Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi

thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi thuyết minh Tính toán thiết kế mố cầu chữ u móng cọc khoan nhồi

Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Chơng x: tính toán thiết kế mố cầu * * * i Cấu tạo mố m0 475 275 I 50 1200 175 370 125 175 I 200 275 230 150 50 175 II II 120 360 120 120 3x3600=1080 120 Các kích thớc mố: Chiều cao dầm chủ Hdc Chiều cao đá kê gối Hđk Chiểu cao gối Hg Chiều cao tờng đỉnh Htđ Chiều cao mố Hm Chiều cao tờng thân Htt Chiều cao bệ móng Hb Độ dốc nón đất Chiều dầy tờng thân 1:n Dtt phan ngọc Bộ B K43 = 200 = 20 = 10 = 230 = 600 = 370 = 200 = = cm cm cm cm cm cm cm cm Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Chiều dày tờng đỉnh Dtđ Chiều dày tờng cánh Dtc Chiều dài tờng cách mố Ltctm Chiều dài tờng cánh Ltc Khe hở đầu dầm đầu mố kh Chiều rộng mố Lm KC đất đắp cao đến mặt mố Lddmm Độ chôn sâu tờng cánh vào đờng Mở rộng bệ mố trớc theo phơng dọc mrt Mở rộng bệ mố sau theo phơng dọc mrs Mở rộng bệ mố theo phơng ngang mrnc KT mố theo phơng dọc cầu Lm KT thớt dới gối theo phơng dọc Ltd KC từ mép gối đến mép đá kê gối Lmgđg KT thớt dới đá kê theo phơng ngang Lđkn KT thớt dới đá kê theo phơng dọc Lđkd 175 = 50 = 50 = 200 = 475 = = 1200 = 25 = 75 = 175 = 50 = 60 = 600 = 50 = 20 = 100 = 100 cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm ii Xác định nội lực kiểm toán mặt cắt i i (t ờng thân) Ii.1 tải trọng tác dụng II.1.1 Tĩnh tải (DC) II.1.1.1 Phản lực từ kết cấu phần phan ngọc Bộ B K43 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Sử dụng chơng trình Midas ta tính đợc: DCKCN = -561,57 KN Độ lệch tâm e = 0,075 m => Mômen dọc cầu: MyKCN = -42,12 KNm II.1.1.2 Trọng lợng thân mố Trọng lợng đơn vị bê tông = 2.5 T/m3 => gc = 24,53 kN/m3 Trọng lợng đơn vị đất = 1.8 T/m3 => gs = 17,66 kN/m3 Trọng lợng đẩy đất = 1.1 T/m3 => gđn = 10,79 kN/m3 Các kích thớc bản: 50 475 E 230 275 175 C 275 50 F 200 Mô tả mặt cắt A mặt cắt B Vai kê Đá kê gối Tổng 175 370 B 175 Diện tích (m2) 150 D A Chiều ngang Tay đòn mố Lực(KN) (m) (m) Mômen dọc (KNm) 1.15 12.00 338.45 -0.625 -211.53 6.48 12.00 1372.03 0.000 0.00 0.10 0.20 11 26.71 -0.945 9.81 0.195 1746.99 -25.24 1.91 -234.85 II.1.2 Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu (DW) Trọng lợng riêng lớp phủ = 22,5 KN/m3 phan ngọc Bộ B K43 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Chiều dày lớp phủ = 0,075 m Phản lực tĩnh tải lớp phủ: DW = 460,25 KN Độ lệch tâm: e = 0,075 m => Mô men dọc cầu: MyDW = 34,52 KNm II.1.3 áp lực đất nằm ngang sau mố Chiều cao H = m Chiều rộng W = 12 m Trọng lợng đơn vị đất gs = 17,66 KN/m3 Góc ma sát đất s = 30O Hệ số áp lực đất chủ động k = ka = tg2(45O - ) = 0,33 áp lực đất theo phơng ngang : EH = 0.5 ì ka ì gs ì H2 ì W = 0.5 ì 0,33 ì 17,66 ì 62 ì 12 = 211,90 (KN) Mô men theo phơng ngang cầu tác dụng chiều cao 0,4H (Điều 3.11.5.1) M = EH ì 0,4H = 211,90 ì 0,4 ì = 508,55 (KNm) II.1.4 áp lực đất mố hoạt tải phụ thêm Chiều cao lớp đất tơng đơng đợc lấy từ bảng 3.11.6.2.1 Với H = 6m => heq = 0,76 (m) áp lực đất theo phơng thẳng đứng : ELv ELv = 0.66 ì 17.658 ì ì 4.75 = 446.22 KN Độ lệch tâm ev = -2.4 m Mô men dọc cầu My = -1070.92 KN.m áp lực đất theo phơng nằm ngang : ELH = ka ì heq ì H ì W ì gs = 0.333 ì 0.66 ì ì 12 ì 17.658 = 187.88 KN Độ lệch tâm eH =0.5 ì = 0.5 ì = -3 m Mô men dọc cầu My = 187.88 ì (-3) = -563.64 KNm II.1.5 Phản lực hoạt tải KCN Phản lực thẳng đứng hoạt tải xe HL93: PLL+IM = 484,48 KN Phản lực thẳng đứng tải trọng ngời: PPL = 57,19 KN Độ lệch tâm theo phơng dọc: e = 0,075m phan ngọc Bộ B K43 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Mômen hoạt tải: MLL+IM = 36,34 KNm Mômen tải trọng ngời: MPL = 4,29 KNm Tổng phản lực hoạt tải xe + ngời: PLL+IM+PL = 514,67 KN MLL+IM+PL = 40,63 KNm II.1.6 Phản lực lực hãm xe KCN Cầu đợc thiết kế với hai xe, lực hãm tính cho xe chạy chiều Lực hãm tính 25% trọng lợng xe thiết kế Gối cố định chịu 100% lực hãm Hệ số xe = 1.2 (A.3.6.1.1.2) Do : + BR = 0.25 ì ì 1.12 ì (110+100) BR = 66 kN + Độ lệch tâm : e = + 1.8 = 7.8 m (Lực đặt cách mặt cầu 1.8m nằm ngang theo phơng dọc cầu A.2.6.2.8) => Mô men theo phơng dọc cầu : My = 66 ì 7.8 = 514.8 KN.m II.1.7 Lực li tâm (CE) Do cầu thẳng nên CE = II.1.8 áp lực nớc (WA) Vì mố thiết kế mố không ngập nớc nên WA = II.1.9 Phản lực tải trọng gió tác dụng lên kết cấu phần (WS) - Tốc độ gió thiết kế : V = VB ì S Trong : + VB : Tốc độ gió giật giây với chu kỳ xuất 100 năm + S : Hệ sô điều chỉnh Tra bảng ứng với vùng gió cấp II, khu vực lộ thiên VB = 45 m/s S = 1.09 => V = 49.05 m/s - Diện tích chắn gió: Chiều cao dầm chủ = 1.4 m phan ngọc Bộ B K43 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Chiều cao lan can = 1.1 m Để đơn giản thiên an toàn coi toàn diện tích chắn gió đặc => Diện tích chắn gió: At = 74.64 m2 - Hệ số cản Cd, tra bảng ta đợc Cd = 1.3 Vậy lực gió kết cấu theo phơng ngang cầu : PD = 0.0006 ì V2 ì At ì Cd > 1.8At = 140.07 KN - Độ lệch tâm e = 7.56 m - Mô men theo phơng ngang cầu : Mx = e ì PD = 1058.23 KN.m - Lực gió lên kết cấu theo phơng dọc cầu : PD = 0.25 ì PD = 35.02 KN - Mô men theo phơng dọc cầu : My = 264.56 KN.m II.1.10 Phản lực gió ngang tác dụng lên hoạt tải (WL) Theo phơng ngang cầu : + WL = 0.5 ì 1.5 ì 24 = 18 KN + Độ lệch tâm : e = 7.8 m + Mô men theo phơng ngang cầu : Mx = 140.4 KNm Theo phơng dọc cầu : + WL = 0.5 ì 0.75 ì 24 = KN + Độ lệch tâm : e = 7.8 m + Mô men theo phơng ngang cầu : Mx = 70.2 KNm II.1.11 Phản lực gió thẳng đứng tác dụng lên KCN Coi gió thẳng đứng hớng xuống, vuông góc với mặt cầu điểm đặt trọng tâm diện tích chắn gió Chiều rộng mặt cầu B = 14 m Diện tích mặt cầu Av = 336 m2 Tải trọng gió hớng xuống Pv = 0.00045 ì V2 ì Av = 363.77 KN Độ lệch tâm theo phơng ngang cầu e = Mô men ngang cầu Mx = Độ lệch tâm theo phơng dọc cầu e = m phan ngọc Bộ B K43 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Mô men dọc cầu My = kN.m II.1.12 Lực ngang nhiệt độ thay đổi (UT) Xét theo phơng dọc cầu : Biến thiên nhiệt độ : T = 30oC Hệ số co giãn bê tông = 10-5 (1/ oC) Lực ngang tính theo công thức : V UT = Hv = n ì G ì A ì hr Trong : G : Mô đuyn đàn hồi chịu cắt cao su G = 1000 kPa A : Diện tích gối A = 0.667 ì 0.05 = 0.03335m2 hr : Chiều cao gối hr = 0.05 m V : Chuyển vị ngang nhiệt độ : V = ì T ì L/2 = 10-5 ì 30 ì 24/2 = 0.0072 m Số gối cầu bên : Thay số vào ta đợc : UT = Hv = 9.60 KN Độ lệch tâm e = 6.3 m Mô men dọc cầu My = 9.6 ì 7.3 = 60.51KNm II.1.13 Tải trọng gió tác dụng lên mố (WS) Cờng độ gió : PD = 0.0006 ì V2 ì Cd Với V = 49.05 m/s Cd = 1.8766 (kN/m2) Chỉ xét gió theo phơng ngang cầu: Mô tả A B Tổng Cờng độ gió 1.88 1.88 phan ngọc Bộ B K43 Diện tích WS (KN) 1.15 6.48 2.16 12.15 14.31 e (m) Mx (KNm) 4.85 3.70 10.47 44.96 55.43 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật II.2 tổ hợp tải trọng tác dụng mặt cắt I I Các tổ hợp tải trọng theo TTGH cờng độ: STT Tổ hợp tải trọngTTGHCĐ I Tĩnh tải mố DC Ttĩnh tải nhịp DC Lớp phủ DW áp lực đất nàm ngang EH Hoạt tải chất thêm n.ngang Elh Xe tải +làn+ngời Lực hãm BR Nhiệt độ UT Hệ số tải trọng max Tĩnh tải mố DC Ttĩnh tải nhịp DC Lớp phủ DW áp lực đất nàm ngang phan ngọc Hx max max 2183.7 1572.2 1.25 0.90 1.25 0.90 -701.96 -505.41 1.50 0.65 690.38 299.16 Ngang cầu My max 317.84 190.71 762.83 1874.1 1.75 1.75 780.88 780.88 1.75 1.75 847.84 847.84 63.59 1.75 1.75 115.50 115.50 900.90 0.50 0.50 4.80 4.80 30.26 N (KN) Hy max max 457.70 1874.1 63.59 900.90 30.26 Dọc cầu Hx Ngang cầu My max max max max 2183.7 1572.2 1.25 0.90 -293.57 -211.37 1.25 0.90 -701.96 -505.41 0.09 0.07 1.50 0.65 690.38 299.16 51.78 22.44 1.50 0.90 317.84 190.71 762.83 457.70 Mx -293.57 -211.37 -52.65 -37.91 51.78 22.44 1.50 0.90 Hệ số tải STT Tổ hợp tải trọngTTGHCĐ II trọng max Dọc cầu N (KN) Lớp Cầu Đờng Bộ B K43 Hy Mx max Đồ án tốt nghiệp EH Gió kết cấu ngang cầu WS Gió lên thân mố WS Gió thẳng đứng WV Nhiệt độ UT thiết kế kỹ thuật 1.40 1.40 1.40 0.50 1.40 1.40 1.40 509.28 509.28 0.50 Hệ số tải STT Tổ hợp tải trọngTTGHCĐ III trọng max N (KN) 1481.5 1481.5 196.10 196.10 2 20.03 20.03 77.60 77.60 4.80 4.80 30.26 30.26 Dọc cầu Ngang cầu Hx My Hy Mx max max max max max 2183.7 1572.2 Tĩnh tải mố DC 1.25 0.90 -293.57 -211.37 Ttĩnh tải nhịp DC 1.25 0.90 -701.96 -505.41 0.09 0.07 Lớp phủ DW 1.50 0.65 690.38 299.16 51.78 22.44 áp lực đất nàm ngang EH 1.50 0.90 317.84 190.71 762.83 457.70 Hoạt tải chất thêm n.ngang Elh 1.35 1.35 253.64 253.64 -760.92 -760.92 Xe tải +làn+ngời 1445.7 1445.7 1.35 1.35 602.39 602.39 5 0.00 0.00 Lực hãm BR 1.35 1.35 89.10 89.10 694.98 694.98 Gió kết cấu ngang cầu WS 0.40 0.40 56.03 56.03 423.29 423.29 Gió thân mố 0.40 0.40 5.72 5.72 22.17 22.17 Gió hoạt tải ngang 10 cầu WL 0.40 0.40 7.20 7.20 56.16 56.16 Gió theo phơng thẳng 11 đứng 0.00 0.00 phan ngọc Lớp Cầu Đờng Bộ B K43 Đồ án tốt nghiệp 12 Nhiệt độ UT phan ngọc thiết kế kỹ thuật 0.50 0.50 4.80 10 4.80 30.26 30.26 Lớp Cầu Đờng Bộ B K43 Đồ án tốt nghiệp STT Tĩnh tải mố DC thiết kế kỹ thuật 8316.9 5988.1 1.25 0.9 1.25 0.9 -701.96 -505.41 1.5 0.65 690.38 299.16 -622.11 -447.92 Ttĩnh tải nhịp DC -350.98 -252.71 Lớp phủ DW 345.19 0.00 áp lực đất thẳng đứng EV 1.35 593.45 0.00 -284.53 0.00 áp lực đất nàm ngang 3390.3 2034.2 10849 6509.4 EH 1.5 0.9 08 Gió kết cấu ngang 1481.5 1481.5 cầu WS 1.4 1.4 196.10 196.10 2 Gió lên thân mố WS 1.4 1.4 48.60 48.60 229.35 229.35 Gió thẳng đứng WV 1.4 1.4 509.28 509.28 0.00 0.00 Nhiệt độ UT 0.5 0.5 4.80 4.80 39.86 39.86 Tổ hợp tải trọngTTGHCĐ III Tĩnh tải mố DC Hệ số tải trọng max Hoạt tải chất thêm n.ngang Elh phan ngọc Hx max max 8316.9 5988.1 1.25 0.90 1.25 0.90 -701.96 -505.41 1.50 0.65 690.38 299.16 Ttĩnh tải nhịp DC Lớp phủ DW áp lực đất thẳng đứng EV 1.35 0.00 593.45 áp lực đất nàm ngang EH 1.50 0.90 Hoạt tải chất thêm t.đứng Elv Dọc cầu N (KN) 1.35 0.00 597.86 1.35 1.35 25 0.00 0.00 Ngang cầu My max Hy -622.11 -447.92 -350.98 -252.71 345.19 0.00 -284.53 3390.3 2034.2 10849 08 1913.1 1342.5 335.64 335.64 0.00 6509.4 0.00 1342.5 Lớp Cầu Đờng Bộ B K43 max Mx max Đồ án tốt nghiệp 10 11 12 13 14 Xe tải +làn+ngời Lực hãm BR Gió kết cấu ngang cầu WS Gió hoạt tải ngang cầu WL Gió thân mố Gió theo phơng thẳng đứng Nhiệt độ UT phan ngọc thiết kế kỹ thuật 1.35 1.35 947.92 947.92 1.35 1.35 89.10 423.92 423.92 89.10 873.18 873.18 0.00 0.00 0.40 0.40 56.03 56.03 423.29 423.29 1.00 1.00 0.40 0.40 18.00 13.89 18.00 176.40 176.40 13.89 65.53 65.53 0.50 0.50 4.80 26 4.80 39.86 39.86 Lớp Cầu Đờng Bộ B K43 Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Các tổ hợp tải trọng theo TTGH sử dụng: STT TTGH SD Tĩnh tải mố DC Ttĩnh tải nhịp DC 10 11 12 13 14 Lớp phủ DW áp lực đất thẳng đứng EV áp lực đất nàm ngang EH Hoạt tải chất thêm t.đứng Elv Hoạt tải chất thêm n.ngang Elh Xe tải +làn+ngời Lực hãm BR Gió kết cấu ngang cầu WS Gió hoạt tải ngang cầu WL Gió thân mố Gió theo phơng thẳng đứng Nhiệt độ UT Hệ số tải N (KN) trọng 6653.5 1.00 1.00 561.57 1.00 460.25 1.00 439.59 1.00 Dọc cầu Hx Ngang cầu My Hy Mx -497.69 -280.79 230.13 -210.77 2260.2 7232.72 1.00 442.86 -1417.16 1.00 248.62 994.50 1.00 541.67 242.24 1.00 66.00 646.80 0.00 0.30 10.51 79.37 1.00 0.30 9.00 88.20 10.42 49.15 0.30 109.13 1.00 9.60 0.00 79.72 III.2.3 Kết tổ hợp tải trọng mặt cắt II II Tổ hợp tải trọng TTGHCD 1A TTGHCD 1B TTGHCD 2A TTGHCD 2B TTGHCD 3A TTGHCD 3B phan ngọc Bộ B K43 N (KN) 10621 69 6729.8 9408.0 6291.2 10444 55 6729.8 Hx (KN) 3945.7 2589.60 3395.14 2039.0 3819.88 2463.75 27 My (KNm) 10792 66 9144.8 9976.5 5848.6 10703 00 8488.3 Hy (KN) Mx (KNm) 0.00 0.00 0.00 0.00 87.91 1710.87 87.91 1710.87 87.91 665.22 87.91 665.22 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật 8085.4 TTGHSD 2584.45 7019.7 29.92 216.71 IiI.3 tính duyệt theo ttgh cờng độ III.3.1 Kiểm tra cờng độ đáy móng Công thức < qR : ứng suất đáy móng Trong : qR : Khả chịu tải đất III.3.1.1 Tính ứng suất đáy móng Đối với tải trọng đặt lệch tâm quy trình quy dịnh dùng diện tích có hiệu: A = BxL Tải trọng coi nh đặt đứng tâm diện tích A, ứng suất đáy móng diện tích A coi nh phân bố B = B eB L = L - eL eB : độ lệch tâm song song cạnh B Trong đó: My eB = N eL : độ lệch tâm song song với cạnh L M eL = x N Bảng tính còng độ đáy móng TTGH cờng độ: TTGH CĐ N (KN) My Mx eB (KNm) (KNm) (m) 10621.6 10792.6 0.00 IB 6729.84 9144.87 0.00 1710.8 IIA 9408.04 9976.50 1710.8 IIB 6291.20 5848.68 10444.5 10703.0 IIIA 665.22 IA phan ngọc Bộ B K43 B' (m) 1.02 0.00 3.97 13.20 52.38 202.80 1.36 0.00 3.28 13.20 43.33 155.33 1.06 0.18 3.88 12.84 49.79 188.94 0.93 0.27 4.14 12.66 52.40 120.05 1.02 0.06 3.95 13.07 51.64 202.24 28 L' (m) s A' (KN/m2 (m2) ) eL (m) Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật IIIB 6729.84 8488.35 665.22 1.26 0.10 3.48 13.00 45.21 148.84 III.3.1.2 Tính khả chịu tải đất theo TTGH cờng độ Đối với dất sạn sỏi chặt theo tiêu điều 10.6.3.1.2c: Khả chịu tải danh định: MPa qult = 0.5g B Cpm ì 109 + g ì ì C W Df N qm ì 10 Trong đó: G = 9.81 m/s2 gia tố trọng trờng : trọng lợng riêng đất = 1765.8 kG3 m B = B : Chiều rộng có hiệu B'min = 2.826 m C W1, C W : Hệ số ta bảng phụ thuộc vào chiều sâu nớc DW DW : Chiều sâu tính từ mặt đất : DW = C W1 = C W = 0.5 N pm , N qm : Thông số dịa kỹ thuật N pm = N r ì Sr ì C r ì i r N qm = N q ì Sq ì Cq ì i q ì d q Với = 300 : N q N r tra bảng tính theo công thức sau: N q = e tg ì tg (450 + / 2) (Prandtl Reissnev ) N r = 2.0 ( N q + 1) tg (Caquot kerisel ) Tính ta dợc : N q = 18.40 N r = 22.40 Sq ,Sr : Hệ số hình dạng móng B' 2.826 = = 0.232 L' 12.177 Sq Sr tra bảng tính theo công thức De Beer Vesic : Sq = + ( B' )tg = 1.134 L' với = 300 phan ngọc Bộ B K43 29 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật B' = 0.907 L' + C r = ; Cq = + i r i q : Hệ số phụ thuộc độ nghiêng tải trọng i q = 0.97 Sr = 0.4 + d q : hệ số độ sâu N pm = 22.4 ì 0.907 ì ì 0.97 = 19.713 N qm = 18.4 ì 1.134 ì ì 0.97 = 20.241 Thay vào công thức ta có : qult = 2.61MPa = 2610KN /m2 qR = ì qult = 0.45ì 2.61= 1.175MPa = 1175KN / m2 Ta thấy : max = 202.80 < qR = 1175KN / m2 Đạt III.3.2 Tính kết cấu móng Móng BTCT, bê tông có cờng độ f 'c = 28Mpa Thép có cờng độ 420 Mpa, cốt thép bố trí phía dới móng Cốt thép phía đới theo phơng dọc cầu có đòng kính d = 29 mm cách a = 150 mm Móng đợc tính nh conson, ngàm mặt cắt thân mố (mặt cắt II- II) chịu tải trọng phản lực đất trọng lợng thân móng Bảng tính bố trí cốt thép chịu mômen: Đại lợng Mô men uốn lớn Đờng kính cốt thép Cờng độ thép Cờng độ bê tông Khoảng cách bố trí Chiều dài bệ Chiều rộng bệ Số cốt thép bố trí pNC Diện tích cốt thép Chiều dày khối ƯS tơng đơng phan ngọc Bộ B K43 30 Ký hiệu Mu d fy fc' a L B n As a Giá trị Đơn vị 10622 KN.m 0.029 m 420 Mpa 28 Mpa 0.15 m 13.2 m m 87 Thanh 0.057 m2 0.077 m Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Chiều cao vùng chịu nén KC từ ct chịu kéo đến mép bt chịu nén Chiều cao có hiệu Mô men kháng danh định Mô men kháng tính toán Duyệt mô men uốn c 0.096 m a1 0.1 m de 1.9 Mn 44908 Mr 40417 Mr > Mu Đạt m KN.m KN.m Kiểm tra lợng cốt thép tối thiểu: Công thức kiểm tra : fc' 0.03 fy Trong : A s 0.057 = = 0.0087 A 26.4 fc' 28 = 0.03 = 0.03 = 0.002 [ ] fy 420 = => Đạt Kiểm tra lợng cốt thép tối đa: Công thức kiểm tra : c 0.42 de Trong : c : Khoảng cách từ trục trung hoà mặt cắt đến thớ chịu nén xa nhất: c = 0.096m de : Chiều cao có hiệu cuả mặt cắt: de = 1.9m de = 1.95 m c 0.096 = = 0.051 => Đạt => de 1.9 Kiểm tra nứt: ứng suất cốt thép chịu kéo TTGH sử dụng fsa < 0.6fy Công thức kiểm tra : Z fsa = 0.6fy (dcì A)1/3 phan ngọc Bộ B K43 31 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Trong đó: dc : Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép (mm) dc = 0.04 m = 40 mm A : Diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chịu kéo đợc bao đờng thẳng song song với trục trung hoà chia cho số lợng cốt thép (mm2) A = 0,0303(m2) = 30345(mm2) Z : Thông số bề rộng vết nứt Z = 17500 N/mm2 : điều kiện kết cấu vùi đất 17500 fsa = = 127.36 0.6fy = 0.6x420 = 252MPa (40ì 30345)1/3 Đạt Kiểm tra lực cắt: Công thức kiểm tra : VV VR Trong : - VV : Lực cắt cực hạn mặt cắt theo TTGHCĐ - VR : Sức kháng cắt mặt cắt tính toán VR = Vn = (Vc + Vs) Với = 0.9 - Hệ số sức kháng - Vc : Sức kháng cắt bê tông Vc = 0.083 ì ì fc' ì dvì bv Với + : Hệ số biểu thị khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo = + bv : Chiều rộng bụng có hiệu, lấy chiều rộng nhỏ phạm vi chiều cao dv (mm) bv = 13200 (mm) + dv : Chiều cao chịu cắt có hiệu, lấy khoảng cách hợp lực kéo lực nén uốn (mm) dv = 2dc = - ì 0.05 = 1.9 m = 1900(mm) => Vc = 0.083 ì ì 28 ì 13200 ì 1900 ì 10-3 = 22030 KN - VS : Sức kháng cắt cốt thép đai : VS = => VR = 0.9(Vc + Vs) = 19827 KN phan ngọc Bộ B K43 32 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Lực cắt cực hạn mặt cắt : VV = q ì l ì b 0.9 ì Vbt = 4684.69 KN Vậy VV = 4684.69 < VR = 19827 KN => Đạt IV TíNH CọC KHOAN NHồI iV.1 Tính nội lực cọc tổ hợp tải trọng theo ph ơng dọc cầu Đờng kính D =1.2 m a =0.15 m Chiều dài L =25 m Diện tích F =1.131 m2 Chu vi U =3.77 m Mômen quán tính I =0.071 m4 Chiều rộng tính toán cọc: att=0.9*(1.5+1)=1.98 Hệ số độ Hệ số cứng =( matt/EI m (kN/m ) )1/5 5000 0.322 Do htđ > 2.5, nên ta tính toán nh cọc att = 0.9(D+1) Chiều sâu htd = h h (m) (m) 25 8.58 có độ cứng hạn chế IV.1.1 Sơ đồ khung phẳng dọc: Số hàng cọc (số khung phẳng) n = hàng Tải trọng tác dụng lên khung phẳng: V H M (KN.m (KN) (KN) ) 2655 986 2698 Hàm số ảnh hởng: phan ngọc Bộ B K43 33 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật Hàm số ảnh hởng thay đổi theo chiều sâu ztd=.z z(m) ztđ(m) z(m) A1 A2 A3 25 0.3431 8.579 -5.853 -6.533 -1.614 A4 9.244 z(m) ztđ(m) z(m) B1 B2 B3 B4 25 0.3431 8.579 -5.941 -12.159 -11.737 -0.388 z(m) ztđ(m) z(m) C1 C2 C3 C4 25 0.3431 8.579 -0.927 -10.609 -17.921 -15.623 z(m) ztđ(m) z(m) 25 0.3431 8.579 D1 D2 D3 D4 4.548 -3.767 -15.076 -23.145 Chuyển vị đầu cọc: HH - chuyển vị ngang đầu cọc gây H = HM - góc quay đầu cọc gây H = MH - chuyển vị ngang đầu cọc gây M = MM - góc quay đầu cọc gây M = PP - chuyển vị thẳng đứng đầu cọc gây V = Công thức tính toán: HH = ( B3 D4 B4 D3 ) + K h ( B2 D4 B4 D2 ) EI ( A3 B4 A4 B3 ) + K h ( A2 B4 A4 B2 ) HM = MH = ( A3 D4 A4 D3 ) + K h ( A2 D4 A4 D2 ) EI ( A3 B4 A4 B3 ) + K h ( A2 B4 A4 B2 ) ( A3C4 A4C3 ) + K h ( A2C4 A4C2 ) EI ( A3 B4 A4 B3 ) + K h ( A2 B4 A4 B2 ) h k h Dh = + n = + EF Ch Fh EF 5.m.h.Fh MM = PP 0.343 E.I (kN.m2) 2080997.15 Kh HH (m) HM (m) MH (m) MM (m) PP (m) 0.000029 0.00000 0.00000 0.00000 0.000002 66 66 24 Chuyển vị đáy bệ: phan ngọc Bộ B K43 34 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật MH = MM = HH HH MM MH MH HM = HM HH MM MH MH HH MM MH MH = HH MM MH PP = PP Ta đợc kết nh sau: HH (kN) 89798.81 HM (kN) MH (kN) MM (kN) -242287.77 -242287.77 1061945.63 PP (kN) 408414.20 Từ hệ phơng trình: rvv V+ rvu U+ rv - P = ruv V+ ruu U+ ru - H = rv V+ ru U+ rww - M =0 Móng gồm cọc thẳng đứng, thì: rvu = ruv = rv = rvv = PP ruu = HH r = MM + x2PP ru = ru = HM Ta có: Số cọc / mặt phẳng Khoảng cách rvv ruu r ru (m) 3.6 1633656.8 14833878.5 359195.24 -969151.09 Giải hệ phơng trình ta đợc: v= V rvv u= r H ru M ruu r ru2 = ruu M ru H ruu r ru2 Kết nh sau: Chuyển vị đáy bệ phan ngọc Bộ B K43 35 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật V (kN) 2655.4 H (kN) M (kN.m) v (m) 986.43 2698.16 Nội lực cọc: Nội lực dọc trục cọc i: Lực cắt đầu cọc i: Momen uốn đầu cọc i: (rad) u (m) 0.0016 0.0039 0.0004 Ni = (v + .xi)iPP Qi = u.iHH + .iHM Mi = .iMM + u.iMH Kết nh sau: Cọc No v (m) 0.0016 0.0016 nội lực cọc u Ni (m) (rad) (kN) 0.0039 0.0004 1308.78 0.0039 0.0004 18.93 Qi (kN) 246.61 246.61 Mi (kNm) 486.32 486.32 IV.1.2 Sơ đồ cọc đơn: Lực tác dụng lên cọc đơn: Vo(KN) Ho(kN) Mo(kN m) 1308.7 246.61 486.32 Chuyển vị đầu cọc + Chuyển vị ngang đầu cọc tính toán theo công thức: + Góc quay tính toán theo công thức: Yo 0.01036 m -0.0028 rad Yo = Ho.HH + Mo.HM o o = -(Ho.MH + Mo.MM) Mômen uốn cọc: M H M z = E.I Yo A3 + o B3 + o C3 + o D3 EI EI phan ngọc Bộ B K43 36 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật z( m) 10 12 14 16 18 20 22 25 z(m ) 0.00 0.69 1.37 2.06 2.75 3.43 4.12 4.80 5.49 6.18 6.86 7.55 8.58 z tđ(m) 0.686 1.373 2.059 2.745 3.431 4.000 4 4 4 A3 B3 C3 D3 0.00 -0.05 -0.43 -1.41 -2.97 -3.97 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 0.00 -0.02 -0.30 -1.47 -4.39 -9.07 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 1.00 1.00 0.88 0.08 -2.74 -9.42 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 0.00 0.69 1.34 1.64 0.43 -4.95 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 Mmax = Mz(kN m) 486.32 877.79 892.35 613.16 280.74 58.18 -2.28 -2.28 -2.28 -2.28 -2.28 -2.28 -2.28 892.35 Lực cắt cọc: M H Qz = E.I Yo A4 + o B4 + o C4 + o D4 EI EI z( m) 10 12 14 16 18 20 22 24 25 C4 D4 0.00 0.69 1.37 z A4 B4 tđ(m) 0.00 0.00 0.686 -0.24 -0.11 1.373 -0.93 -0.86 0.00 -0.03 -0.44 1.00 0.99 0.84 2.06 2.059 -1.93 -2.80 -2.20 -0.22 2.75 3.43 4.12 4.80 5.49 6.18 6.86 7.55 8.24 8.58 2.745 -2.39 -5.79 3.431 0.42 -7.04 4.000 9.24 -0.39 9.24 -0.39 9.24 -0.39 9.24 -0.39 9.24 -0.39 9.24 -0.39 9.24 -0.39 9.24 -0.39 -6.52 -13.08 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -3.96 -12.65 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 Qmax= z(m) phan ngọc Bộ B K43 37 Qz(kN m) 246.61 110.18 -85.26 171.87 146.76 -72.52 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 246.61 Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật iv.2 Kiểm toán sức chịu tải cọc theo đất nền: Ta có lực dọc trục lớn cọc Nmax= 1308.78 (KN) Trọng lợng cọc: Qcọc = 693.43 (KN) Sức chịu tải cọc: [P]= 2938.93 (KN) Vậy Nmax + Qcọc= 2002.20(KN) < [P]=2938.93 (kN): Đạt iv.3 Kiểm toán cọc theo vật liệu: Đờng kính cọc D = 1.2 m Diện tích mặt cắt ngang cọc A = 1.131 m2 Quy đổi cọc tròn hình vuông có diện tích, có cạnh =1063 mm Nội lực lớn cọc: Mmax = 892.35 KNm Qmax = 246.61 KN Bố trí 24 No32, diện tích 804 mm2 a) Kiểm toán sức kháng uốn Mụ t B rng ca mt ct Chiu sõu ca mt ct Chiu dy lp bo v cú hiu Chiu sõu t th chu nộn n TT ct thộp ng kớnh ct thộp S lng Tng din tớch ct thộp H s ng sut ch nht Kcỏch t mộp th chu nộn n trc trung hũa Chiu sõu ca ch nht ng sut Sc khỏng un tớnh toỏn Mụmen un tớnh toỏn ca mt ct Kim tra Mụmen tớnh toỏn FMn > Mu phan ngọc Bộ B K43 38 Giá trị Đơn vị 1063 b 1063 h 50 dsc 997 ds 32 f 20 16085 As 0.836 b1 297.99 c 249.12 a 5307.4 FMn 892.35 Mu OK mm mm mm mm mm mm2 mm mm kNm kNm Lớp Cầu Đờng Đồ án tốt nghiệp thiết kế kỹ thuật T s ct thộp T s gia FMn / Mu Kim tra lng ct thộp nh nht (FMn/Mu > 1.33) b) 0.299 OK 2E+08 mm3 S 830.06 kNm Mr>1.2Mcr OK 0.0142 rmin FMn/Mu 5.948 OK c/de Lng ct thộp ln nht Kim tra lng ct thộp ln nht Mụun tnh ca mt ct 1.2 Mcr Kim tra mụmen nt Kiểm toán sức kháng cắt: Tng lc ct tớnh toỏn Chiu sõu cú hiu Gúc B rng bn bng hu hiu Giỏ tr ng kớnh Bc ct Din tớch ct thộp Kh nng chu ct ca CT Kh nng chu ct ca BT Vs+Vc 0.25*fc*bv*dv Sc khỏng ct tớnh toỏn Kim tra phan ngọc Bộ B K43 Vu dv q bv b Ds s Av Vs Vc 246.6 898 45 1063 22 150 380 955.51 868.04 1824 7160.29 1641 OK fVn 39 kN mm o mm mm mm mm2 kN kN kN kN kN Lớp Cầu Đờng ... nghiệp thiết kế kỹ thuật Chi u dày tờng đỉnh Dtđ Chi u dày tờng cánh Dtc Chi u dài tờng cách mố Ltctm Chi u dài tờng cánh Ltc Khe hở đ u dầm đ u mố kh Chi u rộng mố Lm KC đất đắp cao đến mặt mố Lddmm... +làn +ngời Lực hãm xe Gió kết c u ngang c u Gió kết c u dọc c u Gió hoạt tải ngang c u Gió hoạt tải dọc c u Gió thân mố Gió theo phơng thẳng đứng Nhiệt độ phan ngọc Kí hi u DC DC DW EV EH Elv Thẳng... trọngTTGHCĐ II trọng max Dọc c u N (KN) Lớp C u Đờng Bộ B K43 Hy Mx max Đồ án tốt nghiệp EH Gió kết c u ngang c u WS Gió lên thân mố WS Gió thẳng đứng WV Nhiệt độ UT thiết kế kỹ thuật 1.40 1.40 1.40 0.50