Thuyết minh tính toán trụ cầu đúc hẫng

IV.2 tính toán thiết kế trụ cầu
IV.2.1 Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ
IV.2.1.1 Tính áp lực thẳng đứng do trọng lợng bản thân trụ
- Cấu tạo trụ T2: Hình vẽ.

- Bảng tính toán trọng lợng trụ và bệ trụ
Tên gọi các đại lợng
Kí hiệu Giá trị
Đơn vị
a) Kích thớc cơ bản trụ
Chiều cao trụ
htr
7
m
tr
Chiều dày thân trụ
3
m
Bề rộng thân trụ
btr
7.5
m
Trọng lợng thân trụ
Pttr
344.75 T
b) Kích thớc bệ trụ
Chiều cao bệ trụ
hbt
2
m
Bề rộng bệ trụ

bbt
12
m
bt
Chiều dày bệ trụ
8
m
Trọng lợng bệ trụ
Pbt
480
T
Tổng trọng lợng trụ
Ptr
824.5
T
IV.2.1.2 - Tính phản lực của kết cấu nhịp và hoạt tải truyền trụ
- Để tính đợc phản lực của kết cấu nhịp lên móng trụ thì trong phơng án sơ bộ ta
tính gần đúng nh sau: bằng phản lực của dầm liên tục (tĩnh tải + hoạt tải )
- Dùng chơng trình Sap2000 vẽ đờng ảnh hởng phản lực gối của dầm liên tục ta có
:
1


- Diện tích ĐAH
+) S = -32.9898
+) S+ = 1.8359
+) S- = -34.8257
1- Phản lực do tĩnh tải .
Ptttt = qtt . = 32.9898*(1.5*3.0951+1.25*20.0886) = 981.5587 (T)
2- Phản lực do hoạt tải

Khi tính phản lực tác dụng lên gối trụ thì ta tính nh sau :
+) Sử dụng 2 xe tải thiết kế đặt cách nhau 15 m ( khoảng cách trục sau lấy bằng
4,3 m)
+) Hiệu ứng của hoạt tải thiết kế đợc lấy bằng 90% giá trị phản lực tính đợc cộng
với hiệu ứng của 90% tải trọng làn + hiệu ứng của tải trọng Ngời
- Tính phản lực do tải trọng làn
PLantt = lan. qlan . S- = 1,75 * 0,948* 34.8257 = 56.6788 (T)
- Tính phản lực do tải trọng Ngời
PNGtt = NG. qNG . S- = 1,75* 0.45 *34.8257 = 27.4253 (T)
- Tính phản lực do xe tải thiết kế : xếp 2 xe lên ĐAH phản lực gối ( 2 xe đặt cách
nhau 15 m, khoảng cách trục sau bằng 4,3m)
PttXT = xt . m.IM. P.i yi

=> PttXT = 52.37648(T)
- Tính tổng phản lực do hoạt tải thiết kế xếp tải 1 làn
PttHT = 0,9* 52.37648+ 0,9*56.6788 + 27.4253 = 125.5749 (T)
- Tính tổng phản lực do hoạt tải thiết kế xếp tải 2 làn
PttHT = 2 * 125.5749 = 251.1499 T
3 - Tổng phản lực do kết cấu nhịp truyền lên trụ
PKCN = PTinh + PHoat = 981.5587 + 251.1499 = 1232.70866 T
IV.2.2 Tính duyệt mặt cắt thân trụ
- Trong phơng án sơ bộ ta chỉ tiến hành kiểm toán mặt cắt thân trụ tại mặt cắt đỉnh
bệ móng theo điều kiện chịu nén đúng tâm .
- Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt kiểm toán :
P = PTTR + PKCN = 344.75 + 1232.70866 = 1577.4586 T
- Tổng diện tích thân trụ : ATH = 5.5*3+2*(3+0.2)*1*0.5 = 18.1 (m2 )
- ứng suất pháp tại mặt cắt chân tháp
=

P

1577.4586
=
= 87.1524 (T/m2) < fc = 3000 (T/m2 )
ATH
18.1

2


IV.2.3 Tính duyệt mặt cắt đáy bệ cọc
- Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ cọc
P = PTTR + Pbt + PKCN =
= 480 + 344.75 + 1232.7086 =2057.4586 T
- Diện tích mặt cắt đáy bệ móng : Abt = 12*.8 = 96 (m2)
- ứng suất pháp tại mặt cắt đáy bệ
=

P
2057.4586
=
= 21.4318 (T/m2) < fc = 3000 (T/m2 )
ABT
96

IV.2.4 Tính và bố trí cọc trong móng
IV.1.7 Thiết kế móng cọc
IV.1.7 .1 Tính toán và bố trí cốt cọc trong móng trụ
1) Các thông số của đất nền:
Móng đặt trên nền đất gồm 4 lớp nh sau:
Lớp

Lớp
1
Lớp
2
Lớp
3
Lớp
4

Loại đất

H
(m)

e

(T/m3)

C(T/m2)

(độ)

Cát hạt mịn

1.72

0.7

1.9

20

26

Cát lẫn sỏi sạn

4.7

0.55

1.95

10

40

Sét pha cát

2.8

0.65

1.95

28

22

Sét dẻo cứng

vô
hạn

0.65

1.95

45

15

2) Lựa chọn các thông số của cọc:
- Móng của trụ đợc chọn là loại móng cọc bệ thấp, dùng loại cọc khoan nhồi.
Móng cọc là loại móng cọc ma sát.
- Đờng kính của cọc chọn bằng D = 1m.
- Chọn trớc chiều dài cọc bằng Lc = 27 m.
3) Tải trọng tác dụng lên móng:
Tải trọng thẳng đứng đặt tại trọng tâm của đáy bệ cọc đợc lấy từ tổ hợp tải trọng
tính toán đối với mặt cắt đáy bệ trụ, giá trị cụ thể nh sau:
P = 2057.4586 T
4 - Tính toán sức kháng của cọc :
Sức kháng của cọc bao gồm sức sức kháng của thân cọc và sức kháng của mũi cọc.
a) Sức kháng của thân cọc:
- Sức kháng thân cọc danh định đớn vị đợc tính theo công thức 10.8.3.3.1-1 của
quy trình 22TCN-272-01 nh sau:
qs =Su.
Trong đó:
Su = 0.15 (MPa): Cờng độ kháng không thoát nớc trung bính (MPa), tìm bằng cách
tra biểu đồ hình 10.7.3.3.2b của quy trình 22TCN- 272-01.

3


= 0.55 : Hệ số dính bám phục thuộc vào giá trị của Su, tìm bằng cách tra bảng
10.8.3.3.1 của quy trình 22TCN- 272-01.
Vậy có:
qs = 0.15*0.55 =0.0825 (MPa) = 8.25 T/m2
- Sức kháng tính toán của thân cọc:
Qsr = s*qs*Ac .
s = 0.65 : Hệ số sức kháng của thân cọc.
Ac = 84.8230(m2): Diện tích bề mặt thân cọc.
Vậy có:
Qsr = 0.65*8.25*84.8230
Qsr = 454.8633T,
- Sức kháng danh định đơn vị của mũi cọc bằng:
qp = Nc*Su
Trong đó:
Nc = 6*(1+0.2*Z/D) 9
Z = 27m : Chiều sâu trôn cọc.
D = 1m : Đờng kính cọc.
Vậy ta có:
Nc = 6*(1+0.2*27/1) = 37.2 >9
=> Nc = 9
qp = 9*0.15 = 1.35 MPa
qp = 135 T/m2
- Sức kháng tính toán của mũi cọc bằng:
Qpr = p*qp*Ad
p = 0.55 : Hệ số sức kháng của mũi cọc.
Ad = 0.7853 T/m2 : Diện tích mũi cọc.
Qpr = 0.55*135*0.7853 = 58.315 T.

Vậy sức kháng tính toán của cọc là :
Qcr =Qpr + Qsr = 58.315 + 454.8633
=513.1792 T
b) Tính nội lực trong cọc:
Ta đi tính nội lực trong cọc bất lợi nhất để kiểm
toán, khi cọc bất lợi nhất đã đủ khả năng chịu tải thì các
cọc khác có cùng cấu tạo nh nhau cúng sẽ thỏa mãn
điều kiện chịu lực.
Chọn tổng số cọc trong móng là 12 cọc. Sơ đồ bố
trí cọc trong móng nh hình vẽ sau:
- Nội lực dọc trục của cọc bất lợi nhất đợc tính
theo công thức :

P
n
Trong đó :
+) Nmax : Nội lực dọc trong cọc bất lợi nhất.
+) P : Tổng áp lực thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ.
+) n : Tổng số cọc trong móng.
N max =

4


Ta có:
Nmax = 2057.4586 /12
Nmax = 171.45488 T.
5 Kiểm toán khả năng chịu lực của cọc.
Kiểm toán khả năng chịu lực của cọc theo điều kiện cờng độ:
- Sức kháng tính toán của cọc tính đợc là:

Qcr = 513.1792 T
- Nội lực dọc trục tính toan của cọc tính đợc là:
Nmax = 171.45488 T .
Ta thấy:
Qcr = 513.1792 T > Nmax = 171.45488 T. => Đạt
Vậy ta chọn đợc số cọc trong móng gồm có 12 cọc khoan nhồi đờng kính cọc là
1m chiều dài cọc là 27m đảm bảo yêu cầu về cờng độ chịu lực.

5