Thiết kế mố cầu kiểu chữ U BTCT đổ tại chỗ có chiều dài nhịp L=32m

2
0
0
4
0
0
8
0
0
2
0
0
6
0
0
6
0
1
0
0
3
7
0
1
5
0
100220100
420
50
50
220

100
31
5
Cấu tạo mố
550
50
5
0
6
0
0
500
1300
150 500 150
2
0
0
1200
Cấu tạo chung mố cầu
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
Thiết kế môn học
Mố trụ cầu
1. Số liệu tính toán.
Thit k m cu kiu ch U BTCT ti ch
+ Khổ cầu 8 + 2 ì 1,5 m
+ Chiều dài nhịp l = 32m ( Số liệu lấy theo thiết kế môn học Cầu Bê tông Cốt thép )
+ Tải trọng H30, XB80, ngời 300 Kg/m
2
+ Gối cầu sử dụng loại gối cao su 4 lớp bản thép, kích thớc ngang cầu 460mm, dọc

cầu 310 và cao 50mm.
+ Vật liệu:
+ Bê tông M300 có R
u
= 125 Kg/cm
2
; R = 115 Kg/cm
2
.
+ Thép CT3 và CT5 có gờ.
- Cọc khoan nhồi đờng kính 1m.
- Kích thớc: Xem hình vẽ
+ Theo thiết kế môn học Cầu BTCT, nhịp cầu giản đơn chiều dài tính toán l = 32 nên
đờng ảnh hởng phản lực gối có dạng tam giác và có diện tích là
+
= 16m
2
+ Gối cầu: Gồm 2 gối cao su hình chậu, một gối di động theo 1 phơng, 1 gối di động
theo 2 phơng.
3 - Tính toán mố
3.1- Tải trọng tác dụng lên mố
Để tính toán tải trọng ta chia ra thành từng phần để tiện tính toán.
3.1.1- Do tĩnh tải bản thân mố
+ Công thức tính toán:
P
i
TC
=
i
ìV

i
P
i
TT
=nì
i
ìV
i
= nìP
i
TC

Trong đó:

i
: Là dung trọng của bê tông, = 2,5 (T/m
3
)
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
1
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
V
i
: Là thể tích của bộ phận thứ i.
P
i
TC
: Là tải trọng tiêu chuẩn.

P
i
TT
: Là tải trọng tính toán.
n: Hệ số vợt tải, n=1.4.
+ Tờng đỉnh: P
1
TC
= 2,5 ì 1,6ì 11,5 ì 0,5 = 23 (T).
+ Tờng thân:P
2
TC
= 2,5 ì 1,6ì 4,4 ì 11,5 = 202,4 (T).
+ Tờng cánh 1: P
1
TC
= 2,5 ì 6ì 1 ì 0,4 ì2 = 12 (T).
+ Tờng cánh 2: P
2
TC
=2,5 ì 3ì3ì0,5 ì 0,4ì2 = 9 T
+ Tờng cánh 3: P
3
TC

= 2,5 ì 5 ì 3
ì
0,4ì2 = 15 T
+ Bệ mố : P
1

TC
= 2,5 ì 11,72 ì 2 ì 7,1 = 416,06 (T).
+ Vai kê: P
8
TC
= 2,5 ì 0,5 ì 0,5 ì 11,5 = 5,4 (T).
Bảng tổng hơp mô men và lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt đỉnh bệ kê gối
( Mặt cắt 1-1)
STT Bộ phận P
TC
(T) e (m) M
TC
(T.m)
1 Tờng đỉnh 30 0 0
2 Tờng cánh 1 11 - 3 - 33
3 Tờng cánh 2 15,75 - 2,75 - 43,31
4 Tờng cánh 3 10 - 0,75 - 7,5
5 Vai kê 5,4 - 0,4 - 2,16
6 Cộng 72,15 - 85,97
P
TC
I
= 72,15 (T).
P
TT
I
= 1,1 ì 72,15 = 79,365 (T).
M
TC
I

= -85,97 (T.m).
M
TT
I
= - 1,1 ì 85,97 = - 94,567 (T.m).
Bảng tổng hơp mô men và lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt đỉnh bệ mố
( mặt cắt II II)
STT Bộ phận P
TC
(T) e (m) M
TC
(T.m)
1 Tờng đỉnh 30 - 0.85 - 25,5
2 Tờng cánh 1 11 -3,85 - 42,35
3 Tờng cánh 2 15,75 - 3,6 - 56,7
4 Tờng cánh 3 10 -2.85 -28,5
5 Vai kê 5,4 -1,6 - 8,64
6 Tờng t hân 264 0 0
7 Cộng 336,15 -161,69
P
TC
II
= 336,15 (T).
P
TT
II
= 1,1 ì 336,15 = 369,765 (T).
M
TC
II

= -161,69 (T.m).
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
2
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
M
TT
II
= - 1,1 ì 161,69 = - 177,89 (T.m).
Bảng tổng hơp mô men và lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ mố
( mặt cắt III III)
STT Bộ phận P
TC
(T) e (m) M
TC
(T.m)
1 Tờng đỉnh 30 - 0,35 -10,5
2 Tờng cánh 1 11 -3,35 - 36,85
3 Tờng cánh 2 15,75 -3,1 - 48,825
4 Tờng cánh 3 10 -1,1 - 11
5 Vai kê 5,4 - 0,75 - 4,05
6 Tờng t hân 264 0,5 132
7 Bệ mố 273 0 0
8 Cộng 609,15 20,75
P
TC
III
= 609,15 (T).
P

TT
III
= 1,1 ì 609,15 = 670,065 (T).
M
TC
III
= 20,75 (T.m).
M
TT
III
= 1,1 ì 20,75 = 22,825 (T.m).
3.1.2- Phản lực gối do tĩnh tải kết cấu nhịp và hoạt tải:
Xếp tải lên ĐAH phản lực gối, giả thiết coi nh tải trọng phân bố đều trên toàn bộ kết
cấu nhịp:
+ Đối với tĩnh tải
TC
T
R
= q.
TT
T
R
=
0
.(1 + à).
TC
T
R
+ Đối với hoạt tải:
TC

H
R
= k
0
.
0
..s
2
+ P
n
.
n

Với: k
0
: Tải trọng tơng đơng một làn xe tiêu chuẩn

0
: Hệ số phân bố ngang bằng số làn xe = 2
: Hệ số làn xe, cầu có 2 làn = 0,9
1 + à: Hệ số xung kích với > 32m 1 + à = 1,02
: Diện tích đờng ảnh hởng phản lực gối

n
: Hệ số phân bố ngang của ngời,
n
= 2
Đối với tĩnh tải phần I ta coi nh tải trọng rải đều trên toàn bộ chiều dài kết cấu nhịp, ta
có q = 16,5 ( T/m)
TC

I
R
= 16,5 ì 16 = 264 ( T).
TT
I
R
= 1,1.
TC
I
R
= 1,1 ì 264 = 290 ( T).
Tĩnh tải phần 2 gồm trọng lợng lớp phủ mặt cầu, lan can lấy theo thiết kế môn học
Cầu BTCT

TC
II
R
= 5,56 ì 16 = 88,96 ( T).
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
3
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
TT
II
R
= 1,5 ì 88,96 = 133,44 ( T).
+ Do tổ hợp tải trọng H30 + ngời đi bộ ( H30 trên 2 làn xe ) công thức tính toán
Tiêu chuẩn:
[ ]

2
2
tt
tdngtc
l
qPR +=
Tính toán
( )
[ ]
2
1.4,14,1.2
tt
tdngtc
l
qPR
à
++=
Tra tĩnh tải tiêu chuẩn với cầu có l
tt
= 32m, và = 0 ta có q
td

=2,46T/m
R
TC
H30
= 2 ì (0,3 +2,46).16 = 88,32 ( T).
R
TT
H30

=
[ ]
85,125
2
32
46,2.02,1.4,14,1.3,0.2 =+
( T).
R
TC phụ
H30
= 1,12 ì 88,32 = 98,92 ( T).
+ Do XB80 công thức tính toán
Tiêu chuẩn
2
.
l
qR
td
tc
=
Tính toán
2
1,1
l
qR
td
tt

=
Tra hoạt tải tơng đơng cho xe XB80 với L

tt
= 32 m ta có q
td
=4,71 T/m thay số ta có
R
TC
XB80
= 4,71 ì16 = 75,36 ( T).
R
Tt
XB80
= 1,1 ì R
TC
XB80
= 82,896 ( T).
3.1.3- Hoạt tải sau mố trên bản quá độ
Phần bản quá độ tham gia chịu lực:
3
2
6
2
===
b
l
l
(m).
Phần bản quá độ tiếp giáp với tờng trớc:
a = l
b
- b = 6- 3 =3 (m).

Chiều dài lăng thể trợt giả định đợc tính theo công thức sau đây
l
0
= Hì tg(45
0
-/2).
Trong đó:
H: chiều cao tầng đất tính toán tính từ đáy móng Hoạt tải sau mố trên
bản quá độ đến mặt trên của tầng phủ. H = 8,4 (m).
3.1.3.1- Tính với

=30
0
.
l
0
=Hì tg(45
0
-/2) = 8ì tg(45
0
-30/2) =4,62 (m).
l
0
> a =2 Vậy hoạt tải sau mố sẽ truyền lên mố.
Trong phạm vi này có thể bố trí đợc hai trục của bánh xe, khoảng cách gia hai trục
là 1,6 (m).
Chiều dài của trục bánh xe theo hớng ngang cầu:
S = 2ìb + = 2 ì 2.9 + 0.1 = 5.9 (m).
Chiều rộng của vệt bánh xe theo hớng ngang cầu:
Lớp Cầu Hầm B 39

Trang
4
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
` b
1
= a + 2H = 0,2 + 2 ì 0,12 =0.44 (m).
Chiều dài tính đổi của áp lực đất:
)(98,5
44,09,58,12,1
1224,1
0
m
bSn
Pn
h
TC
=
ììì
ìì
=
ììì
ì
=


2b
1
+ d = 2ì 0,2 +1,6 =2,48 (m).
l

0
> 2b
1
+d ( d là khoảng cách 2 trục bánh xe) Ta có trình tự tính toán
nh sau:
0
1
22,17
31,0
8
48,2
.2
=
==
+
==


H
db
x
tg
H
Hệ số áp lực:
287,0
)3022,17(
31,0
)(
=
+

=
+
=
tgtg
tg


à
Cờng độ áp lực đất:
E
TC
i
=
TC
ì h ìà ì B =1,8 ì 0,287 ì 11,2 ì h = 5,785 ì h
E
TT
i
=1,2ì E
TC
i
E
TC
I
=5,785 ì 2 = 11,57 (T).
E
TT
I
= 1,2 ì 11,57 =13,884 (T).
E

TC
II
=5,785 ì 6 = 34,71 (T).
E
TT
II
= 1,2 ì 34,71 = 41,65 (T).
E
TC
III
= 5,785 ì 8 = 46,28 (T).
E
TT
I
= 1,2 ì 46,28 = 55,53 (T).
Cờng độ áp lực do hoạt tải:
E
TC
B
=
TC
ì h
0
ìà ì B =1,8 ì 5,98 ì 11,2 = 120,55T.
E
TT
B
= 1,2 ì E
TC
B

= 1.2 ì 120,55 = 144,66T
Chiều cao phần áp lực tác dụng:
)(42,1
31,0
44,0
1
m
tg
b
y ===

Mô men do áp lực đất đối với các mặt cắt:
M
i
TC
= E
i
TC
ì H
i
/ 3
M
i
TT
= 1,2 ì M
i
TC

M
I

TC
= 17,355 ì 2/3 =11,57Tm
M
I
TT
= 1,2 ì M
i
TC
=13,844Tm
M
II
TC
= 34,71 ì 6/3=69,42Tm
M
II
TT
= 1,2 ì M
i
TC
=83,304Tm
M
III
TC
= 46,28 ì 8/3 =123,41Tm
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
5
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
M

III
TT
= 1,2 ì M
i
TC
=148,096Tm
Mô men tại các mặt cắt do hoạt tải sau mố:
M
iB
TC
= E
iB
TC
ì e
M
i
TT
= 1,2 ì M
i
TC

M
IB
TC
= 120,55 ì ( 2 0,5 ì 1,42) = 155,5 Tm
M
IB
TT
= 1,2 ì M
i

TC
= 186,61 (T.m).
M
IIB
TC
= 120,55 ì ( 8 0,5 ì 1,42) = 878,8 (T.m).
M
IIB
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 1054,57 (T.m).
M
IIIB
TC
= 120,55 ì 8,29 = 999,35 (T.m).
M
IB
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 1199,22 (T.m).
3.1.3.2 -Tính với

=40
0
Hệ số áp lực:
19,0

)22,1740(
31,0
)(
=
+
=
+
=
tgtg
tg


à
Cờng độ áp lực đất:
E
TC
i
=
TC
ì h ìà ì B =1,8 ì 0,19 ì 11,2 ì h = 3,83 ì h
E
TT
i
=1,2ì E
TC
i
E
TC
I
= 3,83 ì 3 = 11,49 (T).

E
TT
I
= 1,2 ì 11,49 = 13,788 (T).
E
TC
II
= 3,83 ì 6 = 22,98 (T).
E
TT
II
= 1,2 ì 22,98 = 27,57 (T).
E
TC
III
= 3,83 ì 9 = 34,47 (T).
E
TT
I
= 1,2 ì 34,47 = 41,36 (T).
Cờng độ áp lực do hoạt tải:
E
TC
B
=
TC
ì h
0
ìà ì B =1,8 ì 5,98 ì 0,19ì 11,2= 22.905T
E

TT
B
= 1.2 ì E
TC
B
= 1,2 ì 22,905 =27,487T
Chiều cao phần áp lực tác dụng:
)(41,1
31,0
44,0
1
m
tg
b
y ===

Mô men do áp lực đất đối với các mặt cắt:
M
i
TC
= E
i
TC
ì H
i
/ 3
M
i
TT
= 1,2 ì M

i
TC

M
I
TC
= 11,49 ì 2/3 = 7,76 (T.m).
M
I
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 9,192 (T.m).
M
II
TC
= 22,98 ì 6/3 = 45,96 (T.m).
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
6
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
M
II
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 55,152 (T.m).

M
III
TC
= 34,47 ì 8/3 = 91,92 (T.m).
M
III
TT
= 1,2 ì M
i
TC
=110,3 (T.m).
Mô men tại các mặt cắt do hoạt tải sau mố:
M
iB
TC
= E
iB
TC
ì e
M
i
TT
= 1.2 ì M
i
TC

M
IB
TC
= 22.905 ì ( 3 - 0.5 ì1,41) = 52,567 (T.m).

M
IB
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 63,08 (T.m).
M
IIB
TC
= 20.905 ì ( 6 - 0.5 ì1,41) = 110,69 (T.m).
M
IIB
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 132,83 (T.m).
M
IIIB
TC
= 20,905 ì (8-0,5ì1,41) = 152,502 (T.m).
M
IB
TT
= 1,2 ì M
i
TC
= 183,00 (T.m).
4. Lực hãm đoàn xe

Theo qui trình qui định với chiều dài đặt tải > 50 m lấy = 0,9P
Với P là trọng lợng của một xe nặng nhất = 30T
P
TC
= 0,9ì 30 = 27 (T)
P
TT
= 1,12 ì 27 =30,24 (T).
Mô men đối với mặt cắt II-II:
M
TC
II
= P
TC
ì h
1
= 27 ì 6= 162 (T).
M
TT
II
= n ì M
TC
=1,12 ì 162 = 181,44 (T).
Mô men đối với mặt cắt III-III:
M
TC
III
= P
TC
ì h

2
= 27 ì 8 = 216 (T).
M
TT
III
= n ì M
TC
=1,12 ì 216 = 241,92 (T).
5. Phản lực gối do tĩnh tải bản quá độ truyền lên vai kê.
Do trọng lợng bản thân bản:
R
1
=0,3 ì 8 ì6ì2,5ì 0,5 = 18 (T).
Do lớp phủ trên bản dầy trung bình 0,2 trọng lợng trung binhg 2,2T/m
3
(m)
R
2
=0,2 ì 6 ì 8 ì 2,2 ì 0,5 = 10,56 (T).
Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên vai kê là:
R
TC
= R
1
+ R
2
= 28,56 (T).
R
TT
= n

1
R
1
+ n
2
R
2
= 1,1 ì 18 + 1,5 ì 10,56 = 35,64 (T).
Mô men đối với các mặt cắt:
M
TC
i
= R
TC
ì e
1
M
TT
i
= R
TT
ì e
1
M
TC
i
= -28,56 ì 0,4 = -11,424 (T.m)
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
7

Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
M
TT
i
= -35,64 ì 0,4 = -14,25 (T.m).
M
TC
II
= -28,25 ì 1,6 =- 45,2 (T.m)
M
TT
II
= -35,64 ì 1,6 = -57,02 (T.m)
M
TC
iII
= - 28,25 ì 0,75 = - 21,20(T.m).
M
TT
iII
= - 35,64 ì 0,75 = - 26,73 (T.m)
6. Do đất trong mố
P
TC
đ
= 11,2 ì 5,5 ì 6 ì 1,8 = 665,28 (T)
P
TT
đ

=1,1 ì 665,28 = 731,8 (T)
7. Lập các bảng tổ hợp để tính mố
Để tính toán mố ta đi lập các tổ hợp tải trọng bất loại nhất có thể xảy ra sao cho bất
lợi nhất.
Các tổ hợp tảI trọng
7.1 Tổ hợp tải trọng cho mặt cắt i-I.
Tổ
hợp
Tải trọng P(T) H(T) M(Tm)
Tổ
hợp
chính
I
Tĩnh tải mố 79,365 -94,567
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 30
0
0 13,884 13,884
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -14,25
Tổng 664,295 13,884 -94,933
Tổ
hợp
chính
II
Tĩnh tải mố 79,365 -94,567
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải XB80 trên nhịp 82,896

áp lực đất : = 30
0
13,884 13,884
Tĩnh tải bản quá độ 35,65 -14,25
Tổng 621,651 13,884 -94,933
Tổ
hợp
phụ
III
Tĩnh tải mố 79,365 -94,567
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 30
0
13,884 13,884
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -14,25
Lực hãm về phía sông 30,24 0
Tổng 664,295 44,124 -94,933
Tổ
hợp
phụ
IV
Tĩnh tải mố 79,365 -94,567
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 40

0
13,788 9,192
Hoạt tải trên bản quá độ 27,48 63,08
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -14,25
Lực hãm về phía nền đờng 30,24 0
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
8
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
Tổng 664,295 71,508 -36,545
Tổ
hợp
phụ
V
Tĩnh tải mố 79,365 -94,567
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 40
0
13,788 9,192
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -14,25
Lực hãm về phía nền đờng 30,24 0
Tổng 664,295 44,028 -99,625
7.2 Tổ hợp tải trọng cho mặt cắt II-II.
Tổ
hợp
Tải trọng P(T) H(T) M(Tm)

Tổ
hợp
chính
I
Tĩnh tải mố 369,765 -177,89
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 30
0
0 41,65 83,304
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -57,02
Tổng 954,695 41,65 -151,596
Tổ
hợp
chính
II
Tĩnh tải mố 369,765 -177,89
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải XB80 trên nhịp 82,896
áp lực đất : = 30
0
41,65 83,304
Tĩnh tải bản quá độ 35,65 -57,02
Tổng 911,751 41,65 -151,596
Tổ
hợp
phụ
III

Tĩnh tải mố 369,75 -177,89
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423.44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125.85
áp lực đất : = 30
0
41,65 83,304
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -57,02
Lực hãm về phía sông 30,24 181,44
Tổng 954,695 71,89 29,834
Tổ
hợp
phụ
IV
Tĩnh tải mố 369,75 -177,89
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 40
0
25,57 55,152
Hoạt tải trên bản quá độ 27,487 132,83
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -57,02
Lực hãm về phía nền đờng 30,24 181,44
Tổng 954,695 83,297 134,512
Tổ
hợp
Tĩnh tải mố 369,75 -177,89

Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
9
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
phụ
V
áp lực đất : = 40
0
25,57 55,152
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -57,02
Lực hãm về phía nền đờng 30,24 181,44
Tổng 954,695 55,81 1,682
7.3 Tổ hợp tải trọng cho mặt cắt III-III
Tổ
hợp
Tải trọng P(T) H(T) M(Tm)
Tổ
hợp
chính
I
Tĩnh tải mố 670,065 22,825
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85

áp lực đất : = 30
0
0 55,53 148,096
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -26,73
Tổng 1254,995 55,53 144,191
Tổ
hợp
chính
II
Tĩnh tải mố 670,065 22,825
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải XB80 trên nhịp 82,896
áp lực đất : = 30
0
55,53 148,096
Tĩnh tải bản quá độ 35,65 -26,73
Tổng 1212,051 55,53 144,191
Tổ
hợp
phụ
III
Tĩnh tải mố 670,065 22,825
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423.44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125.85
áp lực đất : = 30
0
55,53 148,096
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -26,73

Lực hãm về phía sông 30,24 241,92
Tổng 1254,995 85,77 386,111
Tổ
hợp
phụ
IV
Tĩnh tải mố 670,065 22,825
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 40
0
41,36 110,3
Hoạt tải trên bản quá độ 27,487 183
Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -26,73
Lực hãm về phía nền đờng 30,24 241,92
Tổng 1254,995 99,087 531,315
Tổ
hợp
phụ
V
Tĩnh tải mố 670,065 22,825
Tĩnh tải kết cấu nhịp 423,44
Hoạt tải H30 trên nhịp
Ngời trên nhịp
125,85
áp lực đất : = 40
0
41,36 110,3

Tĩnh tải bản quá độ 35,64 -26,73
Lực hãm về phía nền đờng 30,24 241,92
Tổng 1254,995 71,6 348,315
8. Tính duyệt mặt cắt.
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
10
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
8.1 Tính duyệt mặt cắt i-i
Tổ hợp tải trọng để duyệt cho mặt cắt i-i là tổ hợp chính 1 có N = 664,295 T, M = -
94,933 Tm
Diện tích mặt cắt tờng đỉnh F = 12.0,5 = 6 m
2
Mô men quán tính đối với 2 trục
4
3
4
3
72
12
12.5,0
m125,0
12
5,0.12
mJJ
yx
====
Mô men kháng uốn W
x

= J
x
/0,25 = 0,5 m
3
và W
y
= J
y
/6 = 12 m
3
Bán kính quán tính tơng ứng r
x
= W
x
/F = 0,083 m và r
y
= W
y
/F = 2 m
Chiều cao tính toán l
0
= 2H = 2.2 = 4m
Độ mảnh của tờng đỉnh
x
= l
0
/r
x
= 4/0,083 = 48,19,
y

= l
0
/r
y
= 4/2 = 2
Độ lệch tâm ngẫu nhiên e
0
= l
0
/800 = 0,005
Độ lệch tâm tính toán e
tt
= M/N =94,933/664,295 = 0,143
Ta thấy e
tt
> e
0
nên mặt cắt chân tờng đỉnh tính duyệt theo điều kiện chịu nén lệch
tâm.
a.Duyệt điều kiện cờng độ
N.e m
2
.R
u
.b.x
n
.(h - 0,5.x
n
)
m

2
= 1
với h
0
= h-a = 50 5 = 45 (cm); b = 1200 cm. ( a là khoảng cách từ mép ngoài
đến trọng tâm cốt thép ta lấy a = 5cm)
cm3,69
1200150.bR
N
x
664295
u
n
=
ì
==
e = .e
tt
= 1,01.0,143 (cm) = 0,1444 (m)
N.e = 664,295 ì 0,1444 =95,94 (T.m)
mà VT = m
2
.R
u
.b.x
n
.(h - 0,5.x
n
)
= 1ì150ì1200ì3,69ì(45- 0,5ì3,69) = 28663,55Tm

N.e = 95,94 < 28663,55 Tm ( Đạt yêu cầu )
b. Kiểm tra điều kiện ổn định chống trợt
0,8 m
Nf
H
=





<=
ì
= cầu) uyêĐạt ( 0,8
0,6
13,884
Nf.
H
0348,0
295,664
c. Kiểm tra điều kiện chống lật:
m
y
e
0

Ta có:
cầu uyêĐạt 0,8m
0,85
0,015

y
e
0
<== 0176,0
8.2. Tính toán đạc trng hình học tiết diện II-II
Diện tích mặt cắt :
F = 12 ì 2,2 = 26,4 (m
2
)
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
11
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
Mô men quán tính của mặt cắt.
)(648,10
12
2,212
4
3
mJ =
ì
=
Mô men kháng uốn:
W
x
= 9,68 (m
3
)
Bán kính quán tính: r

x
=
36,0
4,26
68,9
==
F
W
x
Chiều cao tính toán: L
0
= 2ì H =2ì6 =12 (m)
Độ mảnh của mố: =L
0
/
x
=53
Độ lêch tâm ngẫu nhiên: e
o
=L
0
/800 =0,015 (m)
Duyệt tổ hợp bất lợi
Ta thấy tổ hợp I có:
N
TC
= 495,579 T N
TT
=594,695 T
H

TC
= 34,70 T H
TT
=41,65 T
M
TC
= 126,33 T.m M
TT
= 151,596 T.m
Độ lệch tâm tính toán: e =
015,0255,0
695,594
596,151
0
=>== e
N
M
(m). Do đó ta phải tính
theo cấu kiện chịu nén lệch tâm
a. Điều kiện cờng độ
N.e m
2
.R
u
.b.x
n
.(h - 0,5.x
n
)
m

2
= 1
với h
0
= h-a = 220 - 3 = 217 (cm); b = 3 m.
cm3,4
1200150.bR
N
x
594695
u
n
=
ì
==
e = 10,9 + 0,5 ì 167 = 94,4 (cm)=0,944 (m)
N.e = 594,695 ì 0,944 =561,392 (T.m)
mà VT = m
2
.R
u
.b.x
n
.(h - 0,5.x
n
)
= 1ì150ì1200ì3,4ì(167- 0,5ì3,4) = 101163Tm
N.e = 561,392 < 101163 Tm ( Đạt yêu cầu )
b. Kiểm tra điều kiện ổn định chống trợt
0,8 m

Nf
H
=





<=
ì
= cầu) uyêĐạt ( 0,80,116
0,6
49,65
Nf.
H
695,594
c. Kiểm tra điều kiện chống lật:
m
y
e
0

Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
12
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
Ta có:
cầu uyêĐạt 0,8m
0,85

0.015
y
e
0
<== 0176,0
8.3 Tính duyệt tại mặt cắt III III
Tải trọng tính toán ta lấy tổ hợp III có N = 1254,995 T , M = 386,11 Tm và H = 85,77
T
Xác định độ lệch tâm của hợp lực e

= M/N = 0,307 m
Chiều dài l
0
= 2 H = 12m
Độ lệch tâm ngẫu nhiên e
0
= l
0
/800 = 0,015
Ta thấy e > e
0
do vậy mặt cắt III III đợc tính nh cấu kiện chịu nén lệch tâm.
N.e m
2
.R
u
.b.x
n
.(h - 0,5.x
n

)
m
2
= 1
với h
0
= h-a = 420 - 5 = 415 (cm); b = 1300 cm.
cm6,43
1300150.bR
N
x
1254995
u
n
=
ì
==
e = 1,01 ì 0,307 (cm) = 0,31 (m)
N.e = 1254,995 ì 0,31 =389,13 (T.m)
mà VT = m
2
.R
u
.b.x
n
.(h - 0,5.x
n
)
= 1ì150ì1300ì6,43ì(420- 0,5ì6,43) = 522585,87Tm
N.e = 389,13 < 522585,87 Tm ( Đạt yêu cầu )

b. Kiểm tra điều kiện ổn định chống trợt
0,8 m
Nf
H
=





<=
ì
= cầu) uyêĐạt ( 0,80,114
0,6
85,77
Nf.
H
995,1254
c. Kiểm tra điều kiện chống lật:
m
y
e
0

Ta có:
cầu uyêĐạt 0,8m
0,85
0,015
y
e

0
<== 0176,0
9. Tính toán số cọc trong bệ
Tính số cọc cần thiết
Dùng cọc đờng kính = 100 cm, thi công bằng phơng pháp khoan nhồi. số
cọc cần thiết đợc xác định theo công thức:
n =
,
.6,0 P
P

Trong đó:
P: Là tổng lực thẳng đứng lớn nhất P = 1254,995(T)
P: Sức chịu tải giới hạn của cọc
P =
c
. R . F
cọc
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
13
150 500 500 150
1
0
0
2
0
0
1
0

0
100
Thiết kế môn học Mố trụ cầu Sinh viên Nguyễn Thế
Huy
Lấy:


c
= 1
R = 600(T/m
2
)
F
cọc
- Là diện tích mặt cắt ngang cọc
F
cọc
= .
4
1
.14,3
4
22
=
D
= 0,785 (m
2
)
> P = 1 . 600 . 0,785 = 471 (T)
n =

,
.6,0 P
P

=
471.6,0
995,1254
= 4,4 cọc
Chọn 6 cọc, các cọc đợc bố trí nh hình vẽ các cọc đợc bố trí thành 2 hàng 3 cột nh
hình vẽ.
Lớp Cầu Hầm B 39
Trang
14