XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN BỆ MÓNG : 1... XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU VÀ ĐẤT NỀN : 1.
Trang 1***********************************
- Khối lượng bêtông đá kê gối :
V =(6viên x 0,8 x 0,6 x 0,3) x 2 = 1,728 m3
- Khối lượng cốt thép đá kê gối :
tấn 0864 , 0 728 , 1 1000
50
Vậy khối lượng toàn trụ :
gcốt thep = 3,794 T + 12,49 T + 1,42 T + 0,0864 = 17,79 Tấn
gtc = (31,62 + 104,08 + 28,635 + 1,728) x 2,5 T/m3 = 166,063m3 x 2,5T/m3
= 415,16 Tấn
gtt = 415,16 Tấn x 1,1 = 456,673 Tấn
2 Trụ số 2 :
- Kích thước như hình vẽ
- Khối lượng bêtông xà mũ :
3 m
62 , 31 2 x 8 , 0 x 2
) 5 , 11 9 , 7 ( 2 7 m 0 5 , 11
- Khối lượng cốt thép xà mũ :
Tấn 974 , 3 m 62 , 31 x 1000
120
- Khối lượng bê tông thân trụ :
V = (0,82 x 3,14 + 5,9 x 1,6) x 5 = 57,248 m3
- Khối lượng thép thân trụ :
Tấn 87 , 6 248 , 57 x 1000
120
- Khối lượng bê tông bệ móng :
V = 1,5 x 2,3 x 8,3 = 28,635 m3
- Khối lượng thép bệ móng
Tấn 42 , 1 635 , 28 x 1000
50
- Khối lượng bê tông đá kê gối :
V = (6 viên x 0,8 x 0,6 x 0,3) x 2 = 1,728 m3
- Khối lượng thép đá kê gối
Tấn 0864 , 0 728 , 1 1000
50
Vậy khối lượng toàn trụ :
gcốt thép = 3,794 + 6,87 + 1,42 + 0,0864 = 12,17 Tấn
Trang 2gtc = (31,62 + 57,248 + 28,635 + 1,728) x 2,5 T/m3 = 119,231m3 x 2,5T/m3
= 298,08 Tấn
gtt = 298,08 Tấn x 1,1 = 327,89 Tấn
***************************
IV XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN BỆ MÓNG :
1 Tại mố MA và MB :
Đường ảnh hưởng của áp lực tác dụng lên mố MA và
MB :
****************
- Tải trọng do tỉnh tải kết cấu nhịp ở giai đoạn 1 :
mc
1
Với : G : Trọng lượng bản thân dầm và liên kết trên 1m dài
tấn 42896 ,
0 383 , 0 x 1000
120 m
/ T 383 , 0
gmc : Trọng lượng của lan can tay vịn, bản mặt cầu và các lớp mặt cầu trên 1m dài của dầm gmc = 1,5472 T/m
→ g1 0,428961,54721,97616T/m
→ A g1 1,97616.20,7.6 245,44Tấn
t
- Tải trọng do tỉnh tải giai đoạn 2, hoạt tải ốt và người đi bộ
ω η
+ ω µ
+ η + ω η
= +H g 2 (1 ).k 0,9 2 0,4
t 30
ng
Với : Hệ số vượt tải n = 1,5 ; g1 1,97616T/m, 20,7
+ Hệ số vượt tải ốt nh = 1,4 ; đoàn người nng = 1,4 + (1+µ) Hệ số xung kích : (1+µ) = 1,19
+ Ktd : Tải trọng tương đương của H30 có đỉnh ở đầu nhịp
Ktđ = 2,17144
→ Ang + H30 = 1,5 1,97616 20,7 6+2.1,4.1,19.2,17144 0,9 20,7 + 2.1,4.0,4.20,7
= 526,14 Tấn
- Tải trọng do tỉnh tải giai đoạn II và HK80
Tấn 77 , 451 7
, 20 672 , 3 1 , 1 6 7 , 20 97616 ,
1 5 , 1
K 1 , 1 g n
t 80
HK
= +
=
ω +
ω
=
Trang 3Với Ktđ : Tải trọng tương đương của xe HK80 có đỉnh ở đầu nhịp
Ktđ = 3,672 (Trong bảng 7 trang 125 và nội suy)
- Trọng lượng bản thân mố : gtt 118,129Tấn
mố=
Vậy tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mố :
Tấn 639 , 626 14
, 526 2
1 44 , 245 129 , 118
A 2
1 A g
A tt 1 ng H30
mố tt
= +
+
=
+ +
2 Tính cho trụ :
a) Trụ số 1 :
- Tỉnh tải giai đoạn 1: Thép dầm chính + Bản mặt cầu
Tấn 49 , 397 6
x 42 x , 1 ) 005 , 1 42896 ,
0 ( 2 2 1
6 x 42 x , 1 x ) g G ( 2 2
1
b 1
tt
tú
= +
=
+
=
- Tỉnh tải giai đoạn 2 : Gờ chắn bánh xe, lan can, tay vịn, lớp phủ mặt cầu :
Tấn 43 , 225
42 x 6 x , 1 1 , 1 ) 0245 , 0 05366 ,
0 464 , 0 ( 2 2 1
42 x 6 x , 1 x , 1 x ) g g g ( 2 2
1
gtt 2 p đv lc
tú
=
+ +
=
+ +
=
Vậy toàn bộ tỉnh tải cho nhịp 42m tác dụng lên trụ số 1
Tấn 92 , 622
Tấn 43 , 225 Tấn 49 , 397 g
g
t 1 tt t
tt
nh
=
+
= +
=
- Hoạt tải : Vẽ đah áp lực lên trụ T1
************
- Hoạt tải ốt H30 và đoàn người đi trên 2 lề của 2 nhịp :
ω +
ω β
µ +
=1,4(1 ).m .K 1,4.q 2T
1
Trong đó :
74 , 1 K
; 19 , 1 ) 1 ( m 3 5 , 1 2 T
m / T 4 , 0 q , 9 , 0 ,
2 m , 4 , 41
30 H
2 ng
0
=
= µ +
=
=
=
= β
=
= ω
T 57 , 285 4
, 41 3 4 , 0 4 , 1 4 , 41 74 1 9 , 0 2 19 , 1 4 , 1
Rtt
→
- Hoạt tải xe đặc biệt HK80 :
Tấn 35 , 88 4 , 41 94 , 1 1 , 1 K 1 , 1
Rtt HK80
Trang 4(Với ω = 41,4 ; KHK80 = 1,94)
- Tải trọng của Trụ T1 :
Tấn 673 , 456
gtt
trụ=
Vậy tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trụ T1 :
Tấn 163 , 1365 92
, 622 57 , 285 673 , 456
g R g
nh
tt 1
tt trụ
tt
trụ
= +
+
b) Trụ số 2 : Tính tương tự như trên ta có :
*****************************
- Tỉnh tải do nhịp 42m tác dụng lên trụ số 2 :
Tấn 92 , 622
gtt
nh =
- Hoạt tải của ốt và đoàn người tác dụng lên trụ số
2 :
Tấn 57 , 285
Rtt
1 =
- Trai trọng của trụ T2 :
Tấn 38 , 1236 57
, 285 92 , 622 89 , 327
R g g
û
tt nhû
tt trụ
tt trụ
= +
+
=
V XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU VÀ ĐẤT NỀN :
1 Theo vật liệu làm cọc : (Tương tự như phương
án 1)
PVL = 197,842 Tấn
2 Theo đất nền :
) R F l
u ( m 7 , 0
1
2 1
α α
=
Các thông số tương tự như phương án 1
Chiều dài cọc dự kiến là 11,5m, trong đó thân cọc chôn sâu vào đài là 0,15m; cốt thép ngàm vào đài là 0,55m Vậy chiều dài làm việc của cọc là l = 10,8m
Chia đất thành những lớp dày nhất có chiều dày li = 2m
Với lớp đất tại mặt phẳng mũi cọc là cát hạt nhỏ và khoảng cách từ mũi cọc đến mặt đất tính toán là lc = 10,8 + 1,2 = 12m
Tra bảng 5 - 6 và tính nội suy ta có : 2
i 272T/m
R =
Vậy : Pđn=0,7.1(1.1.1,4.38+1.0,1225.272)=60,564T
Tên
đất Độ sâu TB của lớp
đất Zi(m)
τi (T/m 2 ) li (m) τili
Trang 5Lớp 1 2,2 1,76 2 3,52
Lớp 2
hạt
∑ 38 a) Tính toán cho mố A :
Xác định số lượng cọc :
đn
tt
P
R
n=β
Trong đó :
β : Hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và mômen
Chọn : β = 1,4 + Rtt : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mố MA hay
MB là :
Rtt = 626,639 Tấn + Pđn : Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền :
Pđn = 60,564 T
cọc 14 chọn ,
cọc 87 , 13 564 , 60
639 , 626 4 , 1
→
Chọn số cọc cho mố MA là 14 cọc tiết diện 35 x 35cm, chiều dài cọc là 11,5m
b) Tính toán cho mố MB :
Tính toán hoàn toàn tương tự như mố A và ta cũng chọn được số cọc là n = 14 cọc
+ Sơ đồ bố trí mặt bằng móng cọc như sau :
*********************************
Sơ đồ mặt bằng bố trí cọc cho mố MA, MB
c) Tính toán số cọc trong móng cho trụ T1 :
- Xác định sức chịu tải của đất nền :
) R F l
u ( m 7 , 0
1
2 1
α α
=
Trong đó : m = 1, α1 = 1 ; α2 = 1; u = 1,4 ; α3 = 1 ; F = 0,1225 m2
Trang 6đất Độ sâu TB của lớp
đất Zi(m)
τi (T/m 2 ) li (m) τili
Lớp 2
hạt
Cát
Với lớp đất tại mặt phẳng mũi cọc là cát hạt thô và khoảng cách từ mũi cọc đến mặt đất tính toán là lc = 10,8 + 1,5 = 12,3m
Tra bảng 5 - 6 và tính nội suy ta có : 2
i 793T/m
R =
Vậy : Pđn=0,7.1(1.1.1,4.42,525+1.0,1225.793)=109,67T
Xác định số lượng cọc trong móng :
đn
tt
P
R
n=β
Với β = 1,4 ; Rtt = 456,673 tấn ; Pđn = 109,67 Tấn
83 , 5 67 , 109
673 , 456 4 , 1
Chọn số cọc cho móng trụ T1 là : 8 cọc có tiết diện
35 x 35cm, chiều dài cọc là 11,5m
Sơ đồ bố trí mặt bằng móng trụ T1 như sau :
*******************
Tính toán số cọc trong móng cho trụ T2 :
- Xác định sức chịu tải của đất nền :
) R F l
u ( m 7 , 0
1
2 1
α α
=
Trong đó : m = 1, α1 = 1 ; α2 = 1; u = 1,4 ; ; F = 0,1225 m 2
Trang 7đất Độ sâu TB của lớp
đất Zi(m)
τi (T/m 2 ) li (m) τili
Lớp 2
hạt
Cát
Với lớp đất tại mặt phẳng mũi cọc là cát hạt thô và khoảng cách từ mũi cọc đến mặt đất tính toán là lc = 10,8 + 1,5 = 12,3m
Tra bảng 5 - 6 và tính nội suy ta có : 2
i 793T/m
R =
Vậy : Pđn=0,7.1(1.1.1,4.43,7201+1.0,1225.793)=110,845T
Xác định số lượng cọc trong móng :
đn
tt
P
R
n=β
Với β = 1,4 ; Rtt = 327,89 tấn ; Pđn = 110,845 Tấn
15 , 4 845 , 110
89 , 327 4 , 1
Chọn số cọc cho móng trụ T2 là : 8 cọc có tiết diện
35 x 35cm, chiều dài cọc là 11,5m
Sơ đồ bố trí mặt bằng móng trụ T2 như sau :
*********************
Phương án 3 :
Cầu gồm 02 nhịp BTCT ứng suất trước 33m và 1 nhịp dầm thép 55m
I KHỐI LƯỢNG LAN CAN, TAY VỊN, GỜ CHẮN BÁNH XE, VÀ CÁC LỚP PHỦ MẶT CẦU :
1 Khối lượng lớp phủ mặt cầu cho 1 nhịp 33m : (Tính tương tự như phương án 1)
gp = 91,839 Tấn
2 Khối lượng đá vỉa cho 1 nhịp 33m :
Trang 8gh = 10,09 Tấn + Khối lượng cốt thép đá vỉa :
glc = 0,242 Tấn
3 Khối lượng lan can vịn cho 1 nhịp :
glc = 4,853 Tấn
4 Khối lượng cốt thép trong lan can :
gbtlc = 0,116 Tấn
II TÍNH KHỐI LƯỢNG CHO DẦM BTCT ỨNG SUẤT : B = 33m
1 Mặt cắt :
- Mômen nhịp cầu có 6 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2 mét, mỗi nhịp 33m có 3 dầm ngang (ở 2 đầu gối và ở giữa nhịp) các phiến dầm chủ có tiết diện chữ T, cao 1,7 mét, bề rộng cánh
a) Khối lượng BT cho một dầm 33m : V = 24,2154m3 Trọng lượng của 6 dầm 33 là : gdc = 363,231 tấn
b) Khối lượng BT cho một dầm ngang : V = 3,315m3 Trọng lượng của 3 dầm ngang (ở 2 đầu dầm và ở giữa nhịp)
gdn = 24,863 tấn c) Khối lượng cốt thép dầm dọc và dầm ngang tính cho 1 nhịp 33m
gctdầm = 26,39m3 Vậy tổng khối lượng cốt thép kết cấu cho 1 nhịp 33m là :
gcốt thép = 0,242T + 0,116T + 26,39T = 26,748 Tấn
Tấn 1 , 581 Tấn 876 , 494 x 1 , 1 g
Tấn 876 , 494
Tấn 839 , 91 Tấn 09 , 10 853 , 4 863 , 24 Tấn 231 , 363
g g g g g g
tt
nhịp
p đv lc dn dc
tc
nhịp
=
=
=
+ + + +
=
III TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CHO MỐ MA VÀ MB :
(Tính toán tương tự như phương án 1)
- Khối lượng BT mũ mố : V1 = 37,08m3
- Khối lượng cốt thép trong xà mũ : g1 = 4,45 tấn
- Khối lượng BT đá kê gối : V2 = 0,864m3
- Khối lượng cốt thép trong đà kê gối : g2 = 0,0504 tấn
- Khối lượng BT tường trước : V3 = 0,782m3
- Khối lượng cốt thép trong tường trước : g3 = 0,0391tấn
Trang 9- Khối lượng BT tường cánh : V4 = 4,23m3
- Khối lượng cốt thép tường cánh : g4 = 0,2115tấn
Vậy khốilượng cốt thép toàn mố :
Tấn 751 , 4
2115 , 0 0391 , 0 0504 , 0 45 , 4
g g g g
mố
+ Khối lượng bê tông toàn mố :
Tấn 129 , 118 39 , 107 x 1 , 1 g
Tấn 39 , 107
g
tt
m
tc
m
=
=
=
IV TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG TRỤ :
+ Trụ số 1 : (Tính tương tự như phương án 1 : trụ
số 1)
- Khối lượng BT xà mũ : V = 31,6m3
- Khối lượng cốt thép xà mũ : g = 3,792 tấn
- Khối lượng BT thân trụ : V = 99,79m3
- Khối lượng cốt thép thân trụ : g = 11,98 tấn
- Khối lượng BT bệ móng : V = 32,4m3
- Khối lượng cốt thép bệ móng : g = 1,62 tấn
- Khối lượng BT đá kê gối : V = 1,728m3
- Khối lượng cốt thép đá kê gối : g = 0,0864 tấn Vậy khốilượng cốt thép toàn trụ T1 :
gcốt thép = 17,4784 Tấn
gtc = 413,795 Tấn
gtt = 455,175 Tấn
+ Trụ số 2 : (Tính tương tự như phương án 1 : trụ
số 3)
- Khối lượng BT xà mũ : V = 31,6m3
- Khối lượng cốt thép xà mũ : g = 3,792 tấn
- Khối lượng BT thân trụ : V = 54,848m3
- Khối lượng cốt thép thân trụ : g = 6,582 tấn
- Khối lượng BT bệ móng : V = 32,4m3
- Khối lượng cốt thép bệ móng : g = 1,62 tấn
- Khối lượng BT đá kê gối : V = 1,728m3
- Khối lượng cốt thép đá kê gối : g = 0,0864 tấn Vậy khốilượng cốt thép toàn trụ T2 :
gcốt thép = 12,084 Tấn
gtc = 301,44 Tấn
Trang 10gtt = 331,584 Tấn
V TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CHO DÀN 55m :
**********************
- Khối lượng bêtông trong dàn :
V =(8 x 0,15 + 2x 1,5 x 0,13) x 55 = 82,5 m3
- Khối lượng cốt thép trong bê tông dàn :
Tấn 85 , 14 5 , 82 x 1000
180
-Trọng lượng bê tông trong dàn 55m :
gb = 82,5m3 x 2,5T/m3 = 206,25 Tấn
- Xác định trọng lượng dàn thép 55m :
Một cách gần đúng ta áp dụng công thức tính trọng lượng dàn thép của giáo sư NSStre - let - Ski
L L B )
1 ( n R
B g n A k n g
t
mc t o
h d
β +
− γ
+
=
Trong đó : nh, nt : Hệ số vượt tải của hoạt tải nh = 1,4 ;
nt = 1,2
γ : Trọng lượng riêng của dàn thép γ = 7,85 (T/m3)
L : Chiều dài nhịp tính toán của dàn thép L = 55m
R : Cường độ tính toán của thép, R = 19000 T/m2
A,B : Các đặc trưng trọng lượng tùy theo kết cấu của nhịp khác nhau A,B=3,5
β : Hệ số xét đến trọng lượng hệ liên kết β = 0,1 -0,12
Chọn β = 0,12
gmc : Trọng lượng của lớp mặt đường, bản BTCT mặt cầu của làn xe chạy và đường người đi :
- Trọng lượng lớp mặt đường và bản BTCT phần xe chạy :
g1 = 0,15m 2,5T/m3+0,075m.2,3T/m3 = 0,55 T/m2
Với : 0,15 : Bề dày của Bản BTCT mặt cầu
2,5T/m3 : Dung trọng của BTCT 2,3T/m3 : Dung trọng của lớp phủ mặt đường cầu 0,075m : Bề dày trung bình của lớp phủ mặt đường cầu
- Trọng lượng của phần đường người đi :
g1 = 0,1m 2,5T/m3+0,06m.2,3T/m3 = 0,39 T/m2
Trang 11Với : 0,1m : Bề dày của Bản BTCT đường người đi
0,06m : Bề dày trung bình của lớp phủ mặt đường người đi
m / T 53 , 3
) 2 75 , 1 05 , 0 2 , 9 05 , 0 2 75 , 1 39 , 0 2 , 9 55 , 0 (
2
1
gmc
=
+ +
+
=
Với : 0,05 T/m : Trọng lượng thép khung dầm mặt cầu
- K0 : Tải trọng tương đương của các hoạt tải :
+ H30 + người : K0 =(1+µ).K0 , 25.β0.ηH 30+0,4.ηng
K0 =K0 , 25.ηHK 80
Với : 1,162; 0,9(2lànxe)
55 5 , 37
15 1
+ +
= µ +
K0,25 : Tải trọng tương đương có đỉnh đặt ở 1/4 nhịp Tra bảng ta có : KH30 = 1,77 T/m ; KHk80 =2,8085 T/m
Ta tính hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy :
Só đồ tính toán
*************************
