m 0,25 0,25 Sức chở tiêu chuẩn mớn khô = 0,5m t 26,3 26,3 - nứt khung sườn tăng cường P; - 46 47 - nứt thành phao sườn P1; - 31 32 - góc phao P2; - 26 24 - nứt đầu phao P3; - 26 28 - điểm nhịp sườn P4 - 2,5 4,0 Kích thước ngoài: Tải trọng cho phép (hình1) Vật liệu làm phao Chiều dầy tôn CT3 mm Thành bên hai đầu - 4 Mặt boong đáy - Khả chịu lực phao mối nối Chế độ làm việc Yếu tố xác định khả chịu tải KC-3 Mmp t.m Uốn phao mặt Cường độ phao phẳng thành bên: h = Cường độ mối nối 1,8m Uốn phao mặt phẳng boong h = 3,6m KC - 63 Qnp t Mnp t.m Qnp t Xem sơ đồ hình 546 Cường độ phao 138 575 138 Xem đồ thị (h-3) Cường độ mối nối 608 207 908 124* Uốn phao mặt Cường độ Khi có tải trọng phẳng đầu phao với h phao mối nối cục W =,8t/m2 =1,8m Khi tải trọng cục 229* 119* 348* 124* 389* 119* 486* 124* Uốn phao mặt Cường độ Khi có tải trọng phẳng đầu phao với h phao mối nối cục W = = 3,6m 3,6t/m2 149* 238* 430* 124* 792* 238* 993* 248* Khi tải trọng cục Ghi chú: 1- Việc tính toán phao tiến hành điều kiện, coi phao làm việc sà lan (đáy bằng) có mớn nước 1,8m, 3,6m 2- Dấu * trị số Mnp Q= Qnp M=0 3- Khi có tác dụng đồng thời M Q cần phải kiểm tra cường độ phao tính toán trường hợp cụ thể Phụ lục Tính mômen quán tính hệ ghép phao Ký hiệu: a,b - Kích thước phao theo hướng xx, yy n,n1 - Số phao xếp theo hướng x-x, y-y m - Số phao có nước dằn tải w - Diện tích mặt nước dằn phao ixn iyn – Mômen quán tính diện tích w trục riêng x n, yn song song cách tương ứng với hệ trục sà lan lx ly - Khoảng cách từ trọng tâm diện tích w phao có nước đến trục y-y, x-x K - Hệ số ảnh hướng ngăn cách phao có nước mạng ống dẫn khí Khi có liên thông không gian bên phao với không bên K=1 λ- Hiệu số mực nước phao phao vị trí xét hệ nồi (m) t - Chiều cao thành phao mặt nước vị trí xét hệ (m) Phụ lục Xác định mômen uốn ∆M lực cắt ∆Q trụ tải trọng sóng gây Mômen uốn phụ sóng gây ∆M (tính theo TM xác định theo công thức): ∆M = ±ko k1k2 k.3 BL2h Trong đó: k3- Hệ số toàn phần lượng choán nước L- Chiều dài sà lan mức mớn nuớc (m) B- Chiều rộng sà lan mức mớn nước tính theo mặt cắt sà lan (m) h - Chiều cao tính toán sóng, thời gian chở kết cấu nhịp (m) Chiều cao tính toán sóng phải lấy sở tài liệu đường thuỷ địa phương có liên quan đến vùng lại trụ xây dựng cầu, không lấy nhỏ 0,6m Hệ số k0 tính theo công thức: Hệ số k1 phụ thuộc vào chiều dài L tầu, lấy bằng: 0,0123 tầu dài 20m 0,0l01 tầu dài 40m 0,0085 tầu dài 60m 0,00061 tầu dài 100m Khi chiều dài tầu nằm khoảng trện giá trị k xác định theo nội suy: tính theo công thức: TH - Độ chìm mũi tầu (m) Biểu đồ mômen uốn phụ sóng 'M lấy theo hình Lực cắt phụ sóng gây 'Q(T) xác định theo công thức: ∆Q = 4∆M L Biểu đồ lực cắt phụ 'Q sóng gây lấy theo hình Phụ lục Quy đinh tạm ứng suất cho phép cứa gỗ dùng công trình giao thông vận tải Gỗ chia thành nhóm, lấy nhóm VI làm nhóm Nhóm I: lát II: trắc, lim, táu, nghiến III: vàng tâm, chò chỉ, săng lẻ IV: giối, mít V: dẻ, thông, vài, xà cừ, phi lao VI: xoan, sấu, sổi VII: ngát, sui, trám, táo VIII: sung, gạo, bố kết, núc nác, bố đề ứng suất cho phép nhóm gỗ bản: a) ép dọc thớ 120kg/cm2 b) Uốn tĩnh 120 kg/cm2 c) Kéo dọc thớ 100kg/cm2 d) Cắt dọc thuận thớ 19kg/cm2 đ) Cắt ngang thuận thớ 9,5kg/cm2 e) Cắt ngang ngang thô 24kg/cm2 g) ép ngang toàn 24kg/cm2 h) ép ngang thớ cục chiều dài tự không nhỏ 8kg/cm2 chiều dài chịu ép chiều dầy cấu kiện 00.000kg/cm2 i) Môđun đàn hồi uốn tĩnh k) Môđun đàn hối theo dọc thớ,vềkéo lớn ép,trong 100.000kg/cm2 tính toán lấy trị số môđun đàn hồi uốn tĩnh l) Môđun đàn hồi theo ngang thớ Kéo 10.000kg/cm2 ép 8.000kg/cm2 Xoắn 4.000 kg/cm2 Hệ số chỉnh ứng suất cho thép tương ứng nhóm gỗ khác Số thứ Nhóm gỗ tự Hệ số điều chỉnh loại ứng suất ép dọc thớ uốn tĩnh kéo dọc thớ Cắt dọc ngang thuận thớ cắt ngang thớ ép ngang thớ toàn Mođun đàn hồi tĩnh, bộ, ép ngang thớ môđun đàn hồi theo cục dọc thớ, ngang thớ Nhóm II 1,7 1,5 2,3 1,2 III 1,5 1,4 2,0 1,2 IV 1,3 1,3 1,7 1,2 V 1,1 1,2 1,4 1,2 VI 1,0 1,0 1,0 1,0 VII 0,8 0,9 0,8 0,8 VIII 0,5 0,6 0,5 0,5 Hệ số điều chỉnh ứng suất cho phép gỗ theo điều kiện sử dụng công trình Số thứĐiều kiện sử dụng công trình tự Hệ số ứng suất Môdun đàn hồi Lực khô, lực ướt liên tục xen kẽ 0,85 0,85 Luôn ngâm nước 0,75 0,75 Kết cấu làm việc môi trường luôn có nhiệt độ từ 35- 500C 0,80 0,80 Kết cấu chịu lực tác dụng tải trọng tĩnh chủ yếu 0,80 0,80 Khi chịu lực tạm thời trình lắp ráp, thi công thì: a) ép dọc thớ 1,30 - b) Cường độ khác 1,10 - Công trình tạm thời 1,20 - Công trình đảm bảo giao thông thời chiến đường sắt (cầu phà) 1,20 - Công trình đảm bảo giao thông thời chiến đường cầu, phao, phà 1,50 - Phụ lục Tính toán móng cọc Tính toán móng cọc khung tăng cường Để tính toán móng cọc, người ta sử dụng hệ tọa độ vuông góc xoz (hình la) Góc' tọa độ trùng với điểm 0, điểm nằm mặt kết cấu liên kết đầu cọc Trong trường hợp sơ đố tính toán phằng móng đối xứng điểm nằm trục đứng đối xứng hệ Trong trường hợp sơ đồ toán phẳng móng không đối xứng móng có số cọc thẳng đứng điểm nằm đường thẳng đứng qua trọng tâm tiết diện ngang tất cọc Những trường hợp lại không bó buộc Trục x trục nằm ngang hướng bên phải Trục z trục thẳng đứng hướng xuống Vị trí cọc thứ i sơ đồ toán phẳng xác định toạ độ xi giao điểm trục cọc với trục x, góc Mi, góc trục cọc với đường thẳng đứng Góc Mi dương trục cọc nằm bên phải đường thẳng đứng qua đầu cọc (xem hình 1a) Ngoại lực tác dụng lên móng đặt vào điểm phân thành lực Hx hướng theo trục x, Pz hướng theo trục z mômen M0 điểm Các lực Hx Pz dương chiều chúng trùng với chiều dương củc trục x z mômen M0 dương tác dụng theo chiều kim đồng hồ (xem hình 1a) Trong trường hợp chung, chuyển vị a c đáy bệ cọc theo hướng x z, góc quay β điểm 0, xác định qua việc giải hệ phương trình tắc: Trong đó: râ, rac, rββlà hệ sộ phương trình tắc xác định theo điều Trong trường hợp sơ đồ toán phẳng đối xứng không đối xứng, gồm toàn cọc thẳng đứng (đầu cọc liên kết hình thức nào) hệ phương trình ( l) đơn giản hóa toán biểu thị dạng: Trong đó: Chuyển vị a c dương hướng trùng với hướng dương trục x z Góc β dương kết cấu liên kết đầu cọc quay quanh điểm theo chiều kim đồng hồ Giá trị raa, rac rββ trường hợp tính toán tổng quát xác định theo công thức: Trong đó: ρ0 = ρ1 - ρ2 ρ1, ρ2, ρ3, ρ4 Đặc trưng độ cứng cùa cọc, xác định theo điều ki - Số cọc hàng, mà sơ đồ toán phẳng coi hàng cọc thứ i n0δ - Tổng số cọc móng công thức (4) dấu ∑ có nghĩa tổng tất cà hàng cọc (là tổng tất cọc n sơ đỗ toán phẳng) Trong trường hợp riêng, tính móng gồm toàn cọc thẳng đứng, công thức (4) giản hoá dùng dạng: Giá trị ρ1 (xem điêu 5) xác định theo công thức: a)Trong trường hợp cọc tựa lên lớp đất đá, đất hạt lớn: b) Trong trường hợp khác: EF - Độ cứng mặt cắt ngang cua cọc khị nén 1o –Chiều dài đoạn cọc nằm mặt đất tính toán (l lấy khoảng cách theo đường thẳng đứng từ mặt đất tính toán đến đáy kết cấu liên kết đầu cọc) h - Chiều sâu hạ cọc, tính từ mặt đất tính toán xuống P - Khả chịu lực cọc đơn nén Trong công thức (8) lấy EF P theo đơn vị tấn, l0 theo mét, ρ1 có đơn vị t/m Giá trị ρ2, ρ3, ρ4 (xem điều 5) xác định theo công thức nêu bảng phụ thuộc vào loại liên kết đầu cọc Trong công thức này: E1 độ cứng tiết diện ngang thân cọc uốn; LM- chiều dài uốn cọc, lấy theo điều 7.75 quy trình Lực dọc N, lực cắt Q mômen uốn M tác dụng đầu cọc hàng thứ i xác định theo công thức: Bảng Giá trị U Công thức để xác định giá trị p2, p3,p4 ứng với dạng liên kết cọc Đầu ngàm Trên khớp ngàm Trên khớp Trên ngàm khớp 3EI 3EI ρ2 LM3 ρ3 6EI LM3 LM3 ρ4 4EI LM Đối với cọc thẳng đứng sin = 0, cos = 3EI LM3 0 3EI LM Chiều dương lực H, Q M hình 1b Nếu tính toán móng cọc có đầu ngàm cứng (xem điễu 7.67 quy trình) mômen lớn M, tác dụng mặt cắt ngang đoạn cọc nằm đất xác định theo công thức: Mt = M + Q (l0 + η1 η d) Trong đó: l0, η1, η d giá trị nói điều 7.69, 7.72 7.73 quy trình Tính toán móng cọc có khung tăng cường 10 Để tính toán móng cọc có khung tăng cường, người ta sử dụng hệ toạ độ xoz với gốc toạ độ điểm 0, trọng tâm tiết diện ngang cọc độ cao đáy bệ biên dầm xà ngang Trục x nằm ngang, trục z thẳng đứng (hình 2a) chuyển ngoại lực điểm 0, phân tích ngoại lực thành thành phần H' pz Mt) Các chuyển vị cha biết a B xà ngang quy tắc vê dấu tất đại lượng lấy giống tính toán móng cọc khung tăng cường (xem điểm 4) Chuyển vị thẳng đứng c điểm dầm ngang không cần xác định 11 Các chuyển vị a B xác định theo công thức (2) (3) Người ta xác định đại lượng đưa vào công thức đó, đồng thời với việc sử dụng biểu thức: Trong đó: Cδ- Tổng số cọc móng b- Khoảng cách từ đáy biên dầm xà đến hệ giằng khung (chiều cao khung) k1- Số cọc hàng, mà với sơ đồ toán phẳng hàng coi cọc thứ i S1 - Đại lượng xác định theo điều S2, S3,S4, S5 S6 đại lượng xác định theo công thức đưa vào bảng đại lượng khác dạng liên kết đầu cọc xác định Các dạng liên kết đầu cọc sử dụng theo điều 7.66 7.67 quy trình Trong công thức đưa vào bảng 2, EJ độ cứng mặt cắt ngang thân cọc uốn, LM Chiều dài chịu uốn cọc xác định theo điề 7.75 quy trình 12 Lực dọc N, lực cắt Q, mômen uốn M tác dụng từ dầm xà lên đầu cọc hàng thứ i, lực H truyền từ giằng khung lên cọc, xác định theo công thức: Chiều dương lực N, Q, M H tác dụng lên cọc rõ hình 2b 13 Nếu tính toán móng, mà cọc có ngàm cứng phía (xem điều 7.67) mômen uốn Ml, tác dụng mặt cắt ngang cọc đoạn nằm đất xác định theo công thức: M1 =M + QL0+ H (L0 - b) + (Q + H) ld; Trong đó: d, L0 η Và η1 nói rõ điều 7.69, 7.72 7.73 quy trình Những đại lượng lại nói mục 11 12 14 Người ta lấy chiều dài tự cọc Lc đại lượng nhỏ đại lượng nhận từ công thức: a) Nếu theo điều 7-67 quy trình, mà dùng cọc có phần ngàm cứng thì: Lc = LM – 0,8b Lc= 0,9b b) Nếu theo điều 7-67 quy trình, mà dùng cọc liên kết khớp với đất thì: Lc= 2LM –1,6b; Lc= 0,9b Trong đó: LM Và b chiều dài chịu uốn cọc chiều cao khung Ghi chú: Trong công thức phụ lục chữ b in B, chữ U in S Phụ lục l0 Xác định lưu lượng nước ngầm ngấm qua đáy hố móng vòng vây cọc ván thép Lưu lượng Qm3 /sec xác định gần theo công thức: Q = k.H∑P qr Trong đó: k - Hệ số thấm đất (xem bảng 1) (m/sec) H - Độ chênh cao mực nước hố móng (m) ∑P - Chu vi vòng vây (m) qr - Hệ số hiệu chỉnh Bảng Loại dất Cát mịn pha sét cát bụi Hệ số thấm đất 2.10-5+5.10-5 Cát nhỏ 5.10-5+10-4 Cát trung 10–1 +10-3 Cát sỏi 10–3+5.10-3 Sỏi 5.10–3+10-2 Ghi chú: Giá trị nhỏ hệ số tương ứng với dất có độ rỗng nhỏ Đối với trường hợp đáy vòng vây cọc ván lớp đất thấm nước nằm cạnh,thì qr xác định đồ thị hình phụ thuộc vào tỉ số: t- Chiều sâu hố móng, tính từ đáy hố móng S- Chiều sâu cắm cọc ván, tính từ đáy hố móng b- Một nửa chiều rộng hố móng (chiều rộng hố móng cạnh lớn hố móng hình chữ nhật đường kính hố móng hình tròn) Với trường hợp gần chân cọc có lớp đất không thấm nước, đại lượng qr xác định theo biểu đồ (hình 2) phụ thuộc với tỉ số: Trong đó: S1 - Độ chôn sâu cọc ván kể từ đáy lớp đất thấm nước S2- Độ chôn sâu cọc ván kể từ đáy hố móng T1- Khoảng cách từ đáy hố móng đến cao độ không thấm nước T2 - Khoảng cách từ đáy hố móng đến cao độ không thấm nước Trong xác định công suất thiết bị hút nước phải tính thêm lượng nước chảy qua khe vòng vây Lượng thêm thường tính 20% lượng nước thấm tính