Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án thiết kế kỹ thuật và thi công mố trụ cầu bê tông cốt thép, thuyết minh tính toán mố trụ cầu, thuyết minh tính toán thi công mô trụ cầu, bản vẻ mố trụ cầu, bản vẻ bố trí cốt thép mố trụ cầu, bản vẻ thi công mố trụ cầu, mố chữ u tường mỏng
Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu Chương TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH CẦU QUA SƠNG N3 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Sơ lược địa điểm xây dựng cầu: 1.1.1 Vị trí xây dựng: - Sơng N3 nằm vùng đồng dun hải, Ở thượng nguồn sơng gianh 1.1.2 Địa chất: Địa chất khu vực xây dựng cầu chia thành lớp rõ rệt: - Lớp cát mịn chặt vừa dày (m) - Lớp sét cứng dày 4(m) - Lớp sét cứng dày vơ Chiều dày lớp ghi rõ vị trí lỗ khoan, vị trí khơng có trị số chiều dày ta dùng phương pháp địa chất cơng trình cho lớp gần có tính chất 1.1.3 Thuỷ văn: - Mực nước cao : + 10,00 m - Mực nước thơng thuyền: + 8,00 m - Mực nước thấp nhất: + 4,00 m 1.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn, thơng thuyền: - Tình hình xói lở: dòng sơng khơng uốn khúc chảy êm nên tình hình xói lở khơng xảy - Ở chổ có nước, mặt bệ đặt thấp mực nước từ 0,3÷ 0,5m, nơi khơng có nước mặt gờ móng đặt cao độ mặt đất sau sói lở - Do độ ẩm khơng khí cao thêm vào điều kiện khí hậu khắc nghiệt nên loại vật liệu chủ đạo bê tơng cốt thép Kết cấu thép sử dụng có điều kiện bảo quản tốt, sửa chữa gia cố kịp thời 1.3 Điều kiện cung ứng vật liệu, nhân lực thiết bị: - Nguồn vật liệu cát, sỏi dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn có chất lượng tốt, đá lấy từ mỏ đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu 1.3.1 Vật liệu thép: - Sử dụng loại thép nhà máy luyện thép nước thép Thái Ngun, Biên Hồ , loại thép liên doanh Việt Nam nước Cơng ty LDSX thép Việt -Úc ( VINASTEEL) Neo loại nhà máy khí xây dựng Liễu Châu (OVM) Trung Quốc sản xuất, ngồi dùng loại Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu neo hãng VSL - Thụy Sỹ Nguồn thép lấy từ đại lý lớn gần cơng trình 1.3.2 Xi măng: - Hiện nhà máy xi măng xây dựng tỉnh, thành ln đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Dùng xi măng PCB 50 nhà máy xi măng Hải Vân Phụ gia Sikament 520 cơng ty Sika Việt Nam sản xuất Nói chung vấn đề cung cấp xi măng thuận lợi, giá rẻ ln đảm bảo chất lượng số lượng mà u cầu cơng trình đặt 1.4 Sơ lượt nguồn nhân lực máy móc thi cơng: - Thiết bị cơng nghệ thi cơng: để hòa nhập với phát triển xã hội cạnh tranh theo chế thị trường thời mở cửa, cơng ty xây dựng cơng trình giao thơng mạnh dạn giới hóa thi cơng, trang bị cho máy móc thiết bị cơng nghệ thi cơng đại đáp ứng u cầu xây dựng cơng trình cầu - Nhân lực máy móc thi cơng: tỉnh có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi cơng Về biên chế tổ chức thi cơng đội xây dựng cầu hồn chỉnh đồng Cán có trình độ tổ chức quản lí, nắm vững kỹ thuật, cơng nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao Các đội thi cơng trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ Nhìn chung vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi cơng, tình hình an ninh địa phương thuận lợi cho việc thi cơng đảm bảo tiến độ đề 1.5 Sơ lược điều kiện tự nhiên: - Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa Thời tiết khơng phân chia rõ rệt theo mùa, nhiên lượng mưa thường tập trung từ tháng 10 năm đến tháng năm sau - Chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Đơng Bắc vào tháng mưa - Độ ẩm khơng khí cao (vì nằm vùng gần cửa biển ) 1.6 Sơ lược kinh tế xã hội: - Dân cư vùng phân bố tương đối đồng đều, mật độ dân cư tương đối lớn Ở gần vị trí xây dựng cầu, nhà dân tập trung hai bên tương đối nhiều Do q trình thi cơng cần có biện pháp để đảm bảo mặt trật tự an ninh cho khu vực xây dựng cầu SỐ LIỆU TÍNH TỐN THIẾT KẾ Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu 2.1 Số liệu chung Quy mơ thiết kế: Tần suất thiết kế: Chiều dài nhịp: Điều kiện thơng thuyền: Khổ cầu: Tải trọng thiết kế: Cầu thiết kế vĩnh cửu P=1 (%) L=23 (m) Sơng thơng thuyền cấp V K=7+2x1,75m HL-93 PL=4,1kN/m2 2.2 Vật liệu chế tạo mố Bảng 1.1 : Bê tơng cấu tạo mố Tên gọi đại lượng Ký hiệu Giá trị ' fc Cường độ chịu nén 30 Cường độ chịu cắt uốn Rc 53 γb Trọng lượng riêng bê tơng 2,4 Eb Mơđun đàn hồi bê tơng 294000 Đơn vị MPa kG/cm2 T/m3 kG/cm2 2.3 Các hệ số tính tốn - Hệ số xung kích: 1+IM=1,25 - Hệ số làn: Cầu thiết kế xe nên ta lấy hệ số m=1 Bảng 1.2 : hệ số tính tốn KÝ HỆ SỐ TẢI TRỌNG STT TÊN TẢI TRỌNG Max Min HIỆU DC Tĩnh tải giai đoạn I 1.25 0.9 DD Ma sát âm 1.8 0.45 DW Tĩnh tải giai đoạn II 1.5 0.65 Áp lực ngang đất: EH + Chủ động 1.5 0.9 EL + Tĩnh Ứng suất q trình hợp long Áp lực thẳng đứng: 1.35 1.00 0.9 1.00 EV + Ổn định tổng thể 1.35 Khơng có ES + Kết cấu tường chắn Đất chất thêm 1.35 1.5 1.00 0.75 2.4 Đất đắp sau mố Trọng lượng riêng đất - Góc nội ma sát đất Hệ số vượt tải γ = 1,8T / m ϕ tc = 35 n =1,2 2.5 Số liệu lớp đất Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu Bảng 1.3 : số liệu lớp đất γ H C Loại đất (m) T/m kG/cm2 Cát mịn chặt vừa 4,0 1,8 0,06 sét cứng 4,0 1,98 0,24 sét cứng Vơ 2,1 0,33 STT ϕ Độ 22 16 40 Trong đó: H : chiều dày lớp đất γ : Trọng lượng riêng lớp đất C : cường độ lực dính ϕ : góc nội ma sát đất CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP 3.1 Cấu tạo mặt cắt ngang MÀÛ TCÀÕ TNGANGCÁƯ UPHỈ ÅNGẠNI TL 1/50 1/2MÀÛ TCÀÕ TI-I TL 1/50 250 1500 250 1/2MÀÛ TCÀÕ TII-II TL 1/50 3500 3500 250 1500 250 LÅÏP BÃTÄNGNHỈÛ A DY cm 800 200 100 120 100 80 80 2% 600 200 800 2% 110 1300 120 200 270 50 200 850 LÅÏP PHNGNỈÅÏC 0.4cm LÅÏP BÃTÄNGBOVÃÛ DY 1cm 600 Hình 1.1: mặt cắt ngang cầu (TL:1/50) Bảng 1.4: kích thước mặt cắt ngang cầu Các kích thước Kí hiệu Giá trị Đơn vị Chiều rộng phần xe chạy Bxe 7000 mm Lề người blề 1750 mm Chiều rộng bệ lan can blc 250 mm Chiều cao cột lan can hlc 850 mm Chiều cao lề hành bgc 200 mm Chiều rộng tồn cầu Bcầu 11000 mm 3.2 Xác định kích thước khối lượng kết cấu nhịp 3.2.1 Dầm chủ 1300 200 11500 300 1300 650 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu 200 300 200 600 Giữa dầm 600 100 1100 200 640 1300 800 300 100 12080 100 11012080 600 200 150 100 600 Đầu dầm Hình 1.2: kích thước dầm dủ Diện tích mặt cắt ngang dầm : Agd = 0.507 m2 Diện tích mặt cắt ngang đầu dầm : Ađd = 0.807 m2 Thể tích bê tơng vị trí đầu dầm : 0.807 ×1.5×2 = 2.421 m3 Thể tích bê tơng hai đoạn vuốt đầu dầm : × 0.75 × = 0.986 m3 Thể tích bê tơng vị trí dầm : 0.507×17.9 = 9.0753 m3 => Tổng thể tích tồn dầm chủ: 2.421 + 0.986 + 9.0753 = 12.4823 m3 Hàm lượng cốt thép theo thể tích dầm chủ kb = 2% Suy : thể tích cốt thép : Vsb = kb.Vb = 0.02×12.4823= 0.2497 m3 - Khối lượng cốt thép dầm chủ: Gsb = Vsb.γs=0.2397×7.85 = 1.8817 T Thể tích bê tơng dầm chủ : Vcb = Vb–Vsb =12.4823– 0.2497 = 12.2326m Khối lượng bê tơng dầm chủ : Gcb = Vcb.γc= 12.2326×2.4=29.3583 T Khối lượng tồn dầm chủ là: Gb = Gsb+Gcb = 1.8817 +29.3583=31.24T Trọng lượng tồn dầm chủ nhịp 23m là: Gdc = Gb×10 x 5= 31.24 ×10x 5= 1562 KN 3.2.2 Dầm ngang Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu 1450 1063 120 150 640 900 110 120 1450 1650 1650 Giữa dầm Đầu dầm Hình 1.3: kích thước dầm ngang Các thơng số dầm ngang thể hình Bề dày dầm ngang 20cm Diện tích mặt cắt ngang dầm vị trí dầm chủ : 1.956 m2 Diện tích mặt cắt ngang dầm vị trí đầu dầm chủ : 1.986 m2 Thể tích dầm ngang vị trí dầm chủ: 1.956×0.2 = 0.3912 m3 Thể tích dầm ngang vị trí đầu dầm chủ : 1.986× 0.2 = 0.3972 m3 => Tổng thể tích dầm ngang nhịp: 0.3912×4 + 0.3972×8 = 4.7424 m3 Hàm lượng cốt thép theo thể tích dầm ngang khb = 2% Suy : thể tích cốt thép : Vshb = khb.Vhb = 0.02×4.7424 = 0.09485 m3 Khối lượng cốt thép dầm ngang: Gshb = Vshb.γs=0.09485×7.85= 0.7446 T Thể tích bê tơng dầm ngang : Vchb = Vhb–Vshb =4.47424 – 0.09485 =4.38 m Khối lượng bê tơng dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 4.38×2.4=10.512 T Khối lượng tồn dầm ngang là: Ghb = Gshb+Gchb = 0.7446 +10.512 =11.257 T Trọng lượng tồn dầm ngang nhịp 23m là: Gdn = Ghb×10= 11.257 ×10= 112.57 KN 3.2.3 Bản mặt cầu Ta có diện tích mặt cầu : 2.264 m2 Thể tích mặt cầu cho 1(m) dài : 2.264 × 1= 2.264m3 Lượng cốt thép trung bình 1m3 thể tích bêtơng KN/m3 Trọng lượng cốt thép mặt cầu tính cho 1(m) dài: 2.264×2=4.528KN Thể tích cốt thép mặt cầu tính cho 1(m) dài là: 4.528 = 0.0577 m 7.85 ×10 Vậy thể tích bê tơng mặt cầu tính cho 1m dài là: 2.2640.0577=2.2063 m3 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu Trọng lượng bê tơng mặt cầu tính cho 1m dài là: 2.2063 × 2.4 × 10 = 52.9512 Vậy trọng lượng mặt cầu nhịp dài 23 m là: GBMC = (4.528 + 52.9512) x 23 = 1322.022 KN 3.2.4 Lan can tay vịn Kích thước hình học 2850 150 R75 thẹptrủdy6mm 150 R40 850 150 270 thẹpäú ngdy2mm 250 - Hình 1.4: kích thước lan can tay vịn Với diện tích phần bệ Ab = 0.0675 m2 , liên tục bên cầu Vb= 0.0675 × 23 × = 3.105 m3 - Hàm lượng cốt thép bệ chiếm kp = 1.5 % Vct= 3.105 × 0.015 = 0.04658 m3 - Khối lượng cốt thép bê tơng bệ: GLC =0.04658 × 7.85 + (3.105-0.04658) × 2.4= 7.706 T Thể tích phần trụ: Vt = 0.00268m3 ,các trụ cách 3m, tổng số lượng trụ , liên tục bên cầu Khối lượng cốt thép trụ: Gtrụ=0.00268 × × × 7.85 = 0.337 T Thể tích cốt thép tay vịn là: Vtv =0.00195 ×23 × 2= 0.0897 m3 Khối lượng cốt thép tay vịn: G=0.0897 × 7.85 =0.704 T Vậy, khối lượng tồn lan can, tay vịnh là: Glc-tv = (7.706+ 0.337+ 0.704) ×10 = 87.47KN 3.2.5 Lớp phủ mặt cầu Chiều dày c ác lớp phủ mặt cầu sau: Lớp BTN dày 7cm có khối lượng mét dài : DWbtn = 0.07 x x 2.25 x 10 = 11.025 (KN/m) Trọng lượng lớp phòng nước dày 0,4 cm mét dài : DWpn = 0.004 x x 1.5 x 10 = 0.42 (KN/m) Trọng lượng lớp vữa đệm có bề dày 1cm mét dài : DWvđ = 0.01 x x 2.2 x 10 = 1.54 (KN/m) Trọng lượng lớp phủ mặt cầu mét dài : DW = 11.025+ 0.42 + 1.54 = 12.985(KN/m) Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu Trọng lượng lớp phủ mặt cầu cho nhịp dài 23 m : Glp = 12.985 x 23 = 298.655 (KN) 3.2.6 Gờ chắn bánh xe lề hành 200 200 100 1750 250 Hình 1.5 : Gờ chắn bánh xe lề hành Diện tích gờ chắn bánh xe lề hành : 0.21125 m2 Thể tích gờ chắn bánh xe lề hành tính cho 1m dài là: 0.21125 x 1=0.21125m3 Lượng cốt thép trung bình 1m3 thể tích bêtơng KN/m3 Trọng lượng cốt thép gờ chắn bánh xe lề hành tính cho 1m dài là: 0.21125 ×2= 0.4225 KN Thể tích cốt thép gờ chắn bánh xe lề hành tính cho 1m dài là: 0.4225 = 0.00538 m 7.85 ×10 - Vậy thể tích bê tơng gờ chắn bánh xe lề hành tính cho 1m dài là: 0.21125 - 0.00538=0.2059 m3 - Trọng lượng bê tơng gờ chắn bánh xe lề hành cầu tính cho 1m dài là: 0.2059 ×2.4×10 = 4.9416 KN Vậy trọng lượng gờ chắn bánh xe lề hành nhịp dài 23 m là: Ggc,lbh =(4.9416+0.4225) x 23 x = 246.759 KN 3.2.7 Tấm đan - Thể tích đan: 0.08×1.65×1=0.132 m3 - Lượng cốt thép trung bình 1m3 thể tích bêtơng (KN/m3) - Trọng lượng cốt thép đan: 0.132×2=0.264 KN Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu 80 1000 1650 Hình 1.6 : Mặt cắt ngang đan - Thể tích cốt thép đan: 0.264 = 0.00336m 7.85 ×10 - Thể tích bê tơng đan: 0.132 - 0.00336 = 0.12864 m3 - Trọng lượng bê tơng đan: 0.12864 × 2.4 × 10 = 3.087 KN - Tổng trọng lượng đan: 0.264+3.087=3.351 KN Trọng lượng đan nhịp dầm dài 23 m: Gtđ=3.351×4×23= 308.292 KN Bảng 1.5: tổng hợp khối lượng kết cấu nhịp STT Tên phận Dầm chủ Dầm ngang Bản mặt cầu Lan can tay vịnh Lớp phủ mặt cầu Gờ chắn bánh xe lề hành Tấm đan DC DW Khối lượng (KN) 1562 112,57 1322,022 87,47 298,655 246,759 308,292 Khối lượng tĩnh tải mét dầm chủ(KN/1mdc) 67,913 4,894 57,479 3,803 12,985 10,729 13,404 158,222 12,985 Áp lực tĩnh tải kết cấu nhịp tác dụng lên mố cầu Rkcn = 1,25 RDC+1,5 RDW=(1,25*158,222+1,5*12,985)*11,2 =2433,26 KN Trọng lượng thân mố Rbt = 1,25*6972,99 = 8716,24 KN Rtt= Rbt + Rkcn = 8716,24 + 2433,26 = 11149,50 KN 3.3 Hoạt tải ơtơ (LL) tải trọng người (PL) kết cấu nhịp - Chiều dài nhịp : L = 23 (m) - Chiều dài nhịp tính tốn : Ltt= 22,4 (m) Sơ đồ xếp xe lên đ.a.h Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu L tt=22400(mm) 1,2m 110kN PL PL 4,3m 35kN 145kN 145kN 110kN 4,3m W=11,2 0,6161 0,9464 0,8081 Hinh 1.7: Sơ đồ xếp xe lên đ.a.h áp lực Rb mố B + Diện tích đường ảnh hưởng : w = 11,2 m2 Bảng 1.6: Tung độ đường ảnh hưởng xếp tải xe trục : P(kN) X(m) Y 145 1,00 145 4,3 0,8081 35 8,6 0,6161 Pi.Yi 283,7 Bảng 1.7: Tung độ đường ảnh hưởng xe tải trục: P(kN) Y 110 1,00 110 0,9464 Pi.Yi 214,1 + Phản lực hoạt tải tơ gây tính cho trường hợp xếp xe R3T+làn = η[γLL × mLL.n × { (1+IM) x k xΣPi yi +PL × ω}] R2T+làn = η[γLL × mLL.n × { (1+IM) x k xΣPi yi +PL × ω}] Trong đó: + η=1 Hệ số điều chỉnh tải trọng + mLL = 1: Hệ số xe + n = 2: Số xe + (1+IM)=(1+0,25) : Hệ số xung kích + γLL, γPL=1,75 : Hệ số tải trọng + Pi Tải trọng trục xe + Yi Tung độ đường ảnh hưởng Pi + ω Diện tích đường ảnh hưởng + PL : tải trọng người + PL : Tải trọng xe + T : Chiều rộng người R3T+làn = 1.(1,75.1.2 {1,25.(145 1+145.0,8081+35.0,6161)+9,3.11,2})=1605,91 (KN) R2T+làn =1.(1,75 1.2 {1,25 (110 1+110 0,9464)+9,3 11,2} )= 1301,27 (KN) 10 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu Khả chống cắt đảm bảo Cự ly tối đa cốt thép ngang: Vu =13344,84kN < 0.1fc’bv.dv = 0,1*30*11500*3555 = 122648 kN s ≤ 600mm ≤ 0.8dv = 2844mm 2.4.2.3 Kiểm tra khả chống nứt: Ứng suất cốt thép chịu kéo trạng thái giới hạn sử dụng khơng vượt q 0.6fy (5.7.3.4-1 22TCN 272-05) f s ≤ f sa = Z / (dc × A)1/3 ≤ 0, × f y = 0, × 420 = 252( MPa ) Ứng suất cốt thép chịu kéo tải trọng sử dụng là: f s = M s /( As × ϕ × d s ) Trong : dc - chiều cao phần bê tơng tính từ thớ chịu kéo ngồi tâm cốt thép đặt gần nhất; chiều dày lớp bê tơng bảo vệ dc = 50mm A - diện tích phần bê tơng có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hồ, chia cho số lượng thép (mm2) A= b * * d 11500 * * 50 = = 11500mm n 100 Z - thơng số bề rộng vết nứt, với cấu kiện điều kiện mơi trường thơng thường lấy Z khơng vượt q 30000N/mm Z = 23000N/mm Z 23000 sin (θ + ϕ ' ) f sa = = = 277 MPa K = , a (d c * A)1 / (50 *11500)1 / r sin θ sin (θ − δ ) Ứng suất cốt thép chịu kéo tính theo cơng thức : M SD fs = As j.d s Trong đó: + MSD – mơmen mặt cắt theo TTGH sử dụng: MSD= 13151,83*106(N.mm) + As – diện tích cốt thép chịu kéo bố trí: As = 49090mm2 + ds – chiều cao có hiệu mặt cắt: ds =3950mm +j – thơng số tính tốn: j=1-k/3 Với k tính theo cơng thức : k = − ρ * n + ρ * n + * ρ * n = 0,118 ρ = 0,0011 + ρ – hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí : + n – tỉ số modun đàn hồi thép với modun đàn hồi bê tơng + Mơ đun dàn hồi bê tơng: n= Es 200000 = = 7, 22 Ec 27691, 47 → j = 1-0,118/3= 0,961 → fs = M SD 13151,83 *10 = = 70,58MPa As * j * d s 49090 * 0,961* 3950 Kiểm tra: f s = 70,58( MPa ) ≤ f sa = 252( MPa ) 42 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu → Kết luận đạt 2.4.3 Tính tốn bố trí cốt thép mặt cắt (II-II, III-III, IV-IV) 2.4.3.1 Tính tốn bố trí cố thép chịu mơmen uốn Cốt thép mặt cắt bố trí theo cấu tạo sau kiểm tra khả chịu lực mặt cắt Nếu khơng đạt ta phải bố trí lại cốt thép - Xác định chiều cao vùng chịu nén theo cơng thức mặt cắt chử nhật ta có: a= As f y − As' f y 0,85 f c b (m) a β1 - Xác định chiều cao vùng chịu nén thực : c= - Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa: c < 0,42 ds - Mơmen kháng uốn danh định mặt cắt theo cơng thức mặt cắt chử nhật: a a M n = As f y d s − − As' f y d s' − (KN.m) 2 2 - Mơmen kháng uốn mặt cắt : M r = ϕ M n ϕ - hệ số sức kháng với kết cấu BTCT khơng DƯL lấy ϕ = 0,9 - Cơng thức kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu Mr > 1,33 TT M max + Kiểm tra theo cường độ: + Kiểm tra hàm lượng thép: Pmin ≥ 0,03 Trong đó: ' + fc + fy + pmin f c' fy ' – cường độ chịu nén bê tơng tuổi 28 ngày; f c = 30MPa – giới hạn bền thép ; – hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí p = fy=420MPa As Ag Với : As – diện tích cốt thép chịu kéo bố trí Ag – tiết diện ngun mặt cắt Bảng 2.38: nội lực dùng tính tốn mặt cắt II-II V Hx Hy Mx Tổ hợp kiểm tốn kN kN kN kN.m TTGH cường độ I 7090,40 3434,45 0,00 0,00 Bảng 2.39: nội lực dùng tính tốn mặt cắt III-III Tổ hợp kiểm tốn V Hx Hy Mx My kN.m -11831,67 My 43 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu TTGH cường độ I kN 407,25 kN 453,89 kN kN.m kN.m -337,5 Bảng 2.40: nội lực dùng tính tốn mặt cắt IV-IV Đối với mặt cắt tường cánh ta cần tính tốn bố trí cốt thép theo TTGH cường độ I theo phương ngang cầu V Hx Hy Mx My Tổ hợp kiểm tốn kN kN kN kN.m kN.m TTGH cường độ I 903,94 876,5 -1899 2120,7 Bảng 2.41: kiểm tốn mặt cắt bố trí cốt thép chịu mơ men uốn Mặt cắt Kí Tên gọi đại lượng hiệu II-II III-III IV-IV Bề rộng mặt cắt b 11000 11000 6750 Chiều sâu mặt cắt h 1400 500 500 Chiều dày lớp bảo vệ có hiệu dsc 50 50 50 Chiều sâu từ thớ chịu nén đến TT ds 1350 450 450 cốt thép Đường kính cốt thép d 28 20 22 Số lượng n 58 37 48 Tổng diện tích cốt thép As 35713,6 12252,2 18246,4 Hệ số khối ứng suất chữ nhật b1 0,84 0,84 0,84 Khoảng cách từ mép thớ chịu nén c 63,66 21,84 53,00 đến trục trung hòa Chiều sâu khối chữ nhật ứng a suất 75,79 26,00 63,10 Lực nén dọc trục Pu 7090,40 407,25 903,94 φ M n Sức kháng uốn tính tốn 17863,74 2041,65 2950,17 Mơmen uốn tính tốn mặt cắt Mu 11831,67 337,5 2120,7 φ M n > M u Kiểm tra Đạt Đạt Đạt Lượng cốt thép tối đa c/de 0,047 0,049 0,118 Kiểm tra c/de Pmin < 0,03 Vậy điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu khơng đạt fy - diện tích mặt cắt q lớn Do ta cần đảm bảo khả chịu lực mặt cắt Kiểm tốn khả chịu cắt mặt cắt Kiểm tốn theo cơng thức: Vu ≤ Φv.Vn Trong đó: Vu – lực cắt tính tốn.Vu= 4794960 N Φv – hệ số sức kháng cắt lấy theo 5.5.4.2-1, Φ=0,9 Vn – sức kháng cắt danh định, lấy giá trị giá trị: Vn1 = Vc + Vs + Vp Vn2 = 0,25.f’c.bv.dv+ Vp Với: Vc – sức kháng danh định bê-tơng : VC = 0, 083.β f c' bv d v Vs – sức kháng danh định cốt thép thường A f d ( cot θ + cot α ) sin α Vs = v y v s 54 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu - Vp – thành phần DƯL hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng sau trừ mát ứng suất, Vp dương ngược chiều lực cắt Do mố khơng có cốt thép DƯL ⇒Vp=0 bv – bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao dv(mm), bv=11500mm dv – chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv = max (0,72h; 0,9de) = 1305mm s – cự ly lẻ cốt đai (mm) β – hệ số xét đến khả bê-tơng nứt chéo truyền lực kéo quy định điều 5.8.3.4 (độ) θ - góc nghiêng ứng suất nén chéo quy định điều 5.8.3.4 (độ) α - góc nghiêng cốt thép ngang trục dọc (độ) Av – diện tích cốt thép chịu cắt cự ly s (mm2) Vn2 = 0,25.f’c.bv.dv+ Vp = 0,25x30x11500x1305+ = 112556000 N Đối với mặt cắt bê-tơng khơng DƯL, khơng chịu kéo dọc trục có lượng cốt thép ngang tối thiểu quy định điều 5.8.2.5 có tổng chiều cao thấp 400mm, dùng giá trị sau: β=2,0; θ=450 Đối với mặt cắt bê-tơng khơng DƯL β=2,0; θ=450 α=900 ⇒ Vc = 0,083 * β * f c' * bv * d v = 0,083 * * 30 *11500 *1305 = 13645000 N Chọn đường kính cốt đai ϕ12@ 200 hai nhánh Av =226 mm2 Vs = 226 * 420 *1305 * (cot 45 + cot 90) * sin 90 = 619000 N 200 Ta có: Vc+Vs=14264000N < Vn2=112556000 N⇒ Vn = Vc = 14264000N ΦvVn = 0.9x14264000 = 12837600(N) > Vu = 4794960(N) Khả chống cắt đảm bảo Do đó, theo 5.8.7.2-1, cự ly tối đa cốt thép xác định: 0,8d v = 1044mm smax = ⇒ smax = 600mm 600mm Kiểm tốn khả chống nứt mặt cắt - Ứng suất cốt thép chịu kéo trạng thái giới hạn sử dụng khơng vượt q 0,6fy (5.7.3.4-1) Điều kiện kiểm tra: f s ≤ f sa = Z ≤ 0, f y (d c A)1/3 Trong đó: + dc: chiều cao phần bê tơng tính từ thớ chịu kéo ngồi tâm cốt thép đặt gần nhất, dc ≤ 50mm + A: diện tích phần bê tơng có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo chia cho số thép, A = b * * d 11500 * * 50 = = 19827,60mm n 58 55 Đồ án: thiết kế thi cơng mố trụ cầu + Z: thơng số bề rộng vết nứt, với cấu kiện điều kiện mơ trường thơng thường lấy Z =23000 N/mm => f sa = Z 23000 = = 230,66 MPa < 0,6 f y = 252 MPa 1/ ( d c * A) (50 * 19827,60)1 / Kết luận: mặt cắt đảm bảo điều kiện chịu nứt 56 ... + * ρ * n = 0,118 ρ = 0,0011 + ρ – hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí : + n – tỉ số modun đàn hồi thép với modun đàn hồi bê tơng + Mơ đun dàn hồi bê tơng: n= Es 200000 = = 7, 22 Ec 27691, 47... n + ρ n + 2.ρ n + ρ A s – hàm lượng cốt thép chịu kéo bố trí : ρ = b.d s + n – tỉ số modun đàn hồi thép với modun đàn hồi bê tơng + Mơ đun dàn hồi bê tơng: Ec = 0, 043.γ c1,5 f c' = 0, 043.24001,5... tổng hợp kết kiểm tốn khả chống nứt mặt cắt Mặt cắt Tên gọi đại lượng Kí II-II III-III IV-IV hiệu Momen trạng thái giới hạn SD Msd 9298,01 193,6 1696,5 Tỉ số mơđun (n = Es/Ec) n 7,22 7,22 7,22 Tỉ