[r]
(1)CHƯƠNG IV
TÍNH TỐN TR C UỤ Ầ 4.1 GI I THI U CHUNG.Ớ Ệ
4.1.1 S li u chung.ố ệ
Tên tr tính tốn: Tr T1ụ ụ
Quy trình tính tốn: Theo tiêu chu n 22 TCN - 272 – 05ẩ Tính tốn móng c c: TCXD 205:1998ọ
4.1.2 S li u k t c u ph n trên.ố ệ ế ấ ầ
- S lố ượng d mầ N = d mầ - Kho ng cách d mả ầ S = 1.93 m - Chi u dài th c tề ự ế L = 37 m - Chi u dài tính tốn ề Ltt = 36.3 m
- T ng b r ng c uổ ề ộ ầ B = 11.5 m - B r ng m t đề ộ ặ ường (gi a hai mép lan can) Bs= mữ - B r ng l ngề ộ ề ười Bbh = 1.5 m
- S lố ượng l b hànhề ộ nsw = 2.0
- Chi u cao g đ lan canề ỡ Hg = 0.6 m
- Chi u cao lan canề Hlc = 0.77 m
- Chi u cao d m Super Teeề ầ h = 1.8m - Chi u d y b n m t c uề ầ ả ặ ầ hf = 0.2m
- B r ng b n m t c uề ộ ả ặ ầ bs = 11.5m
- Kho ng cách t tim g i đ n tim trả ố ế ụ Lc = 1.2m
- L p ph m t c uớ ủ ặ ầ Bêtông asphalt t1 = 0.075m
- Kích thước b kê g i( l y trung bình): ệ ố ấ Chi u dàiề a = 0.8 m
Chi u r ng b = 0.55 m ề ộ Chi u caoề c = 0.125 m - G i c u: ố ầ Chi u dàiề a' = 0.45 m
Chi u r ng b' = 0.35 mề ộ Chi u caoề c' = 0.075 m - S xe thi t k ố ế ế n =
- H s xeệ ố m = - H s xung kích ệ ố IM = 0.25
- Kh i lố ượng riêng c a bêtông trủ ụ gc = 2500kG/m3
gc = 24.5KN/m3
- Kh i lố ượng riêng c a nủ ước gw = 10KN/m3
4.1.3 S li u v trố ệ ề ụ
4.1.3.1 Kích thước tr cao đ c b nụ ộ ả
Lo i trạ ụ Tr đ c BTCTụ ặ
Lo i c cạ ọ khoan nh i d = mồ
S c c móngố ọ n c c =ọ C cọ
(2)Cao đ đ nh b móngộ ỉ ệ E2 = -0.900 m
Cao đ đáy b móngộ ệ E3 = -2.900 m
Cao đ m c nộ ự ước cao nh t ấ MNCN = +1.100 m Cao đ m c nộ ứ ước th p nh t ấ ấ MNTN = -0.400 m Cao đ m c nộ ự ước thông thuy nề MNTT = +0.100 m
Cao đ MĐTNộ Ed = +2.891 m
b1= m b'1= mm h1= m
b2= m b'2= 4.4 mm h2= 7.606 m
b2a= 0.2 m b'2a= 0.3 mm h3= 0.8 m
b3= 1.6 m b'3= 11.5 mm h4= 1.1 m
b3a= 0.8 m b'4= 0.4 mm h5= 0.2 m
Kích thước trụ
h1
h0
h2
a
h2
b
h3
+h
4
Hg
cHl
c
h5
E3
E1 E2
E4 E5
b'4 b'5
h4
h3
b'3
b'2a b'2
b'2a
b'1 b1
b2a b2 b2a
b3a b3 b3a
h1
h2
h3
h4
4.1.3.2 Thân trụ
Di n tích m t c tệ ặ ắ
A2 = (b2+ 2b2a)⋅(b'2+ 2b'2a) −2b2a⋅b'2a= (1 0.2+ × )×(4.4 0.3+ × )−2 0.2× ×0.3
6.88
(3)b2a=0.3 b2=4.4 b2a=0.3
c2
a=
0
2c
2a
=0
.2
c2
=1
.4
X Y
4.1.3.3 B móngệ
Di n tích m t c t:ệ ặ ắ
A1 = b1×b'1 = 8× = 40.0= 40.0 m2
Chi u cao b móng: ệ = m
b3=8m
c3
=5
m
4.2 CÁC LO I T I TR NG TÁC D NG LÊN TRẠ Ả Ọ Ụ Ụ
4.2.1 Tĩnh t iả
4.2.1.1 Tĩnh t i c a k t c u ph n + thi t b ph (DC)ả ủ ế ấ ầ ế ị ụ
ph n tính tốn d m tính tĩnh t i tác d ng lên d m ch giai đo n sau
Ở ầ ầ ả ụ ầ ủ
khi đ b n m t c u:ổ ả ặ ầ
D m gi a:ầ ữ DCg = 30.469 kN/m DWg = 3.45 kN/m D m biên:ầ DCb = 37.289 kN/m DWb = 0.61 kN/m Kg = 0.00981 kN
T ng tĩnh t i DC:ổ ả DC = (4 DCg + DCb) L = 7268.798 KN T ng tĩnh t i DW:ổ ả DW = (4 DWg + DWb) L = 555.74 KN Momen: My = Rt Lc - Rf Lc
Rt DC
2
DW
+ 7268.798
2
555.74 +
= = 3912.269= 3912.269
= kN
Rf = Rt
Lc = 1.2 m - kho ng cách t tim đ n g i trả ế ố ụ
My = Rt×Lc−Rf×Lc= N
4.2.1.2 Tĩnh t i c a k t c u ph n dả ủ ế ấ ầ ưới Công th c chung đ xác đ nh tĩnh t i ứ ể ị ả Pi =Vi gi
Pi : tr ng lọ ượng cu c u ki n (kN)ả ấ ệ Vi : th tích c u ki n (mể ấ ệ 3)
gi: tr ng lọ ượng riêng cu c u ki n, 24.5ả ấ ệ kN/m3
- Do b móngệ
(4)- Do thân tr : ụ
Pd_tu = A2×h2×γ c = 6.88 7.606× ×24.5= 1282.07 kN
- Do xà mũ:
Pd_xm= (b3+ b× 3a) × b'3×h3× γc = (1.6 0.8+ × ) 11.5× × 0.8×24.5= 721.28 kN
- Do đ nh tr :ỉ ụ
Pd_dt= (b3×b'3×h3) ×γc = 1.6 11.5× ×0.8×24.5= 360.64 kN
- Do đá kê g i:ố
Pd_kg = 2×(a b× ×c)×n×γc = 2×(0.8 0.55× ×0.125)×6×24.5= 16.17 kN
- Do tường che:
Pd_tc = 4×(b3a×b'4×h3) = 4×(0.8 0.4× ×0.8) = 1.024kN
- T ng c ng tĩnh t i ph n dổ ộ ả ầ ưới:
Pd = Pd_bt+Pd_tu+ Pd_xm+ Pd_dt+ Pd_kg+ Pd_tc = 4341.18 kN
4.2.2 Ho t t i (LL)ạ ả
4.2.2.1 Đ t xe nh p (đi u 3.6.1.3.1)ặ ị ề
850 1700
1.0
15
1 1.015
145 145 35 145 145 35
4300 4300 15000 4300 4300
y1 y2 y3 y4 y5 y6
0.0
15 11
0
11
0
y7
Tải trọng làn
a=350 36300
1.2
Tung đ độ ường nh ưởng t i v trí đ u d mạ ị ầ ầ y = (Ltt + a)/Ltt = 1.015
y' = a/Ltt = - 0.015
Lc - kho ng cách t tim g i tr đ n tim tr 1.2 mả ố ụ ế ụ Ltt - chi u dài nh p tính tốn = 36.3 mề ị
a - kho ng cách t đ u d m đ n tim g i, a = 0.35 mả ầ ầ ế ố x - kho ng cách t tim g i ph i đ n tr c 35 c a xe th haiả ố ả ế ụ ủ ứ
x = 15 - 1.7 – 0.35 = 12.8 m Di n tích đệ ường nh ưởng:
w = y (Ltt + a)+1.7 - a y' Ph n l c R:ả ự
R = P yi nlan m
Trong đó:
(5)yi - tung đ độ ường nh ưởng tương ngứ nlan - s làn, nlan = 2ố
m - h s làn, m = 1ệ ố
N - l c d c tác d ng xu ng trự ọ ụ ố ụ Rt - ph n l c g i trái (kN)ả ự ố Rp - ph n l c g i ph i (kN)ả ự ố ả
Mx - momen quanh tr c x l c d c (kN.m)ụ ự ọ Đ i v i Rt, Rf: My = Rố Lc = R 1.2
- Nh ph n tính tốn d m ch , ta có đư ầ ầ ủ ược giá tr đị ường nh ưởng l c c t sau:ự ắ
y1 = 0.773 y2 = 0.891 y3 = 0.965
y4 = 0.977 y5 = 0.596 y6 = 0.586
y7 = 0.478 y8 = 0.360
- T i tr ng gây bên trái tr c bên ph i xe tr c thi t k :ả ọ ụ ả ụ ế ế
Pt_3t = 35 y× 1+ 145 y×( 2+ y4) = 35 0.773× + 145 0.891 0.977×( + ) = 297.915kN
Pp_3t= 35 y× 5+ 145 y×( 7+ y8) = 35 0.596× + 145 0.478 0.360×( + ) = 142.37 kN
- T i tr ng gây bên trái tr c bên ph i xe tr c thi t k :ả ọ ụ ả ụ ế ế
Pt_2t = 35 y× 3+ 145 y× 4 = 35 0.965× +145 0.977× = 175.44 kN
Pp_2t= 35 y× 5+ 145 y× 6 = 35 0.596× + 145 0.586× = 105.83kN
- T i tr ng xe thi t k gây ra:ả ọ ế ế
Pt = max P( t_3t, Pt_2t) = 297.915 kN
Pp = max P( p_3t, Pp_2t) = 142.37kN
4.2.2.2 Do t i tr ng làn:ả ọ
T i tr ng t i tr ng phân b d c d m b r ng 3m, ả ọ ả ọ ố ọ ầ ề ộ đ l n ộ qlan = 9.3 kN/m
Plan = qlan×(2L + 2) = 9.3 37×( × + 2) = 706.8 kN
4.2.2.3 T i tr ng ngả ọ ười (PL)
4.2.2.3.1 Trường h p ngợ ười c l c hai nh pả ề ả ị
T i tr ng tiêu chu n ngả ọ ẩ ười b : q = KN/mộ
B r ng đề ộ ường người : Bbh = 1.5 m Ph n l c g i ngả ự ố ười b : ộ
PPLt_22 PPL×nK×L
4.5 2× ×37
2
= = 166.5
= kN
PPLp_22 PPL×nK×L
4.5 2× ×37
2
= = 166.5
= kN
4.2.2.3.2 Trường h p ngợ ười c hai l nh p tráiả ề ị
T i tr ng tiêu chu n ngả ọ ẩ ười b :ộ q = KN/m2
(6)fs Mx
Icr×(ds−x) ×n
1.93283e9
1.69791e11×(1320.0 209.8− )×6.793
= = 85.85
= N/mm2
Đi u ki n h n ch m r ng v t n t:ề ệ ế ộ ế ứ
fs≤ fsmax = 3 Z
dc×A
0.6 f× y
≤
trong
dc: chi u cao tính t th ch u kéo xa nh t đ n tim g n nh t ề ị ấ ế ầ ấ dc= 80 > 50 => Ch n ọ dc = 50 mm
A: di n tích bêtơng ch u kéo thép (có ệ ị at = 41 thanh)
A 2dc b
at
× 50× 4914.0
41 ×
= = 11985.0
= mm2
=> fsmax
Z
3
dc×A
23000
3
50 11985.0×
= = 272.8
= N/mm2 > fs= 85.85 N/mm2
0.6 f× y = 0.6 420× = 252.0 N/mm2 > fs= 85.85N/mm2
V y u ki n h n ch tho mãn => Thân tr không n t theo phậ ề ệ ế ả ụ ứ ương X 4.4.3.3.2 Theo phương Y:
Ti t di n xét hình ch nh t có chi u r ng h chi u cao b ế ệ ữ ậ ề ộ ề
ds = b d− c = 4914.0 80− = 4834.0 mm
As= 18472.6mm2
- Xác đ nh v trí tr c trung hồ tính t mép dị ị ụ ướ ủi c a m t c t :ặ ắ
x n A× s
h
2 d× s×h
n A× s
+ −2
× 6.793 18472.6×
1400.0
2 4834.0× ×1400.0
6.793 18472.6×
( )
+ −2
× = = 755.933
= mm
Tính mơmen qn tính n t (t c mơmen qn tính cho ti t di n b ph nứ ứ ế ệ ỏ ầ n t):ứ
Icr h x
3
×
3 n As (ds−x)
2
× × + =
1400.0 755.933×
3 6.793 18472.6 4834.0 755.933( − )
×
× +
= =2.2885 10× 12 mm4
ng su t trung bình l y t i tâm nhóm c t thép :
Ứ ấ ấ ố
fs My
Icr×(ds−x) ×n
2.10718e9
2.2885e12×(4834.0 755.933− )×6.793
= = 25.51
= N/mm2
(7)fs≤ fsmax = 3 Z
dc×A
0.6 f× y
≤
trong
dc: chi u cao tính t th ch u kéo xa nh t đ n tim g n nh tề ừ ớ ị ấ ế ầ ấ dc= 80 > 50 => Ch n ọ dc = 50 mm
A: di n tích bêtơng ch u kéo thép (có ệ ị at = thanh)
A 2dc b
at
× 50× 4914.0
7
×
= = 70200.0
= mm2
=> fsmax
Z
dc×A
23000
50 70200.0×
= = 151.3
= N/
mm2 > fs= 25.51 N/mm2
0.6 f× y = 0.6 420× = 252.0 N/mm2 > fs= 25.51N/mm2