Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 146

* Đối với xe HK80:
a = 2,7+ 0,8 + 2.1,25.tg.30
0
= 4,94 (m).
b = 1,2 + 0,2 + 2.1,25.tg30
0
= 2,84(m).
Ta được: P=
2
2.20
2,85(T / m )
4,94.2,84

.
5.4.4.3. Tính toán nội lực :


2


q
2
q'=q+p

2
r
Hình 5.6a: Sự phân bố áp lực đất và áp
lực do hoạt tải trên cống tròn.
Hình 5.6b: Sự phân bố áp lực do
trọng lượng bản thân gây ra.
1,2
P P
30°
P/2
1,25
b
a=4,94m
0,8
30°
0,8
1,9
2,7
a

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w

= M
2
= M
3
= 0,137.(q+P).R
2
.(1-). (5.3).
Trong đó:
+ q: áp lực thẳng đứng của đất: q =2,82T/m
2
.
+ P: áp lực thẳng đứng của tải trọng xe chạy:
P
H30
=2,36(T/m
2
).
P
HK80
= 2,85(T/m
2
).
+ R: bán kính của đốt cống kể từ trục trung hòa.

1,75 0,16
R 0,955m.
2

 


2
.(1-0,271) = 0,52 (T.m).
Mômen do ảnh hưởng của trọng lượng bản thân cống :
M''
1
= 0,304.g
z
.R
2
= 0,304.0,4.0,955
2
= 0,111 (Tm).
M''
2
= 0,337.g
z
.R
2
= 0,337.0,4.0,955
2
= 0,123 (Tm).
M''
3
= 0,369.g
z
.R
2
= 0,369.0,4.0,955
2
= 0,135 (T.m).

e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 148

+M, M': Tổ hợp mômen do áp lực đất, hoạt tải
bánh xe và trọng lượng bản thân cống. Suy ra:
M
H30
=M
1
+M
3
'' = 0,47 + 0,135 = 0,605(T.m).
M'
HK80
=M’
1
+M
3
''= 0,52 + 0,135 = 0,655(T.m).
Theo qui định khi kiểm toán đối với xe nặng HK80,
cho phép tăng cốt thép lên 25%.
Vậy
M' 0,595
0,476
1,25 1,25
 
(T.m)<M=0,555 (T.m).
Vậy mômen lớn nhất (mômen uốn):

Tiết diện cốt thép cần thiết F
a
(cm):

2
0 0 a
M 55500
Fa 2,18(cm ).
.h .R 0,983.13,6.1900
  

(5.7)
Số lượng cốt thép cần thiết chỉ cần 58 là đủ, nhưng để dễ bố trí ta chọn 68
với F=3,02 cm
2
và bố trí thành hai hàng đối xứng theo dạng lò xo liên tục.
Sơ đồ bố trí cốt thép trong ống cống như Hình 5.8.
Q
2
=0
Q
2
=0
M

F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k

u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 149 5.4.4.6. Kiểm tra điều kiện đảm bảo cường độ và kiểm tra nứt:
5.4.4.6.1. Kiểm tra về cường độ:
Thành cống bêtông cốt thép tiết diện chữ nhật có bố trí hai hàng cốt thép

+ R
a
=1900 (kG/cm
2
), F
a
= F'
a
= 3,02(cm
2
).
+ a' = 2,4 (cm), M = 55500(daN.cm).
Thay các giá trị vào công thức 5.9 ta có:

1900 3,02
x 0,64cm 0,55 13,6 7,48cm
99 90

    


Vậy x < 0,55h
o

Thay các giá tri vào vế phải công thức 5.8 ta có:

0,64
90.99.0,64.(13,6 ) 1900.3,02.(13,6 2,4) 1399
93
2

L=3389
90
3 x 22,522,5/2
22,5/2
2
2
4
1
3
L=100
8
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r


V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 150

a
=2,1.10
6
kg/cm
2
.
+

1
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bêtông vùng chịu kéo đến biến dạng của
cốt thép, tra bảng 5.2 tài liệu [7] với bêtông M20 ta có

1
= 0,9.
+ R
T
: Bán kính bố trí cốt thép

T
T
i i
F
R
n .d



(5.11)
Với
+ F

i i
n d 12.0,8 9,6
 


 R
T
= 49,48(cm)
Thay các giá trị vào công thức 5.10 ta có:
a
t
=
6
1383,85
0,5 .0,9.49,48 0,0147(cm) 0,02(cm).
2,1.10
    
Vậy kết cấu đảm bảo điều kiện chống nứt.
5.4.5. Móng cống và lớp phòng nước:
5.4.5.1. Móng cống:
Sự kiên cố, ổn định lâu dài của móng là điều tất yếu để đảm bảo cho kết cấu xây
dựng trên nó được lâu dài, chắc chắn. Căn cứ vào điều kiện địa chất thủy văn, vật
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

5.4.6.1. Nguyên lý tính toán:
Tại các cửa cống có tường cánh chịu áp lực của đất do đó phải dựa vào nguyên lý
tường chắn đất để tính toán.
Do chiều cao tường cánh thay đổi nên ảnh hưởng đến chiều dài của tường. Để dễ tính
toán ta chia tường cánh ra một số đoạn và mỗi đoạn tính với chiều cao trung bình.
Khi kiểm tra cường độ và độ ổn định của tường cánh phải tiến hành như sau:
- Tính ứng suất ở mặt cắt đỉnh và móng tường.
- Tính áp lực đất ở đáy móng tường cánh.
- Tính hệ số ổn định trượt của tường cánh theo đất đắp móng.
- Tính hệ số ổn định lật.
5.4.6.2. Số liệu thiết kế:
- Tường cánh được làm bằng bêtông ximăng M15 đá 20x40.
- Góc lệch cánh bằng 30
0
.

TRAÏT VÆÎA XM
LÅÏP ÂAY TÁØM
16
2cm=d
1
GÄÙ THÄNG TÁØM DÁÖU
2 LÅÏP GIÁÚY DÁÖU TÁØM NHÆÛA
NHÆÛA ÂÆÅÌNG
10
1025
VÆÎA XIMÀNG M100
Click to buy NOW!
P
D

.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c

- Sức chịu tải của đất nền 4,5 (daN/cm
2
).
- Taluy nền đắp 1:1,5.
- Ứng suất kéo uốn cho phép của bêtông [
ku

] = 1,4 (daN/cm
2
).
- Hệ số ổn định chống trượt [K
tr
] = 1,3.
- Hệ số ổn định chống lật [K
L
] = 1,5.
- Độ dốc lưng tường 1:0,25
 
= 14
0
02’.
5.4.6.3. Tính toán nội lực :
- Áp lực đất chủ động:(E
p
)
Tường cánh kiểu chéo chịu tác dụng của áp lực đẩy E
p
thẳng góc với tường như
Hình 5.10


 
    
    
 
     
 
(5.13).
+  : góc nội ma sát của đất =24
0
.
80
221
20 40 75 100
P5
P4
P3
P1
P2
74
E1
I I
1 : 3
1 : 3
301
100755020
II
P1
100
II
P2

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 153

+ : Góc nghiêng của bề mặt đất đắp so với mặt nằm ngang,  = 18
0

+ : Góc kẹp giữa lưng tường với mặt phẳng thẳng đứng,  = 18
0

+ : Góc ma sát giữa đất và lưng tường, 
0
0
24
12

3
.H
1
=
1
3
.2,21 = 0,74 (m).
b. Tại mặt cắt II-II:
E
2
=
2
1
..H
2
2
.

a
=
2
1
.1,8.3,01
2
.0,67 = 5,42 (T/m).
e
2
=
3
1

mép trước của đáy móng cống (điểm A), a
i
, b
i
, c
i
được xác định ở bảng 5.1:
2 0 0
a
2
0 0 0 0
2 0 0 0
0 0 0 0
cos (24 18 )
sin(24 12 )sin(24 18 )
1 cos 18 cos(18 12 )
cos(18 12 )cos(18 18 )

 
 
 
 
 
 

t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

i
(m)
P
1
2,3.1,06.1= 2,68 0,37 0,47 0,40
P
2
2,3.0,83.1= 1,91 0,08 0,02 0,85
P
3
1,8.0,83.1= 1,50 0,32 0,22 1,09
P
4
1,8.0,094.1= 0,17 0,32 - 1,09
P
5
2,3.1,96.1= 4,51 - 0 0,87
P
6
1,8.2,21.1= 3,98 - 0,82 1,69
P
7
1,8.0,81.1= 1,46 - 0,69 1,56
- Kiểm tra ứng suất ở mặt cắt đỉnh móng của tường cánh (I-I):
Xác định mômen:
M
I
= E
1
.e

3
+ P
4

N
I
= 1,978+ 1,909 + 1,494 + 0,169 = 5,55(T).
Ứng suất tại tiết diện I-I:

I I
I I
N M
A W
  
(5.14).
Trong đó:
+ A
I
: Diện tích tiết diện đáy tường cánh, A
I
=1.1,15= 1,15 (m
2
).
+ W
I
: Mômen chống uốn của tiết diện đáy móng tường cánh.
W
1
=
1

ku

= -6,63 (T/m
2
)

= -0,663 (daN/cm
2
) < [
ku

] = 1,4 (daN/cm
2
).

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i

a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.

.b
7

= 6,18.1,00 + 1,978.0,47 + 1,909.0,02 - 1,494.0,22 - 1,764.0,67
- 0,786.0,49 = 5,49 (T.m).
N
II
= P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
5
+ P
6
+ P
7
N
II
= 1,98+ 1,91 + 1,50 + 4,33 + 3,98+ 0,92= 14,62(T)
Độ lệch tâm e của hợp lực N
II
so với trọng tâm tiết diện:

II II
II
M 5,49
e 0,49m

+ B: Cạnh dài của móng thẳng góc với hướng lệch tâm.
+ x: Khoảng cách từ điểm tác dụng hợp lực đến cạnh chịu nén của móng.

B 1,75
x e 0,29 0,585m
2 2
    
+
P

: hợp lực thẳng đứng của đáy móng,
II
P N


= 11,15(T)
Thay các giá trị vào công thức 5.15 ta có

2 2
2. P
2.11,15
7,26(T / m ) 0,726(daN/cm ).
3.B.x 3.1,75.0,585
    


Ta có =0,726daN/cm
2
< [] = 4,5daN/cm
2

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C

.
.