Trụ cầu xây dựng

GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT IV.1 GIÔÙI THIEÄU CHUNG Teân coâng trình : CAÀU TAÂN TAÏO Haïng muïc thieát keá : Keát caáu döôùi Loaïi hình keát caáu : Truï thaân coät beâ toâng coát theùp Loaïi hình moùng : Moùng coïc khoan nhoài D = 1.0m Tieâu chuaån thieát keá : Tieâu chuaån 22 TCN 272-05 Nhòp daàm : Daàm giaûn ñôn 20m - Daàm baûn - BTCT DÖL Beà roäng toaøn caàu : B = 0.5+16.1+0.5=17.1m Ñôn vò tính Ñôn vò daøi: : m Ñôn vò ño goùc : rad Ñôn vò khoái löôïng : kg Ñôn vò löïc : KN Ñôn vò öùng suaát : KN/m2 TAÛI TROÏNG THIEÁT KEÁ Taûi troïng thieát keá theo tieâu chuaån 22 TCN - 272 - 05 bao goàm caùc taûi troïng sau: • Xe taûi thieát keá • Xe 2 truïc thieát keá • Taûi troïng laøn IV.1. KEÁT CAÁU PHAÀN TREÂN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Khoaûng caùch caùc daàm m 0.99475 Chieàu daøi tính toaùn nhòp chính Lcs m 19.4 Chieàu cao gôø lan can Ha m 0.61 Chieàu cao lan can Hlc m 685 Chieàu daøi thöïc teá nhòp bieân Lbieân m 20 Chieàu cao daàm trung bình daàm baûn Stt Haïng muïc Kyù hieäu Ñôn vò Giaù trò Soá löôïng daàm N daàm 17 Htb m 0.75 Chieàu daøi tính toaùn nhòp bieân Lss m 19.4 Chieàu daøi thöïc teá daàm chính Lchinh m 20 Soá laøn xe thieát keá n laøn 4 Heä soá laøn xe m 0.65 Khoå caàu B m 16.1 Beà roäng maët caàu W m 17.1 Troïng löôïng rieâng nöôùc γn KN/m3 10 Lôùp phuû maët caàu beâ toâng löôùi theùp vaø lôùp phoøng nöôùc m 22.5 Heä soá xung kích IM 1.25 Troïng löôïng rieâng beâ toâng γc KN/m3 25 CHÖÔNG 4 : TRUÏ CAÀU TAÛI TROÏNG VAØ TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 131 THIEÁT KEÁ TRUÏ GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT IV.2. VAÄT LIEÄU KEÁT CAÁU Beâ toâng truï Troïng löôïng rieâng beâ toâng γc = kN/m3 Cöôøng ñoä beâ toâng fc' = Mpa Moâ ñun ñaøn hoài beâ toâng Ec = Mpa Coát theùp thöôøng Theo tieâu chuaån ASTM A615 Cöôøng ñoä coát theùp thöôøng fy' = Mpa Moâ ñun ñaøn hoài cuûa theùp thöôøng Es = Mpa IV.3. SOÁ LIEÄU TRUÏ 1 2 3 7 8 9 KÍCH THÖÔÙC TRUÏ Stt Haïng muïc Kyù hieäu Ñôn vò Giaù trò Loaïi truï Truï Pi ñaëc m 1.98 Loaïi coïc (coïc khan nhoài) D m 1.0 MÑTC b7 b8 b9 b10 b11 b12 h h1 Soá coïc trong moùng ncoïc m 5 Cao ñoä ñænh moùng CÑIM m 1.48 Kích thöôùc tru (m)ï d 5.000 d1 2.784 4.217 0.641 2.200 0.700 1.000 b3 b4 b5 420 200000 25 30 29440 b b1 b2 bc 16.900 Cao ñoä ñaùy moùng CÑÑM m -0.02 Cao ñoä maët ñaát thieân nhieân 0.500 b6 5.625 1.500 2.000 4.125 0.300 10.500 0.500 2.500 5.500 2.500 0.500 2.200 0.641 4.217 1.000 h3 h4 h5 h2 h6 d2 d3 d4 d5 0.500 4.000 1.000 1.500d6 SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 132 THIEÁT KEÁ TRUÏ GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT IV..4. Caùc loaïi taûi troïng taùc duïng leân truï IV.4.1. Tónh taûi Coângt höùc chung ñeå xaùc ñònh tónh taûi laø: Pi = Vi x γi Trong ñoù: Pi : troïng löôïng cuûa caáu kieän Vi : Theå tích caùc caáu kieän. dw γi : troïng löôïng rieâng cuûa caùc caáu kieän dc 1 2 4 5 7 1 2 3 4 1 2 3 4 29.83 354.17 Giaù tròStt Haïng muïc Ñôn vò Tónh taûi keát caáu phaøn treân + thieát bò phuï DC Troïng löôïng baûn thaân daàm KN 4481.97 1026.00 Troïng löôïng lan can KN 30.00 Toång coäng Tónh taûi lôùp phuû + tieän tích DW KN Troïng löôïng baûn maët caàu KN Troïng löôïng gôø chaén ñôõ lan can KN 483.00 Tónh taûi do caùc thaønh phaàn cuûa truï Xaø muõ 21.710 542.750 Stt Haïng muïc Theå tích (m3) Troïng löôïng (KN) Ñaù keâ goái 1.445 36.125 Xaø muõ 542.750 Beä truï 78.750 1968.750 Thaân truï 28.243 706.075 Ñaù keâ goái 36.125 Beä truï Thaân truï 706.075 Toång coäng 130.148 3253.700 Stt Haïng muïc Ñænh moùng (KN) Baûng toång hôïp tónh taûi taïi hai maët caét Ñaùy moùng (KN) 1968.750 706.075 542.750 36.125 Toång coäng 1284.950 3253.700 507.15 SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 133 THIEÁT KEÁ TRUÏ GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT 1.4.2 Hoaït taûi Tính toaùn giaù trò taûi troïng Hoaït taûi treân nhòp LL = KN Xung kích IM = KN IV.4.3. Löïc haõm xe (BR) Löïc haõm xe baèng 25% toång troïng löôïng caùc truïc xe taûi hay xe 2 truïc thieát keá cuûa taát caû caùc laøn Löïc haõm xe naèm ngang caùch phía treân maët ñöôøng laø: Taûi troïng Ñieåm Tung ñoä Ñôn vò Truïc xe P/löïc goái Moment Mx (KNm) Xe taûi 1 0.570 KN 35 19.95 145.00 4 0.250 KN 2 0.785 KN 145 113.83 3 1.000 KN 145 35 8.75 5 0.035 KN Laøn WL 19.4 KN 9.3 9.3 6 0.94 KN 110 103.40 Xe 2 truïc 110.003 1.000 KN 110 BR KN 211.25 146.3 Kyù hieäu Ñôn vò giaù trò hBR m 1.8 Toång coäng Do xe taûi Do xe hai truïc 292.60 213.40 55 51.7 - 106.7 271.71 67.93 145 5.08 9.975 56.9125 72.5 4.375 2.5375 WL = 9.3 KN/m 145 KN35 KN145 KN145 KN35 KN 110 KN 110 KN 1 2 3 4 5 4.3 m 4.3 m 15.0 m 4.3 m 1.2 6 SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 134 THIEÁT KEÁ TRUÏ GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT IV.4.4. Taûi troïng gioù (WL, WS) Mo phoûng taûi troïng gioù taùc ñoäng leân coâng trình Kích thöôùc boä phaän höùng gioù 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 Toác ñoä gioù thieát keá tính theo coâng thöùc V = VB x S Trong ñoù: S : heä soá ñieàu chænh IV.4.5. Taûi troïng gioù taùc ñoäng leân coâng trình (WS) IV.4.5.1 Taûi troïng gioù ngang P D PD = 0.0006 x V2 x At x Cd >1.8 x At Trong ñoù: V : toác ñoä gioù thieát keá At : dieän tích keát caáu hay caáu kieän phaûi tính gioù ngang traïng thaùi khoâng coù hoaït taûi taùc duïng Cd : heä soá caûn Z1 : Caùnh tay ñoøn tính ñeán ñænh truï Z2 : Caùnh tay ñoøn tính ñeán ñænh beä Z3 : Caùnh tay ñoøn tính ñeán ñaùy beä 0.769 Chieàu cao toaøn boä keát caáu treân hs 1.435 Stt Haïng muïc Kyù hieäu Giaù trò Beà roäng maët caàu W 17.1 Ñôn vò m m m hgChieàu cao daàm vaø beà daøy lôùp phuû maët caàu 0.685 7 Khoaûng caùch ñaùy daàm ñeán troïng taâm chaén gioù cuûa keát caáu phaàn treân hcg 0.7175 Chieàu cao goái caàu vaø ñaù keâ goái hb 0.15 Chieàu cao xaø muõ hcb 1 m m m m 10.5 Chieàu daày lôùp ñaát phuû treân beä truï hso 0.5 Chieàu cao thaân truï h 4.125 Chieàu cao beä truï dh 1.5 m m m m giaù trò VB : toác ñoä gioù giaät co baûn trong 3 giaây vôùi chu kyø xuaát hieän 100 naêm VB 45 S 1 Ñôn vò m/s Boä phaän At m2 Cd 1.8*At KN V2*At*Cd* 0.0006 KN PD KN Z1 m Z2 m VB 45m/s 6.13 4.13 Z3 m 7.49 7.84 7.63 5.63 415.530 33.291 1.823 3.827 615.600Keát caáu nhòp Lan can Xaø muõ Thaân truï 342.00 27.40 1.50 2.63 1 1 1 1.2 4.725 1.87 2.21 2.00 0 5.99 6.34 615.600 49.320 2.700 4.725 49.320 2.700 Kyù hieäu Beà roäng thaân truï dc Chieàu cao lan can hlc SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 135 THIEÁT KEÁ TRUÏ GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT IV.4.5.2. Taûi troïng gioù doïc P D Taûi troïng gioù doïc laáy baèng 0.25 laàn taûi troïng gioù ngang töông öùng IV.4.6 Taûi troïng gioù ngang P D vôùi vaän toác gioù V = 25 m/s * Taûi troïng gioù taùc duïng leân keát caáu nhòp PD = 0.0006 x V2 x At x Cd >1.8 x At Trong ñoù: V : toác ñoä gioù thieát keá At : dieän tích keát caáu hay caáu kieän phaûi tính gioù ngang traïng thaùi khoâng coù hoaït taûi taùc duïng Cd : heä soá caûn Z1 : Caùnh tay ñoøn tính ñeán ñænh truï Z2 : Caùnh tay ñoøn tính ñeán ñænh beä Z3 : Caùnh tay ñoøn tính ñeán ñaùy beä 1.4.6.1.4. Taûi troïng gioù doïc PD vôùi vaän goác gioù 25m/s IV.4.5.7. Taûi troïng gioù taùc duïng leân xe coä IV.4.5.7.1 Taûi troïng gioù ngang Taûi troïng gioù ngang taùc duïng leân xe coä Ñieåm ñaët löïc caùch maët ñöôøng h IV.4.5.7.2. Taûi troïng gioù doïc Taûi troïng gioù ngang taùc duïng leân xe coä Ñieåm ñaët löïc caùch maët ñöôøng h Ñôn vò giaù tròÑôn vò PD KN Z1 m Z2 m Z3 m Boä phaän At m2 Cd 1.8*At KN V2*At*Cd* 0.0006 KN Xaø muõ 16.24 1.0 6.13 7.63 Thaân truï 26.99 1.2 48.587 12.147 12.147 0 4.13 giaù trò WLngang 0.75 1.80 1.88 WLngang 1.50 1.80 3.75 KN/m m KN KN/m m KN Kyù hieäu Boä phaän At m2 Cd 1.8*At KN V2*At*Cd* 0.0006 KN PD KN Z1 m Z2 m Z3 m Xaø muõ 16.24 1.0 29.232 19.732 7.308 2.00 6.13 7.63 Z2 m Z3 m Thaân truï 26.99 1.2 48.587 39.356 12.147 0 4.13 5.63 Boä phaän At m2 Cd 1.8*At KN V2*At*Cd* 0.0006 KN PD KN Z1 m 7.49 Lan can 27.40 1.0 49.320 10.275 49.320 2.21 6.34 29.232 6.090 7.308 2.00 2.700 0.563 2.700 2.00 4.725 1.181 4.725 0 615.600 128.250 615.600 1.87 Kyù hieäu 5.63 5.63 Xaø muõ 1.50 1.0 6.13 7.63 Thaân truï 2.63 1.2 4.13 7.84 Keát caáu nhòp 342.00 1.0 5.99 SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 136 THIEÁT KEÁ TRUÏ GVHD: TRAÀN NHAÄT LAÂM THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT Heä soá phaân boá hoaït taûi cuûa daàm trong vaø daàm bieân Heä soá phaân boá taûi troïng K tính theo phöông phaùp neùn leäch taâm ñeå tính phaûn löïc Ri Giaù trò tung ñoä y1, y2 ñöôïc tính theo coâng thöùc: Trong ñoù: n : soá löôïng daàm = 17 a1 : khoaûng caùch giöõa 2 daàm ngoaøi cuøng = m a2 : khoaûng caùch giöõa 2 daàm trong = m m : soá löôïng ñoâi daàm ñoái xöùng nhau = 8 e = a1/2 = m ⇒ y1 = ⇒ y2 = Sô ñoà xeáp taûi Heä soá laøn xe (m) Ttoång hôïp hoaït taûi Hoaït taûi treân nhòp LL = KN LL1 Xung kích IM = KN LL2 LL3 IM 425.37 106.34 25.0216 24.760 23.876 6.255 4 5 6 7 8 0.925 0.812 0.737 0.624 0.386 0.274 0.199 0.860 Tung ñoä ÑAH ; 15.92 0.9948 7.95800 0.93624 -0.05851 1 2 3 Ñieåm Lực cắt 1 0.600 0.233 2 0.636 0.247 Hệ số phaân bố Số laøn chất tải Dầm trong Dầm bieân Moment 1 0.600 0.233 2 0.671 0.260 Soá laøn chaát taûi Heä soá laøn (m) 1 1.2 2 1 3 0.85 >3 0.65 ∑ ×+= 1 2 1 1 m j i a ae n y ∑ ×+= 1 2 2 2 1 m ja ae n y SVTH : NOÂNG THÒ NGOÏC HOA Trang 137 THIEÁT KEÁ TRUÏ