Các kích thước cơ bản: - Theo phương dọc cầu, ta có các kích thước sau: Chiều cao tường đỉnh Tổng chiều cao tường thân và tường đỉnh Kích thước tường vai BẢNG TÍNH TOÁN MỐ CHỮ U BÊ TÔNG
Trang 11 Các kích thước cơ bản:
- Theo phương dọc cầu, ta có các kích thước sau:
Chiều cao tường đỉnh
Tổng chiều cao tường thân và tường đỉnh
Kích thước tường vai
BẢNG TÍNH TOÁN MỐ CHỮ U BÊ TÔNG CỐT THÉP
TCVN 11823-2017
Tên kích thước
Bề rộng bệ mố
Bề rộng tường cánh
Bề dày tường thân
Khoảng cách từ tường thân đến mép ngoài bệ
Bề rộng tường cánh (phần đuôi)
Bề rộng tường cánh (toàn bộ)
Khoảng cách từ tường đỉnh đến mép ngoài bệ
Bề dày tường đỉnh
Khoảng cách từ tim gối đến mép ngoài tường thân
Kích thước đá kê gối theo phương dọc cầu
Bề rộng đất đắp trước mố
Chiều dày bệ mố
Kích thước tường cánh
Kích thước tường cánh
Kích thước tường cánh
Chiều cao mố (từ đáy bệ đến tường đỉnh)
Chiều cao tường thân
Chiều cao từ tường vai đến phần trên tường cánh
Kích thước tường vai
Chiều cao đá kê gối
Trang 2- Theo phương ngang cầu:
2 Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu mố:
Bê tông:
Cốt thép:
Đất đắp:
3 Tính toán:
- Chọn và tính duyệt 4 mặt cắt đặc trưng của mố:
Mặt cắt chân đáy móng (I-I)
Mặt cắt chân tường thân (II-II)
Mặt cắt chân tường đỉnh (III-III)
Mặt cắt tường cánh (IV-IV)
4 Các loại tải trọng tác dụng lên mố cầu:
Trọng lượng bản thân của kết cấu nhịp (DC)
Trọng lượng lớp phủ (DW)
Trọng lượng bản thân mố và bệ móng (DC)
Hoạt tải HL-93 (LL) và tải trọng người (PL)
Lực căng trước trong dây neo
Áp lực đất (EV - LS)
Áp lực đất do hoạt tải chất thêm
Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu (WS, WL, WV)
Lực hãm xe (BR)
Lực ma sát gối cầu (FR)
Lực va xô tàu bè
4.1 Trọng lượng mố và bệ mố:
Tĩnh tải tiêu chuẩn gây ra bởi trọng lượng bản thân mố và bệ mố được tính
bằng công thức:
P = Vi γBT =
Vi: thể tích các bộ phận
Bề rộng đá kê gối
Số lượng đá kê gối
Tên kích thước
Chiều dày tường cánh
Bề rộng bệ mố
Bề rộng mố
Trang 3Bảng tính toán tĩnh tải do trọng lượng bản thân mố
(m3)
Trọng lượng (kN)
10125.067
Bảng tính nội lực cho mặt cắt I-I
Trọng tâm đặt tại giữa bệ mố
Bảng tính nội lực cho mặt cắt II-II
Trọng tâm đặt tại giữa tường thân
Bảng tính nội lực cho mặt cắt III-III
Trọng tâm đặt tại giữa tường đỉnh
4.2 Tĩnh tải:
Trọng lượng tĩnh tải giai đoạn I tác dụng lên mố:
Trọng lượng tĩnh tải giai đoạn II tác dụng lên mố:
4.3 Lực ly tâm CE:
Lực ly tâm của hoạt tải được lấy bằng tích số của các trọng lượng trục của xe tải hay
xe hai trục nhân với hệ số C lấy như sau:
Trong đó:
f = 1 cho tổ hợp mỏi, còn lại f = 4/3, vậy chọn: f = 1.333 v: tốc độ thiết kế đường ô tô (m/s):
Bệ mố
Tường thân
Tường đỉnh
Bệ mố (chìm trong nước) V'bm = h1.a1.c3
Tổng cộng:
Bản quá độ
Vbm = b1.a1.c2
Vtt = a3.b6.c3
Vtd = a8.b7.c3
Vtv = (b11+a9/2).a9.(c3-2c1)
Vtcd = (2b4+b3).a5.c1
Vtct = 2.(b2+b3+b4).a2.c1
Vdkg = ng.(a11.b9.c4)
Tường vai
Tường cánh (phần đuôi)
Tường cánh (phần thân)
Đá kê gối
Tường tai
Tổng cộng:
Kết cấu
Tường thân
Tường cánh (đuôi)
Tường cánh (thân)
Đá kê gối
Tường tai
Bản quá độ
Kết cấu
Bệ mố
Tường thân
Tường đỉnh
Tường vai
Tường vai
Tổng cộng:
Tường tai
Tổng cộng:
Kết cấu
Tường đỉnh
Tường đỉnh
Tường vai
Đá kê gối
Trang 4v = 80.000 km/h
4.4 Lực hãm xe BR:
Lực hãm xe lấy giá trị lớn hơn của:
- 25% trọng lượng các trục xe của xe tải hoặc xe 2 trục thiết kế, hoặc,
- 5% của xe tải thiết kế cộng tải trọng làn hoặc 5% trọng lượng của xe 2 trục thiết kế
cộng tải trọng làn
Các trường hợp:
81.25 55 16.715 11.465
Tại mố có bố trí gối di động hay không? (CÓ = 1; KHÔNG = 2): 1.000
4.5 Lực ma sát gối (FR):
- Lực ma sát chung của gối cầu phải được xác định trên cơ sở của giá trị cực đại của hệ số ma sát
giữa các mặt trượt Khi thích hợp phải xét đến tác động của độ ẩm và khả năng giảm phẩm chất
hoặc nhiễm bẩn của mặt trượt hay xoay đối với hệ số ma sát FR được xác định như sau:
FR = fmax N
Trong đó:
N: phản lực gối do tĩnh tải và hoạt tải (không kể xung kích)
4.6 Nội lực do trọng lượng đất đắp:
- Chiều rộng mố chịu tác dụng của các lớp (c5 = c3-2*c1) = 21.500 m
- Diện tích tác dụng của các lớp Std = c5*(a1-a2-a3) = 46.225 m2
Bảng tính nội lực cho mặt cắt I-I:
4.7 Áp lực đất:
Tổng cộng:
Kết cấu STT
Đất sau mố
Đất trước mố
Công thức
Mặt cắt I-I
Ps= b8*Stđ*γđ
Ptr = 0.5*b12*a12*c3*γđ
Trang 5A Áp lực ngang của đất EH:
Công thức tính:
Trong đó:
kh: hệ số áp lực ngang của đất
kh = ko: đối với tường không biến dạng hay dịch chuyển
kh = ka: đối với tường biến dạng hoặc dịch chuyển
kh = kp: cho biến dạng hoặc dịch chuyển của tường đạt đến điều kiện bị động
δ : góc ma sát giữa đất đắp và tường, quy định trong bảng 20, chương 3 26.000 độ
Vậy, ta có:
z: chiều sâu dưới mặt đất
Tải trọng ngang của áp lực đất do trọng lượng của nền đắp phải được giả thiết tác dụng tại
một phần ba chiều cao tường H (H/3), trong đó H là tổng chiều cao tường tính từ mặt đất ở
sau tường đến đáy móng hoặc đỉnh của gờ làm phẳng đỉnh tường (cho tường đất có cốt MSE)
I - I II - II III - III
mm2 1.760E+08 1.320E+08 5.372E+07
B Áp lực ngang do hoạt tải sau mố LS
Phải áp dụng hoạt tải chất thêm khi xe chạy trên tường chắn trong khoảng bằng một nửa chiều cao tường
tính từ mặt phía lưng tường
Công thức tính:
Moment
Thông số
Hệ số áp lực ngang của đất
Trọng lượng riêng đất
Lực
Diện tích tác dụng
Chiều sâu dưới mặt đất
Áp lực ngang của đất
Độ lệch tâm
Trang 6γs: tỷ trọng của đất: 1800.000 kg/m3
heq: chiều cao tương đương của tải trọng xe Tra bảng, tùy trường hợp, giá trị ở giữa thì nội suy
Kết quả tính toán áp lực do hoạt tải chất thêm sau mố LS:
Mặt cắt k γ s (kg/m 3 ) g (m/s 2 ) H (mm) h eq (mm) ∆ p (Mpa) S (mm 2 ) e (mm) M (kN.m)
I - I 0.296 1800.000 9.807 8000.000 600 0.003135102 1.76E+08 -4000.000 -2207.1116
II - II 0.296 1800.000 9.807 6000.000 600 0.003135102 1.32E+08 -3000.000 -1241.5003
III - III 0.296 1800.000 9.807 2442.000 1011.6 0.005285782 5.37E+07 -1221.000 -346.73143
C Áp lực đất tại mặt cắt IV - IV:
Theo hình trên, ta có:
Phần 1:
Phần 2:
Áp lực ngang của đất EH
Mặt cắt IV - IV
Tổng
Hệ số áp lực ngang của đất
Trọng lượng riêng đất
Chiều sâu dưới mặt đất
Áp lực ngang của đất
Trang 7mm2 1.290E+07 1.125E+07
Hoạt tải sau mố LS tại mặt cắt IV - IV
Phần k γ s (kg/m 3 ) g (m/s 2 ) H (mm) h eq (mm) ∆ p (Mpa) S (mm 2 ) e (mm) M (kN.m)
Tổng: 212.258636
4.8 Áp lực gió (WS, WL)
A Tải trọng gió tác dụng lên công trình (WS)
a Tải trọng gió ngang:
Tải trọng gió ngang phải được lấy theo chiều tác dụng nằm ngang và đặt trọng tâm tại trọng tâm của phần diện tích
thích hợp, được tính như sau:
Trong đó:
- V: tốc độ gió thiết kế V = VB * S
VB: tốc độ gió giật cơ bản trong 3s với chu kỳ xuất hiện 100 năm thích hợp với vùng tính gió tại vị trí cầu đang nghiên cứu
S: hệ số điều chỉnh đối với khu đất chịu gió và độ cao mặt cầu
- At: diện tích của kết cấu hay cấu kiện phải tính tải trọng gió ngang
Diện tích kết cấu hay cấu kiện đang xét phải là diện tích đặc chiếu lên mặt trước vuông góc, trong trạng thái không
có tải tác dụng, với các điều kiện sau đây:
Đối với kết cấu phần trên có lan can đặc, diện tích kết cấu phần trên phải bao gồm diện tích của lan can đặc hứng gió
không cần xét ảnh hưởng của lan can không hứng gió
Đối với kết cấu phần trên có lan can hở, tải trọng toàn bộ phải lấy bằng tổng tải trọng tác dụng lên kết cấu phần trên, khi
đó phải xét lan can hứng và không hứng gió riêng rẽ từng loại Nếu có hơn hai lan can, chỉ xét ảnh hưởng những lan can
nào có ảnh hưởng lớn nhất về phương diện không che chắn
Đối với kết cầu nhịp kiểu dàn, lực gió sẽ được tính toán cho từng bộ phận một cách riêng rẽ cả nơi hướng gió và nơi
khuất gió, mà không xét phần bao bọc
Đối với các trụ, không xét mặt che chắn
- Cd: Hệ số cản, được xác định theo tỷ số b/d
d: chiều cao kết cấu phần trên bao gồm cả lan can đặc biệt nếu có 3.092 m
Diện tích tác dụng
Lực
Độ lệch tâm
Moment
Trang 8Tra bảng, ta có Cd = 1.200
Bảng tải trọng gió ngang WS xét tới mặt cắt I - I
Bảng tải trọng gió ngang WS xét tới mặt cắt II - II
b Tải trọng gió dọc
Đối với mố, trụ, kết cấu phần trên là giàn hay các dạng kết cấu khác có một bề mặt cản gió lớn song song với tim dọc
của kết cấu thì phải xét tải trọng gió dọc
Trong trường hợp này, ta có tải trọng gió dọc bằng 0
B Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL)
Áp lực gió lên xe cộ lấy bằng 1.46N/mm tác dụng theo phương vuông góc và ở trên 1800mm so với
mặt đường và tác dụng vào kết cấu
Gối di động được đặt tại mố nên áp lực gió tác dụng lên xe cộ bằng 0
C Tải trọng gió thẳng đứng
Chỉ tính tải trọng này cho các trạng thái giới hạn cường độ III và sử dụng IV không liên quan đến gió lên hoạt tải, và chỉ tính khi lấy hướng gió vuông góc với trục dọc của cầu
Phải lấy tải trọng gió thằng đứng PV tác dụng vào trọng tâm của diện tích thích hợp theo công thức
(kN)
Av: diện tích phẳng của mặt cầu hay cấu kiện dùng để tính tải trọng gió
P D ( kN) 0.0006*V 2 *At.Cd
Bộ phận P D ( kN) e (m) M (kN.m)
12.970 50.583
Bộ phận P D ( kN) e (m) M (kN.m)