Đề tài Thiết kế cầu Bà Lớn

ït tải 3Tr 18.32954545 6 109.97727 Trong Hoạt tải làn 12.276 6 73.656 5.94 6 35.64  3.2.3.Các loại tải trọng khác: a.Tải trọng gió thẳng đứng (PV): *Nữa nhịp 30m: - Theo TCVN 2737-1995, chọn vùng tính gió tại TpHCM với VB = 45m/s - Độ cao mặt cầu trên mặt nước 10m, là khu vực thông thoáng chọn hệ số điều chỉnh S = 1.09 - Tốc độ gió thiết kế V = Vb*S = 49.05 m/s - Tải trọng gió thẳng đứng tập trung tại gối giữa của hệ dầm dọc chủ Pvtrai = 0.00045V2AV = 30.3143715 T Trong đó AV là diện tích hứng gió mặt cầu = 17.5*32/2 (m2) (17.5m là bề rộng của khổ cầu) *Nữa nhịp 27m: - Tương tự như trên, chỉ khác phần diện tích hứng gió Pvphải = 0.00045V2AV = 23.24733364 T Trong đó AV là diện tích hứng gió mặt cầu = 17.5*24.54/2 (m2) b.Tải trọng gió ngang theo phương ngang cầu (WS, WL): *Đối với kết cấu chắn gió tĩnh trên cầu (WS): - Chiều rộng toàn bộ của cầu giữa các bề mặt lan can: b = 17.5-2*0.5= 16.5 m - Chiều cao kết cấu phần trên bao gồm cả lan can: d = Hd+Hbmc+Hlc=1.45+0.2+1.2 = 2.85 m Ta có b/d = 5.789473684 => Cd = 1.3 (theo hình 3.8.1.2.1-1,bài giảng cầu BTCT - Trị số tải trọng Chương 1/trang 32) Nữa nhịp 30m L=30/2= 15 ='>Diện tích kết cấu hứng tải trọng gió ngang: At=L*d= 42.8 PH1 = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8At = 80.22481886 ≥ 76.95 Nữa nhịp 27m L=27/2= 13.5 ='>Diện tích kết cấu hứng tải trọng gió ngang: At=L*d= 38.5 PH2 = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8At = 72.20233698 ≥ 69.255 => PH = 152.4271558 T *Đối với xe trên cầu (WL): WLN = 1.5*17.5/9.807 (17.5m là bề rộng mặt cầu) = 2.676659529 T c.Tải trọng gió ngang theo phương dọc cầu (PH): *Đối với kết cấu chắn gió tĩnh trên cầu (WS): - Lấy bằng 25% tải trọng gió ngang theo phương ngang cầu Nữa nhịp 32m PD1 = 0.25PD1 = 20.05620472 T Nữa nhịp 24.54m PD2 = 0.25PD2 = 18.05058424 T => PD = 38.10678896 T *Đối với xe trên cầu (WL): WLD = 0.75*17.5/9.807 (17.5m là bề rộng mặt cầu) = 1.338329764 T d.Tải trọng lực hãm xe (BR): - Lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải đặt trên tất cả các làn xe chạy cùng một hướng(theo 3.6.4-QT272-05) Số làn xe n = 4 Hệ số làn xe m = 0.65 - Trị số tải trọng theo phương dọc và ngang cầu BRD = (3.5+14.5+14.5)*25%*4*0.65 = 21.125 T BRN = 0 T 3.3.Tổ hợp tải trọngï: 3.3.1.Hệ số dùng trong tổ hợp: (Theo3.4.1-1 và 3.4.1-2, QT272-05) DC LLTrái LLPhải BR WS WL W CĐI(max) 1.25 1.75 1.75 1.75 0 0 0 CĐI(min) 0.9 1.75 1.75 1.75 0 0 0 CĐII(max) 1.25 0 0 0 1.4 0 1.4 CĐII(min) 0.9 0 0 0 1.4 0 1.4 CĐIII(max) 1.25 1.35 1.35 1.35 0.4 1 0.4 CĐIII(min) 0.9 1.35 1.35 1.35 0.4 1 0.4 ĐB(max) 1.25 0.5 0.5 0.5 0 0 0 ĐB(min) 0.9 0.5 0.5 0.5 0 0 0 SD 1 1 1 1 0.3 1 0.3 3.3.2.Tải trọng thẳng đứng và nằm ngang khi chưa xét hệ số: Phương Hướng Tải Trị số e(m) M( Tm) DCTrái 190.9896634 0.35 66.846382 DCPhải 171.5009223 -0.35 -60.025323 DCTrụ 5.566528153 0 0 Đứng LLTrái 397.1315374 0.35 138.99604 Dọc cầu LLPhải 313.728 -0.35 -109.8048 PvTrái 30.3143715 0.35 10.61003 PvPhải 23.24733364 -0.35 -8.1365668 PD 38.10678896 7.825 298.18562 Ngang WLD 1.338329764 8.2 10.974304 BRD 21.125 8.2 173.225 DCTrái 181.2452929 4.375 792.94816 DCPhải 181.2452929 -4.375 -792.94816 DCTrụ 5.566528153 0 0 Đứng LLTrái 355.4297687 4.375 1555.0052 Ngang cầu LLPhải 355.4297687 -4.375 -1555.0052 PvTrái 26.78085257 4.375 117.16623 PvPhải 26.78085257 -4.375 -117.16623 PH 152.4271558 7.825 1192.7425 Ngang WLN 2.676659529 8.2 21.948608 BRN 0 8.2 0 (eDC,LL,Pv là khoảng cách từ tim gối tới tim trụ) ,ePH và ePD =1/2d(d là cao độ phần trên)+ chiều cao trụ -Hbệ eBR và eWL = chiều cao trụ -Hbệ+1.8m 3.3.3.Tải trọng thiết kế: a.Theo phương dọc cầu: Bảng tính tải thẳng đứng Tổ hợp DCtrái DCphải DCtrụ LLtrái LLphải Pvtrải PvPhải Tổng Đơnvị I(max) 238.7 214.38 6.96 694.98 549 0 0 1704.0756 T I(min) 171.9 154.35 5.01 694.98 549 0 0 1575.2556 T II(max) 238.7 214.38 6.96 0 0 42.4 32.5 535.05778 T II(min) 171.9 154.35 5.01 0 0 42.4 32.5 406.23779 T III(max) 238.7 214.38 6.96 536.13 423.5 12.1 9.3 1441.1564 T III(min) 171.9 154.35 5.01 536.13 423.5 12.1 9.3 1312.3365 T ĐB(max) 238.7 214.38 6.96 198.57 156.9 0 0 815.50116 T ĐB(min) 171.9 154.35 5.01 198.57 156.9 0 0 686.68117 T SD 191 171.5 5.57 397.13 313.7 9.09 6.97 1094.9852 T Bảng tính momen theo phương dọc cầu do tải thẳng đứng gây ra Tổ hợp DCtrái DCphải DCtrụ LLtrái LLphải Pvtrải PvPhải Tổng Đơnvị I(max) 83.56 -75.03 0 243.24 -192 0 0 59.610991 Tm I(min) 60.16 -54.02 0 243.24 -192 0 0 57.22362 Tm II(max) 83.56 -75.03 0 0 0 14.9 -11 11.989173 Tm II(min) 60.16 -54.02 0 0 0 14.9 -11 9.601802 Tm III(max) 83.56 -75.03 0 187.64 -148 4.24 -3.3 48.923881 Tm III(min) 60.16 -54.02 0 187.64 -148 4.24 -3.3 46.53651 Tm ĐB(max) 83.56 -75.03 0 69.498 -54.9 0 0 23.121943 Tm ĐB(min) 60.16 -54.02 0 69.498 -54.9 0 0 20.734573 Tm SD 66.85 -60.03 0 139 -110 3.18 -2.4 36.754336 Tm Bảng tính tải ngang theo phương dọc cầu Tổ hợp PD WLD BRD Tổng Đơnvị I(max) 0 0 37 36.96875 T I(min) 0 0 37 36.96875 T II(max) 53.35 0 0 53.34950454 T II(min) 53.35 0 0 53.34950454 T III(max) 15.24 1.3383 28.5 45.09979535 T III(min) 15.24 1.3383 28.5 45.09979535 T ĐB(max) 0 0 10.6 10.5625 T ĐB(min) 0 0 10.6 10.5625 T SD 11.43 1.3383 21.1 33.89536645 T Bảng tính momen theo phương dọc cầu do tải ngang gây ra Tổ hợp PD WLD BRD Tổng Đơnvị I(max) 0 0 303 303.14375 Tm I(min) 0 0 303 303.14375 Tm II(max) 417.5 0 0 417.4598731 Tm II(min) 417.5 0 0 417.4598731 Tm III(max) 119.3 10.974 234 364.1023035 Tm III(min) 119.3 10.974 234 364.1023035 Tm ĐB(max) 0 0 86.6 86.6125 Tm ĐB(min) 0 0 86.6 86.6125 Tm SD 89.46 10.974 173 273.6549912 Tm b.Theo phương ngang cầu: Bảng tính tải thẳng đứng Tổ hợp DCtrái DCphải DCtrụ LLtrái LLphải Wtrái Wphải Tổng Đơnvị I(max) 226.6 226.56 6.96 622 622 0 0 1704.0756 T I(min) 163.1 163.12 5.01 622 622 0 0 1575.2556 T II(max) 226.6 226.56 6.96 0 0 37.5 37.5 535.05778 T II(min) 163.1 163.12 5.01 0 0 37.5 37.5 406.23779 T III(max) 226.6 226.56 6.96 479.83 479.8 10.7 10.7 1441.1564 T III(min) 163.1 163.12 5.01 479.83 479.8 10.7 10.7 1312.3365 T ĐB(max) 226.6 226.56 6.96 177.71 177.7 0 0 815.50116 T ĐB(min) 163.1 163.12 5.01 177.71 177.7 0 0 686.68117 T SD 181.2 181.25 5.57 355.43 355.4 8.03 8.03 1094.9852 T Bảng tính momen theo phương ngang cầu do tải thẳng đứng gây ra Tổ hợp DCtrái DCphải DCtrụ LLtrái LLphải Wtrái Wphải Tổng Đơnvị I(max) 991.2 -991.2 0 2721.3 -2721 0 0 0 Tm I(min) 713.7 -713.7 0 2721.3 -2721 0 0 0 Tm II(max) 991.2 -991.2 0 0 0 164 -164 0 Tm II(min) 713.7 -713.7 0 0 0 164 -164 0 Tm III(max) 991.2 -991.2 0 2099.3 -2099 46.9 -47 0 Tm III(min) 713.7 -713.7 0 2099.3 -2099 46.9 -47 0 Tm ĐB(max) 991.2 -991.2 0 777.5 -778 0 0 0 Tm ĐB(min) 713.7 -713.7 0 777.5 -778 0 0 0 Tm SD 792.9 -792.9 0 1555 -1555 35.1 -35 0 Tm Bảng tính tải ngang theo phương ngang cầu Tổ hợp PH WLN BRN Tổng Đơnvị I(max) 0 0 0 0 T I(min) 0 0 0 0 T II(max) 213.4 0 0 213.3980182 T II(min) 213.4 0 0 213.3980182 T III(max) 60.97 2.6767 0 63.64752186 T III(min) 60.97 2.6767 0 63.64752186 T ĐB(max) 0 0 0 0 T ĐB(min) 0 0 0 0 T SD 45.73 2.6767 0 48.40480628 T Bảng tính momen theo phương ngang cầu do tải ngang gây ra Tổ hợp WSN WLN BRN Tổng Đơnvị I(max) 0 0 0 0 Tm I(min) 0 0 0 0 Tm II(max) 1670 0 0 1669.839492 Tm II(min) 1670 0 0 1669.839492 Tm III(max) 477.1 21.949 0 499.0456059 Tm III(min) 477.1 21.949 0 499.0456059 Tm ĐB(max) 0 0 0 0 Tm ĐB(min) 0 0 0 0 Tm SD 357.8 21.949 0 379.7713565 Tm 3.3.4.Tổ hợp tải trọng trụ T1, T2: a.Theo phương dọc cầu: Tổ hợp H(T) V(T) M( Tm) I(max) 36.96875 1704.075583 362.75474 I(min) 36.96875 1575.255593 360.36737 II(max) 53.34950454 535.0577795 429.44905 II(min) 53.34950454 406.2377897 427.06168 III(max) 45.09979535 1441.15645 413.02618 III(min) 45.09979535 1312.33646 410.63881 ĐB(max) 10.5625 815.501161 109.73444 ĐB(min) 10.5625 686.6811712 107.34707 SD 33.89536645 1094.985163 310.40933 M:là tổng moment do tải dứng và tải ngang theo phương doc cầu b.Theo phương ngang cầu: Tổ hợp H(T) V(T) M( Tm) I(max) 0 1704.075583 0 I(min) 0 1575.255593 0 II(max) 213.3980182 535.0577795 1669.8395 II(min) 213.3980182 406.2377897 1669.8395 III(max) 63.64752186 1441.15645 499.04561 III(min) 63.64752186 1312.33646 499.04561 ĐB(max) 0 815.501161 0 ĐB(min) 0 686.6811712 0 SD 48.40480628 1094.985163 379.77136 M:là tổng moment do tải dứng và tải ngang theo phương ngang cầu *Chú ý rằng các momen tính ở trên đã được đưa về trọng tâm trụ tại MC đỉnh đài cọc. 4 .TÍNH TOÁN MÓNG: I. Số liệu chung: - Loại cọc D = 1 m - Chiều dài cọc L = 34 m - Diện tích mặt cắt ngang cọc Ag = 0.7854 m2 - Chu vi mặt cắt ngang cọc P = 3.1416 m - Số lượng cọc n = 6 cọc - Cường độ bêtông thân cọc f'c = 30 MPa - Trọng lượng riêng bêtông gc = 24 kN/m3 - Mô đun đàn hồi bêtông cọc Ec = 27691 Mpa - Trọng lượng riêng bản thân 1 cọc W = 641 kN - Cao độ đáy bệ Hđb = -3.5 m - Cao độ mũi cọc Hmc = -37.5 m -Đường kính cốt thép Ỉ = 25.0 mm - Cường độ thép fy = 420.0 MPa - Mô đun đàn hồi của thép Es = 200000 Mpa -Số lượng thanh thép n = 20.0 cây II. KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Gía trị Đơn vị Mac bêtông chế tạo cọc M300 Thép chế tạo cọc AII Đường kính cọc thiết kế D 1 m Đường kính cốt thép d 25.0 mm Số thanh thép thiết kế nthanh 20.0 Thanh Diện tích phần bêtông Ag 0.785398 m2 Diện tích phần cốt thép As 0.01 m2 Hệ số uốn dọc j 0.85 Cường độ chịu nén của bêtông fc' 3000 T/m2 Cường độ chịu kéo của thép fy 42000 T/m2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl 2053 T Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl = 0.85*(0.85*f'c*Ag + fy*As) = 2053 kN 5.7.4.4-2 vi.2 - Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền - Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền Trong đó : Qp=qp*Ap: sức kháng đầu cọc , KN Qs=qs*As:søức kháng thân cọc , KN qp: sức kháng đơn vị đầu cọc,KN/m2: qp = Nc•Su (do mũi cọc nằm trong đất sét ) (10.8.3.3.2-1) Với: Nc = 6•(1 + 0.2•(Z/D)) Nc= 46.8 N: số búa SPT chưa hiệu chỉnh , lấy N theo từng loại đất. qs:sức kháng đơn vị thân cọc , KN/m2 Đất dính : Tính theo phương pháp α : qs= α*Su (theo bảng 10.8.3.3-1) Su: cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình α : hệ số dính bám As : diện tích bề mặt thân cọc, m2 Ap :diện tích tiết diện cọc , m2 φ : hệ số sức kháng, Tra bảng 10.5.5.3 W : Trọng lượng của cọc (T) Bảng tra các chỉ số cơ lý của đất STT Loại đất H Hệ số rỗng e Độ sệt B Tỷ trọng g Lực dính C Góc ma sát trong j (m) (T/m3) KG/cm2 (độ) Lớp 1 Bùn sét pha cát mềm 6.5 1 0.29 1.9 0.07 21 Lớp 2 Sét pha cát mềm 3 0.5 0.18 2.1 0.42 24 Lớp 3 Sét pha dẻo cứng 17 0.6 0.25 1.95 0.68 20 Lớp 4 Sét chặt 10.64 0.5 0.22 2 0.2 22 Bảng tính sức chịu tải của cọc theo đất nền Sức kháng tại thân cọc Loại đất D Li As Su α qs Qs jps (m) (m) (m2) (T/m2) (T/m2) (T) Bùn sét pha cát mềm 1 3.36 10.6 18.2 0.55 10 106 0.6 Sét pha cát mềm 1 3 9.42 19.2 0.55 10.6 100 0.65 Sét pha dẻo cứng 1 17 53.4 20.4 0.49 10 534 0.65 Sét chặt 1 10.64 33.4 20.6 0.49 10.1 337 0.65 Tổng sức kháng thành cọc Qthan 694 T Sức kháng tại mũi cọc Loại đất D (m) Ap (m2) Su (T/m2) N qp (T/m2) Qp (T) jpq Sét chặt 1 0.785 20.6 46.8 964.1 757 0.6 Sưc kháng tại mũi cọc Qmui 416 T Sừc kháng chịu tải của cọc theo đất nền Qr 1047 T Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl 2053 T Sức chịu tải tính toán của cọc Qtt 1047 T Chiều dài tính toán của cọc Lc 34 m VI.3- Tính toán số cọc trong móng Trong đó : +) ß : Hệ số xét đến loại móng và độ lún của momen , ß=1.3->1.6 ta lấy ß = 1.6 +) Qcoc : Sức chịu tải tính toán của cọc : Qcoc = 1047 T +) P : Tổng áp lực thẳng đưng truyền lên bệ cọc : P = 2086 T (Xét ở trạng thái cường độ I) 3.2 = > Ta chọn 6 cọc khoan nhồi Bố trí thành 2 hàng, mỗi hàng 3 cọc. Chiều dài cọc bố trí là 34m Sơ đồ bố trí cọc trong móng IV.NỘI DUNG THIẾT KẾ MỐ: 4.1.Kích thước mố: a.Tường hậu mố: H = 1.8 m B = 0.3 m A = 17.5 m b.Thân mố H = 1.5 B = 2.0 A = 17.5 c.Đài cọc: H = 2 m B = 5 m A = 17.5 m d.Tường cánh: Ht = 3.8 m Hp = 1.5 m Bt = 3.9 m Atb = 0.3 m 4.2.Tải trọng tác dụng lên mố: 4.2.1.Tĩnh tải kết cấu bên trên: a.Nữa nhịp 24.54m: - Lấy kết quả đã tính ở phần trụ Giá trị phản lực Dầm N 1 gối Số gối N ∑N T T T Biên 20.56746028 2 41.134921 171.50092 Trong 21.72766695 6 130.366 b.Bản thân mố: Cấu kiện TL SL N ∑N T T T Tường hậu 22.68 1 22.68 643 Thân mố 184.8 1 184.8 Đài cọc 420 1 420 Tường cánh 7.75125 2 15.5025 4.2.2.Hoạt tải: - Hoạt tải trên nữa nhịp 24.54m Giá trị nội lực do N Số gối N ∑N T T T Hoạt tải 2T 21 2 42 102.192 Hoạt tải 3T 18.32954545 2 36.659091 Hoạt tải làn 12.276 2 24.552 Hoạt tải người đi 5.94 6 35.64 Hoạt tải 2T 21 6 126 235.296 Hoạt tải 3T 18.32954545 6 109.97727 Hoạt tải làn 12.276 6 73.656 Hoạt tải người đi 5.94 6 35.64 4.2.3.Các loại tải trọng khác: a.Tải trọng gió thẳng đứng (PV): - Chỉ tính với nữa nhịp 27m, lấy kết quả phần trên ta được W = 0.00045V2AV = 23.24733364 T b.Tải trọng gió ngang theo phương ngang cầu (WS, WL): *Đối với kết cấu chắn gió tĩnh trên cầu (WS): - Chỉ tính với nữa nhịp 27m, lấy kết quả phần trên ta được PD2 = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8At = 72.20233698 ≥ 69.255 T => WSN = 72.20233698 T *Đối với xe trên cầu (WL): WLN = 1.5*12/9.807 = 1.835423677 T c.Tải trọng gió ngang theo phương dọc cầu (PH): *Đối với kết cấu chắn gió tĩnh trên cầu (WS): - Lấy bằng 25% tải trọng gió ngang theo phương ngang cầu Nữa nhịp 30m PH2 = 0.25PD2 = 18.05058424 T => WSD = 18.05058424 T *Đối với xe trên cầu (WL): WLD = 0.75*12/9.807 = 0.917711838 T d.Tải trọng lực hãm xe (BR): Lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải đặt trên tất cả các làn xe chạy cùng một hướng Số làn xe n = 4 Hệ số làn xe m = 0.65 Trị số tải trọng theo phương dọc và ngang cầu BRD = (3.5+14.5+14.5)*25%*4*0.65 = 21.125 T BRN = 0 T e.Tải trọng co ngót, trượt, nhiệt độ(CR, SH, TU): Lấy bằng 2% tĩnh tải KCN CR+SH+TU = 16.28966845 T 4.2.4.Aùp lực đất đắp (F): - Chọn loại đất đắp tốt có Góc nội ma sát đất đắp φ = 35 độ Hệ số áp lực đất chủ động λc = tg2(45-φ/2) = 0.270668209 Trọng lượng riêng đất đắp γS = 1.8 T/m3 - Chiều cao đắp sau mố H = 3.8 m - Chiều rộng khối đất đắp A = 17.5 m - Giá trị áp lực khối đất đắp sau mố là một lực tập trung đặt tại vị trí trọng tâm tam giác áp lực, hay 2/3 chiều cao khối đất tính từ mặt đất sau đắp trở xuống F = AλcγsH2/2 = 61.55807087 T 4.2.5.Aùp lực phụ thêm do DL và LL gây ra (F'): - Chiều cao lớp đất tương đương phụ thuộc vào chiều cao tường chắn đất H= 3.8 heq = 0.91 m - Giá trị áp lực khối đất đắp tương đương là một lực tập trung đặt tại trọng tâm tam giác áp lực, hay 1/3 chiều cao khối đất tính từ mặt đất sau đắp trở lên F' = Aλcγsheq2/2 = 3.530210422 T 4.3.Tổ hợp tải trọngï: 4.3.1.Hệ số dùng trong tổ hợp: DC LL W WS WL BR F CR+SH+TU I 1.25 1.75 0 0 0 1.75 1.5 0.5 Ia 0.9 1.75 0 0 0 1.75 1.5 0.5 III 1.25 1.35 0.4 0.4 1 1.35 1.5 0.5 IIIa 0.9 1.35 0.4 0.4 1 1.35 1.5 0.5 4.3.2.Tải trọng thẳng đứng và nằm ngang khi chưa xét hệ số: Phương Hướng Tải Trị số e M DC 143.82094 -0.28 -40.26986 DCmốï 642.9825 -0.28 -180.0351 Đứng LL 385.46895 -0.55 -212.0079 Dọc cầu W 23.247334 -0.55 -12.78603 WSD 16.405975 6.78 111.23251 Ngang WLD 0.9177118 6.78 6.2220863 F 61.558071 1.53 94.183848 3.5302104 5.28 18.639511 18.64 15.736069 4.98 78.365622 4.98 73.945 BRD 21.125 6.78 143.2275 WSN 65.623902 6.78 444.93005 Ngang cầu Ngang WLN 1.8354237 6.78 12.444173 BRN 0 0 0 4.3.3.Tải trọng thiết kế: Bảng tính tải thẳng đứng ` Tổ hợp DC DCmốï LL W Tổng I 214 803.73 591 0 1608.7083 Ia 154 578.68 591 0 1323.6391 III 214 803.73 456 9.3 1483.012 IIIa 154 578.68 456 9.3 1197.9428 Bảng tính momen theo phương dọc cầu do tải thẳng đứng gây ra Tổ hợp DC DCmốï LL W Tổng I -60 -225 -325 0 -609.9014 Ia -43 -162 -325 0 -530.082 III -60 -225 -251 -5.1 -540.7685 IIIa -43 -162 -251 -5.1 -460.9491 Bảng tính tải ngang theo phương dọc cầu Tổ hợp WSD WLD BRD F F'' CR+SH+TU Tổng I 0 0 36.969 92.3 5.3 8.1448342 142.74601 Ia 0 0 36.969 92.3 5.3 8.1448342 142.74601 III 7.2 0.92 28.519 92.3 5.3 8.1448342 142.43395 IIIa 7.2 0.92 28.519 92.3 5.3 8.1448342 142.43395 Bảng tính momen theo phương dọc cầu do tải ngang gây ra Tổ hợp WSD WLD BRD F F' CR+SH+TU Tổng I 0 0 250.65 141 28 40.561274 460.44444 Ia 0 0 250.65 141 28 40.561274 460.44444 III 49 6.22 193.36 141 28 40.561274 458.32871 IIIa 49 6.22 193.36 141 28 40.561274 458.32871 4.3.4.Tổ hợp tải trọng mố M1, M2: - Tổ hợp tải trọng theo phương dọc cầu Tổ hợp H V M I 142.746 1608.708278 -149.457 Ia 142.746 1323.63908 -69.63758 III 142.434 1483.012011 -82.43974 IIIa 142.434 1197.942813 -2.620366 *Chú ý rằng các momen tính ở trên đã được đưa về trọng tâm mốï tại MC đỉnh đài cọc 5 .TÍNH TOÁN MÓNG: I. Số liệu chung: - Loại cọc D = 1 m - Chiều dài cọc L = 34 m - Diện tích mặt cắt ngang cọc Ag = 0.7854 m2 - Chu vi mặt cắt ngang cọc P = 3.14159 m - Số lượng cọc n = 6 cọc - Cường độ bêtông thân cọc f'c = 30 MPa - Trọng lượng riêng bêtông gc = 24 kN/m3 - Mô đun đàn hồi bêtông cọc Ec = 27691 Mpa - Trọng lượng riêng bản thân 1 cọc W = 641 kN - Cao độ đáy bệ Hđb = +0.20 m - Cao độ mũi cọc Hmc = -30.4 m -Đường kính cốt thép Ỉ = 25.0 mm - Cường độ thép fy = 420.0 MPa - Mô đun đàn hồi của thép Es = 200000 Mpa -Số lượng thanh thép n = 20.0 cây II. KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Gía trị Đơn vị Mac bêtông chế tạo cọc M300 Thép chế tạo cọc AII Đường kính cọc thiết kế D 1 m Đường kính cốt thép d 25.0 mm Số thanh thép thiết kế nthanh 20.0 Thanh Diện tích phần bêtông Ag 0.7854 m2 Diện tích phần cốt thép As 0.0098 m2 Hệ số uốn dọc j 0.85 Cường độ chịu nén của bêtông fc' 3000 T/m2 Cường độ chịu kéo của thép fy 42000 T/m2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl 2053 T Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl = 0.85*(0.85*f'c*Ag + fy*As) = 2052.8 kN (5.7.4.4-2) vi.2 - Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền - Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền Trong đó : Qp=qp*Ap: sức kháng đầu cọc , KN Qs=qs*As:søức kháng thân cọc , KN qp: sức kháng đơn vị đầu cọc,KN/m2: qp = Nc•Su (do mũi cọc nằm trong đất sét ) (10.8.3.3.2-1) Với: Nc = 6•(1 + 0.2•(Z/D)) Nc= 46.8 N: số búa SPT chưa hiệu chỉnh , lấy N theo từng loại đất. qs:sức kháng đơn vị thân cọc , KN/m2 Đất dính : Tính theo phương pháp α : qs= α*Su (theo bảng 10.8.3.3-1) Su: cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình α : hệ số dính bám As : diện tích bề mặt thân cọc, m2 Ap :diện tích tiết diện cọc , m2 φ : hệ số sức kháng, Tra bảng 10.5.5.3 W : Trọng lượng của cọc (T) STT Loại đất H e B g C φ R' (m) (T/m3) KG/cm2 (độ ) KG/cm2 Lớp 1 Bùn sét pha cát mềm 6.5 1 0.29 1.9 0.07 21 1 Lớp 2 Sét pha cát mềm 3 0.5 0.18 2.1 0.42 24 2 Lớp 3 Sét pha dẻo cứng 17 0.6 0.25 1.95 0.68 20 3.5 Lớp 4 Sét chặt Vô hạn 0.5 0.22 2 0.2 22 6 Bảng tính sức chịu tải của cọc theo đất nền Sức kháng tại thân cọc Loại đất D Li As N Su a qs Qs jqs (m) (m) (m2) (T/m2) (T/m2) (T) Bùn sét pha cát mềm 1 3.36 11 10 4.539 0.55 2.4965 26.4 0.6 Sét pha cát mềm 1 3 9.4 20 13.11 0.55 7.2078 67.9 0.6 Sét pha dẻo cứng 1 17 53 25 19.54 0.5 9.7695 522 0.7 Sét chặt 1 10.64 33 30 26.24 0.49 12.859 430 0.7 Tổng sức kháng thành cọc Qthan 723 T Sức kháng tại mũi cọc Loại đất D (m) Ap (m2) N qpT/m2 Qp (T) jqp Sét chặt 1 0.8 30 192 150.8 0.65 Sưc kháng tại mũi cọc Qmui 98.02 T Sừc kháng chịu tải của cọc theo đất nền Qr 756.6 T Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl 2053 T Sức chịu tải tính toán của cọc Qtt 756.6 T Chiều dài tính toán của cọc Lc 34 m VI.3- Tính toán số cọc trong móng Trong đó : +) ß : Hệ số xét đến loại móng và độ lún của momen , ß=1.3->1.6 ta lấy ß = 1.6 +) Qcoc : Sức chịu tải tính toán của cọc : Qcoc = 756.6 T +) P : Tổng áp lực thẳng đưng truyền lên bệ cọc : P = 1609 T (Xét ở trạng thái cường độ I) 3.2 = > Ta chọn 6 cọc khoan nhồi Bố trí thành 2 hàng, mỗi hàng 3 cọc. Chiều dài cọc bố trí là 34m Sơ đồ bố trí cọc trong móng IV/BIỆN PHÁP THI CÔNG CẦU 1/ THI CÔNG MỐ : Các bước thi công như sau : -Bước 1 : Lắp đặt thiết bị, định vị tim mốc. Lắp dựng và định vị ống vách. Dùng búa rung để hạ ống vách đến cao độ thiết kếá. -Bước 2 : Lấy đất trong lòng cọc, kết hợp bơm vữa Bentonite vào lỗ khoan, vữa được giữ cao hơn mực nước ngầm từ 1 – 2m. Khoan lấy đất trong lòng cọc đến cao độ thiết kế. -Bước 3 : Vệ sinh lỗ khoan, lắp hạ lồng cốt thép, định vị lồng cốt thép vào thành ống vách. Lắp đặt ống Tremie(ống đổ bêtông thẳng đứng D = 250mm). Đổ bêtông theo phương pháp ống rút thẳng đứng. Dổ bêtông xong rút ống vách lên bằng cần cẩu. -Bước 4 : Đào đất và đập đầu cọc đến cao độ thiết kế. Đổ lớp bêtông lót đáy hố móng. Lắp dựng đà giáo, ván khuôn , cốt thép bệ mố và tường trước. Tiến hành đổ bêtông bệ mố và tường trước. -Bước 5 : Lắp dựng đà giáo, ván khuôn , cốt thép tường cánh. Tiến hành đổ bêtông tường cánh Giữa các bước phải có đủ thời gian để đảm bảo bê tông đạt đủ cường độ rồi mới tháo ván khuôn. 2/ THI CÔNG TRỤ : - Bước 1 : Định vị hố móng, Lắp dựng sàn đạo khung dẫn hướng. Lắp dựng và định vị ống vách D = 160mm. Dùng búa rung để hạ ống vách đến cao độ thiết kếá. -Bước 2 : Khoan lấy đất trong lòng cọc, kết hợp bơm vữa Bentonite vào lỗ khoan, vữa được giữ cao hơn mực nước ngầm từ 1 – 2m. Khoan lấy đất trong lòng cọc đến cao độ thiết kế. Tiến hành đóng cọc ván thép, đổ bê tông bịt đáy theo độ