Tính toán Thiết kế trụ cầu

Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu

5.1 Thit k tr 5.1.1.Xỏc nh s b kớch thc - Loi tr Tr c bờ tụng ct thộp - Loi cc Cc khoan nhi D= 1.00m - S cc múng: Nc= 4cc - Chiu di cc d kin Lc= 12.0m - Cao mt t thiờn nhiờn: MTN= 69.960m - Cao nh múng: CIM= 68.640m - Cao ỏy múng: CAM = 66.640m M? T CHNH TR? (T? l?: 1/100) 9500 9200 +82.94 150 900 200 1150 600 50 50 1700 84.64 600 84.59 200 Ch?t neo d?m éỏ kờ g?i ? neo d?m 3x2400=7200 200 1150 3600 200 E +83.64 +82.94 300 +75.94 +75.64 7000 7000 300 300 F F 1000 4200 1000 1000 2200 1000 +68.64 6200 4200 1000 150 1000 100 2000 +68.64 +66.64 +84.34 2750 E 3600 +85.44 700 1100 900 G?i cao su b?n thộp (250x300x50)mm 300 +75.94 +75.64 600 84.64 2750 7000 50 1700 7000 +83.64 50 84.59 700 700 +84.34 600 248 1100 700 248 +85.44 700 700 150 Cọc khoan nhồi D1000 Hỡnh 5.1 mt chớnh tr +66.64 M? T BấN TR? (T? l?: 1/100) 1800 +84.34 +83.64 +82.94 200 650 1100 575 1400 575 1400 +85.44 700700 1100 200 10.0% 10.0% +85.44 +84.34 +82.94 200 200 300 300 1400 300 7000 +75.94 +75.64 14300 7000 1800 1500 2000 1500 5000 3000 150 1000 2000 +68.64 2000 +68.64 +66.64 1000 +66.64 Cọc khoan nhồi D1000 Hỡnh 5.2 Mt bờn tr 5.1.1.1 Vt liu kt cu Bờ tụng tr Trng lng riờng bờ tụng gc= 24.53kN/m3 * Thõn tr v x m tr s dng BT loi C cú : -Cng bờ tụng fc'= 30.00Mpa -Mụ un n hi bờ tụng Ec= 28605Mpa * B tr s dng BT loi D cú : -Cng bờ tụng fc'= 25.00Mpa Mụ un n hi bờ tụng Ec= 26113Mpa -Ct thộp thng (Theo tiờu chun TCVN 1651-2008) +Cng ct thộp thngfy= 400Mpa +Mụ un n hi ca thộp thngEs= 200000Mpa 5.1.1.2 Ti trng thit k Ti trng thit k theo tiờu chun 22 TCN - 272 - 05 bao gm cỏc ti trng sau: Xe ti thit k Xe trc thit k Ti trng ln Ti trng ngi 300kG/m2 5.1.2.Ti trng tớnh toỏn: 5.1.2.1 Tnh ti +Tnh ti kt cu phn trờn + thit b ph (DC) - Trng lng bn thõn dm 585.26 kN - Trng lng dm ngang 85.67 kN - Trng lng bn mt cu v g lan can 986.55 kN - Bn vỏn khuụn 183.14 kN - Trng lng lan can thộp 20.570 kN => Tng: 1861.19 kN +Tnh ti lp ph + tin ớch (DW) - Trng lng lp ph : 231.39 kN +Tnh ti kt cu phn di -Tnh ti tiờu chun bn thõn tr tớnh theo cụng thc: P = V g - V : Th tớch cỏc b phn - g : Dung trng riờng ca bờ tụng g = 24.525kN/m3 + Bng tớnh toỏn tnh ti cỏc b phn tr STT Tờn kt cu Th tớch (m3) 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 B tr Thõn tr Thõn tr Thõn tr X m ỏ kờ gi Tng tai neo Tng cng 62.000 52.791 1.824 32.336 20.475 0.120 0.594 0.772 170.912 Trng lng N (kN) 1520.550 1294.703 44.737 793.032 502.149 2.943 14.568 18.928 4191.611 Bng tng hp ni lc trng lng bn thõn tr ti cỏc mt ct Tờn kt cu B tr Thõn tr Thõn tr Thõn tr X m ỏ kờ gi Tng tai Mt ct I-I N (kN) Mt ct nh múng N (kN) Mt ct ỏy múng N (kN) 1520.550 1294.703 1294.703 44.737 44.737 793.032 793.032 793.032 502.149 502.149 502.149 2.943 2.943 2.943 14.568 14.568 14.568 5.1.2.2 Hot ti TNH TON GI TR HOT TI Ti Tung DAH 0.403 0.701 1.000 0.000 0.000 0.000 0.917 1.000 Ti trng ln WL 14.400 Tng cng Ri Do xe ti Do xe hai trc trng Xe ti Xe hai trc im Hot ti trờn nhp LL = Xung kớch 710.494 kN IM = 117.359 kN 5.1.2.3 Ti trng ngi i b Trng hp ngi i trờn c hai l trờn c hai nhp Ti trng 35.000 145.00 145.00 35.000 145.00 145.00 110.00 110.00 9.300 Phn lc 28.194 203.40 290.00 0.000 Mụmen My 9.163 0.000 0.000 0.000 0.000 66.106 94.250 0.000 201.66 65.542 220.00 71.500 267.84 521.597 169.519 421.667 137.042 Ti trng tiờu chun ngi i b B rng ng ngi i b Phn lc gi ti trng ngi i b qnd 30 kN/m2 Bnd 2.00 m PLt PLp 43.20 43.20 kN kN 5.1.2.4 Lc hóm xe Lc hóm xe bng 25% tng trng lng cỏc trc xe ti hay xe trc thit k ca tt c cỏc Lc hn 5.1.2.5 Lc li tõm Lc ly tõm nm ngang cỏch phớa trờn mt ng khong cỏch hCE 1.800m ` CE=S.P.C C=4V2/ 3gR Trong ú: TI trng trc xe:P ụ V= 60km/ V h Vn tc thit k ng ụ Gia tc trng trng Bỏn kớnh cong ca ln xe g R C CE 5.1.2.6 Ti trng giú (WL.WS) bh b2 h3 db a b1 i dh h4 a bg Mặt đất h1 h2 bc1 bc2 hd i hc1 hc dc1 Mực n ớc hc2 dc2 hn h b d 16.667 m/s 9.807 0.000 - m/s2 m m kN Vựng ng t H s gia tc H s thc a Cp ng t: Cp7 5.1.2.9 p lc tỏc dng lờn b tr (EV) Tớnh ti mt ct nh b : Chiu cao t t mt ct t nhiờn ti mt ct nh b :h=1.320 m p lc t theo phng thng ng: EV=546.782 kN 5.1.2.10 Tớnh toỏn h s phõn b ti trng H s phõn b mụmen cho hot ti i vi dm gia: Ki = 0.075 + (S/2900)0.6(S/L)0.2(Kg/Lts3)0.1 Khong cỏch cỏc dm S=2400.000mm Khu tớnh toỏn ca dm L=14400.000 mm Chiu dy bn bờ tụng ts=200.000 mm T s modul n hi ca bờ tụng bn v bờ tụng dm :n= 1.080 Mụ men quỏn tớnh dm I=3.56E+10 mm4 Din tớch tit din dm Ac=3.23E+5 mm4 Khong cỏch t trng tõm n ỏy dm Yc= 503.860 mm Khong cỏch t trng tõm n trng tõm bn eg= 396.140 mm Kg = n(I + A.eg2)=9.316E+10 mm4 Tham s cng dc Ki = 0.686 i vi dm biờn Ki = e.Ki gia e :H s iu chnh e=0.77+de/2800 e = 0.824 de :Khong cỏch tim bn bng dm biờn vi mộp bú va de =150000 mm H s phõn b lc ct cho hot ti i vi dm gia Ki = 0.2 + (S/3600) - (S/10700)2 Ki = 0.816 i vi dm biờn Ki = eKi gia e : H s iu chnh e=0.77+de/3000 Ki = 0.531 e = 0.650 5.1.3.Tớnh duyt theo cỏc trng thỏi gii hn : + B trớ ct thộp cho tr 1/2 M?T C?T C-C B A (T? l?: 1/100) 1/2 M?T C?T D-D (T? l?: 1/100) 9000 8700 150 2500 mặt cắt E-E 1000 (Tỷ lệ: 1/75) 2200 T1a-D28-150 3600 6200 300 1000 mặt cắt F-F B5-D16-200 B3-D25-150 B7-D16-200 B8-D12 B4-D25-150 100 19x150=2850 200 150 B4-D25-150 14x200=2800 100 A 188 4200 188 1000 5000 17x150 14x150 100 B2-D22-200 200 188 14x200=2800 100 100 B1-D22-200 100 2000 1000 6200 2000 6x200 250 450 B6-D16-200 B2-D22-200 B7-D16-200 262 6x200 350 T1-D28-150 2000 T2-D20-200 14x150 T3-D12-600 T2-D20-200 T1-D28-150 100 188 1500 F 2200 T1-D28-150 7000 T3-D12 17x150 1500 2000 188 150 1300 (Tỷ lệ: 1/75) T2-D20-200 2000 167 14x150 T4-D20-150 F 100 100 1300 T1a-D28-150 T4-D20-150 B 100 1400 T2a-D20-200 T3a-D12 167 14x150 T3a-D12-600 167 1800 T2a-D20-200 7000 E T2a-D20-200 11x150 167 E 2000 T1a-D28-150 5000 1800 2000 11x150 150 Hỡnh 4.3 B trớ ct thộp tr 5.1.3.1 Mt ct x m D liu ban u - B rng mt ct b, bw = 1.80 - Chiu cao mt ct h = 1.40 - Chiu dy lp ph bờ tụng dc = 0.100 - Chiu cao cú hiu ca mtct de = 1.300 Bng t hp ti trng ti mt ct A-A Trng thỏi Lc ct N Mụ men Mx gii hn (kN) (kN-m) S dng 811.963 1565.276 Cng I 1095.788 2120.958 Cng II 863.485 1648.609 Cng III 1042.690 2012.992 Cỏc d liu Mụ men tớnh toỏn Lc ct tớnh toỏn Chiu cao mt ct B rng mt ct Din tớch mt ct m m m m Kớ hiu Mu Vu h b Ac Mụ men quỏn tớnh Ig Ct thộp chu kộo: K/c ti mộp bờ tụng chu 10 dc Giỏ tr /v 2120.96 kN.m 1095.79 kN 1400 mm 1800 mm 252000 mm2 4.1E+1 mm4 100.00 mm 17735.0 kN 16271.54 m Sc khỏng un tớnh toỏn Mr Giỏ tr Klu /r tớnh nh sau Kl u /r Xột n hiu ng mnh ca tr Mụ men quỏn tớnh ca ct thộp dc xung quanh trc chớnh T s mụ men thng xuyờn v mụ men ln nht : bd =MDL/M Is 11.55 27.01 Khụng Cú - bd 1.8E+10 m4 - 0.452 (EcIg/5 + EsIs)/(1+bd) - 1.0E+16 (EcIg/2.5 )/(1+bd) - cng chng un Ti trng un dc ti hn le : Pe = p EI/( Klu )4 H s Gradien ca mụ men : Cm = 0.6 + 0.4Mb/Ml H/s phúng i mụ men theo phng dc : d = Cm/(1 - Pu /fPe) N.m m2 N.m 1.6E+16 m2 N.m 1.6E+16 m2 EI - Pe - Cm - 1.000 1.013 d 8.0E+08 N + Tin hnh kim toỏn kh nng chu lc ca mt ct theo cụng thc (2) TTG H Muy (kN m) Cn 5691 g I 25 Cn 357.1 g II Cn 4592 g 02 III Kim Mux (kN.m) 1516.2 dMuy dMux 5764.00 - 361.69 1516.1 dMuy/Mr dMux/Mr y 0.35 x - A 0.35 tra A Vu Kim tra nt Mụ men tớnh toỏn T s modul n hi:n = Es/Ec Hm lng ct thộp:r = As/ (bde) Giỏ tr : k = -rn + [(rn)2 + 2rn] Giỏ tr :j = - k/3 ng sut ct thộp chu kộo: fs = Ms/(ASjde) Thụng s b rng vt nt k mm mm Mpa 17500.0 17500.00 N/mm 28 Z Din tớch phn bờ tụng bao bc ct thộp chia cho s ct thộp ng sut kộo ct thộp TTGH SD:fsa = Z/(dcA)1/3 Kim tra:fs < fsa Kim tra:fsa < 0.6fy A 58975.6 66666.67 122.04 117.15 t t mm2 Mpa +Kim tra sc khỏng ca b cc chu tỏc ng hai hng Cỏc giỏ tr Ti trng thng ng ti nh b:Nu H s sc khỏng :F Chiu cao b múng:h Chiu dy lp bờ ttong bo v:dc Chiu cao chu ct hu hiu ca cu kin:dv Chiu di mt ct thõn tr qui i :dps B rng mt ct thõn tr qui :bps 7612.34 0.90 2000 100.00 1900.00 1795.62 4200.00 3795.62 6200.00 19991 Chiu di mt ct nguy him:dds B rng mt ct nguy him:bds Chu vi mt ct nguy him:bo T s cnh di trờn cnh ngn ca din tớch truyn 0.43 lc:bc Ti trng bn thõn phn b cc mt ct nguy 1154.29 him :W Lc ct tớnh toỏn :Vu 8766.63 0.5 Giỏ tr :0.33(f'c )bodv 62672.52 178878.6 Giỏ tr: (0.17 + 0.33/bc)(f'c0.5)bodv Sc khỏng danh nh: 62672.52 Vn = (0.17 + 0.33/bc)(f'c0.5)bodv < 0.33(f'c0.5)bodv 56405.26 Sc khỏng tớnh toỏn : Vr = FVn 842 0.5 Kim tra: Vn > 0.33(f'c )bodv t 5.1.4.Kh nng chu ti ca cc: 5.1.4.1 S liu tớnh toỏn 29 kN mm mm mm mm mm mm mm mm kN kN kN kN kN kN ng kớnh cc Chiu di cc t Chu vi cc Din tớch mt ct ngang cc Cng bờ tụng cc = = = = = 1000 12.0 3.14 0.79 30.0 Trng lng riờng bờ tụng cc D L P Ab f'c c mm m m m2 MPa = 24.52 kG/m3 Mụ un n hi bờ tụng cc Khong cỏch cc theo phng dc cu Cao ỏy b Cao mi cc Cao mt t t nhiờn Cao mt mt lp ỏ tớnh toỏn Chiu sõu cc ngm ỏ Mụ un n hi ti ch ca ỏ Lc tỏc dng lờn cc ti nh h ỏ Cng khỏng nộn dc trc ca ỏ Ec a EL1 EL2 EL3 EL4 Hs Er Pi qu = = = = = = = = = = 28592 3000 66.64 54.64 69.96 59.94 5.30 250 2865 9.30 MPa mm m m m m m MPa KN MPa 5.1.4.2 Tớnh toỏn lỳn ca phn cc ngm ỏ + Co ngn n hi ca cc khoan pe = (Pi).Hs/(Asoc.Ec) Trong ú : Pi : Ti trng lm vic ti nh h ỏ Asoc : Din tớch mt ct ngang h ỏ + lỳn ca ỏy cc khoan pbase = (Pi).Ip/(Ds.Er) Ip H s nh hng, ph thuc vo:Hs/Ds = 5.3 Ec/Er =114.4 ng kớnh ỏy cc khoan Ip = ( C.10.8.3.5Ds 0.34 1) Er = Ke*Ei Ke T l iu chnh mụdul n hi , theo C10.8.3.5-3 Ly Ke = 0.2 Ei Modul ỏ nguyờn khi, theo C10.8.3.5-2 => pe= 0.68 mm , pbase = 3.90 mm , pe+pbase= 4.57mm => Tớnh theo thõn cc 5.1.4.3 Sc chu ti ca thõn cc Thõn cc qs = 0.15qu vi qu 1.9 Mpa (Horvath & Kenney) 5.1.4.4 Sc chu ti ti mi cc qP = 3.qu.Ksp.d Trong ú : Ksp = (3+Sd/D)/(10*(1+300td/Sd)^0.5) v d = + 0.4Hs/Ds 3.4 Sd = 300 mm (Khong cỏch cỏc vt nt ) Td = 4.00 mm (Chiu rng vt nt ) cc Qp Kps = 0.148 d= 3.12 Tng Qp = 10087.2 kN 1028.26 Tn 5.1.4.5 Kh nng chu lc ca cc (c tớnh theo sc chu ti thõn cc ) + Cha k n nh hng ca nhúm cc QR = qpQp hoc QR = qsQs = 5864.0 kN = 597.76 T vi qp= 0.50 + K n s lm vic ca nhúm cc QR = .qpQp hoc QR =.qsQs = 4104.8 kN = 418.43 T vi qs= 0.55 v = 0.70 Theo t nn :QR = .qpQp hoc QR =.qsQs Theo vt liu : QT Ê 0.3f'cAb 4104.8 kN 418.4 Tn 7068.6 kN 720.5 Tn 5.1.4.6 Kim toỏn kh nng chu lc dc trc ca cc theo t nn + Ni lc dc trc max : Nmax=2863.931 kN + Kim toỏn : -Trng lng cc :W=250.3 (kN) -Sc chu ti tớnh toỏn cc :Qult=3854.5 (kN) -Kim toỏn : Nmax=2863.93 < Qult=3854.5 => t 5.1.4.7 Kim toỏn kh nng chu lc dc trc ca cc theo vt liu Pvl = (m1.m2 Rb Ab + Rt At ) = 631.5367 T= 6195.375 31 kN Trong ú: H s iu kin lm vic: m1 =0.85 H s lm vic k phng phỏp thi cụng (khi thi cụng vi va bentonit thỡ) m2=0.7 Din tớch mt ct ngang ca cc ;Ab =0.785398 m2 din tớch cỏc ct thộp trờn MCN cc:At =0.007854 m2 (chn k ct thep: d = 25 mm) (chon s ct thộp la :16) Cng chu nộn ca bờ tụng :Rb= 1150.0 T/m2 Rt : Cng chu nộn ca thộp =24000 T/m2 h s un dc a = 0.87 +Kim toỏn: Nmax = 2863.93 < Pvl = 6195.375 5.2.Thit k m: 5.2.1 S liu tớnh toỏn thit k - Cu gm m: m M1 v M2 -M cu: M c bờ tụng ct thộp -M kiu ch U bng BTCT trờn nn múng cc khoan nhi -Bờ tụng cú fc= 30 Mpa -Cc khoan nhi bờ tụng ct thộp cú ng kớnh 1m,mố M1 mố M2 bố trí cọc, chiều dài cọc dự kiến Ldk=15m 5.2.2 Kớch thc tớnh toỏn +83.85 1515426 300700 3600 300 1100 150 2000 426 8000 350 +85.86 +84.34 3915 +80.25 8000 8300 :1 3600 10% 4000 1500 1500 1000 5000 7000 7200 cọc khoan nhồi D=1000 Chiều dài dự kiến Ldk=15m +59.34 Hỡnh 4.7: Mt bờn M 32 1000 100 2000 +74.34 +76.34 1002000 +76.34 +74.34 phía tr ớc mố phía sau mố 9500 4250 +85.86 4250 +85.94 2% 500 Phần BT đổ sau 2% 610 500 +85.86 2426 ? neo d?m +84.34 +83.85 G?i cao su b?n thộp (250x300x50)mm éỏ kờ g?i 8000 Ch?t neo d?m 3600 1100 841610 Chi tiết A 3915 +80.25 4750 3750 300 700 3750 100 3750 150 1000 150 +74.34 150 2000 +76.34 2000 +76.34 +74.34 1000 9500 100 +59.34 Hỡnh4.8: Mt ct ngang M 7000 5000 1000 9500 00 ỉ1 1000 2000 00 10 ỉ 3750 ỉ1 00 2750 9500 00 2750 ỉ1 3750 ỉ 10 00 2000 1000 1000 1000 5000 1000 7000 Hỡnh 4.9: Mt bng h múng 33 cấu tạo dẫn mố ( Tỷ lệ : 1/75 ) Phía đ ờng Kết cấu mặt đ ờng Bản dẫn BTCT loại D1 dày 30cm Kết cấu mặt đ ờng Đắp đ ờng K98 Bê tông đệm loại E dày 10cm Phía nhịp Phần bê tông chờ khe co giãn Chi tiết "A" 5000 10.0% 400 1: 1271 Đá dăm đệm 400 Thanh neo 500 350 4955 Thân mố Hỡnh 4.10: Cu to bn dn Bố trí cốt thép dẫn 400 50 300 50 ( Tỷ lệ : 1/50 ) 23 75 125 Q1-D16-2 00 Q4-D12-4 200 200200 50 500 50 300 200 x200=460 Q2-D20-200 0 A7-D20-5 10.0% Q3-D16-200 Bê tông đệm loại E dày 10cm Q5-D16-200 Hỡnh 4.11: Ct thộp bn dn 5.2.3 Vt liu kt cu +Bờ tụng m: -Trng lng riờng bờ tụng : c=24.5 kN/m -Cng bờ tụng: fc'=30.00 Mpa -Moodun n hi bờ tụng :Ec=28605 Mpa +Ct thộp thng:Theo TCVN 1651-2008 -Cng ct thộp thng fy'=400 Mpa -Moodun n hi ca thộp thng Es= 200000 Mpa 5.2.4 Vt liu p sau m +Trng lng riờng t p :gs=17.7 kN/m +Gúc ma sỏt gia m v t p: d=20.0 34 125 75 300 300 5000 +Gúc ca t p theo phng ngang: b=0.00 +Gúc ca t p sau tng theo phng thng ng: q=90.00 +Gúc ma sỏt ca t p :q=30.00 +H s gia tc , ph thuc vo vựng ng t :Aq=0.00 5.2.5 Bng tng hp lng cho m 35 36 [...]... 1000 2000 00 10 ỉ 3750 ỉ1 0 00 2750 9500 00 2750 0 ỉ1 3750 ỉ 10 00 2000 1000 1000 1000 5000 1000 7000 Hỡnh 4.9: Mt bng h múng 33 cấu tạo bản dẫn mố ( Tỷ lệ : 1/75 ) Phía đ ờng Kết cấu mặt đ ờng Bản dẫn BTCT loại D1 dày 30cm Kết cấu mặt đ ờng Đắp nền đ ờng K98 Bê tông đệm loại E dày 10cm Phía nhịp Phần bê tông chờ khe co giãn Chi tiết "A" 5000 10.0% 400 0 1 1: 1271 Đá dăm đệm 400 Thanh neo 500 350 4955