I. 3.1 . Xác định tải trọng tác dụng lên đáy mố
II.2 Tính toán sơ bộ khối l-ợng ph-ơng án kết cấu nhịp
II.2.2 Tính toán khối l-ợng móng mố và trụ cầu
3.1. Xác định tải trọng tác dụng lên đáy mố
Xác định số cọc trong mố M2
- Lực tính toán đ-ợc xác định theo công thức:
i i i
Q y Q
Trong đó: Qi = Tải trọng tiêu chuẩn
iyi: Hệ số điều chỉnh và hệ số tải trọng
- Hệ số tải trọng đ-ợc lấy theo bảng 3.4.1-2 (22TCN272-05)
Do tĩnh tải
- Tĩnh tải kết cấu nhịp biên phân bố đều trên nhịp g1 =1.25x2228.09/75=37.13 (T/m)
- Tĩnh tải lớp phủ và lan can,gờ chắn phân bố đều trên nhịp g2 = 1.5 x(0.232375+0.16875+ 2.97)= 5.0567 (T/m) - Tổng tĩnh tải phân bố đều là:
g= g1 + g2 =37.13+5.0567 = 42.18 (T/m)
Đ-ờng ảnh h-ởng áp lực lên mố M2
- Diện tích đ-ờng ảnh h-ởng áp lực mố: = 37.5 m2 + Phản lực do tĩnh tải nhịp
DCnhịp = 37.5*37.13 = 1392.38 T + Phản lực do tĩnh tải bản thân mố
DCmè = 391.37 *2.5*1.25 = 1223.03(T) + Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can
DW = 37.5*5.0567 = 189.62 (T)
L=75 m
1
Do hoạt tải
- Do tải trọng HL93 + ng-ời (LL + PL) LL = n.m. .(1+
100
IM).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + WL) Trong đó:
n : Số làn xe , n = 2.
m: Hệ số làn xe, m = 1.
IM : Lực xung kích (lực động ) của xe, Theo 3.6.2.1.1 : Hệ số tải trọng, = 1.75
(1+100
IM) = 1.25, víi IM = 25%
Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đ-ờng ảnh h-ởng.
: Diện tích đ-ờng ảnh h-ởng.
+ Tải trọng làn (LL): Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3KN/m phân bố đều theo chiều dọc.
+PL : Tải trọng ng-ời, 3 KN/m2 Tải trọng ng-ời bộ hành phân bố dọc trên cầu là PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45 T/m
+ Chiều dài tính toán của nhịp L = 75 m
+ Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện nh- sau:
Sơ đồ xếp tải lên đ-ờng ảnh h-ởng áp lực mố
14.5 14.5 3.5
1 4.3m 4.3m
11 11
1.2m 0.93 T/m
0.45 T/m
75m
1 0.93T/m
0.984 0.943 0.885
Từ sơ đồ xếp tải ta xác định đ-ợc phản lực gối do hoạt tải tác dụng.
Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng ng-ời + tải trọng làn) LLHL-93K = 14.5*(1+0.943) + 3.5*0.885 +37.5* (2*0.45+0.93)
= 99.89(T)
Với tổ hợp HL-93M (xe hai trục + tải trọng ng-ời+ tải trọng làn) LLHL-93M = 11*(1+0.984)+37.5*0.93
= 56.7 (T)
LLmax = Max( LLHL-93K; LLHL-93M) = LLHL-93K = 99.89 T - Khi xếp 2 làn xe bất lợi hơn ta có phản lực lên mố do hoạt tải
LL = 2*1*(1+0.25)*[14.5*(1+0.943)+3.5*0.885)]+1.75*37.5(2*1.38) = 259.3 (T)
Tổng tải trọng tác dụng lên đáy đài
PĐáy đài = 1392.38+1223+189.62+259.3 =3064.3 T
- Xác định sức chịu tải của cọc:
Dự kiến chiều dài cọc là :20.5m +Theo vật liệu làm cọc:
Chọn cọc khoan nhồi bằng BTCT đ-ờng kính D = 1.2m, khoan xuyên qua các lớp cát thô sạn có góc ma sát ( f )i ,lớp sét cát nâu có góc ma sát f = và lớp cuội sỏi, cát có góc ma sát f =
Bêtông mác 300 có Rn = 130 kg/cm2 =1300T/m2
Cốt chịu lực 20 25 AII có F = 98.17 cm2, Ra = 2400 kg/cm2 = 24000T/m2 Xác định sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : Xác định sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : a. PVLc = .(m1. m2. Rb . Fb + Ra . Fa) Trong đó :
- : hệ số uốn dọc = 1
- m1: hệ số điều kiện làm việc, do cọc đ-ợc nhồi bêtông theo ph-ơng đứng nên m1 = 0,85
- m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7
- Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 1.13 m2 - Rn : C-ờng độ chịu nén của bêtông cọc - Ra : C-ờng độ của thép chịu lực - Fa : Diện tích cốt thép chịu lực
π.1202
0,85 0, 7 . 0,130 . 2, 4 98.17 1000.5 4
c
PVL x x x (T)
Theo đất nền
Theo điều 10.7.3.2 sức kháng đỡ của cọc đ-ợc tính theo công thức sau:
QR= Qn= qpQp Víi Qp=qpAp; Trong đó:
Qp :Sức kháng đỡ mũi cọc
qp : Sức kháng đơn vị mũi cọc (Mpa)
qp : Hệ số sức kháng qp=0.5 (10.5.5.3) Ap : Diện tích mũi cọc (mm2)
Xác định sức kháng mũi cọc :
qp=3qu Ksp d (10.7.3.5) Trong đó :
Ksp : khả năng chịu tải không thứ nguyên.
d : hệ số chiều sâu không thứ nguyên.
d d d sp
s t D s K
300 1 10
) 3 (
(10.7.3.5-2)
d = 1+0,4. 3,4
S S
D H
qu : C-ờng độ chịu nén dọc trục trung bình của lõi đá (Mpa), qu = 26 Mpa Ksp : Hệ số khả năng chịu tải không thứ nguyên
Sd : Khoảng cách các đ-ờng nứt (mm).Lấy Sd = 400mm.
td : Chiều rộng các đ-ờng nứt (mm). Lấy td=6mm.
D : Chiều rộng cọc (mm); D=1200mm.
Hs : Chiều sâu chôn cọc trong hố đá(mm). HS = 1000mm.
Ds : Đ-ờng kính hố đá (mm). DS = 1600mm.
Tính đ-ợc : d =1.2857 KSP = 0.14
VËy qp = 3*26 *0.1421*1.2857=1Mp = 14.25T/m2
Sức chịu tải tính toán của cọc (tính theo công thức 10.7.3.2-1) là : QR = .Qn = qP.Ap = 0.5*1425*0.622*π=860(T)
Trong đó:
QR : Sức kháng tính toán của các cọc.
: Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc đ-ợc quy định trong bảng 10.5.5-3
As : Diện tích mặt cắt ngang của mũi cọc Xác định số l-ợng cọc khoan nhồi cho móng mố Mo
Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn c-ờng độ I là:
RĐáy đài =3020.8 T
Các cọc đ-ợc bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a 3d (d :
Đ-ờng kính cọc khoan nhồi). Ta có : Víi P =860 T
Vậy số l-ợng cọc sơ bộ là : nc =
P
R=2 3064.3 7.12
860 (cọc).
Với - Hệ số kinh nghiệm xét đến lực ngang và mômen =2
Dùng 8 cọc khoan nhồi 1.2m bố trí trên hình vẽ.
Hình 4.9. Mặt bằng móng mố M2