Bài giảng Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu: Chương 4 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển (P2)

Bài giảng "Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Chương 4: Tính toán mố trụ cầu (P2)" cung cấp cho người học các kiến thức về tính toán mũ mố, tường đỉnh, tường thân mố, tường cánh, bản quá độ. Mời các bạn cùng tham khảo.

Trang 1

Hà Nội, 8‐2013

Tính mố cầu (t.theo)

– Co ngót, từ biến của bê tông làm kết cấu nhịp (SH, CR)

• Tính lực dọc cầu tác dụng lên mố tương tự như đối với

nhiệt độ TU

– Tác động của gió (WS,WL)

Trước hết, cần phải căn

cứ vào bảng phân vùng

Trang 2

• VB= tốc độ gió giật cơ bản trong 3s với chu kỳ xuất hiện là

100 năm (chú ý, khi tính gió trong quá trình lắp ráp có thể

lấy 0.85 giá trị VB);

• S = hệ số điều chỉnh đối với khu đất chịu gió và cao độ mặt

cầu theo quy định trong bảng tra 3.8.1.1‐2

Trang 3

Tính tải trọng gió ngang trên kết cấu (WS)

Tải trọng gió ngang PD phải được lấy theo chiều tác dụng nằm ngang và

đặt tại trọng tâm của các phần diện tích chịu gió và được tính như sau:

PD= 0.0006V 2 AtCd≥ 1.8 At(KN) trong đó:

• V = tốc độ gió thiết kế tính theo phương trình 3.8.1.1‐1 (m/s)

• At= Diện tích của kết cấu hay cấu kiện cần tính tải trọng gió ngang (m 2 )

• Cd= Hệ số cản được quy định trong hình 3.8.1.2.1‐1

Trang 4

Tính tải trọng gió dọc trên kết cấu (WS)

Tải trọng gió dọc trên kết cấu được tính dựa trên quy định của điều

3.8.1.2.2 như sau:

Tính tải trọng gió trên xe cộ (WL)

Tải trọng gió dọc trên kết cấu được tính dựa trên quy định của điều

3.8.1.3. như sau:

Trang 5

Tính tải trọng gió theo phương thẳng đứng

Tải trọng gió theo phương thẳng đứng được tính dựa trên quy định của

điều 3.8.2. như sau.

Phải lấy tải trọng gió thẳng đứng Pv tác dụng vào trọng tâm của diện

tích thích hợp theo công thức:

Pv= 0.00045 V 2 Av (KN) Trong đó:

• V = tốc độ gió thiết kế tính theo phương trình 3.8.1.1‐1 (m/s)

• Av= Diện tích phẳng của mặt cầu hay cấu kiện cần tính tải trọng gió

thẳng đứng(m 2 )

Chú ý, chỉ tính tải trọng này cho các TTGH không liên quan đến gió lên

hoạt tải và chỉ tính khi lấy hướng gió vuông góc với trục dọc của cầu.

Phải đặt lực gió thẳng đứng cùng với lực gió nằm ngang theo quy định

theo điều 3.8.1.

Ví dụ: tính áp lực của gió

Tổng bề rộng cầu B = 12m; Chiều dài dầm L = 33m; Cầu được xây ở phân

vùng gió I, xa dân cư, thoáng không có cây cao. Gối trên mố là gối cố định

cao su cốt bản thép, tính áp lực gió truyền từ kết cấu nhịp xuống mố = ?

33m

Mố

Trang 7

– Điều 11.5.2: phải nghiên cứu sự chuyển dịch quá mức ở TTGH

sử dụng đối với các mố, tường chắn

– Điều 11.6.2: chuyển vị của mố và tường chắn ở TTGH sử dụng

• Chuyển vị và độ lún mố: xem phần móng (Chương 10 –

22TCN‐272‐05), các điều 10.6.2.2.3; 10.7.2.3 và 10.8.2.3

• Giới hạn đối với chuyển vị của tường chắn thông thường

được đề ra dựa trên chức năng và loại hình tường, tuổi thọ

dự kiến. Áp dụng các điều 10.6.2.2, 10.7.2.2 và 10.8.2.2 khi

thích hợp

– Lưu ý: AASHTO LRFD 1998 và 22TCN‐272‐05 quy định kiểm tra

ổn định tổng thể theo TTGH cường độ (điều 11.5.3)

Tuy nhiên, từ phiên bản AASHTO LRFD 2004 trở về sau lại quy

định việc kiểm tra ổn định tổng thể của nền đất ở TTGH sử

dụng (AASHTO 11.5.2)

• Ổn định tổng thể của nền đất (11.6.2.3)

Trang 8

Kiểm tra mố cầu (t.theo)

– Mất ổn định tổng thể của nền đất sau tường chắn:

– Theo điều (11.6.3) cần phải thiết kế các mố, tường chắn ở

TTGH cường độ cho các nội dung sau:

• Sức chịu tải của nền đất,

• Sự phá hoại do kéo tuột các

neo đất, cốt gia cường đất

• Sức chịu tải của các cấu kiện mố.

Trang 9

1.251.351.50

mố trên nền đất

Trang 10

Phân bố ứng suất tại đáy bệ

mố trên nền đá

0.9 1.00 1.50

Trang 11

 (1) Kiểm tra điều kiện chống lật

– Vị trí của trọng tâm phản lực nền được xác định bằng cách lấy

cân bằng mô men của các lực tác dụng lên bệ trụ. Ví dụ, sau

khi xác định được các tải trọng Mu, Vu, Hu theo TTGH–CĐ:

e

Mu, Vu, Hu C

B

C M e

N

 

Các điều kiện sau đây được dùng thay cho việc kiểm tra mômen

lật không vượt quá mômen chống lật (C11.6.3.3)

– Móng trên nền đất:

• Vị trí hợp lực của phản lực phải nằm

trong 1/2 bề rộng tính từ tim của

đáy bệ mố. Điểm lật giả thiết cách

Trang 12

 (2) Kiểm tra sức kháng đỡ của đất nền

– Công thức tổng quát:

Trong đó:

• qult= sức kháng ép mặt cực hạn của đất nền

• Ri= hệ số triết giảm do lực tác dụng nghiêng = (1 – Hn/Vn) 3

• Hn= lực ngang tác dụng tại đáy móng (chưa nhân hệ số)

• Vn= lực đứng tác dụng tại đáy móng (chưa nhân hệ số)

Trang 13

 (3) Kiểm tra sức kháng trượt

– Công thức tổng quát:

Trong đó:

• φs= hệ số sức kháng trượt (Bảng 10.5.5.1)

• Fru= lực ma sát = Nutan(δb) + caBe

• Nu= hợp lực theo phương đứng (đã nhân hệ số ở TTGHCĐ)

• δb= góc ma sát giữa đáy bệ móng và đất nền (độ)

• ca= lực dính

• Be= chiều dài có hiệu của bệ móng (phần chịu phản lực nền)

• Ph_i= tải trọng danh định theo phương ngang (gây trượt)

• γi= hệ số tải trọng tương ứngvới tải trọng Ph_i.

Trang 14

 (4) Kiểm tra cường độ của các cấu kiện

Trang 15

– Một số tiết diện cần kiểm tra ở TTGH cường độ:

B

D G

4

– Một số tiết diện cần kiểm tra ở TTGH cường độ:

Trang 16

– Một số dạng phá hoại của bệ mố (hoặc bệ trụ) trên nền đất

theo TTGH cường độ:

Phá hoại do uốn Phá hoại do cắt Phá hoại do vỡ neo bê tông

– Một số dạng phá hoại của bệ mố (hoặc bệ trụ) trên nền cọc

Phá hoại

do vỡ neo

bê tông

Trang 18

Ví dụ tính mố

Chú ý về góc ma sát 

trong phạm vi ví dụ này:

Ta chỉ xét ảnh hưởng của

ma sát giữa đất và thân

mố tới áp lực ngang do

đất đắp (áp lực P xiên

góc được tách ra 2

thành phần Pv và Ph).

Không xét ảnh hưởng

của ma sát giữa đất và

thân mố tới áp lực ngang

do tĩnh tải và hoạt tải

chất thêm (coi  = 0).

Trang 19

Ví dụ tính mố

Trang 21

Vu= 414.5kN Hu=75.88kN Mc=30.08kNm

C B/2 =

915mm

B/2 = 915mm

Tìm vị trí của trọng tâm phản lực nền “e”

Mc Mc kNm

N Vu kN

Trang 22

B/2 = 915mm

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	3,41 MB