1. Trang chủ >
  2. Kỹ thuật >
  3. Kiến trúc - Xây dựng >

III. TÍNH TOÁN CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (426.48 KB, 12 trang )


GVHD: Th.S Võ Vĩnh Bảo



Bài tập lớn Mố trụ cầu



→ DCm = 231.7 T

III.1.3.5. Tải trọng móng mố

DC4 = 2.5*(6.5* 2*12) = 390 (T )

III.2. HOẠT TẢI HL-93 VÀ NGƯỜI (PL)



Đường ảnh hưởng tổng phản lực gối tại mố.

- Xét cho hai làn chất tải:

+) Tổng phản lực tại đỉnh mũ mố do hoạt tải xe ba trục gây ra:

LL3trục = 2*[145*(1.031+0.816)+35*0.601] = 288.85 (KN)

→ LL3trục = 28.89 (T).

+) Tổng phản lực tại đỉnh mũ mố do hoạt tải làn gây ra:

 20600*1.03



*9.3 = 197327.4 ( N )

2





LLlàn = 2* 





→ LLlàn = 19.73 T.

+) Tổng phản lực tại đỉnh mố do hoạt tải người gây ra là:

Hoạt tải người trên lề bộ hành là 3.1*10-3 MPa = 3.1*10-3 N/mm2.

 20600*1.03 



PL = 2* 

* 3.1*10−3 *1000   = 65775.8 ( N )



2





→ PL = 6.58 T.

III.3. LỰC HÃM XE, LỰC XUNG KÍCH



III.3.1.



Lực hãm xe



- Lực hãm xe lấy bằng 25% tổng tải trọng xe tải xếp trên cầu.

- Khi hai làn xếp tải ta có:

BR = 2*[0.25*(145+145+35)] = 162.5 (KN)

→ BR = 16.3 (T).

III.3.2.



Lực xung kích (1+IM)



(1+IM) = 1+25% = 1.25



SVTH : Nguyễn Quang Đại



6



Lớp CĐ04A



GVHD: Th.S Võ Vĩnh Bảo



Bài tập lớn Mố trụ cầu



III.4. ÁP LỰC ĐẤT ĐẮP VÀ ÁP LỰC NGANG GIA TĂNG DO HOẠT TẢI TRÊN LĂNG THỂ

TRƯỢT



III.4.1.



Áp lực đất, EH



LSxetai

EH 1

LSlan

EH 2

EH 3

LS Lan



EH 4



LS xetai



EH a'



EH p'



EH a,c



EH 6



EH 5



EHp,c



III.4.1.1. Áp lực đất chủ động

- Để đơn giản ta coi như lớp kết cấu áo đường sau mố có cùng trọng lượng riêng

với đất đắp.

- Góc mặt trượt chủ động của lớp đất tự nhiên:

ϕ II

20o

o

o

o

ωII = 45 −

= 45 −

→ ωII = 35

2



2



- Góc mặt trượt chủ động của lớp đất đắp:

ϕ

29o

o

o

ω = 45 − = 45 −

→ ω = 30.5o

2



2



- Lăng thể trượt được vẽ như trên hình.

- Áp lực ngang chủ động của đất tác dụng lên tường thân mố gồm hai thành phần

được chia làm hai biểu đồ EHa’ và EHa,c (do lực dính) như hình vẽ. Ta chia nhỏ biểu

đồ áp lực đất ra để tính như sau:

*) EH1 = 0.5* γ * H12 * K a1 * B = 0.5*1.9* 4.52 *0.347 *11.2

Trong đó :

ϕ

29o

K a1 = tan 2 (45o − ) = tan 2 (45o −

) → K a1 = 0.347

2

EH1 = 74.77 (T )





2



Điểm đặt cách mặt móng mố là e1 = 1/3*H1 + 3000 = 4500/3 + 3000

→ e1 = 4.5 m.

*) EH 2 = γ * H1 * K a 2 * H 2 * B = 1.9* 4.5*0.49*3*11.2

Trong đó :

ϕ

20o

K a 2 = tan 2 (45o − II ) = tan 2 (45o −

) → K a 2 = 0.49

2

→ EH 2 = 140.77 (T ) .



2



Điểm đặt cách mặt móng mố là e2 =

SVTH : Nguyễn Quang Đại



H 2 3000

=

2

2



7



Lớp CĐ04A



GVHD: Th.S Võ Vĩnh Bảo



Bài tập lớn Mố trụ cầu



→ e2 = 1.5 m.

*) EH 3 = 0.5* γ II * H12 * K a 2 * B = 0.5*1.8*32 *0.49*11.2

→ EH 3 = 44.45 (T ) .

Điểm đặt cách mặt móng mố là e3 = 1/3*H2 = 3000/3

→ e3 = 1 m.

*) Áp lực đất chủ động do thành phần lực dính của lớp đất nền tác dụng lên

tường mố là:

EH 4 = −2* c * K a 2 * H 2 * B = −2*0.69* 0.49 *3*11.2



→ EH 4 = −32.46 (T ) .

Điểm đặt cách mặt móng mố một đoạn là e4 = 1.5 m.

*) Áp lực đất chủ động tổng cộng tác dụng lên tường mố là:

EH a = EH1 + EH 2 + EH 3 − EH 4 = 74.77 + 140.77 + 44.45 − 32.46

→ EH a = 227.53 (T )



Điểm đặt trên mặt móng mố một đoạn là

ea =



EH1 * e1 + EH 2 * e2 + EH 3 * e3 − EH 4 * e4

EH a



74.77 * 4.5 + 140.77 *1.5 + 44.45*1 − 32.46*1.5

227.53

→ ea = 2.4(m)

=



III.4.1.2. Áp lực đất bị động

- Áp lực đất bị động tác dụng lên tường mố là tồng hợp hai biểu đồ EH p’ và EHp,c

(do lực dính)là:

EH p = EH 5 + EH 6 = 185.07 + 66.23



Trong đó:

ϕ II

20o

2

o

K p = tan (45 + ) = tan (45 +

) → K p = 2.04

2

2

EH 5 = 0.5* γ II *H 22 * K p * B = 0.5*1.8*32 * 2.04*11.2

2



o



→ EH 5 = 185.07(T )

Điểm đặt cách mặt móng mố là e5 = 3000/3 → e5 = 1 m.

EH 6 = 2* c * K p * H 2 * B = 2*0.69* 2.04 *3*11.2



→ EH 6 = 66.23 (T )

Điểm đặt cách mặt móng mố là e6 = 3000/2 → e6 = 1.5 m.

→ EH p = 251.3 (T )

Điểm đặt các mặt móng mố là e p =



1* EH 5 + 1.5* EH 6 185.07 + 1.5*66.23

=

EH p

251.3



→ e p = 1.13(m) .

III.4.2.



Áp lực đất do hoạt tải chất thêm, LS



- Xem hình trong mục III.4.1.

- Áp lực đất do hoạt tải chất thêm do tải trọng xe 3 trục và tải trọng làn gây ra.



SVTH : Nguyễn Quang Đại



8



Lớp CĐ04A



GVHD: Th.S Võ Vĩnh Bảo



Bài tập lớn Mố trụ cầu



III.4.2.1. Áp lực đất gia tăng do xe ba trục

- Chiều dài tiếp xúc vệt bánh xe trên mặt đường:

L = 2.28*10−3 * γ *(1 + IM )* P = 2.28*10−3 *1.75*1.25*72500

→ L = 312 mm.

Trong đó:

γ = 1.75 - Hệ số tải trọng.

(1+IM) = 1.25 – Xung kích.

P = 72500 N cho xe tải thiết kế.

- Chiều dài diện tích truyền lực trên mặt đất đắp:

Ld = L + 2*had = 312 + 2*500

→ Ld = 1312 (mm).

Trong đó had = 500 mm là chiều dày kết cấu áo đường.

- Áp lực do tải trọng trục của hoạt tải xe 3 trục (2 làn chất tải) gây ra trên mặt đất

đắp theo phương dọc cầu là:

2*145*103

qtr =

→ qtr = 221 N/mm.

1312



- Áp lực đất gia tăng tác dụng lên tường thân mố do hoạt tải xe ba trục là:

LS zetai = qtr * K a1 * H = 221*0.347 * 2708*10 −4 → LSxetai = 20.77 (T).

- Điểm đặt cách mặt trên móng mố là eLS1 = 5.646 m.

III.4.2.2. Áp lực đất gia tăng do xe hoạt tải làn

- Áp lực do tải trọng làn (2 làn chất tải) gây ra trên mặt đất đắp theo phương dọc

cầu là:

qlan = 9.3* 2 = 18.6 ( N / mm) .

- Áp lực đất gia tăng tác dụng lên tường thân mố do hoạt tải làn là:

LSlan = qlan * ( K a1 * H1 + K a 2 * H 2 ) = 18.6*(0.347 * 4500 + 0.49*3000)*10 −4



LSlan = (29043.9 + 27342) *10−4 → LSlan = 5.64 (T).

29043.9*5250 + 27342*1500

- Điểm đặt cách mặt trên móng mố là: els 2 =

29043.9 + 27342



→ eLS2 = 3.432 m.



IV. LẬP TỔ HỢP TẢI TRỌNG

IV.1. KIỂM TOÁN LỰC NÉN



- Tổ hợp tải trọng để kiểm toán lực nén cho mặt cắt nguy hiểm tại đỉnh tường thân

mố theo trạng thái giới hạn cường độ 1:

N = η .[ DC.γ DC + Dw.γ Dw + m.γ LL .(1 + IM ).LL3truc + m.γ LL .LLlan + γ PL .PL ]

- Trong đó:

η = η I .η D .η R = 1

γ DC = 1.25

γ Dw = 1.5

γ LL = 1.75

(1 + IM ) = (1 + 0.25) = 1.25



m = 1 (hai làn xe xếp tải)

γ PL = 1.75

SVTH : Nguyễn Quang Đại



9



Lớp CĐ04A



GVHD: Th.S Võ Vĩnh Bảo



Bài tập lớn Mố trụ cầu



Các giá trị lực xem các phần trước, được tổng hợp lại trong bảng sau:

DC (T)

300



Giá trị



DW (T)

31



LL3truc (T)

28.89



LLlan (T)

19.73



PL (T)

6.58



- Kết quả tính toán:

N = 300*1.25+31*1.5+1.75*1.25*28.89+1.75*19.73+1.75*6.58

→ N = 530.739 (T)

IV.2. KIỂM TOÁN MÔMEN



- Do gối cầu nằm tại tâm tường thân mố nên tất cả các tải trọng thẳng đứng truyền

xuống từ kết cấu nhịp thông qua gối cầu không gây ra mô men cho tường thân mố.

- Tổ hợp tải trọng để kiểm toán mômen tại mặt cắt chân tường thân mố ở trạng thái

giới hạn cường độ 1 được cặp nội lực (Lực dọc, mômen):

*) Trường hợp 1:

N1 = η .[ DC.γ DC + Dw.γ Dw + DCm .γ DC + m.γ LL .LLlan + γ PL .PL ]

M 1 = η . γ EH a .EH a .ea − γ EH p .EH p .e p + m.γ LS .LS xetai .eLS 1 + γ LS .LSlan .eLS 2 





H1 = η . γ EH a .EH a − γ EH p .EH p + m.γ LS .LS xetai + γ LS .LSlan 







(Xe tải thiết kế đặt trên lăng thể trượt sau mố)

*) Trường hợp 2:

N 2 = η .[ DC.γ DC + Dw.γ Dw + DCm .γ DC + m.γ LL .(1 + IM ).LL3truc + m.γ LL .LLlan + γ PL .PL ]

M 2 = η .  m.γ BR .BR.d BR + γ EH a .EH a .ea − γ EH p .EH p .e p + γ LS .LSlan .eLS 2 





H 2 = η .  m.γ BR .BR + γ EH a .EH a − γ EH p .EH p + γ LS .LSlan 







(Xe tải thiết kế đặt trên kết cấu nhịp)

- Trong đó:

η = η I .η D .η R = 1

γ DC = 1.25

γ Dw = 1.5

γ LL = 1.75

γ EH = 1.5

γ BR = 1.75

γ EH = 0.9

γ LS = 1.75

a



p



(1 + IM ) = (1 + 0.25) = 1.25



m = 1 (hai làn xe xếp tải)

γ PL = 1.75

dBR = 6 mét là cánh tay đòn của lực hãm xe.

ea = 2.4(m) ; e p = 1.13( m) ; eLS1 = 5.646 m ; eLS2 = 3.432 m.



SVTH : Nguyễn Quang Đại



10



Lớp CĐ04A



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (12 trang)

×