Thiết Kế Môn Học Mố Trụ Cầu (Nguyễn Viết Đạt)

2% 2%

Thiết kế mố cầu
I, Nhiệm vụ thiết kế
- Thiết kế mố chữ U bằng BT, móng nông đặt trên nền thiên nhiên.
- Tải trọng thiết kế H 30 ; XB80 , đoàn ngời đi 300Kg/m
2

- Khổ cầu 8 + 2 x 1.5 m
- Cao trình đáy móng
- Cao trình đỉnh mố .
- Kết cấu bên trên bê tông cốt thép thờng
` Chiều dài nhịp 24.00m
` Chiều cao dầm 140 cm = 1.40m
` Số lợng dầm 5 dầm
` Khoảng cách tim 2 dầm 2.00m
` Lớp phủ mặt cầu dầy
- Kích thớc gối : h
g
= 80mm = 8cm ; a
g
= 30cm (dọc) ; b
g
=40cm (ngang)
- Sơ đồ mặt cắt ngang kết cấu nhịp
II, Tính toán .
1 Xác định kích thớc mố cầu
a, Xác định kích thớc mũ mố :
- Chiều dài nhỏ nhất của mũ mố ( ngang cầu )
B
M

=(n-1) b1+b0+2(15ữ20)cm +2b2
- 1 -






! "
!
#!# #

$%
#

&
'

(

%

()&(*
(
(*
!(*


n: Số lợng gối theo phơng ngang cầu n= 5
b1: Khoảng cách tim gối b

1
= 200cm
b0: Kích thớc thớt gối b
0
= 40cm
b2: Khoảng cách mép đá kê gối đến mép mũ mố theo cả ngang và dọc lấy b
2
= 45cm
(15ữ20)cm là từ mép thớt gối đến mép bệ kê gối .
Thay số ta có : B= 4 x 200 + 40 + 2 x 20 + 2 x 45= 970 cm
- Chiều rộng nhỏ nhất của mũ mố <theo phơng dọc cầu >
A
M
=+a1+(a
0
/2)+(15ữ20)cm+a
2

: Khe hở giữa ở đầu kết cấu nhịp với tờng trớc mố lấy =5cm
a
0
: Kích thớc thớt gối lấy a
0
=30cm
a
1
: Khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm a
1
=30cm
a

2
: Khoảng cách từ mép bệ kê gối đến mép mũ mố lấy a
2
=15cm
(15ữ20)cm : Khoảng cách từ mép thớt gối đến mép bệ kê thớt gối lấy =15cm
Có : A
M
=5+30+(30/2) +15+15= 80cm
- Chiều dầy mũ mố lấy bằng 50cm
b, Xác định kích thớc các bộ phận của mố
+ Xác định kích thớc Tờng đỉnh : chiều cao H
- Chiều cao H = h
gối
+h
đkê
+h
dầm

= 8 + 25 + 125 = 1.58m
- Chiều dầy phía trên lấy = 0.5 m
- Chiều dầy phía dới lấy = 0.6H = 0.94m
- Chiều dài theo phơng ngang cầu lấy bằng
chiều rộng toàn cầu bằng 9.5m
c, Xác định kích thớc tờng thân mố
- Phía trên chiều dầy = 0.6H + Bề rộng xà mũ
= 0.94+0.80=1.74m
- 2 -
!
+

(


(
(

(


(

(


(,! (,!
,!#- ,!./01-
Dọc cầu
Ngang cầu
)
(

%

!(*
(
234#/"-
(


*

)
(

%

!
*
(

- Phía dới chiều dầy = 0.4H (H=6.5)
=0.4x6.5=2.4m
d, Xác định kích thớc tờng cánh :
Theo chiều ngang cầu :
- Chiều dầy phía trên lấy = 0.5m
- Chiều dầy phía dới lấy: 0.4xH= 0.4x6.5=2.4m
chọn lấy =240cm
- Theo chiều dọc cầu
Phía trên : l
c
= H + 0.7 - a
a= 0.6 ; H = 6.5
l
c
=6.5 + 0.7 0.6 = 4.18m
chọn l
c
=4m tờng cánh ngập vào ta luy
=0.75m chôn sâu 1m
độ dốc 1/4 nón bằng 1/1.25
e, Xác định kích thớc móng mố

- Chiều dầy móng h= 2m ; h
1
=1m ; h
2
=1m
Chiều dài móng theo phơng ngang cầu
B = Bề rộng toàn cầu + 0.5 x 2 = 9.5 + 2 x 0.5 = 10.5m
- Chiều rộng theo phơng dọc cầu :
+, Cấp trên A=m ; +, Cấp dới A=5.5m

+, Cấu tạo mố
- 3 -
10:1
cấu tạo Mố
*!
%

!*
*







!




,
!


!


*
!



!
*

A
1/2 SAU Mố 1/2 TRƯớC Mố
( 1/100) (1/100)
II
A
.0
53
II
1/2 A-A
1/2 II - II
)
1:1.25

*



!!
,!




,
!


!*
*

2, Tính toán mố cầu
a, Phản lực gối do tĩnh tải
q
t
tc
=( q
1
+q
2
) 5 (q
tc
I
=1.5186 ; q
tc
II
= 0.844)
=( 1.5186 + 0.844 ) x 5 = 11.813 T/m
q
t
tt
=( 2.095 x 5)x 1.1 +(5 x 0.268) x 1.5 = 13.533 T/m
- Do tĩnh tải tiêu chuẩn
R
t
tc
=q
t
tc

. (l
tt
/2) = 11.813 x (23.4/2) = 138.411( T )
- Do tĩnh tải tính toán
R
t
tt
=q
t
tt
. (l
tt
/2) = 13.533 x (23.4/2)= 158.336( T )
B, Phản lực do hoạt tải
Ta phải tính phản lực gối do ôtô H30,XB80, đoàn ngời
-Đờng ảnh hởng phản lực gối
- 4 -
!(*
6'(!

7
$

+ ĐAH . Do H30 và đoàn ngời
R
h
= R
H
+ R
ng

R
tc
H
= 2 . q
td
. . (l
tt
/2) . (1+à)
: hệ số là xe : 0.9 với 2 làn xe
q
tt
= Tải trọng rải dều tơng đơng :
= 0
l
tt
= 23.4
1+à: với 1+à=1.3, Khi l 5m ; = 1.0khi =45m
nội suy với =23.4 ta có 1+à=1.147
R
tc
H
= 2 x 2.768 x 0.9 x 1.147 x 11.7 = 66.863(T)
R
tt
H
= R
tc
H
x 1.4= 66.863 x 1.4 = 93.608(T)
R

tc
ng
=q
ng
. (l
tt
/2)= 0.3 x 1 x 2 x 11.7 = 7.02 (T/m)
R
tt
ng
= R
tt
ng
. 1.5 = 7.02 x 1.5 = 10.53 (T/m)
Vậy : R
tc
h
= R
tc
H
+ R
tt
ng
= 66.863 + 7.02 = 73.883(T)
R
tc
h
= R
tt
H

+ R
tt
ng
= 93.608 + 10.53 = 104.138 (T)
Phản lực gối do XB-80
= 0
l
tt
=23.4
R
tc
XB
=q
td
. (l
tt
/2) = 6.32 x 11.7 = 73.944 (T)
R
tt
XB
= R
tc
XB
x 1.1= 73.944 x 1.1 = 81.338 (T)
So sánh : Trong 2 giá trị phản lực gối R do ôtô H30 + ngời và R do xe XB80 gây ra ta dùng giá trị
lớn nhất để tính toán ta lấy giá trị của XB80 . Dùng để kiểm toán
Vậy: R
tc
h
= 73.94 (T) ; R

tt
h
= 81.33 (T)
3, Tính duyệt mặt cắt của mố theo quy trình
a, Tính duyệt mặt cắt tờng đỉnh .
Tờng đỉnh chịu tải trọng gồm:
- 5 -
Q
tt
=2.768 (T/m)
Q
tt
=6.32 (T/m)

- Tải trọng H30 trên ta luy thớ trợt
- Tải trọng thẳng đứng do trọng lợng bản thân
- áp lực đẩy ngang của đất đắp E , E
o
.
+,Trọng lợng bản thân . Tờng đỉnh : N
t
= .F.B
Trong đó :
: Trọng lợng riêng của tờng đỉnh (= 2500kg/cm
2
)
F : Diện tích
B: Chiều rộng tờng đỉnh theo phơng ngang cầu B=9.5m
F=((0.8 + 0.94)/2) x 1.58 = 1.3746 m
2

.
N
t
: 2500 x 1.3746 x 9.5 = 32.647 Kg = 32.647 (T)
Độ lệch tâm e
o
:
Mômen tĩnh của mặt cắt I-I với trục thẳng đứng với cạnh bên thẳng đứng
S=0.8 x 1.58 x 0.4 + (1/2) x 0.14 x 1.58 x 0.5 = 0.60
Z
o
= (S/F) = (0.60/1.3746) = 0.436 m
Trục trung tâm cách mép ngoài 1 khoảng là 0.43m
Tại mặt cắt I-I tâm đáy cách cạnh bên
(0.94/2) = 0.47m
e
o
= 0.47- 0.436 = 0.034 m
+áp lực đất
Giả định gối trợt
0
:
0
= 45
0
(
tc
/2) ; (
tc
/2) = 35

0
-Chiều dài lăng thể trợt : l
o
=H
đ
. tg
0
= 1.58 x tg27
0
30 = 0.822m
-Chiều rộng của tiết diện phân bố tải trọng
B=0.2 + 2H
H: Chiều dầy lớp phủ
B= 0.2 + 2 x 0.1 = 0.4m
Ta chọn sơ đồ tính nh sau và dùng công thức để tính toán theo sơ đồ 4
- 6 -

(

%




8"
3
9
"
8

&
:
3
"
;
;"
<=>*

3
"
&
6

- Tính khoảng cách giữa mép ngoài của 2 bánh xe nằm xa nhất trong cùng một rãnh trục bánh .
S= 2 x 1.9 + 1.1+ 0.6 = 5.5m
-Tính bề rộng tính đổi của mố (B
tđ
)
b
2
=0.5 m; b
1
=8.5 m;
b
1
>2b
2
=> B
tđ
= 2b

2
= 2m
b
1
<S => B= B
tđ
= 2m
- Với chiều dài l
o
= 0.828 ta chỉ đặt đợc 1 bánh xe H30 theo phơng dọc cầu và đặt 2 là xe theo ph-
ơng ngang cầu :
-Tính h
o
:
h
o
= (P/
tc
. S .b)
P : 2 x 12 = 24 T , b= 0.4m ,
tc
: áp lực đất tiêu chuẩn của đất đắp = 1.8 T/m
3
h
0
=(24/ 1.8 x 5.5 x 0.4 ) = 6.06
- Tính A
A= ( 2b . h
0
)/H

2
= ( 2x 0.4x 6.6 )/ 1.58
2
.
Xác định góc trợt nguy hiểm
tg = - tg + (1+ tg
2
) . (1+ (A/ tg)) , với : = 35
0
.
tg = 2.99158 => = 71
0
31
- Tính à
à = (tg / tg( + ) = 2.99158 / tg( 71
0
31 + 35
0
) = - 0.887 < 0
à < 0 do đó ta tính áp lực đất theo sơ đồ
-tg
0
= b/H = 0.4/ 1.58 = 0.253
- 7 -
!'!(* '*( '!(*
'(

tg
0
= 0.253 =>

0
= 14
o
11
à = (tg
0
/ tg(
0
+
tc
) = ( 0.253 / tg49
o
11)= 0.218
Vậy E
tc
o
= 0.5 .
tc
. H
2
. à . B = 0.5 x 1.8 x 1.58
2
x 0.218 x 2 = 0.98(T)
- e
o
= H/3 = 1.58 /3 = 0.53 m
E
tc
b
= , h

o
. à . B =1.8 x 6.6 x 1.58 x 0.218 x 2 = 7.51(T)
e
o
= H- (h/2) = 1.58 (1.05/2) = 1.055m ( h=1.58-0.53 = 1.05 )
+, Duyệt mặt cắt I-I
- Duyệt ổn định chống lật
Công thức : M
l
/ M
gh
= ( Pi . e + T . h ) / (y. Pi) <m=0.8
Pi .e + Ti . h = N
tc
c
.e
o
+ ( E
tc
o
. e
o
+ E
tc
b
. e
o
)
= 32.647 x 0.034 +( 0.98 x 0.53 +7.51 x 1.055) = 9.55(T)
l

i
= N
tc
c
.n = 32.647 x 1.4 = 45.71 (T)
y= (158/2) = 0.79 m
M
l
/ M
gh
=9.55/ (0.79 x 45.71) = 0.246 < m = 0.8 Đạt
- Duyệt ổn định chống trợt
T
t
/ T
gh
=T
i
/ (P
i
) < m = 0.8
T
i
= 1.1 x 98 + 1.4 x 7.51 = 11.592 (T) ; ( = 0.6 )
T
t
/ T
gh
= 11.592/ 0.6x 45 x 71 = 0.422 < m= 0.8 Đạt
- Duyệt về vị trí hợp lực chủ động do tải trọng tiêu chuẩn .

L
o
< 0.5 y = 0.5 x 0.79 + 0.395
- e
o
=( M
tc
/ P
i
) ; độ lệch tâm của hợp lực
- M
tc
=N. e
o
+ E
o
. e
o
+ E
b
. e
b
= 9.55 , P
i
tc
=32.647
- e
o
=(M
tc

/P
i
) = (9.55/ 32.647) = 0.293 < 0.5.y = 0.395 Đạt
b, tính duyệt mặt cắt II-II
Sơ đồ tính
-Tải trọng đứng gồm có :
Trọng lợng tờng trớc N
c
;
Trọng lợng mũ mố
Trọng lợng bệ kê gối ;
Trọng lợng tờng cánh , trọng lơng kết cấu nhịp , phản lực gối kết cấu nhịp , phản lực gối kết cấu
nhịp , trọng lợng đất đất trên mặt nghiêng lng tờng
- 8 -
F2
f1
f4
f3
II II

Tải trọng ngang gồm có : áp lực đất khi có hoạt tải H30 huặc XB80 trên lăng thể trợt , lực hãm tại
tim gối cầu hớng về phía sông
Tiết diện II-II tính với 2 tổ hợp tải trọng
Tổ hợp chính gồm có :
Tải trọng tờng trớc N
c
.
Trọng lợng mũ mố N
m
.

Trọng lợng bệ kê gối N
g
.
Trọng lợng kết cáu nhịp N
n
.
Phản lực gối do hoạt tải trên kết cấu nhịp
áp lực đẩy ngang tĩnh E
o
.
áp lực đất đẩy ngang chủ động do H30 huặc XB80 trên lăng thể trợt E
b
.
Trọng lợng tờng cánh N
tt
.
Trọng lợng đất trên mặt nghiêng . Lng tờng N
đ
.
Tổ hợp tải trọng phụ :
Cũng nh tổ hợp tải trọng chính nhng có thêm lực hãm T hớng về phía sông =30
0
Chú ý :
Khi cộng mô men lấy dấu nh sau
- dấu dơng khi mômen hớng về phía sông
- dấu âm khi mômen hớng về phía nền đờng .
+, Tính toán nội lực đối với các tổ hợp tải trọng
` Trọng lợng tờng trớc : N
c
.

N
c
= . F . B
= 2.4 T/m
3
, B= 9.5m
F= F
1
+ F
2
+ F
3
+ F
4
F
1
= (1/2) x 0.4 x 4 = 0.8 m
2
F
2
= 0.7 x 4 = 2.8 m
2
F
3
=0.8 x 6.08 = 4.86 m
2
F
4
= (1/2) x 0.5 x 6.08 = 1.52m
2

F= 9.98m
2
Nc=2.4 x 9.98 x 9.5 = 237.025(T)
Tính độ lệch tâm e
c
của Nc . đối với trung điểm đáy II-II mômen tĩnh của tiết diện đối với trục ox
S
x
= (1/2) x 0.4 x 4 x 0.266 + 0.7 x 4 x 0.75 + 0.8 x 6.08 x 1.5 + (1/2) x 0.5 x 6.08 x 2.07
S
x
= 12.755 cm
3
- 9 -

Z
x
= (S
x
/F) = 12.755/ 9.98 = 1.28 m
Vậy e
o
cách trọng tâm đáy II-II 1 khoảng là :
e
o
= 1.28 1.20 = 0.08m
Tính trọng lợng mũ mố . N
m
Cầu có 5 dầm chủ nên có 5 bệ kê gối
- Trọng lợng của 1 bệ là : 0.25 x 0.65 x 0.8 x 2.5 = 0.325(T)

- Trọng lợng tiêu chuẩn của 5 bệ là : V
g
=1.625(T)
- Trọng lợng mũ mố là : N
m
= 0.5 x 0.8 x 9.7 x 2.5 = 9.7 (T)
- Độ lệch tâm của bệ kê gối là : (2.4/2) 1.1 + (0.65/2) = 0.425 m
- Độ lệch tâ của mũ mố là : (2.4/2) 1.1 + .4 = 0.5m
Phản lực gối do tải trọng bản thân kết cấu nhịp
- Phản lực gối do tĩnh tải tiêu chuẩn : R
t
tc
= 120.439(T)
- Phản lực gối do tĩnh tải tính toán : R
t
tt
= 138.032(T)
Các phản lực gối này là tập chung hớng thẳng góc với mặt phẳng gối cầu tại tim mố
Phản lực gối do hoạt tải trên kết cấu nhịp
R
H
tc
= 66.86(T) R
H
tc
= 93.60(T)
- Do đoàn ngời
R
ng
tc

= 7.02(T) R
ng
tc
= 10.5(T)
- Do XB-80
R
XB
tc
= 73.94(T) R
XB
tc
= 81.33(T)
áp lực ngang của đất tính khi có hoạt tải tác dụng lên lăng thể trợt
- Do hoạt tải là H30
. Chiều rộng của diện phân bố
b=b1+2H = 0.4
. Chiều rộng lăng thể trợt với góc trợt giả định

o
= 45
0
- (
tc
/2) Với
tc
= 35
0
l
o
=H. tg

o
= 6.8 x tg (45
0
- (35
0
/2))= 3.165
Với l
o
> b ta chọn sơ đồ 4 để tính toán
tg= - tg + ( 1+tg
2
) x ( 1+ (A/ tg )
Với A= ( 2.b.h
o
/ H
2
) ; h
o
= (1.4 .. P / 1.2
tc
. S . b)
- 10 -

= 2 x 1.9 + 1.1 + 0.6 = 5.5 m

tc
= 1.8(T/m
3
) , n= 1.4
=> h

0
=(1.4 x 2.4 )/ ( 0.4 x 1.8 x 5.5 x 1.2) = 7
=> A = ( 2 x 0.4 x 7 )/ (6.08
2
) = 0.151
= > tg= - tg35
0
+ ( 1+ tg
2
35
0
)(1+ (0.151/ tg35
0
)) = 0.65
= > = 32
o
51
à = tg/( tg ( + )) = 0.65 / tg(32
0
51 + 35
0
) = 0.246
Tính B ta có b
2
= 2.4m ; b
1
= 4.7m
b
1
< 2 b

2
Do vậy B
tđ
= b = 0.4
- E
o
= 0.5 .
tc
. H
2
. à . B = 0.5 x 1.8 x 6.08
2
x 0.264 x 0.4 = 3.153(T)
-E
b
= . h
o
. H . à . B = 1.8 x 7 x 6.08x 0.264 x 0.4 = 8.089(T)
l
0
= H/3 = 6.08/3 = 2.02 m
l
b
= 6.08 (0.4/0.65) x (1/2 ) = 5.77m
Hoạt tải XB-80
S= 2.7 + 0.8 = 3.5m
B= 1.2x 3 + 2H =3.8m
Do bánh xe của XB-80 rất gần nhau nên có thể coi s.b là diện tích bao quanh mép ngoài của bánh xe
. Chiều cao lớp đất tơng đơng
h

0
=(n. . P)/ (1.2 x
tc
x Sb ) = (1.1x 4 x 20)/ (1.2 x 1.8 x 3.5 x 3.8 ) = 3.06
Chiều dài lăng thể trợt với góc trợt giả định
o

0
= 45
0
( 35
0
/ 2 )= 27
0
30
l
o
= H.tg.
0
= 6.08 x tg27
0
30 = 3.065
l
o
< b chọn sơ đồ 4 để tính toán
tg = - tg + (1+ tg
2
) ( 1+ (A/ tg))
A = (2b ho)/ H
2

= 0.62
tg = 0.981 => = 44
0
28
à = tg / tg (+) = 0.981/tg 79
o
28= 0.182
B
td
= b vì b
1
< 2 b
2
Eo= 0.5.
tc
. H
2
. à . B = 0.5 x 1.8 x 6.08
2
x 0.182 x 9.5 = 57.50(T)
Eb= 1.8 x 6.08 x 0.182 x 9.5 x 3.06 = 57.90(T)
-l
o
=H/3 = 6.08/3 = 2.02 m
-l
b
= 6.08-(3.8/(2 x 0.981)) = 4.14 m
- 11 -
F1
F3

F2

"
!(!
F4

(

%



(%
(!
!(*
(

+. Trọng lợng tờng cánh
N
tc
= . F . H
Có F
1
= 3.2 x 1 = 3.2m
F
2
= (1/2) x 0.8 x 6.08 = 2.4m
2
F
3

= (1.3/2) x 5.08 = 3.3m
2
F
4
= 1.9 x 5.08 = 9.6m
2
F= 3.2 + 2.4 + 3.3 + 9.6 = 18.59 m
2

N
tc
= 18.59 x (0.5 + 2.4/2 ) x 2.5 x 2 = 134.778(T)
Độ lệch tâm so với mặt cắt II-II
Mômen tĩnh của tiết diện đối với trục OX
S
x
= 3.2 + 1.6 + 2.4 x 0.27 + 3.3 x 2.33 + 9.6 x 0.95 = 22.577
Z = (S
x
/ F) = 22.577/ 18.59 = 1.22m
Vậy e
o
cách trọng tâm đáy II-II 1 khoảng là
- e
o
= (2.4/4) +Z = 2.42m
+ Trọng lợng đất đắp trên mặt nghiêng lng tờng N
lt
N
dc

= . V = 1.8 (T/m
3
)
V
đ
= V
khối
- V
cạnh
=170 26.85 = 143.15
V
khối
= ((4 +1.9 )/ 2 ) x 9.5 = 170m
3
N
đc
= 1.8 x 143.15 = 257.70 (T)
+. Lực hãm T hớng về phía sông ( = 30
0
)
Khoảng cách từ lực hãm tới mặt cắt II-II là H
t
=H= 6.08 m . Mố bố trí gối cố định nên lực hãm
truyền toàn bộ xuống mố
L= 23.4< 25 nên T= 0.3P
T = 0.30 x 30 = 9(T)
- 12 -

Bảng thống kê nội lực tại mặt cắt II-II
Tên tải trọng Lực do tải trọng (T) Cánh tay

đòn
Mômen (T.m)
T.chuẩn
H/s n
Tính toán T. chuẩn T. Toán
1, T. lợng mố
-Bệ kê gối 1.625 1.1 1.788 0.425 0.690 0.760
0.9
- Mũ mố 9.7 1.1 10.67 0.5 4.850 5.340
0.9
- Tờng trớc 237.025 1.1 260.720 -0.08 -18.960 -20.820
0.9
- Tờng cánh 134.778 1.1 148.256 -242 -324.280 -358.779
0.9
2 ,T. Lợng KCN 120.493 138.032 0.45 54.22 62.11
3, H.tải trên KCN 73.000 80.310 0.45 32.85 36.14
Phản lực gối
4, áp lực đẩy
ngang của đất
- Tĩnh tải E
o
57.500 1.4 80.500 2.020 116.150 162.600
- Hoạt tải E
b
57.900 1.4 81.060 4.140 239.700 335.590
5, T. lợng đất 257.700 1.1 283.500 -2.420 623.600 686.000
6, Lực hãm 9 0.84 7.600 6.080 54.720 46.210
1.4 12.600 88.200
Độ lệch
tâmTT

0.882
0.45
0.45
2.42
2.02
4.14
6.08
Nội lực tính
M
(T.m)
-373.499
62.110
36.140
-686.000
162.600
335.59
463.05
463.05
-46.21
416.84
H
(T)
80.5
81.6
162.11
162.1
7.6
154.5
- 13 -

t
N
(T)
421.436
138.032
80.310
283.500
923.278
923.278
923.278
H. Số T.
trọng
1.1
1.1
1.4
1.1
1.4
1.4
0.84
Nội lực tiêu chuẩn
M
(T.m)
-337.70
-54.220
32.850
-663.60
116.15
239.70
558.38
554.94

-54.72
506.66
H
(T)
57.5
57.9
115.40
115.40
-9
106.4
N
(T)
238.133
120.493
73.000
257.700
834.326
834.326
834.326
Tải trọng
- Trọng lợng mố
- Bản thân KCN
- Hoạt tải trên KCN
- Trọng lợng đất
- áp lực do tĩnh tải Eo
- áp lực đất do hoạt tải
Công tổ hợp chính I
-Max I Chính
-Lực hãm
Tổ hợp

1 Chính
1 phụ
Tính duyệt
Tính theo trạng thái giới hạn II về cờng độ
Có : e
o
= ( M
tt
/N
tt
)= ( 463.05/ 923.278) = 0.501
l
0
/800 = 6.08/800 = 0.0076
e
o
=0.501 > l
0
/800 = 0.0076 Tiết diện chịu nén lệch tâm
và (e
o
/ y) = 0.492 / 2.8 = 0.175 < 0.45 Cấu kiện chịu nén lệch tâm
Trong đó : y=2.8 Khoảng cách từ điểm đặt lực đến mép ngoài tiết diện chịu nén
- 14 -
!(*
)
(

%

(
9
"
8

IIIIII
e
e0
N:
n

Công thức kiểm duyệt
= (N/. F). (1+ ( 2e
o
/ h)) < R
np
Trong đó :
e
o
: Khoảng cách từ điểm lực đến trọng tâm mặt cắt e
o
= 0.882
F : Diện tích mặt cắt : 4.3 x 9.5 = 40.85 m
2
h : Chiều cao của mặt cắt : 6.08m
: Hệ số uấn dọc = (
KP
/ ((N
K
/N)+ ( N

DL
/ N
d l
. N)))
Tra bảng : l
o
/b l
o
: Chiều dài tự do kết cấu
B: Kích thớc nhỏ nhất mặt cắt chữ nhật
Ta có : l
o
/b = (6.08/ 4.3). 1.4 =>
KP
= M
dl
= 1
= ( 923.278/ 1 x 40 x 85 )x (1+(2 x 0.882 / 6.08))= 29.411Kg/cm
2
= 29.411 Kg/cm
2
< R
np
= 72 Kg/cm
2
(R
np
= 72 Kg/cm
2
. Bê tông mắc 250 )

Kết luận : Tờng trớc và tờng cánh đảm bảo về cờng độ
Tính duyệt theo ổn định chống lật
(M
l
/M
gh
)= ((P
i
l
i
+ T
i
h
i
)/ yPi )< m
huặc : (M
l
/ M
gh
) = (l
o
/ y)< m
m: Hệ số làm việc m= 0.8
e: 0.882m ; y: 2.15m
M
l
/ M
gh
= 0.882/ 2.15 =0.41< m=0.8 Đạt
. Tính Duyệt ổn định chống trợt

(T
t
/ T
gh
)=(T
i
/P
i
)< m ; trong đó : = 0.6
=> (T
t
/ T
gh
) = 0.298 < m= 0.8 Đạt
c. Tính duyệt mặt cắt II-ii
Tính áp lực đất do hoạt tải H30, XB-80
- Do H30 Theo chiều ngang ta xếp đợc 2 làn xe . Chiều dài tờng cách là 4.8m . Trong trờng hợp
bất lợi nhất ta xếp với 2 bánh xe nặng ở phía sau nằm trong phạm vi tờng cánh .
- Chiều dài lăng thể trợt :
- l
o
= H . tg
0
Trong đó :

0
: là góc trợt giả định

0
= 45- (35

0
/2)=27
0
30
- 15 -
&
'
)
(

%
;
;
8
"
8

(
3
"
<=>!

l
o
= 6.08 x tg27
0
30 = 3.16
Chiều rộng của tiết diện phân bố áp lực đo dọc
theo tòng cánh mố
` a = 1.6 + 0.2 + 2H ; (H : Chiều dầy lớp phủ = 0.1)

=> a= 1.6+0.2 +2 x 0.1=2m
Chiều dài phân bố áp lực theo phơng ngang cầu
` d= a
1
+ 2H ; a
1
: Chiều rộng vệt tiếp xúc bánh xe = 0.2
d= 0.2 + 2 x 0.1 = 0.4
áp lực tác dụng lên diện tích a.d là :
h
đ
=( P/a.d.
d
)= (12/2 x 0.4 x 1.8) = 8.35(m)
Vậy ta chọn sơ đồ 12 để tính
`b= 0.4 , d=1.2
tg= ( a + 2b x d/ H ) =(2 x 0.4 + 1.2/ 6.08 ) = 0.33 => = 18
0
12
h
1
= a/ tg= 0
h
2
= b/ tg= 0.4/0.33= 1.21
h
3
= a/ tg= 6.08 - 2x 1.21 = 3.66
à= tg/ tg(+)= 0.33/ tg53
0

12=0.25
Trong trờng hợp này a=2m
Vậy Eo= 0.5 . . H
2
. à . B = 0.5 x 1.8 x 6.08
2
x 0.26 x 2 = 17.3(T)
`l
0
=H/3= 6.08/3 = 2.027 m
E
B

= E
B

= . h
2
. h
đ
. à . B = 1.8 x 8.35 x 1.21 x 0.25 x 2 = 9.09 (T)
`l
B
= H/2 = 6.08 /2 = 3.04
Do XB-80
Chiều dài lăng thể trợt giả định l
o
= 3.16
Chiều rộng của diện phân bố áp lực dọc
theo tờng cánh mố với XB-80 , a= 3.6m

Chiều dài phân bố áp lực
`d= 2.7 +0.8 = 3.5
Tải trọng tác dụng lên diện tích a.d là
P= 80T
=>h
otc
=(P/ a.d.
tc
)= (80/ 3.6x 3.5 x 1.8)
- 16 -

h
otc
= 3.52 Vậy ta chọn sơ đồ 12 để tính
B=0.4 , d= 1.2
à = tg
2
= tg
2
27
0
30
E= 0.5 . . H
2
. à . B , Lấy B= 3.6m
E
o
=0.5 x 1.8 x 6.08
2
x 0.27 x 3.6 = 23.34(T)

` e
o
= H/3= 6.08 / 3 = 2.027 m
E
B
= . h
o
. H . à . B = 1.8 x 3.52 x 6.08 x 0.27 x 3.6 = 27.44(T)
` l
B
=H/2 = 6.08/2= 3.04
Trọng lợng tờng cánh : N
c
N
c
= 18.59 x (0.5 + 2.4 /2) x 2.5 = 67.389 (T)
` l
tc
= 0.372
N
đất
= V
đ
. = 35.72 x 1.8 = 64.296 (T)
` l
d
= 0.57m
e
m
0.372

0.57
2.027
3.04
0.778
0.372
0.57
2.027
3.04
1.258
M
tt
(T)
26.350
-21.990
42.080
38.70
85.14
26.350
-43.978
78.670
125.19
186.232
- 17 -

M
tc
(T)
23.950
-18.320
35.070

27.630
68.330
23.950
-36.648
65.55
113.82
166.67
T
tt
(T)
20.76
12.73
33.49
28.00
30.184
58.184
T
tc
(T)
17.30
9.09
26.39
23.34
27.44
50.78
N
tt
(T)
70.82
77.155

70.82
77.155
147.975
n
1.1
1.2
1.2
1.4
1.1
1.2
1.2
1.1
N
tc
(T)
64.38
64.296
128.676
64.38
64.290
128.67
T¶i träng
N
tt
N
®Êt
E
o
H30
E

B
H30
Σ 1
N
tt
N
®Êt
E
o
XB
E
B
XB
Σ 1
Tæ hîp
Tõ b¶ng tæ hîp t¶i träng ta thÊy tæ hîp t¶i träng II bÊt lîi nhÊt v× thÕ ta chän tæ hîp II ®Ó kiªmr
to¸n .
TÝnh duyÖt mÆt c¾t II-III
KiÓm to¸n theo tÝnh to¸n giíi h¹n vÒ cßng ®é
` e
o
= ΣM
tt
/ΣN
tt
= 186.232/ 147.975= 1.258 > l
o
/800
l
o

/800 = 6.08/800 = 0.008 => e
o
> l
o
/800
- 18 -
(
!
+

(



(



(


?
?!

(

Tiết diện nén lệch tâm
Công thức Kiểm duyệt
= N/(
KP

x F (1- 2l/ h))< Ru ( có Ru = 72 Kg/cm
2
)
Trong đó :

KP
=

Với Bê tông tơng tự phần truớc ta có
KP
=

= 1
F = 2.4 x 4.8 = 11.5m
2
Ru= 72 , l
o
=0.828
= 147.975/ (1 x 11.5 x (1 (2x 0.828 / 6.08)))= 17.684(T/m
2
) = 1.768Kg/ cm
2
Vậy = 1.768Kg/ cm
2
< Ru= 72 Kg/cm
2
Đạt
Duyệt theo ổn định
(T
i

/ T
gh
)= (T
i
/ P
i
)= 58.184/ 0.6 x 149.975 = 0.655< 0.8 Đạt
* Tính nền móng mố
Móng mố có kích thớc nh sau : 5.5 x 11.7 x 2 m
Tính duyệt móng mố
Tổng các tải trọng tác dụng lên đáy móng
Trọng lợng tờng trớc N
t
Trọng lợng tờng trớc N
c
Trọng lợng mũ mố N
m
+ gối N
g
Trọng lợng móng mố N
mo
Trọng lợng kêt cấu nhịp N
n
Hoạt tải trên kết cấu nhịp
áp lực ngang Eo , Eb
Trọng lợng đất trong mố
-Trọng lợng đất trọng tuờng cách
đ
t
= 143.15 m

3
x 1.8 = 257.7 (T)
-N
tt
d
=257 x 1.1 = 283.5
có e = 2.42 m . So với trọng tâm mặt cắt II-II
-Trọng lợng móng mố N
mo
N
mo
= . (F
1
+ F
2
). B
F
1
= 5m
2
, F
1
= 5.5m
2
,
h
1
= h
1
= 1m ; b= 11.5m

N
mo
= 2.5(5+ 5.5)10.5m
=> N
mo
=2.5 ( 5+5.5 ) 10.5 = 264.60(T)
- 19 -

§é lÖch
t©m TT
2.42
0.271
Néi lùc
M
(T.m)
-391.58
62.11
36.14
162.60
335.59
-530.15
325.29
H
(T)
80.50
81.60
162.10
- 20 -

tÝ

N
(T
695.45
138.032
80.31
283.5
1197.292
HÖ sè t¶i
träng
1.1
1.1
1.4
1.4
1.4
1.1
Néi lùc tiªu chuÈn
M
(T.m)
-356.01
54.22
32.85
116.5
239.7
-481.9
394.99
H
(T)
57.5
57.9
115.40

N
(T
632.230
120.493
73
257.7
1083.020
T¶i träng
Träng läng mè
B¶n th©n mè
Ho¹t t¶itrªn KCN
¸p lùc do ho¹t t¶i E
b
¸p lùc do ho¹t t¶i E
b
Träng läng ®Êt trong
Céng T. Hîp t¶i träng
KiÓm to¸n víi tæ hîp t¶i träng chÝnh
C«ng thøc: e
o
> (h/800)= (8.08/800)= 0.01
e
o
= (ΣM
tt
/ΣN
tt
)= (325.29/1197.292)= 0.271
e
o

/y = 0.271/2.75 = 0.098
C«ng thøc kiÓm duyÖt : σ= ((N/ϕF).1+(2l
o
/H)< R
np
= 72 Kg/cm
2
ϕ= 1, H= 6.08
⇒ σ= (1197.292/15.5 x 10.5)x (1+(2 x 0271/6.08)) = 22.580 Kg/cm
2
- 21 -
%

!

*

!

)



+


+

!

%

= 22.580 Kg/cm
2
< R
np
= 72 Kg/cm
2
Bê tông mác 250
Kết luận móng đảm bảo về cờng độ
Tính duyệt mặt cắt đáy móng
Tại đáy móng ta cần tìm cờng độ đất nền , điều kiện chống lật và trợt .
Kiểm toán cờng độ đất nền : = (N/F) (M/W)< R
đá
= 4 Kg/cm
2
W= (10.5 x 5.5
2
/ 6)= 52.94cm
3

max
= ((1359.392/ 57.57 x 10) + ( 394.999.10
4
/ 52.94.10
6
))= 2.42 Kg/cm

2
Đạt
Kiểm tra chống lật
Điều kiện : (M
l
/ M
gh
)= (e
o
/y)< m = 0.8
có e
o
= (M
tt
/N
tt
)=(325.29/1197.292) = 0.272
(e
o
/y)= (0.272/2.75) = 0.099 < m= 0.8 Đạt
Kiểm toán chống trợt
Điều kiện : (T
t
/T
gh
) =( T/ P
i
)< m=0.8 , T= 162.10, P
i
= 1197.292

(T
t
/T
gh
) = ( 162.10/ 1083.020)= 0.365
f= (W/F) = (52.94/0.916) = 0.398 < m=0.8 Đạt
Tính đá kê gối
Đợc tính theo điều kiện cục bộ
N< . R
np
. F
cm
. n
k
. R
a
. F
b
Trong đó :
: Hệ số tính đến ảnh hởng của khối bê tông (2 < < 3.5)
: 4-3( F
cm
/F)
F
cm
: a
g
. b
g
= 30 x 40 = 1200 cm

2
F: 60 x 80 = 4800 cm
= 4-3(1200/4800) = 2.5
R
np
: Cờng độ tính toán của Bê tông
R
a
: Cờng độ tính toán của cốt thép nhóm
A
I
R
a
= 1900 Kg/cm
2
Ta bố trí cốt thép đá kê nh hình vẽ
Mắt lới 10 x 10 cm đặt 3 lớp cách nhau 7.5cm
Khoảng cách từ mép bê tông đến mỗi lớp là 5 cm
` n
1
, l
1
, f
1
, n
2
, l
2
, f
2

là số lợng chiều dài
và diện tích các thanh cốt thép theo phơng dọc ngang cầu .
- 22 -
!
(





!
(

!
(

!

!
(

,!
!( !+*%
!


!
!

!

(

!

!
(

!( (+*
!(
*
%!%

!
%

!
%
%!%
!
*%
Φ
%
@'!%(!

n
1
= 6 , n
2
= 8 , l
1

= 50cm , l
2
= 70cm
f
1
= f
2
= (πd
2
/4)= 1.4539 ThÐp φ 14mm
⇒ η
k
= ((6 x 50 + 8 x 70 )x 1.539)/50 x 70 x 15 = 0.0252
F
b
= 60 x 80 = 4800cm
2
VP = 2.5 x 100 x 1200 + 0.0252 x 1900 x 4800 = 5298.24(T)
VT: N= 5 x 138.032 + 5 x 96.19 = 1171.110(T)
⇒ 1171.110(T) < VP= 5298.24(T) §¹t
- 23 -