Chương V: Thiết kế Mố - Móng Mố

[r]

CH ƯƠ NG V THI T K M – MÓNG M Ế Ế Ố Ố

I S li u thi t k ố ệ ế ế

1 K t c u ph n trên ế ấ ầ

- Lo i d m : ạ ầ D m I căng trầ ước

- S d m chính : ố ầ nd m ầ = 6

- Kho ng cách 2 d m d c : ả ầ ọ S = 2 m

- Chi u dài nh p d m chính : ề ị ầ Ltt = 29,2 m

- Chi u dài th c t : ề ự ế L = 30 m

- Chi u cao d m chính : ề ầ H = 1,4 m

- Chi u cao lan can : ề Hlc = 0,76 m

- B r ng m t c u : ề ộ ặ ầ B = 9 m

- Chi u cao g i c u : ề ố ầ hg = 0,05 m

- S lan xe thi t k : ố ế ế n = 2 làn

- Tr ng lọ ượng riêng bê tông : gc = 24.5 kN/m3

- Tr ng lọ ượng riêng nước : gn = 10 kN/m3

- Tr ng lọ ượng riêng c a đ t : ủ ấ gđ = 18 kN/m3

- H s làn xe : ệ ố m = 1

- H s xung kích : ệ ố (1+IM ) = 1,25

2 S li u m ố ệ ố

M T TR Ặ ƯỚ C M Ố

M T BÊN M Ặ Ố

- Lo i m : M ch U bê tông c t thépạ ố ố ữ ố

- Cao đ m t đ t t nhiên : MĐTN = 2,535 mộ ặ ấ ự

- Cao đ đ nh b móng : CĐĐ nhBM = + 1,43 mộ ỉ ệ ỉ

- Cao đ đáy b móng : CĐĐáyBM = - 0,07 mộ ệ

- Kích thướ ơ ảc c b n c a mủ ố

B NG KÍCH TH Ả ƯỚ C THEO PH ƯƠ NG D C C U Ọ Ầ

1 Chi u r ng b m (d c c u)ề ộ ệ ố ọ ầ m a1 3.40

2 B r ng tề ộ ường cánh (ph n dầ ưới) m a2 1.05

4 Kho ng cách t tả ừ ường thân đ n mép ngoài bế ệ m a4 1.05

5 B r ng tề ộ ường cánh (ph n đuôi)ầ m a5 2.55

6 B r ng tề ộ ường cánh (toàn b )ộ m a6 3.60

7 KC t từ ường đ u đ n mép ngoài tầ ế ường thân m a7 0.90

9 Kích thước m u đ b n quá đẫ ỡ ả ộ m a9 0.30

10 Kho ng cách t tim g i đ n mép ngoài tả ừ ố ế ường thân m a10 0.45

11 Kích thước đá kê g i theo phố ương d c c uọ ầ m a11 0.60

12 Chi u r ng đ t đ p trề ộ ấ ắ ước mố m a12 1.05

14 Kích thướ ườc t ng cánh (phương đ ng)ứ m b2 0.50

15 Kích thướ ườc t ng cánh (phương đ ng)ứ m b3 1.93

16 Kích thướ ườc t ng cánh (phương đ ng)ứ m b4 1.41

17 Chi u cao m (t đáy b đ n đ nh tề ố ừ ệ ế ỉ ường đ u)ầ m b5 5.43

20 T ng chi u cao tổ ề ường thân và tường đ uầ m b8 3.93

21 Chi u cao trung bình đá kê g iề ố m b9 0.15

22 Chi u cao t đ nh m u đ BQĐ đ n đ nh tề ừ ỉ ẫ ỡ ế ỉ ường đ uầ m b10 1.05

23 Kích thước m u đ b n quá đẫ ỡ ả ộ m b11 0.30

24 Chi u cao đ t đ p trề ấ ắ ước mố m b12 1.05

B NG KÍCH TH Ả ƯỚ C THEO PH ƯƠ NG NGANG C U Ầ

2 Chi u r ng b m (phề ộ ệ ố ương ngang c u)ầ m c2 11.5

3 B r ng m (phề ộ ố ương ngang c u)ầ m c3 11.5

II T i tr ng tác d ng : ả ọ ụ QUY ƯỚ C D U Ấ

1 N i l c do tĩnh t i ộ ự ả

1.1 Tĩnh t i k t c u ph n trên ả ế ấ ầ

- Tr ng lọ ượng b n thân d mả ầ

DC1 = n x L x DC1= 5 x 30 x 11,712 = 2108,34 kN

- Tr ng lọ ượng d m ngang và m i n i b n m t c uầ ố ố ả ặ ầ

DC2 = n x DC2 = 5 x 10,42 = 62,53 kN

- Tr ng lọ ượng lan can

DC3 = 2 x L x DC3 = 2 x 30 x 2,797 = 153,0 kN

- T ng t i tr ng k t c u làổ ả ọ ế ấ

DC = 0,5 x ( DC1 + DC2 + DC3 ) = 0,5x ( 2108,34 + 62,53 + 153) = 1161,93 kN

- Tr ng lọ ượng l p phớ ủ

DW = 0,5 x L x DW = 0,5 x 30 x 2,55 = 54,1 kN Mômen mang d u dấ ương khi hướng v phía n n đề ề ường, d u âm khi hấ ướng ra phía sông

* T h p n i l c do tĩnh t i k t c u ph n trên t i các m t c tổ ợ ộ ự ả ế ấ ầ ạ ặ ắ

Đ l ch tâm :ộ ệ

M t c t A - A: e = aặ ắ 10 + a4 - 0,5 x a1 = 0,75 + 1 - 0,5 x 4,1 = - 0,2 m

M t c t B - B: e = aặ ắ 10 - 0,5 x a3 = 0,75 - 0,5 x 1,4 = - 0,2 m

B NG T NG H P N I L C DO TĨNH T I K T C U PH N TRÊN Ả Ổ Ợ Ộ Ự Ả Ế Ấ Ầ

K t c uế ấ M t c t Aặ ắ M t c t B - Bặ ắ

- A

P (kN) e (m) My (kN.m) P (kN) e (m) My (kN.m)

DC 1161,93 - 0,2 -232.39 1161.93 -0.20 -232.39

1.2 Tĩnh t i k t c u ph n d ả ế ấ ầ ướ i

Gây ra b i tr ng lở ọ ượng b n thân ả

P = gc x V Trong đó :

gc : tr ng lọ ượng riêng bê tông : gc = 2,45 T/m3 = 24,5 kN/mm3

V : th tích k t c u ( m )ể ế ấ

- Th tích b mể ệ ố

V = a1 x c2 x b1 = 3,4 x 15,5 x 1,5 = 58,65 m3

- Tr ng lọ ượng b n thân b m ả ệ ố

P = gc x V = 24,5 x 58,65 = 1436,93 kN

- Th tích tể ường thân

V = a3 x c3 x b6 = 1,3 x 11,5 x 2 = 29,9 m3

- Tr ng lọ ượng b n thân tả ường thân

P = gc x V = 24,5 x 29,9 = 732,55 kN

L p b ng tính toán ta có b ng th tích tr ng lậ ả ả ể ọ ượng các k t c u nh sau ế ấ ư

B NG T NG H P TH TÍCH VÀ TR NG L Ả Ổ Ợ Ể Ọ ƯỢ NG

CÁC K T C U Ế Ấ

Tên k t c uế ấ Th tích V (mể 3) Tr ng lọ ượng P (kN)

- Các l c tác d ng lên m b i tr ng lự ụ ố ở ọ ượng b n thân s sinh ra mômen, l c d c, l cả ẽ ự ọ ự

c t t i ti t di n tính toánắ ạ ế ệ

Mômen t i ti t di n tính toán: M = P x e ạ ế ệ

Trong đó:

+ P: l c gây ra mômen t i ti t di n tính toán ự ạ ế ệ + e: đ l ch tâm c a đi m đ t l c so v i tr c trung hòa c a ti t di n tínhộ ệ ủ ể ặ ự ớ ụ ủ ế ệ toán

Mômen mang d u dấ ương khi hướng v phía n n đề ề ường, d u âm khi hấ ướng ra phía sông

G i X : là kho ng cách t tr ng tâm các b ph n k t c u m đ n mép ngoài b mọ ả ừ ọ ộ ậ ế ấ ố ế ệ ố phía sông

- Tr ng lọ ượng tường thân

P = gc x V = 24,5 x 29,9 = 732,55 kN Kho ng cách t tr ng tâm tả ừ ọ ường thân đ n mép ngoài b m phía sôngế ệ ố

X = a4 + 0,5 x a3 =1 + 0,5 x 1,3 = 1,70 m

Đ l ch tâm c a đi m đ t l c so v i tr c trung hòa c a m t c t A - A ộ ệ ủ ể ặ ự ớ ụ ủ ặ ắ

e = X – 0,5 x a1 =1,7 + 0,5 x 3,4 = 0 m Mômen t i m t c t A-Aạ ặ ắ

My = P x e = 732,55 x 0) = 0 kN.m Tính toán tương t ta có mômen t i m t c t A - A, B - B và C - C do tĩnh t i k t c uự ạ ặ ắ ả ế ấ

ph n dầ ưới

B NG T NG H P N I L C T I M T C T A – A Ả Ổ Ợ Ộ Ự Ạ Ặ Ắ

DO TR NG L Ọ ƯỢ NG B N THÂN Ả

Tên k t c uế ấ M t c t A - Aặ ắ

P (kN) X (m) e (m) My (kN.m)

Tường đ uầ 216.95 2.15 0.45 97.63

M u đ b n quá đẫ ỡ ả ộ 38.04 2.48 0.78 29.80

Tường cánh (ph n đuôi)ầ 147.97 3.96 2.26 334.71

Tường cánh (ph n thân)ầ 100.97 2.88 1.18 118.64

B NG T NG H P N I L C T I M T C T B – B Ả Ổ Ợ Ộ Ự Ạ Ặ Ắ

DO TR NG L Ọ ƯỢ NG B N THÂN Ả

Tên k t c uế ấ M t c t B - Bặ ắ

P (kN) X (m) e (m) My (kN.m)

Tường đ uầ 216.95 2.15 0.45 97.63

M u đ b n quá đẫ ỡ ả ộ 38.04 2.48 0.78 29.80

Tường cánh (ph n đuôi)ầ 147.97 3.96 2.26 334.71

Tường cánh (ph n thân)ầ 100.97 2.88 1.18 118.64

B NG T NG H P N I L C T I M T C T C – C Ả Ổ Ợ Ộ Ự Ạ Ặ Ắ

DO TR NG L Ọ ƯỢ NG B N THÂN Ả

Tên k t c uế ấ M t c t C - Cặ ắ

P (kN) X (m) e (m) My (kN.m)

M u đ b n quá đấ ỡ ả ộ 38.04 2.48 0.33 12.68

2 N i l c do ho t t i ộ ự ạ ả

2.1 Ho t t i xe t i thi t k ạ ả ả ế ế

- X p ho t t i sao cho gây ra ph n l c l n nh t t i g i: 2 trế ạ ả ả ự ớ ấ ạ ố ường h p t h p t iợ ổ ợ ả

tr ngọ

- Trường h p 1 : xe 2 tr c t h p v i t i tr ng lànợ ụ ổ ợ ớ ả ọ

P1 = 110000 N = 110 kN

P2 = 110000 N = 110 kN

q = 9,3 N/mm = 9,3 kN/m

- Trường h p 2 : Xe 3 tr c t h p v i t i tr ng lànợ ụ ổ ợ ớ ả ọ

P1 = 35000 N = 35 kN

P2 = 145000 N = 110 kN

P3 = 145000 N = 110 kN

q = 9,3 N/mm = 9,3 kN/m

XE 2 TR C + T I TR NG LÀN Ụ Ả Ọ

XE 3 TR C + T I TR NG LÀN Ụ Ả Ọ

Ph n l c g iả ự ố

R = n x Tung đ ĐAH x T i tr ng tr c xeộ ả ọ ụ

Ph n l c g iả ự ố

R = n x Di n tích ĐAH x T i tr ngệ ả ọ

T h p ổ ợ

T h p = (1+IM) x Rổ ợ xe t i thi t k ả ế ế + Rt i tr ng làn ả ọ

Trong đó

+ S lan xe thi t k : n = 2ố ế ế + H s xung kích : ( 1+IM ) =1,25ệ ố

B NG T NG H P T I TR NG XE 2 TR C + T I TR NG LÀN Ả Ổ Ợ Ả Ọ Ụ Ả Ọ

T i tr ngả ọ Số Tung độ T i tr ngả ọ Ph n l cả ự Đ n vơ ị

T i tr ngả ọ Số Di n tíchệ T i tr ngả ọ Ph n l cả ự Đ n vơ ị

kN

T h p = 1,25 x 431,02 x 273,42 = 812,20 kNổ ợ

B NG T NG H P T I TR NG XE 3 TR C + T I TR NG LÀN Ả Ổ Ợ Ả Ọ Ụ Ả Ọ

T i tr ngả ọ Số Tung độ T i tr ngả ọ Ph n l cả ự Đ n vơ ị

Xe3 tr c ụ

T i tr ngả ọ Số Di n tíchệ T i tr ngả ọ Ph n l cả ự Đ n vơ ị

kN

T h p = 1,25 x 584,73 x 273,42 = 1004,33 kNổ ợ

V y ph n l c g i do ho t t i ậ ả ự ố ạ ả

V y x y ra trậ ả ường h p phá ho i d oợ ạ ẻ

Di n tích c t thépệ ố

Ki m tra hàm lể ượng c t thép t i thi uố ố ể

Asmin = 6042,86 < As = 20394,14 mm2

Ch n Aọ s đ thi t kể ế ế

Ch n c t thép cho b n quá đọ ố ả ộ

V i thép ớ φ24 có As = 452,2 mm2

Ch n 46 thanh ọ φ24 có As = 20799,36 mm2

- Ki m tra đi u ki n ti t di n b phá ho i d oể ề ệ ế ệ ị ạ ẻ

- Kho ng cách t tr c trung hòa đ n th ngoài cùng ch u nénả ừ ụ ế ớ ị

V y th a hàm lậ ỏ ượng thép t i đaố

3.2 Ki m tra theo tr ng thái gi i h n s d ng ể ạ ớ ạ ử ụ

- Đi u ki n ch u n tề ệ ị ứ

Trong đó

- T i tr ng tính toán :ả ọ Ms = 1195908000 N.mm

- H s khuy t đ i : n ệ ố ế ạ

Trong đó

Es = 210000 MPa môđun đàn h i c a thépồ ủ

Ec = 29440 MPa môđun đàn h i c a bê tôngồ ủ

- Xác đ nh tr c trung hòa c ti t di n khi n tị ụ ủ ế ệ ứ

- Mômen quán tính c a ti t di n bê tông khi đã n tủ ế ệ ứ

- ng su t trong c t thép do t i tr ng tr ng thái gi i h n s d ng gây ra làỨ ấ ố ả ọ ở ạ ớ ạ ử ụ

- ng su t cho phép trong c t thépỨ ấ ố

Trong đó :

Z = 23000 (đi u ki n môi trề ệ ường kh c nghi t)ắ ệ

dc = 30 mm

Di n tích trung bình c a be tông bao quanh m t thanh thépệ ủ ộ

So sánh

V y ti t di n đ m b o đi u ki n ch u n tậ ế ệ ả ả ề ệ ị ứ

3.3 Ki m tra ch u c t c a c t thép ể ị ắ ủ ố

- Kh năng ch u c t c a thép đai xem là nh nh t khi góc nghiêng c a v t n t ả ị ắ ủ ỏ ấ ủ ế ứ θ = 45o

và β = 2, do đó đ đ n gi n trong thi t k l c c t ta ch n: ể ơ ả ế ế ự ắ ọ θ = 45o

; β = 2

- Xác đ nh kho ng cách t tr ng tâm vùng nén đ n tr ng tâm c t thép ch u kéoị ả ừ ọ ế ọ ố ị

- L c c t thi t k : Vự ắ ế ế u = 1832290 N

- Kh năng ch u c t c a bê tôngả ị ắ ủ

- L p t sậ ỷ ố

Ti p t c tínhế ụ

- Kh năng ch u c t v t li u c a bê tông ả ị ắ ậ ệ ủ

So sánh

Vu = 1832290 N < Vc = 2163548 N

V y bê tông đ m b o kh năng ch u c t b trí c t đai theo c u t oậ ả ả ả ị ắ ố ố ấ ạ

- Ch n thép đai ọ φ = 10 có a = 200 mm, v i thép ớ φ = 10 có As = 78,5 mm2

Ch n Vọ n = 2205112.2 N

- So sánh

Vu = 1832290 N < Vc = 2205112.2 N

Đ t yêu c uạ ầ