Bài giảng Thiết kế bê tông cốt thép - Chương 7: Mố và trụ cầu

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế bê tông cốt thép - Chương 7: Mố và trụ cầu

1. ChChww¬¬ngng 77 MMèè && trôtrô ccÇÇuu
2. 7.1.KHÁI NiӊM CHUNG Vӄ MӔ & TRӨ CҪU Mӕ trө cҫu là bӝ phұn quan trӑng cӫa công trình cҫu, có chӭc năng: -Kê ÿӥ kӃt cҩu nhӏp truyӅn các tҧi trӑng xuӕng nӅn ÿҩt. -Trө cҫu có tác dөng phân nhӏp -Mӕ cҫu có tác dөng có tác dөng chҳn ÿҩt ÿҫu cҫu và tiӃp nӕi giӳa ÿѭӡng và cҫu. 1. Các yêu cҫu chung cӫa mӕ trө cҫu: -Thӫy lӵc: chӏu tác dөng thӫy lӵc cӫa dòng chҧy -Cѫ hӑc: chӏu các tҧi trӑng tӍnh, ÿӝng, va chҥm. - Môi trѭӡng: nhiӋt ÿӝ, ÿӝ ҭm, tác nhân xâm thӵc - Thông thѭѫng dѭӟi cҫu: ÿҧm bҧo theo các yêu cҫu thông thѭѫng, tҫm nhìn an toàn cho tàu bè qua lҥi. -Hình dáng - kích thѭӟc : ÿҽp và thoát nѭӟc tӕt -Thi công dӉ dàng, nhanh chóng và sҧn xuҩt hàng loҥt.
3. 2. Phân loҥi mӕ trө cҫu: a.Phân loҥi theo vұt liӋu: +Mӕ trөÿá +Mӕ trө bê tông +Mӕ trө BTCT +Mӕ trө thép (tháp cҫu treo) b. Phân loҥi theo hình dҥng, kӃt cҩu mӕ trө: +Mӕ trө nһng +Mӕ trө nhҽ. c. Phân loҥi theo ÿһt ÿiӇm chӏu lӵc: +Mӕ trө cӭng +Mӕ trө dҿo. d. Phân loҥi theo hӋ thӕng kӃt cҩu nhӏp
4. 7.2. CҨU TҤO MӔ CҪU I. Các bӝ phұn cӫa mӕ cҫu: + 1:Tѭӡng ÿӍnh: là bӝ phұn chҳn ÿҩt sau dҫm chӫ + 2: Xà mӫ mӕ là bӝ phұn có kê ÿӥ kӃt cҩu nhӏp + 3: Tѭӡng trѭӟc (thân mӕ) ĺ tѭӡng chҳn ÿҩt, kê ÿӥ tѭӡng ÿӍnh và xà mӫ mӕ. 50 50 =75 + 4: bӋ mӕĺÿӥthân =25cm 1 m và t ng cánh truy n 25 ӕ ѭӡ Ӆ 1, 1: 5 1÷ tҧi trӑng xuӕng móng 6 1: (hoһc nӅn ÿҩt). 2 7 5 : H 1 +5: T ng cánh: n nh ÷ ѭӡ ә ÿӏ 4 : 3 1 nӅn ÿѭӡng ÿҫu cҫu. (0,35÷0,4)H + 7: Mӕÿҩt hình nón: giӳ 30÷50 30÷50 taluy nӅn ÿѭӡng ÿҫu cҫu, 4 hѭӟng cho dòng chҧy êm thuұn. Ngoài ra còn có ÿákê gӕi cҫu, bҧn quá ÿӝ, tѭӡng tai
5. II. Mӝt sӕ loҥi mӕ sӱ dөng phә biӃn hiӋn nay: 1. Mӕ chӳ nhұt: (mӕ nһng) Thân mӕ móng mӕ Mӕ chӳ nhұt Mӕ kê +Ѭu ÿiӇm: -Cҩu tҥo ÿѫn giҧn, dӉ thi công. + Nhѭӧc ÿiӇm: -Tӕn vұt liӋu, tiӃp nӕi ÿҫu cҫu không êm thuұn -DӉ gây han gӍ kӃt cҩu nhӏp ĺ áp dөng cho cҫu nhӏp nhӓ, sông không sâu. +ĈӇ khҳc phөc nhѭӧc ÿiӇm ĺ mӕ kê
6. 2. Mӕ chӳ U : -Khi Hmӕ lӟn, Bcҫu rӝng ÿӇ tiӃt kiӋm vұt liӋu ĺ mӕ chӳ U -Mӕ chӳ U có thӇ làm bҵng ÿáxây hoһc bê tông -Áp dөng khi Hÿҩt ÿҳp 4÷6m (8÷10m). - Mӕ chӳ U có khҧ năng chӏu lӵc tӕt әn ÿӏnh chӕng lұt và trѭӧt cao áp dөng phә biӃn cho cҫu ôtô và ÿѭӡng sҳt. - Mô ÿҩt hình nón (chӍÿҳp sau mӕ) ĺĹkhҭu ÿӝ cҫu. Mӕ chӳ U Mӕ chӳ U cҧi tiӃn 50 50 =75 =25cm 25 1, 1: 1÷ 1: :5 H 1 ÷ :4 1 (0,35÷0,4)H 30÷50 30÷50
7. 3. Mӕ vùi: (mӕ nһng) - Khi Hÿҩt ÿҳp • 5÷6m và có thӇÿҥt ÿӃn 20m ĺ mӕ chӳ U sӱ dөng vұt liӋu quá lӟn ĺ dùng mӕ vùi. 50 50 ½mһt sau mӕ Chính diӋn mӕ =25 5 0 =50 ÷ 1 0 0 =150 50 5 0 MNCN ÷ 2 1 H 1 / 0 2 / 1 0 1 ÷ 5 ÷ 5 , / 1 3 ÷ / 1 1 1 (0,4÷0,5)H -Thân mӕ nҵm trong mô ÿҩt ÿҫu cҫu ĺĻkích thѭӟc mӕ ÿáng kӇ (có thӇ cҩu tҥo dҥng rӛng) - Thân mӕ cҩu tҥo nghiên vӅ bӡĺĻkhҧ năng әn ÿӏnh
8. -So vӟi mӕ chӳ U, mӕ vùi có khҧ năng tiӃt kiӋm vұt liӋu hѫn nhҩt là khi chiӅu cao mӕ lӟn. Nhѭng do mӕÿҩt trѭӟc mӕ lҩn ra phía sông ĺ làm thu hҽp dòng chҧy ĺ phҧi kéo dài nhӏp ÿӇ ÿҧm bҧo dòng chҧy ĺ tӕn vұt liӋu kӃt cҩu nhӏp lӟn hѫn . Do vұy khi chӑn phѭѫng án mӕ vùi hay mӕ chӳ U cҫn phҧi so sánh trên mӑi phѭѫng diӋn.
9. 4. Mӕ chӳ U tѭӡng mӓng: (mӕ nhҽ) -Sӱ dөng cӕt thép trong thân mӕ chӳ U ĺ giҧm các kích thѭӟc ÿӃn tӕi thiӇu ĺ mӕ chӳ U tѭӡng mӓng. Chính diӋn Mӕ U tѭӡng75 mӓng ½Mһt sau Mӕ U TM 5 2 15÷40 300÷600 H 1: Tѭӡng trѭӟc 1 3 2: Tѭӡng cánh 4 0,25a a=(0,4÷0,5)H 3: T ng ch ng ½Mһt bҵng Mӕ U tѭӡng mӓng Mӕ U cҧi tiӃn ѭӡ ӕ 25-30 =75 =25cm 40÷60 25 1, 4: BӋ mӕ 1: 1÷ 1: 20÷40 5 5: Bҧn giҧm tҧi : H 1 ÷ 4 : 1 30÷50 50-100 30÷50 30÷50
10. -ĈӇ giҧm khӕi lѭӧng phҫn tѭӡng cách và bӋ mӕĺ phҫn trên tѭӡng cánh ÿѭӧc cҩu tҥo hүng . -Trên phѭѫng ngang cҫu, cҩu tҥo thêm tѭӡng mӓng liên kӃt tѭӡng cánh vӟi tѭӡng chӕng ĺ tҥo thành khoang kín ĺ tѭӡng cánh làm viӋc tӕt hѫn -Mӕ chӳ U tѭӡng mӓng có khӕi lѭӧng bê tông nhӓ hѫn nhiӅu so vӟi mӕ nһng nhѭng lҥi tӕn nhiӅu cӕt thép & thi công phӭc tҥp ĺ ít ÿѭӧc sӱ dөng. ĈӇ khҳc phөc thѭӡng thay ÿәi mӝt sӕ các kích thѭӟc hoһc bӓ bӟt mӝt sӕ bӝ phұn: tѭӡng chӕng, tѭӡng mӓng ĺ Mӕ chӳ U cҧi tiӃn.
11. 5. Mӕ chân dê: -Làloҥi có thân mӕ là hai hàng cӑc (cӝt), trong ÿó hàng trѭӟc bӕ trí xiên vӅ phía lòng sông. Loҥi này chӏu lӵc ngang kém nhѭng cho phép giҧm vұt liӋu mӝt cách ÿáng kӇ và thi công ÿѫn giҧn. 75 Mô ÿҩt trѭӟc mӕ /4 ÷1 1/3
12. 7.3. CҨU TҤO TRӨ CҪU I. Các bӝ phұn cӫa trө cҫu: 1 1 2 1: Ĉátҧng kê 2 gӕi cҫu 3 2: Xà mNJ trө cҫu 3 3: Thân trө cҫu 4: BӋ trө cҫu 4 4 5: Móng trө cҫu 5 5
13. +Ĉátҧng: -Trӵc tiӃp chӏu áp lӵc tӯ KCN truyӅn xuӕng, thѭӡng ÿѭӧc làm bҵng BTCT Mác • 300. -hÿátҧng • 15cm. Cӕt thép trong ÿátҧng chӏu lӵc cөc bӝ có Ø=8-10; a = 5-10cm + Xà mNJ: -Thѭӡng ÿѭӧc làm bҵng BTCT Mác 200÷300. -ChiӅu cao xà mNJ hxà mNJ • 40÷50cm -Mһt trên cӫa xà mӫ phҧi cҩu tҥo dӕc thoát nѭӟc không nhӓ hѫn 1:10, bӅ mһt láng vӳa xi măng. + Thân trө: -Phân bӕ áp lӵc ĺmóng, chӏu các lӵc nҵm ngang theo phѭѫng dӑc và ngang cҫu. -Thân trө có thӇ ÿѭӧc xây bҵng ÿá, bҵng bê tông và BTCT, tiӃt diӋn ÿһc hoһc rӛng.
14. - Hình dҥng mһt cҳt ngang thân trөĺít cҧn trӣ dòng chҧy ĺ ít tҥo nên các dòng xoáy ӣ gҫn trө và giҧm sӵ xói lӣӣÿáy sông. Ngoài ra, nó còn chӏu các lӵc va chҥm tàu bè, cây trôi vào mùa lNJ TiӃt diӋn HCN TiӃt diӋn Vát nhӑn B B r = 0,3 m R=B/2 45÷120° B B TiӃt diӋn bán nguyӋt TiӃt diӋn Vát nhӑn+bán nguyӋt
15. + BӋ trө: -Có nhiӋm vө truyӅn tҧi trӑng tӯ thân trөĺmóng ĺ nӅn ÿҩt -BӋ trө xây bҵng ÿá, bê tông hoһc BTCT. -Khi bӋ trө nҵm ӣ nѫi khô thì bӋ trө (mһt trên) thҩp hѫn mһt ÿҩt tӵ nhiên • 0.5m. -Khi trө nҵm trong nѭӟc thì bӋ trө thѭӡng thҩp hѫn MNTN • 0.5m -Kích thѭӟc bӋ trө phө thuӝc vào sӕ lѭӧng cӑc và cách bӕ trí cӑc.
16. II. Cҩu tҥo mӝt sӕ loҥi trө cҫu: 1. Trө nһng: B 0 = 1/1 10÷15cm 10÷15cm 40 100÷150cm = 1 0 : 2 4 : 0 1 ÷ H ÷ 1 0 : 4 2 : 0 1 40÷50 ~ 0,2H 40÷50 - Thân trө có thӇ xây bҵng ÿá, nhѭng lӟp ÿá ngoài cùng phҧi có khҧ năng chӕng phong hóa tӕt. - Thân trө bҵng bê tông ĺ bӕ trí cӕt thép Ø=10÷14; a=10-20cm ĺ chӕng co ngót, lӵc va chҥm
17. + Trө nһng sӱ dөng vұt liӋu khá lӟn (bê tông) ĺ bӕ trí thép vào thân trөĺthu hҽp kích thѭӟc thân trө theo phѭѫng ngang cҫu ĺ trө thân hҽp. + ChiӅu dài phҫn hүng cӫa trө có thӇ tӯ 1.5 ÷ 3m . + So vӟi trө nһng, nó có thӇ giҧm ÿѭӧc 40 ÿӃn 50% khӕi lѭӧng vұt liӋu thân và bӋ trө, dáng vӁ mӻ quan hѫn nhѭng tӕn nhiӅu cӕt thép hѫn. B B 40 htt = 40÷50 40÷50
18. 2. Trө cӝt: -Làloҥi có kӃt cҩu thanh mãnh ĺ tiӃt kiӋm vұt liӋu nên ÿѭӧc áp dөng rҩt rӝng rãi. Thân trө gӗm các BTCT có tiӃt diӋn hình tròn, chӳ nhұt, dҥng ÿһc hoһc rӛng. -Sӕ lѭӧng cӝt phө thuӝc bӅ rӝng cҫu. Cҫu Milau – France: Cҫu vѭӧt thung lNJng tӯ Pháp-BӍ. Cҫu dài 2460m rӝng 32m - Trө cӝt cao 340m D=150÷300cm D=150÷300cm
19. 150÷300 400÷500 D=80÷200cm
20. Cҫu trө cӝt Trên Ĉѭӡng Hӗ Chí Minh A-A A A MNCN
21. 7.4. MӔ TRӨ DҾO I. Khái niӋm và sѫÿӗtính: 1. Khái niӋm: Thân mӕ trө dҿo có ÿӝ cӭng nhӓ, KCN là nhӳng dҫm ÿѫn giҧn kê cӕÿӏnh trên xà mӫ (liên kӃt chӕt). Khi ÿótҧi trӑng nҵm ngang theo phѭѫng dӑc cҫu (lӵc hãm xe, áp lӵc ÿҩt lên mӕ) sӁ phân phӕi cho các trө theo tӹ lӋ vӟi ÿӝ cӭng cӫa chúng và biӃn dҥng dӑc trө cӫa ÿѭӧc ÿҧm bҧo nhӡ sӵ mӅm dҿo cӫa mӕ trө. Liên kӃt Cӑc BTCT chӕt Sѫÿӗtính:
22. II. Cҩu tҥo mӕ trө dҿo theo phѭѫng dӑc cҫu: -Do các trө cùng tham gia chӏu lӵc vӟi KCN ĺ giӳa ÿӝ cӭng cӫa trө và Lnhӏp có quan hӋҧnh hѭӣng lүn nhau. - ĈӇ ÿҧm bҧo cho thân trөÿӫchӏu lӵc, (chӏu uӕn) ÿӕng thӡi vүn giӳ ÿѭӧc ÿӝ mӅm dҿo cҫn thiӃt ĺ chiӅu dài tích lNJy biӃn dҥng cӫa KCN ” 60m (thѭӡng 40÷45 m) L<60m l = 60m l = 60m
23. -Khi chiӅu cao trө tѭѫng ÿӕi lӟn, trong mӛi liên ta bӕ trí mӝt trө tăng cѭӡng ÿӝ cӭng gӑi là “Trө neo“. Liên biên Liên gi?a Trө Trө neo neo Cҩu tҥo mһt cҳt ngang Trө dҿo Trө neo 60 264 40 ÷ 50 60 ÷ 70 H = 5÷7 m H = 30x30 40x40 = 4m 140 ÷ 200