Bài giảng Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Buổi 5 - Nguyễn Ngọc Tuyến

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Buổi 5 - Nguyễn Ngọc Tuyến

1. 8/27/2013 Kiểmtramố cầu (t.theo)  (1) Kiểmtrađiềukiệnchống lật – Vị trí củatrọng tâm phảnlựcnền đượcxácđịnh bằng cách lấy cân bằng mô men củacáclựctácdụng lên bệ trụ. Ví dụ, sau khi xác định đượccáctảitrọng Mu, Vu, Hu theo TTGH–CĐ: • ƩX =0 => xác định đượclựcma sát F • ƩY =0 => xác định đượcphản lựcnềnN Mu, Vu, Hu F • ƩMC =0 => xác định độ lệch tâm e C N  M C e e N B 193 Kiểmtramố cầu (t.theo) Các điềukiệnsauđây được dùng thay cho việckiểm tra mômen lật không vượt quá mômen chống lật (C11.6.3.3) – Móng trên nền đất: B/2 B/2 • Vị trí hợplựccủaphảnlựcphảinằm trong 1/2 bề rộng tính từ tim của Mu, Vu, Hu đáy bệ mố. Điểmlậtgiả thiết cách mép đáy bệ mố B/4. N C B/4 => e e < {emax = 3B/8} B/8 194 11
2. 8/27/2013 Kiểmtramố cầu (t.theo)  (2) Kiểmtrasức kháng đỡ của đấtnền – Công thứctổng quát: Rqiultu q_ max Trong đó: • qult = sức kháng ép mặtcựchạncủa đấtnền 3 • Ri = hệ số triếtgiảmdo lựctácdụng nghiêng = (1 –Hn/Vn) • Hn = lựcngangtácdụng tại đáy móng (chưa nhân hệ số) • Vn = lực đứng tác dụng tại đáy móng (chưa nhân hệ số) • φ = Hệ số sức kháng • qu_max = ứng suấtlớnnhấttại đáy móng 195 Kiểmtramố cầu (t.theo) 196 12
3. 8/27/2013 Kiểmtramố cầu (t.theo)  (3) Kiểmtrasức kháng trượt – Công thứctổng quát: s Fru  iP h_ i Trong đó: • φs = hệ số sức kháng trượt(Bảng 10.5.5.1) • Fru = lựcma sát = Nu tan(δb) + ca Be • Nu = hợplựctheophương đứng (đã nhân hệ sốở TTGHCĐ) • δb = góc ma sát giữa đáy bệ móng và đấtnền(độ) • ca = lực dính • Be = chiềudàicóhiệucủabệ móng (phầnchịuphảnlựcnền) • Ph_i = tảitrọng danh định theo phương ngang (gây trượt) • γi = hệ số tảitrọng tương ứngvớitảitrọng Ph_i. 197 Kiểmtramố cầu (t.theo) c kháng theo ứ s ố s (Sức kháng cho các móng nông ệ đỡ củanền) H : độ ng ườ C ng 10.5.5.1 ả TTGH B 198 13
4. 8/27/2013 Kiểmtra (Sức kháng trượt của nền) c kháng theo ứ s ố s cho các móng nông ệ H (t.theo) : độ ng ườ C ng 10.5.5.1 ả TTGH B 199 Kiểmtramố cầu (t.theo)  (4) Kiểmtracường độ củacáccấukiện – Tường đỉnh – Tường thân – Tường cánh – Bệ mố Nội dung kiểmtra: – Uốn – Nén uốn đồng thời(xemphầntínhtrụ) – Cắt 200 14
5. 8/27/2013 Kiểmtramố cầu (t.theo) – Mộtsố tiếtdiệncầnkiểmtraở TTGH cường độ: ¸p lùc ®øng do ho¹t t¶i KCPT, LL+I E I J EQ, BR H 1 D G X PH2 Ht P P2 V2 B 3 F  PH1 P P +M K 0.5H 1 V1 +H 2  0.4Ht +V ACA1 Quy −íc (K K H ¸p lùc ngang A, EA)s t 4 do ho¹t t¶i 201 Kiểmtramố cầu (t.theo) – Mộtsố tiếtdiệncầnkiểmtraở TTGH cường độ: 5 11 22 5 3 3 4 4 202 15
6. 8/27/2013 Kiểmtramố cầu (t.theo) – Mộtsố dạng phá hoạicủabệ mố (hoặcbệ trụ) trên nền đất theo TTGH cường độ: Phá hoạido uốn Phá hoạido cắt Phá hoạido vỡ neo bê tông 203 Kiểmtramố cầu (t.theo) – Mộtsố dạng phá hoạicủabệ mố (hoặcbệ trụ) trên nềncọc theo TTGH cường độ: Phá hoại Phá hoại do vỡ neo do cắt bê tông Phá hoại Phá hoại do tụtneo do uốn đầucọc 204 16
7. 8/27/2013 Ví dụ tính mố Mố xây trên nềncátsỏi Nềncóchỉ số NSPT = 22 Sức kháng nền ướctính là 1060 kPa Đất đắpsaumố là cát chặtvừa. 205 Ví dụ tính mố 206 17
8. 8/27/2013 Ví dụ tính mố 207 Chú ý về góc ma sát  trong phạmvi ví dụ này: Ta chỉ xét ảnh hưởng của ma sát giữa đấtvàthân mố tớiáplực ngang do đất đắp(áplựcP xiên góc đượctáchra2 thành phầnPvvàPh). Không xét ảnh hưởng củama sát giữa đấtvà thân mố tớiáplựcngang do tĩnh tảivàhoạttải chấtthêm(coi = 0). 208 18
9. 8/27/2013 Ví dụ tính mố 209 210 19
10. 8/27/2013 Lực tác dụng lên mố theo phương thẳng đứng (chưa nhân hệ số) Tính trọng lượng mố và đất đắp sau mố Vn (kN) d (m) Mô men (kN.m) Khối 1 = (1.830)(0.610)(23.6) = 26.345 0.915 24.11 Khối 2 = (0.690)(1.525)(23.6) = 24.833 1.105 27.44 Khối 3 = (0.230)(0.915)(23.6) = 4.967 1.335 6.63 Khối 4 = (0.380)(2.440)(18.9) = 17.524 1.640 28.74 DL = 109.4 0.990 108.31 LL = 87.5 0.990 86.63 VD = 2.735 1.640 4.49 VL = 8.566 1.640 14.05 Pv = 8.222 1.830 15.05 Lực tác dụng lên mố theo phương ngang (chưa nhân hệ số) Vn (kN) d (m) Mô men (kN.m) Ph = 17.633 ‐1.098 ‐19.36 HD =5.399‐1.373 ‐7.41 HL = 16.906 ‐1.373 ‐23.21 WS =2.900‐2.135 ‐6.19 WL =0.7‐2.135 ‐1.49 BR =3.600‐2.135 ‐7.69 CR+SH+TU =10.9‐2.135 ‐23.27 211 Các hệ số tải trọng cho TTGH Cường độ 1 và 3 TTGH DC EV EH LL BR LS WS WL CR+SH+TU Cường độ 1 1.25 1.35 1.5 1.75 1.75 1.75 0 0 0.5 Cường độ 1 (b) 0.9 1 1.5 1.75 1.75 1.75 0 0 0.5 Cường độ 3 1.25 1.35 1.5 0 0 0 1.4 0 0.5 Cường độ 3 (b) 0.911.500 01.400.5 Lực tác dụng lên mố theo phương thẳng đứng và mô men tương ứng (sau khi nhân hệ số tải trọng) Cường độ 1Cường độ 1 (b) Cường độ 3Cường độ 3 (b) Vu MVu Vu MVu Vu MVu Vu MVu Khối 1 = 32.93 30.13 23.71 21.69 32.93 30.13 23.71 21.69 <‐‐‐ DC Khối 2 = 31.04 34.30 22.35 24.70 31.04 34.30 22.35 24.70 <‐‐‐ DC Khối 3 =6.218.290.005.970.008.290.005.97 <‐‐‐ DC Khối 4 = 23.66 38.80 17.52 28.74 23.66 38.80 17.52 28.74 <‐‐‐ EV DL = 136.75 135.38 98.46 97.48 136.75 135.38 98.46 97.48 <‐‐‐ DC LL = 153.13 151.59 153.13 151.59 0.00 0.00 0.00 0.00 <‐‐‐ LL VD =3.425.612.464.043.425.612.464.04 <‐‐‐ DC VL = 14.99 24.58 14.99 24.58 0.00 0.00 0.00 0.00 <‐‐‐ LL Pv = 12.33 26.33 14.39 26.33 11.51 0.00 4.11 0.00 <‐‐‐ EH Tổng cộng = 414.5 455.0 347.0 385.1 239.3 252.5 168.6 182.6 212 20
11. 8/27/2013 Lực tác dụng lên mố theo phương ngang (sau khi nhân hệ số) Cường độ 1Cường độ 1 (b) Cường độ 3Cường độ 3 (b) Hu MHu Hu MHu Hu MHu Hu MHu Ph = 26.45 ‐29.04 26.45 ‐29.04 26.45 ‐29.04 26.45 ‐29.04 <‐‐‐ EH HD =8.10 ‐11.12 8.10 ‐11.12 8.10 ‐11.12 8.10 ‐11.12 <‐‐‐ EH HL = 29.59 ‐40.62 29.59 ‐40.620.000.000.000.00 <‐‐‐ LS WS =0.000.000.000.004.06‐8.67 4.06 ‐8.67 <‐‐‐ WS WL =0.000.000.000.000.000.000.000.00 <‐‐‐ WL BR =6.30 ‐13.45 6.30 ‐13.450.000.000.000.00 <‐‐‐ BR CR+SH+TU =5.45 ‐11.64 5.45 ‐11.64 5.45 ‐11.64 5.45 ‐11.64 <‐‐‐ CR+SH+TU Tổng cộng = 75.9 ‐105.9 75.9 ‐105.9 44.1 ‐60.5 44.1 ‐60.5 (1) Kiểm tra ổn định chống lật Cường độ 1Cường độ 1 (b) Cường độ 3Cường độ 3 (b) Vu = 414.5 347.0 239.3 168.6 Hu = 75.88 75.88 44.06 44.06 MVu = 455.02 385.12 252.51 182.61 MHu = ‐105.9 ‐105.9 ‐60.5 ‐60.5 M = 349.1 279.3 192.0 122.1 Xo = 0.8424 0.8047 0.8025 0.7244 e = 0.0726 0.1103 0.1125 0.1906 emax = 0.4575 0.4575 0.4575 0.4575 = B/4 % thiết kế dư = 84.1% 75.9% 75.4% 58.3% 213 Tìm vị trí củatrọng tâm phảnlựcnền“e” cho tổ hợpTTGH‐CĐ1 Mc Mc30.08 kNm em 0.0726 NVu414.5 kN Vu = 414.5kN Hu = 75.88kN F M = 349.1kNm N Xo e Vu= 414.5kN emax Hu=75.88kN Mc=30.08kNm B/2 = B/2 = C 915mm 915mm F N MM349.1 kNm Xo 0.8424 m e NVu414.5 kN emax B eXo 0.915 0.8424 0.0726 m 2 B/2 = B/2 = 915mm 915mm 214 21
12. 8/27/2013 (2) Kiểm tra ổn định chống trượt Cường độ 1Cường độ 1 (b) Cường độ 3Cường độ 3 (b) Vu = 414.5 347.0 239.3 168.6 Tan(b) = 0.577 0.577 0.577 0.577 Fr = 239.14 200.22 138.08 97.29  s = 0.8 0.8 0.8 0.8 Hệ số s.kháng trượt  s Fr = 191.3 160.2 110.5 77.8 Hu = 75.88 75.88 44.06 44.06 % thiết kế dư = 60.3% 52.6% 60.1% 43.4% (3) Kiểm tra sức kháng đỡ của nền Cường độ 1Cường độ 1 (b) Cường độ 3Cường độ 3 (b) Vu = 414.5 347.0 239.3 168.6 Hu = 75.88 75.88 44.06 44.06 Hu / Vu =0.180.220.180.26 Ri = 0.545 0.477 0.543 0.403 qult = 1060.0 1060.0 1060.0 1060.0 Ri qult = 577.86 505.59 575.72 427.29  =0.450.450.450.45Hệ số sức kháng đỡ  Ri qult = 260.0 227.5 259.1 192.3 qmax = 245.99 215.60 149.10 116.38 % thiết kế dư = 5.4% 5.2% 42.4% 39.5% 215 Tìm áp lực đáy móng lớnnhấtqmax cho tổ hợpTTGH‐CĐ1 B/2 = B/2 = 915mm 915mm NkNmkN414.5( / ) q 246 max 2Xomm 2 0.8424 2 qmax F C N e 2Xo 216 22