12 tính toán thiết kế mố cầu

Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp chơng VIII thiết kế mố Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 193 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp I kích thớc hình học kết cấu I.1 Kích thớc thiết kế mố I.1.1 Cấu tạo mố M0 4900 14600 300 2562 500 500 2500 500 4500 2000 4500 1800 1500 2200 300 2500 2100 2500 1810 1291 3000 1250 300 840 500 300 500 600 3714 7.09 1050 4500 1050 1050 3x4500=13500 6600 1050 15600 -22.91 I.1.2 Các kích thớc mố Ký Đơn Tên gọi Chiều dày tờng truớc Chiều cao tờng truớc Chiều dày tờng đỉnh Chiều cao tờng đỉnh Chiều rộng tuờng cánh Chiều cao tờng cánh Chiều dày tờng cánh Chiều cao bệ Chiều rông bệ theo p dọc Chiều rộng bệ theo p hiệu tttr httr ttđ htđ Btc Htc ttc Hb Bdb Giá trị 2.2 1.5 0.5 3.714 4.5 0.5 2.5 6.6 vị m m m m m m m m m ngang Chiều dày tờng chắn Chiều cao tờng chắn Chièu dai tờng chắn Chiều dày độ Khẩu độ làm việc Bnb ttch htch l1tch tbqđ lbqđ 15.6 0.3 1.7 0.3 3.5 m m m m m m Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 194 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp bqđ I.2 Kích thớc nhịp cầu 1788 800 1788 2500 400 1000 400 250 1500 1000 3352 2000 250 500 1000 250 300 1500 2500 3500 450 450 2500 3500 800 250 500 250 14600/2=7300 1000 250 3352 II kiểm toán mặt cắt II.1 Nguyên tác chung tính toán mố II.1.1 - 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 không tính tải trọng gió Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt đầm chặt có = 1.8 T/m3 = 350 - Chỉ tính toán mố làm việc theo phơng dọc cầu - Tải trọng tác dụng lên mố gồm : Trọng lợng thân mố Phản lực thẳng đứng trọng lợng KCN Phản lực thẳng đứng hoạt tải đứng KCN Lực hãm dọc cầu Ma sát gối cầu áp lực đất sau mố Phản lực truyền xuống từ độ Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 195 Cầu Đờng 2500 14600/2=7300 2000 Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp II.1.2 - Các mặt cắt cần kiểm toán với mố IV IV III II III II I - Mặt cắt I-I : I Mặt cắt đáy bệ - Mặt cắt II-II : Mặt cắt chân tờng trớc - Mặt cắt III-III : Mặt cắt chân tờng đỉnh - Mặt cắt IV-IV : Mặt cắt chân tờng cánh II.2 mặt cắt iII-iII II.2.1 Các tải trọng tác dụng lên mặt cắt III-III - Mặt cắt III-III mặt cắt tờng đỉnh nên có loại tải trọng sau tác dụng lên: + Trọng lợng thân tờng đỉnh + áp lực ngang đất TLBT đât + Hoạt tải đặt độ Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 196 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp II.2.3 Sơ đồ tính toán mặt cắt III-III 1,2m 110KN 4,3m 110 KN 4,3m 145KN 145 KN 0,688 35 KN 0,4H 0,5H LS EH 3.00m 3,35m III III e=0,4m III-III II.2.4 Nội lực mặt cắt III-III tĩnh tải II.2.4.1 Do TLBT mố: DC1 - Thể tích tờng đỉnh: Vtờng đỉnh=23,4 m3 - Trọng lợng tờng đỉnh: Ptờng đỉnh=23,4.24=561,6 KN - Gây nội lực mặt cắt III-III: M(KNm N(KN) 561,6 ) Q(KN) II.2.4.2 Do áp lực ngang tĩnh đất: EH - Công thức tính áp lực đất tĩnh H EH = K B Trong : +) K = Ka (hệ số áp lực đất chủ động ) tờng chắn công xon +) K = KO (hệ số áp lực đất tĩnh ) tờng chắn trọng lực - Công thức tính hệ số áp lực đất : +) Tính hệ số áp lực đất tĩnh KO K O = sin +) Tính hệ số áp lực đất chủ động Ka Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 197 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Trong : Ka = sin ( + ) r sin sin( ) sin( + ) sin( ) r = + sin( ) sin( + ) +) : Góc ma sát đất đắp tờng : = 24o +) : Góc phơng đất đắp với phơng ngang : = 2o +) : Gócgiữa phơng đất đắp với phơng thẳng đứng : = 90o +) : Góc nội ma sát đất đắp : = 35o +) : Góc nội ma sát đất đắp nhỏ : = 30o +) : Góc nội ma sát đất đắp lớn : = 40o - Ta có bảng kết Tên gọi đại luợng Góc ma sát đất tuờng Góc mặt đất với phuơng Kí hiệu Đơn Giá trị 24 vị độ độ độ độ ngang Góc lng tờng với phuơng ngang Góc ma sát có hiệu đất đắp Hệ số Hệ số áp lực đất chủ động (ứng với r1 90 35 3.0054 Ka1 0.2444 nhỏ 30 2.7736 Hệ số Hệ số áp lực đất chủ động (ứng với r2 0.2959 =35 độ) Góc ma sát có hiệu đất đắp =30 độ) Góc ma sát có hiệu đất đắp Ka2 lớn 40 3.2228 Hệ số Hệ số áp lực đất chủ động (ứng với r3 0.1993 =40 độ) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Ka3 198 độ độ Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp B(m H(m) (KN/m3) 2.76 18 0.2444 1.104 19.3 0.2959 2.76 18 1.104 19.3 0.1993 2.76 18 Ka e(m) ) 1.104 19.3 Hớng sông N(KN) M(KNm) Q(KN) 289.02 35 346.827 350.03 30 420.046 235.70 40 282.844 II.2.5 Nội lực mặt cắt III-III hoạt tải - Một cách gần thiên an toàn coi độ làm việc ng dầm giản đơn với độ làm việc Lquá độ=3,35 m - Hoạt tải độ đợc tính cho với hệ số =1.0 +) Tải trọng Ngời : qNG = 6,0 KN/m +) Tải trọng : qLan = 9,3 KN/m +) Xe tải thiết kế: Truck +) Xe trục thiết kế: Tan dom - Nội lực hoạt tải đợc lấy với hiệu ứng lớn số hiệu ứng sau : +) Hiệu ứng : Xe tải thiết kế (với cự ly trục sau thay đổi từ 4,3 đến m ) tổ hợp với tải trọng tải trọng đoàn Ngời +) Hiệu ứng xe trục tổ hợp với tải trọng tải trọng Ngời - Xếp xe tải thiết kế xe trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có +) Tung độ ĐAH xếp xe tải Truck Pi(KN) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 145 145 199 35 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp yi(m) 0 +) Tung độ ĐAH xếp xe trục Pi(KN) yi(m) 110 110 0.688 - Độ lệch tâm điểm đỡ độ so với trọng tâm mặt cắt IIIIII: e=0,4 m - Phản lực từ độ gây nội lực mặt cắt III-III: + Do xe tải(Đã tính hệ số xung kích, hệ số số làn) Hớng đờng M(KNm Truck Tando m N(KN) 362.5 ) -145 - Q(KN) 464.2 185.68 + Do Tải trọng tải trọng Ngời (Đã tính hệ số số làn) Huớng đuờng M(KNm w(KN/ DT m) đah(m2) N(KN) ) - Q(KN) 9.3 4.5 1.675 1.675 24.924 15.075 9.9696 -6.03 0 II.2.6 Tổ hợp nội lực mặt cắt I-I - Các hệ số tải trọng theo TTGH Bảng hệ số tải trọng theo trọng thái giới hạn : (Bảng 3.4.1.1) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 200 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Tổ hợp tải trọng LL DC IM DD CE DW BR TU EH PL CR Trạng thái GH EV LS Cờng độ I Cờng độ II Cờng độ III WA WS WL FR TG SE SR ES EL n 1.75 1.00 0.00 0.00 1.00 0.5/1.2 TG SE n 0.00 1.00 1.40 0.00 1.00 0.5/1.2 TG SE n 1.35 1.00 0.40 1.00 1.00 0.5/1.2 TG SE n Đặc biệt 0.50 1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 Sử dụng 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 1.00 1/1.20 TG SE Mỏi có 0.75 1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 LL , IM CE Bảng hệ số tải trọng cho tĩnh tải : (Bảng 3.4.1.2) Loại tải trọng Cấu kiện thiết bị phụ Kéo xuống (xét ma sát Kí Hệ số tải trọng hiệu Lớn Nhỏ DC 1.25 0.90 âm) Lớp phủ mặt cầu DD 1.80 0.45 tiện ích áp lực ngang đất +) Chủ động +) Nghỉ Các ứng suất lắp giáp bị DW EH 1.50 0.65 1.50 1.35 0.90 0.90 hãm áp lực đất thẳng đứng +) ổn định EL EV 1.00 1.00 tổng thể +) Kết cấu tờng 1.35 N/A chắn 1.35 1.00 1.30 0.90 +) Kết cấu vùi cứng Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 201 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Khung cứng +) KC vùi mềm +) Cống hộp thép mềm Tải trọng chất thêm ES 1.35 1.95 0.90 0.90 1.50 1.50 0.90 0.75 - Chỉ tổ hợp theo TTGH CĐ1 TTGH SD + TTGH CĐ1, bất lợi phía sông Kí Hớng sông hiệ M(KNm Tên tải trọng u a - Trọng lợng phận mố DC Tờng đỉnh b - áp lực đất áp lực đất chủ động (với =30 độ) N(KN) ) Q(KN) 702.00 0.00 1.2 1.5 EH 0.00 525.0 0.00 630.07 d - áp lực hoạt tải 1.7 - Truck Tando LL 1.7 704.37 281.75 - 0.00 Do hoạt tải độ m LL 882.35 1406.3 352.94 0.00 525.0 Truck Tando 1584.3 348.32 Tổng 525.0 m 1584 Nội lực tính toán 277.13 348.3 525.0 35 + TTGH CĐ1, bất lợi phía đờng Kí Hớng sông hiệ M(KNm Tên tải trọng u a - Trọng luợng phận mố DC Tuờng đỉnh b - áp lực đất áp lực đất chủ động (với Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 N(KN) ) Q(KN) 702.00 0.00 0.00 0.00 183.85 153.2 1.2 EH 0.6 202 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 0.244 3.58 35 8.96 18 4 3.58 19.3 30 8.96 18 0.296 0.199 3.58 19.3 40 8.96 18 19.3 - Gây nội lực Hớng sông N(KN) M(KNm) Q(KN) 1117.23 319.2 35 1353.09 30 911.123 386.6 260.3 40 II.4.3.4 Do áp lực nớc thẳng đứng: WA - Thể tích phần mố câu ngập nớc MNC N m 270,09 m MNTN - Gây nội lực mặt cắt: Huớng đuờng M(KNm TH N(KN) ) Hớng sông M(KNm Q(KN Q(KN) N(KN) - ) ) 0 0 2700.98 MNCN MNTN -2701 0 0 II.4.4 Nội lực mặt cắt I-I hoạt tải II.4.4.1 Do hoạt tải đặt độ - Độ lệch tâm điểm đỡ độ so với trọng tâm mặt cắt I-I: e=0,85 m - Phản lực từ độ gây nội lực mặt cắt I-I: Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 225 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp + Do xe tải(Đã tính hệ số xung kích, hệ số số làn) Hớng sông M(KNm Truck Tando N(KN) 290 371.3 ) 246.5 315.65 Q(KN) m 6 + Do Tải trọng tải trọng Ngời (Đã tính hệ số số làn) Hớng sông M(KNm Q(KN w(KN/ Dt m) đah(m2) N(KN) 28.64 ) ) 9.3 4.5 1.925 1.925 13.86 0 0 II.4.4.2 Do hoạt tải đặt KCN - Nội lực LL + Lane + IM ( Đã tính hệ số làn, số làn) TH Truck Tando Hớng đờng N(KN M(KNm Hớng sông Q(KN ) ) Q(KN) -155 -99.2 m -131 - Nội lực Ngời N(KN) M(KNm) 1916.54 ) 2994.6 2643.8 1692.04 -83.84 Hớng đờng M(KNm Q(KN Ngời N(KN) -22.4 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 ) -19.04 ) Hớng sông M(KNm Q(KN N(KN) 530.5 226 ) 339.52 ) Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp II.4.4.3 Do áp lực ngang đất hoạt tải: LS - Công thức tính áp lực đất hoạt tải sau mố LS = K a heq H B Trong : +) H : Chiều cao tờng chắn chịu áp lực đất +) B : Bề rộng tờng chắn chịu áp lực đất +) K : Hệ số áp lực đất chủ động +) : Trọng lợng riêng đất +) heq : Chiều cao lớp đất tơng đơng hoạt tải - Chiều cao lớp đất tơng đơng hoạt tải xác định theo chiều cao tờng chắn: Chiều cao tờng Chiều cao lớp đất tơng chắn đơng H (mm) 1500 1500 ữ 3000 3000 ữ 6000 9000 heq (mm) 1700 1200 760 610 - Ta có bảng kết e(m heq( B(m H(m) (KN/m3) Ka ) m) ) 18 0.2444 0.2959 3.5 0.71 14.6 18 0.1993 3.5 0.71 14.6 18 3.5 0.71 14.6 Hớng sông N(KN Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 ) M(KNm) 1117.23 Q(KN) 319.2 35 227 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 1353.09 30 911.123 386.6 260.3 40 II.4.4.4 Do ma sát gối cầu : FR - Lực ma sát gối cầu phải đợc xác định sở giá trị cực đại hệ số ma sát mặt trợt Lực ma sát FR đợc xác định theo công thức sau : FR = fmax N Trong : +) fmax : hệ số ma sát bê tông với gối di động cao su : f max = 0,3 +) Tổng áp lực lớn tĩnh tải hoạt tải KCN truyền xuống mố - Ta có bảng kết quả: Hớng đờng TH Hớng sông N e N M Q N M Q KN m KN KNm KN - KN KNm KN - 2364.4 10072.5 2364 10073 - - 9624 2259.2 4.2 Truck 7881.5 Tando 7530.7 4.2 m 0 2259 9624.26 II.4.5 Tổ hợp nội lực mặt cắt I-I - Chỉ tổ hợp theo TTGH CĐ1 TTGH SD + Các loại tải trọng tiêu chuẩn gây nội lực mặt cắt Hớng đờng Hớng sông Kí hiệ Tên tải trọng u a - Trọng lợng phận mố Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 N M Q KN KNm KN 228 N M Q KN KNm KN Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 1.0 1.0 Tuờng đỉnh Gtđ 1.0 561.6 1235 0.0 0.0 1.0 561.6 1235 252.7 0.0 Tuờng trớc Gtt 1.0 0.0 0.0 1.0 494.2 0.0 Tuờng cánh Gtc 1.0 401.1 6177 -774.1 0.0 1.0 401.1 6177 0.0 0.0 Bệ mố Trọng lợng đất Gbe Gđ 1.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 bệ mố b - áp lực đất áp lực đất ngang ất 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 - chủ động (với =35 1.0 độ) EH 0.0 c - áp lực tĩnh tải kết cấu nhịp Do tĩnh tải giai 1.0 3764 0.0 đoạn I Do tĩnh tải giai 1573 1.0 1573 0.0 1.0 3764 4406.0 DC 1.0 1296 0.0 0.0 1.0 3764 2409.5 0.0 đoạn II DW d - áp lực hoạt tải 0.0 0.0 2409.5 0.0 1.0 - 1.0 2994 LL 1.0 155.0 - -99.2 0.0 1.0 2643 1916.5 0.0 Do hoạt tải Truck Tando KCN m LL 1.0 131.0 -83.8 0.0 1.0 1692.0 0.0 Truck Tando LL 1.0 332.5 0.0 0.0 1.0 332.5 282.6 0.0 độ m LL áp lực đất ngang 413.9 0.0 0.0 413.9 351.8 0.0 - 1.0 0.0 319.2 0.0 1117.2 319.2 - - 10072 2364 1.0 10072 2364 - - 2259 9624.3 Do hoạt tải hoạt tải (với =35 độ) f - Các áp lực khác 1.0 LS 0.0 1.0 Truck Lực ma sát Tando gối cầu m FR Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 0.0 0.0 229 0.0 2259 0.0 9624.3 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp áp lực nớc 2701 1.0 2701 MNCN WA 1.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 MNTN WA 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 thẳng đứng 1.0 - - Tổng hợp nội lực mặt cắt I-I để tính toán thiết kế: Lực dọc TTGH Mômen 30345.8 Lực cắt 26505.3 trục CĐ1 22334.0 19232.7 5899.64 SD 4257.23 II.4.6 Bố trí cốt thép kiểm duyệt II.4.6.1 Bố trí cốt thép - Do tờng trớc chịu mômen uốn lớn nên ta phải bố trí cốt thép chịu lực - Chọn cốt thép chịu lực cốt thép AIII, đờng kính 19mm - Kích thớc mặt cắt chịu uốn tờng trớc: + h=6,6 m + b=15,6m - Bớc cốt thép 20 cm, suy mặt cắt ngang có 68 thanh.( Tham khao vẽ mố) II.4.6.2 Duyệt theo TTGH CĐ - Ta có: + Diện tích nguyên mặt cắt=> Ag=102,96 m2 + Mố đợc thiết kế bêtông cấp 30 fc=30MPa=30000KN/m2 Ec=2,8.107 KN/m2 + Cốt thép loại AIII có fy=420000 KN/m2 Es=200000 KN/m2 as=0,05 m: Khoảng cách từ trọng tâm CT chịu kéo đến mép BT => ds=6,6-as=6,6-0,05=6,55 m Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 230 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 1=max(0,65 ; 0,85-0,05(fc-28)/7)) 1=max(0,65 ; 0,85-0,05.(30-28)/7))=0,836 As=68.3,14 c= 192 106 =0,0193 m2 AS fY AS ' fY ==0,0244 m 0,85 f C '.1.b a=c.1=0,0244.0,836=0,0204 a 0,0204 Mn= Aá S fY ( d S ) =0,00.420000.(6,55)=52956,74 KNm 2 => Mr= Mn=0,9 52956,74 = 47661,06 KNm - Kết luân: Mr>Mu: Mặt cắt đủ khả chịu uốn theo phơng dọc cầu + ĐK cờng độ chịu cắt - Nội lực tính toán: Qu = 26505,31 KN 0,9d e dv = max 0,72h a d e Trong đó: de: Khoảng cách hữu hiệu từ thứo chịu nén đến trọng tâm lực kéo cốt thép chịu kéo: de=ds=6,55 m 0,9.6,5946 => dv= max 0,72.6,6 =6,55 m=6550 mm 0,0,0265 6,59466 bv=15,6 m=15600 mm Khả chịu cắt BT: Lấy =2 Vc=0,083 f c ' bv.dv=92759,56 KN => Vc=92759,56 KN => Vr=.Vn=0,7 92759,56 =83483,71 KN - Kết luận: Vr>Vu : Mặt cắt BT đủ khả chịu cắt theo phơng dọc cầu , nhiên ta bố trí cốt thép đai theo cấu tạo Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 231 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp + Kiểm tra hàm lợng cốt thép tối thiểu : As = A =0,000187 g 0,03 fc ' 30 = =0,00214 fy 420 - Kết luận: < 0,03 fc ' : Mặt cắt không thoả mãn ĐK lợng cốt thép tối fy thiểu kích thớc mặt cắt lớn + Kiểm tra hàm lợng cốt thép tối đa : c =0,00372< 0,42 de - Kết luận: Mặt cắt thoả mãn ĐK lợng cốt thép tối đa II.4.6.3 Duyệt theo TTGH SD - Khống chế ƯS cốt thép để chống nứt cho măt cắt Kiểm toán chống nứt dc=0,05 m =50 mm A=1,15 m2 =1,15.106 mm2 Z=23000 N/mm fsa=53,83 MPa - Xác định ƯS cốt thép TTGH SD Mômen uốn: My=22334,08 KNm Mômen quán tính mặt cắt 1-1 theo phơng dọc cầu Có kể cốt thép tính đổi sang BT: Id=376,44 m4 fs= 22334,08 M tc (3,3-0,05) 7,222=1392,62 KN/m2 y.n = 376, 44 I => fS=1,393 MPa - Giới hạn ƯS cho phép cốt thép: =min(0,6fy ; fsa) =53,83 MPa - Kết luận: fs 2.5, nên ta tính toán nh cọc có độ cứng hạn chế III.1.1 Sơ đồ khung phẳng dọc: Số hàng cọc (số khung phẳng) n = hàng Tải trọng tác dụng lên khung phẳng: V (KN) 2950 H (KN) 13253 M (KN.m) 15173 Hàm số ảnh hởng: Hàm số ảnh hởng thay đổi theo chiều sâu ztd=.z z(m) 30 0.3220 z(m) 9.659 ztđ(m) A1 -5.853 A2 -6.533 A3 -1.614 A4 9.244 z(m) 30 0.3220 z(m) 9.659 ztđ(m) B1 -5.941 B2 -12.159 B3 -11.737 B4 -0.388 z(m) 30 0.3220 z(m) 9.659 ztđ(m) C1 -0.927 C2 -10.609 C3 -17.921 C4 -15.623 z(m) 30 0.3220 z(m) 9.659 ztđ(m) D1 4.548 D2 -3.767 D3 -15.076 D4 -23.145 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 233 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 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 E.I (kN.m2) 3251558.05 Kh 0.322 HH (m) HM (m) MH (m) MM (m) PP (m) 0.000022 0.00000 0.00000 0.00000 0.000001 48 48 17 Chuyển vị đáy bệ: 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) 115906.82 HM (kN) -333296.26 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 MH (kN) -333296.26 MM (kN) 1556903.76 234 PP (kN) 585337.83 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 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: Khoảng Số cọc rvv cách mặt ruu r ru (m) phẳng 4.5 3708995.80 695440.92 26727340.39 -1999777.58 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: V (kN) 2949.8 H (kN) 13252.66 Chuyển vị đáy bệ M v (kN.m) (m) 15172.95 0.0008 u (m) (rad) 0.0247 0.0020 Nội lực cọc: Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 235 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Ni = (v + .xi)iPP Qi = u.iHH + .iHM Mi = .iMM + u.iMH Nội lực dọc trục cọc i: Lực cắt đầu cọc i: Momen uốn đầu cọc i: Kết nh sau: Cọc No v (m) 0.0008 0.0008 nội lực cọc Ni (rad) (kN) 0.0020 5633.02 0.0020 -4649.74 u (m) 0.0247 0.0247 Mi (kNm) 5183.25 5183.25 Qi (kN) 2208.78 2208.78 III.1.2 Sơ đồ cọc đơn: Lực tác dụng lên cọc đơn: Vo(KN) 5633.02 Ho(kN) 2208.78 Mo(kNm) 5183.25 Chuyển vị đầu cọc: + Chuyển vị ngang đầu cọc tính toán theo công thức: + Góc quay Yo Yo = Ho.HH + Mo.HM o o = -(Ho MH + 0.07448 -0.0193 m rad Mo MM) tính toán theo công thức: Mômen uốn cọc: M H M z = E.I Yo A3 + o B3 + o C3 + o D3 EI EI z(m) z(m) 0.00 0.64 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 z (m) 0.643935 tđ A3 0.00 -0.04 B3 0.00 -0.01 236 C3 1.00 1.00 D3 0.00 0.64 Cầu Đờng Mz(kNm) 5183.25 8755.77 Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 1.287870 1.29 1.931805 -0.35 -0.23 0.91 1.26 9094.85 1.93 2.58 2.575741 3.219676 -1.17 -2.56 -1.15 -3.48 0.33 -1.75 1.64 0.98 6687.65 3502.72 10 3.22 3.863611 -3.89 -7.55 -6.87 -2.62 1075.58 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 3.86 4.51 5.15 5.80 6.44 7.08 7.73 8.37 9.02 9.66 4 4 4 4 -2.67 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -1.61 -11.49 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -11.74 -15.77 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -17.92 -12.09 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 -15.08 0.57 -24.31 -24.31 -24.31 -24.31 -24.31 -24.31 -24.31 -24.31 -24.31 B4 0.00 -0.09 -0.71 -2.34 -5.03 -7.22 -3.14 -0.39 -0.39 -0.39 -0.39 -0.39 -0.39 -0.39 -0.39 -0.39 C4 0.00 -0.02 -0.34 -1.72 -5.17 -11.02 -15.76 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 -15.62 D4 1.00 1.00 0.88 0.11 -2.65 -9.36 -20.59 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 -23.14 Qz(kNm) 2208.78 1067.59 -662.55 -1564.12 -1489.03 -894.99 -155.88 44.82 44.82 44.82 44.82 44.82 44.82 44.82 44.82 44.82 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 26 28 30 z(m) 0.00 0.64 1.29 1.93 2.58 3.22 3.86 4.51 5.15 5.80 6.44 7.08 7.73 8.37 9.02 9.66 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 z (m) 0.644 1.288 1.932 2.576 3.220 3.864 4 4 4 4 tđ A4 0.00 -0.21 -0.82 -1.75 -2.43 -1.08 6.34 9.24 9.24 9.24 9.24 9.24 9.24 9.24 9.24 9.24 237 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp III.2 Kiểm toán sức chịu tải cọc theo đất Ta có lực dọc trục lớn cọc Nmax= 5633,02(KN) Trọng lợng cọc: Qcọc = 1300.18 (KN) Sức chịu tải cọc: [P]= 7274.38 (KN) Vậy Nmax + Qcọc= 6933.20(KN) < [P]= 7274.38 (kN): Đạt III.3 Kiểm toán cọc theo vật liệu: Đờng kính cọc D = 1.5 m Diện tích mặt cắt ngang cọc A = 1.767 m2 Quy đổi cọc tròn hình vuông có diện tích, có cạnh =1329 mm Nội lực lớn cọc: Mmax = 9094,85 KNm Qmax = 2208,78 KN Bố trí 24 No32, diện tích 804 mm2 a) Kiểm toán sức kháng uốn Mô t B rng ca mt ct Chiu sõu ca mt ct Chiu dày lp bo v cú hiu Chiu sõu t th chu nộn n TT ct thộp ng kớnh ct thộp S lng Đơn vị 1329 1329 50 1263 32 24 mm mm mm mm mm mm 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 As c a 19301,95 0.836 238.39 mm 199.29 mm kN Sc khỏng un tớnh toỏn Mn Mụmen un tớnh toỏn ca mt ct Mu Kim tra Mụmen tớnh toỏn FMn > Mu Lng ct thộp ln nht Kim tra lng ct thộp ln nht Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Giá trị b h dsc ds 238 c/de 12575.39 m kN 9094.85 OK 0.189 OK Cầu Đờng m Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp mm Mụun tnh ca mt ct 391523062 1621.2118 kN S 1.2 Mcr m OK Mr>1.2Mcr 0.0091022 Kim tra mụmen nt T s ct thộp Mn/Mu T s gia FMn / Mu Kim tra lng ct thộp nh nht (FMn/Mu > 1.3827 1.33) b) OK Kiểm toán sức kháng cắt: Tng lc ct tính toán 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 tính toán Kim tra Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Vu dv 2208.8 1137 45 bv 1329 Ds s Av Vs Vc 22 150 380 1210.20 1374.26 2584 11336.01 2326 OK Vn 239 kN mm o mm mm mm mm2 kN kN kN kN kN Cầu Đờng ... kiểm toán mặt cắt II.1 Nguyên tác chung tính toán mố II.1.1 - 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 không tính tải... Mômen uốn tính toán tác dụng theo phơng x Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 204 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp +) Muy : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phơng y +) Mrx : Mômen uốn tính toán đơn... trọng gió Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt đầm chặt có = 1.8 T/m3 = 350 - Chỉ tính toán mố làm việc theo phơng dọc cầu - Tải trọng tác dụng lên mố gồm : Trọng lợng thân mố Phản lực thẳng đứng