Tính toán Thiết kế trụ cầu

Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu Tính toán Thiết kế trụ cầu

+82.94 +83.64 +84.34 +85.44

9500 150

Hình 5.1 mặt chính trụ

* Bệ trụ sử dụng BT loại D có :

-Cốt thép thường (Theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2008)

+Tĩnh tải kết cấu phần dưới

-Tĩnh tải tiêu chuẩn bản thân trụ tính theo công thức: P = V • g

Bảng tổng hợp nội lực do trọng lượng bản thân trụ tại các mặt cắt

Tải

Tung độ DAH

Tải trọng

Phản lực

Mômen My

5.1.2.3 Tải trọng người đi bộ

Trường hợp người đi trên cả hai lề trên cả hai nhịp

Bề rộng đường người đi

Phản lực gối do tải trọng người đi

Chiều cao toàn bộ

kết

cấu

trên

Chiều cao lan can hlc 0.426

Khoảng cách từ đáy dầm đến trọng tâm

chắ

gió ủakết cấu phầntrên

Chiều cao thân trụ (phần

trên

bệ

trụ

PD = 0.0006•V2•At•Cd >1.8•At (kN)

tác dụng

b = Chiều rộng toàn bộ của cầu giữa các bề mặt lan can:8500.000 mm

d = Chiều cao KCPT bao gồm cả lan can đặc nếu có :162.000 mm

m 2 kN kN kN m m m m Kết cấu

d.Tải trọng gió dọc với vận tốc gió 25m/s

Tải trọng gió dọc lấy bằng 0.25 lần tải trọng gió ngang tương ứng

060 7.060

Tải trọng gió tác động lên xe cộ(WL)

( Xét với tổ hợp tải trọng Cường độ III )

a Tải trọng gió ngang

5.1.2.7.1 Áp lực dòng chảy theo phươngdọc

nước chảy (MPa)

= 1.000m

5.1.2.7.2 Áp lực dòng chảy theo phương

m xe nằm ngang cách phía trên mặt đường khoảng cách

5.1.2.8 Tính toán động đất

Áp lực đất theo phương thẳng đứng: EV=546.782 kN

5.1.2.10 Tính toán hệ số phân bố tải trọng

Hệ số phân bố mômen cho hoạt tải

Đối với dầm giữa: Ki = 0.075 + (S/2900)0.6•(S/L)0.2•(Kg/L•ts3)0.1

Khoảng cách các dầm S=2400.000mm

Khẩu độ tính toán của dầm L=14400.000 mm

Chiều dày bản bê tông ts=200.000 mm

Tỷ số modul đàn hồi của bê tông bản và bê tông dầm :n= 1.080

Mô men quán tính dầm I=3.56E+10 mm4

Diện tích tiết diện dầm Ac=3.23E+5 mm4

Tham số độ cứng dọc Kg = n(I + A.eg2)=9.316E+10 mm4

 K i = 0.686

Đối với dầm biên K i = e.•K i giữa

e :Hệ số điều chỉnh e=0.77+de/2800 e = 0.824

de :Khoảng cách tim bản bụng dầm biên với mép bó vỉa de =150000 mm

Hệ số phân bố lực cắt cho hoạt tải

Đối với dầm giữa K i = 0.2 + (S/3600) - (S/10700) 2

 K i = 0.816

Đối với dầm biên Ki = e•Ki giữa

e : Hệ số điều chỉnh e=0.77+de/3000 e = 0.650

 K i = 0.531

5.1.3.Tính duyệt theo các trạng thái giới hạn :

100 14x200=2800 200 B2-D22-200

B5-D16-200 T3-D12

A B

Bảng tổ hợp tải trọng tới mặt cắt A-A

• Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu

• Kiểm tra khả năng chịu lực M r > M u Đạt

Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu

• Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu r 0.03•f'min >

c/f'y Đạt

Kiểm tra mômen nứt

Kiểm tra lượng cốt thép tối đa

• Kiểm tra lượng cốt thép tối đa c/de < 0.42 Đạt

• Bề rộng bản bụng hữu hiệu trong chiều cao

• Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo

- Chiều cao có hiệu của mặt cắt :d' = 1.18 m

-Chiều dày lớp phủ bê tông : d'c = 0.1 m

+Bảng tổ hợp tải trọng tới mặt cắt I-I :

Tảitrọngthẳngđứng

Dọccầu

Ngangcầu

+ Tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén uốn

-Tổ hợp dùng để kiểm tra là Cường độ I:N= 5938.04 Kn

-Kiểm tra điều kiện uốn 2 chiều:

.Nếu Pu > 0.1•F•f'c•Ag thì kiểm tra theo điều kiện: 1/Prxy = 1/Prx + 1/Pry - 1/f•Po (1)

.:Nếu Pu < 0.1•F•f'c•Ag thì kiểm tra theo điều kiện: Mux/Mrx + Muy/Mry < 1.0 (2)

.Hệ số sức kháng đối với cấu kiện chịu nén dọc trục F = 0.75

.Diện tích mặt cắt nguyên Ag = 4.62 m

.Lực dọc trục tính toán lớn nhất Pu = 5938.0 Kn

0.1•F•f'c•Ag= 10394 Kn Vậy tiến hành kiểm toán theo công thức (2)

Trong đó :

+ Xác định khả năng chịu lực của thân trụ theo các hướng

Các dữ liệu CT Ngang

cầu

Dọc cầu

Đơn vị

• Hệ số chiều dài hữu hiệu: Trụ không

• Chiều dày bản cánh chịu nén hf - - mm

• Chiều dày khối ứng suất tương đương =

• Mô men quán tính của cốt thép dọc

A < 1Cường

n vị

• Bề rộng bản bụng hữu hiệu trong chiều

• Góc nghiêng của cốt thép ngang với trục

• Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt

Đơn vị +Tổ hợp tải trọng dùng kiểm tra:

• Khoảng cách từ mặt chịu nén đến trọng tâm cốt

• Kiểm tra :f s < 0.6•f y Đạt Đạt

5.1.3.3 M t c t nh móngặt cắt đỉnh móng ắt của thân trụ đỉnh móng

Quy đổi mặt cắt ngang

về hình chữ nhật có

mô men quán tính

- Bề rộng mặt cắt : b, bw= 4.20 m

- Chiều cao mặt cắt : h = 1.8 m

- Chiều cao có hiệu của mặt cắt :d = 1.70 m

-Chiều dày lớp phủ bê tông : dc = 0.1 m

+Bảng tổ hợp tải trọng tới mặt cắt đỉnh móng :

Tảitrọngthẳngđứng

Dọccầu

Ngangcầu

Đặc biệt

+ Tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén uốn

-Tổ hợp dùng để kiểm tra là Cường độ I:N= 7612.34 kN

-Kiểm tra điều kiện uốn 2 chiều:

.Nếu Pu > 0.1•F•f'c•Ag thì kiểm tra theo điều kiện: 1/Prxy = 1/Prx + 1/Pry - 1/f•Po (1)

.:Nếu Pu < 0.1•F•f'c•Ag thì kiểm tra theo điều kiện: Mux/Mrx + Muy/Mry < 1.0 (2)

.Hệ số sức kháng đối với cấu kiện chịu nén dọc trục F = 0.75

.Diện tích mặt cắt nguyên Ag = 7.54 m2

.Lực dọc trục tính toán lớn nhất Pu = 7612.3 kN

0.1•F•f'c•Ag= 16969 kN Vậy tiến hành kiểm toán theo công thức (2)

Trong đó :

+ Xác định khả năng chịu lực của thân trụ theo các hướng

• Hệ số chiều dài hữu hiệu: Trụ không

• Chiều dày khối ứng suất tương đương

• Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt

• Sức kháng uốn tính toán Mr 17735.04 16271.54 kN.m

Xét đến hiệu ứng độ mảnh của trụ Không Có

• Mô men quán tính của cốt thép dọc

A < 1Cườn

• Bề rộng bản bụng hữu hiệu trong chiều

• Góc nghiêng của cốt thép ngang với trục

• Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt

• Khoảng cách từ mặt chịu nén đến trọng tâm cốt

+Dữ liệu ban đầu

+Bảng tạo độ vị trí cọc đáy bệ

Tên

cọc

Toạ độ X

Toạ độ Y

Góc đứng

Góc bằng

Đặcbiệt 2

+Kiểm tra sức kháng của bệ cọc chịu tác động một hướng

Các dữ liệu CT MC I-I MC

II-II

Đơn vị

• Chiều dày khối ứng suất tương

• Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu

• Tỷ lệ giữa thép chịu kéo và

• Kiểm tra lượng cốt thép tối

thiểu:

r min > 0.03•f'c/fy

Kiểm tra lượng cốt thép tối đa

• Góc nghiêng của ứng suất nén

• Góc nghiêng của cốt thép

• Hệ số chỉ khả năng của bê tông

• Tỉ số cạnh dài trên cạnh ngắn của diện tích truyền

5.1.4.Khả năng chịu tải của cọc:

5.1.4.1 S li u tính toánố liệu tính toán ệu tính toán

Mô đun đàn hồi bê tông cọc Ec = 28592 MPa

5.1.4.2 Tính toán độ lún của phần cọc ngàm trong đá

+ Co ngắn đàn hồi của cọc khoan

pe = (Pi).Hs/(Asoc.Ec)

Asoc : Diện tích mặt cắt ngang hố đá

+ Độ lún của đáy cọc khoan

pbase = (PP i).Ip/(Ds.Er)

0.34

( 1)

C.10.8.3.5-Er = Ke*Ei

5.1.4.3 S c ch u t i c a thân c cứt ịnh sơ bộ kích thước ải trọng gió ngang ủa thân trụ ọng gió ngang

1086.84Tấn

5.1.4.4 Sức chịu tải tại mũi cọc

qP = 3.qu.Ksp.d

5.1.4.5 Khả năng chịu lực của cọc (được tính theo sức chịu tải thân cọc )

+ Chưa kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc

QR = qp•Qp hoặc QR = qs•Qs = 5864.0 kN = 597.76 T với qp= 0.50

+ Kể đến sự làm việc của nhóm cọc

QR = . qp•Qp hoặc QR =.qs•Qs = 4104.8 kN = 418.43 T với qs= 0.55 và .Theo đất nền :QR = .qp•Qp hoặc QR

=qs•Qs

5.1.4.6 Kiểm toán khả năng chịu lực dọc trục của cọc theo đất nền

+ Kiểm toán :

-Trọng lượng cọc :W=250.3 (kN)

5.1.4.7 Ki m toán kh n ng ch u l c d c tr c c a c c theo v t li uểm tra nứt ải trọng gió ngang ăng chịu cắt của thân trụ ịnh sơ bộ kích thước ực dọc trục của cọc theo vật liệu ọng gió ngang ụ ủa thân trụ ọng gió ngang ật liệu ệu tính toán

631.5367 T= 6195.375 kN

Trong đó:

Hệ số điều kiện làm việc: m1 =0.85

Hệ số làm việc kể đế phương pháp thi công(khi thi công với vữa bentonit thì) m2=0.7Diện tích mặt cắt ngang của cọc ;Ab =0.785398 m2 diện tích các thanh cốt thép trên MCN cọc:At =0.007854 m2

1 2

(chọn đk cốt thep: d = 25

mm)

(chon số thanh cốt thép

la :16)

Cường độ chịu nén của bê tông :Rb= 1150.0 T/m2

Rt : Cường độ chịu nén của thép =24000 T/m2

-Mố cầu: Mố đặc bê tông cốt thép

-Mố kiểu chữ U bằng BTCT trên nền móng cọc khoan nhồi

-Cọc khoan nhồi bê tông cốt thép có đường kính 1m,mè M1 vµ mè M2 bè trÝ 5 cäc, chiÒu

5.2.2 Kích thước tính toán

1500 4000

+83.85

+84.34 +85.86

1000

7000 7200

1000 5000

Ø1000

7000

Hình 4.9: Mặt băng hố móng

Chi tiÕt "A"

Hình 4.10: Cấu tạo bản dẫn

50 300 50 400

( Tû lÖ : 1/50 )

Bè trÝ cèt thÐp b¶n dÉn

Q2-D20-200 Q5-D16-200

Hình 4.11: Cốt thép bản dẫn

5.2.3 Vật liệu kết cấu

+Bê tông mố:

+Cốt thép thường:Theo TCVN 1651-2008

5.2.4 Vật liệu đắp sau mố

+Góc ma sát trong giữa mố và đất đắp: d=20.0º

+Góc của đất đắp theo phương ngang: b=0.00º

+Góc của đất đắp sau tường theo phương thẳng đứng: q=90.00º

+Góc ma sát trong của đất đắp :q=30.00º

5.2.5 Bảng tổng hợp khối lượng cho mố

§ êng kÝnh Sè thanh ChiÒu dµi Träng l îng

d¹ng thanh

KÝch th íc thanh H¹ng môc

§ êng kÝnh Sè thanh ChiÒu dµi Träng l îng