Thiết kế số lượng và bố trí cọc trong mố và trụ cầu bê tông cốt thép

Tính toán áp lực tác dụng lên mố

Ở đây hai mố ở hai đầu cầu có chiều cao và tải trọng tác động như nhau, nên ta chỉ tính cho một mố còn mố kia tương tự. Cần chú ý rằng: trong trường hợp này, việc xếp xe sẽ được tiến hành đối với từng trụ một, đối với từng loại xe một để xét trường hợp bất lợi.

Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ

Vì tải trọng tác dụng lớn nên khi sử dụng cọc ma sát đòi hỏi kích thước đài mố ,đài trụ lớn.Để giảm kích thước bệ ta dùng cọc khoan nhồi. Sức chịu tải theo vật liệu được đánh giá thông qua sức chịu tải theo vật liệu cực hạn (Pvl) được tính toán dựa trên cường độ cực hạn của vật liệu. • Sức kháng bên (Pfi): là phản lực của đất xung quanh cọc với diện tích xung quanh tiết diện coc.

Sức chịu tải cực hạn của cọc là giá trị nhỏ nhất của sức chịu tải theo vật liệu và sức chịu tải theo đất nền: Pu = min {Pvl;Pdn}. Từ thể tích bê tông của các cấu kiện ta tính được ở các chương 1 và chương 2 ta tiến hành chọn hàm lượng cốt thép trong các cấu kiện đó rồi đi tính khối lượng bê tông và cốt thép của các cấu kiện rồi tổng hợp khối lượng sơ bộ các phương án.Kết quả tính toán được thể hiện trong các bảng sau. • Phương pháp thi công phức tạp, đòi hỏi các phương pháp thi công cầu hiện đại.

Nguyên lý tính toán

- Bản mặt cầu có thể phân tích như mô hình dải bản liên tục kê lên các gối tựa cứng là các dầm chủ. - Đối với bản mặt cầu của các dầm có thể phân tích theo mô hình dải bản ngàm hai đầu và tính theo phương pháp gần đúng với đường lối tính mô men dương ở mặt giữa nhịp của mô hình bản giản đơn kê lên gối 2 khớp. Lớp phủ mặt cầu (DW) :xem bề dày trung bình lớp mui luyện bằng 4cm.

Xác định mômen do tải trọng tác dụng

Khi xếp xe lên đahM, đahV sao cho gây hiệu ứng lực cực hạn cả âm và dương. Với: +ωMLL:diện tích phần đường ảnh hưởng mômen dưới tác dụng tải trọng bánh xe. *Trường hợp 1: chỉ 1 bánh xe đặt vào vị trí bất lợi nhất trên đường ảnh hưởng mô men tại giữa nhịp.

*Tổng hợp mômen tại mặt cắt giữa nhịp của mô hình đơn giản : Trạng thái tính toán Mômen do tĩnh tải. Với: +ωMLL:diện tích phần đường ảnh hưởng mômen dưới tác dụng tải trọng bánh xe. *Trường hợp 1: chỉ 1 bánh xe đặt vào vị trí bất lợi nhất trên đường ảnh hưởng mômen tại giữa nhịp.

*Tổng hợp mômen tại mặt cắt giữa nhịp của mô hình đơn giản : Trạng thái tính toán Mômen do tĩnh tải. Với: ωVDC là diện tích phần đường ảnh hưởng dưới tác dụng của tĩnh tải DC,DW.

Tính toán nội lực bản hẫng

• Tĩnh tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu
• Tính toán lực cắt tại ngàm
• Bố trí cốt thép chịu mômen dương của bản mặt cầu (cho 1m bản) và kiểm tra theo TTGH cường độ 1
• Bố trí cốt thép chịu mômen âm của phần bản dầm tại gối bản mặt cầu (cho 1m
• Kiểm tra bản mặt cầu theo TTGH sử dụng

Vì chiều dài cánh hẫng 1m<1,8m và có lan can bằng bê tông liên tục nên tải trọng của dãy bánh xe ngoài cùng được thay thế bằng tải phân bố đều 14,6(kN/m) đặt cách mép lan can 30(cm). Đối với cấu kiện chịu uốn khi sự phân bố ứng suất gần đúng theo hình chữ nhật như quy định của TCN5.7.3.2.2. • ds khoảng cách tải trọng từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không ứng suất trước (mm).

• d’p khoảng cách tải trọng từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm). Với de:chiều cao hữu hiệu tính từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm lực kéo trong cốt thép chịu kéo (mm) được xác định theo công thức.(5.7.3.3.1). +Av: Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (mm2),bản mặt cầu của ta không bố trí thép.

+Vp: Thành phần lực dự ứng lực hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược chiều lực cắt (N), bản mặt cầu của ta không có bố trí cốt thép dự ứng lực nên Vp=0. Kiểm tra tương tự như ở bản mặt cầu phần hẫng.Do bản mặt cầu của ta không có bố trí cốt thép dự ứng lực nên de=ds=169(mm). Đồng thời thép phải được phân bố đều trên hai mặt, trừ các bộ phận mỏng bằng hoặc mỏng hơn 150mm, cốt thép có thể đặt trong một lớp.

Cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ không được đặt rộng hơn hoặc 3 lần chiều dày cấu kiện (540mm) hoặc 450mm. +dc : chiều cao phần bê tông tính từ thớ ngoài cùng chịu kéo cho đến tâm của thanh thép gần nhất, nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tĩnh của lớp bê tông bảo vệ dc không lớn hơn 50mm. +A : diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo và được bao bởi các mặt cắt ngang và đường thẳng song song với trục trung hoà, chia cho số lượng các thanh.

+Cốt thép đặt càng gần các mặt ngoài càng tốt nhưng phải đảm bảo lớp bê tông bảo vệ. +Bản mặt cầu ở bản hẫng ta bố trí tương tự như bản kiểu dầm để thuận tiện cho khả năng thi. THIẾT KẾ DẦM CHỦ BTCT ƯST CĂNG TRƯỚC NHỊP 5x34(M). 1.CÁC LOẠI VẬT LIỆU:. 2.BỐ TRÍ CHUNG MẶT CẮT NGANG CẦU:. 1) Chọn mặt cắt ngang dầm chủ : như đã chọn trong phần thiết kế sơ bộ.

TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ DO TĨNH TẢI

• Xác định nội lực dầm chủ
• Tính toán hệ số phân bố hoạt tải theo làn : (TCN 4.6.2.2)
• Xác định lượng cốt thép DƯL trong dầm
• Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm : Sơ đồ tính tiết diện quy đổi của các mặt cắti
• Kiểm tra theo THGH cường độ 1
• Kiểm tra theo THGH sử dụng

Phương pháp xác định nội lực: Vẽ đường ảnh hưởng cho các mặt cắt rồi xếp tĩnh tải rãi đều lên đường ảnh hưởng. Chú ý rằng: hệ số phân phối tải trọng tính ở trên cho một làn chất tải đã bao gồm hệ số làn xe 1,2 , vì vậy giá trị này chỉ được sử dụng cho trạng thái giới hạn cường độ và sử dụng. + Mtt Mômen do tĩnh tải tác dụng lên 1 dầm chủ + Mht Mômen do hoạt tải tác dụng lên 1 dầm chủ + Vtt lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên 1 dầm chủ.

Trị số nhỏ nhất của lực kéo trước Ff đảm bảo ứng suất trong bêtông tại thớ dưới của dầm nhỏ hơn hoặc bằng cường độ chịu kéo fr của bêtông. + I: mômen quán tính của mặt cắt quy đổi + Ag: diện tích bê tông dầm chủ. Mg :mô men do trong lượng bản thân dầm gây ra tại tiết diện tính toán e: khoảng cách từ trọng tâm dầm đến trọng tâm bó cốt thép DƯL Ig: mô men quán tính của tiết diện tính toán.

Δfcdp: thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm thép DƯL do tĩnh tải chất thêm DC và lớp phủ bản mặt cầu DW. Vp : thành phần DƯL hữu hiệu trên hướng của lực cắt tác dụng sau khi trừ đi tất cả các mất mát ứng suất, Vp là dương nếu ngược chiều lực cắt. + fc: ứng suất kéo trong bêtông do tải trọng gây ra tại tiết diện tính toán.

Giai đoạn 1 (khi mới truyền lực ,lực tác dụng gồm lực căng kéo,thi công bản mặt cầu,tĩnh tải do dầm chủ,bản mặt cầu, ván khuôn,dầm ngang gây ra).Tải trọng do tiết diện chữ I có thép chịu). Giai đoạn 2 (Ngoài các lực giai đoạn 1 cộng tĩnh tải do lan can tay vịn,và hoạt tải gây ra .Tải trọng do tiết diện chữ I liên hợp bản mặt cầu ). + ec,ee : khoảng cách trọng tâm cốt thép DƯL đến trục trung hòa của dầm tại mặt cắt tại gối và tại mặt cắt giữa nhịp.