Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tính toán và lựa chọn kết cấu trụ trên hệ thống cầu vượt đường Vành đai 3, Thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Lạc Táp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:99

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Nghiên cứu tính toán và lựa chọn kết cấu trụ trên hệ thống cầu vượt đường Vành đai 3, Thành phố Hà Nội" nhằm nghiên cứu kết cấu trụ trên hệ thống cầu vượt đường Vành đai 3, Tp. Hà Nội để xác định kích thước trụ thực tế đã thi công. Trên cơ sở bảng tính đã có, ta sẽ kiểm toán các trường hợp kích thước trụ khác nhau bằng phần mềm Excel để xác định thêm các trường hợp kich thước trụ đảm bảo chịu lực theo yêu cầu. Sau đó, ta sẽ so sánh, đánh giá từng trường hợp kích thước trụ so với kích thước trụ thực tế đã thi công ở hai chỉ tiêu: khối lượng vật liệu (bê tông, cốt thép) và sự chiếm dụng không gian. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tính toán và lựa chọn kết cấu trụ trên hệ thống cầu vượt đường Vành đai 3, Thành phố Hà Nội

Trường Đại học Xây dựng 2 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................................... 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................................. 7 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT..................................... Error! Bookmark not defined.8 MỞ ĐẦU ....................................................................... Error! Bookmark not defined.9 Chương 1: LÝ LUẬN VỀ KẾT CẤU TÍNH TOÁN TRỤ CẦU ........................................ 10 1.1. Khái niệm và phân loại trụ cầu .......................................................................... 10 1.1.1 Khái niệm cấu tạo....................................................................................... 10 1.1.2 Phân loại mố trụ cầu ................................................................................... 11 1.1.3 Đặc tính mố - trụ cứng (thép - bê tông)...................................................... 13 1.2. Cơ sở yếu tố trong tính toán mố, trụ cầu ........................................................... 21 1.2.1. Tổng quát về phân tích kết cấu .................................................................. 21 1.2.2. Các tải trọng tác dụng lên mố trụ cầu ......................................................... 23 1.2.3. Một số phương thức tính thể tích và khối lượng vật thể ............................ 27 1.3. Lí thuyết tính toán trụ cầu ................................................................................. 27 1.3.1. Tính toán tổng quát mố trụ cầu .................................................................. 27 1.3.2. Một số tính toán cọc móng khoan nhồi ...................................................... 29 1.4. Ứng dụng Midas/Civil trong phân tích kết cấu cầu ........................................... 34 1.4.1. Sơ lược về Midas. ...................................................................................... 34 1.4.2. Phương pháp Phần tử hữu hạn và ứng dụng trong Midas/Civil ................. 37 Chương 2: THỰC TRẠNG VÀ CƠ SỞ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CẦU VƯỢT VĐ3 ...... 47 2.1. Tổng quan và phê duyệt xây dựng đường VĐ3 ................................................. 47 2.1.1. Sơ lược về dự án cầu VĐ3......................................................................... 47 2.1.2. Kết cấu cầu được sử dụng trên hệ thống cầu vượt đường VĐ3. ............... 50 Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 3 2.2. Cơ sở của tính toán và thiết kế của dự án .......................................................... 54 2.2.1. Khảo sát địa chất công trình dự án - Tóm lược kết quả thực địa.............. 54 2.2.2. Thông số tiêu chuẩn - trọng tải được duyệt của dự án ............................. 56 2.3. Các thông số đã thiết kế ..................................................................................... 58 2.3.1. Thông số thi công ..................................................................................... 58 2.3.2. Phân tích Tính toán - Kiểm nghiệm Mô hình ........................................... 61 Chương 3: CƠ SỞ TÍNH TOÁN ÁP DỤNG MỐ TRỤ CẦU VĐ 3 ................................... 65 3.1. Áp dụng tính toán móng cầu .............................................................................. 65 3.1.1. Chọn lựa kiểu cọc móng ........................................................................... 65 3.1.2. Phương án tính toán cọc cho móng trụ ..................................................... 66 3.1.3. Tính toán cho cọc đơn theo vật liệu ......................................................... 68 3.1.4. Sức chịu tải của thiết kế cọc đơn .............................................................. 68 3.1.5. Tổng sức chịu tải của các cọc ................................................................... 71 3.2. Tính toán chi tiết về trụ và mũ trụ ...................................................................... 74 3.2.1. Tính toán trụ cầu về thể tích và khối lượng .............................................. 74 3.2.2. Khởi tạo tính toán đầy đủ một trường hợp kích thước trụ ........................ 77 3.3. So sánh một số tính toán về các trường hợp kích thước trụ ............................... 79 3.3.1. So sánh với trường hợp kích thước trụ (24x4x1,6)(m) - Trường hợp 1 ..... 79 3.3.2. So sánh với trường hợp kích thước trụ (24x4,5x1,6)(m) - Trường hợp 2 .. 80 3.3.3. So sánh với trường hợp kích thước trụ (20x4,5x1,8)(m) - Trường hợp 3 .. 81 3.3.4. So sánh với trường hợp kích thước trụ (22x4,5x1,8)(m) - Trường hợp 4 .. 82 3.3.5 So sánh với trường hợp kích thước trụ (22x4,5x1,6)(m) - Trường hợp 5 .. 83 3.3.6. So sánh với trường hợp kích thước trụ (20x4x1,8)(m) - Trường hợp 6 ..... 84 3.3.7. So sánh với trường hợp kích thước trụ (20x3,5x1,8)(m) - Trường hợp 7 .. 85 Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 4 3.3.8. So sánh với trường hợp kích thước trụ (24x3,5x1,4)(m) - Trường hợp 8 ... 86 3.3.9. Tổng kết một số tính toán qua đồ thị những trường hợp xét ở trên đây ...... 87 Chương 4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KIỂM CHỨNG TRÊN MÔ HÌNH ĐIỆN TỬ .......... 89 4.1. Một số kết quả nghiệm thu mô hình mô phỏng đơn vị thiết kế cầu .................. 89 4.1.1. Phân tích tĩnh tuyến tính ............................................................................ 90 4.1.2. Phân tích tác dụng động với gió ................................................................ 90 4.1.3. Phân tích kết cấu dưới tác động của động đất ........................................... 91 4.2. Ứng dụng Midas/Civil Trong Phân tích Mô hình trụ mẫu VĐ3 ........................ 92 4.2.1. Nhập mô hình tổng quát kết cấu vào Midas .............................................. 92 4.2.2. Thông số và đặc tính hóa các phần tử ....................................................... 93 4.2.3. Midas trả về mô hình kết cấu - Nhập số liệu cho các biến ........................ 94 4.2.4. Midas trả về kết quả cho từng trường hợp................................................. 96 4.3. Một số kinh nghiệm rút ra từ quá trình tính toán Mố trụ cầu vành đai 3 .......... 97 KẾT LUẬN ................................................................................................................. 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................... Error! Bookmark not defined.99 Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 5 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mô tả chung về mối trụ cầu Hình 1.2. Phân biệt mố trụ cầu Hình 1.3. Mố trụ khung Hình 1.4. Mố trụ treo Hình 1.5. Mố trụ cầu dây văng Hình 1.6: Trụ đặc thân hẹp Hình 1.7: Trụ thân rộng Hình 1.8: Trụ thân cao Hình 1.9: Cốt thép mũ trụ đặc thân rộng Hình 1.10: Cốt thép mũ trụ đặc thân hẹp Hình 1.11: Cốt thép mũ trụ thân cột Hình 1.12: Bệ kê gối Hình 1.13: Bố trí gối trên mũ trụ Hình 1.14: Bố trí gối và đá kê gối Hình 1.15: Mũ A ngang cầu. Bố trí gối đá kê Hình 1.16: Một số thiết diện trụ Hình 1.17: Mặt cắt trụ điển hình Hình 1.18: Ví dụ thân trụ rỗng Hình 1.19: Mô tả móng trụ có cọc Hình 1.20: Các kiểu móng trụ Hình 1.21: Áp lực ngang lên mố Hình 1.22: Sơ đồ tác dụng 1 trục bánh xe ôtô (2 làn xe) Hình 1.23: Mố có bản quá độ Hình 1.24: Phân tích lực tác dụng lên trụ cầu Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 6 Hình 1.25: Sơ đồ tính phản lực gối do hoạt tải trên kết cấu nhịp Hình 1.26: Sơ đồ phân tích P-Delta trong Midas Hình 2.1: Bản đồ thu nhỏ của Dự Án Cầu Vành Đai 3 Hình 2.2: Mặt cắt ngang tiêu chuẩn của kết cấu phần trên Hình 2.3: Mặt cắt ngang trụ một cột tiêu chuẩn Hình 2.4: Mặt bằng bố trí móng cọc khoan nhồi của trụ một cột tiêu chuẩn Hình 2.5: Mặt cắt ngang trụ nhiều cột cầu vành đai 3 Hình 2.6: Mặt bằng bố trí móng cọc khoan nhồi của trụ nhiều cột Hình 2.7: Thân trụ và móng trụ theo thiết kế cầu vành đai 3 Hình 2.8: Bản vẽ kĩ thuật trụ cầu điển hình Hình 2.9: Bản vẽ cắt dầm Super Tee Hình 3.1: Mô tả chọn kiểu móng Hình 3.2: Mô tả chọn sơ đồ cọc, sơ đồ 4 cọc Hình 3.3: Mô tả sơ lược về chọn đài cọc, móng cọc Hình 3.4: Mô tả phân lớp chiều sâu cọc Hình 3.5: Thiết kế các thông số của trụ cầu Hình 4.1: Mô phỏng 3D đoạn cầu vành đai 3 Hình 4.2: Cầu mô hình đơn giản Midas Hình 4.3: Mô hình từ Autocad chuyển vào Midas Hình 4.4: Dầm cầu Hình 4.5: Mô hình hóa dầm cầu và trụ cầu cơ bản Hình 4.6: Vào thông số trụ trong Midas Hình 4.7: Mô tả chuỗi phần tử kết cầu Hình 4.8: Mô tả thí nghiệm lực chịu cực hạn của các mẫu trụ Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 7 DANH MỤC BẢNG BIẾU Bảng 1.1: Hệ số dính bám Bảng 1.2: Sức kháng trong đất rời Bảng 1.3: tính kháng theo AASHTO 2010 Bảng 2.1: Thiết kế kỹ thuật phần cầu (Trường hợp lựa chọn) Bảng 2.2: Các thông số khi thiết kế Bảng 3.1: Diện tích đài cọc Bảng 3.2: Chọn loại cọc Bảng 3.3: Số liệu thông số CPT, tại khu vực thi công cầu Bảng 3.4: Số liệu áp lực tại mũi, tổng từng cọc Bảng 3.5: Tổng áp lực lên nhóm cọc Bảng 3.6: Số liệu kích thước cơ bản thông số các trụ Bảng 3.7: Số liệu thể tích và khối lượng của các bộ trụ và mũ trụ Bảng 3.8: Các thông số cơ bản áp theo tiêu chuẩn và thông số đầu vào Biểu đồ 3.1 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ 3.4 Biểu đồ 3.5 Biểu đồ 3.6 Biểu đồ 3.7 Biểu đồ 3.8 Biểu đồ 3.9 Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 8 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT H : Chiều sâu, độ cao m t0 : Nhiệt độ (c) to γ : Dung trọng của vật liệu (T/m3) Kg/m3 V : Thể tích khối vật liệu (v3) m3 P : Tải trọng (N) 1KN =1000 N M : Moment lực hoặc khối lượng của trụ, cầu (N.m) (Kg) Q : Sức kháng thân cọc R : Sức kháng q : Sức kháng mũi cọc φ : Hệ số kháng D ,Φ : Đường kính (m) m Ntt : Tải trọng tính toán của các cọc trong chân trụ 1KN =1000 N Qtk: : Sức chịu tải tính toán mỗi cọc theo thiết kế 1KN =1000 N F : Lực tác dụng 1KN =1000 N Md : Mô ment dọc trụ N.m Mn : Mô men ngang trụ N.m L : Chiều dài (thường là nhịp cầu) m W : Chiều rộng của dầm, trụ, bản mặt cầu m w, g : Gia tốc m/s2 DD Tải trọng kéo xuống 1KN =1000 N DC Tải trọng bản thân kết cầu 1KN =1000 N DW Tải trọng bản thân lớp phủ mặt 1KN =1000 N LS Hoạt tải chất thêm 1KN =1000 N IM Lực xung kích 1KN =1000 N LL Lực hoạt tải của xe 1KN =1000 N Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 9 MỞ ĐẦU Trong tiến trình hiện đại hóa đất nước, luôn gắn liền với công tác xây dựng hạ tầng cơ sở kỹ thuật, hạ tầng giao thông. Với vai trò là thủ đô, công tác xây dựng cơ sở hạ tầng càng trở nên quan trọng và cần phải hiệu quả về sử dụng mà còn phải mang tính cảnh quan, chi phí hợp lý. Dự án xây dựng hệ thống giao thông đô thị của Hà Nội đã được quy hoạch và phê duyệt một cách tổng thể, trong đó có Cầu vành đai 3. Đây là công trình trọng điểm của ngành xây dựng cầu đường, do yêu cầu đặt ra đòi hỏi thời gian sử dụng cao, xây dựng trong khu vực đông dân cư, nền đất yếu nên xử lý móng cầu, kết cấu cầu phải áp dụng đúng tiêu chuẩn Việt Nam và các tiêu chuẩn phổ biến khác trên thế giới. Chính vì sự chuẩn bị kỹ lưỡng này nên khi thi công và đưa công trình vào hoạt động đã hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đặt ra ban đầu. Vấn đề đạt được yêu cầu đặt ra về chịu lực, tác động… cũng cần xác định mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu (bê tông, cốt thép) và sự chiếm dụng không gian để làm cơ sở dữ liệu cho việc lựa chọn kích thước trụ cho các cầu vượt trong thành phố. Chính vì vậy tôi nghiên cứu và làm đề tài "Nghiên cứu tính toán và lựa chọn kết cấu trụ trên hệ thống cầu vượt đường Vành đai 3, Thành phố Hà Nội". Mục đích của đề tài là nghiên cưú kết cấu trụ trên hệ thống cầu vượt đường Vành đai 3, Tp. Hà Nội để xác định kích thước trụ thực tế đã thi công. Trên cơ sở bảng tính đã có, ta sẽ kiểm toán các trường hợp kích thước trụ khác nhau bằng phần mềm Excel để xác định thêm các trường hợp kich thước trụ đảm bảo chịu lực theo yêu cầu. Sau đó, ta sẽ so sánh, đánh giá từng trường hợp kích thước trụ so với kích thước trụ thực tế đã thi công ở hai chỉ tiêu: khối lượng vật liệu (bê tông, cốt thép) và sự chiếm dụng không gian. Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 10 Chương 1: LÝ LUẬN VỀ KẾT CẤU TÍNH TOÁN TRỤ CẦU 1.1. Khái niệm và phân loại trụ cầu 1.1.1 Khái niệm cấu tạo Cầu: Là một kết cấu bất kỳ vượt qua phía trên chướng ngại vật, có khẩu độ ≥ 6m, tạo thành một phần của tuyến đường. Khái niệm Mố trụ cầu: Là một bộ phận quan trọng trong công trình cầu, có chức năng đỡ kết cấu nhịp, truyền các tải trọng thẳng đứng và ngang xuống đất nền. 1 Khái niệm Mố cầu: Là bộ phần tiếp giáp giữa cầu và đường, đảm bảo xe chạy êm thuận. Mố cầu còn có tác dụng như tường chắn đất ở nền đường đầu cầu là để nền đường không bị lún sụt, xói lở. Mố cầu có hình dạng không đối xứng và chịu áp lực một phía. Hình 1.1: Mô tả chung về mối trụ cầu  Tường đỉnh là bộ phận chắn đất sau dầm chủ hoặc dầm mặt cầu, có chiều cao tính từ mặt cầu đến mặt kê gối.  Mũ mố là bộ phận để kê gối cầu, chịu áp lực trực tiếp từ kết cấu nhịp truyền xuống.  Tường thân là bộ phận đỡ tường đỉnh và mũ mố. 1 Trang 2, Mố trụ cầu – GS. TS Nguyễn Việt Trung, 2004 Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 11  Tường cánh là các tường chắn đất chống sụt lở của nền đường theo phương ngang cầu.  Móng mố là bộ phận đỡ tường trước hoặc tường thân và tường cánh.  Nón mố là công trình chống sói lở, lún sụt ta luy nền đường taị vị trí đầu cầu đồng thời. có tác dụng như một công trình dẫn dòng chảy, tuỳ theo độ dốc taluy, vận tốc nước, nón mố có thể đắp đất gia cố cỏ, gia cố đá hộc hoặc làm dưới dạng tường chắn. 1.1.2 Phân loại mố trụ cầu  Theo sơ đồ tĩnh học: o Mố trụ cầu dầm (cầu bản, dầm giản đơn, liên tục, mút thừa): Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng, chỉ có phản lực gối thẳng đứng V. Hình 1.2. Phân biệt mố trụ cầu o Mố trụ cầu khung: Mố vẫn giống cầu dầm nhưng trụ liên kết ngàm với kết cấu nhịp. Như vậy trụ chịu mômen rất lớn. Bố trí cả cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực. Hình 1.3. Mố trụ khung o Mố trụ cầu treo: Mố phải có kích thước đủ lớn để chịu lực V,H cấu tạo phức tạp. Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 12 Hình 1.4. Mố trụ treo o Mố trụ cầu dây văng: Mố chịu lực nhổ truyền tại mố bố trí gối chịu lực nhổ và mố phải đủ nặng để chịu lực được nhổ. Mố không chịu lực đẩy ngang do dây neo được neo vào đầu dầm cứng. Trụ tháp cầu chịu lực chủ yếu, các dây neo truyền tải trọng vào trụ tháp, truyền xuống móng, trụ tháp phải đủ cứng để chịu được lực tác dụng của các tải trọng. Hình 1.5. Mố trụ cầu dây văng  Theo độ cứng dọc cầu: o Mố trụ cứng: Kích thước lớn, trong lượng lớn. Khi chịu lực biến dạng của mố trụ tương đối nhỏ có thể bỏ qua. Mỗi trụ có khả năng chịu toàn bộ tải trọng ngang theo phương dọc cầu từ kết cấu nhịp truyền đến và tải trọng ngang do áp lực đất gây ra. Loại mố trụ này áp dụng cho cầu nhỏ, cầu trung và cầu lớn. o Mố trụ dẻo: Kích thước thanh mảnh, độ cứng nhỏ gồm: Xà mũ, cọc (cột). Trên mố trụ chỉ có gối cố định hoặc không cần gối. Khi chịu lực ngang theo phương dọc cầu toàn bộ kết cấu nhịp và trụ sẽ làm việc như 1 khung và khi đó lực tác dụng ngang sẽ truyền cho cho các trụ theo tỷ lệ độ cứng của chúng. Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 13 Lúc này cầu làm việc như 1 khung nhiều nhịp và giảm lực ngang tác dụng lên trụ. Tuy nhiên mố trụ dẻo chịu va xô kém mà các sông có thông thuyền, cây trôi không làm được. Nhưng với loại mố trụ này cho phép sử dụng vật liệu hợp lý hơn nên giảm được kích thước mố trụ. áp dụng cho cầu nhịp nhỏ và chiều cao không lớn lắm.  Theo vật liệu: o Bê tông, đá xây o Bê tông cốt thép  Theo phương pháp xây dựng: o Toàn khối (đổ tại chỗ) o Lắp ghép o Bán lắp ghép 1.1.3 Đặc tính mố - trụ cứng (thép - bê tông) Mũ trụ: Chịu tải trọng trực tiếp từ kết cấu nhịp và truyền xuống thân trụ. Kết cấu nhịp tựa trên mũ trụ thông qua gối cầu. Tại chỗ đặt gối cầu, mũ trụ thường bố trí lưới cốt thép chịu ứng suất cục bộ có bước (5 x 5) cm. Mặt trên của mũ trụ phải tạo dỗc ít nhất 1:10 để thoát nước. Bê tông mũ trụ thường sử dụng M250 hoặc M300. Hình1.6: Trụ đặc thân hẹp Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 14 Hình 1.7: Trụ thân rộng Hình 1.8: Trụ thân cao Cốt thép của mũ trụ được bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ:  Trụ đặc thân rộng: cốt thép mũ trụ đặt theo cấu tạo Hình 1.9: Cốt thép mũ trụ đặc thân rộng  Trụ đặc thân hẹp: Cốt thép mũ trụ phần hẫng phải được đặt theo tính toán. Sơ đồ: Dầm ngàm một đầu Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 15 Tải trọng: Trọng lượng bản thân mũ trụ Trọng lượng đá kê gối Phản lực gối do tĩnh tải: Rt Phản lực gối do hoạt tải: Rh (có xét đến hệ số phân bố ngang). Hình 1.10: Cốt thép mũ trụ đặc thân hẹp  Trụ thân cột: áp dụng trong cầu dàn thép có đường xe chạy dưới, cầu dầm nhịp L= 20x30m. Cốt thép chịu lực của xà mũ thường có đường kính d=Φ=20mm, được bố trí như sau: Hình 1.11: Cốt thép mũ trụ thân cột Đá kê gối bằng BTCT M300, có lưới cốt thép theo tính toán. Lưới cốt thép thường có các kích thước sau: Φ= (8x12)mm có khi đến 14mm; Diện tích ô lưới đơn vị S= (80 x80; 120x120) mm Khoảng cách các lưới phải thoả mãn yêu cầu cấu tạo tức khoảng cách các lưới (50x70)mm. Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 16 Hình 1.12: Bệ kê gối Kích thước cơ bản của mũ trụ:  Chiều cao mũ: Hmũ ≥ 40cm để đảm bảo cho kết cấu nhịp truyền phản lực qua mũ vào thân trụ.  Chiều rộng mũ B (dọc cầu): Hình 1.13: Bố trí gối trên mũ trụ Gọi: D là khe hở giữa 2 đầu kết cấu nhịp.  Nếu trên trụ đặt 2 gối cố định thì lấy: Dmin = 5cm (1).  Nếu trên trụ đặt 1 gối cố định + 1 gối di động: D =5cm +a toL (2). Trong đó: to là chênh lệch nhiệt độ (giữa nhiệt độ khi đặt dầm lên gối với nhiệt độ nóng hoặc lạnh nhất, a:hệ số biến dạng do nhiệt độ của kết cấu nhịp, L: chiều dài nhịp tính toán  Nếu trên trụ đặt hai gối di động: D =5cm +a1 to L1 + a2 toL2 (3). Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 17 Gọi: b1, b1’ là khoảng cách từ tim gối đến đầu mút kết cấu nhịp, nhịp trái và phải. bo, bo’ là kích thước thớt dưới của gối theo dọc cầu ao, ao’ là kích thước thớt dưới của gối theo ngang cầu (15x20)cm là khoảng cách từ mép thớt gối đến mép đá kê gối a là khoảng cách mép đá kê đến mép mũ trụ a xác định theo Quy trình, amin = 15x20cm. Hình 1.14: Bố trí gối và đá kê gối Bmin =D +b1+b1'+b0/2+b0'/2+2(15÷20)+2a (4). Ví dụ dầm dự ứng lực L = 33m có B = 2m. Chiều dài mũ A (ngang cầu): Gọi: a1 là khoảng cách từ mép đá kê đến mép mũ trụ. a1 = (30x 50)cm tuỳ loại gối cầu. a2 là khoảng cách tim các dầm chủ theo ngang cầu. n là số dầm chủ theo ngang cầu. Ta có: Amin = (n - 1) a2 + ao + 2( 15÷20) +2a1 (5) Hình 1.15 Mũ A ngang cầu. Bố trí gối đá kê Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 18 Thân trụ: Thân trụ làm nhiệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ngang theo phương dọc cầu và ngang cầu. Mặt cắt ngang của trụ trong phạm vi lòng sông phải có dạng rẽ nước tốt. Thân trụ phải chịu được va đập do cây trôi, ở các nhịp có tàu thuyền qua lại còn phải chịu được va của tàu. Hình dạng mặt cắt ngang thân trụ phụ thuộc vào điều kiện dòng chảy dưới cầu. Thân trụ chữ nhật áp dụng cho cầu cạn Áp dụng cho cầu 2 trụ R = b/2 Áp dụng cho dòng chảy mạnh Tránh tạo thành dòng xoáy ngầm gần trụ Giảm xói lở sông và hạ chiều cao nước dâng Hình 1.16: Một số thiết diện trụ Mặt cắt thân trụ điển hình Chú ý sườn bên có thể nghiêng Trụ cầu hiện đại có sườn bên thẳng. Tiết diện trụ được chọn theo tiết diện trên đỉnh móng. Một số loại thân trụ khác cũng được sử dụng: Hình 1.17: Mặt cắt trụ điển hình Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 19  Trụ thân đặc rỗng ( Bê tông, đá xây hoặc BTCT) Hình 1.18: Ví dụ thân trụ rỗng  Trụ thân hẹp BTCT  Trụ thân cột BTCT có d = 80 ÷200 ( 300)cm Móng trụ: Móng trụ có nhiệm vụ truyền tải trọng từ thân trụ mố xuống đất nền bên dưới và xung quanh. Ngoài ra móng trụ còn có nhiệm vụ phân bố lực từ thân trụ xuống 1 diện tích rộng hơn để đảm bảo đủ chịu lực cho đất nền và ổn định cho trụ. Độ sâu đặt móng còn phải đảm bảo cho trụ không bị mất ổn định, nghiêng lệch hoặc bị phá hoại do xói lở gây ra. Đầu trên của cọc phải được ngàm vào trong bệ hay xà mũ BTCT một trị số theo tính toán đồng thời phải ngập sâu vào trong bệ đỡ một đoạn không nhỏ hơn 2 lần chiều dày thân cọc, với các cọc đường kính d ≥ 60cm thì không được nhỏ hơn 1.2m. Với các cọc cho cốt thép chôn vào trong bệ thì cọc phải ngàm vào bệ (10x15)cm và cốt thép nằm trong bệ ít nhất là 20 lần đường kính cốt thép gờ và 40 lần đường kính cốt thép tròn trơn.2  Kích thước: quy định như hình. Để đảm bảo sự truyền tải trọng đồng đều xuống các cọc thì chiều dày bệ phải ≥ 2m. 2 Trang 50-70, giáo trình nền móng, ĐH GT VT; Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 20 Hình 1.19: Mô tả móng trụ có cọc  Cao độ đỉnh móng: Phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình, kinh nghiệm của người thiết kế.  Nếu móng nông: Cao độ đỉnh móng phải nằm ngang hoặc dưới mặt đất tự nhiên khoảng (0.5x1)m.  Nếu là móng cọc: Bệ thấp: Đáy móng đến đường xói lở phải thoả mãn h ≥hmin (để đất xung quanh móng chịu được lực ngang)  Bệ cao: Cao độ đáy bệ, cao độ đỉnh móng nằm ở vị trí bất kì Hình1.20:Các kiểu móng trụ Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013
Trường Đại học Xây dựng 21  Cao độ đáy móng:  Nếu móng nông: Đáy móng phải nằm dưới đường xói lở ≥ 2.5m.  Nếu là móng cọc: Cọc phải cắm vào tầng đất chịu lực ≥ 4m.  Loại cọc, phân theo phương pháp thi công:  Cọc hạ bằng búa (cọc đóng).  Cọc hạ bằng phương pháp xói nước.  Cọc hạ bằng máy chấn động (cọc rung).  Loại cọc đổ tại chỗ (cọc khoan nhồi).  Móng cọc barrette.  Cọc ống thép nhồi bê tông.  Cọc mở rộng chân. 1.2. Cơ sở yếu tố trong tính toán mố, trụ cầu Khi thiết kế mố trụ cầu trước hết chọn chọn loại mố trụ cầu, sơ bộ xác định kích thước các tiết diện. Sau đó tiến hành theo các trình tự sau:  Chọn sơ đồ tính toán.  Xác định các loại tải trọng đối với tiết diện cấn tính toán của các bộ phận mố trụ.  Lập các tổ hợp tải trọng nhắm xác định các trị số nội lực bất lợi rất có khả năng xuất hiện trong quá trình xây dựng và khai thác công trình.  Kiểm tra lại các tiết diện theo các trạng thái giới hạn. 1.2.1. Tổng quát về phân tích kết cấu  Phương pháp phân tích kết cấu: Phương pháp phân tích kết cấu được chấp nhận thỏa mãn các yêu cầu về tương thích và biến dạng theo vật liệu đạng xét là phương pháp được chấp thuận, và hiện nay có một số phương pháp cơ bản được chấp thuận như sau:  Phương pháp lực và phương pháp chuyển vị cổ điển.  Phương pháp sai phân hữu hạn. Lê Quang Trìu Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - 2013