Đồ án Thiết kế cầu số P26/09

PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ (30%) CHƯƠNG: MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN I.1. Tên đồ án Thiết kế cầu số P26/09 I.2. Số liệu ban đầu Bình đồ khu vực xây dựng cầu Mặt cắt dọc tim cầu Các hố khoang địa chất Các số liệu thuỷ văn: Mực mước cao nhất: 11.50m Mực nước thông thuyền: 7.50m Mục nước thấp nhất: 5.00m Cấp sông: sông cấp V, khẩu độ thông thuyền: 25m I.3. Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế Tên cầu: cầu P26/09 Khẩu độ cầu: L 0 =126m Quy mô xây dựng: Vĩnh cửu Tần suất thiết kế: P = 1% Khổ cầu : K = 7.0+ 2 x 1.4 (m) Tải trọng: 0.65HL93, đoàn người 3.6KN/m2 I.4. Vị trí địa lý Cầu nằm trên tuyến đường nối hai huyện của Tỉnh X ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỊA PHƯƠNG II.1. Điều kiện địa hình: Cầu nằm trong vùng đồng bằng, địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, rất thuận tiện cho việc đúc dầm ở hiện trường. Độ dốc và chiều rộng lòng sông nhỏ nên nước thoát chậm, về mùa mưa thường gây lụt lội cả một vùng rộng lớn, cản trở việc giao thông đi lại trong vùng. II.2. Điều kiện địa chất: Qua thăm dò địa chất khu vực dự kiến xây dựng cầu cho thấy cấu tạo các lớp địa chất được mô tả cụ thể như sau: Lớp 1 : A sét Lớp 2: Sét nữa cứng Lớp 3: Á Cát dày vô cùng II.3. Điều kiện khí hậu, thủy văn: Cầu nằm trong miền khí hậu miền Trung có hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau, mùa khô từ tháng 2 đến tháng 8 hàng năm. Do điều kiện địa hình khu vực, dòng sông tại khu vực dự kiến xây dựng cầu tương đối thuận lợi, dòng chảy tương đối rỏ rệt do địa hình 2 bên bờ không tương đối cao. Nhận xét: Với đặc điểm khí tượng thủy văn khu vực nêu trên, việc thi công cầu tương đối thuận lợi, tuy nhiên không nên thi công vào mùa mưa vì ảnh hưởng không tốt đến việc thi công. Do mùa khô kéo dài gần 8 tháng nên thời gian thi công tốt nhất vào tháng 2 đến tháng 8. II.4. Điều kiện cung ứng nguyên vật liệu, nhân lực, thiết bị: Đá hộc lấy tại mỏ đá A cách công trình 5Km Cát, sạn lấy tại bải cát và đại lý trong khu vực cách công trình 5Km Xi măng, sắt thép lấy tại Thành phố cách công trình 6Km Để tận dụng vật liệu địa phương nên sử dụng các loại vật liệu xi măng, sắt thép, đá hộc... Địa phương có nguồn lao động dồi dào, có thể tận dụng lao động địa phương trong quá trình thi công. Vận chuyển vật liệu bằng ô tô, đầu kéo và xe chuyên dụng. Các thiết bị máy móc phục vụ thi công đơn vị thi công tự cung cấp. II.5. Hiện trạng kinh tế và xã hội khu vực: Nông nghiệp hiện là ngành kinh tế chủ đạo chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu kinh tế và thu hút tới 70% lực lượng lao động, trong nông nghiệp thì ngành trồng trọt chiếm vị trí chủ đạo và chủ yếu là trồng lúa, khoai, sắn. Hệ thống giáo dục văn hoá xã hội: tại huyện có các trường phổ thông trung học, trung tâm y tế, ở cấp xã đều có trường tiểu học và các trường mẫu giáo, trạm y tế, dân cư trong khu vực được dùng điện 100%. Mặc dù trong những năm gần đây đã có nhiều chuyển biến tích cực về mọi mặt đời sống kinh tế, văn hoá, xã hội nhưng nhìn chung mức sống của người dân vẫn đang còn ở mức thấp. Trong những năm qua mặc dù đã được sự quan tâm của các cấp chính quyền ,đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng trong khu vực. nhưng mạng lưới giao thông trong khu vực còn nhiều hạn chế. ĐỀ XUẦT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU Từ những điều kiện trên ta đề xuất chung về kết cấu như sau: Móng: Dựa vào lổ khoan địa chất ta dùng móng cọc đài thấp. Cọc ở đây dùng cọc đóng ma sát tiết diện cọc 40x40cm. Mố: Vì khoảng cách từ mặt đất thiên nhiên đến đáy dầm không lớn lắm, lớp đất trên cùng là Á sét nên ở đây ta sử dụng mố chữ U cải tiến để đảm bảo tính ổn định cho công trình. Trụ: Do sông có yêu cầu thông thuyền nên chiều cao của đáy dầm cao MNTT là 3.5m. Vì vậy ta chọn trụ sao cho phù hợp với chiều cao dầm, ở đây ta chọn trụ đặc thân hẹp bê tông cốt thép có tiết diện không đổi. Kết cấu nhịp: Dựa vào mặt cắt dọc tim cầu và điều kiện địa chất thủy văn cũng như yêu cầu cơ bản về sự phân nhịp sao cho: Đảm bảo kinh tế nhất. Định hình hóa kết cấu. Đảm bảo khả năng chịu lực tốt nhất. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ Đây là tuyến đường giao thông nối liền hai trung tâm kinh tế của Tỉnh Bình Định, vì vậy việc xây dựng cầu có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế, vận chuyển hàng hóa trong Tỉnh và sang các Tỉnh khác, đồng thời nâng cao đời sống mọi mặt cho nhân dân. Hiện nay tuyến đường khu vực xây dựng cầu đang bị xuống cấp nghiêm trọng, giao thông đi lại rất khó khăn, hiện trạng cầu ở dạng cầu BTCT thường nhưng đã cũ không còn đủ khả năng đáp ứng nhu cầu phục vụ đời sống kinh tế quốc dân và nhu cầu đi lại của người dân địa phương trong tương lai gần nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết và cấp bách. Khi dự án này hoàn thành sẽ đem lại những hiệu quả về kinh tế xã hội to lớn, như làm giảm chi phí vận doanh cho tất cả các loại giao thông trên tuyến. Việc vận chuyển hàng hoá cũng như sinh hoạt đi lại của nhân dân nhanh chóng thuận lợi hơn. Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội và an ninh quốc phòng cũng như về giao thông vận tải ở hiện tại và trong tương lai. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG KHẢ THI. 1. Phương án 1: cầu dầm bê tông cốt thép UST: ( 26.5 x 5=132.5m ) Yêu cầu: Trong đó: = 126m: khẩu độ tĩnh không yêu cầu. : khẩu độ tĩnh không thực tế của cầu == - - - : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ. : tổng chiều dài tĩnh không ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ. , : phần ăn sâu của mố trái, mố phải tại MNCN tính tới đầu kết cấu nhịp. = (5x26.5+6x0.05)–(4x1.6)-2x1= 124.4(m). Vậy kết cấu nhịp đã chọn là hợp lý. Kết cấu nhịp: Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 5 nhịp: 26.5 x 5(m). Dầm giản đơn BTCT ƯST tiết diện I có f’c = 40Mpa chiều cao dầm chủ 1.30m. Mặt cắt ngang có 5 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2.1 m. Chân đế lan can, cột lan can và dải phân cách bằng BTCT, phần tay vịn làm bằng các ống INNOX, đáp ứng yêu cầu về mặt mỹ quan. Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép. Bố trí các lỗ thoát nước F =150 bằng ống nhựa PVC Các lớp mặt cầu gồm: Lớp bêtông atfan dày 7cm. Lớp phòng nước dày 0.4cm. Lớp tạo mui luyện 2%. Lề bộ hành cùng mức. Kết cấu hạ bộ: Kết cấu mố: Hai mố chữ U bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng mố dùng móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=35Mpa, (mố M1) và (mố M2). Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng BTCT 300x190x20cm. Gia cố 1/4 mô đất hình nón bằng đá hộc xây vữa M100 dày 30cm, đệm cát sỏi dày10cm; chân khay đặt dưới mặt đất với tiết diện 10070cm. Kết cấu trụ: Bốn trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng trụ dùng móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=35Mpa, (2 trụ: T1=T4), (2 trụ: T2=T3) 2. Phương án 2: Cầu giản đơn BTCT liên hợp: (44.0 x 3=132.0m) Khẩu độ tĩnh của cầu: = 44x3+ 0.1x4-2x1.9-2x1.0 = 126.6 m. Khẩu độ thực tế lớn hơn khẩu độ yêu cầu: . Vậy kết cấu nhịp đã chọn là hợp lý. Kết cấu nhịp: Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 3 nhịp: 44 x 3(m). Dầm giản đơn loại dầm thép liên hợp với bản BTCT Mặt cắt ngang có 5 dầm thép, khoảng cách giữa các dầm thép là 2.1m. Chân đế lan can, cột lan can và dải phân cách bằng BTCT, phần tay vịn làm bằng các ống INNOX, đáp ứng yêu cầu về mặt mỹ quan. Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép. Bố trí các lỗ thoát nước F =150 bằng ống nhựa PVC Các lớp mặt cầu gồm: Lớp bêtông atfan dày 7cm. Lớp phòng nước dày 0.4cm. Lớp tạo mui luyện 2%. Lề bộ hành cùng mức. Kết cấu hạ bộ: Kết cấu mố: Hai mố chữ U bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng mố dùng móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=35Mpa, (mố M1) và (mố M2). Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng BTCT 300x190x20cm. Gia cố 1/4 mô đất hình nón bằng đá hộc xây vữa M100 dày 30cm, đệm cát sỏi dày10cm; chân khay đặt dưới mặt đất với tiết diện 10070cm. Kết cấu trụ: Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng trụ dùng móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=35Mpa, (trụ T1) và (trụ T2). 3. Phương án 3: Cầu liên tục BTCT:(39+57+39=135.0m) - Loại cầu : cầu liên tục BTCT. + Sơ đồ nhịp : Sơ đồ cầu liên tục 3 nhịp: 39+57+39 =135 (m). - Kiểm tra khẩu độ cầu : Khẩu độ cầu : Trong đó : Lc : Tổng chiều dài nhịp và khe co giãn (m). bi : Tổng số chiều dày của các trụ tại MNCN (m). Ln(tr) và Ln(ph) : Chiều dài mô đất hình nón chiếu trên MNCN (m). 1m : Độ vùi sâu của công trình vào mô đất hình nón ở đường vào đầu cầu. = 135+(2x0.05)-(2x2.0)-2x1 = 129.1m. Yêu cầu: Þ thoả mãn yêu cầu. Kết cấu nhịp: Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm 3 nhịp: 39+57+39 = 135(m). Dầm BTCTcó f’c = 40Mpa chiều cao dầm thay đổi từ 2.0m đến 3.0 m Chân đế lan can, cột lan can và dải phân cách bằng BTCT, phần tay vịn làm bằng các ống INNOX, đáp ứng yêu cầu về mặt mỹ quan. Gối cầu sử dụng gối cao su cốt bản thép. Bố trí các lỗ thoát nước F =150 bằng ống nhựa PVC Các lớp mặt cầu gồm: Lớp bêtông atfan dày 7cm. Lớp phòng nước dày 0.4cm. Lớp tạo mui luyện 2%. Lề bộ hành cùng mức. Kết cấu hạ bộ: Kết cấu mố: Hai mố chữ U bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng mố dùng móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=35Mpa, (mố M1) và (mố M2). Trên tường ngực bố trí bản giảm tải bằng BTCT 300x1.90x20cm. Gia cố 1/4 mô đất hình nón bằng đá hộc xây vữa M100 dày 30cm, đệm cát sỏi dày10cm; chân khay đặt dưới mặt đất với tiết diện 10070cm. Kết cấu trụ: Hai trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa. Móng trụ dùng móng cọc đóng bằng BTCT có f’c=35Mpa, (trụ T1), ( trụ T2 ) * Phương pháp thi công chủ đạo : + Dầm liên tục được thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng đối xứng qua tim trụ. + Thi công mố: Đào đất hoặc đắp đê quay chắn đất (đắp lấn), hút nước (nếu có), đập bêtông đầu cọc, đổ bêtông đệm M100 dày 10cm, dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông. + Thi công trụ: Xử lý bề mặt bệ trụ; dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông thân trụ. CHƯƠNG I THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC TIẾT DIỆN CHỬ I, BẢN LIÊN TỤC NHIỆT ĐỔ TẠI CHỔ Sơ đồ cầu: 5 x 26.5 m I. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH. I.1. Tính toán khối lượng của dầm chủ: *1/2 Mặt cắt dọc dầm: * Mặt cắt ngang dầm: * Khối lượng bê tông 1 dầm 26.5 m là: = 364.48 (KN) Khối lượng của 1 kết cấu nhịp gồm 5 dầm là: = 1822.39 (KN) Khối lượng dầm chủ trên một md cầu: = = 1822.39/26.5 = 68.77 (KN) * Khối lượng bê tông của bản mặt cầu trên một kết cấu nhịp: = 1772.85 (KN) Khối lượng bê tông của bản mặt cầu trên một md cầu: = 1772.85/26.5 = 66.90 (KN) * Khối lượng bê tông dầm ngang: Khoảng cách giữa các dầm ngang là 13.0 m, số dầm ngang giữa hai dầm chủ trong một nhịp 26.5 m là 4 dầm.Trong đó có 2 dầm ngang ở đầu dầm và 1 dầm ngang ở giữa nhịp với chiều cao 1.02m. Khối lượng bê tông của dầm ngang trên một kết cấu nhịp: = 96.24 (KN) Khối lượng bê tông của dầm ngang trên một md cầu: = 96.24/26.5 = 3.63 (KN) I.2 Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu. I.2.1. Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu: Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên một kết cấu nhịp: = 486.94 (KN/m) Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên một md cầu: = 627.18 / 26.5 = 18.38 (KN/m) I.2.2. Trọng lượng BTCT của gờ chắn bánh xe: Kích thước và cấu tạo gờ chắn bánh như hình vẽ, kích thước ghi bằng cm. Ở phương án này gờ chắn bánh được bố trí trên các nhịp tương tự nhau và mỗi nhịp đặt 14 x 2 cái. Trọng lượng gờ chắn bánh trên một kết cấu nhịp: = 80.85 (KN/m) Trọng lượng gờ chắn bánh trên một md cầu: = 80.85 / 26.5 = 3.05(KN/m) I.2.3. Trọng lượng của lan can tay vịn: Ở phương án này ta dùng một loại nhịp nên số cột lan can trên một nhịp là như nhau. Khoảng cách cột lan can 1.75 m. Trọng lượng lan can tay vịn trên một kết cấu nhịp: = 80.57+23.29 = 103.86(KN/m) Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên một md cầu: = 103.86 / 26.5 = 3.92(KN/m) I.3. Tính toán khối lượng bản dẫn và gối kê bản đầu cầu. I.3.1. Tính toán khối lượng bản dẫn đầu cầu: Bản dẫn đầu cầu được thi công lắp ghép có kích thước và cấu tạo như hình vẽ: Trong phương án này ta bố trí 5x2 bản dẫn đầu cầu. Kích thước (300x190x20)cm bằng bê tông cốt thép f’c=20Mpa. Khối lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 1.90 x 3.00 x 0.2 x 5 x 2 = 11.40 (m3) Trọng lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 11.40 x 25 = 285.00 (KN) Khối lượng cốt thép trong bản dẫn đầu cầu: 11.40 x 0.8 = 9.12 (KN) I.3.2. Tính toán khối lượng gối kê của bản dẫn đầu cầu: Kích thước và cấu tạo gối kê bản quá độ như sau: Khối lượng gối kê bản dẫn đầu cầu: (0.2+0.3)/2x0.2x10.0 x2= 1.00 (m3) Trọng lượng bê tông bản dẫn đầu cầu: 1.00 x 25 = 25.00 (KN) Khối lượng cốt thép gối kê bản dẫn đầu cầu:1.00 x 0.6 = 0.60 (KN) I.4. Tính toán khối lượng bê tông cốt thép cho mố: I.4.1. Cấu tạo mố: M1 và M2 I.4.2. Tính toán khối lượng: Mố bờ Bắc cấu tạo và kích thước giống mố bờ Nam: - Trọng lượng bản thân mố 1655.39 (KN) I.4.Tính toán khối lượng bê tông cốt thép cho trụ: I.4.1. Cấu tạo trụ số T1 và số T4. I.4.2. Tính toán khối lượng trụ T1 và T4: (chiều cao trụ h=3.0m) Trụ T1 cấu tạo và kích thước giống trụ T4: - Trọng lượng bản thân trụ 1538.96 (KN) I.4.3. Cấu tạo trụ số T2 và T3. I.4.4. Tính toán khối lượng trụ số T2 & T3: (chiều cao trụ h=6.0m) Trụ T2 cấu tạo và kích thước giống trụ T3: Trọng lượng bản thân trụ 1989.70 (KN) TỔNG TỈNH TẢI TÍNH CHO 1M DÀI CẦU Hạng mục Ký hiệu Trọng lượng ĐVT Dầm chủ DCdc 68.77 m3 Dầm ngang DCdn 3.63 m3 Bản mặt cầu DCbmc 66.9 m3 Gờ chắn bánh DCđv 3.05 m3 Lan can tay vịn DClc-tv 3.92 m3 Lớp phủ mặt cầu DWpmc 18.38 m3 Tổng tỉnh tải giai đoạn 1: 146.27 m3 Tổng tỉnh tải giai đoạn 2: 18.38 m3 II. TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU. BẢNG TỔNG HỢP TỈNH TẢI LÊN MỐ TRỤ CẦU TT Tên kết cấu Trọng lượng bản thân(KN) Ký hiệu 1 Mố A 1655.39 Dbt mốA 2 Mố B 1655.39 Dbt mốB 3 Trụ T1 1538.96 Dbt trụ1 4 Trụ T2 1989.70 Dbt trụ2 5 Trụ T3 1989.70 Dbt trụ3 6 Trụ T4 1538.96 Dbt trụ4 7 Tỉnh tải giai đoạn I /1m dài cầu 146.27 KN/m DC 8 Tỉnh tải giai đoạn II /1m dài cầu 18.38 KN/m DW II.1 Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ: 1. Tính toán áp lực tác dụng lên mố: * Tính toán áp lực tác dụng lên mố: Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 của bộ giao thông vận tải thì: Hệ số vượt tải của tải trọng bản thân là:1,25 Hệ số vượt tải của tĩnh tải phần 2 là: 1,5 Hệ số vượt tải của hoạt tải là: 1.75 + Trọng lượng bản thân mố DCttmố =Dbtmố x1.25 + Tĩnh tải giai đoạn I và II truyền xuống mố Gtt2= (1.25xDC+1.5xDW)xW Trong đó: DC: Tĩnh tải giai đoạn I trên một mét dài cầu DW: Tĩnh tải giai đoạn II trên một mét dài cầu: * Hoạt tải: Trọng lượng do hoạt tải: Hình 0.0: Đường ảnh hưởng phản lực mố * TH1: Tải trọng do xe tải thiết kế + Tải trọng làn + Người gây ra: Trong đó: + XTTK: Hệ số vượt tải của xe tải thiết kế: XTTK=1.75: TTL: Hệ số vượt tải của tải trọng làn: TTL=1.75 PL: Hệ số vượt tải của tải trọng người: PL=1.75 n : số làn xe: n = 2 m: hệ số làn xe: m = 1 (1+IM) =1.25: Hệ số xung kích Pi: Tải trọng của trục xe yi : Tung độ của đường ảnh hưởng tương ứng dưới trục xe Pi w: Diện tích đường ảnh hưởng: w = 13 (m2) T: Bề rộng người đi bộ: T=1.4m PL : Tải trọng đoàn người qPL= 3.6 KN/m2 0.65 : Hệ số chiết giảm tải trọng. *TH2: Tải trọng do xe 2 trục + Tải trọng làn + Người gây ra: Trong đó: nXTTK: Hệ số vượt tải của xe 2 trục thiết kế: nXTTK =1.75 - Tổng tải trọng tác dụng lên mố : APmố =DCttmố + G2tt +Pi TÊN MỐ CÁC TH XẾP TẢI Dbt(KN) DC(KN) DW (KN) DCbttt (KN) G2tt(KN) Wdah (M2) Ptt(KN) Aptt (KN) M1 TH1 1655.39 146.27 18.38 2069.238 2735.298 13 1477.54 6282.075 TH2 1655.39 146.27 18.38 2069.238 2735.298 13 1264.02 6068.555 M2 TH1 1655.39 146.27 18.38 2069.238 2735.298 13 1477.54 6282.075 TH2 1655.39 146.27 18.38 2069.238 2735.298 13 1264.02 6068.555 So sánh các trường hợp xếp tải ta thấy trường hợp một là bất lợi nhất. Vậy tổng tải trọng tác dụng lên mố là: APmố = 6282.075 (KN) APmố = 6282.075 (KN) 2. Tính toán áp lực tác dụng lên trụ: .Xác định tải trọng tác dụng lên trụ: Có 4 trụ : T1,T2,T3,T4 trong đó có 2 trụ biên T1 và T4, hai trụ giữa T2 và T3 giống nhau từng đôi một, có chiều cao và tải trọng tác dụng như nhau, nên ta chỉ tính cho 2 trụ còn hai trụ kia tương tự * Trụ số T1,T4. Trọng lượng bản thân trụ : DCttT1 = DCbtT1 x 1,25 (KN) - Trọng lượng do tĩnh tải giai đoạn I và II truyền xuống Gtt2= (1.25x DC +1.5 x DW) x w - Trọng lượng do hoạt tải: Ta tiến hành xếp tải cho từng trụ một, đối với từng loại xe một, để xét trường hợp bất lợi nhất. Các cách xếp tải như sau: TH1: Tải trọng do xe 3 trục + Tải trọng làn + Người gây ra: TH2: Tải trọng do xe 2 trục + Tải trọng làn + Người gây ra: TH3: 90% (Tải trọng do xe 3 trục + Tải trọng làn) + Người gây ra: Trường hợp lấy 90% hiệu ứng của 2 xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước cách bánh sau xe kia là 15m, với hiệu ứng 90% của tải trọng làn thiết kế. Hình 3.9: Đường ảnh hưởng phản lực trụ Tải trọng do xe 3 trục + Tải trọng làn + Người gây ra: Tải trọng do xe 2 trục + Tải trọng làn + Người gây ra: Tải trọng do 2 xe tải thiết kế xếp cách 15 m + Tải trọng làn + Người gây ra: - Tổng tải trọng tác dụng lên trụ : APtrụ =DCtt trụ + G2tt +P1 Kết quả tính toán ở bảng sau: TÊN TRỤ CÁC TH XẾP TẢI Dbt(KN) DC(KN) DW(KN) DCbttt(KN) G2tt(KN) Wdah(M2) Ptt(KN) Aptt(KN) TRỤ T1&T4 TH1 1539 146.27 18.38 1923.700 5470.595 26 2146.2 9540.535 TH2 1539 146.27 18.38 1923.700 5470.595 26 1916.5 9310.785 TH3 1539 146.27 18.38 1923.700 5470.595 26 2303.3 9697.635 TRỤ T2&T3 TH1 1989.7 146.27 18.38 2487.125 5470.595 26 2146.2 10103.960 TH2 1989.7 146.27 18.38 2487.125 5470.595 26 1916.5 9874.210 TH3 1989.7 146.27 18.38 2487.125 5470.595 26 2303.3 10261.060 APtrụ biên = 9697.635 (KN) APtrụ giữa = 10261.060 (KN) 3.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: Theo số liệu khảo sát địa chất tính chất các lớp đất dưới lòng sông cho như sau: Lớp 1 : Lớp Á sét dày trung bình 5-6 m Lớp 2 : Lớp sét nửa cứng dày trung bình 7-11 m Lớp 3 : Lớp á cát dày vô cùng Từ tính chất của các lớp đất nêu trên ta nhận thấy lớp đất tốt nằm ở độ sâu không lớn lắm lại phù hợp với cọc ma sát. Nên ta chọn cọc đóng. Chọn cọc bê tông kích thước 40x40cm Dụ kiến chiều dài cọc là : 15.0m Sức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau: Ptt= min{Qvl, Pđn} 3.1 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu: Sức chịu tải dọc trục được phân biệt làm 2 loại: Sức chịu tải theo vật liệu (Qvl). Sức chịu tải theo đất nền (Pđn). - Về phương diện sức chịu tải theo vật liệu. Sức chịu tải cực hạn (Quvl) sẽ được tính toán dựa trên cường độ cực hạn của vật liệu. - Về phương diện sức chịu tải của cọc theo đất nền. Cọc được sử dụng để truyền tải trọng từ kết cấu bên trên xuống nền theo một trong hai (hoặc cả hai) phương thức sau + Sức kháng bên Qfi (gồm ma sát bên và lực dính) là phản lực của đất xung quanh cọc với diện tích xung quanh cọc. + Sức kháng mũi Qp là phản lực giữa đất ở mũi cọc tác dụng lên đầu cọc. Với Qu = Qf + Qp. Trong đó : Qf : Sức kháng bên Qf = u.Sfi.Dzi. fi : Ma sát bên đơn vị cực hạn của cọc. u : Chu vi thân cọc. Dzi : Chiều daì đoạn phân tố cọc mà trên đó fi được coi là hằng số u.Dzi : Diện tích xung quanh của đoạn phân tố cọc. Qp : Sức kháng mũi QP = qp.Ac. qp : Sức kháng mũi đơn vị của cọc. Ac : Tiết diện ngang mũi cọc. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu : Sức kháng dọc trục danh định: Chọn cọc có tiết diện (40x40)cm Pr = 0,85.[ 0,85.f’c.(Ap - Ast) + fy.Ast ] (MN) (5.7.4.4.3) Trong đó f’c: Cường độ chịu nén của bê tông cọc (Mpa) ; f’c = 30 (Mpa). Ap : Diện tích mũi cọc (mm2) ; Ap = 160000 (mm2) Ast : Diện tích cốt thép chủ (mm) ; Chọn 8Æ18 có Ast = 2035 (mm2) fy : Giới hạn chảy của cốt thép (Mpa); fy = 420 (Mpa) Thay vào công thức : Pr = 0,85x[ 0,85x30x(160000 – 2035) + 420.x2035 ]x 10-6 = 4.150 (MN) => P = 4,150 (MN) = 4150 (KN) - Sức kháng dọc trục tính toán Sức kháng dọc trục tính toán: Pr= F.Pn ; MN Với F: Hệ số sức kháng mũi cọc, F = 0.75 lấy theo (5.5.4.2) Qvl = Ф.Pr = 0,75x 4150 = 3112,50 (KN) 3.2.Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền: Dự báo sức chịu tải của cọc theo SPT DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO SPT Z (m)