Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu

Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu Hướng dẫn TKMH mố trụ cầu

Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Phụ lục Phần 1: giới thiệu chung Tiêu chuẩn thiết kế 1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 1.2 Phơng pháp tính toán thiết kế 1.3 Phơng trình tổng quát TTGH 1.4 Các TTGH theo 22TCN 272 05 1.4.1 Các TTGH theo tiêu chuẩn 22TCN 272 05 1.4.2 Trạng thái giới hạn cờng độ 1.4.3 Trạng thái giới hạn sử dụng 1.4.4 Trạng thái giới hạn mỏi đứt g y 1.4.5 Trạng thái giới hạn đặc biệt Nội dung tính toán thiết kế 2.1 Trình tự tính toán thiết kế mố trụ 2.2 Sơ đồ khối 2.3 Nội dung tính toán thiết kế Mố cầu Phần 2: Ví dụ tính toán thiết kế mố chữ U BTCT Số liệu tính toán thiết kế 1.1 Số liệu chung 10 1.2 vật liệu chế tạo mố 10 1.3 Các hệ số tính toán 11 1.4 Đất đắp sau mố 11 1.5 Số liệu lớp đất 11 cấu tạo kết cấu nhịp 2.1 Quy mô mặt cắt ngang cầu 12 2.2 Cấu tạo dầm chủ 12 Kích thớc cấu tạo mố 3.1 Nguyên tắc xác định kích thớc mố 14 3.2 Xác định kích thớc mố 15 Xác định tải trọng tác dụng lên mố 4.1 Các tải trọng tác dụng lên mố 18 4.2 Các mặt cắt kiểm toán 18 4.3 Xác định trọng lợng phận mố 19 4.4 Xác định áp lực thẳng đứng từ kết cấu nhịp 21 - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 4.5 Xác định áp lực thẳng đứng hoạt tải độ 22 4.6 Xác định áp lực đất tác dụng lên mố 23 4.7 Lực h m hoạt tải KCN (BR) 29 4.8 Lực ma sát gối cầu 29 4.9 áp lực gió tác dụng lên mố 30 4.9.1 áp lực gió ngang 30 4.9.2 áp lực gió dọc 30 4.9.3 áp lực gió thẳng đứng 31 4.9.4 áp lực gió tác dụng lên xe cộ 31 4.10 áp lực nớc tác dụng lên mố 32 Tổ hợp tải trọng 5.1 Hệ số tải trọng 33 - Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng thờng xuyên 34 5.2 Tổng hợp nội lực mặt cắt đáy móng (mặt cắt I I) 34 5.3 Tổng hợp nội lực mặt cắt chân tờng thân (mặt cắt II II) 35 5.4 Tổng hợp nội lực mặt cắt chân tờng đỉnh (mặt cắt III III) 35 5.5 Tổng hợp nội lực mặt cắt tờng cánh (mặt cắt IV IV) 36 tổ hợp tải trọng bất lợi 6.1 Nguyên tắc thành lập tổ hợp tải trọng bất lợi 37 6.1.1 Nguyên tắc chung 37 6.1.2 Tổ hợp tải trọng Ia: Bất lợi phía sông 37 6.1.3 Tổ hợp tải trọng Ib: Bất lợi vào bờ 37 6.2 Tổ hợp tải trọng mặt cắt đáy bệ (Mặt cắt I-I) 39 6.3 Tổ hợp tải trọng mặt cắt chân tờng thân (MC II-II) 41 6.4 Tổ hợp tải trọng mặt cắt chân tờng đỉnh (MC III-III) 43 Tính toán bố trí cốt thép 7.1 Nguyên tắc tính toán bố trí cốt thép 44 7.2 Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt đáy móng (Mặt cắt I - I) 48 7.3 Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt chân tờng thân (MC II - II) 50 7.4 Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt chân tờng đỉnh (MC III - III) 52 7.5 Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt tờng cánh (MC IV - IV) 54 Tính toán bố trí cọc 8.1 Tính sức chịu tải cọc 56 8.3 Sơ kiểm toán nội lực dọc trục cọc móng 60 - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Kiểm toán móng 9.1 Xác định điều kiện kiểm toán móng cọc 61 9.2 Kiểm toán bệ cọc theo TTGH cờng độ 61 9.3 Kiểm toán bệ cọc theo TTGH sử dụng 64 9.4 Kiểm toán móng theo TTGH cờng độ 64 9.5 Kiểm toán móng theo TTGH sử dụng 67 10 Tính toán thi công 10.1 Xác định khối lợng bêtông chế tạo mô 68 10.2 Chọn búa đóng cọc 68 10.3 Tính độ chối lý thuyết cọc 69 10.4 Tính chiều dày lớp bêtông bịt đáy hố móng 69 - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Hớng dẫn thiết kế môn học Thiết kế Mố cầu dầm Phần 1: giới thiệu chung tiêu chuẩn thiết kế 1.1 Tiêu chuẩn thiết kế - Quy trình tính toán thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn Bộ GTVT ban hành: 22TCN 272 - 05 1.2 Phơng pháp tính toán thiết kế - Tuỳ vào quan điểm tính toán thiết kế mà có phơng pháp tính toán khác nh tính theo ứng suất cho phép, tính theo nội lực giới hạn tính theo TTGH tính toán thiết kế theo 22TCN 272 05 nên phơng pháp tính toán đợc áp dụng tính toán theo TTGH: [ ] S S gh Trong đó: + S: Nội lực lớn xuất phận kết cấu có xét tới tất yếu tố làm gia tăng tác động tải trọng + [Sgh]: Khả chịu lực giới hạn phận kết cấu có xét đến tất yếu tố làm giảm khả chịu lực kết cấu 1.3 Phơng trình tổng quát TTGH - Phơng trình bản: Q i i i .Rn = Rr Trong : + i: Hệ số điều chỉnh tải trọng liên quan đến tính dẻo tính d nh tầm quan trọng khai thác + i: Hệ số tải trọng + Qi: ứng lực tải trọng + Rn: Sức kháng danh định + Rr : Sức kháng tính toán + : Hệ số sức kháng - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - - Hệ số sức kháng : Đối với TTGH hệ số sức kháng đợc sử dụng để xét đến tính thất thờng tính chất kết cấu, vật liệu độ xác phơng trình thiết kế đánh giá khả chịu tải, tình h hỏng công trình - Hệ số điều chỉnh tải trọng: i + i = D R I 0,95 tải trọng dùng hệ số tải trọng imax + i = D R I 1,0 tải trọng dùng hệ số tải trọng imin Trong đó: + D: Độ dẻo: Độ dẻo vật liệu quan trọng cho độ an toàn cầu Nếu vật liệu dẻo, phận chịu lực tải phân bố nội lực sang phận khác - D 1,05 cho cấu kiện liên kết không dẻo - D =1,0 cho thiết kế thông thờng, theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế - D 0,95 cho cấu kiện có dùng biện pháp để tăng thêm tính dẻo + R: Độ d thừa: Độ d thừa có ý nghĩa giới hạn an toàn cầu Một số kết cấu siêu tĩnh đợc cọi d thừa có nhiều liên kết so với yêu cầu cân tĩnh định Hệ cầu có đợc tiếp đất đợc coi không d thừa (không nên dùng loại này) Trong trạng thái giới hạn cờng độ (TTGH cờng độ) - R 1,05 cho phận không d thừa - R=1,0 cho mức d thừa thông thờng - R 0,95 cho mức d thừa đặc biệt + I: Độ quan trọng: Dung TTGH cờng độ TTGH đặc biệt - I 1,05 cho cầu quan trọng - I=1,0 cho cầu điển hình - I 0,95 cho cầu tơng đối quan trọng - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 1.4 Các TTGH theo 22TCN 272 05 1.4.1 Các TTGH theo tiêu chuẩn 22TCN 272 05 Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 272 05 (AASHTO 98) phân thành TTGH: + Trạng thái giới hạn cờng độ + Trạng thái giới hạn sử dụng + Trạng thái giới hạn đặc biệt + Trạng thái giới hạn mỏi đứt g y 1.4.2 Trạng thái giới hạn cờng độ - Là TTGH đảm bảo cờng độ ổn định phận kết cấu chịu tác dụng tổ hợp tải trọng tính toán theo kinh nghiệm xảy thời gian sử dụng Các tải trọng dẫn đến tình trạng nguy hiểm h hỏng kết cấu nhng toàn kết cấu + TTGH cờng độ I: Là tổ hợp tải trọng tính toán có xe chạy bình thờng cầu gió + TTGH cờng độ II: Là tổ hợp tải trọng tính toán cầu có gió với vận tốc gió V > 25m/s với vận tốc gió nh cầu không cho phép có xe chạy + TTGH cờng độ III: Là tổ hợp tải trọng tính toán có xe chạy bình thờng cầu có gió với vận tốc V = 25m/s - Tính toán theo TTGH cờng độ bao gồm việc kiểm toán độ bền chịu uốn, chịu cắt, chịu xoắn chịu lực dọc trục Hệ số sức kháng đợc xác định theo thống kê thờng lấy nhỏ có giá trị khác vật liệu TTGH cờng độ khác - Tải trọng tính theo TTGH cờng độ tải trọng tính toán, tức có xét đến hệ số vợt tải hệ số xung kích, hệ số đợc quy định cụ thể bảng 1.4.3 Trạng thái giới hạn sử dụng - Là TTGH nhằm hạn chế ứng suất, biến dạng độ mở rộng vết nứt điều kiện sử dụng bình thờng Mục đích TTGH để đảm bảo thực chức cầu trớc tuổi thọ sử dụng - TTGH sử dụng: Là tổ hợp tải trọng tính toán có xe chạy bình thờng cầu có gió với vận tốc V = 25m/s - Tải trọng tính theo TTGH sử dụng tải trọng tiêu chuẩn, tức không xét đến hệ số vợt tải hệ số xung kích - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 1.4.4 Trạng thái giới hạn mỏi đứt g y - Là TTGH nhằm hạn chế phát triển vết nứt tránh tợng đứt g y xe tải thiết kế Xe tải thiết kế để tính mõi xe tải đơn, có khoảng cách trục xe cố định - Trạng thái giới hạn phá hoại giòn phải đợc xét đến nh số yêu cầu tính bền vật liệu theo Tiêu chuẩn vật liệu 1.4.5 Trạng thái giới hạn đặc biệt - Là TTGH đảm bảo cầu tồn sau dới tác dụng tải trọng bình thờng phát sinh với tải trọng đặc biệt nh: lực động đất, lực va xô tàu thuyền, tải trọng thi công - Tải trọng tính theo TTGH cờng độ tải trọng tính toán, tức có xét đến hệ số vợt tải hệ số xung kích, hệ số đợc quy định cụ thể bảng - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Nội dung tính toán thiết kế 2.1 Trình tự tính toán thiết kế mố trụ - Quá trình thiết kế kết cấu tập hợp giai đoạn: + Phân tích điều kiện thiết kế + Sơ đề xuất giải pháp kết cấu + Phân tích kết cấu dới tác dụng tải trọng + Tính duyệt kiểm toán kết cấu theo điều kiện giới hạn + Xuất kết + Thực vẽ cấu tạo chi tiết vẽ thi công 2.2 Sơ đồ khối Bắt đầu Phân tích điều kiện thiết kế Sơ đề xuất giải pháp kết cấu Không đạt Phân tích kết cấu dới tác dụng tải trọng Xác định nội lực Tính toán kiểm tra theo điều kiện khống chế S [Sgh] Đạt Xuất kết Kết thúc - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 2.3 Nội dung tính toán thiết kế Mố cầu Bớc 1: Phân tích số liệu toán nh: Khổ cầu, quy mô tải trọng, chiều dài nhịp, quy mô mặt cắt ngang cầu vật liệu chế tạo mố Bớc 2: Căn vào phơng án cầu cụ thể đ đợc thành lập để xác định kích thớc mố Bớc 3: Tính toán tải trọng tác dụng lên mố: + Trọng lợng phận mố + áp lực thẳng đứng từ kết cấu nhịp truyền xuống mố + áp lực thẳng đứng hoạt tải đứng độ + áp lực đất tĩnh áp lực đất hoạt tải + Các tải trọng khác tác dụng lên mố nh: lực ly tâm (chỉ tính với cầu nằm đờng cong bằng), lực h m, lực ma sát gối cầu, áp lực gió, lực thuỷ tĩnh Bớc 4: Tổng hợp nội lực tải trọng tác dụng lên mặt cắt theo TTGH Bớc 5: Tổ hợp tải trọng bất lợi tác dụng lên mặt cắt Bớc 6: Căn vào phơng án cầu cụ thể đ đợc thành lập để xác định kích thớc mố, trụ Bớc 7: Tính toán bố trí cốt thép kiểm toán khả chịu mômen, chịu cắt khả chống nứt mặt cắt Bớc 8: Tính toán bố trí cọc bệ móng Kiểm toán đất dới đáy móng theo điều kiện cờng độ, khả chống lật chống trợt Bớc 9: Tính toán công trình phụ trợ phục vụ cho việc thi công mố - Tính khối lợng bêtông thi công - Tính ván khuôn - Tính vòng vây cọc ván thi công - Tính chiều dày lớp bêtông bịt đáy Bớc 10: Hoàn thiện vẽ thiết kế kỹ thuật thiết kế thi công - Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Phần 2: Thiết kế mố chữ U BTCT Số liệu tính toán thiết kế 1.1 Số liệu chung - Quy mô thiết kế: Cầu đợc thiết kế vĩnh cửu - Tần suất thiết kế: P = 1% - Quy trình thiết kế: 22TCN 272 05 - Chiều dài nhịp : L = 33 (m) - Điều kiện thông thuyền: Sông thông thuyền cấp V + Bề rộng thông thuyền : Btt = 25 (m) + Tĩnh không thông thuyền : Htt = 3,5 (m) - Khổ cầu : G8 + 2x1,5 + 2x0,5 (m) + Bê rộng phần xe chạy: Bxe = (m) + Lề ngời bộ: 2x1,5 (m) + Bề rộng toàn cầu: B = + 2x1,5 + 2x0,5 = 12,00 m - Tải trọng thiết kế: Hoạt tải tiêu chuẩn HL93 + Trọng lợng xe tải thiết kế: 32,5T + Trọng lợng xe trục thiết kế: 22T + Tải trọng làn: 0,948 T/m 35 kN 4300 mm + Tải trọng Ngời: 300 (kG/m ) 145 kN 145 kN 4300 mm tới 900mm Hình 1: Xe tải thiết kế 600 mm Nói chung 300mm Mút thừa mặt cầu Làn thiết kế 3600 mm 1.2 vật liệu chế tạo mố - Bê tông cấu tạo Mố Tên gọi đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị Cờng độ chịu nén fc 30 MPa Cờng độ chịu cắt uốn Rc 53 kG/cm2 Trọng lợng riêng bê tông b 2.5 T/m3 Mô đun đàn hồi bê tông Eb 294000 kG/cm2 - Nguyễn Văn Vĩnh - 10 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 1.3 Các hệ số tính toán - Hệ số tải trọng: + Tĩnh tải giai đoạn I: + Tĩnh tải giai đoạn II: + Hoạt tải đoàn Ngời: - Hệ số xung kích: ntt1 = 1,25 0,9 ntt2 = 1,5 0,65 nht3 = 1,75 + IM = 1,25 - Hệ số làn: Cầu đợc thiết kế nên ta lấy hệ số làn: m = 1,0 1.4 Đất đắp sau mố - Trọng lợng riêng đất: = 1,8 T/m3 - Góc nội ma sát đất: tc = 35o - Hệ số vợt tải: n = 1,2 1.5 Số liệu lớp đất STT Loại đất H m e B T/m C kG/cm2 độ R' kG/cm2 Lớp Sét pha cát 8.5 0.7 0.4 1.8 0.14 22 1.2 Lớp Cát pha sét 7.5 0.5 0.2 1.7 0.12 25 2.5 Lớp Cát hạt vừa 9.6 1.7 0.06 38 2.5 Lớp Cát hạt thô vô hạn 2.1 40 3.3 Trong đó: + H: Chiều dày lớp đất + : Trọng lợng riêng lớp đất + C: Cờng độ lực dính + : Góc nội ma sát đất + R: Cờng độ tiêu chuẩn đất - Nguyễn Văn Vĩnh - 11 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - cấu tạo kết cấu nhịp 2.1 Quy mô mặt cắt ngang cầu - Cấu tạo mặt cắt ngang cầu: Hình 2: Mặt cắt ngang cầu - Bảng kích thớc mặt cắt ngang cầu: kích thớc Kí hiệu Giá trị Đơn vị Chiều rộng phần xe chạy Bxe 800 cm Lề ngời ble 300 cm Chiều rộng lan can blcn 100 cm Chiều cao lan can hlcn 45 cm Chiều rộng gờ chắn bánh bgc cm Chiều cao gờ chắn bánh hgc cm Chiều rộng toàn cầu Bcau 1200 cm 2.2 Cấu tạo dầm chủ - Kết cấu nhịp cầu dẫn đợc sử dụng kết cấu định hình dầm giản đơn L = 33 m với kích thớc thiết kế nh sau : - Cấu tạo dầm chủ: Hình 3: Mặt cắt ngang dầm chủ - Nguyễn Văn Vĩnh - 12 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - - Bảng kích thớc thiết kế KCN: kích thớc Kí hiệu Giá trị Đơn vị Chiều dài nhịp thiết kế L 33 m Chiều dài nhịp tính toán Ltt 32.4 m Chiều cao dầm chủ Hdc 170 cm Chiều rộng cánh Bc 180 cm Chiều dày cánh hc 15 cm Chiều rộng bụng B 20 cm Chiều cao bầu dầm hd 26 cm Chiều rộng bầu dầm bd 62 cm Diện tích mặt cắt ngang dầm chủ Fdc 6892 cm2 Số dầm chủ ndc 65 dầm Khoảng cách dầm chủ adc 220 cm Chiều dài mối nối dầm an 40 cm Diện tích mặt cắt dầm chủ kể mối nối Fdc 7487 cm2 Trọng lợng dầm chủ Pdc 60.00 T Chiều dày lớp phủ mặt cầu hmc 12 cm Tổng trọng lợng KCN PN 300.00 T Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn DCtc 9,091 T/m Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn DWtc 4,418 T/m - Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn: DCTC = 9,091 T/m - Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn: DWTC = 4,418 T/m - Tĩnh tải tiêu chuẩn toàn bộ: gTT = 13,51 T/m - Tĩnh tải giai đoạn I tính toán: DCTT = 11,36 T/m - Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn: DWTC = 6,627 T/m - Tĩnh tải tính toán toàn bộ: gTT = 17,99 T/m - Nguyễn Văn Vĩnh - 13 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Kích thớc cấu tạo mố 3.1 Nguyên tắc xác định kích thớc mố - Mố gồm phận: tờng đỉnh, thân mố, bệ móng mố tờng cánh đợc cấu tạo BTCT - Tờng đỉnh: có tác dụng chắn đất cho đầu dầm + Chiều dày: = 40 ữ 50cm + Chiều cao : htd = Hd + hg + hdk Trong : + htd : Chiều cao tờng đỉnh + hg : Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấu nhịp + hdk : Chiều cao đá kê gối: hdk 20cm - Tờng thân: + Chiều cao tờng thân phụ thuộc vào chiều cao mố : htt = Hmo - htd + Chiều dày: tờng thân thờng đợc cấu tạo có chiều dày không đổi >150cm - Tờng cánh đợc đổ bêtông thẳng góc liền khối với tờng thân, chiều dày tờng cánh khoảng 40 ữ 50cm để đảm bảo bố trí lớp cốt thép chịu lực Chiều dài tờng cánh đợc xác định theo công thức: Lc = n.H + S Trong đó: + 1: n: Độ dốc taluy nón mố Có gia cố đá xây bêtông: 1: n = 1: Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1,25 Phần taluy ngập nớc: 1: n = 1: 1,5 + H: Chiều cao mố: H 6m + S: Chiều dài phần đuôi tờng cánh ăn sâu vào đờng Nếu H 6m lấy S 0,65m Nếu H >6m lấy S 1,0m - Bề rộng mố thờng đợc lấy bề rộng cầu, nhiên số trờng hợp ta cấu tạo bề rộng mố với bề rộng phần xe chạy đờng ngời bố trí công xon BTCT tờng cánh dọc - Bệ móng mố đặt trực tiếp thiên nhiên lớp đất tốt nằm độ sâu 3m Trong trờng hợp lớp đất tốt nằm sâu >3m ta đặt bệ móng kết cấu móng cọc đóng, cọc khoan nhồi móng giếng chìm - Nguyễn Văn Vĩnh - 14 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - - Trong mố chữ U BTCT thờng có cấu tạo độ đợc đổ bêtông chỗ Bản độ lắp ghép, đặt với độ dốc i = Chốt thép 16 - 24 Dầm kê 10% 10% ữ 15% phía Gờ kê đờng Một đầu kê lên gờ Đá dăm đệm Tờng đỉnh kê tờng đỉnh mố đầu đợc kê dầm kê đờng sau mố Hình 4: Cấu tạo độ Tác dụng độ: + Bản độ đợc bố trí nhằm tăng dần độ cứng từ đờng vào cầu đảm bảo êm thuận cho xe chạy + Khi có hoạt tải bản, áp lực truyền xuống gối tự nh dầm giản đơn Phần đất dới đáy lún yếu nên coi nh không dính vào đáy Do việc cấu tạo bố trí độ hợp lý làm giảm mà triệt tiêu hoàn toàn áp lực đất hoạt tải tác dụng lên tờng mố Kích thớc độ : + Bqd: Bề rộng độ theo phơng ngang cầu, phụ thuộc vào bề rộng lòng mố, thờng Bqd = 10 ữ 12m + Lqd: Chiều dài độ, Lqd = ữ 6m + qd: Chiều dày độ, qd= 16 ữ 25 cm 3.2 Xác định kích thớc mố - Căn vào phơng án cầu, điều kiện địa chất kỹ thuật vị trí đặt mố ta chọn mố chữ U BTCT với kích thớc nh hình vẽ 1:1 Hình 5: Cấu tạo mố UBTCT - Nguyễn Văn Vĩnh - 15 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - - Bảng kích thớc cấu tạo mố kích thớc Kí hiệu Số xếp tải nl Chiều cao mố Giá trị Đơn vị Hmo 650 cm Chiều rộng mố Bmo 1200 cm Góc nghiêng taluy nón mố 1:n Loại gối Gối 1:1 Cao su + Hệ số ma sát gối với bê tông f 0.3 + Bố trí gối cố định hay di động mố? Gối + Chiều cao gối hgo 5.6 cm + Bề rộng gối cầu bg 31 cm + Chiều dài gối Lg 46 cm + Khoảng cách gối cầu ag 250 cm + Chiều cao đá kê gối hdk 20 cm + Chiều cao toàn gối hg 25.6 cm + Bề rộng đá kê gối bdk 100 cm + Chiều dài đá kê gối Ldk 100 cm Chiều cao tờng đỉnh htd 190.6 cm Bề dầy tờng đỉnh td 50 cm Chiều cao tờng thân htt 459.4 cm Bề dầy tờng thân tt 170 cm + Phần tờng cánh ngậm vào đờng S 100 cm + Chiều dài tờng cánh Ltc 550 cm + Chiều cao đuôi tờng cánh h1c 150 cm + Chiều dài tiết diện chân tờng cánh lc 170 cm + Bề rộng vát tờng cánh bvc 380 cm + Chiều cao vát tờng cánh H2c 356 cm + Bề dầy tờng cánh tc 50 cm kc 50 cm + Chiều dài độ lqd 400 cm + Chiều dày độ qd 20 cm Cố định Kích thớc đá kê gối Kích thớc cấu tạo tờng cánh Khoảng cách từ mép mố đến mép móng Kích thớc cấu tạo độ - Nguyễn Văn Vĩnh - 16 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - + Chiều rộng độ bqd 1000 cm + Chiều dài gờ kê độ lgk 1000 cm + Chiều rộng gờ kê độ bgk 30 cm + Chiều cao gờ kê độ hgk1 30 cm + Chiều cao gờ kê độ hgk2 60 cm + Chiều cao bệ móng hm 200 cm + Chiều dài bệ móng Lm 440 cm + Bề rộng bê móng Bm 1300 cm Kích thớc gờ kê độ Kích thớc cấu tạo bệ móng mố - Nguyễn Văn Vĩnh - 17 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Xác định tải trọng tác dụng lên mố 4.1 Các tải trọng tác dụng lên mố - Mố mực nớc thông thuyền hầu nh không ngập nớc nên không tính tải trọng va xô tầu bè Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt có = 1.8 T/m3, = 350 đợc đầm chặt với độ chặt k = 0,95 ữ 0,98 - Các tải trọng tác dụng lên mố gồm: STT Tải trọng tác dụng Trọng lợng thân mố Phản lực thẳng đứng trọng lợng KCN Phản lực thẳng đứng hoạt tải đứng KCN Phản lực truyền xuống từ độ Lực h m dọc cầu Ma sát gối cầu áp lực đất tĩnh áp lực đất hoạt tải áp lực gió 4.2 Các mặt cắt kiểm toán IV - Mặt cắt I-I: Mặt cắt đáy bệ móng mố - Mặt cắt II-II: Mặt cắt chân tờng đỉnh - Mặt cắt III-III: Mặt cắt chân tờng thân - Mặt cắt IV-IV: Mặt cắt chân tờng cánh Hình 6: Các mặt cắt kiểm toán mố III III II II IV I I - Để đơn giản thuận tiện tính toán gần tờng cánh mố đợc chia thành phần nh hình vẽ: + Phần 1: Có tiết diện hình chữ nhật, đợc tính toán theo sơ đồ ngàm cạnh Tuy nhiên để đơn giản tính theo sơ đồ ngàm cạnh + Phần 2: Có tiết diện hình chữ nhật, đợc tính theo sơ đồ ngàm cạnh + Phần 3: Có tiết diện hình tam giác, nhiên tính toán ta tính đổi tiết diện hình chữ nhật nh hình vẽ đợc tính toán theo sơ đồ ngàm cạnh Hình 7: Chia tờng cánh - Nguyễn Văn Vĩnh - 18 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 4.3 Xác định trọng lợng phận mố - Công thức tính trọng lợng phận mố: G = V Trong đó: + V: Thể tích phận mố trụ + : Trọng lợng riêng bêtông, = 2,2 ữ 2,5 T/m3 + Đối với phận mố trụ nằm dới nớc (kể mực nớc ngầm) tính toán ta phải xét thêm áp lực thuỷ tĩnh Khi ta có trọng lợng riêng bêtông là: = - T/m3 + Đối với mố trụ đặt đất cát, sét phù xa áp lực thuỷ tĩnh phải tính trờng hợp cho dù ảnh hởng có nhỏ hay lớn - Công thức tính trọng lợng đất đắp lòng mố: G = V đ Trong đó: + V: Thể tích khối đất đắp lòng mố + : Trọng lợng riêng đất đắp, đ = 1,8 T/m3 - Đối với phần đất đắp nằm dới mực nớc phải xét đến áp lực đẩy nối nớc Khi trọng lợng riêng đất đợc tính theo công thức: d' = ( o ) 1+ Trong đó: + : Hệ số độ rỗng đất + : Trọng lợng riêng khô đất đắp, đ = 2,7 T/m3 + : Trọng lợng nớc, o = 1,0 T/m3 - Nguyễn Văn Vĩnh - 19 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - - Bảng kết tính toán trọng lợng phận mố: Gtc Tên T phận Mặt cắt I - I Mặt cắt II - II e1 m M1 T.m e2 m M2 T.m Mặt cắt III - III e3 m M3 T.m Mặt cắt IV - IV e4 m M4 T.m Tờng thân 234.2 0.85 199.1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tờng đỉnh 28.59 0.25 7.15 -0.60 -17.1 0.00 0.00 0.00 0.00 + Khối 27.63 -0.85 -23.4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 + Khối 16.91 -3.60 -60.8 0.00 0.00 0.00 0.00 2.75 46.50 + Khối 14.25 -3.60 -51.3 0.00 0.00 0.00 0.00 2.75 39.19 + Tổng 58.79 Bệ móng mố 286.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Bản độ 20.00 -0.15 -3.00 -1.00 -20.0 -0.4 -8.00 0.00 0.00 Gờ kê BQĐ 1.35 -0.15 -0.20 -1.00 -1.35 -0.4 -0.54 0.00 0.00 + Khối 283.1 -1.10 -311.4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 + Khối 116.3 -3.85 -447.7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 + Khối 98.01 -3.85 -377.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 + Tổng 497.4 Tờng cánh -135.6 0.00 0.00 85.69 Đất đắp - Nguyễn Văn Vĩnh - -1136 0.00 20 0.00 0.00 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT ... Vĩnh - 13 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Kích thớc cấu tạo mố 3.1 Nguyên tắc xác định kích thớc mố - Mố gồm phận: tờng đỉnh, thân mố, bệ móng mố tờng cánh... tạo bệ móng mố - Nguyễn Văn Vĩnh - 17 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - Xác định tải trọng tác dụng lên mố 4.1 Các tải trọng tác dụng lên mố - Mố mực nớc thông... 18 Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT Bài giảng Mố trụ cầu - HD TKMH Mố trụ cầu - 4.3 Xác định trọng lợng phận mố - Công thức tính trọng lợng phận mố: G = V Trong đó: + V: Thể tích phận mố trụ + : Trọng