thuyet minh NAM (phan duoi)

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG CHƯƠNG 16 THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 13000 6000 2% 500 2600 500 2000 1500 500 14000 5000 6000 16.1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU Tónh tải Chiều dài nhịp: L = 33 m Chiều dài nhịp tính tốn: Ltt = 32.4m Số lượng dầm dọc: n=5 Trọng lượng riêng đất đắp: 18 kN/m3 a Tĩnh tải kết cấu phần : – Trọng lượng thân dầm thép I rải 1m dài dọc cầu: DC1  n  A NC  Ltt   s  n  A NC   s   0.063  78.50  24.73 kN / m L tt – Tải trọng hệ liên kết dọc rải 1m dài dọc cầu: + Dầm biên: m  A lkd  L lkd   s 12  0.00192  3.18  78.50 DC2b      0.0887 kN / m L tt 32.4 + Dầm giữa: DCg2  m  A lkd  Llkd   s 12  0.00192  3.18  78.50   0.1775 kN / m L tt 32.4 – Tải trọng tập trung hệ liên kết ngang: SVTH: PHAN VĂN NAM 2116 1300 3000 2600 1000 Trang 143 2884 5000 1500 2% ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG + Tải trọng tập trung dầm ngang gối: * Dầm biên: 1 DC1b   A dn  Ldn   s   0.0176  2.56  78.5  1.7688 kN 2 * Dầm giữa: DC1g  Adn  Ldn   s  0.0176  2.56  78.5  3.5375 kN + Tải trọng tập trung hệ liên kết ngang mặt cắt trung gian: * Dầm biên: 1 DC32b   Plkn   2.304  1.152 kN 2 * Dầm giữa: DC32g  Plkn  2.304 kN – Tải trọng sườn tăng cường rải 1m dài dọc cầu: n  Dw  bs  t s   s 27  (150  19  1.8)  106  78.5 DC4    0.335 kN / m L tt 32.4 – Tải trọng mặt cầu rải 1m dài dọc cầu: b h L  1 DC5   mc mc tt c   bmc  h mc   c   13  0.2  24 12.48 kN / m Ltt 5 – Tải trọng lớp phủ rải 1m dài dọc cầu: * Dầm biên: DWb  blpb  h lp  L tt   lp L tt  blpb  h lp   lp  2.1 0.12  23  5.796 kN / m * Dầm giữa: DWg  blpg  h lp  L tt   lp L tt  blpg  h lp   lp  2.6  0.12  23  7.176 kN / m – Tải trọng lan can rải 1m dài dọc cầu: + Dầm biên: DC6b  1.5 kN / m – Tải trọng lớp phủ rải 1m dài dọc cầu: * Dầm biên: SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 144 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU DWb  blpb  h lp  L tt   lp L tt GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG  blpb  h lp   lp  2.1 0.12  23  5.796 kN / m * Dầm giữa: DWg  blpg  h lp  L tt   lp L tt  blpg  h lp   lp  2.6  0.12  23  7.176 kN / m Tĩnh tải tác dụng lên dầm chính:  1.7688 kN ; + Đối với dầm biên: DC1  24.73 kN / m ; DC2b  0.0887 kN / m ; DC1b DC32b  1.152 kN ; DC4  0.335 kN / m ; DC5 12.48 kN / m ; DC6b  1.5 kN / m ; DWb  5.796 kN / m  3.5375 kN ; + Đối với dầm trong: DC1  24.73 kN / m ; DCg2  0.1775 kN / m ; DC1g DC32g  2.304 kN ; DC4  0.335 kN / m ; DC5  12.48 kN / m ; DWb  7.176 kN / m Phản lực gối hệ số dầm chủ tác dụng lên bệ mố Dầm biên: b 2b b VDC   DC1  DC2b  DC1b  DC3  DC  DC5  DC   0.5   33   24.73  0.0887  1.7688  1.152  0.335  12.48  1.5   0.5 1  33  693.90 kN b VDW  DW b  0.5 1 33  5.796  0.5 1 33  95.63 kN Dầm giữa: g VDC   DC1  DCg2  DC1g3  DC32g  DC4  DC5   0.5 1 33   24.73  0.1775  3.5375  2.304  0.335  12.48   0.5  1 33  718.81 kN g VDW  DW g  0.5 1 33  7.176  0.5 1 33  118.40 kN b Tónh tải kết cấu phần SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 145 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG 6000 1000 2116 1500 500 C 2000 B 2884 3000 C B 1500 5000 A A 6000 Mặt bên mố + Bệ mố: Vbm  1.5 14  126 m3 Pbm  126  24  3024 KN + Tường thân: Vtt  2.884  13  74.984 m3 Ptt  74.984  24  1800 kN + Tường đỉnh : Vtd  2.116  0.5 13  13.754 m3 Ptd  13.754  24  330 kN + Gờ kê baûn độ : Vgo  0.3  0.6  0.3  11  1.485 m3 Pgo  1.485  24  35.64 kN SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 146 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG +Tường cánh (phần đuôi):  1.5  4.5  Vtcd   0.5    3.0   m3   Ptcd   24  216 kN + Tường cánh (phần thân): Vtct   0.5  3.0  5.0  15 m3 Ptct  15  24  360 kN + Đá kê gối gối kê: Vkg   1 1 0.2   m3 Vg    0.31 0.46  0.056   0.04 m3 Pdkg  1 25+0.04  22  25.88 kN + Tổng cộng : Pbt  Pbm  Ptt  Ptd  Pgo  Ptcd  Ptct  Pdkg  3024  1800  330  35.64  216  360  25.88  5791.52 kN Quy tónh tải tim dọc mố Tĩnh tải kết cấu phần truyền xuống kết cấu mố gây nội lực thẳng đứng Pi, mô men quay quanh trục dọc cầu My (trường hợp dầm đối xứng), mômen quay quanh trục ngang cầu Mx, tùy theo khoảng cách vò trí tim gối trọng tâm phận tính toán nội lực - Những mặt cắt cần tính toán thân mố là: mặt cắt A-A (đáy bệ) ; B-B (chân tường thân) ; C-C (chân tường đỉnh) Quy ước moment hướng sông mang dấu dương, hướng vào bờ mang dấu âm SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 147 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG Bảng tính nội lực cho tiết diện A-A tĩnh tải phần Tónh tải DC DW x MyDC MyDW phần (kN) (kN) (m) (kN.m) (kNm) Daàm 693.90 95.63 1.5 1040.85 143.45 Daàm 718.81 118.40 1.5 1078.22 177.60 Daàm 718.81 118.40 1.5 1078.22 177.60 Daàm 718.81 118.40 1.5 1078.22 177.60 Daàm 693.90 95.63 1.5 1040.85 143.45 Toång 3544.23 545.38 5316.36 819.70 Bảng tính nội lực cho tiết diện B-B tĩnh tải phần Tónh tải DC DW x MyDC MyDW phần (N) (N) (mm) (Nmm) (Nmm) Dầm 324870 54600 0 Daàm 304980 54600 0 Daàm 304980 54600 0 Daàm 304980 54600 0 Daàm 324870 54600 0 Tổng 1564680 273000 0 Bảng tính nội lực cho tiết diện A-A trọng lượng thân Kết cấu Tiết diện A-A P (kN) e (m) M (kN.m) Bệ mố 3024 0 Tường thân 1800 1.50 2700 Tường đầu 330 0.75 247.5 SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 148 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG Gờ đỡ độ 35.64 0.367 13.08 Tường cánh (đuôi) 216 -3.75 -810 Tường cánh (phần thân) trước tim bệ 60 0.25 15 Tường cánh (phần thân) sau tim bệ 300 -1.25 -375 25.88 1.50 38.82 Đá kê gối 5791.52 Tổng cộng 1829.4 Bảng tính nội lực cho tiết diện B-B trọng lượng thân Kết cấu Tiết diện B-B P(N) e (mm) M(N.m) Tường thân 1800 0 Tường đầu 330 -0.750 -247.5 Gờ đỡ độ 35.64 -1.133 -40.38 Đá kê gối 25.88 0 Tổng cộng 2191.52 -287.88 Bảng tính nội lực cho tiết diện C-C trọng lượng thân Kết cấu Tường đầu Gờ đỡ độ Tổng cộng Tiết dieän C-C P(N) e (mm) M(N.m) 330 0 35.64 -0.383 -13.65 365.65 -13.65 Hoạt tải (LL) a Hoạt tải KCN truyền xuống SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 149 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG 110 kN 4300 4300 PL = N/mm 145 kN 145 kN 35 kN Ln = 9.3 N/mm 32.400 1.000 0.9630 0.8673 0.7346 Hình 8.3: Sơ đồ xếp tải theo phương dọc cầu Theo phương dọc cầu đặt xe nhòp để gây phản lực gối V mômen My lớn Phản lực gối xe truïc: R TR  P1  y3  P2  y  P3  y1  35  0.7346  145  0.8673  145   296.47 kN Phản lực gối xe trục: R tadem  110  1  0.9630   215.93 kN Phản lực gối tải trọng gây R lane  9.3  32.4 1 0.5  150.66 kN Phản lực gối tải trọng người hành gây R PL  1.75  32.4 1 0.5  85.05 kN So sánh tổ hợp hoạt tải gây ra: Tổ hợp 1: R  R PL   R lan  R TR   85.05  150.66  296.47   532.18 kN Tổ hợp 2: SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 150 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG R  R PL   R lan  R tan dem   85.05  150.66  215.93  451.64 kN => Chọn tổ hợp để tính toán, lực nén lớn không hệ số tính sau: R  R PL    R lan  R TR  1  IM    m  n  85.05   150.66  296.47 1.25  1   1212.60 kN b.Xếp tải theo phương ngang cầu - Sơ đồ xếp chất tải 3000 600 1800 600 1300 2600 2600 1750 2600 1300 0.154 2200 0.846 0.615 0.365 V2 400 0.635 0.385 400 1.077 1.308 V1 2600 V3 V4 Sơ đồ xếp tải theo phương ngang cầu V lane m  R lane  lane t  3000 SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 151 1.308 0.635 1750 V5 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG R PL  PL V  1000 PL VTR  m  R TR  0.5   yi Tính toán nội lực chưa nhân hệ số tải trọng Gối 1: (1 chất tải) Ta có lan   0.5  (1.308  0.154)  2.19 m PL  1.75  0.5  1.308  0.635   1.70 m y Vaäy : i  1.077  0.385  1.462 V1Lane  m  R lane  Lane 1.2 150.66  2.19   131.98 kN 3 V1PL  m  R PL  1.7 t   PL   99.14 kN 1.75 1.75 V1TR  m  R TR  0.5   yi  1.2  296.47  0.5 1.462  260.06 kN Goái 2: (1 chất tải) Ta có lan  2.2  0.5  0.846  0.93 m PL  0.95  0.5  0.365  0.17 m y Vaäy : i  0.615 Lane V m  R lane  Lane 1.2 150.66  0.93    56.05 kN 3 V2PL  m  R PL  0.17 t   PL   9.91 kN 1.75 1.75 V2TR  m  R TR  0.5   yi  1.2  296.47  0.5  0.615  109.40 kN Gối : (1 chất taûi) SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 152 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG Trong đó: K=0.324 heq : chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế Nội suy từ bảng 3.11.6.2-1 ta có: Đối với tiết diện 1-1: heq  980mm Đối với tiết diện 2-2: heq  906.7mm Vò trí hợp lực đặt 0.5H p lực ngang hoạt tải chất thêm tác dụng lên mặt cắt 1-1: LS11  Kheq (11) H (11) SW  0.324  980  4500 18 106  2000  51438.2 N p lực ngang hoạt tải chất thêm tác dụng lên mặt cắt 2-2: LS22  Kheq (22) H (22) SW2  0.324  906.7  5000 18 106  4800  126909 N Moâ men hoạt tải chất thêm tác dụng lên mặt caét 1-1: M11  1250  51438.2  64297750 Nmm Mô men hoạt tải chất thêm tác dụng lên mặt cắt 2-2: M 22  2531.3 126909  321244751.7Nmm 3.Tổ hợp nội lực mc: BẢNG TÓM TẮT TẢI TRỌNG XÉT ĐẾN MẶT CẮT 1- Hy Mx  TÊN TẢI TRỌNG (N) (Nmm) Áp lực ngang đất (EH) EH 118098 147622500 Áp lực ngang hoạt tải sau mố (LS) LS 51438.2 64297750 Bảng tổ hợp tải trọng xét đến mặt cắt 1-1 (ứng với hệ số tải trọng ) Trạng thái giới hạn SVTH: PHAN VĂN NAM Hệ số tải trọng EH LS Hy Mx (N) (Nmm) Trang 193 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG I 1.50 1.75 267163.9 333954812.5 Sử dụng 1.00 1.00 169536.2 211920250.0 BẢNG TÓM TẮT TẢI TRỌNG XÉT ĐẾN MẶT CẮT 2- TÊN TẢI TRỌNG  Hy Mx (N) (Nmm) Áp lực ngang đất (EH) EH 349920 885752496 Áp lực ngang hoạt tải sau mố (LS) LS 126909 321244751.7 Bảng tổ hợp tải trọng xét đến mặt cắt 2-2 (ứng với hệ số tải trọng ) Hệ số tải trọng Trạng thái giới hạn Hy Mx EH LS (N) (Nmm) I 1.50 1.75 746970.8 1890807059.5 Sử dụng 1.00 1.00 476829.0 1206997247.7 Tính toán cốt thép cho mc 1-1: a.Kiểm tra điều kiện chịu uốn: Thép chòu mômen M u  333954812.5Nmm Sức kháng danh đònh M n  Mu   333954812.5  371060902.8 N mm 0.9 d s  h  100mm  500  100  400mm Chiều cao vùng nén: a  ds  ds  2.M n 2.371060902.8  400  4002   4.9mm ' 0,85 f c b 0,85.50.4500 Kiểm tra điều kiện SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 194 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG c = a/0.7 =4.9/0,7 =7 mm c/ds = / 400 = 0,0175< 0,45 thoả điều kiện Diện tích cốt thép: As  0,85 f c' a.b 0,85.50.4,9.4500   2231.3mm2 fy 420 Kiểm tra điều kiện cốt thép tối thiểu: As (min)  0,03.b.h f c' / f y  0,03.4500.500.50 / 420  8035.7mm2  As Ta chọn 23 22  As  8743.1mm2 b.Kiểm tra điều kiện chịu cắt: Khả chòu cắt dầm phải thoả mãn: Vu  .Vn Trong Vu lực cắt ngoại lực tác dụng  hệ số sức kháng Vn sức kháng cắt dầm Sức kháng cắt dầm Vn  Vc  Vs Trong Vc sức kháng cắt bêtông Vc  0,083. f `c b w d v (5.8.3.3-3) Trong  hệ số khả bêtông bò nứt chéo f c' cường độ chòu nén bêtông SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 195 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG b w bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao d v d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu  Vs khả chòu cắt cốt đai A v f vy d v Vs  S (5.8.3.3-4) Trong A v diện tích cốt thép đai chòu cắt cự ly S f vy cường độ chòu cắt cốt đai d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu S cự ly cốt thép đai Khả chòu cắt thép đai xem nhỏ góc nghiêng vết nứt   450   , để đơn giản thiết kế lực cắt, bước thép đai tính trường hợp Xác đònh chiều cao chòu cắt hữu hieäu d v a 4.9   d  400  s   2   dv  max 0,9.d s  max 0,9.400  397.6mm 0, 72.h 0, 72.500     Khả chòu cắt bê tông: Vc  0,083. f 'c bw d v (5.8.3.3-3) Trong  hệ số khả bêtông bò nứt chéo f ' c cường độ chòu nén bêtông SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 196 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG b w bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao dv d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu Vc  0, 083.2 f c' b.dv  0, 083.2 50.4500.397.6  2100158.1N Yêu cầu khả chòu cắt thép đai: Vs  Vn  Vc  Vu   Vc  267163.9  2100158.1  1803309.3N 0,9 - Ta thấy riêng bê tông đủ khả chịu cắt Vậy ta bố trí cốt đai theo cấu tạo Ø14a300 c.Kiểm tra điều kiện chống nức trạng thái giới hạn sử dụng: Mômen ỡ trạng thái giới hạn sữ dụng M s  211920250.0 Nmm Công thức kiểm tra: fs  f sa  Z  dc A 1/ (22TCN-272-05 Điều 5.7.3.4-1)  0.6 f y Trong đó: d c : chiều cao bê tông tính từ thớ chòu kéo đến trọng tâm cốt thép gần nhất, dc  100mm A: Diện tích bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chòu kéo, bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa AV  AC 2dC bV 100  4500    40909.1mm2 n n 23 Z: thông số bề rộng vết nứt, Z=23000 0.6 f y  0.6  420  252Mpa  f sa  Z  dc A 1/3 SVTH: PHAN VĂN NAM  23000 100  40909.1 1/3  143.8 MPa Trang 197 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG Do ta dùng giá trò f sa để so sánh với f s Tính f s theo công thức: fs  nM s  ds  x  I cr Trong đó: n Es 200000  5 E c 38007 x nAs  2d s b  8743.1   400  4500   1     1  1  79mm  1 b  nAs 4500   8743.1   bx3 4500  793 2 I cr   nAs  d s  x     8743.1  400  79   5088014336mm4 3 fs  nM s  211920250.0   400  79   66.8Mpa  ds  x   I cr 5088014336 Ta thaáy: f s  66.8Mpa  143.8Mpa  f sa Nên đảm bảo điều kiện nứt Tính toán cốt thép cho mc 2-2: a.Kiểm tra điều kiện chịu uốn: Thép chòu mômen M u  1890807059.5Nmm Sức kháng danh đònh M n  Mu   1890807059.5  2100896733N mm 0.9 d s  h  100mm  500  100  400mm Chieàu cao vùng nén: a  ds  ds  2.M n 2.2100896733  400  4002   25.5mm ' 0,85 f c b 0,85.50.5000 SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 198 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG Kiểm tra điều kiện c = a/0.7 =25.5/0,7 =36.4 c/ds = 36.4 / 400 = 0,091 < 0,45 thoả điều kiện Diện tích cốt thép: As  0,85 f c' a.b 0,85.50.25,5.5000   12901.8mm2 fy 420 Kieåm tra điều kiện cốt thép tối thiểu: As (min)  0,03.b.h f c' / f y  0,03.5000.500.50 / 420  8928.6mm2  As Ta choïn 49 22  As  18626.5mm2 b.Kiểm tra điều kiện chịu cắt: Khả chòu cắt dầm phải thoả mãn: Vu  .Vn Trong Vu lực cắt ngoại lực tác dụng  hệ số sức kháng Vn sức kháng cắt dầm Sức kháng cắt dầm Vn  Vc  Vs Trong Vc sức kháng cắt bêtông Vc  0,083. f `c b w d v (5.8.3.3-3) Trong  hệ số khả bêtông bò nứt chéo f c' cường độ chòu nén bêtông SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 199 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG b w bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao d v d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu  Vs khả chòu cắt cốt đai A v f vy d v Vs  S (5.8.3.3-4) Trong A v diện tích cốt thép đai chòu cắt cự ly S f vy cường độ chòu cắt cốt đai d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu S cự ly cốt thép đai Khả chòu cắt thép đai xem nhỏ góc nghiêng vết nứt   450   , để đơn giản thiết kế lực cắt, bước thép đai tính trường hợp Xác đònh chiều cao chòu cắt hữu hiệu d v a 25.5   d  400  s   2   dv  max 0,9.d s  max 0,9.400  387.3mm 0, 72.h 0, 72.500     Khả chòu cắt bê tông: Vc  0,083. f 'c bw d v (5.8.3.3-3) Trong  hệ số khả bêtông bò nứt chéo f ' c cường độ chòu nén bêtông SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 200 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG b w bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao dv d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu Vc  0, 083.2 f c' b.dv  0, 083.2 50.5000.387.3  2273058.4N Yêu cầu khả chòu cắt thép ñai: Vs  Vn  Vc  Vu   Vc  746970.8  2273058.4  1443090.8 N 0,9 - Vậy bê tông đủ khả chịu cắt c.Kiểm tra điều kiện chống nức trạng thái giới hạn sử dụng: Mômen ỡ trạng thái giới hạn sữ dụng M S  1206997247.7 Nmm Công thức kiểm tra: fs  f sa  Z  dc A 1/ (22TCN-272-05 Điều 5.7.3.4-1)  0.6 f y Trong đó: d c : chiều cao bê tông tính từ thớ chòu kéo đến trọng tâm cốt thép gần nhất, dc  100mm A: Diện tích bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chòu kéo, bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa AV  AC 2dC bV 100  5000    20408mm2 n n 49 Z: thông số bề rộng vết nứt, Z=23000 0.6 f y  0.6  420  252Mpa  f sa  Z  dc A 1/3  23000 100  20408 1/3  181.3MPa Do ta dùng giá trò f sa để so sánh với f s SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 201 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG Tính f s theo công thức: fs  nM s  ds  x  I cr Trong đó: n Es 200000  5 E c 38007 x nAs  2d s b  18626.5   400  5000   1     1  1  104.9mm  1 b  nAs 5000  18626.5   I cr  bx3 5000 104.93 2  nAs  d s  x    18626.5   400  104.9   1.003  1010 mm4 3 fs  nM s 1206997247.7   400  104.9   177.6Mpa  ds  x   I cr 1.003 1010 Ta thaáy: f s  177.6Mpa  181.3Mpa  f sa Nên đảm bảo điều kiện nứt 16.4 THIẾT KẾ MÓNG MỐ Đòa chất khu vực Lỗ khoan đòa chất mố M1: Lỗ khoan PA03: gồm lớp đòa chất sau: - Lớp 1(lớp bề mặt): sét pha màu xám vàng, lẫn sạn sỏi, trạng thái dẻo mềm, chiều dày 9.5m + Độ ẩm tự nhiên W : 33.1% + Dung trọng ướt w (kN/m ) : 18.9 + Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.916 + Giới hạn chảy WL(%) : 39.5 + Giới hạn dẻo WP : 25.7 + Chỉ số dẻo Ip : 13.8 + Góc ma sát (cắt nhanh) : 15023’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kN/m2) : 15.9 + Lực dính (nén trục) Cu (kPa) : 44 + Giá trò SPT :5-7 SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 202 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG - Lớp2: Lớp cát pha màu xám, trạng thái dẻo Bề dày lớp 11.8m Các tiêu lý chủ yếu lớp đất sau: + Độ ẩm tự nhiên W : 25.3% + Dung trọng ướt w (kN/m ) : 18.7 + Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.782 + Giới hạn chảy WL(%) : 27.8 + Giới hạn dẻo WP : 22.3 + Chỉ số dẻo Ip : 5.5 + Góc ma sát (cắt nhanh) : 20037’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kN/m2) : 8.5 + Lực dính (nén trục) Cu (kPa) : 57 + Giá trò SPT :10-18 - Lớp 3: sét màu nâu đỏ, đốm sám trắng, trạng thái cứng, dày vô hạn Các tiêu lý chủ yếu lớp đất sau: + Độ ẩm tự nhiên W : 22.7% + Dung trọng ướt w (kN/m ) : 19.8 + Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.704 + Giới hạn chảy WL(%) : 40.9 + Giới hạn dẻo WP : 23.5 + Chỉ số dẻo Ip : 17.4 + Góc ma sát (cắt nhanh) : 18056’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kN/m2) : 61.3 + Lực dính (nén trục) Cu (kPa) : 120 + Giá trò SPT :28-50 Lựa chọn thông số cọc  Đường kính D = m  Chiều dài cọc L = 35 m tính từ đáy đài cọc, đáy đài nằm sâu đất 1.26m, chiều cọc ngàm dất 35m, chiều dài cọc ngàm đài cọc 200mm  Chu vi mặt cắt ngang cọc: 6.28 m  Diện tích mặt cắt ngang cọc: 0.785 m2  Đường kính cốt thép dọc: 25 mm  Khoảng cách tim đến tim cọc: d = 4.5 m  Trọng lượng riêng vật liệu làm cọc:  = 25 KN/m3  Cường độ bêtông: fc’ = 30 MPa Tính toán sức chòu tải cọc theo vật liệu SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 203 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG  Sức chòu tải cọc theo vật liệu cho công thức sau(sử dụng cốt đai xoắn): Qcoc   0.85  (0.85f c ' Ac  f y As )  Trong đó: -  = 0.75: Hệ số uốn dọc - fc’= 30MPa : Cường độ chòu nén bêtông - Ac = 0.785 m2 : Diện tích phần bêtông - fy = 420MPa: Cường độ chòu nén cốt thép - A = 0.0098125m2 : Diện tích theùp.( 20 25 ) s Qcoc  0.75   (0.85  0  0.785  106  420  0.0098125  106  15388453.1N Tính toán sức chòu tải cọc theo đất  Sức chòu tải cọc theo đất cho công thức sau đây: Q R  pq Q p  ps Qs Qp  q p A p Qs  q s A s  Trong đó: - Qp : Sức kháng mũi cọc (N) - Ap : Diện tích mũi cọc (m2) - Qs : Sức kháng thân cọc (N) - As : Diện tích bề mặt thân cọc (m2) - pq : hệ số sức kháng mũi đất sét pq = 0.55 (Bảng 10.5.5-3) - ps : hệ số sức kháng thành bên đất sét: ps = 0.65 (Bảng 10.5.5-3) - ps : hệ số sức kháng thành bên đất cát: ps = 0.55 (Bảng 10.5.5-3) a Tính sức kháng đơn vò thân cọc qs (MPa) SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 204 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG  Đất cát : (Tính theo Reese Wright) qs = 0.0028N (với N  53) qs = 0.00021x(N – 53) + 0.15 (với 5360) N: Số búa SPT chưa hiệu chỉnh, lấy N theo loại đất SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 205 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG  Đất dính: qp = Nc Su  Nc = 6[1+0.2(Z/D)]  D : Đường kính cọc khoan Z : Độ xuyên cọc khoan Nếu Su < 0.024 MPa giá trò Nc giảm 1/3  Loại đất mũi cọc sét, Su=0.3 MPa, sức kháng mũi cọc là: Nc = 6[1+0.2(Z/D)]=6[1+0.2x14.96/1]=23.95>9→ Nc =9 qp = 2.7 MPa Qp = qp x Ap = 2.7x0.785x106 = 2119500 N c Tổng hợp sức kháng cọc (N) QR = qpQp + qsQs = 0.55 x 2119500 + 4568062.9= 5733787.9(N)  Xét đẩy cọc: Trọng lượng phần cọc ngập nước W  (25  10)     412.125(KN)  412125N Vậy sức chòu tải theo đất cọc: QR = 5733787.9–421125= 5312662.9 (N) So sánh với sức kháng cọc theo vật liệu ta chọn sức chòu tải cọc theo đất để thiết kế cọc Q = 5312662.9 (N) d Tính toán số lượng cọc n  V Q  Trong đó: - n : Số lượng cọc móng SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 206 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG - V: Tổng lực đứng tính đáy bệ V = 12961262.7 (N) - Q: Sức chòu tải tính toán cọc theo đất - : Hệ số kể đến ảnh hưởng tải trọng ngang momen,  = 1.0  1.5 choïn  = 1.5 n  1 12961262.7  3.65 5312662.9 6000 1000 4000 R50 1000  Chọn cọc bố trí sau 1000 4500 11000 4500 1000 Hình 9.1: Mặt bố trí cọc SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 207 ... Dầm biên: DC6b  1.5 kN / m – Tải trọng lớp phủ rải 1m dài dọc cầu: * Dầm biên: SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 144 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU DWb  blpb  h lp  L tt   lp L tt GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG  blpb... VDW  DW g  0.5 1 33  7.176  0.5 1 33  118.40 kN b Tónh tải kết cấu phần SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 145 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XUÂN TÙNG 6000 1000 2116 1500 500 C 2000 B 2884 3000... Gờ kê baûn độ : Vgo  0.3  0.6  0.3  11  1.485 m3 Pgo  1.485  24  35.64 kN SVTH: PHAN VĂN NAM Trang 146 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU GVHD: NGUYỄN XN TÙNG +Tường cánh (phần đuôi):  1.5  4.5  Vtcd