Đề tài Thiết kế cầu thanh điền Châu Thành – Tây Ninh

.1 27.6276 Người 2 làn 2 nhịp 21.12 84.48 1.4 29.568 118.27 Tổng cộng 993.156 156.001 1159.068 218.401 II Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 H30 4 làn 1 nhịp 86.733 39.029 1.4 121.426 54.641 Người 1 làn 2 nhịp 10.56 42.24 1.4 14.784 59.136 Aùp lực thuỷ tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Tổng cộng 730.394 81.269 841.6015 113.777 III Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 H30 4 làn 1 nhịp 86.733 39.029 1.4 121.426 54.641 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Lực hãm 36 287.28 1.12 40.32 321.75 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Tổng cộng 730.394 36 330.269 841.6015 40.32 381.938 IV Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Lực hãm 36 287.28 1.12 40.32 321.75 Phản lực gối do XB80 trên nhịp 2 74.694 33.612 1.1 82.1634 36.973 Tổng cộng 707.795 36 320.892 787.5547 40.32 358.727 Tổ hợp phụ V Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực do 4 làn H30 nhịp 2 86.733 39.029 1.12 97.141 43.712 Lực gió dọc cầu 2.835 2.174 1.2 3.402 2.6088 Tổng cộng 750.674 2.835 45.163 839.6243 3.402 51.8653 VI Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 321.73 Lực gió dọc cầu 2.835 7.826 1.2 3.402 9.3912 Tổng cộng 788.837 2.835 299.047 885.5463 3.402 336.668 VII Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Phản lực gối do H30 nhịp 2 55.756 20.908 1.12 62.4467 23.417 Va tàu ngang 20 54 1.1 22 59.4 Tổng cộng 709.137 20 74.908 793.3255 22 82.817 VIII Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Lực gió dọc cầu 10.206 7.826 1.2 12.2472 9.3912 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 321.73 Va tàu ngang 20 54 1.1 22 59.4 Tổng cộng 788.837 30.206 353.047 885.5463 34.2472 396.068 IX Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 321.73 Va tàu ngang 20 54 1.1 22 59.4 Lực lắc ngang của đoàn xe 12.2 97.356 1.12 13.664 109.04 Tổng cộng 757.997 32.2 438.617 848.4543 35.664 490.171 X Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Gió ngang cầu 15.044 92.869 1.2 18.0522 111.44 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 321.73 Tổng cộng 768.557 15.0435 384.09 863.2383 18.0522 438.719 XI Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.2 54.4752 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 321.73 Lực lắc ngang của đoàn xe 12.2 97.356 1.12 13.664 109.04 Tổng cộng 778.277 12.2 384.617 875.3019 13.664 430.771 XII Tĩnh tải nhịp 449.01 0.9 404.109 Tĩnh tải trụ 158.975 0.9 143.078 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Gió ngang cầu 15.044 92.869 1.2 18.0522 18.0522 111.44 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 321.73 Tổng cộng 788.837 15.0435 384.09 769.8418 18.0522 438.719 2.11 Tải trọng ngang theo phương dọc cầu do lực hãm của H30 trên nhịp 2 Tải trọng ngang Htc = g.m.T Trong đó: m = 4: số làn xe g = 0,5 :hệ số phân bố lực hãm xuống gối P=30T Ttc = 0,6.P = 0,6.30 =18T Htc = 4.0,5.18 = 36T Trị tính toán Htt = 1,12.36 = 40,32T Mômen đối với tim mặt cắt II-II 2.12 Tải trọng ngang theo phương ngang cầu do lực lắc ngang Tải trọng ngang Trong đó: q = 0,4T/m :Cường độ rải đều của tải trọng ngang do H30 Þ Ttc = 0,4.30,5 = 12,2T Ttt = 1,12.12,2 = 13,664 T Mômen đối với tim mặt cắt II-II Mtc = 12,2.9,98 = 121,756Tm Mtt = 1,12.121,756 = 136,367Tm 2.13 Tải trọng gió theo phương ngang cầu lên kết cấu nhịp và trụ cầu Diện tích chắn gió -Lan can -Dầm -Trụ F3= 6.1,0.3 = 18m2 Þ S = 101.095 m2 Cường độ gió khi có xe chạy trên cầu lấy Wh = 50kg/m2 , khi không có xe chạy trên cầu lấy W0 = 180kg/m2 Lực gió ngang tiêu chuẩn tác dụng vào kết cấu khi không có xe chạy. Wtclc = W0.Flc = 0,18.12,2 = 2,196T WtcD = W0.Fđ = 0,18.53,375 = 9,6075T Wtctr = W0.Ftr = 0,18.18 = 3,24T Mômen theo phương ngang cầu khi không có xe chạy Mtc= Wtclc.h1 + WtcD .h2 + Wtctr.h3 Mtc =2,196.9,98 +9,6075. 10,625 +3,24.5 =140,19 Tm Mtt = 1,2.140,19 = 168,228Tm Lực gió ngang tiêu chuẩn tác dụng vào kết cấu khi có xe chạy. Wtclc = W0.Flc = 0,05.12,2 = 0,61T WtcD = W0.Fđ = 0,05.53,375 = 2,669T Wtctr = W0.Ftr = 0,05.18 = 0,9T Mômen theo phương ngang cầu khi có xe chạy Mtc= Wtclc.h1 + WtcD .h2 + Wtctr.h3 Mtc = 0,61.9,98 + 2,669.10,625 + 0,9.5 =38,945Tm Mtt = 1,2.38,945 = 46,734Tm 2.9 Tải trọng gió theo phương dọc cầu Ta khôâng xét lực gió tác dụng vào dầm đặc, mặt cầu, đoàn xe. Diện tích chắn gió Tải trọng ngang khi có xe chạy Wtc = S.W = 56,7.0,05 = 2,835T Tải trọng ngang khi không có xe chạy. Wtc = S.W =56,7.0,18 = 10,206T Mômen theo phương ngang cầu +Khi có xe chạy. Mtc = 0,05.2,196.19,8 = 2,174Tm Mtt = 1,2.2,174 = 2,609Tm +Khi không có xe chạy. Mtc = 0,18.2,196.19,8 = 7,826Tm Mtt = 1,2.7,826 = 9,391Tm 2.10 Lực va tàu: Va tàu theo phương dọc cầu : 15T Va tàu theo phương ngang cầu: 20T BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG ĐỐI VỚI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG (Mặt cắt II-II) Tổ hợp tải trọng Nội lực tiêu chuẩn Hệ số ttrọng Nội lực tính toán N(T) H(T) M(T.m) N(T) H(T) M(T.m) Tổ hợp chính I T/tải nhịp 629.01 1.12 704.491 T/tảitrụ 158.975 1.1 174.873 H30 2 nhịp 4 làn 158.935 71.521 1.4 222.509 100.13 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Người 2 làn 2 nhịp 21.12 84.48 1.4 29.568 Tổng cộng 993.156 156.001 1159.068 100.129 II Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 H30 4 làn 1 nhịp 86.733 39.029 1.4 121.426 54.641 Người 1 làn 2 nhịp 10.56 42.24 1.4 14.784 59.136 Aùp lực thuỷ tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Tổng cộng 730.394 81.269 841.6015 113.777 III Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 H30 4 làn 1 nhịp 86.733 39.029 1.4 121.426 54.641 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Lực hãm 36 359.27 1.12 40.32 402.38 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Tổng cộng 730.394 36 402.259 841.6015 40.32 462.567 IV Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực gối do XB80 trên nhịp 2 74.694 33.612 1.1 82.1634 36.973 Tổng cộng 718.355 37.572 802.3387 42.5172 Tổ hợp phụ V Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.1 174.873 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực do 4 làn H30 nhịp 2 86.733 39.029 1.12 97.141 43.712 Lực gió dọc cầu 2.835 2.174 1.2 3.402 2.6088 Tổng cộng 750.674 2.835 45.163 839.6243 3.402 51.8653 VI Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 43.712 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực do 4 làn H30 nhịp 2 86.733 39.029 1.12 97.141 43.712 Lực gió dọc cầu 2.835 7.826 1.2 3.402 9.3912 Tổng cộng 750.674 2.835 50.815 842.8038 3.402 102.36 VII Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Phản lực gối do H30 nhịp 2 55.756 20.908 1.12 62.4467 23.417 Va tàu ngang 20 54 1.1 22 59.4 Tổng cộng 709.137 20 74.908 793.3255 22 82.817 VIII Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Lực gió dọc cầu 10.206 7.826 1.2 12.2472 9.3912 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực do 4 làn H30 nhịp 2 86.733 39.029 1.12 97.141 43.712 Va tàu ngang 20 54 1.1 22 59.4 Tổng cộng 750.674 30.206 104.815 842.8038 34.2472 118.048 IX Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 160.55 Lực lắc ngang của đoàn xe 12.2 143.35 1.12 13.664 160.552 Tổng cộng 757.997 12.2 430.611 848.4543 321.104 X Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNTN 25.116 1.1 27.6276 111.44 Gió ngang cầu 15.044 92.869 1.2 18.0522 111.44 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực do 4 làn H30 nhịp 2 86.733 39.029 1.12 97.141 43.712 Tổng cộng 730.394 15.0435 135.858 820.4958 272.142 XI Tĩnh tải nhịp 449.01 1.12 502.891 Tĩnh tải trụ 158.975 1.12 178.052 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.2 54.4752 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực gối H30 xếp lệch tâm 124.896 287.26 1.12 139.884 160.55 Lực lắc ngang của đoàn xe 12.2 143.35 1.12 13.664 160.55 Tổng cộng 788.837 12.2 434.571 890.0859 13.664 326.648 XII Tĩnh tải nhịp 449.01 0.9 404.109 Tĩnh tải trụ 158.975 0.9 143.078 Aùp lực thủy tĩnh MNCN 45.396 1.1 49.9356 Gió ngang cầu 15.044 92.869 1.2 18.0522 111.44 Người 2 làn 1 nhịp 10.56 3.96 1.4 14.784 5.544 Phản lực do 4 làn H30 nhịp 2 86.733 39.029 1.12 97.141 43.712 Tổng cộng 750.674 15.0435 135.858 709.0471 18.0522 160.699 3.Tính mũ trụ và thân trụ Xà mũ và thân trụ tạo nên 1 khung ,chân cột được ngàm vào đỉnh đài cọc,2 đầu xà mũ tạo thành console.Tính ngàm cosonle để bố trí cốt thép chịu mômen âm,phần mômen âm do tải trọng bản thân do đó bố trí cốt thép cấu tạo. 3.1.Xác định tải trọng tác dụng Chỉ xét tĩnh tải+Hoạt tải: - Tĩnh tải kết cấu nhịp Trị tiêu chuẩn Trị tính toán - Hoạt tải Phải xếp tải trên kết cấu nhịp làm sau để tìm được phản lực của các dầm truyền xuống mũ trụ sau cho các phản lực này gây ra nội lực nguy hiểm nhất cho mũ trụ. -Để đơn giản ta chỉ xét đặt tải. + Xếp tải đặt lệch tâm tối đa 1 bên sẽ nguy hiểm hơn. + Xếp tải người 1 bên - Xác định theo công thức sau: R = k0.h0.(1+m)W + Pn. hn. W Trong đó: k0 :tải trọng tương đương của 1 làn xe tiêu chuẩn Với chiều dài dầm 36m Þ Chiều dài nhịp tính toán l = 35,2m L = 36m Þ hệ số làn xe với bề rộng phần xe chạy B=14,0m có bốn làn xe : hệ số xung kích( Tính cho hết chiều dài dầm ) L=35,2 Pn: tải trọng người đi trên 1m2 lề bộ hành, Theo qui trình, pn=0,3T/m2 diện tích đường ảnh hưởng phản lực gối: hệ số phân bố ngang của ô tô xuống các gối cầu. Xác định theo phương pháp nén lệch tâm : Tung độ đường ảnh hưởng của dầm số 1: Phản lực tại vị trí dầm số 1: H30+người: Rtt=1,4.2,375.0,5005.0,7.1,0735.17,6+1,4.0,3.0,25.17,6=23,857T. XB80: Rtt=1,1.4,22.0,246.1.1.17,6= 20,09T. Từ kết quả tính toán trên ta chọn hoạt tải H30+người +tĩnh tải để tính toán P= 23,857 +20,09 =43,947T g =7,06 T/m. Hệ số phân bố ngang ở đầu dầm được xác định thep phương pháp đòn bẩy, còn phần giữa dầm xác định hệ số phân bố ngang thep phương pháp nén lệch tâm. Hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy: hngười = 0,5.(1,14 + 0,256) = 0,698 h1= 0,5.0,059=0,0295 h2=0,5.(0,941+0,311)=0,626 h3=0,5.(0,688+0,877+0,129)=0,847 h4=0,5.(0,122+0,87)=0,496 h5= 0,5.(0,122+0,87)=0,496 h6=0,5.(0,688+0,877+0,129)=0,847 h7=0,5.(0,941+0,311)=0,626 h8=0,5.0,059=0,0295 Phản lực gối do hoạt tải trên nhịp: * H30 trên 2 nhịp xếp lệch tâm: R = qtđ.w.nh.(1+m)b.h0 R1=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,0295=1,529T n=1,4 => R1= 1,4.1,529=2,1406T n=1,12 => R1 =1,12.1,529=1,712T R2=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,626=32,466T n=1,4 => R2= 1,4.32,466=45,45T n=1,12 => R2 =1,12.32,466=36,362T R3=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,847=43,928T n=1,4 => R3= 1,4.43,928=61,499T n=1,12 => R3 =1,12.43,928=49,199T R4=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,837=43,409T n=1,4 => R4= 1,4.40,409=60,773T n=1,12 => R4 =1,12.40,409=48,618T R5=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,0295=1,529T n=1,4 => R1= 1,4.1,529=2,1406T n=1,12 => R1 =1,12.1,529=1,712T R6=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,626=32,466T n=1,4 => R2= 1,4.32,466=45,45T n=1,12 => R2 =1,12.32,466=36,362T R7=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,847=43,928T n=1,4 => R3= 1,4.43,928=61,499T n=1,12 => R3 =1,12.43,928=49,199T R8=1,76.30,5.1,0735.0,9.0,837=43,409T n=1,4 => R4= 1,4.40,409=60,773T n=1,12 => R4 =1,12.40,409=48,618T * H30 2 nhịp 2 làn lệch tâm và người 1 làn 2 nhịp lệch tâm: Rngười=0,3.1.30,5.1,396=12,773T R1=Rngười+R1 = 12,773+ 1,529=14,302T Rngười=0,3.1.30,5.0,698=6,3867T R1=Rngười+R1 = 6,3867+ 1,529=7,916T Các phản lực gối do tĩnh tải dầm + hoạt tải Tĩnh tải dầm: Rdầm= 629,01/8=78,626T R1=78,626+2,1406=80,767 R2=78,626+45,45=124,076 R3=78,626+61,499=140,125 R4=78,626+60,773=139,399 R5=78,626+2,1406=139,399 R6=78,626+45,45=140,125 R7=78,626+61,499=124,076 R8=78,626+60,773=80,767 - Xác định nội lực: Giải bài toán bằng Sap 2000, sau đây là kết quả tính toán: SAP2000 v7.42 File: TRU Ton-m Units PAGE 1 11/26/03 16:06:32 J O I N T D I S P L A C E M E N T S JOINT LOAD U1 U2 U3 R1 R2 R3 1 HTAI 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2 HTAI 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3 HTAI 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 4 HTAI 2.732E-04 0.0000 -7.460E-04 0.0000 -9.081E-05 0.0000 5 HTAI 2.716E-04 0.0000 -6.325E-04 0.0000 -9.081E-05 0.0000 6 HTAI 2.683E-04 0.0000 -4.082E-04 0.0000 -1.649E-05 0.0000 7 HTAI 2.652E-04 0.0000 -5.244E-04 0.0000 1.735E-05 0.0000 8 HTAI 2.621E-04 0.0000 -4.893E-04 0.0000 -2.338E-05 0.0000 9 HTAI 2.605E-04 0.0000 -4.136E-04 0.0000 4.563E-06 0.0000 10 HTAI 2.599E-04 0.0000 -4.933E-04 0.0000 2.607E-05 0.0000 11 HTAI 2.586E-04 0.0000 -5.244E-04 0.0000 -1.601E-05 0.0000 12 HTAI 2.574E-04 0.0000 -4.193E-04 0.0000 3.144E-05 0.0000 13 HTAI 2.574E-04 0.0000 -6.818E-04 0.0000 1.058E-04 0.0000 14 HTAI 2.574E-04 0.0000 -8.140E-04 0.0000 1.058E-04 0.0000 SAP2000 v7.42 File: TRU Ton-m Units PAGE 2 11/26/03 16:06:32 F R A M E E L E M E N T F O R C E S FRAME LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3 1 HTAI 0.00 -318.59 -3.337E-01 0.00 0.00 0.00 -17.81 3.00 -318.59 -3.337E-01 0.00 0.00 0.00 -16.81 6.00 -318.59 -20.33 0.00 0.00 0.00 44.19 2 HTAI 0.00 -322.80 8.03 0.00 0.00 0.00 24.58 3.00 -322.80 8.03 0.00 0.00 0.00 5.009E-01 6.00 -322.80 8.03 0.00 0.00 0.00 -23.58 3 HTAI 0.00 -327.29 -5.30 0.00 0.00 0.00 -12.46 3.00 -327.29 -5.30 0.00 0.00 0.00 3.45 6.00 -327.29 -5.30 0.00 0.00 0.00 19.36 4 HTAI 0.00 -13.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.1E-01 -13.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.3E-01 -13.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.4E-01 -13.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.25 -13.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5 HTAI 0.00 -13.66 80.77 0.00 0.00 0.00 0.00 6.4E-01 -13.66 80.77 0.00 0.00 0.00 -51.49 1.28 -13.66 80.77 0.00 0.00 0.00 -102.98 1.91 -13.66 80.77 0.00 0.00 0.00 -154.47 2.55 -13.66 80.77 0.00 0.00 0.00 -205.96 6 HTAI 0.00 -13.33 -113.75 0.00 0.00 0.00 -188.14 6.1E-01 -13.33 -113.75 0.00 0.00 0.00 -118.47 1.23 -13.33 -113.75 0.00 0.00 0.00 -48.80 1.84 -13.33 -113.75 0.00 0.00 0.00 20.87 2.45 -13.33 -113.75 0.00 0.00 0.00 90.54 7 HTAI 0.00 -13.33 26.38 0.00 0.00 0.00 90.54 6.3E-01 -13.33 26.38 0.00 0.00 0.00 74.05 1.25 -13.33 26.38 0.00 0.00 0.00 57.57 1.88 -13.33 26.38 0.00 0.00 0.00 41.08 2.50 -13.33 26.38 0.00 0.00 0.00 24.59 9 HTAI 0.00 -5.30 -17.68 0.00 0.00 0.00 37.37 6.3E-01 -5.30 -17.68 0.00 0.00 0.00 48.42 1.25 -5.30 -17.68 0.00 0.00 0.00 59.47 1.88 -5.30 -17.68 0.00 0.00 0.00 70.52 2.50 -5.30 -17.68 0.00 0.00 0.00 81.57 10 HTAI 0.00 -5.30 122.45 0.00 0.00 0.00 81.57 6.1E-01 -5.30 122.45 0.00 0.00 0.00 6.58 1.23 -5.30 122.45 0.00 0.00 0.00 -68.42 1.84 -5.30 122.45 0.00 0.00 0.00 -143.42 2.45 -5.30 122.45 0.00 0.00 0.00 -218.42 11 HTAI 0.00 0.00 -80.77 0.00 0.00 0.00 -205.96 6.4E-01 0.00 -80.77 0.00 0.00 0.00 -154.47 1.28 0.00 -80.77 0.00 0.00 0.00 -102.98 1.91 0.00 -80.77 0.00 0.00 0.00 -51.49 2.55 0.00 -80.77 0.00 0.00 0.00 0.00 12 HTAI 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.1E-01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.3E-01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.4E-01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13 HTAI 0.00 -13.33 165.72 0.00 0.00 0.00 24.59 3.1E-01 -13.33 165.72 0.00 0.00 0.00 -27.19 6.3E-01 -13.33 165.72 0.00 0.00 0.00 -78.98 9.4E-01 -13.33 165.72 0.00 0.00 0.00 -130.77 1.25 -13.33 165.72 0.00 0.00 0.00 -182.55 14 HTAI 0.00 -5.30 -157.08 0.00 0.00 0.00 -158.97 3.1E-01 -5.30 -157.08 0.00 0.00 0.00 -109.89 6.3E-01 -5.30 -157.08 0.00 0.00 0.00 -60.80 9.4E-01 -5.30 -157.08 0.00 0.00 0.00 -11.71 1.25 -5.30 -157.08 0.00 0.00 0.00 37.37 5. Tính toán các tiết diện 5.1 Tính xà mũ 5.1.1 Tính theo moment âm M=205,96Tm - Duyệt cường độ theo moment âm, kích thước mặt cắt ngang và mặt cắt ngang tính đổi như hình vẽ - Bố trí 2 lớp cốt thép cách nhau 10cm - Chiều cao có hiệu của tiết diện: h0= h - 5-10/2=150- 5- 5 =140cm Tính A0: Diện tích cốt thép cần thiết: Fct= Bố trí cốt thép f25 có tiết diện tính fct=4,909cm2 Số thanh cốt thép : Chọn 18 thanh để bố trí, mỗi lớp gồm 9 thanh a=100 Kiểm duyệt cường độ: Chiều cao vùng bêtông chịu nén Fct=18.4,909 = 88,362cm2 [Mgh]= =280,82Tm Vậy [Mgh]=280Tm > M=205,96Tm ( Đạt yêu cầu về cường độ) 5.1.2 Tính với moment dương M = 90,54Tm Duyệt cường độ theo moment dương. Bố trí 2 lớp cốt thép cách nhau 10cm - Chiều cao có hiệu của tiết diện: h0= h - 5-10/2=150- 5- 5 =140cm Tính A0: Diện tích cốt thép cần thiết: Fct= Bố trí cốt thép f22 có tiết diện tính fct=3,801cm2 Số thanh cốt thép : Chọn 12 thanh để bố trí, mỗi lớp gồm 9 thanh a=150 Kiểm duyệt cường độ: Chiều cao vùng bêtông chịu nén Fct=12.3,801 = 45,612cm2 [Mgh]= =148,973Tm Vậy [Mgh]=148,973Tm > M=90,54Tm ( Đạt yêu cầu về cường độ) 5.1.3 Tính xà mũ chịu lực cắt Chọn cốt đai 4 nhánh f12 bước đai 20cm có diện tích cốt thép Fđ=4.1,131=4,524cm2 Lực cắt lớn nhất ở xà mũ trên đỉnh cột Qttmax=165,72T Qđ=231,046T > Qttmax=165,72T Do đó không cần đặt cốt thép xiên trong xà mũ. 3.2.4. Kiểm tra ứng suất cắt ở trục trung hòa Công thức kiểm tra : Trong đó: Z: là cánh tay đòn ngẫu lực : Mgh :mômen uốn giới hạn của mặt cắt khi tính duyệt theo cường độ b =2m : Bề rộng xà mũ Qtc = 165,72(T) – Lực cắt tiêu chuẩn tại tiết diện . Rkc = 28 (kg/cm2) ứng suất kéo chủ trong bê tông à Đạt yêu cầu . 4 . Tính thân trụ 4.1.Xét theo phương dọc cầu tại mặt cắt I-I Thay SN và SM bằng 1 lực dọc trục đặt cách tim trụ 1 khoảng e0. e0 = N0 = Ndl +Nk Trong đó Ndl = 650,136T :Lực dọc tính toán gây ra bởi tải trọng tác dụng lâu dài (trọng lượng trụ có tính đến áp lực thuỷ tĩnh, tĩnh tải kết cấu nhịp). Nk = 136,21T :Lực dọc tính toán gây ra bởi tải trọng tác dụng tức thời Trong đó: Trong đó: medl :hệ số tính đến ảnh hưởng tác dụng lâu dài của tải trọng đến cường độ kết cấu chịu nén lệch tâm. mdl : hệ số phụ thuộc vào tỷ số l0 :chiều dài tự do của trụ. h :chiều cao tiết diện trong mặt phẳng chịu uốn. Để đơn giản ta có thể lấy N = N0 Þ Tính theo phương pháp nén lệch tâm. Xét tiết diện có kích thước 1,5 x 6m (thiên về an toàn) +Điều kiện cường độ N.e £ m2.Ru.b.xn.(h – 0,5.xn) Trong đó: e : cánh tay đòn của ngoại lực(tính từ điểm đặt lực đến mép nhỏ nhất của tiết diện) m2:hệ số điều kiện làm việc m2 = 1 – 0,2. b,h :chiều rộng và chiều cao tiết diện. Xn:chiều cao vùng chịu nén Ru :cường độ chịu nén dọc trục M300 Ru = 125kg/cm2 Xn = 2.d d : khoảng cách từ điểm đặt lực N đến mép có ứng suất nén lớn nhất cuả tiết diện Xn = 2.(1 – 0,27) = 1,46 Þ m2 = 1 – 0,2. Þ e = 1 + 0,27 = 1,27 N.e £ 0,805.125.6.102.1,46.102.(1,5.102 – 0,5.1,46.102) = 678735,75.106kgcm N.e = 678,735.103.1,27.102 = 861,993.105 = 86,199.106kgcm N.e = 86,199.106kgcm < 678735,75.106kgcm Þ Đạt yêu cầu. 4.2.Theo phương ngang cầu tạimặt cắt I-I Ntt = 693,45T H = 22T Mtt = 82,82Tm Khả năng chịu lực của trụ Ndl = 631,007T Nk = 62,446T Trong đó: Trong đó: medl :hệ số tính đến ảnh hưởng tác dụng lâu dài của tải trọng đến cường độ kết cấu chịu nén lệch tâm. mdl : hệ số phụ thuộc vào tỷ số l0 :chiều dài tự do của trụ. h :chiều cao tiết diện trong mặt phẳng chịu uốn. Để đơn giản ta có thể lấy N = N0 Þ Tính theo phương pháp nén lệch tâm. Xét tiết diện có kích thước 1,5 x 6m (thiên về an toàn) +Điều kiện cường độ N.e £ m2.Ru.b.xn.(h – 0,5.xn) Trong đó: e : cánh tay đòn của ngoại lực(tính từ điểm đặt lực đến mép nhỏ nhất của tiết diện) m2:hệ số điều kiện làm việc m2 = 1 – 0,2. b,h :chiều rộng và chiều cao tiết diện. Xn:chiều cao vùng chịu nén Ru :cường độ chịu nén dọc trục M300 Ru = 125kg/cm2 Xn = 2.d d : khoảng cách từ điểm đặt lực N đến mép có ứng suất nén lớn nhất cuả tiết diện Xn = 2.(1 – 0,27) = 1,46 Þ m2 = 1 – 0,2. Þ e = 1 + 0,119 = 1,119 N.e £ 0,805.125.6.102.1,46.102.(1,5.102 – 0,5.1,46.102) = 678735,75.106kgcm N.e = 693,45.103.1,119.102 = 775,97.105 = 77,597.106kgcm N.e = 77,597.106kgcm < 678735,75.106kgcm Þ Đạt yêu cầu. Tính cốt thép cho cột Kiểm tra cường độ: Theo phương dọc cầu: l0= 6m, l0/300=0,02 e0 = Để tiện tính toán, mặt cắt thân trụ được tính tương đương với mặt cắt hình vành khuyên có b = 1,0m, a = 0,5+ Bán kính trong:0cm Bán kính ngoài: 0,6425cm -Dùng 20 thanh cốt thép f22 để bố trí Aùp dụng công thức theo điều 5.105 quy trình 1979 Ra=2400kG/cm2 : Cường độ cốt thép CT5 Fa, F : Diện tích cốt thép dọc và diện tích cốt thép tròn. Fa= 20. 3,801=76,02 cm2 F=1296,21cm2 Rnp=125kG/cm2 : Cường độ lăng trụ của bêtông Mac300 Với ak=0,2812 < 0,5 nên theo điều 115 quy trình 1979 sinpak= sin180.0,2812=0,773 ra: Bán kính đường tròn qua trọng tâm cốt thép ra = 59,15 => Đạt yêu cầu về cường độ. IV. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc PVL = m´ (Fb´Rb + Ft´Rt) Chọn cọc có kích thước 40´40cm. Cọc bêtông cốt thép theo mặt cắt ngang dùng 8 thanh cốt thép f20. m = 0,9 : hệ số điều kiện làm việc Ft = 8 ´ 3.14 = 25,12 cm2 Rb = 140 KG/cm2 cường độ của bê tông mác 300 Rt = 1900 KG/cm2 cường độ tính toán của thép Fb = 0.4 ´ 0.4 = 0,16m2 PVL = 0,9´(140´1600 + 1900´25,12) = 244,56T Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền Các lớp địa chất tại vị trí trụ từ trên xuống dưới như sau: + Lớp (1): Bùn sét hữu cơ chiều dày 7m, chiều sâu bình quân 5,52m, do là lớp bùn nên f = 0,5T/m2 + Lớp (2): Á cát chảy nhão chiều dày 16m, chiều sâu bình quân 15,92m độ sệt B=0,9 tra bảng ta được f= 1,02(T/m2) + Lớp (3): Cát hạt mịn chiều dày 6m, chiều sâu bình quân l=26,92m tra bảng ta được f= 8,874 (T/m2) + Lớp (4): Cát hạt trung chiều dày 5m, chiều sâu bình quân l=32,92m tra bảng ta được f=9,71 (T/m2), tra bảng ta có cường độ giới hạn của đất nền là R=600 (T/m2) Khả năng chịu tải của đất nền