01 TM BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35)

BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35) LOAI XIEN

CÔNG TRÌNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG VÀ CẦU VÀM TƯ

HẠNG MỤC: CỐNG HỘP XIÊN 2x3x3 (KM3+839)

I CƠ SỞ TÍNH TOÁN

I.1 TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Tiêu chu ẩ n thi ế t k ế c ầ u: 22TCN 272-05, TCVN11823-2017

- Ho ạ t t ả i thi ế t k ế HL93, t ươ ng đươ ng v ớ i xe t ả i 32.5T

- Quy trình thi ế t k ế công trình và thi ế t b ị ph ụ tr ợ thi công c ầ u: 22TCN 200-1989

- Báo cáo kh ả o sát đị a ch ấ t công trình

I.2 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO

C ườ ng độ c ố t thép th ườ ng (theo tiêu chu ẩ n TCVN 1651-2008)

+ Thanh tròn tr ơ n (CB 240T) fpy = 240 Mpa

+ Thanh có g ờ (CB 400V) fpy = 400 Mpa

III TẢI TỌNG TÁC DỤNG

- Tãi tr ọ ng tác d ụ ng đượ c tính cho d ả i L =1 m

1 Tải trọng bản thân DC.

- T ĩ nh tãi các b ộ ph ậ n k ế t c ấ u đượ c ph ầ n m ề m Midas Civil t ự độ ng tính toán

2 Tải trọng gờ lan can + lan can.

H: chi ề u cao tính toán c ủ a n ướ c (m)

- Áp lực nước ngầm tác dụng lên vách và bản đáy:

N2

C

C

4 Áp lưc đất ngang tác dụng lên vách EH. H tk = 34.45 m

6.1.2 chiều dài phân bố hoạt tải qua đất đắp (TCVN 11823-2017 - 3.6.1.2.6.2)

V ớ i P ho ạ t t ả i đặ t trên m ặ t đườ ng t ấ t c ả các bánh xe t ươ ng tác

Theo đ i ề u 6.1.6.2.1 thì ho ạ t t ả i c ầ n đượ c t ă ng 1 h ệ s ố phân b ố ho ạ t t ả i LLDF.

H ệ s ố chi ế t gi ả m áp l ự c đấ t khi có b ả n quá độ

Chi ề u cao đấ t t ươ ng đươ ng cho t ả i tr ọ ng đườ ng ô tô, h eq có th ể l ấ y t ừ B ả ng 3.11.6.2-1

Đố i v ớ i chi ề u cao t ườ ng trung gian ph ả i dùng n ộ i suy tuy ế n tính

Chi ề u cao t ườ ng

Chi ề u cao t ừ g ờ kê b ả n quá độ đế n m ặ t đườ ng 1.09 m

T ả i tr ọ ng phân b ố theo b ề r ộ ng "b" c ủ a b ả n quá độ l = 5.00 m

T ĩ nh t ả i do b ả n quá độ truy ề n xu ố ng vai kê

Ph ả n l ự c (kN/m)

+ L ớ p ph ủ trên b ả n quá độ , DW bq đ= (d-h)lgad /2 46.41

65.16

9,MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

Mô hình phân tích t ổ ng th ể c ủ a k ế t c ấ u c ố ng đượ c mô hình 3D t ừ các ph ầ n t ử d ạ ng t ấ m

t ươ ng tác v ớ i đấ t n ề n Thay đấ t n ề n b ằ ng các liên k ế t đ àn h ồ i t ạ i các đ i ể m sao cho phù h ợ p v ớ i s ự thay đổ i

Góc n ộ i ma sát ( độ )

Độ dày (m)

Dung tr ọ ng

ướ t g (kN/m3)

Khi ho ạ t t ả i đứ ng sau trong ph ạ m vi b ằ ng chi ề u cao t ườ ng ch ắ n, tác d ụ ng c ủ a ho ạ t t ả i có th ể thay b ằ ng

l ớ p đấ t t ươ ng đươ ng

Độ s ệ t B (Sét)

2.4 Áp lực đất theo phương ngang ngang (EH)

2.5 Áp lực đất theo phương đứng (EV)

2.6 Hoạt tải (LL)

Lực cắt V yy (Hướng ngang cống)

c Bản vách

Moment M xx (Hướng ngang cống)

Moment Myy (Hướng đứng cống)

343.98

-56.34

52.31

Lực cắt V xx

Lực cắt V YY

Lực dọc F xx

-192.63 138.11

-522.1

TRẠNG THÁI SỬ DỤNG

d Tường cánh

Moment M xx

Moment M xx (H ướ ng d ọ c c ố ng)

-36.62 -42.04

PHƯƠNG NGANG CỐNG PHƯƠNG DỌC CỐNG (ĐỨNG)

Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật

- Mô đun đàn hồi của thép thường Es = 200000 MPa

- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông fr = 0.63√f'c = 3.45 MPa

3 Ki ểm tra kết cấu

3.1 Ki ểm tra cấu kiện chịu uốn

Mr = jf Mn = jf [ As fy (ds - a/2) ] > Mu P5-7.3.2.1

Ký hi ệu Giá trị Đơn vị

a Ki ểm tra khả năng chịu uốn

Đường kính thép chịu kéo

ều cao chịu nén quy đổi của tiết diện β

- Mô men kháng uốn của tiết diện Mr 166,736,878 Nmm

- Mô men uốn tác dụng lên kết cấu Mu 109,950,000 Nmm

b Ki ểm tra hàm lượng thép tối thiểu

- Mô men kháng uốn của tiết diện Sc = bh2/6 Sc 26666667 mm3

- Momen gây nứt Mcr = γ1γ3Scfr Mcr 98642641.72 Nmm

3.2 Ki ểm tra cấu kiện chịu nứt

- Mô men quán tính tiết diện chưa nứt Ix 5333333333 mm4

- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo y1 75 mm

- Chiều cao từ trọng tâm thép tổng đến mép nén ds 325 mm

- Mô men quán tính tiết diện nứt Icr = bx3/3 + nAs(ds - x)2 Icr 764900183 mm4

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn

- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn

- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5φvVc 0.5φvVc 64116 N

- Diện tích thép ngang tối thiểu Avmin = 0.083sqrt(f'c)bv•s/fy Avmin 271 mm2

- Tính toán giá trị ứng suất cắt trong bê tông và f'c vu/f'c 0.088

ức kháng xoắn tính toán Tr φv n r

Ki ểm toán cốt thép dọc

Kiểm tra cốt thép dọc theo công thức 8.3.6.3

(Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ ≤ As•fy

+ VT = (Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ 272302 N

Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật

- Mô đun đàn hồi của thép thường Es = 200000MPa

- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông fr = 0.63√f'c= 3.45MPa

- Mô đun đàn hồi của bê tông = 28110.91MPa

3 Ki ểm tra kết cấu

3.1 Ki ểm tra cấu kiện chịu uốn

Mr = jf Mn = jf [ As fy (ds - a/2) ] > Mu P5-7.3.2.1

Ký hi ệu Giá trị Đơn vị

a Ki ểm tra khả năng chịu uốn

Đường kính thép chịu kéo

TTGH

Ec = 0.0017Wc

2

f'c 0.33

ều cao chịu nén quy đổi của tiết diện β

- Mô men kháng uốn của tiết diện Mr 255,106,746 Nmm

- Mô men uốn tác dụng lên kết cấu Mu 154,330,000 Nmm

b Ki ểm tra hàm lượng thép tối thiểu

- Mô men kháng uốn của tiết diện Sc = bh2/6 Sc 26666667 mm3

- Momen gây nứt Mcr = γ1γ3Scfr Mcr 98642641.72 Nmm

3.2 Ki ểm tra cấu kiện chịu nứt

- Mô men quán tính tiết diện chưa nứt Ix 5333333333 mm4

- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo y1 75 mm

- Diện tích cốt thép chịu kéo ngoài cùng A1 2199 mm2

- Chiều cao từ trọng tâm thép tổng đến mép nén ds 325 mm

- Mô men quán tính tiết diện nứt Icr = bx3/3 + nAs(ds - x)2 Icr 1105130970 mm4

- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo cho phép fsa = 0.6fy fsa 252 MPa

- Điều kiện làm việc kết cấu

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn

- Khoảng cách bước thép bố trí

- Ứng suất trong cốt thép mép ngoài cùng fss = Ms(ds - x)n/Icr

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn

- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén

- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5φvVc 0.5φvVc 62782 N

- Diện tích thép ngang tối thiểu Avmin = 0.083sqrt(f'c)bv•s/fy Avmin 271 mm2

- So sánh hàm lượng thép ngang (Av, Avmin) Đủ

- Tính toán giá trị ứng suất cắt trong bê tông và f'c vu/f'c 0.122

- Sức kháng cắt của bê tông Vc = 0.083β sqrt(f'c)bvdv Vc 139515 N

ức kháng xoắn tính toán Tr φv n r

Ki ểm toán cốt thép dọc

Kiểm tra cốt thép dọc theo công thức 8.3.6.3

(Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ ≤ As•fy

+ VT = (Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ 670164 N

Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật

- Mô đun đàn hồi của thép thường Es = 200000 MPa

- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông fr = 0.63√f'c= 3.45 MPa

3 Ki ểm tra kết cấu

3.1 Ki ểm tra cấu kiện chịu uốn

Mr = jf Mn = jf [ As fy (ds - a/2) ] > Mu P5-7.3.2.1

Ký hi ệu Giá trị Đơn vị

a Ki ểm tra khả năng chịu uốn

Đường kính thép chịu kéo

TTGH

Ec = 0.0017Wc

2

f'c 0.33

ều cao chịu nén quy đổi của tiết diện β

- Mô men kháng uốn của tiết diện Mr 128,764,429 Nmm

- Mô men uốn tác dụng lên kết cấu Mu 52,310,000 Nmm

b Ki ểm tra hàm lượng thép tối thiểu

- Mô men kháng uốn của tiết diện Sc = bh2/6 Sc 26666667 mm3

- Momen gây nứt Mcr = γ1γ3Scfr Mcr 98642641.72 Nmm

3.2 Ki ểm tra cấu kiện chịu nứt

- Mô men quán tính tiết diện chưa nứt Ix 5333333333 mm4

- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo y1 75 mm

- Chiều cao từ trọng tâm thép tổng đến mép nén ds 325 mm

- Mô men quán tính tiết diện nứt Icr = bx3/3 + nAs(ds - x)2 Icr 609257395 mm4

- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo cho phép fsa = 0.6fy fsa 252 MPa

- Điều kiện làm việc kết cấu

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn

- Khoảng cách bước thép bố trí

- Ứng suất trong cốt thép mép ngoài cùng fss = Ms(ds - x)n/Icr

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn

- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén

- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5φvVc 0.5φvVc 64671 N

- Diện tích thép ngang tối thiểu Avmin = 0.083sqrt(f'c)bv•s/fy Avmin 271 mm2

- So sánh hàm lượng thép ngang (Av, Avmin) Đủ

- Tính toán giá trị ứng suất cắt trong bê tông và f'c vu/f'c 0.096

- Sức kháng cắt của bê tông Vc = 0.083β sqrt(f'c)bvdv Vc 143714 N

ức kháng xoắn tính toán Tr φv n r

Ki ểm toán cốt thép dọc

Kiểm tra cốt thép dọc theo công thức 8.3.5

(Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + (Vu/φv - 0.5Vs)cotgθ ≤ As•fy

+ VT = (Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + (Vu/φv - 0.5Vs)cotgθ 113047 N

Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật

- Mô đun đàn hồi của thép thường Es = 200000 MPa

- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông fr = 0.63√f'c= 3.45 MPa

3 Ki ểm tra kết cấu

3.1 Ki ểm tra cấu kiện chịu uốn

Mr = jf Mn = jf [ As fy (ds - a/2) ] > Mu P5-7.3.2.1

Ký hi ệu Giá trị Đơn vị

a Ki ểm tra khả năng chịu uốn

Đường kính thép chịu kéo

TTGH

Ec = 0.0017Wc

2

f'c 0.33

ều cao chịu nén quy đổi của tiết diện β

- Mô men kháng uốn của tiết diện Mr 128,764,429 Nmm

- Mô men uốn tác dụng lên kết cấu Mu 52,980,000 Nmm

b Ki ểm tra hàm lượng thép tối thiểu

- Mô men kháng uốn của tiết diện Sc = bh2/6 Sc 26666667 mm3

- Momen gây nứt Mcr = γ1γ3Scfr Mcr 98642641.72 Nmm

3.2 Ki ểm tra cấu kiện chịu nứt

- Mô men quán tính tiết diện chưa nứt Ix 5333333333 mm4

- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo y1 75 mm

- Chiều cao từ trọng tâm thép tổng đến mép nén ds 325 mm

- Mô men quán tính tiết diện nứt Icr = bx3/3 + nAs(ds - x)2 Icr 609257395 mm4

- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo cho phép fsa = 0.6fy fsa 252 MPa

- Điều kiện làm việc kết cấu

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn

- Khoảng cách bước thép bố trí

- Ứng suất trong cốt thép mép ngoài cùng fss = Ms(ds - x)n/Icr

- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn

- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén

- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5φvVc 0.5φvVc 64671 N

- Sức kháng cắt của bê tông Vc = 0.083β sqrt(f'c)bvdv Vc 143714 N

Ki ểm toán kháng xoắn

+ Diện tích bao bọc chu vi ngoài của tiết diện Acp 400000 mm2

ạng mục

ểm tra cốt thép dọc theo công thức 8.3.6.3

(Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ ≤ As•fy

+ VT = (Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ 189671 N

CÔNG TRÌNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG VÀ CẦU VÀM TƯ

I CƠ SỞ TÍNH TOÁN

I.1 TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu: 22TCN 272-05, TCVN11823-2017

- Hoạt tải thiết kế HL93, tương đương với xe tải 32.5T

- Quy trình thiết kế công trình và thiết bị phụ trợ thi công cầu: 22TCN 200-1989

- Báo cáo khảo sát địa chất công trình

I.2 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO

- Vật liệu:

+ Bê tông:

+ Cường độ f’ c (mẫu hình trụ) : 30Mpa

+ Mô đun đàn hồi

+ Hệ số dãn nở nhiệt : a = 0.0000108/ 0 C.

+ Cốt thép:

Cường độ cốt thép thường (theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2008)

+ Thanh tròn trơn (CB 240T) fpy = 240 Mpa

+ Thanh có gờ (CB 400V) fpy = 420 Mpa

+ Mô đun đàn hồi Es = 200 000 Mpa

III TẢI TỌNG TÁC DỤNG

- Tãi trọng tác dụng được tính cho dải L =1 m

1 Tải trọng bản thân DC.

- Tĩnh tãi các bộ phận kết cấu được phần mềm Midas Civil tự động tính toán

2 Tải trọng gờ lan can + lan can.

g : dung trọng của nước 1.0 (T/m3)

H: chiều cao tính toán của nước (m)

- Áp lực nước ngầm tác dụng lên vách và bản đáy:

+ Tác dụng lên bản đáy:

g : dung trọng của nước 1.0 (T/m3)

H: chiều cao tính toán của nước (m)

(10.5.1) Với : kh = k0 = 1- sinφ'f

φ' f : Góc ma sát có hiệu của đất 0.294 (radian) Lớp 2: 16 0 52'

N2

C

C

g : 2.35 tỉ trọng kết cấu áo đường (T/m3)

B c : 1.00 chiều rộng đơn vị của cống (m)

H : 0.54 chiều cao phần đất lấp (m)

- Toàn bộ tải trọng đất tác dụng lên bản nắp:

We = 1.41 (T/m)

- Áp lực đất tác dụng lên bản nắp:

P v = 1.41 (T/m2) chiều dài của cống 15,85 (m)

6 Phân bố hoạt tải qua đất đắp

6.1 Diện tích tiếp xúc bánh xe qua đất đắp

6.1.1 chiều rộng phân bố hoạt tải qua đất đắp (TCVN 11823-2017 - 3.6.1.2.6.2)

Với

6.1.3 Phân bố hoạt tải qua đất đắp

Theo điều 6.1.6.2.1 thì hoạt tải cần được tăng 1 hệ số phân bố hoạt tải LLDF.

Hệ số chiết giảm áp lực đất khi có bản quá độ

Chiều cao đất tương đương cho tải trọng đường ô tô, h eq có thể lấy từ Bảng 3.11.6.2-1

Đối với chiều cao tường trung gian phải dùng nội suy tuyến tính

8,Tải trọng bản quá độ

65.16 9,MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

Mô hình phân tích tổng thể của kết cấu cống được mô hình 3D từ các phần tử dạng tấm

tương tác với đất nền Thay đất nền bằng các liên kết đàn hồi tại các điểm sao cho phù hợp với sự thay đổi

của đất nền và tính chất làm việc của cọc, được đặc trưng bởi hệ số nền.

Mô tả Độ dày(m) Dung trọng ướt g (kN/m3) Hệ số rỗng e(Cát) Góc nội ma sát

(độ)

2.5 Áp lực đất theo phương đứng (EV)

2.6 Hoạt tải (LL)

2.7 Bản quá độ(DDBQD)

VI Kết quả tổ hợp nội lực đáy bệ

H ạng mục: CỐNG HỘP XIấN 2x3x3

Tiờu chu ẩn : TCVN 11823:2017

I,Thụng s ố đầu vào

I.1 T ổ Hợp nội lực đỏy bệ

z i : Chiều cao lớp đất

Ci,j i : Lực dính, góc ma sát trong trung bình của lớp đất

ʏ i : Dung trọng đẩy nổi

a.Ki ểm toỏn ứng suất đỏy múng

.+ Điều kiện kiểm toỏn

0 ( ) 10

Df: Chi ều sâu đặt móng 1370 mm

Chi ều sâu chôn móng không ảnh tới sức kháng của lớp đất R suy ra qn= 0.7738 Mpa

Ứng suất dưới đáy móng

b.Ki ểm tra độ lệch tâm của móng