Đang tải... (xem toàn văn)
THIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOCTHIET KE MO TRU CAU.DOC
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Chương XI TÍNH TỐN THIẾT KẾ MỐ CẦU I – KÍCH THƯỚC THIẾT KẾ MỐ I.1 – Cấu tạo mố M1 a6 a7 a9 a11 D b1 B A a2 aa3 D b7 b F C a10 E a12 a4 E b C b12 a5 a8 b2 b5 b3 b4 b11 b10 F B A a1 +Mx +Hy +My +Hx +V Quy ước dấu I.2 – Các kích thước mố - Kích thước theo phương dọc cầu : STT Tên kích thước Chiều rộng bệ mố Bề rộng tường cánh Bề dày tương thân Khoảng cách từ tường thân tới mép ngồi bệ Bề rộng tường cánh (phần đi) Bề rộng tường cánh tồn SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 178 Ký hiệu a1 a2 a3 a4 a5 a6 Giá trị 6.5 2.7 2.25 1.35 2.8 5.5 Đv m m m m m m LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Khoảng cách từ tường đầu đến mép bệ Bề dày tường đầu Kích thước phần đõ dẫn a7 a8 a9 1.75 0.5 0.3 m m m 10 Khoảng cách từ tim gối đến mép tường thân a10 0.875 m 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Kích thước đá kê gối theo phương dọc cầu Chiều rộng đất đắp trước mố Chiều dày bệ mố Kích thước tường cánh (phương đứng) Kích thước tường cánh (phương đứng) Kích thước tường cánh (phương đứng) Chiều cao mố từ đáy bệ đến đỉnh tường đầu Chiều cao tường thân Chiều cao tường đầu Tổng chiều cao tường thân tường đàu Chiều cao đá kê gối a11 a12 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 1.25 2.5 1.9 2.8 1.8 3.6 2.9 6.5 0.15 m m m m m m m m m m m 22 Chiều cao từ đỉnh mấu đỡ độ tới đỉnh gờ lan can b10 0.6 m 23 Kích thước mấu đỡ độ b11 0.3 m - Kích thước theo phương ngang cầu : STT Tên kích thước Ký hiệu Giá trị Đơn vị tính Bề dày tườngcánh c1 0.5 m Chiều rộng bệ mố c2 13.3 m Bề rộng mố c3 13.3 m Bề rộng đá kê gối c4 1.0 m Số lượng đá kê gối ng Chiếc SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 179 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 II – XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ II.1 – NGUYÊN TÁC CHUNG KHI TÍNH TỐN MỐ - Các tải trọng tác dụng lên mố - Mố mực nước thông thuyền khơng ngập nước nên khơng tính tải trọng va xơ tầu bè khơng tính tải trọng gió Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt đầm chặt có = 1.8 T/m3 = 350 - Nên tải trọng tác dụng lên mố gồm : Trọng lượng thân mố Phản lực thẳng đứng trọng lượng 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 - Các mặt cắt cần kiểm toán với mố - Mặt cắt B-B : Mặt cắt bệ móng mố - Mặt cắt C-C : Mặt cắt chân tường thân - Mặt cắt D-D : Mặt cắt chân tường đỉnh - Mặt cắt F-F : Mặt cắt chân tường cánh II.2 – XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN MỐ –Tĩnh tải (DC) : 1.1 Do kết cấu phần Dầm Lớp bê tông tạo dốc Đèn chiếu sáng Mối nối Dầm ngang Gờ lan can Lan can Tổng Lớp phủ mặt cầu SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 180 7415.159 121.275 0.0000 151.594 141.561 215.546 30.100 2177.235 215.201 kN kN kN kN kN kN kN kN kN LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 1.2 Do trọng lượng than mố STT Tên kết cấu Bệ mố Tường thân Tường đầu(trên) Mấu đỡ độ Tường cánh(Phần đuôi) Tường cánh(phần thân) Đá kê gối Tường tai Tổng cộng Cơng thức tính Vbm= b 1.a1.c2 Vtt=a3.b6.c3 Vtđ=a8.b7.c3 Vmđ=(b11+a9/2).a9.(c32.c1) Vtcd=(2b4+b3).a5.c1 Thê tích Trọng lượng (m ) (KN) 95.2 2332.40 79.0 1936.48 13.7 336.65 1.6 39.69 11.4 280.40 Vtct=2.(b2+ b3 + b4).a2.c1 7.1 173.87 Vđkg=ng (a11.b 9.c4) 0.8 0.3 19.60 7.72 5126.82 - Các lực tác dụng lên mố trọng lượng thân sinh mô men , lực dọc , lực cắt tiết diện tính tốn : M = P.e Trong : +) P: Các lực gây mô men tiết diện tính tốn +) e : Độ lếch tâm điểm đặt lực so với trục trung hòa mặt cắt cần kiểm tốn ( Mơ men mang dấu dương hướng đường , mang dấu âm hướng phía sơng ) 1.1 Bảng tín nội lực cho tiết diện A-A trọng lượng thân : Kết cấu Bệ mố P1 Tường thân P2 Tường đầu P3 Mấu đỡ độ P4 Tường cánh( đuôi) P5 Tường cánh(phần thân) P6 Đá kê gối P7 Tường tai P8 Tổng cộng SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Tiết diện A-A (KN) e(m) 2332.40 0.000 1936.48 -0.300 336.65 0.250 39.69 0.650 280.40 3.041 173.87 1.000 19.60 -0.450 7.72 -0.500 5126.82 Trang 181 M(KN.m) 0.000 -580.944 84.164 25.799 852.728 173.872 -8.820 -3.859 542.939 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT 1.2 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Bảng tín nội lực cho tiết diện B-B trọng lượng thân : Kết cấu P(KN) 1936.48 336.65 39.69 19.60 7.72 2340.14 Tường thân P2 Tường đầu P3 Mấu đỡ độ P4 Đá kê gối P7 Tường tai P8 Tổng cộng 1.3 Tiết diện B-B e(m) M(KN.m) 0.00 0.00 0.55 185.16 0.95 37.71 -0.20 -3.92 -0.30 -2.32 216.63 Bảng tín nội lực cho tiết diện C-C trọng lượng thân : Kết cấu P(KN) 336.65 39.69 376.34 Tường đầu P3 Mấu đỡ độ P4 Tổng cộng Tiết diện C-C e(m) 0.00 0.40 M(KN.m) 0.00 15.88 15.88 – Xác định tải trọng hoạt tải kết cấu nhịp 2.1 Tác dụng hoạt tải (HL) : - Chiều dài nhịp: L = 65 m - Chiều dài nhịp tính tốn : Ltt = 64.4 m - Hoạt tải kết cấu nhịp tính cho +) Tải trọng Người : qng = 2.6 = 12 (KN/m) +) Tải trọng : qlan = 2.9,48 = 18,96 (KN/m) +) Xe tải thiết kế : P3T = 325 = 650( KN ) +) Xe trục thiết kế : P2T = 220 = 440(KN) - Nội lực hoạt tải 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 Người +) Hiệu ứng : Xe trục tổ hợp với tải trọng tải trọng Người - Xếp xe tải thiết kế xe trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có : +) Tung độ ĐAH xếp xe tải thiết kế ( Xe trục ) : P (KN) 145 145 35 P i.Yi Y 1.00 0.867 0.735 296,44 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 182 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 +) Tung độ ĐAH xếp xe trục : P (KN) 110 110 Pi.Yi Y 1.00 0.963 215,93 - Bảng tính tốn áp lực từ KCN truyền xuống mố Tải trọng Xe hai trục Xe tải Tải trọng WL yi 1.00 0.96 0.73 0.87 1.00 P(KN) 110 110 35.0 145.0 145.0 Ri 110.00 105.93 25.71 125.76 145.00 Đơn vị kN kN kN kN kN 16.10 9.3 150.66 kN 1042.485 kN Hoạt tải xe LL 2.2.Tải trọng hành (PL) - Tác dụng tải trọng người PPL= Ω.qng = 0,5.Ls.1.Bng.qng.nng Trong đó: + Ω : diện tích đường ảnh hưởng phản lực gối cầu + Ls: chiều dài tính tốn nhịp dẫn Ls = 64,4 m + Bng: chiều rộng Bng=2.0 m + qng: tải trọng dải qng=3kN/m2 + nng: số người n ng=2 -> PL= 145,8 (kN) – Xác định tải trọng hoạt tải qúa độ - Chiều dài độ : Lqd = 4.35 (m) - Bề rộng độ : Bqd = 11 (m) - Vẽ ĐAH phản lực gối độ vị trí vai kê Xe trơc 1,2m Xe t¶i 4.3 m 4.3 m 1.00 4.35 m Sơ đồ xếp tải độ +) Diện tích ĐAH dương : S+ = SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 183 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 +) Diện tích ĐAH âm : S- = -> Tổng diện tích ĐAH : S = - Xếp xe tải xe trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có +) Tung độ ĐAH xếp xe tải P (KN) 145 145 Y 0.00 1.00 +) Tung độ ĐAH xếp xe trục 35 Pi.Yi 0.00 145 P (KN) 110 110 Pi.Yi Y 0.70 187 - Bảng tính tốn áp lực truyền lên vai kê hoạt tải độ Tên gọi đại lượng Kí hiệu Áp lực tải trọng Áp lực tải trọng Người Áp lực thẳng đứng xe tải Áp lực thẳng đứng xe trục Tổ hợp : Xe tải + Làn + Người Tổ hợp : Xe trục + Làn + Người Tổng áp lực từ độ Plan Png P xe 3T P xe 2T P1 P2 Pht bqd Giá trị TC TT 3.792 2.4 29 37.4 35.19 43.59 43.59 6.64 4.20 63.44 81.81 74.27 92.65 92.65 Đơn vị kN kN kN kN kN kN kN 4- Lực hãm xe (BR): Lực hãm BR lấy 25% trọng lượng trục xe tải hay xe hai trục thiết kế cho đặt tất thiết kế chất tải để tạo hiệu ứng lớn coi chiều, Các lực coi tác dụng nằm ngang cách phía mặt đường xe chạy 1.8 m theo hai chiều dọc để gây ứng lực lớn Trên mố bố trí gối di động nên lực hãm tác dụng lên mố BR=0 (KN) Lực ma sát (FR): Lực ma sát chung gối cầu phải xác định sở giá trị cực đại hệ số ma sát mặt trượt FR= fmax.N (KN) Trong đó: + fmax :Hệ số ma sát bê tông gối di động fmax=0.3 + N:Phản lực gối tĩnh tải hoạt tải không kể xung kích SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 184 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 N=max(N2truc, N3truc)=3287 (kN) -> FR=0,3.3287 = 986 (kN) Lực ly tâm( CE): - Lực ly tâm lấy tích số trọng lượng trục cưa xe tải hay xe hai trục , Với hệ số C lấy sau : C= 4.v 3.g R (3.6.3-1) + V : Vận tốc thiết kế đường (m/s) + g : gia tốc trọng trường (9.807m/s2) + R : bán kính cong xe (m) cầu thẳng -> R = m Do lực ly tâm -> CE = Tải trọng gió (WS,WL): 7.1.Tải trọng gió tác đụng lên cơng trình WS a).Tải trọng gió ngang Tải trọng gió ngang PD phải lấy theo chiều tác dụng nằm ngang đặt trọng tâm phần diện tích thích hợp, tính nhưsau: PD= 0,0006.V2.At.Cd > 1,8.At (KN) ) (3.8.1.2.1 22 TCN 272-05) Trong đó: + V : Tốc độ gió thiết kế =38.00 (m/s) tương ứng với vùng tính gió vùng I + V25 :Tốc độ gió xét thêm= 25 (m/s) V=VB.S + VB :Tốc độ gió giật giây với chu kỳ xuất 100 năm thích hợp với vùng tính gió vị trí cầu nghiên cứu + S: Hệ số điều chỉnh khu đất chịu gió cao độ mặt cầu, ứng với cao độ mặt cầu cao mặt đất xây dựng xung quanh 10m, khu vực có rừng S=1 + At: Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính tải trọng gió ngang (m 2) + Cd: Hệ số cản phụ thuộc vào tỷ số b/d với b chiều rộng toàn cầu bề mặt lan can b=11,5 m; d chiều cao kết cấu phần bao gồm lan can đặc có d=1.5+0.5= 2m -> Tra 3.8.1.2.1.1 ta Cd=1.4 - Bảng tổ hợp tải trọng gió tác dụng lên kết cấu mặt cắt đáy bệ A-A Kết cấu Mố KCPT ez (m) 4.572 At (m2) 37.17 PD (KN) 45.09 Mx (KNm) 206.14 PD25 (KN) 19.51 Mx25 (KNm) 89.22 6.114 39.67 48.11 294.16 20.82 127.32 93.20 500.30 40.34 216.54 Tổng - Bảng tổ hợp tải trọng gió tác dụng lên kết cấu mặt cắt đỉnh bệ B-B SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 185 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT Kết cấu TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 ez (m) 3.07 At (m2) 37.17 PD (KN) 45.09 Mx (KNm) 138.51 PD25 (KN) 19.51 Mx25 (KNm) 59.95 4.61 39.67 48.11 221.99 20.82 96.08 93.20 360.50 40.34 156.03 Mố KCPT Tổng b)Tải trọng gió dọc tác dụng lên kết cấu Theo điều 3.8.1.2.2 tải trọng mố,trụ,kết cấu phần giàn dạng kết cấu khác co bề mặt cản gió lớn song song với tim dọc kết cấu phải xét tải trọng gió dọc.Trong trường hợp dầm dẫn không thuộc loại kết cấu nêu nên khơng phải tính tác dụng tải trọng gió dọc lên kết cấu mố trụ 7.2.Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) a) Tải trọng gió ngang - Tải trọng gió ngang lên xe cộ bẳng tải trọng phân bố 1.5 (kN/m), tác dụng theo hướng nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu đặt 1,8 m mặt đường - Trị số tải trọng gió ngang tác dụng lên xe cộ: WLngang=1,5.32,2.0.5=24,75 (kN) b)Tải trọng gió dọc - Tải trọng gió dọc tác dụng lên xe cộ tải trọng phân bố 0.75 (kN/m) tác dụng nằm ngang theo phương song song với tim dọc kết cấu đặt 1,8 m mặt đường xe chạy - Vì mố đặt gối di động nên tải trọng gió dọc tác dụng lên xe cộ WLdoc= (KN) c) Tải trọng gió thẳng đứng - Chỉ tính tải trọng cho trạng thái giới hạn khơng liên quan đến gió lên hoạt tải tính lấy hướng gió vng góc với trục dọc cầu - Phải lấy tải trọng gió thẳng đứng PV tác dụng vào trọng tâm diện tích thích hợp theo cơng thức: PV =0,00045.V2.AV (KN) (3.8.2-1) + V :Tốc độ gió thiết kế = 38.00 (m/s) + AV : Diện tích phẳng mặt cầu = 189.75 (m 2) -> Trị số tải trọng thẳng đứng : PV = 121.93 (KN) Nội lực trọng lượng đất đắp Tên hạng mục Chiều cao đất đắp sau mố: Chiều rộng mố chịu tác dụng lớp (C5=C3-2.C1) SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 186 Giá trị Đơn vị 5.914 (m) 12 (m) LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Diện tích tác dụng lớp (Stđ=C5.(a1-a3-a4)) 14.4 (m2) Trọng lượng riêng lớp đất đắp sau mố 18 Chiều cao đắp đất trước mố (KN/m3) (m) Chiều rộng đất đắp trước mố (m) Tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ A-A tải trọng đất đắp sau mố: Tiết diện A-A Kết cấu Công thức P(KN) e(m) M(KN.m) 1.Đất sau mố Ps=b 8.Stđ.gđ 1532.91 1.0500 1609.554 2.Đất trước mố Ptr=b 12.a12.c3.gđ.1/2 0.00 -1.1000 Tổng cộng 1532.91 1609.554 Áp lực đất EH,LS (3.11.5) 9.1 Áp lực ngang đất (EH): - Áp lực ngang đất tính theo cơng thức H EH = K B (KN) Trong đó: + H: Chiều cao lớp đất đắp Tại mặt cắt A-A, H= 7.664 m Tại mặt cắt B-B, H= 5.664 m Tại mặt cắt C-C, H =2.114 m + γ : Trọng lượng riêng đất đắp sau mố =18kN/m + B: Chiều dài lớp đất đắp sau mố (m) + K: Hệ số áp lực chủ động đất.Đối với tường dich chuyển lấy K=Ka sin ( ) Ka = (3.11.5.3-1) T sin ( ) sin( ) + Góc nội ma sát đất đắp sau lưng tường =350 + Góc ma sát đất đắp tường=240 + Góc đất đắp sau lưng tường với phương thẳng đứng=900 + Góc đất đắp sau lưng tường so với phương nằm ngang=00 sin( ) sin( ) T= 1 sin( ) sin( ) (3.11.5.3-2) Thay số vào ta có : T = 3.124 -> Ka = 0.235 Khi tải trọng tác dụng tác dụng đất đắp sau mố SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 187 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Vn=Vc+Vs+Vp Vn=0.25fc’bvd v+Vp Vc 0.083 Vs ( 5.8.3.3-1) ( 5.8.3.3-2) ' ( 5.8.3.3-3) f c bv d v Avf y d v (cot g cot g ) sin ( 5.8.3.3-4) s + b v:Bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao d v + s : Cự ly cốt thép đai, S = 150 mm + β : Hệ số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo quy định 5.8.3.4-> β =2 + θ :Góc nghiêng ứng suất nén chéo (5.8.3.4) -> θ =450 + Av : Diện tích cốt thép chịu cắt cự ly s (mm2 ) -> Av =472.98 mm2 + Vp:Thành phần dự ứng lực hữu hiệu hướng lực cắt tác dụng dương ngược chiều lực cắt - Sức kháng cắt danh định ứng suất kéo bê tông Vc =23614 (kN) (5.8.3.3 22 TCN 272-05) - Sức kháng cắt cốt thép ngang: Vs = 12342 KN Vn=0.25 f'c bvdv = 194791 (KN) -Sức kháng cắt tính tốn Vr = 32361 (kN) Hx= -6727.71 < Vr = 32361 (kN) -> Đạt b) Cự ly tối đa cốt thép ngang Cự ly tối đa cốt thép ngang không vượt trị số sau: Nếu Vu= 0,1 fc’ b v dv s d v 300 mm - Kiểm tra cự ly tối đa cốt thép ngang S < smax =600mm (5.8.2.722TCN272-05) c) Kiểm tra khống chế nứt phân bố cốt thép(5.7.3.4) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng fsa không vượt f sa Z ( d c A) 0.6 f y ( 5.7.3.4-1) Trong đó: + dc : Chiều cao phần bê tơng tính từ thớ chịu kéo đến tâm hay sợi đặt gần + A : Diện tích phần bê tơng có trọng tâm với cốt thép chịu kéo bao mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa,chia SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 201 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 cho số lượng hay sợi mm2 + Z : Thông số về rộng vết nứt phụ thuộc vào môi trường Ứng suất cốt thép chịu kéo trạng thái giới hạn sử dụng không vượt 0,6fy (theo 5.7.3.4 22 TCN 272- 05) + fsa = Z/(dc.A)1/3 0 ,6fy= 252 + 0.6fy = 252 (Mpa) + dc =100 + n = 80 + A =40600 + Z =30000 Ta thấy : fsa = 188.05 < 0.6 fy ->Kiểm tra Đạt Tổ hợp tải trọng kiểm toán mặt cắt E-E 5.1 Tổ hợp tải trọng mặt cắt E-E Tải trọng tác dụng lên mặt cắt E-E Cơng thức tính thể tích Tên kết cấu Thê tích (m3) 1.Bệ mố Vbm= b1.a4.c2 16.80 2.Đất trước mố Vs=b 12.a12.c3/2 0.00 Tổng cộng ΣVz (KN) e (m) 302.40 -0.30 0.00 0.00 302.40 ΣMy (KN.m) -90.72 0.00 -90.72 Tải trọng tác dụng lên mặt cắt E-E ứng hệ số max Trạng thái GH CĐI CĐI CĐI SD Nội lực đầu cọc ΣNi (kN) ΣMi (kN.m) -6727.71 -6727.71 -5804.21 -5804.21 -14240.80 -14240.80 -6491.76 -6491.76 ΣQ (kN) -6349.71 -5426.21 -13862.80 -6189.36 ΣM (kN.m) -6841.11 -5917.61 -14354.20 -6582.48 Tổ hợp tải trọng ứng với hệ số Trạng Nội lực đầu cọc SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 ΣQy Trang 202 ΣMz LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT ΣNi (kN) CĐI CĐI CĐI SD -6727.71 -5804.21 -14240.80 -6491.76 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 ΣMi (kN.m) -6727.71 -5804.21 -14240.80 -6491.76 (kN) (kN.m) -6455.55 -5532.05 -13968.64 -6189.36 -6809.36 -5885.86 -14322.45 -6582.48 5.2.Kiểm toán toán mặt cắt E-E theo trạng thái giới hạn cường độ I Kích thước mặt cắt kiểm tốn ứng với tổ hợp tải trọng gây ứng lực lớn tổ hợp tải trọng tương ứng với hệ số max + Chiều rộng mặt cắt b=14 m + Chiều cao mặt cắt h=2 m + Chiều cao có hiệu cưa mặt cắt d = 1884 m + Chiều dày lớp bê tông bảo vệ dbv= 10 cm + Cường độ giới hạn chảy thép fy=420 MPa + Cường độ chịu nén bê tông f’c=30 MPa 5.2.1.Kiểm tra Kiểm tra sức kháng uốn - Với mặt cắt chữ nhật khoảng cách từ trục trung hòa tới mặt chịu nén c As f Y 0.85.1 f ' c b Trong đó: + As: Diện tích cốt thép bố trí mặt cắt ngang Bố trí 80 đường kính d=32 -> As = 63536 mm2 + fy :Cường độ chảy cốt thép + b : Chiều rộng cánh chịu nén b=14000 mm + β1 : Hệ số quy đổi hình khối ứng suất tương đương β1 = 0.85 Thay vào cơng thức ta có : c =88.23mm - Mô men kháng uốn danh định a M r M n Ax f y (d s ) Trong đó: + a:Chiều dày khối ứng suất tương đương a = 1 c=75 mm + ds : khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo ds= h- d bv - =2000-100-32/2=1884 mm Thay giá trị vào cơng thức ta có : Mr = 45274 (KN.m) Mơ men tính tốn Mu = 14354 (kN.m) Ta thấy : Mr > Mu-> mặt cắt đủ khả chịu uốn 5.2.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu ' 0.03 fc 30 0.03 0.0021 fy 420 SVTH: NGUYEÃN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 203 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Trong đó: ρmin :Tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên - > As 63536 0.00227 >0.0021-> Đạt b.d 14000.2000 5.2.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa c 0.42 de (5.7.3.3.1-1) Trong đó: de : Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén đến tâm lực kéo cốt thép de=ds = 1884 c/d e = 105.88 /1884 = 0.0557 < 0,42 -> Đạt 5.2.4 Kiểm tra cấu kiện chịu cắt a) Kiểm toán sức kháng cắt: Vu Φ.Vn Trong đó: + Φ : Hệ số sức kháng cắt -> Φ =0,9 + Vn : Sức kháng cắt danh định trị số Vn=Vc+Vs+Vp ( 5.8.3.3-1) Vn=0.25fc’bvd v+Vp ( 5.8.3.3-2) Vc 0.083 Vs ' f c bv d v ( 5.8.3.3-3) Avf y d v (cot g cot g ) sin s ( 5.8.3.3-4) + b v:Bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao d v + s : Cự ly cốt thép đai, S = 150 mm + β : Hệ số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo quy định 5.8.3.4-> β =2 + θ :Góc nghiêng ứng suất nén chéo (5.8.3.4) -> θ =450 + Av : Diện tích cốt thép chịu cắt cự ly s (mm2 ) -> Av =472.98 mm2 + Vp:Thành phần dự ứng lực hữu hiệu hướng lực cắt tác dụng dương ngược chiều lực cắt - Sức kháng cắt danh định ứng suất kéo bê tông Vc =23614 (kN) (5.8.3.3 22 TCN 272-05) - Sức kháng cắt cốt thép ngang: Vs = 12342 KN Vn=0.25 f'c bvdv = 194791 (KN) -Sức kháng cắt tính tốn Vr = 32361 (kN) Hx= -6727.71 < Vr = 32361 (kN) -> Đạt SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 204 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 b) Cự ly tối đa cốt thép ngang Cự ly tối đa cốt thép ngang không vượt trị số sau: Nếu Vu= 0,1 fc’ b v dv s d v 300 mm - Kiểm tra cự ly tối đa cốt thép ngang S < smax =600mm (5.8.2.722TCN272-05) c) Kiểm tra khống chế nứt phân bố cốt thép(5.7.3.4) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng fsa không vượt f sa Z (d c A) 0.6 f y ( 5.7.3.4-1) Trong đó: + dc : Chiều cao phần bê tơng tính từ thớ ngồi chịu kéo đến tâm hay sợi đặt gần + A : Diện tích phần bê tơng có trọng tâm với cốt thép chịu kéo bao mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa,chia cho số lượng hay sợi mm2 + Z : Thông số về rộng vết nứt phụ thuộc vào môi trường Ứng suất cốt thép chịu kéo trạng thái giới hạn sử dụng không vượt 0,6fy (theo 5.7.3.4 22 TCN 272- 05) + fsa = Z/(dc.A)1/3 0 ,6fy= 252 + 0.6fy = 252 (Mpa) + dc =100 + n = 80 + A =40600 + Z =30000 Ta thấy : fsa = 188.05 < 0.6 fy ->Kiểm tra Đạt Tổ hợp tải trọng kiểm toán mặt cắt tường cánh F-F 6.1 Tổ hợp tải trọng mặt cắt tường cánh F-F Tải trọng tác dụng lên mặt cắt F-F Mz Q y 0.5K a g d htb a5 (h1 h2 ) (KN) 74.88 (KN.m) 1.41 105.94 Q y 0.5 K a g d heq a ( h1 h2 ) 62.87 1.41 88.95 Cơng thức tính Áp lực ngang đất (EH) Hoạt tải sau mố (LS) Qy e (m) Tên tải trọng h =b5-b1-b2-b3= 1.8(m) h =b5-b1-b2 = 4.8 (m) h eq=1.406 Chiều cao lớp đất tương đương ứng với chiều cao tường h 2/2= 2,382(m) SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 205 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 h tb =1.675 Là chiều cao trọng tâm diện tích phần tường Tổ hợp tải trọng ứng với hệ số max Trạng thái GH Qy (KN) 222.35 112.32 197.20 137.75 CĐI CĐI CĐI SD M z (KN.m) 314.58 158.92 279.00 194.89 Tổ hợp tải trọng ứng với hệ số Trạng thái GH Qy CĐI CĐI CĐI SD (KN) 177.42 67.39 152.27 137.75 M z (KN.m) 251.01 95.53 215.43 194.89 6.2.Kiểm toán toán mặt cắt F-F theo trạng thái giới hạn cường độ I Kích thước mặt cắt kiểm tốn ứng với tổ hợp tải trọng gây ứng lực lớn tổ hợp tải trọng tương ứng với hệ số max + Chiều rộng mặt cắt b =4764 mm + Chiều cao mặt cắt h=500 mm + Chiều cao có hiệu cưa mặt cắt d = 442 mm + Chiều dày lớp bê tông bảo vệ dbv= cm + Cường độ giới hạn chảy thép fy=420 MPa + Cường độ chịu nén bê tông f’c=30 MPa 6.2.1.Kiểm tra Kiểm tra sức kháng uốn - Với mặt cắt chữ nhật khoảng cách từ trục trung hòa tới mặt chịu nén c As f Y 0.85.1 f ' c b Trong đó: + As: Diện tích cốt thép bố trí mặt cắt ngang Bố trí 30 đường kính d=16 -> As = 5958 mm + fy :Cường độ chảy cốt thép + b : Chiều rộng cánh chịu nén b=4764 mm + β1 : Hệ số quy đổi hình khối ứng suất tương đương β1 = 0.85 Thay vào công thức ta có : c =24.7mm - Mơ men kháng uốn danh định a M r M n Ax f y (d s ) SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 206 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Trong đó: + a:Chiều dày khối ứng suất tương đương a = 1 c=21 mm + ds : khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo ds= h- d bv - =500-50-16/2=442 mm Thay giá trị vào công thức ta có : Mr = 995.4 (KN.m) Mơ men tính tốn Mu = 314.6 (kN.m) Ta thấy : Mr > Mu-> mặt cắt đủ khả chịu uốn 6.2.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu ' 0.03 fc 30 0.03 0.0021 fy 420 Trong đó: ρmin :Tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên - > As 5958 0.00225 >0.0021-> Đạt b.d 4764.500 6.2.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa c 0.42 de (5.7.3.3.1-1) Trong đó: d e : Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén đến tâm lực kéo cốt thép de=ds = 442 c/d e = 24.7 /442 = 0.055 < 0,42 -> Đạt 6.2.4 Kiểm tra cấu kiện chịu cắt a) Kiểm tốn sức kháng cắt: Vu Φ.Vn Trong đó: + Φ : Hệ số sức kháng cắt -> Φ =0,9 + Vn : Sức kháng cắt danh định trị số Vn=Vc+Vs+Vp ( 5.8.3.3-1) Vn=0.25fc’bvd v+Vp ( 5.8.3.3-2) Vc 0.083 Vs ' f c bv d v ( 5.8.3.3-3) Avf y d v (cot g cot g ) sin s ( 5.8.3.3-4) + b v:Bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao d v + s : Cự ly cốt thép đai, S = 150 mm + β : Hệ số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo quy định 5.8.3.4-> β =2 + θ :Góc nghiêng ứng suất nén chéo (5.8.3.4) -> θ =450 SVTH: NGUYEÃN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 207 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 + Av : Diện tích cốt thép chịu cắt cự ly s (mm2 ) -> Av =0 mm2 + Vp:Thành phần dự ứng lực hữu hiệu hướng lực cắt tác dụng dương ngược chiều lực cắt - Sức kháng cắt danh định ứng suất kéo bê tông Vc =1915 (kN) (5.8.3.3 22 TCN 272-05) - Sức kháng cắt cốt thép ngang: Vs = KN Vn=0.25 f'c bvdv = 15793 (KN) -Sức kháng cắt tính toán Vr = 1723 (kN) Hx= -222.35 < Vr = 32361 (kN) -> Đạt b) Cự ly tối đa cốt thép ngang Cự ly tối đa cốt thép ngang không vượt trị số sau: Nếu Vu= 0,1 fc’ b v dv s d v 300 mm - Kiểm tra cự ly tối đa cốt thép ngang S < smax =600mm (5.8.2.722TCN272-05) c) Kiểm tra khống chế nứt phân bố cốt thép(5.7.3.4) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng fsa không vượt f sa Z ( d c A) 0.6 f y ( 5.7.3.4-1) Trong đó: + dc : Chiều cao phần bê tơng tính từ thớ ngồi chịu kéo đến tâm hay sợi đặt gần + A : Diện tích phần bê tơng có trọng tâm với cốt thép chịu kéo bao mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa,chia cho số lượng hay sợi mm2 + Z : Thông số về rộng vết nứt phụ thuộc vào môi trường Ứng suất cốt thép chịu kéo trạng thái giới hạn sử dụng không vượt 0,6fy (theo 5.7.3.4 22 TCN 272- 05) + fsa = Z/(dc.A)1/3 0 ,6fy= 252 + 0.6fy = 252 (Mpa) + dc =50 + n = 30 + A =47640 + Z =30000 Ta thấy : fsa = 224.63 < 0.6 fy ->Kiểm tra Đạt SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 208 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 IV TÍNH TỐN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MĨNG MỐ: - Móng bệ mố thiết kế với móng cọc khoan nhồi D = 100 cm TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU: ' Qcoc (0,85 f c Ac f y As ) - Cơng thức tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu - Bảng tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu Tên gọi đại lượng Kí hiệu Giá trị Mác bê tơng chế tạo cọc M300 Thép chế tạo cọc AII Đơn vị Hệ số điều kiện làm việc m 0.9 Hệ số đồng vật liệu cọc k 0.7 Đường kính cọc thiết kế D 1.0 m Đường kính cốt thép d 28 mm Số thép thiết kế nthanh 28 Thanh Diện tích phần bê tơng Ac 1.131 m2 Diện tích phần cốt thép As 0.017 m2 Hệ số uốn dọc j 0.75 Cường độ chịu nén bê tông fc' 300 kN /m2 Cường độ chịu kéo thép fy 24000 kN /m2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu Qvl 24733.3 kN TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN Bảng số liệu địa chất khảo sát khu vực thi công cọc khoan nhồi STT Loại đất H(m) N e B g C φ R' T/m KG/cm (độ) KG/cm2 Lớp Sét pha cát 4.1 10 0.7 0.2 1.7 0.14 22 1.8 Lớp Sét cát xám dẻo 2.27 15 0.5 0.2 1.7 0.12 25 2.5 Lớp Cát hạt vừa 6.78 25 0.6 0.2 2.1 0.06 28 2.5 Lớp Cát pha sét có vỏ sò 2.1 35 0.65 0.3 2.1 0.09 30 3.3 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 209 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT Lớp Sét cát xám vàng nửa cứng Lớp Cát pha lẫn sỏi sạn 4.77 Vơ hạn TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 30 0.55 0.3 2.2 0.11 31 2.3 35 0.5 2.3 0.12 24 3.2 0.3 - Cơng thức tính tốn sức chịu tải cọc theo đất n tc Qr k m2 U 1. f i Li Ac R tc Trong : +) Qr : Sức chịu tải tính tốn cọc theo đất +) k : Hệ số đồng vật liệu cọc , k = 0.7 +) m : Hệ số điều kiện làm việc cọc , tra bảng lấy m2 = 0.9 +) U : Chu vi tiết diện cọc +) n : Số lớp đất cọc qua +) li : Bề dày tầng đất thứ i +) fitc : Lực ma sát đơn vị tiêu chuẩn ( tra bảng sách Nền Móng - ĐH GTVT) +) Ac : Tiết diện ngang cọc +) RTC : Cường độ đất vị trí mũi cọc ( tra bảng 3-15 , giáo trình Nền móng ĐHGTVT) +) : Hệ số tra bảng – 16 , giáo trình Nền móng - ĐHGTVT - Bảng tính tốn sức chịu tải cọc theo đất - Sức kháng thân cọc Loại đất Sét pha cát Sét cát xám dẻo Cát hạt vừa Cát pha sét có vỏ sò As m 0.4 2.4 0.96 D m Li m qs Qs (KN/m2 KN φqs ) 0.55 34.364 329.89 0.65 Su N (KN/m2) a 10 624.8 0.4 8.46 3.384 15 1304.0 0.55 71.72 2427.0 0.4 8.5 1425.18 0.45 3.4 25 2002.4 0.5 100.12 0.4 6.64 2.656 35 2694.8 0.5 134.74 0.65 2345.24 0.45 0.4 7.64 3.22 30 265.67 0.5 145.34 1233.45 0.55 Sét cát xám vàng nửa cứng SVTH: NGUYEÃN QUANG THỌ Trang 210 LỚP: CẦU HẦM K48 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUAÄT Cát pha lẫn sỏi sạn Sức kháng thành cọc TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 0.4 6.78 3.45 35 233.45 0.6 122.45 1978.90 0.55 6318.85 KN Qtha n Vậy Sức kháng thân cọc: Q thân = 6318.85 (kN) - Sức kháng mũi cọc D (m) Ap (m2) 1.131 N qp (kN/m2) Qp (kN) qp 28 179.2 3584 0.65 Qmui 1612.28 kN Sức chịu tải cọc theo đất Qr 6318.85 kN Sức chịu tải cọc theo vật liệu Qvl 24733.3 kN Sức chịu tải tính tốn cọc Qtt 7931.13 kN Lcoc 35 m Loại đất Cỏt pha ln si sn 1.0 Sc khỏng mũi cọc Chiều dài cọc Sức chịu tải tính tốn cọc theo đất : Qr = 6318.85 +1612.8 = 7931.13 (kN) TÍNH TỐN SỐ CỌC TRONG MĨNG n P Qcoc Trong : +) b: Hệ số xét đến loại móng độ lớn mơ men với móng cọc đài cao ta lấy b = 1,5 +) Qcoc : Sức chịu tải tính tốn cọc : Qcoc = 7931.13 kN +) P: Tổng áp lực thẳng đứng truyền lên bệ cọc tính theo trạng thái GH cường độ I: P = 26731.67 (T) n 26731.67 = 5.056 7931.13 => Số cọc bố trí móng n = (cọc) Bố trí thành hàng hàng cọc SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 211 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 - Chiều dài cọc bố trí 35 m Sơ đồ bố trí cọc móng: 360 360 360 125 125 125 10 125 650 400 ỉ 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 m·n ®iỊu kiƯn sau: 2.H h 0,75.tg 45 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= 6036.68 (kN) a: Cạnh bệ móng thẳng góc với hướng tác dụng lực, a= 16.4 (m) : Trọng lượng riêng đất từ đáy bệ lên = 1,8 (T/m3) - Gãc ma s¸t cđa đất bệ móng Thay số liệu vào công thức trªn ta cã: 2.H h 0,75.tg 45 = 2.50 (m) a. Chiều sâu đặt bệ móng: h= 3.39 (m) > 2.5 (m) Do ta tiến hành tính toán theo mãng cäc bƯ thÊp SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 212 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN THIET KE CAU 22TCN 272-05 4.1.Xác định nội lực c¸c cäc Trong mãng cäc bƯ thÊp c¸c cäc phát sinh lực dọc trọng tâm nhóm cọc trọng tâm bệ cọc trùng nên ngoại lực tác dụng lên nhóm cọc tải tính cho mặt cắt 2-2 Công thức tính nội lực cọc thứ k xác định theo công thức : Nk = N M n xk n xi i 1 Trong ®ã : xi : Khoảng cách từ cọc thứ i đến trọng tâm nhóm cọc theo phương ngang cầu , n số cọc bệ ( Xem sơ đồ bố trí cäc bƯ ) XÐt cäc ngoµi cïng theo chiỊu tác dụng mômen , cọc có lực t¸c dơng lín nhÊt , xk = 5.4 m Ta cã Nmax = 14208.47 9715.20 * 5.4 = 2077.1 kN * * (1.80 5.4 ) 3.4.Kiểm toán móng cọc a.Trạng thái giới hạn thứ cho cọc đơn - Như tính , sức chịu tải cọc tính theo vật kiệu chưa kể đến làm việc cđa cèt thÐp cäc lµ NVLTT = 9027.5 kN > Nmax => Đạt yêu cầu - Kiểm toán đất cọc đơn : Điều kiện: Nmax + Ncọc Ngh Trong đó: Ncọc : Trọng lương thân cọc có kể đến áp lực thủy tĩnh Ncoc = (bt - níc)*Fcäc *lcäc= (2.5-1)*7.85*35 = 23.55 kN Ngh : Sức chịu tải cọc tính theo đất , Ngh = 4866.372 kN VËy : Nmax + Ncäc = 231.26 T Ngh =>Đạt yêu cầu SVTH: NGUYEN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 213 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 b KiĨm to¸n mãng cäc nh mãng khèi qui íc Theo điều kiện cường độ Coi toàn : cọc đất cọc cộng với đài cọc móng khối Xác định kích thước móng khèi tb tb: gãc ma s¸t trung bình lớp đất tb i hi 17 o * 11o * 35o * 230 658 hi 23o 5,75 o A = a+ 2l.tg = 15.4+ 2*19*tg(5,75) = 19.226 m B = b + 2l.tg = 5+ 2*19*tg(5,57) = 8.71m Chun t¶i träng từ đáy đài xuống đáy móng khối quy ước +Tải trọng thẳng đứng: P1 = Pott = 14208.47 kN +Momen uèn : M = Mott + Hx.hm = 971.520 + 603.668*19 = 124412.12 kN.m +Lùc ngang: Hx= 6036.68 kN P = P1 +Pn+ Wmk Trong ®ã: Wmk: Träng lượng móng khối không tính đài tính cọc đất Pn : Trọng lượng gây nên cột nước phía tầng sét Wmk= đ v + c Vc c ,Vc :Trọng lượng riêng cọc thể tích đ: Trọng lượng riêng trung bình lớp đất lấy gần đúng: 1.6 * * 1.5 * ® = 1.61(kN / m ) 658 v: ThĨ tÝch cđa mãng khèi quy íc v = A.B.h = 8.71*19.226*19= 3347.1 m3 Wmk = 3347.1*(1.61-1) +3.14*1.02/4*19*(2.5-1)*8 = 22207.11 kN P = 1420.847+ 2220.711 +11*1*8.71*20.226 = 55794.11 kN 19.226 * 8.712 Wy= 255.738 m2 C«ng thøc kiÓm tra: max 1,2.Rtt tb Rtt SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 214 LỚP: CẦU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD: ThS NGÔ CHÂU PHƯƠNG TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 ứng suất đất đáy móng khối quy íc: P My max F Wy 5579.411 12441.212 8.71 * 20.226 2220.711 max 37.273(T / m ) 26.069(T / m ) Cường độ tính toán chịu nén đất nằm đáy móng khối quy ước : Vì đất đáy móng khối quy ước đất rời (cát hạt trung) cần kiểm tra theo công thức Bêrêzanxepv cho móng hình chữ nhật: Rtt =mCN ( k1 ACN b k BCN h) Trong ®ã : :Trọng lượng thể tích đất , =1.5 (T/m3); :Träng lỵng thĨ tÝch cđa đất nằm cao đáy móng, =1.6105 (T/m3) ; k1:HƯ sè ®ång nhÊt lÊy b»ng 0,8 k2:HƯ sè đồng lấy 0,85 h : Chiều sâu chôn mãng , h=19 m b : ChiỊu réng cđa mãng (cạnh ngắn), b = 8.71 m mCN :Hệ số điều kiƯn lµm viƯc, phơ thc chiỊu réng mãng tra theo biểu đồ 2-25 sách Nền Móng =>mCN = 0,183 ACNvà BCN :Các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc góc ma sát đất (tra biểu đồ 2-26 sách Nền Móng), ACN=20, BCN=30,5 ; Rtt=0.183*(0.8*20*1.5*8.71+ 0.85*30.5*1.6105*19) =183.38 (T/m2) So sánh : max 1,2.Rtt Ta thÊy : max = 37.273 < 1,2.Rtt = 2200.6 kN/m2 tb max 31.671(T / m ) Rtt 183.38(T / m ) Vậy móng cọc chọn thoả mãn điều kiện ứng suất mũi cọc SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ HẦM K48 Trang 215 LỚP: CẦU ... THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05 I : Mo men quán tính mặt cắt với trục xét = 4.78 m4 EI = 136485007 (KN.m 2) Pe= 9618816 (KN) Thay số vào phương trình ta có : b = 1.001 Mo men tính tốn tăng lên phản