Đề tài Thiết kế cầu Bà Nành

5 m 11 Kích thöôùc ñaù keâ goái theo phöông doïc caàu a11 0.8 m 12 Chieàu roäng cuûa töôøng tai a12 1 m 13 K/c meùp trong beä moá ñeán töôøng caùnh (phaàn döôùi) a13 0.3 m 14 Chieàu daøy beä moá b1 1.5 m 15 Kích thöôùc töôøng caùnh ( phöông ñöùng) b2 1 m 16 Kích thöôùc töôøng caùnh ( phöông ñöùng) b3 1.2 m 17 Kích thöôùc töôøng caùnh ( phöông ñöùng) b4 1.325 m 18 Chieàu cao moá ( töø ñaùy beä ñeán ñænh töôøng ñaàu) b5 5.2 m 19 Chieàu cao töôøng thaân b6 2.0 m 20 Chieàu cao töôøng ñaàu b7 1.820 m 21 Toång chieàu cao töôøng thaân vaø töôøng ñaàu b8 3.820 m 22 Chieàu cao ñaù keâ goái b9 0.15 m 23 Chieàu cao töø ñænh maáu ñôõ baûn quaù ñoä tôùi ñænh gôø L/can b10 1.045 m 24 Kích thöôùc maáu ñôõ baûn quaù ñoä b11 0.3 m 25 Chieàu cao töôøng tai b12 1 m Kích thöôùc theo phöông ngang caàu STT Teân kích thöôùc Kyù hieäu Giaù trò ÑV tính 1 Beà daøy töôøng caùnh c1 0,3 m 2 Chieàu roäng beä moá (phöông ngang caàu) c2 17.5 m 3 Beà roäng moá ( phöông ngang caàu ) c3 17.5 m 4 Beà roäng ñaù keâ goái c4 0.6 m 5 Beà roâng töôøng tai c5 0.15 m 6 Soá löôïng ñaù keâ goái ng 8 Chieác VII.1.4. Hoaït taûi : STT HL - 93 Truïc K/caùch (m) Ñôn vò P 1 Xe truck thieát keá P1 KN 35 P2 4.3 KN 145 P3 4.3 KN 145 2 Xe 2 truïc Tandem thieát keá Pt1 KN 110 Pt2 1.2 KN 110 3 Laøn thieát keá Wl KN/m 9.3 VII.1.5. Troïng löôïng rieâng vaø caùc heä soá: STT Haïng muïc Kyù hieäu Ñôn vò Trò soá 1 Troïng löôïng rieâng beâ toâng gc KN/m3 24.5 2 Troïng löôïng rieâng cuûa BTN gw KN/m3 22.5 3 Troïng löôïng rieâng ñaát ñaép gs kN/m3 18.0 4 Goùc ma saùt trong ñaát ñaép ws ñoä 35 5 Heä soá xung kích IM 0.25 Heä soá laøn xe m Soá laøn chaát taûi Heä soá laøn m 1 1,2 2 1 3 0,85 >3 0,65 VII.2. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN KEÁT CAÁU : VII.2.1. Tónh taûi (DC) : Tónh taûi tieâu chuaån gaây ra bôûi troïng löôïng baûn thaân moá ñöôïc tính nhö sau : P = V x gc Trong ñoù: V : Theå tích caùc boä phaän gc : Troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng Caùc löïc taùc duïng leân moá bôûi troïng löôïng baûn thaân seõ sinh ra moâ men, löïc doïc, löïc caét taïi tieát dieän tính toaùn. Moâ men taïi tieát dieän caàn tính : M = P x e Trong ñoù : P: Caùc löïc gaây ra moâmen taïi tieát dieän tính toaùn. e: Ñoä leäch taâm cuûa ñieåm ñaët löïc so vôùi truïc trung hoaø cuûa maët caét caàn tính toaùn ( Moâ men mang daáu döông khi höôùng veà phía neàn ñöôøng, daáu aâm khi höôùng ra phía soâng ) Töø keát caáu phaàn treân : Theå tích moät daàm 30m : V1=18.8m3 PDC=1/2x18.8x8x24.5=1842.4KN Theå tích moät daàm ngang : V2=4m3 PDN=1/2x4x5x24.5=245 KN Theå tích baûn maët caàu : V2=105m3 PBMC=1/2x105x24.5=1286.25 KN Tónh taûi do lan can + LBH :PLC+LBH=266.55 KN Tónh taûi DC do keát caáu phaàn treân : PDC=PDC+PDN+PBMC+PLC+LBH =1842.4 + 245 + 1286.25 + 266.55 = 3640.2 KN Theå tích lôùp phuû BTN vaø lôùp choáng thaám :Vw=34.125 m3 PW=1/2x34.125x22.5=383.9 KN Vaäy toång tónh taûi do keát caáu phaàn treân: PPT= PDC +PW =3640.2 + 383.9 = 4024.1 KN Baûng tính noäi löïc cho tieát dieän A-A bôûi troïng löôïng baûn thaân Keát caáu Tieát dieän A-A P(KN) e(m) M(KNm) 1.Tónh taûi DC 3640.2 -0,25 -910 2.Tónh taûi DW 383.9 -0,25 -95.98 Baûng tính noäi löïc cho tieát dieän B-B bôûi troïng löôïng baûn thaân Keát caáu Tieát dieän A-A P(KN) e(m) M(KNm) 1.Tónh taûi DC 3640.2 0 0 2.Tónh taûi DW 383.9 0 0 Töø keát caáu phaàn döôùi : STT Teân keát caáu Coâng thöùc tính T/tích (m3) T/löôïng (KN) 1 Beä moá Vbm= b1xa1xc2 63 1543.5 2 Töôøng thaân Vtt=a3xb6xc3 45.5 1114.75 3 Töôøng ñaàu ( treân ) Vtñ=a8xb7xc3 9.55 234.09 4 Maáu ñôõ baûn quaù ñoä Vmñ =(b11+a9/2)xa9x(c3-2xc1) 1.52 37.26 5 Töôøng caùnh ( phaàn ñuoâi) Vtcd=1/2x(2xb4+b3)xa5x2xc1 3.465 84.89 6 Töôøng caùnh ( phaàn thaân) Vtct=2x(b2+ b3 + b4)xa2xc1 1.06 25.9 7 Ñaù keâ goái Vñkg=ngx(a11xb9xc4) 0.576 14.1 8 Töôøng tai  Vtt=2x(a12xb12xc5) 0.3 7.35 Toång coäng :PPD 3047.69 Baûng tính noäi löïc cho tieát dieän A-A bôûi troïng löôïng baûn thaân Keát caáu Tieát dieän A-A P(kN) e(m) M(kNm) 1.Beä moá P1 1543.5 0 0 2.Töôøng thaân P2 1114.75 -0.25 -278.69 3.Töôøng ñaàu P3 234.09 0.25 58.52 4.Maáu ñôõ baûn quaù ñoä P4 37.26 0.55 20.49 5.Töôøng caùnh ( ñuoâi) P5 84.89 2.4 203.74 6.Töôøng caùnh ( phaàn thaân) P6 25.9 0.65 16.84 7.Ñaù keâ goái P7 14.1 -0.3 -4.23 8.Töôøng tai P8 7.35 -0.30 -2.21 Toång coäng 3047.69 - 14.46 Baûng tính noäi löïc cho tieát dieän B-B bôûi troïng löôïng baûn thaân Keát caáu Tieát dieän B-B P(kN) e(m) M(kNm) 1.Töôøng thaân P2 1114.75 0 0 2.Töôøng ñaàu P3 234.09 0.5 117.05 3.Maáu ñôõ baûn quaù ñoä P4 37.26 0.8 29.8 4.Töôøng caùnh (ñuoâi) P5 84.89 2.65 224.96 5.Töôøng caùnh (phaàn thaân) P6 25.9 0.9 23.31 6.Ñaù keâ goái P7 14.1 -0.05 -0.7 7.Töôøng tai P8 7.35 -0.30 -2.21 Toång coäng 1518.34 - 392.21 Baûng tính noäi löïc cho tieát dieän C-C bôûi troïng löôïng baûn thaân Keát caáu Tieát dieän C-C P(kN) e(m) M(kN.m) 1.Töôøng ñaàu P3 234.09 0 0 2.Maáu ñôõ baûn quaù ñoä P4 37.26 0.3 11.18 Toång coäng 271.35 11.18 Töø keát caáu phaàn baûn quaù ñoä Choïn sô boä chieàu daøi baûn quaù ñoä : L=2xH/tg(45+j/2) =2 x3.820/tg(45+35/2)=3.98 m Trong ñoù : H :chieàu cao tính töø ñænh beä ñeán ñænh töôøng ñaàu =3.820m j : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát ñaép = 35 ñoä Vaäy choïn chieàu daøi BQÑ : LBQÑ =4 m Beà roängBQÑ : BBQÑ =16.8m Chieàu daøy cuûa BQÑ : HBQÑ= 0.3 m (BQÑ ñöôïc thi coâng laép gheùp töø 4 taám ,beà roäng moãi taám 4.2m Baûng tính toaùn tónh taûi do troïng löôïng baûn thaân baûn quaù ñoä STT Teân keát caáu Coâng thöùc tính Theå tích T. löôïng (m3) (kN) 1 Baûn quaù ñoä VBQÑ=1/2 xLBQÑ xBBQÑ xHBQÑ 10.08 246.96 Baûng tính noäi löïc bôûi troïng löôïng baûn thaân baûn quaù ñoä Baûn quaù ñoä P(kN ) e(m) M(kNm) Maët caét A-A 246.96 0.55 135.828 Maët caét B-B 246.96 0.8 197.568 Maët caét C-C 246.96 0.3 74.088 VII.2.2. Hoaït taûi xe oâ toâ (LL) vaø taûi troïng ngöôøi ñi (PL) : VII.2.2.1 Hoaït taûi xe oâ toâ treân keát caáu nhòp (LL) : Baûng keát quaû tính toaùn hoaït taûi Taûi troïng Vò trí Tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng Taûi troïng truïc Phaûn löïc 1laøn xm 2laøn xm 3laøn xm Ri (kN) R1 (kN) R2 (kN) R3 (kN) Xe 2 truïc Tandem 1' 1 110 110.00 132.00 220.00 280.50 2' 0.959 110 105.49 126.59 210.98 268.99 Xe taûi Truck 3 0.707 35 24.75 29.7 49.5 63.11 2 0.854 145 123.83 148.59 247.66 315.77 1 1 145 145.00 174.00 290.00 369.75 Taûi troïng laøn WL 14.7 9.3 136.71 164.05 273.42 348.61 Hoaït taûi xe PLL 774.93 1291.56 1646.73 Trong ñoù : Ri =P x yi yi : tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng öùng vôùi vò trí taûi troïng truïc xe P. R=Ri x m xNlaøn => PLL= max (SRTandem ;SRTruck) x(1+IM) +Rlaøn Ñoä leäch taâm cuûa hoaït taûi xe vaø ngöôøi taïi maët caét : A-A : e= - (a1/2-a4-a10)= - (2.4/2 -0.3 – 0.65)= - 0.25 m B-B : e = - (a3/2-a10)= - (1.3/2 – 0.65) = 0 m Baûng toå hôïp löïc do hoaït taûi xe maët caét A-A Hoaït taûi xe PLL Tieát dieän A-A P (kN ) E(m) M(kN.m) 1 laøn xe treân nhòp 774.93 -0.25 -193.73 2 laøn xe treân nhòp 1291.56 -0.25 -322.89 3 laøn xe treân nhòp 1646.73 -0.25 -411.68 Baûng toå hôïp löïc do hoaït taûi xe maët caét B-B Hoaït taûi xe PLL Tieát dieän B-B P (kN ) e(m) M(kN.m) 1 laøn xe treân nhòp 774.93 0 0 2 laøn xe treân nhòp 1291.56 0 0 3 laøn xe treân nhòp 1646.73 0 0 Keát luaän : Choïn toå hôïp noäi löïc 3 laøn treân 1 nhòp ñeå tính toaùn VII.2.2.2. Taûi troïng boä haønh(PL) : PL =B3xqPLxnngxLtt/2= =1.5x3x2x29.4/2=132.3 kN Taûi troïng ngöôøi P(kN ) e(m) M(kN.m) Maët caét A-A 132.3 -0.25 -33.08 Maët caét B-B 132.3 0 0 VII.2.3. Löïc haõm xe (BR) : - Laáy baèng 25% troïng löôïng caùc truïc xe taûi hay xe hai truïc thieát keá treân taát caû caùc laøn xe chaïy cuøng moät höôùng. Löïc haõm xe naèm ngang theo phöông doïc caàu, vaø caùch maët caàu 1.8m Vì goái cao su neân : Ñoä leäch taâm :eBR(A-A)= b1+b6+b9+hg+Hdaàm +1,8 = = 1.5 + 2 + 0.15 + 0.2 + 1.585 +1.8 = 7.235 m e BR(B-B) = b6+b9+hg+Hdaàm +1,8=2 + 0.15 + 0.2 + 1.585 +1.8 = 5.735 m Tröôøng hôïp 1 : Löïc haõm höôùng ra phía soâng : Haïng muïc HBR(kN) M (kNm) A-A B-B BR 1LAØN 116.24 -840.99 -666.6 BR 2LAØN 322.89 -2336.1 -1851.7 BR 3LAØN 524.89 -3797.6 -3010.2 Tröôøng hôïp 2 : Löïc haõm höôùng vaøo neàn ñöôøng : Haïng muïc HBR(kN) M (kNm) A-A B-B BR 1LAØN 116.24 840.99 666.6 BR 2LAØN 322.89 2336.1 1851.7 BR 3LAØN 524.89 3797.6 3010.2 Keát luaän : Choïn toå hôïp noäi löïc 3 laøn treân 1 nhòp ñeå tính toaùn VII.2.4. Löïc ma saùt(FR) : Löïc ma saùt chung goái caàu phaûi ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû cuûa giaù trò cöïc ñaïi cuûa heä soá ma saùt giöõa caùc maët tröôït. FR ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : FR=fmax x N (kN) Trong ñoù: fmax laø heä soá ma saùt giöõa beâ toâng vaø goái caàu (goái cao su)=0.3 N laøphaûn löïc goái do tónh taûi vaø hoaït taûi (khoâng keå xung kích) gaây ra : N=PPt +m xNlaøn x(Max(SRixe Truck, SRixe Tandem)+Rlaøn)= =4024.1+0.85x3x(max((24.75+123.83+145);(110+105.49))+136.71)=4909.44 KN FR=1/2 x0.3 x4909.44= 736.42 KN Ñoä leäch taâm :eFR(A-A)= b1+b6+b9+hg= 1.5 + 2 + 0.15 + 0.2= 3.85 m e FR(B-B) = b6+b9+hg= 2 + 0.15 + 0.2 = 2.35 m Tröôøng hôïp 1 : Löïc haõm höôùng ra phía soâng : Haïng muïc HFR(kN) M (kNm) A-A B-B FR 736.42 -2835.2 -1730.59 Tröôøng hôïp 2 : Löïc haõm höôùng vaøo neàn ñöôøng : Haïng muïc HFR(kN) M (kNm) A-A B-B FR 736.42 2835.2 1730.59 VII.2.5. Löïc ly taâm (CE) : - Löïc ly taâm ñöôïc laáy baèng tích soá cuûa caùc troïng löôïng truïc cuûa xe taûi hay xe hai truïc vôùi heä soá C laáy nhö sau : Trong ñoù: Toác ñoä thieát keá : v= 60km/h =16.7m/s Gia toác troïng löïc : g = 9.81m/s2 Baùn kính cong cuûa laøn xe R = 0.00m Ñaët caùch maët xe chaïy laø 1.8 m Heä soá tính toaùn löïc ly taâm C =0 Trò soá löïc ly taâm: CE = 0 KN VII.2.6. Taûi troïng gioù (WS, WL) : VII.2.6.1. Taûi troïng gioù taùc ñoäng leân coâng trình (WS): VII.2.6.1.1..Taûi troïng gioù ngang : - Taûi troïng gioù ngang PD phaûi ñöôïc Laáy theo chieàu taùc duïng naèm ngang vaø ñaët taïi troïng taâm cuûa caùc phaàn dieän tích thích hôïp, ñöôïc tính nhö sau: PD= 0.0006 xV2 xAt xCd >=1.8 xAt (kN) Trong ñoù: V : Toác ñoä gioù thieát keá : V=VB xS =59x1=59m/s VB :Toác ñoä gioù giaät cô baûn trong 3 giaây vôùi chu kyø xuaát hieän 100 naêm thích hôïp vôùi vuøng tính gioù taïi vò trí caàu ñang nghieân cöùu. Vuøng tính gioù loaïi IV ,do ñoù tra TCN baûng 3.8.1.1-1 ,ta coù VB=59m/s S :Heä soá ñieàu chænh ñoái vôùi khu ñaát chòu gioù vaø ñoä cao maët caàu theo quy ñònh. Vì ñoä cao cuûa maët caàu treân maët ñaát khu vöïc xung quanh hay treân maët nöôùc laø hôn 10m, thuoäc khu vöïc coù nhaø cöûa vôùi caây coái, nhaø cao toái ña khoaûng 10m neân tra TCN baûng 3.8.1.1-2 ,ta coù S=1 V25 :Toác ñoä gioù xeùt theâm: 25 m/s At :Dieän tích cuûa keát caáu hay caáu kieän phaûi tính taûi troïng gioù ngang (m2) Cd : Heä soá caûn phuï thuoäc vaøo tyû soá b/d b : Chieàu roäng toaøn boä cuûa caàu giöõa caùc beà maët lan can : b=B - 2xB2=17.5 - 2x0.25=17m d : Chieàu cao KCPT bao goàm caû lan can ñaëc neáu coù : d=Hdaàm + Hgôø lan can-Hlôùp phuû =1.585+ 0.55 – 0.085 =2.05 m Tæ soá : b/d=17/2.05 = 8.29 => Cd=1.25 ez: Ñoä leäch taâm cuûa ñieåm ñaët löïc so vôùi truïc trung hoaø cuûa maët caét caàn tính. Baûng taûi troïng gioù ngang WS xeùt tôùi maët caét A-A Ñoái vôùi keát caáu moá : ez =1/2x(b1+b8)=1/2x(1.5+3.820)=2.66m At = (a1xb1)+a3xb6+a8xb7+a12xb12+a2xb8+1/2x(2xb4+b3)xa5+(a6-a5)xHLC =15.71m2 Ñoái vôùi keát caáu phaàn treân : ez = b1+b6+b9+hg+1/2xd=1.5 + 2 + 0.15 + 0.2 + 1/2x2.05 = 4.875m At = dxL/2=2.05 x 29.4/2=30.14 m2 Keát caáu ez At PD Mx PD25 Mx25 (m) (m2) (KN) (KN.m) (KN) (KN.m) Moá 2.66 15.71 41.01 109.09 7.36 19.59 KCPT 4.875 30.14 78.69 383.61 14.13 68.87 Toång 119.7 492.7 21.99 88.46 Baûng taûi troïng gioù ngang WS xeùt tôùi maët caét B-B Ñoái vôùi keát caáu moá : ez =1/2 xb8=1/2 x3.820=1.91m At = a3xb6+a8xb7+a12xb12+a2xb8+1/2x(2xb4+b3)xa5+(a6-a5)xHLC=12.1m2 Ñoái vôùi keát caáu phaàn treân : ez =b6+b9+hg+1/2xd= 2 + 0.15 + 0.2 + 1/2x2.05 = 3.375 m At = dxL/2= 2.05x29.4/2 = 30.14 m2 Keát caáu ez At PD Mx PD25 Mx25 (m) (m2) (KN) (KN.m) (KN) (KN.m) Moá 1.91 12.1 31.59 60.34 5.67 10.83 KCPT 3.375 30.14 78.69 265.57 14.13 47.68 Toång 110.28 325.91 19.8 58.51 VII.2.6.1.2.Taûi troïng gioù doïc: - Ñoái vôùi moá, truï, keát caáu phaàn treân laø giaøn hay Caùc daïng keát caáu khaùc coù moät beà maët caûn gioù lôùn song song vôùi tim doïc cuûa keát caáu thì phaûi xeùt taûi troïng gioù doïc. Tính taûi troïng gioù doïc töông töï nhö taûi troïng gioù ngang . Ñoái vôùi keát caáu nhòp : PDD =0.25 x PDN Baûng taûi troïng gioù doïc WS xeùt tôùi maët caét A-A Keát caáu ez At PD Mx PD25 Mx25 (m) (m2) (KN) (KN.m) (KN) (KN.m) Moá 2.66 18.73 48.90 130.06 8.78 23.35 KCPT 4.875 30.14 18.40 89.69 3.30 16.10 Toång 67.29 219.75 12.08 39.46 Baûng taûi troïng gioù doïc WS xeùt tôùi maët caét B-B Keát caáu ez At PD Mx PD25 Mx25 (m) (m2) (KN) (KN.m) (KN) (KN.m) Moá 1.91 12.1 34.80 66.46 6.25 11.93 KCPT 3.375 30.14 18.40 62.09 3.30 11.15 Toång 53.20 128.55 9.55 23.08 VII.2.6.2. Taûi troïng gioù taùc duïng leân xe coä (WL) : VII.2.6.2.1. Taûi troïng gioù ngang: - AÙp löïc gioù ngang taùc duïng leân xe coä ñöôïc laáy baèng 1.5 KN/m, taùc duïng theo höôùng naèm ngang, ngang vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët caùch maët ñöôøng: 1.8m - Trò soá taûi troïng gioù ngang taùc duïng leân xe coä: WLN=1.5xL/2=1.5x29.4/2=22.05 KN Ñoä leäch taâm : e (A-A)= b1+b6+b9+hg+Hdaàm +1.8= =1.5 + 2 + 0.15 + 0.2 + 1.585 +1.8 = 7.235 m e (B-B) = b6+b9+hg+Hdaàm +1,8 = 2 + 0.15 + 0.2 + 1.585 +1.8 = 5.735 m Baûng taûi troïng gioù ngang WL Taûi troïng gioù ngang P(KN ) e(m) M(KN.m) Maët caét A-A 22.05 7.235 159.53 Maët caét B-B 22.05 5.735 126.46 VII.2.6.2.2. Taûi troïng gioù doïc: - AÙp löïc gioù doïc taùc duïng leân xe coä ñöôïc laáy baèng 0.75 KN/m, taùc duïng theo höôùng naèm ngang, song song vôùi tim doïc keát caáu caàu vaø ñaët caùch maët ñöôøng: 1,8m - Trò soá taûi troïng gioù doïc taùc duïng leân xe coä : WLD=0.75xL/2=0.75x29.4/2=11.025 KN Ñoä leäch taâm : e (A-A)= -(b1+b6+b9+hg+Hdaàm +1,8) = - (1.5 + 2 + 0.15 + 0.2 + 1.585 +1.8) = - 7.235 m e (B-B) = - ( b6+b9+hg+Hdaàm +1,8)= - (2 + 0.15 + 0.2 + 1.585 +1.8) = - 5.735 m Baûng taûi troïng gioù doïc WL Taûi troïng gioù doïc P(KN ) e(m) M(KN.m) Maët caét A-A 11.025 -7.235 -79.77 Maët caét B-B 11.025 -5.735 -63.23 VII.2.6.3. Taûi troïng gioù thaúng ñöùng: - Chæ tính taûi troïng naøy cho caùc traïng thaùi giôùi haïn khoâng lieân quan ñeán gioù leân hoaït taûi vaø chæ tính khi laáy höôùng gioù vuoâng goùc vôùi truïc doïc cuûa caàu. - Phaûi laáy taûi troïng gioù thaúng ñöùng PV taùc duïng vaøo troïng taâm cuûa dieän tích thích hôïp theo coâng thöùc : PV =0.00045xV2xAV (kN) Trong ñoù: V: Toác ñoä gioù thieát keá =59m/s AV: Dieän tích phaúng cuûa maët caàu =B xL/2=17.5x29.4/2=257.25m2 Trò soá taûi troïng thaúng ñöùng PV =0.00045x592x257.25=402.97 KN Ñoä leäch taâm : e (A-A) = -(a1/2-a4-a10)=-(2.4/2 – 0.3– 0.65)= - 0.25 m e (B-B) =-(a3/2-a10)=-(1.3/2 – 0.65 ) = 0 m Baûng taûi troïng gioù thaúng ñöùng Pv Taûi troïng gioù thaúng ñöùng P(kN ) e(m) M(kN.m) Maët caét A-A 402.97 -0.25 -100.74 Maët caét B-B 331.7 0 0 VII.2.7. Noäi löïc do troïng löôïng ñaát ñaép: Chieàu cao ñaát ñaép sau moá = b8 =3.820m Chieàu roäng moá chòu taùc duïng cuûa caùc lôùp : c6=c3-2xc1=17.5 - 2x0.3 = 16.9m Dieän tích taùc duïng cuûa caùc lôùp : Stñ=c6x(a1-a3-a4) =16.9x(2.4 –1.3 – 0.3) =13.52m2 Troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát ñaép sau moá: gñ=18 KN/m3 e: Ñoä leäch taâm cuûa ñieåm ñaët löïc so vôùi truïc trung hoaø cuûa maët caét caàn tính. Ñaát sau moá : e= a1/2-a2/2=2.4/2-0.5/2= 0.95m Baûng tính noäi löïc cho tieát dieän A-A bôûi troïng löôïng ñaát ñaép Keát caáu Tieát dieän A-A Coâng thöùc P(KN) e(m) M(KN.m) 1.Ñaát sau moá Ps=b8xStñxgñ 929.64 0.95 883.15 Toång coäng 929.64 883.15 VII.2.8. Noäi löïc do aùp löïc ñaát EH, LS : VII.2.8.1. AÙp löïc ngang ñaát EH : - AÙp löïc ngang cuûa ñaát ñaép leân moá tính theo coâng thöùc: P=EH=(gs xH2 xK xc6)/2 (kN) Trong ñoù: H : Chieàu cao aùp löïc ñaát H1 : Chieàu cao aùp löïc ñaát taùc duïng taïi tieát dieän A-A H1 =b5=5.2m H2 : Chieàu cao aùp löïc ñaát taùc duïng taïi tieát dieän B-B H2 =b5 - b1=5.2 –1.5=3.7m H3 : Chieàu cao aùp löïc ñaát taùc duïng taïi tieát dieän C-C H3 =b7=1.820m K : Heä soá aùp löïc ngang cuûa ñaát. Ñoái vôùi töôøng coù dòch chuyeån K ñöôïc laáy baèng Ka laø heä soá aùp löïc chuû ñoäng cuûa ñaát. Trong ñoù : d : Goùc ma saùt giöõa ñaát ñaép vaø töôøng ,tra TCN 3.11.5.3-1 =24 ñoä (beâ toâng toaøn khoái treân vaät lieäu caùt mòn ñeán trung bình ,phuø sa caùt trung ñeán thoâ phuø sa hoaëc soûi cuoäi chöùa seùt saïch ) b : Goùc cuûa ñaát ñaép vôùi phöông naèm ngang =0 ñoä q : Goùc cuûa ñaát ñaép sau töôøng vôùi phöông thaúng ñöùng =90 ñoä j’: Goùc noäi ma saùt coù hieäu =35 ñoä e: Ñoä leäch taâm cuûa ñieåm ñaët löïc so vôùi truïc trung hoaø cuûa maët caét caàn tính. Ta coù : eA-A=-0.4xH1=-0.4x5.2= - 2.08m eB-B =-0.4xH2=-0.4x3.7= -1.48m eC-C =-0.4xH3=-0.4x1.820= - 0.728m Tieát dieän AÙp löïc ngang cuûa ñaát ñắp leân töôøng (EH) P(kN) e(m) M(kNm) A -A 927.26 -2.08 -1928.7 B -B 576.56 -1.48 -853.31 C - C 142.35 -0.728 -103.63 VII.2.8.2 AÙp löïc ngang do hoaït taûi sau moá LS : - Khi hoaït taûi ñöùng sau moá trong phaïm vi baèng chieàu cao töôøng chaén, taùc duïng cuûa hoaït taûi coù theå thay baèng lôùp ñaát töông ñöông coù chieàu cao heq. - AÙp löïc ngang do hoaït taûi sau moá tính theo coâng thöùc : P=LS=K xheq xgs xH xc6 (KN) - Vò trí hôïp löïc ñaët taïi 0.5H. Trong ñoù: K=Ka=0.235 heq :Chieàu cao lôùp ñaát töông ñöông phuï thuoäc vaøo chieàu cao töôøng chaén, ñoái vôùi chieàu cao töôøng trung gian phaûi duøng noäi suy tuyeán tính (m) Tieát dieän AÙp löïc ngang do hoaït taûi sau moá (LS) H(m) heq(m) LS(KN) M(KN.m) A - A 5.2 0.877 326.28 -848.33 B - B 3.7 1.097 290.04 -537.19 C - C 1.82 1.593 207.39 -188.73 - Ngoaøi AÙp löïc ngang LS noùi treân, coøn phaûi tính ñeán AÙp löïc thaúng ñöùng (VS) do lôùp ñaát töông ñöông taùc duïng tôùi maët caét A-A khi thieát keá moá. Trò soá VS ñöôïc tính nhö sau : VS=heq x gs x(a1-a3-a4) xc6 Vôùi (a1-a3-a4)Chieàu daøi coät ñaát töông ñöông heq gaây ra aùp löïc thaúng ñöùng xeùt tôùi maët caét A-A. VS=0.877 x18 x(2.4 -1.3 – 0.3) x16.9=213.43 KN MS=VS x e =VS x(a1/2 – a13 – a2/2) = 213.43 x(2.4/2 – 0.3 -0.5/2) = 138.73 KNm VII.3. TOÅ HÔÏP NOÄI LÖÏC TAÏI CAÙC MAËT CAÉT : VII.3.1. Maët caét ñaùy beä moùng A-A : VII.3.1.1.Caùc toå hôïp taûi troïng taùc duïng tôùi maët caét A-A : Baûng toùm taét taûi troïng xeùt tôùi maët caét A-A Teân taûi troïng b SV SHx SHy SMx SMy (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm) Tónh taûi nhòp vaø moá (DC) b DC 6934.9 -910 Lôùp phuû (DW) b DW 383.9 -95.98 Hoaït taûi xe oâ toâ (LL) 3 laøn treân nhòp b LL 1646.7 -411.68 Löïc haõm xe (BR) Ra soâng b BR 524.89 -3797.6 Vaøo ñöôøng b BR 524.89 3797.6 Taûi troïng ngöôøi ñi (PL) b PL 132.3 -33.08 Löïc ma saùt (FR) Ra soâng b FR 736.42 -2835.2 Vaøo ñöôøng b FR 736.42 2835.2 Gioù leân coâng trình (WS) Ngang caàu b WS 119.7 492.7 b WS 21.99 88.46 Doïc caàu b WS 67.29 219.75 b WS 12.08 39.46 Gioù leân xe coä (WL) Ngang caàu b WL 22.05 159.53 Doïc caàu b WL 11.03 -79.77 Gioù thaúng ñöùng (PV) b WS 402.97 -100.74 Tính taûi ñaát ñaép (EV) b EV 929.64 883.15 AÙp löïc ngang cuûa ñaát (EH) b EH 927.26 -1928.7 AÙp löïc ngang do hoaït taûi sau moá (LS) b LS 326.28 -848.33 AÙp löïc thaúng ñöùng do hoaït taûi sau moá (VS) b VS 213.43 138.73 Ghi chuù: b LL,BR,PL,LS,VS =bA Giaù trò WS, ngang caàu cuûa haøng döôùi laø öùng vôùi vaän toác 25 m/s Baûng heä soá taûi troïng TTGH Heä soá b b DC bDW b EH b EV b A b WS b WL b FR CÑ I max 1,25 1,50 1,50 1,35 1,75 0,00 0,00 1,00 min 0,90 0,65 0,90 0,00 1,75 0,00 0,00 1,00 CÑ II max 1,25 1,50 1,50 1,35 0,00 1,40 0,00 1,00 min 0,90 0,65 0,90 0,00 0,00 1,40 0,00 1,00 CÑ III max 1,25 1,50 1,50 1,35 1,35 0,40 1,00 1,00 min 0,90 0,65 0,90 0,00 1,35 0,40 1,00 1,00 SD max 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,30 1,00 1,00 min 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,30 1,00 1,00 VII.3.1.2. Toå hôïp taûi troïng xeùt tôùi maët caét A-A: VII.3.1.2.1. Toå hôïp noäi löïc cho maët caét A-A gaây ra löïc caét lôùn nhaát :(öùng vôùi bmax) TTGH Heä soá b SV SHx SHy SMx SMy b DC bDW b EH b EV b A b WS b WL b FR kN kN kN kNm kNm CÑ I 1.25 1.50 1.50 1.35 1.75 0.00 0.00 1.00 13986.2 1961.9 0.0 0.0 -5002.4 CÑ II 1.25 1.50 1.50 1.35 0.00 1.40 0.00 1.00 11063.6 1502.0 199.8 689.8 -2760.4 CÑ III 1.25 1.50 1.50 1.35 1.35 0.40 1.00 1.00 13350.5 1874.1 79.1 356.6 -4557.0 SD 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 1.00 10361.8 1288.4 64.9 307.3 -3238.1 VII.3.1.2.2.Toå hôïp noäi löïc cho maët caét A-A gaây ra moâment lôùn nhaát:(xeùt bmax ,bmin) VII.3.1.2.2.1. ÖÙùng vôùi khi löïc haõm vaø löïc ma saùt höôùng ra phía bôø soâng : TTGH Heä soá b SV SHx SHy SMx SMy b DC bDW b EH b EV b A b WS b WL b FR kN kN kN kNm kNm CÑ I 0.90 1.50 1.50 0.00 1.75 0.00 0.00 1.00 8749.3 2503.9 0,0 0,0 -7301.7 CÑ II 0.90 1.50 1.50 0.00 0.00 1.40 0.00 1.00 6269.4 1916.8 171.5 684.3 -4621.9 CÑ III 0.90 1.50 1.50 0.00 1.35 0.40 1.00 1.00 8209.0 2363.3 29.4 184.3 -6822.3 SD 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 1.00 9339.9 1819.0 27.2 295.9 -3908.8 VII.3.1.2.2.2. ÖÙùng vôùi khi löïc haõm vaø löïc ma saùt höôùng vaøo phía neàn ñöôøng : TTGH Heä soá b SV SHx SHy SMx SMy b DC bDW b EH b EV b A b WS b WL b FR kN kN kN kNm kNm CÑ I 1.25 0.65 0.90 1.35 1.75 0.00 0.00 1.00 12330.6 1995.8 0,0 0,0 2719.6 CÑ II 1.25 0.65 0.90 1.35 0.00 1.40 0.00 1.00 9850.6 1408.7 171.5 684.3 2776.2 CÑ III 1.25 0.65 0.90 1.35 1.35 0.40 1.00 1.00 11790.3 1855.3 29.4 184.3 2599.4 SD 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 1.00 9339.9 1819.0 27.2 295.9 1843.8 VII.3.1.2.3 :Giaù trò toå hôïp noäi löïc ñeå tính toaùn cho maët caét A-A : TTGH SV SHx SHy SMx SMy kN kN kN kNm kNm CÑ I 13986.2 1961.9 0.0 0.0 -5002.4 CÑ II 11063.6 1502.0 199.8 689.8 -2760.4 CÑ III 13350.5 1874.1 79.1 356.6 -4557.0 SD 10361.8 1288.4 64.9 307.3 -3238.1 VII.3.2. Maët caét ñænh beä moùng B-B: VII.3.2.1.Caùc toå hôïp taûi troïng taùc duïng tôùi maët caét B-B : Baûng toùm taét taûi troïng xeùt tôùi maët caét B-B Teân taûi troïng b SV SHx SHy SMx SMy (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm) Tónh taûi nhòp vaø moá (DC) b DC 4891.4 560.64 Lôùp phuû (DW) b DW 383.9 0 Hoaït taûi xe oâ toâ (LL) 3 laøn treân nhòp b LL 1646.7 0 Löïc haõm xe (BR) Ra soâng b BR 524.89 -3010.2 Vaøo ñöôøng b BR 524.89 3010.2 Taûi troïng ngöôøi ñi (PL) b PL 132.3 0 Löïc ma saùt (FR) Ra soâng b FR 736.42 -1730.6 Vaøo ñöôøng b FR 736.42 1730.6 Gioù leân coâng trình (WS) Ngang caàu b WS 110.3 325.9 b WS 19.8 58.5 Doïc caàu b WS 53.20 128.55 b WS 9.55 23.08 Gioù leân xe coä (WL) Ngang caàu b WL 22.05 126.46 Doïc caàu b WL 11.03 -63.2 Gioù thaúng ñöùng (PV) b WS 402.97 0 AÙp löïc ngang cuûa ñaát (EH) b EH 576.56 -853.31 AÙp löïc ngang do hoaït taûi sau moá (LS) b LS 290.04 -537.19 VII.3.2.2. Toå hôïp taûi troïng xeùt tôùi maët caét B-B: VII.3.2.2.1. Toå hôïp noäi löïc cho maët caét B-B gaây ra löïc caét lôùn nhaát :(öùng vôùi bmax) TTGH Heä soá b SV SHx SHy SMx SMy b DC bDW b EH b A b WS b WL b FR kN kN kN kNm kNm CÑ I 1.25 1.50 1.50 1.75 0.00 0.00 1.00 9803.4 1372.4 0.0 0.0 -2920.9 CÑ II 1.25 1.50 1.50 0.00 1.40 0.00 1.00 7254.3 952.7 182.1 538.2 -1768.5 CÑ III 1.25 1.50 1.50 1.35 0.40 1.00 1.00 9252.9 1292.5 74.1 280.2 -2708.5 SD 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 1.00 7175.2 896.5 61.1 241.8 -1968.9 VII.3.2.2.2.Toå hôïp noäi löïc cho maët caét B-B gaây ra moâment lôùn nhaát:(xeùt bmax ,bmin) VII.3.2.2.2.1. ÖÙùng vôùi khi löïc haõm vaø löïc ma saùt höôùng ra phía bôø soâng : TTGH Heä soá b SV SHx SHy SMx SMy b DC bDW b EH b A b WS b WL b FR kN kN kN kNm kNm CÑ I 0.90 1.50 1.50 1.75 0.00 0.00 1.00 6383.9 1821.8 0.0 0.0 -3608.3 CÑ II 0.90 1.50 1.50 0.00 1.40 0.00 1.00 4435.7 1270.0 151.7 440.8 -1865.3 CÑ III 0.90 1.50 1.50 1.35 0.40