chơng thiết kế mố cầu

Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải chơng thiết kế mố cầu I Cấu tạo mố: Do điều kiện địa hình, địa chất khu vực hai đầu cầu giống nhau, nh kết cấu nhịp đợc thiết kế đối xứng có tiêu chuẩn kỹ thuật nh nên ta thiết kế mố cầu hai bên nh Vì ta tính toán mố Chiều cao đất đắp không lớn ta áp dụng mố dạng nặng kiểu chữ U BTCT đổ chỗ, bê tông dùng mác M300, có thiết kế độ ( kích thớc chi tiết xem vẽ mố) 65 310 1430 50 10 10 24 17 1330 1:1.25 12 50 160 190 16 80 50 20 550 40 II tính toán: Tĩnh tải: 1.1 Tĩnh tải thân mố: Để tính tĩnh tải mố ta chia mố thành khối có dạng hình học đơn giản, để dễ dàng tính trọng lợng khối cánh tay đòn đến mặt cắt cần tính Chia thành khối nh hình vẽ: * Khối lợng riêng bê tông: = 2,5 (T/m3) * Khối lợng riêng đất đắp sau mố: = 1,8(T/m3) * Khối lợng riêng bê tông lớp phủ: = 2,2 (T/m3) đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -1- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải TT Lập bảng tính toán hợp lực trọng tâm mặt cắt đáy móng (Mômen mang dấu - hớng sông ) Các kích thớc Số PT Tên gọi N (T) Độ lệch tâm Mô men 3.75 0.6 Tờng cánh 11.25 2.025 22.7813 1.72 2.15 0.6 Tờng cánh 5.547 2.47 13.7011 1.6 0.8 Tờng cánh 18.72 0.95 17.784 0.5 2,4 13 Tờng đỉnh 39 -0.1 -3,9 1,1 1,1 0.1 Đá kê gối 0.605 -0.95 -0.575 1.9 1,6 13 Tờng thân 98,8 -0.8 -79,04 2.5 14.3 5.5 Bệ trụ 491.56 0 Tổng 707.2 -71.631 1.2 áp lực thẳng đứng đất đắp sau mố: Thể tích khối đất đắp V = (11,7 + 12,25).2,6/2 = 124,54 (m3) Trọng lợng: P = 1,8 124,54 = 224,172 (T) Cánh tay đòn: y = 1,45 (m) Mômen tiêu chuẩn với trọng tâm mặt cắt đáy móng: M = 737,1 = 325,05(T.m) 1.3 Bản độ: Theo xu hớng thiết kế ngày mố cầu đờng ô tô thờng thiết kế độ BTCT để chuyển dần độ cứng đờng tạo độ êm thuận xe vào cầu giảm áp lực đất sau mố hoạt tải Bản độ đợc thiết kế có chiều dày 30cm; dài 4m; rộng 11,7m Chiều dày lớp phủ dộ lấy trung bình 20cm với trọng lợng 2,2 (T/m3) Phản lực trọng lợng thân độ: Rbqđ = 2,5 0,3 11,7 / = 17,55 (T) Phản lực trọng lợng lớp phủ độ: Rlp = 2,2 0,2 11,7 / = 10,3 (T) Cánh tay đòn: y = 0.2 Với hệ số n= 1,1 Rbqđ = 19,305 (T) Rlp = 11,33 (T) Mbqđ = 3,816(T.m) Mlp = 2,266 (T.m) Với hệ số n = 0,9: Rbqđ = 15,795(T) Rlp = 9,27 (T) Mbqđ = 3,159(T.m) Mlp = 1,854 (T.m) 1.4 áp lực ngang tĩnh tải đất đắp sau mố: Tính với = 350, n =1,2 = tg2( 450 - / ) = 0,27 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -2- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải ea = H = 0,27 1,8 6,5 = 3,159 áp lực ngang đất: Ea = 0,5 ea H B = 0,5 3,159 6,5 13,3 = 136,5 T Trong đó: * = 1,8 (T/m2) * B = 13,3 (m) * H = 6,5 (m) chiều cao tính bệ Cánh tay đòn: y = 6,5 / = 2,17 (m) Mômen: M = - 2,17 233,5 = - 296,2 (T.m) Hoạt tải +tĩnh tải: Để tính phản lực hoạt tải ta vẽ đờng ảnh hởng phản lực mố sau xếp tải lên đờng ảnh hởng tìm vị trí bất lợi ta đợc nội lực lớn Diện tích đờng ảnh hởng phản lực gối mố: = - 1,42 m2 + = 28,76 m2 2.1 Phản lực tĩnh tải kết cấu nhịp: - = -30,18 m2 Ptt = g = 11,036 (-1,42) = -15,67 (T) Mtt = - 0,95 (-15,67) = 14,89(T.m) 2.2 Phản lực H30 + Ng ời hành: Khi xếp tải lên( ĐAH +) để gây lực nén suống: Ptt = (.n.(1+à)..qtđ + n n qn ) + = = (0,9.1,4.1,154.2.1,7 + 1,4.2.0,45).28,76 =178,42 (T) Mtt = - 0,95 178,42 = - 169,5 (Tm) Khi xếp tải lên( ĐAH ) để đợc lực nhổ lớn nhất: Ptt = (.n.(1+à)..qtđ + n n qn ) - = = (0,9.1,4.1,154.2.1,7 + 1,4.2.0,45).(-30,18) =-187,23 (T) Mtt = - 0,95 (-187,23) = 177,87 (Tm) 2.3 Phản lực XB80 Khi xếp tải lên ĐAH + Ptt = n..qtđ + = 1,1.1.3,2.28,76 = 101,23 (T) Mtt = - 0,95 101,23 = -96,17 (Tm) Khi xếp tải lên ĐAH Ptt = n..qtđ - = 1,1.1.3,2.(-30,18) = -106,23 (T) Mtt = - 0,95 (-106,23) = 100,92(Tm) 2.4 Lực hãm H30: Với chiều dài đặt tải > 50m, lực hãm Hhãm= 0,9P > H = 0,9 30 = 27 (T) Lực hãm chuyền 100% lực xuống gối cầu gối cố định, chuyền 50% gối di động kiểu tiếp tuyến, chuyền 25% gối di động kiểu lăn Ta dùng gối di động kiểu tiếp tuyến lực truyền xuống mố 50% H = 0,5 27 = 13,5 T đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -3- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Lực hãm đặt tim gối, với chiều cao gối: 27cm, chiều cao đá kê gối 10cm Mômen tiêu chuẩn lực hãm với đỉnh bệ: Mlh = 13,5 - 2,53= -34,155 (T.m) Mômen tiêu chuẩn lực hãm với đáy bệ: Mlh = 13,5 -5,03 = -67,9 (T.m) 2.5 Hoạt tải sau mố, độ: Với chiều dài độ là: l b = m, theo quy trình CHUH 2.05.030-84 Liên Xô cũ, phần hoạt tải tác dụng 1/2 trở mố đợc truyền xuống vai kê không gây áp lực đất sau mố Chiều dài đoạn hoạt tải không gây áp lực đất là: a = (m) Chiều dài đặt tải gây áp lực đất là: b = (m) Chỉ phần hoạt tải đặt sau 1/2 độ gây áp lực đất phần nằm lăng thể trợt vùng đất sau mố Chiều dài lăng thể trợt giả định: l0 = H.tg(450- / 2) = 6,5 tg( 450 - 350 / ) = 3,38 (m) > a = 2(m) Do phần hoạt tải nằm đoạn b = 3,38 - = 1,38(m) kể từ sau 1/2 độ phía đờng gây áp lực đất mố cầu l0 hình vẽ: Trờng hợp xếp xe H30: Với cầu khổ + 1,5 với xe: Ta xếp đợc trục xe vùng b = 1,38 m Với diện tích phân bố tải trọng bánh xe (s x b) đợc tính nh sau: S = 1,9 + 1,1 + 0,6 = 5,5 (m) Chiều rộng diện tích phân bố tải trọng: b = b1 + 2H Trong đó: b1: Chiều dài tiếp xúc lốp xe mặt đờng , b1 =20cm H: Bề dày lớp phủ mặt đờng, trờng hợp có độ nên bề dày ta lấy trung bình 30 cm b = 0,2 + 0,3 = 0,8 (m) Ta quy đổi tải trọng bánh xe lớp đất tơng đơng có bề dày đợc tính theo công thức sau: h0 = P S b. tc Trong đó: P: Là toàn tải trọng tác dụng lên diện tích ( S x b ) tc : Dung trọng đất tính toán tiêu chuẩn, gtc = 1,8 (T/m3) Trong trờng hợp toán xếp đợc trục xe > đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -4- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải P = 12 = 24 (T) Thay số ta đợc: h0 = 3,03 (m) Phần hoạt tải nằm lăng thể trợt không đợc tính l0 = 3,38 m a = m b = 0,8 m d = 0,8 (khoảng cách hai mép diện tích phân bố áp lực bánh xe) l0 < a + b + d = + 0,8 +0,8 = 3,6 tính toán theo sơ đồ Dùng sơ đồ tính số - bảng 4-2 trang 111, Giáo trình Mố trụ - Trờng đại học GTVT; với chiều dài đặt tải b = 0,8 (m) Khi áp lực hoạt tải đợc tính theo công thức: Eb = .h0.h2.à.B Với cánh tay đòn áp lực: eb = H - h1- 0,5.h2 Trong đó: tg = tg ( + ) tg = - tg + (1 + tg ).(1 Với A = A ) tg 2.0,8.3,03 2.b.h0 = > A = 0,1147 6,5 H > tg = 0,416 > = arctg(0,416) = 22,590 Hệ số áp lực đất = tg / tg ( + ) = 0,416 / tg ( 22,590 + 350 ) = 0,264 h1 = a/tg = / 0,416 = 4,8 (m) h2 = b/tg = 0,8 / 0,416 = 1,923 (m) * áp lực tiêu chuẩn hoạt tải: Etc= h0 h2 B =1,8 3,03 1,923 0,264 13,3 =36,82 (T) eB = 6,5 - 4,8 1,923 / = 0,74 (m) M = 0,74 36,82 = 27,247 Tm Trong trờng hợp tính áp lực tính toán có hai hệ số tải trọng 1.2(tăng dung trọng đất) 0.9 (để giảm dung trọng đất) để tính cho tổ hợp Khi chiều dầy đất tính toán đợc theo công thức h0= n. P 1,2. tc S b h0= n. P 0,9. tc S b với n - hệ số tải trọng hoạt tải Đối với tổ hợp (E12) hệ số tải trọng hoat tải H30, n = 1,4 = 300: h0(1,2) = 1,4.24 = 3,53(m) 1,2.5,5.0,8.1,8 > A = 2.b.h0/H2 = 0,13368 > tg = 0,39787 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -5- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải > = arctg(0,562) = 21,70 > l0 = H.tg = 6,5 0,39787 = 2,6 (m) > b = l0 - a = 2,6 - = 0,6(m) Hệ số áp lực đất: = tg / tg ( + ) = 0,39787 / tg ( 21,70 + 300 ) = 0,3142 Với h1= a/tg = 2/0,39787 = 5,026 (m) h2 = b/tg = 0,6/0,39787 = 1,5(m) > E1,2 = h1,2 h2 à.B = 1,8 3,53 1,5 0,3142 13,3 = 39,83(T) > Cánh tay đòn: eB = H - h1 - 0,5.h2 = 6,5 5,026 0,5.1,5 = 0,724 m M = 0,724 39,83 =28,837 Tm Trờng hợp xếp xe XB80: Chỉ xe chạy qua cầu, lăng thể trợt tính toán xếp đợc trục xe 20T Nghĩa tổng cộng hoạt tải tác dụng lên lăng thể trợt nhỏ trờng hợp H30 xếp đợc tổng cộng tải trọng 24T Cho nên áp lực đất bất lợi trờng hợp H30 nằm lăng thể trợt, nên không cần tính cho XB80 Tính duyệt mặt cắt đáy móng: 3.1 Bảng tổng hợp nội lực: Thứ tự Lực tác dụng N(T) H(T) M(T.m) Tĩnh tải thân mố n=1 707.2 -71.631 n = 1,1 777.92 -78.794 n = 0,9 636.48 -64.468 Tĩnh tải độ Lớp phủ độ n=1 10.3 2.06 n = 1,5 15.45 3.09 n = 0,9 9.27 1.854 Bản độ n=1 17.55 3.51 n = 1,1 19.305 3.861 n = 0,9 15.795 3.159 Tổng cộng n=1 27.85 5.57 n>1 34.755 6.951 n1 Phản lực H30 + Ngời Phản lực dơng Phản lực âm Phản lực XB80 Phản lực dơng Phản lực âm Lực hãm H30 sông n=1 n = 1,4 n = 1,12 H30 lăng thể trợt -296,2 -15.67 14.89 178.42 -187 -169.5 178 101.23 -106.23 -96.17 100.92 13.5 18.9 15.12 -69.7 -97.58 -78.064 39.83 -28.837 Lập tổ hợp tải trọng Tổ hợp bất lợi nhất: Thứ tự Tổ hợp tải trọng Tĩnh tải mố Tĩnh tải độ áp lực đất thẳng đứng áp lực đất ngang Phản lực KCN Phản lực H30 + Ngời lực hãm H30 H30 lên lăng thể trợt Tổng cộng N(T) H(T) 777.92 34.755 246.59 -15.67 178.42 1266 M(T.m) -78.794 357.555 136,5 -296,2 14.89 -170 18.9 -97.58 40 -28.837 195,4 -670.12 3.2 Đặc trng hình học mặt cắt đáy móng: * Diện tích: F = 78,65 (m2) * Mômen quán tính: Jx = 1340,26 (m4) * Mômen quán tính: Jy = 198,26(m4) * Mômen kháng uốn: Wx = 187,45 (m3) * Mômen kháng uốn: Wy = 72,096 (m3) 3.3 Kiểm toán: 3.3.1 Kiểm toán ứng suất: Kiểm toán theo công thức: đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -7- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải [n, k ] = N M [Ru, Rk] F W Trong đó: Ru, Rk: Cờng độ chịu nén uốn chịu kéo bê tông mác M300, * Ru = 140(kg/cm2) = 1400 (T/m2) * Rk = 135(kg/cm2) = 1350 (T/m2) n = 1266 670,12 N M + = 78,65 + 187,45 = 19,67< Ru = 1400 Đạt F W n = 1266 670,12 N M = 78,65 187,45 = 12,52< Ru = 1400 Đạt F W Trên tiết diện có ứng suất nén, ứng suất kéo Riêng phần bê tông đủ khả chịu lực nên bố trí cốt thép cấu tạo 3.3.2.Kiểm toán chống lật Công thức e0 m y e0 = M/N = 670,12 / 1266 = 0,529 (m) y = 2,75 (m) m = 0,7 ( móng đặt đất) > e0/y = 0,529/2,75 = 0,19 < 0,7 > Đạt 3.3.3 Kiểm tra ổn định chống trợt: Công thức: H f P m = 0,8 với f = 0,3 Hệ số ma sát đáy móng đất H = 195,4 (T) P = 1266(T) H f P = 195,4 = 0,51 m = 0,8 Đạt 0,3.1266 4.Tính duyệt mặt cắt đỉnh móng: 4.1 Tổng hợp tải trọng: đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -8- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Lập tổ hợp tải trọng bất lợi theo bảng tải trọng phần Tổ hợp bất lợi nhất: Thứ tự Tổ hợp ti trọng N(T) H(T) M(T.m) Tĩnh ti mố 777.92 -78.794 Tĩnh ti bn độ 34.755 áp lực đất thẳng đứng 246.59 357.555 áp lực đất ngang 136,5 -296,2 Phn lực KCN -15.67 14.89 Phn lực H30 + Ngời 178.42 -170 lực hãm H30 18.9 -97.58 H30 lên lăng thể trợt 40 -28.837 Tổng cộng 1266 195,4 -670.12 4.2 Đặc trng hình học tiết diện: * Diện tích F = 28,39(m2) * Mômen quán tính: Jx = 498,4(m4) * Mômen quán tính: Jy = 23,42(m4) 4.3 Kiểm tra ứng suất: Kiểm tra theo công thức: [n, k ] = N M y [Ru, Rk] F Jx Trong đó: Ru, Rk: Cờng độ chịu nén uốn chịu kéo bê tông mác M300, * Ru = 140(kg/cm2) = 1400 (T/m2) * Rk = 13.5(kg/cm2) = 1350 (T/m2) n = 1266 670,12 N M + 1,5 = 46,6 Ru Đạt + y = 28,39 498,4 F Jx n = 1266 670,12 N M = 40,56 Ru Đạt y = 28,39 498,4 F Jx Trên tiết diện có ứng suất nén, ứng suất kéo đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -9- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Riêng phần bê tông đủ khả chịu lực nên bố trí cốt thép cấu tạo 4.4 Kiểm toán theo cấu kiện chịu nén: Trên tiết diện có ứng suất nén > kiểm toán cấu kiện theo điều kiện chịu nén tâm N (Rt.Ft + Rtr Fb ) Điều kiện cờng độ: Bán kính quán tính: r= Chiều dài tính toán J = F 23,42 = 0,9 28,39 l0 = = m Tỉ số: l0/r = 8/0,9 = 8,89 < 34,6 không xét tới ảnh hởng uốn dọc, = Xét riêng phần bê tông: RTr Fb = 1250 28,39 = 35487,5 (T) N = 1266 T < 35487,5T Ta thấy riêng phần bê tông đủ khả chịu lực cần bố trí cốt thép cấu tạo Tính toán móng cọc: 5.1 Tính số cọc cần thiết Dùng cọc đờng kính = 100cm, thi công phơng pháp khoan nhồi số cọc cần thiết đợc xác định theo công thức: P n = 0,6.P , Trong đó: P: Là tổng lực thẳng đứng lớn P = 1266(T) P: Sức chịu tải giới hạn cọc P = c R Fcọc Lấy: c = R = 600(T/m2) Fcọc - Là diện tích mặt cắt ngang cọc Fcọc = D2 12 = 3,14 = 0,785 (m2) 4 > P = 600 0,785 = 471 (T) n = P 0,6.P đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 , = 1266 = 5,1 0,6.471 Lớp -10- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải 135 x 290 135 150 250 150 Chọn 10 cọc, cọc đợc bố trí nh hình vẽ cọc đợc bố trí thành hàng cột nh hình vẽ 5.2 Tính lực tác dụng lên cọc: Kiểm tra điều kiện tính toán theo cọc bệ cao hay cọc bệ thấp Để tính toán theo cọc bệ thấp độ chôn sâu đáy bệ phải thoả mãn điều kiện sau: h 0,75 tg(450 - 0,5) 2.H a. Trong đó: 0,75: hệ số xét đến ma sát bệ móng với đất H: Là lực ngang tác dụng lên bệ móng H = 195,4 (T) a: Cạnh bệ móng thẳng góc với hớng tác dụng lực a = 14,3 (m) - Trọng lợng riêng đất từ đáy bệ lên g = 1,8 (T/m2) - Góc ma sát đất bệ móng Thay số liệu vào công thức ta có: 0,75 tg (450 - 150) 292 = 1,193(m) 14,3.1,8 Chiều sâu trôn bệ móng: h = 2,5 (m) > 1,193(m) tiến hành tính toán theo móng cọc bệ thấp Nội lực cọc: P n Ntt = + M xn J Trong đó: P: Là tổng lực thẳng đứng tác dụng lên móng cọc M: Mômen ngoại lực tác dụng lên móng cọc n: Tổng số cọc n = 10 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -11- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải xn: Khoảng cách từ trục trọng tâm đến hàng cọc Khi tính toán ta tính cho cọc bất lợi cọc xa J - Mô men quán tính toàn cọc trục trọng tâm đám cọc, đợc tính toán nh sau: J = na n = nb x n =1 n ; Với: xi: khoảng cách từ cọc i đến trục tâm > J = 1,252 = 15,625(m4) Nội lực cọc lớn nhất: Ntt = 1266 / 10 + 670,12 1,25 /15,625 = 180,2(T) 5.3 Kiểm toán móng cọc bệ thấp theo trạng thái giới hạn: 5.3.1 Trạng thái giới hạn thứ nhất: Đối với lực dọc trục: a Theo sức chịu đất nền: Điều kiện : Nmax + N Ntt Trong đó: Nmax : Nội lực tính toán lớn Nmax = 141,5(T) N: Trọng lợng cọc, với cọc: 100cm, l = 22 m > N = 0,785 22 2,5 = 43,175(T) Ntt : Sức chịu tính toán cọc theo đất trờng hợp cọc ma sát, tính theo công thức sau: Ntt = k.m2 (Un1 i fitc li + F Rtc) K Hệ số đồng lấy : 0,7 m2 = Hệ số điều kiện chịu lực U = 3,14 m Chu vi tiết diện cọc, cọc 100 cm n = Số lớp đất mà cọc đóng qua li Bề dầy tầng đất thứ i fitc Lực ma sát đơn vị tiêu chuẩn F = 0,785 cm2 tiết diện ngang cọc Rtc = 4500KN/m2 Sức kháng tiêu chuẩn đất dới chân cọc i = Hệ số tra bảng(cọc đóng) Thứ tự Tên lớp Chiều dầy lớp LTB lớp đất fitc(KN/m2) Sét pha 13,4 6,7 58 Sét pha nâu 2,2 14,5 71,5 Cát nhỏ 1,8 16,5 54 Cát vừa 12,65 Lớp lớp đầu cọc cắm có Rtc = 4500KN/m2 Ntt = 0,7.1.(3,14(58 13,4 + 71,5 2,2 + 54 1,8) + 0,785 4500) = 4740,43 KN = 474,04 T đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -12- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải > Nmax + N = 180,2 +43,175 = 223,375T < Ntt = 474,04 (T) > Đạt b Theo sức chịu vật liệu làm cọc: Điều kiên: Nmax < Ntt (2) Trong Ntt sức chịu tính toán theo vật liệu cọc, đợc tính theo công thức cọc chịu nén tâm tiết diện tròn: Ntt = m2(RnF1+ RaFa+ 2,5RaxFax ) Trong đó: m2- Hệ số làm việc điều kiệnlấy nh trên, m2= F1- Diện tích phần lõi bê tông nằm cốt đai (không kể lớp bê tông bảo vệ) Ta thiết kế cọc gồm 14 cốt thép dọc chủ 25 (loại CT5 có gờ) đặt cách theo chu vi cọc, có lớp bê tông bảo vệ dày 10cm, ta có lõi bê tông nằm lòng cốt đai có đờng kính 80cm Có đặc trng lý, hình học: Ra = 30000(T/m2) Fa = 68,6 (cm2) = 0,00686 (m2) Fcọc = D2 0,8 = 3,14 = 0,5024 (m2) 4 Cờng độ chịu nén bê tông mác M400, thi công công trờng Rn = 1500(T/m2) Rax - Cờng độ tính toán cốt thép đai xoắn, thiết kế cốt thép đai xoắn có bớc 15cm, 14 (loại All - CT5) , cờng độ cốt thép Rax = 24000(T/m2), diện tích cốt thép Fax = 0,0001538(m2) > Ntt = 1.(1500 0,5024 + 30000 0,00686 + 2,5 24000 0,0001538) = 968,6 (T) Do bất đắng thức (2): Nmax = 141,5 (T) < Ntt = 968,6(T) > Đạt c Đối với lực ngang: Theo quy trình thiết kế cầu công suất 1979, kiểm tra theo điều kiện sau: Hx m2 k Ptc + Tx Trong đó: Hx - Lực ngang lớn tác dụng lên bệ, Hx= 195,4(T) k - Số cọc bệ, k = 10 Ptc- Lực ngang tiêu chuẩn cọc, cọc khoan nhồi ta lấy Ptc = 170(KN) = 17(T) Tx- Tổng hình chiếu trục ngang nội lực thẳng đứng, thiết kế cọc thẳng nên Tx = m2 - Hệ số điều kiện làm việc, tra theo bảng - 21, trang 155 giáo trình Nền Móng; móng cọc bệ thấp, có số cọc >11 cọc tra đợc m2 = đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -13- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Hx 195,4 = = 0,9 m2 > Đạt k Ptc + Tx 12.17 5.3.2 Trạng thái giới hạn thứ hai: hình vẽ Kiểm toán ứng suất đáy móng dới chân cọc theo đáy móng quy ớc Khối móng qui ớc đợc xác định chiều sâu chôn cọc có diện tích xác định theo góc mở nh hình vẽ, theo công thức sau đây: a= tb Trong đó: tb góc ma sát trung bình lớp đất từ chân cọc lên ta lấy tb đợc tính theo công thức i h i tb = hi Với hi , ji chiều dày góc ma sát lớp đất, ta lấy Thứ tự Tên lớp Chiều dầy lớp Sét pha Sét pha nâu Cát nhỏ Cát vừa 13,4 2,2 1,8 12,65 31 29 34 35 Thay số ta có: tb = 32,250 > a = 804 Diện tích đáy móng F = (A1+ 2.l.tga).(B1 + 2.l.tga) Trong đó: A1= 4,1(m) B1 = 13,3(m) h = 22(m) chiều dài cọc > F = (14,3+ 22tg804).(5,5 + 22.tg804) = = 10,32 19,52 = 201,44(m2) đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -14- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Mômen chống uốn theo phơng dọc cầu: W = 655,4(m2) Trọng lợng cọc móng Pcọc = 12.(0,785 22).2,5 = 518,1(T) Thể tích đất móng khối quy ớc = Thể tích móng khối - Thể tích cọc Vđ =241 22 12 22 0,785 = 5094,76(m3) Dung trọng tính đổi lớp đất móng khối: tđ = h hi i i = 1,82 (T/m3) Trong đó: gi,hi dung trọng chiều dày lớp đất móng khối Trọng lợng đất móng khối: Pđất = tđ Vđ = 1,82 5094,76 = 9272,46(T) > Tổng lực thẳng đứng tác dụng lên đáy móng cọc: P = Pđ + Pcọc + N = 9272,46 + 518,1 + 1266 = 11056,56(T) ứng suất dới đáy móng đợc kiểm toán theo công thức sau: max = P M Rđ F W Trong đó: Rđ cờng độ đất đáy móng khối xác định theo công thức sau: Rđ = 1,2{Rqu[ + k1(b -2 )] + k2 tđ (h - 3) }; Rqu - Cờng độ dất quy ớc tra bảng Rqu = 3(kg/cm2) k1,k2 : Hệ số tra bảng (2 -5) giáo trình Nền Móng, trang 42 k1 = 0,1; k2 = 0,3; b = 11,736(m) h = 22 (m) Rđ = 1,2{3.[ + 0,1.(11,736 -2 )] + 0,3 1,82 (22 - 3) } = 19,55 kg/cm2 = 195,5(T/m2) max = 1266 670,12 P M + = 201,44 + 655,4 = 7,3 T/m2 < Rđ Đạt F W max = 1266 670,12 P M = 201,44 655,4 = 5,26 T/m2 < Rđ Đạt F W Kiểm toán mố chịu phản lực âm: Mố cầu dây văng tải trọng tác dụng nh mố loại cầu khác (tĩnh tải, áp lực đất ) , chịu tác dụng phản lực đổi dấu Vì mố cầu dây văng cần phải đảm bảo ổn định chống nhổ Công thức kiểm tra: n.Gmố > Pmax Trong đó: + n : Hệ số tải trọng n = 0,9 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -15- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải + Gmố: Trọng lợng mố cầu : 707,2 (T) + Pmax: Phản lực nhổ lớn Pmax = -187 (T) Ghi chú: Thiên an toàn ta bỏ qua ảnh hởng đất đá mố nh lực ma sát mố đất đá n.Gmố = 0,9 707,2 = 636,48(T) n.Gmố = 636,48 > Pmax = 187 (T) > Mố cầu bảo đảm điều kiện chống nhổ đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -16-