Thiết kế trụ cầu dầm cầu ôtô thân đặc nhịp giản đơn với chiều dài nhịp L=28 m,chiều cao trụ H=9m

THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
Sinh Viên :Đặng thanh tùng
Lớp :cầu-hầm B- K39
Thiết kế mố trụ cầu
Yêu cầu: Thit k tr cu dm cu ụtụ thõn c nhp gin n vi cỏc s liu sau
Chiu di nhp L=28 m,L
TINH TOAN
=27,4m
Khổ cầu 8 + 2*1,5 m
Chiều cao trụ H = 9 m
Mực nớc cao nhất thấp hơn mũ trụ 1m
Mực nớc thấp nhất cao hơn đỉnh móng 1 m
Mặt đất tự nhiên cao hơn đỉnh móng 0,5 m
Địa chất : Nền đất có cờng độ R=3kg/cm
2
Phần thiết kế
Vật liệu sử dụng cho thiết kế: Mũ trụ dùng bê tông # 300
Thân trụ và móng dùng bê tông # 200, cốt thép sử dụng: A
3
(Cốt chủ) và A
2
(Cốt đai)
I.Chọn cấu tạo kết cấu nhịp-Cấu tạo trụ
I.1 Chọn cấu tạo kết cấu nhịp
Căn cứ số liệu về khổ cầu, chiều dài nhịp chọn kết cấu nhịp nh sau :
Mặt cắt ngang kiểu liên hợp gồm 5 dầm chủ dạng chữ T đặt cách nhau 2,3m.Toàn nhịp có
5 dầm ngang bố trí theo cấu tạo,mặt cầu bằng bê tông cốt thép đúc tại chỗ dầy 20 cm, phía
trên là lớp phủ mặt cầu bằng bê tông át phan dày trung bình 7,5 cm.Cấu tạo lề ngời đi kiểu
đồng mức. Lan can, tay vịn bằng bê tông cồt thép
Dầm chủ dạng chữ T cao 140 cm, bầu dầm rộng 60 cm cao 22 cm,Sờn dầm rộng 18 cm
.Chiều dày bản cánh 15cm.Vút trên 20cm;vút dới 20cm.

3
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
I.2 Chọn cấu tạo trụ
Trụ thiết kế kiểu trụ đặc cao 9 m, móng trụ là móng nông sâu 2 m.Kính thớc của trụ, kết
cấu nhịp, cũng nh bố trí tổng thể trình bày trên hình vẽ.
1.3 Xác định kích th ớc mũ trụ
B =b
3
+b
2
,
+b
2
,,
+b
o
+ 2*(15-20)+2*b
1
A= n*a
2
+a
0
+2*(15-20)+2*a
1
Trong đó :
A,B : chiều rộng và chiều dài mũ trụ ;
n : số khoảng cách giữa tim các dầm chủ ;
b
0
,a

0
: kích thớc thớt gối ;
15 - 20 cm :khoảng cách nhỏ nhất từ mép thớt gối đến mép bệ kê gối;
b
2
,
và b
2
,,
: khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm của các dầm nhịp phải và bên trái trụ ;
b
3
: khoảng cách giữa hai đầu dầm cạnh nhau ;
Với: b
3
=5+0.00001*30*2800= 5.84 cm =6 cm
T
0 :
hiệu số giữa nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ trung bình
L : nhịp dầm ;
b
1
,a
1
khoảng cách nhỏ nhất từ mép bệ gối đến mép mũ trụ theo phơng dọc cầu và
theo phơng ngang cầu;
a
2
: khoảng cách giữa tim các dầm kề nhau theo phơng ngang cầu;
b

2
,
=b
2
,,
=40.5 cm ; b
0
=31 cm (gối cao su) ;b
1
=25 cm (Vì l=28 m)
n=4 ; a
2
=230cm ;a
0
=46 cm ; a
1
=30cm;
B = 6+40.5+40.5+31+2*20+2*25 = 208 cm
A = 4*230+46+2*20+2*30 = 1066cm
II. Tính toán các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ
Tải trọng tác dụng lên trụ có nhiều loại, ta sẽ lần lợt tính cho từng loại tải trọng, sau đó tổ
hợp các nội lực để chọn tổ hợp nội đa vào tính toán.
II.1 Tính toán vị trí tim các gối cầu trên trụ
4
mntn
mncn
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
Kết cấu nhịp có nhịp 1 và nhịp 2 đối xứng,nhịp 1 kê trên gối cao su di động, nhịp 2 kê trên
gối cao su cố định ,chiều dài mỗi nhịp 28 m.Do vậy e
1

= e
2
= 43.5 cm (e
1
,e
2
là khoảng
cách từ tim trụ đến tim gối cầu)
II.2 Tính toán các tải trọng tác dụng lên trụ
Trong bài thiết kế môn học này ta thiết kế trụ đặc cho nên chỉ phải kiểm toán 1 mặt cắt:
Mặt cắt II-II(mặt cắt đỉnh móng).Do vậy khi tính nội lực ta sẽ tính nội lực cho mặt cắt II-
II.
II.2.1. Tải trọng do trọng lợng kết cấu nhịp
Kết cấu nhịp đối xứng nên tải trọng của một nhịp tác dụng lên trụ là:
R
1
= R
2
=R
Tiết diện dầm chủ:
F
dc
=230*15+2*(0.5*20*20)+2*(0.5*20*20)+85*16+60*40=8010(cm
2
) =0.801(m
2
)
Trọng lợng dầm chủ: G
dc
=2.5*5*28*0.801 = 280.35 T

Tiết diện bản bê tông: F
b
= 20*1150=23000 cm
2
= 2.3 m
2
Trọng lợng bản bê tông: G
b
= 2.5*28*2.3 = 161 T
Diện tích lớp phủ mặt cầu: F
p
= 7.5*800=6000 cm
2
= 0.6 m
2
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu: G
p
= 2.3*28*0.6 = 38.64T
Trọng lợng lan can tay vịn lề ngời đi:
G
lc
= 2*1.5*28 = 84T
Vậy tải trọng tiêu chuẩn của tòan kết cấu nhịp:
R
tc
1
= R
tc
2
= 0.5*( 280.35+161+38.64+84)=281.995 T

Tải trọng tính toán của toàn kết cấu nhịp:
R
tt
1
=R
tt
2
= 0.5*[(280.35+161+84)*1.1+38.64*1.5]= 317.92 T (Tổ hợp chính)
R
tt
1
=R
tt
2
=0.5*[280.35+161+38.64+84]*0.9 =253.79 T (Tổ hợp phụ)
Do hai nhịp đối xứng nên mô men do tĩnh tải kết cấu nhịp đối với mặt cắt II-II bằng 0
II.2.2 Tải trọng do hoạt tải
Do đoàn xe H30
a.1-Trờng hợp 2 làn xe xếp trên cả 2 nhịp
Phản lực gối do hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán
R
tc
1.H
= q
tđ
H
**2* = 1.76*
2
1*4.27
2*0.9 = 43.4 T

R
tt
1.H
= n* q
tđ
H
**2* = 1.4*43.4 = 60.76 T
Trong đó: n : hệ số tải trọng
q
tđ
H
: tải trọng tơng đơng của đoàn xe H30 tra vói đờng ảnh hởng có chiều dài
2*L = 2*27.4 = 54.8 m và = 27.4/54.8 = 0.5
: diện tích đờng ảnh hởng mô men
Do kết cấu nhịp đối xứng nên mô men gây ra đối với mặt cắt II-II và III-III bằng 0
a.2 Hai làn xe H30 trên nhịp 2
Phản lực gối do hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán
R
tc
1.H
= q
tđ
H
**2* = 2.6*
2
1*4.27
2*0.9 = 64.116 T
R
tt
1.H

= n* q
tđ
H
**2* = 1.4*64.116 =89.7624 T
Mô men do hoạt tải đặt lệch nhịp đối với mặt cắt II-II :
5
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
M
tc
= R
tc
1.H
*e = 64.116*0.435 = 27.89 T.m
M
tt
= 0.84*n*M
tc
= 1.22*27.89 =34.026 T.m
.a.3 Một làn xe H30 xếp lệch tâm trên 2 nhịp ( mép bánh xe cách đá vỉa 0.25m)
Phản lực gối do hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán
R
tc
2.H
= q
tđ
H
* = 1.76*
2
1*4.27
= 24.112 T

R
tt
2.H
= n* q
tđ
H
* = 1.12*24.112= 27 T
q
tđ
H
= 1.76 T/m tra bảng với đờng ảnh hởng có = 27.4 m và = 0
Mô men (theo hớng ngang cầu) do hoạt tải xếp lệch tâm đối với mặt cắt II-II :
M
tc
= 2*R
tc
2.H
*e
n
= 2*24.112*(8/2-0.55-1.9/2) =120.56 T.m
M
tt
= 0.84*n*M
tc
= 1.22*120.56 =147.08 T.m
Do xe bánh nặng XB80
b.1 XB80 xếp trên cả 2 nhịp
Phản lực gối do hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán
R
tc

2.H
= q
tđ
H
* = 2.8148*
2
1*4.27
= 38.5627 T
R
tt
2.H
= n* q
tđ
H
* = 1.1*38.5627 = 42.41897T
Do kết cấu nhịp đối xứng nên mô men gây ra đối với mặt cắt II-II bằng 0
b.2 XB80 xếp trên nhịp 2
Phản lực gối do hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán
R
tc
1.H
= q
tđ
H
* = 5.33*
2
1*4.27
= 73.021 T
R
tt

1.H
= n* q
tđ
H
* = 1.1*73.021 = 80.3231 T
Mô men do XB80 đặt lệch nhịp đối với mặt cắt II-II :
M
tc
= R
tc
1.H
* e = 73.021*0.435= 31.764 T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.1*31.764 = 34.94 T.m
Do đoàn ng ời.
c.1 Đoàn ngời xếp trên 2 vỉa hè
R
tc
2.ng
= q
ng
**2 = 0.3*1.5*
2
1*4.27
*2 = 12.33 T
R
tt

2.ng
= n*R
tc
ng
= 1.4*12.33 = 17.262 T
Mô men do đoàn ngời đi trên hai vỉa hè đối với mặt cắt II-II bằng 0
c.2 Đoàn ngời đi trên 1 vỉa hè
R
tc
1.ng
= q
ng
* = 0.3*1.5*
2
1*4.27
=6.165 T
R
tt
1.ng
= n*R
tc
ng
= 1.12*6.165 = 6.9048 T
Mô men do đoàn ngời đi trên một làn đối với mặt cắt II-II :
M
tc
= 2*R
tc
1.ng
*e

n
ng
= 2*6.165*4.75 =58.5675 T.m
M
tt
= 0.8*n*M
tc
= 1.12*58.5675 = 65.5956 T.m
II.2.3 Tải trọng do trọng lợng trụ
1.Tải trọng tiêu chuẩn do trọng lợng gối cầu
6
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
G
gối
= G
gối thép
+ G
bệ
=10*7.85*0.31*0.46*0.5 + 10*2.5*0.2*0.71*0.86 = 8.65 T
2.Tải trọng tiêu chuẩn do trọng lợng mũ trụ
G
mũ
= 2.5*2.08*10.66*1 = 55.432 T
3. Tải trọng tiêu chuẩn do thân trụ
Diện tích mặt cắt ngang thân trụ : F =1.78*8.28+1.78
2
*3.14/4 =17.22 m
2
G
thân

=2.5*17.22*7=301.35T
4.Tính toán áp lực thủy tĩnh.
a.Tính với mực nớc thấp nhất .(MNTN).
áp lực thuỷ tĩnh tiêu chuẩn :
P
TN,
tc
= F*h1*1
= 17.22*1*1=17.22 T.
Trong đó : h1 - phần thân trụ nằm dới MNTN.
1 T/m
3
- trọng lợng riêng của nớc.
áp lực thuỷ tĩnh tính toán :
P
T.N
t t
= 17.22*1.1 = 18.942 T.
b.Tính với mực nớc cao nhất (MNCN).
áp lực thuỷ tĩnh tiêu chuẩn:
p
C.N
tc
=F*h2*1
Trong đó:
h
2
-phần thân trụ nằm dới mực nớc cao nhất
P
cn

tc
= 17.22*7*1=120.54 T
áp lực thuỷ tĩnh tính toán
P
C.N
t.t
=120.54*1.1 =132.594 T.
Vậy tải trọng tiêu chuẩn và tính toán của toàn bộ trụ ở trên mặt cắt đỉnh móng(Mặt cắt II-
II) :
Xét với mực nớc thấp nhất :
G
T.N
tc
= 348.212 T.
G
T.N
t.t
= 1.1*348.212 =383.04 T.(Tổ hợp chính).
G
T.N
t.t
= 0.9*348.212 =313.39T.(Tổ hợp phụ).
Xét với mực nớc cao nhất :
G
C.N
tc
= 244.892 T.
G
C.N
t.t

= 1.1*244.892 =269.38 T.
II.2.4 Tải trọng ngang theophơng dọc cầu do lực hãm
Với nhịp L=28 m > 25 m theo quy trình 79 lực hãm xác định theo công thức: T
tc
h
= 0.6*P
=0.6*30 = 18 T
T
tt
h
= 1.12*18 = 20.16 T( Tính cho tổ hợp tải trọng phụ).
(P = 30 T là trọng lợng của xe H30 trong đoàn xe tiêu chuẩn)
Mô men do lực hãm đối với mặt cắt II-II
M
tc
= T
tc
h
*h
h
= 18*9.45 = 170.1 T.m.
(Trong đó: h
h
là khoảng cách từ tim gối đến mặt cắt đỉnh móng)
M
tt
= 0.8*n*M
tc
= 1.12*170.1= 190.512Tm
II.2.5 Tải trọng ngang theo phơng ngang cầu do lực lắc ngang

Lực lắc ngang chỉ do xe H30
S
tc
= s*2*L = 0.4*2*27.4= 21.92T
S
tt
= 1.12* 21.92 = 24.5504T
(s = 0.4 t/m là cờng độ rải đều của tải trọng ngang doH30)
Mô men do lực lắc ngang đối với mặt cắt II-II
M
tc
= S
tc
*h
s1
= 21.92*11.25 =246.6 T.m.
(trong đó h
s1
là khoảng cách từ mặt đờng xe chạy đến mặt cắt đỉnh móng )
M
tt
= 0.8*n*M
tc
= 1.12 *246.6 =276.192 T.m
II.2.6 Tải trọng ngang dọc cầu do áp lực gió.
Cờng độ gió khi có xe chạy trên cầu lấy bằng 50 kg/m
2
Cờng độ gió khi không có xe chạy trên cầu lấy bằng 180 kg/m
2
7

THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
* Tính với mực n ớc cao nhất
Diện tích chắn gió của trụ:
F
CN
= 10.66*1+ 1*10.36 = 21.02 m
2

-áp lực gió khi có hoạt tải trên nhịp
W
tc
CN
= k*w
0
*F
CN
= 1*0.05*21.02 =1.051 T
W
tt
CN
= n*W
tc
CN
= 1.2*1.051 =1.2612 T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc
CN

*h
w1
CN
= 1.051*8 = 8.408 T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*8.408 = 10.09 T.m
áp lực gió khi không có hoạt tải trên nhịp
W
tc
0.CN
= k*w
0
*F
CN
=1*0.18*21.02 = 3.7836T
W
tt
0.CN
= n*W
tc
0.CN
= 1.2*3.7836 = 4.54 T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc

o.CN
*h
w1
o.CN
= 3.7836*(2/2+7)= 30.2688T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*30.2688 = 36.33 T.m
*Tính với mực n ớc thấp nhất
Diện tích chắn gió của trụ:
F
TN
=10.66*1+10.36*7 = 83.18 m
2

áp lực gió khi có hoạt tải trên nhịp
W
tc
TN
= k*w
0
*F
TN
= 1*0.05*83.18 = 4.159 T
W
tt
TN
= n*W

tc
TN
= 1.2*4.159 = 4.9908 T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc
TN
*h
w1
TN
=4.159*(8/2+1) = 20.795 T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*20.795 = 24.954T.m
áp lực gió khi không có hoạt tải trên nhịp
W
tc
0.TN
= k*w
0
*F
TN
=1*0.18*83.18 =14.9724T
W
tt
0.TN

= n*W
tc
0.TN
= 1.2*14.9724 =17.97T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc
o.TN
*h
w1
o.TN
= 14.9724*(8/2+1) =74.862 T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*74.862 = 89.8344 T.m
II.2.8 Tải trọng ngang ngang cầu do áp lực gió
Cờng độ tính toán của gió lấy nh trên
Tính với mực n ớc cao nhất:
Diện tích chắn gió của lan can:
F
lc
= (+)*h
lc
*k
1
= (28/2 + 28/2)*1*0.3 = 8.4 m

2
Diên tích chắn gió của kết cấu nhịp:
F
N
= (+)*k
2
= (28*1.4/2 + 28*1.4/2)*1 = 39.2 m
2

Diện tích chắn gió của trụ:
F
t
= (2.08*1 + 1.78*1)*1 = 3.86 m
2

- áp lực gió tác dụng lên kết cấu
*Khi có hoạt tải trên nhịp:
+ Lan can: W
tc
lc
= w
0
*F
lc
= 0.05*8.4 = 0.42 T
W
tt
lc
= n* W
tc

lc
= 1.2*0.42 = 0.504 T
+ Kết cấu nhịp: W
tc
N
= w
0
*F
N
= 0.05*39.2 = 1.96 T
W
tt
N
= n*W
tc
N
= 1.2*1.96 = 2.352 T
+ Trụ: W
tc
T
= w
0
*F
T
= 0.05*3.86 = 0.193 T
W
tt
T
= n*W
tc

T
= 1.12*0.193 = 0.216 T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc
lc
*h
lc1
+ W
tc
N
*h
N1
+ W
tc
T
*h
T1

= 0.42*11.6 +1.98*10.4 +0.216*8 =
27.192 T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*27.192 =32.6304T.m

8

THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
*Khi không có hoạt tải trên nhịp
+ Lan can: W
tc
0.lc
= w
0
*F
lc
= 0.18*8.4 = 1.512 T
W
tt
0.lc
= n* W
tc
0.lc
= 1.2*1.512 = 1.8144 T
+ Kết cấu nhịp: W
tc
0.N
= w
0
*F
N
= 0.18*39.2 = 7.056 T
W
tt
N
= n*W
tc

N
= 1.2*7.056 = 8.4672 T
+ Trụ: W
tc
0.T
= w
0
*F
T
= 0.18*3.86 = 0.6948 T
W
tt
0.T
= n*W
tc
0.T
= 1.2*0.6948 = 0.834T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc
o.lc
*h
lc1
+ W
tc
o.N
*h
N1

+ W
tc
o.T
*h
T1

= 1.512*11.6 + 7.058*10.4 +
0.6948*8 = 96.5 T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*96.5 = 115.8 T.m

Tính với mực n ớc thấp nhất
Diện tích chắn gió của lan can:
F
lc
= (+)*h
lc
*k
1
= (28/2 + 28/2)*1*0.3 = 8.4 m
2
Diên tích chắn gió của kết cấu nhịp:
F
N
= (+)*k
2
= (28*1.4/2 + 28*1.4/2)*1 = 39.2 m

2

Diện tích chắn gió của trụ
F
T
=(1*2.08 +1.78*7) = 14.54m
2

- áp lực gió tác dụng lên kết cấu
*Khi có hoạt tải trên nhịp
+ Lan can: W
tc
lc
= w
0
*F
lc
= 0.05*8.4 = 0.42 T
W
tt
lc
= n* W
tc
lc
= 1.2*0.639 = 0.7668 T
+ Kết cấu nhịp: W
tc
N
= w
0

*F
N
= 0.05*39.2 = 1.96 T
W
tt
N
= n*W
tc
N
= 1.2*1.96 = 2.352 T
+ Trụ: W
tc
T
= w
0
*F
T
= 0.05*14.54 = 0.727 T
W
tt
T
= n*W
tc
T
= 1.2*0.727 = 0.8724 T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc

lc
*h
lc1
+ W
tc
N
*h
N1
+ W
tc
T
*h
T1

=0.42*11.6 + 1.96*10.4 + 0.8724*5
= 29.618T.m
M
tt
= n*M
tc
= 1.2*29.618= 35.5416 T.m
*Khi không có hoạt tải trên nhịp
+ Lan can: W
tc
0.lc
= w
0
*F
lc
= 0.18*8.4 = 1.512 T

W
tt
0.lc
= n* W
tc
0.lc
= 1.2*1.512 = 1.8144 T
+ Kết cấu nhịp: W
tc
0.N
= w
0
*F
N
= 0.18*39.2 = 7.056 T
W
tt
N
= n*W
tc
N
= 1.2*7.056 =8.4672 T
+ Trụ: W
tc
0.T
= w
0
*F
T
= 0.18*14.54 = 2.6172 T

W
tt
0.T
= n*W
tc
0.T
= 1.2*2.6172 = 3.14 T
Mô men gây ra đối với m/c II-II
M
tc
= W
tc
o.lc
*h
lc1
+ W
tc
o.N
*h
N1
+ W
tc
o.T
*h
T1

= 1.512*11.6 + 7.058*10.5 +
2.6172*5= 104.03 T.m
M
tt

= n*M
tc
= 1.2*104.03= 124.84T.m
Bảng tổ hợp nội lực mặt cắt II-II (Mặt cắt đỉnh móng):
TT Tải trọng Nội lực tiêu chuẩn n Nội lực tính toán
N (T) H (T) M (T.m) N (T) H (T) M (T.m)
Tổ
T/tải k/cấu nhịp 563.99 0 0 1.1 620.389 0 0
H/tải trên 2 nhịp 86.8 0 0 1.4 121.52 0 0
9
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
hợp
chính
1
Ngời đi trên 2 vỉa hè 24.66 0 0 1.4 34.524 0 0
Trọng lợng trụ (MNTN) 348.212 0 0 1.1 383.033 0 0
Tổng cộng 1023.66 0 1159.466 0 0
Tổ
Hợp
phụ
dọc cầu
1
T/tải k/cấu nhịp 563.99 0 0 0.9 507.591 0 0
H/tải trên nhịp 2 64.116 0 29.621 1.12 71.8 0 33.176
Trọng lợng trụ (MNTN) 348.212 0 0 0.9 313.39 0 0
Lực hãm xe 0 18 170.1 1.12 0 20.16 190.512
Gió dọc cầu (MNTN) 0 4.159 20.795 1.2 0 4.9908 24.954
Tổng cộng 976.318 22.159 220.516 892.781 25.1508 248.282

Tổ

Hợp
phụ
dọc cầu
2
T/tải k/cấu nhịp 563.39 0 0 0.9 507.591 0 0
H/tải trên nhịp 2 64.118 0 29.621 1.12 71.8 0 33.176
Trọng lợng trụ (MNCN) 244.892 0 0 0.9 220.4028 0 0
Lực hãm xe 0 18 170.1 1.12 0 20.16 190.512
Gió dọc cầu (MNCN) 0 1.051 8.408 1.2 0 1.2612 10.0896
Tổng cộng 872.4 19.051 208.129 799.79 21.4212 233.778
Tổ
Hợp
phụ
ngang
cầu
1
T/tải k/cấu nhịp 563.39 0 0 0.9 507.591 0 0
Hoạt tải đặt lệch 48.224 0 135 1.12 54.01 0 151.2
Trọng lợng trụ (MNTN) 348.212 0 0 0.9 313.39 0 0
Ngời đi trên 1 vỉa hè 12.33 0 58.5675 1.12 13.8096 0 65.5956
Lực lắc ngang của đoàn
xe
0 21.92 246.6 1.12 0 24.5504 276.192
Tổng cộng 972.156 21.92 440.1675 888.8 24.5504 492.9876
Tổ
Hợp
phụ
ngang
cầu
2

T/tải k/cấu nhịp 563.38 0 0 0.9 507.591 0 0
Hoạt tải đặt lệch 48.224 0 135 1.12 54.01 0 151.2
Trọng lợng trụ (MNTN) 348.212 0 0 0.9 313.39 0 0
Ngời đi trên 1 vỉa hè 12.33 0 58.5675 1.12 13.8096 0 65.5958
Gió ngang cầu (MNTN) 0 3.107 29.618 1.2 0 3.7284 35.6748
Tổng cộng 972.146 3.107 223.2965 888.8 3.7284 252.4706
Tổ
Hợp
phụ
ngang
cầu
3
T/tải k/cấu nhịp 563.38 0 0 0.9 507.591 0 0
Hoạt tải đặt lệch 48.224 0 135 1.12 54.01 0 151.2
Trọng lợng trụ (MNCN) 244.892 0 0 0.9 220.4028 0 0
Ngời đi trên 1 vỉa hè 12.33 0 58.5675 1.12 13.8096 0 65.5958
Gió ngang cầu (MNCN) 0 2.573 27.192 1.2 0 30.876 32.6304
Tổng cộng 868.826 2.573 220.7595 795.8134 30.876 249.4262
III>tính toán mặt cắt
1>Tính đặc tr ng hình học mặt cắt
Để đơn giản trong tính toán ta qui đổi tiết diện thân trụ về tiết diện chữ nhật
+Diện tích mặt cắt ngang
F=9.6773*1.78=17.032m
2
+Mô men quán tính đối vối trục x-x,y-y
J
x-x
=h*b
3
/12=9.6773*1.78

3
/12=4.548m
4
J
y-y
=b*h
3
/12=1.78*9.6773
3
/12=134.43m
4
+Mô men kháng uốn của mép ngoài thân trụ
w
x
=2J
x
/b=4.548/0.89=5.11m
3
w
y
=2J
y
/h=134.43/4.83865=27.783m
3
+Bán kính quán tính
r
x
=w
x
/F=5.11/17.032=0.3m

r
y
=w
y
/F=27.783/17.032=1.63m
2>Tính chiều cao tính toán,độ mảnh và độ lệch tâm ngẫu nhiện
+Chiều cao tính toán
10
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
+L
o
=2*H
tr
=2*9.2=18.4m
+Độ mảnh thân trụ
+
x
=l
0
/r
x
=18.4/0.3=61.33
+
y
=l
0
/r
y
=18.4/1.63=11.288
+Đỗ lệch tâm ngẫu nhiên

e=L
0
/800=18.4/800=0.023m
IV>duyêt mặt cắt theo các tổ hợp tải trọng
1>D uyệt mặt cắt theo tổ hợp chính
Ta có N
tt
=1159.466T M
tt
=0 H
tt
=0
Khi đó độ lệch tâm ngẫu nhiên e=0
Mặt cắt tính toán theo cấu kiên chịu kéo nén đúng tâm
+Tính hệ số chiết giảm sức chịu lực
Trong đó
m
dl
-Hệ số xét đến ảnh hởng lâu dài của tải trọng đến cờng độ kết
cấu chịu nén lệch tâm m
dl
=0.75,
kp
=0.82
N
k
-Lực dọc gây bởi tác dung tức thời do xe H30 và ngời
N
k
=121.52+34.524=156.044T

N
dl
-Lực dọc gây ra bởi tác dụng lâu dài
N
dl
=1159.466-156.044=1003.422T
+Khả năng chịu lực của mặt cắt
N
np
=*R
np
*F=0.64*125*17.032=1362.56T
Ta thấy N
np
>N
tt
=1159.466T Đạt yêu cầu
2>Duyệt mặt cắt theo tổ hợp phụ dọc cầu
+So sánh các tổ hợp phụ dọc cầu ta thấy tổ hợp phụ dọc cầu 1 gây nguy
hiểm nhất cho trụ cầu
Nội lực tính toán
N
tt
=892.781T H
tt
=25.1508T M
tt
=248.282Tm
Nội lực tiêu chuẩn
N

tc
=976.318T H
tc
=22.159T M
tc
=220.516Tm
+Độ lệch tâm ngẫu nhiên
e=M
tt
/N
tt
=248.282/976.318=0.26m>e
0
=0.023 Cấu kiện chịu nén lệch
tâm
+Lực nén dọc trục do tải trong tính toán gây ra
N=N
dl
/m
odl
+N
k
Trong đó m
odl
=(m
dl
+2*e
odl
)*(1+2*e
odl

/h)
e
odl
-khoảng cách từ điểm đặt lực N
dl
đến trọng tâm mặt cắt
ngang câú kiện
e
odl
=3+40.5=43.5cm=0.435m
Khi đó m
dl
=(0.75+2*0.26)/(1+0.26/1.78)=1.455
Mà N
k
=71.8T N
dl
=892.781-71.8=820.981T
11
N
N
Nm
N
k
dl
dl
KP
+
=

64.0
466.1159
044.156
466.1159*75.0
422.1003
82.0
=
+
=

THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
N=820.981/1.455+71.8=636.05T
+Điều kiện về cờng độ
N*e<m
2
R
u
X
n
(h-0.5*X
n
)
Trong đó m
2
=1-0.5*X
n
/h là hệ số điều kiện làm việc
b.h chiều rộng, chiều cao của tiết diện
X

n
-Chiều cao vùng bê tông chịu nén
X
n
=N/R
u
b=892.781/1400*9.6773=0.066m
m
2
=1-0.5*0.066/1.78=0.98
VP=0.98*1400*9.6773*0.066(1.78-0.5*0.066)=1530.9Tm
VT=636.05*(0.26+h/2)=636.05(0.26+0.89)=731.4575Tm
VT<VP Đạt yêu cầu
+Điểm đặt hợp lực với tải trọng tiêu chuẩn
e=M
tc
/N
tc
=220.516/976.318=0.226m
Ta thấy e<0.8*h/2=0.8*0.89=0.712m thoả mãn điều kiện chống
lật
+Kiểm tra điều kiện chống trợt
Nội lực tính toán có xét hệ xung kích nhng khi tính trụ hệ số
1+à=1
H/f*N<m=0.8
Trong đó
H-Lực ngang tính toán H=25.1508T
N-Lực dọc tính toán N=892.781T
f-Hệ số ma sát giữa các khồi các xây f=0.6
25.1508/0.6*892.781=0.047<0.6 Đạt yêu cầu

3>Duyệt mặt cắt theo tổ hợp phụ ngang cầu
+So sánh các tổ hợp phụ ngang cầu ta thấy tổ hợp phụ ngang cầu 1 gây
nguy hiểm nhất cho trụ cầu
Nội lực tính toán
N
tt
=888.8T H
tt
=24.5504T M
tt
=492.9876Tm
Nội lực tiêu chuẩn
N
tc
=972.156T H
tc
=21.92T M
tc
=440.1675Tm
+Độ lệch tâm ngẫu nhiên
e=M
tt
/N
tt
=440.4675/888.8=0.5m>e
0
=0.023 Cấu kiện chịu nén lệch tâm
+Lực nén dọc trục do tải trong tính toán gây ra
N=N
dl

/m
odl
+N
k
Trong đó m
odl
=(m
dl
+2*e
odl
)*(1+2*e
odl
/h)
e
odl
-khoảng cách từ điểm đặt lực N
dl
đến trọng tâm mặt cắt
ngang câú kiện
e
odl
=3+40.5=43.5cm=0.435m
Khi đó m
dl
=(0.75+2*0.5)/(1+2*0.5/1.78)=2.731
Mà N
k
=54.01+13.8096=67.8196T N
dl
=888.8-

67.8196=820.98T
N=820.98/2.731+67.8196=368.4T
+Điều kiện về cờng độ
N*e<m2RubXn(h-0.5*X
n
)
Trong đó m
2
=1-0.5*X
n
/h là hệ số điều kiện làm việc
b.h chiều rộng, chiều cao của tiết diện
X
n
-Chiều cao vùng bê tông chịu nén
X
n
=N/R
u
b=368.4/1400*9.6773=0.027m
m
2
=1-0.5*0.027/1.78=0.99
12
THIếT Kế MÔN HọC Mố TRụ CầU
VP=0.99*1400*9.6773*0.027(1.78-0.5*0.027)=639.72Tm
VT=368.4*(0.5+h/2)=368.4(0.5+0.0.89)=512.076Tm
VT<VP Đạt yêu cầu
+Điểm đặt hợp lực với tải trọng tiêu chuẩn
e=M

tc
/N
tc
=440.1675/972.156=0.452m
Ta thấy e<0.8*h/2=0.8*0.89=0.712m thoả mãn điều kiện chống
lật
+Kiểm tra điều kiện chống trợt
Nội lực tính toán có xét hệ xung kích nhng khi tính trụ hệ số
1+à=1
H/f*N<m=0.8
Trong đó
H-Lực ngang tính toán H=24.5504T
N-Lực dọc tính toán N=888.8T
f-Hệ số ma sát giữa các khồi các xây f=0.6
24.5504/0.6*888.8=0.046<0.6 Đạt yêu cầu
4>Tính toán và bố trí cốt thép
+Từ công thức khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén đúng tâm
N=R
b
F
b
+R
a
F
a
ơ đây riêng phần bê tông đã đủ khả năng chịu lực nên ta chỉ bố trí cốt
thép theo cấu tạo
+Chọn thép chủ 16mm ,bớc cốt chủ u=20mm
+Chọn thép đai 12mm ,bớc cốt chủ u=20mm
13