Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng "Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Chương 4: Tính toán mố trụ cầu (P2)" cung cấp cho người học các kiến thức về tính toán mũ mố, tường đỉnh, tường thân mố, tường cánh, bản quá độ. Mời các bạn cùng tham khảo.
8/27/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ mơn Cầu Cơng trình ngầm Website: http://www.nuce.edu.vn Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MỐ TRỤ CẦU TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website mơn học: http://motrucau.tk/ Hà Nội, 8‐2013 Tính mố cầu (t.theo) – Co ngót, từ biến bê tơng làm kết cấu nhịp (SH, CR) • Tính lực dọc cầu tác dụng lên mố tương tự nhiệt độ TU – Tác động gió (WS,WL) Trước hết, cần phải vào bảng phân vùng gió để xác định vận tốc gió thiết 174 8/27/2013 Tính mố cầu (t.theo) Tốc độ gió thiết kế xác định theo phương trình 3.8.1.1‐1 như sau: V = VB.S đó: • VB = tốc độ gió giật 3s với chu kỳ xuất 100 năm (chú ý, khi tính gió q trình lắp ráp lấy 0.85 giá trị VB); • S = hệ số điều chỉnh khu đất chịu gió cao độ mặt cầu theo quy định bảng tra 3.8.1.1‐2 175 Tính mố cầu (t.theo) 176 8/27/2013 Tính mố cầu (t.theo) Tính tải trọng gió ngang kết cấu (WS) Tải trọng gió ngang PD phải lấy theo chiều tác dụng nằm ngang đặt trọng tâm phần diện tích chịu gió tính sau: PD = 0.0006V2AtCd ≥ 1.8 At (KN) đó: • V = tốc độ gió thiết kế tính theo phương trình 3.8.1.1‐1 (m/s) • At = Diện tích kết cấu hay cấu kiện cần tính tải trọng gió ngang (m2) • Cd = Hệ số cản quy định hình 3.8.1.2.1‐1 177 Tính mố cầu (t.theo) 178 8/27/2013 Tính mố cầu (t.theo) Tính tải trọng gió dọc kết cấu (WS) Tải trọng gió dọc kết cấu tính dựa quy định điều 3.8.1.2.2 như sau: 179 Tính mố cầu (t.theo) Tính tải trọng gió xe cộ (WL) Tải trọng gió dọc kết cấu tính dựa quy định điều 3.8.1.3. như sau: 180 8/27/2013 Tính mố cầu (t.theo) Tính tải trọng gió theo phương thẳng đứng Tải trọng gió theo phương thẳng đứng tính dựa quy định điều 3.8.2. như sau Phải lấy tải trọng gió thẳng đứng Pv tác dụng vào trọng tâm diện tích thích hợp theo cơng thức: Pv = 0.00045 V2Av (KN) Trong đó: • V = tốc độ gió thiết kế tính theo phương trình 3.8.1.1‐1 (m/s) • Av = Diện tích phẳng mặt cầu hay cấu kiện cần tính tải trọng gió thẳng đứng(m2) Chú ý, chỉ tính tải trọng cho TTGH khơng liên quan đến gió lên hoạt tải tính lấy hướng gió vng góc với trục dọc cầu. Phải đặt lực gió thẳng đứng với lực gió nằm ngang theo quy định theo điều 3.8.1 181 Ví dụ: tính áp lực gió Tổng bề rộng cầu B = 12m; Chiều dài dầm L = 33m; Cầu xây ở phân vùng gió I, xa dân cư, thống khơng có cao. Gối mố gối cố định cao su cốt thép, tính áp lực gió truyền từ kết cấu nhịp xuống mố = ? 33m Mố 182 8/27/2013 Ví dụ: tính áp lực gió 183 Tính mố cầu (t.theo) Lập sơ đồ tính sau tính tốn tải trọng tác dụng lên mố: 184 8/27/2013 Tính mố cầu (t.theo) • 4.1.5. Kiểm tra mố cầu ở TTGH sử dụng – Điều 11.5.2: phải nghiên cứu chuyển dịch mức ở TTGH sử dụng mố, tường chắn – Điều 11.6.2: chuyển vị mố tường chắn ở TTGH sử dụng • Chuyển vị độ lún mố: xem phần móng (Chương 10 – 22TCN‐272‐05), các điều 10.6.2.2.3; 10.7.2.3 và 10.8.2.3 • Giới hạn chuyển vị tường chắn thông thường đề dựa chức loại hình tường, tuổi thọ dự kiến. Áp dụng điều 10.6.2.2, 10.7.2.2 và 10.8.2.2 khi thích hợp 185 Tính mố cầu (t.theo) – Lưu ý: AASHTO LRFD 1998 và 22TCN‐272‐05 quy định kiểm tra ổn định tổng thể theo TTGH cường độ (điều 11.5.3) Tuy nhiên, từ phiên AASHTO LRFD 2004 trở sau lại quy định việc kiểm tra ổn định tổng thể đất ở TTGH sử dụng (AASHTO 11.5.2) • Ổn định tổng thể đất (11.6.2.3) 186 8/27/2013 Kiểm tra mố cầu (t.theo) – Mất ổn định tổng thể đất sau tường chắn: Theo AASHTO 2004, ổn định tổng thể mái dốc cần kiểm tra theo TTGH sử dụng 187 Tính mố cầu (t.theo) • 4.1.6. Kiểm tra mố cầu ở TTGH cường độ – Theo điều (11.6.3) cần phải thiết kế mố, tường chắn ở TTGH cường độ cho nội dung sau: • Sức chịu tải đất, hình (a); • Lật mố, hình (b); • Trượt mố, hình (c); • Mất ổn định chung, hình (d); (AASHTO 2004 kiểm tra nội dung này ở TTGH sử dụng) • Xói mòn bề mặt; • Sự phá hoại do kéo tuột neo đất, cốt gia cường đất • Sức chịu tải cấu kiện mố 188 8/27/2013 Kiểm tra mố cầu (t.theo) • Các hệ số tải trọng kiểm tra sức kháng đất DC EV EH WA V 1.25 1.35 1.50 WAH 1.00 189 Kiểm tra mố cầu (t.theo) Phân bố ứng suất đáy bệ mố đất 190 8/27/2013 Kiểm tra mố cầu (t.theo) Phân bố ứng suất đáy bệ mố đá 191 Kiểm tra mố cầu (t.theo) • Các hệ số tải trọng kiểm toán lật trượt DC EV EH WA V 0.9 1.00 1.50 W AH 1.00 192 10 8/27/2013 Kiểm tra mố cầu (t.theo) (1) Kiểm tra điều kiện chống lật – Vị trí trọng tâm phản lực xác định cách lấy cân mô men của lực tác dụng lên bệ trụ. Ví dụ, sau xác định tải trọng Mu, Vu, Hu theo TTGH–CĐ: • ƩX =0 => xác định lực ma sát F • ƩY =0 => xác định phản lực N Mu, Vu, Hu F • ƩMC =0 => xác định độ lệch tâm e e M C N e C N B 193 Kiểm tra mố cầu (t.theo) Các điều kiện sau dùng thay cho việc kiểm tra mômen lật không vượt mômen chống lật (C11.6.3.3) – Móng đất: • Vị trí hợp lực phản lực phải nằm 1/2 bề rộng tính từ tim đáy bệ mố. Điểm lật giả thiết cách mép đáy bệ mố B/4 => e e