Câu 13:Cấu tạo trụ lắp ghép và bán lắp ghép,cấu tạo mố trụ dẻo?
* Cấu tạo trụ lắp ghép và bán lắp ghép
Thông thường trong xây dựng cầu phải thi công xong mố trụ mới lắp đặt kết cấu nhịp. Với mố trụ toàn khối thời gian thi công kéo dài, nhất là phải chờ kết cấu đạt đủ cường độ chịu tải. Vì vậy, nếu rút ngắn thời gian thi công mố trụ sẽ cho phép tăng tiến độ thi công toàn công trình.
Trụ nặng lắp ghép
1. Mối nối thẳng đứng 2. Mối hàn cốt thép 3. Mối nối giữa các khối mũ
4. Mối nối thân với mũ trụ 5. Cốt thép chờ theo phương ngang
Trụ nặng có thể lắp ghép từ các khối bê tông, bê tông cốt thép đặc hoặc rỗng. Các khối lắp ghép được phân khối theo phương nằm ngang hoặc theo cả hai phương (nằm ngang và thẳng đứng), khi đó cần bố trí sao cho các mối nối thẳng đứng không trùng nhau. Kích thước các khối phụ thuộc vào phương tiện vận chuyển và thiết bị cẩu lắp. Các khối đặc chế tạo bằng bê tông mác M200, các khối rỗng sử dụng bê tông mác cao hơn thường từ M250-300. Sau khi đặt các khối rỗng, ruột khối được nhồi đầy bằng cát hoặc bê tông.
Liên kết giữa các khối lắp ghép có thể thực hiện bằng vữa xi măng, bằng keo dán (đối với các khối đặc) và bằng bu lông nối qua mặt bích, liên kết hàn hoặc mối nối bê tông cốt thép (đối với các khối rỗng).
Để thuận tiện cho việc tiêu chuẩn hoá các khối lắp ghép nên cấu tạo thân trụ có tiết diện không đổi, nếu chiều cao trụ lớn thì chia thành nhiều tầng.
* Mố trụ dẻo
Mố trụ dẻo có thể gặp trong trường hợp cầu nhịp nhỏ từ 10-12m và chiều cao cầu H <=6-8m.
Thân mố trụ dẻo có độ cứng nhỏ, kết cấu nhịp là những dầm đơn giản kê cố định trên xà mũ. Khi đó tải trọng nằm ngang trong phương dọc cầu (lực hãm xe, áp lực đất lên mố...) sẽ phân phối cho các trụ tỷ lệ với độ cứng của chúng và biến dạng dọc của kết cấu nhịp được đảm bảo nhờ sự mềm dẻo của mố trụ. Với đặc điểm cấu tạo như trên, cầu sẽ làm việc như một khung có các thanh đứng (mố trụ) được ngàm cứng đầu dưới và đầu trên liên kết chốt với các thanh ngang là kết cấu nhịp. Do các trụ cùng tham gia chịu lực nên mố trụ dẻo có kích thước tiết diện nhỏ, kết cấu thanh mảnh và tiết kiệm vật liệu.
Giữa độ cứng của trụ và chiều dài cầu có mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau. Để đảm bảo tiết diện thân trụ đủ khả năng chịu uốn đồng thời vẫn giữ được độ mềm dẻo cần thiết, chiều dài tích luỹ biến dạng của kết cấu nhịp không vượt quá 60m và thường lấy trong khoảng 40-45m. Khi chiều dài cầu lớn người ta chia thành nhiều liên làm việc độc lập với nhau, mỗi liên gồm 3-4 nhịp. Tại vị trí tiếp giáp giữa các liên bố trí trụ phân cách, thực chất là cấu tạo hai trụ riêng biệt.
Khi chiều cao trụ tương đối lớn, trong mỗi liên người ta bố trí một trụ được tăng cường độ cứng và gọi là “trụ neo” – có tác dụng tiếp nhận phần lớn tải trọng nằm ngang để giảm bớt mô men uốn cho các trụ còn lại. Trụ neo có thể được cấu tạo dưới dạng hai hàng cột có chung xà mũ. Đối với các liên giữa, trụ neo thường bố trí tại điểm giữa liên nhằm phân đều biến dạng dọc ra hai đầu liên.
Cấu tạo của trụ dẻo tương đối đơn giản, thân trụ là những hàng cột bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật, hình vuông hoặc có thể hình tròn. Chân cột được ngàm cứng trong bệ móng, trên đỉnh các cột liên kết với nhau bằng xà mũ bê tông cốt thép. Bệ móng có thể đặt trên nền cọc hoặc trên nền thiên nhiên khi có điều kiện địa chất tốt.
Các sơ đồ cầu có mố trụ dẻo
1. Trụ bờ 2. Trụ phân cách các liên 3. Trụ neo
Câu 14)Kiểm tra cường độ của mố trụ kiểm tra ép mặt của đá tảng.Kiểm tra cường độ tiết diện bê tông chịu nén?
* Kiểm tra ép mặt của đá tảng
Kiểm tra ép mặt đá
Tại vị trí kê gối lên đá tảng, cần phải kiểm tra điều kiện:
A <= teta. Rlt. Fcb + nguyk. Ra. Fl (5-18)
Trong đó:
A – phản lực gối tính toán;
Rlt, Ra – cường độ tính toán (lăngtrụ) của bê tông và của cốt thép;
Fcb – diện tích chịu nén cục bộ (phạm vi bản đế gối áp lên đá tảng);
Fl – diện tích của phần bê tông nằm trong đường viền của lưới cốt thép tính đến mép thanh cốt thép;
teta - hệ số, kể đến sự tăng khả năng chịu lực của bê tông do ép mặt trên diện tích nhỏ hơn diện tích chịu lực, được xác định như sau:
teta = 4 - 3căn của Fcb/F, đồng thời 2 ≤ teta≤ 3,5; (5-19)
F – diện tích làm việc của đá tảng, tính tại mặt phẳng lưới cốt thép tăng cường dưới cùng, do phản lực A phân bố xuống dưới một góc 450 (trên hình 5.10, b là bề rộng ứng với một cạnh của F).
nguyk – Hàm lượng cốt thép lưới tính theo thể tích bê tông bọc lưới:
nguyk = ( n1.fa1. l1+n2.fa2. l2) / l1.l2.S (5-20)
n1, fa1, l1, n2, fa2, l2 – số lượng, diện tích và chiều dài thanh cốt thép trong một lưới theo hai phương;
S – khoảng cách giữa các lưới thép.
* Kiểm tra cường độ tiết diện bê tông chịu nén
Nếu mố trụ được làm bằng đá xây hoặc bê tông, chỉ có cốt thép cấu tạo thì tính toán như kết cấu bê tông không có cốt thép. Khi tính toán cần phân biệt trường hợp nén đúng tâm và lệch tâm.
Một cấu kiện được coi là chịu nén đúng tâm khi độ lệch tâm e0 = M/N ≤ l0/800, trong đó l0 – chiều dài tự do, ngược lại là chịu nén lệch tâm.
Nén đúng tâm
Điều kiện bền:
N/ phi.F ≤ Rlt (5-21))
Trong đó:
F – diện tích tiết diện;
phi - hệ số uốn dọc:
phi =phik / (Nt/ mld+Nh/N) (5-22)
phik – hệ số uốn dọc, chưa xét tới quan hệ giữa tải trọng tĩnh, hoạt và ảnh hưởng của tải trọng tác dụng lâu dài, tra bảng 5.2;
Nt, Nh – lực nén do riêng tĩnh tải và hoạt tải;
mld – hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng lâu dài của tải trọng, tra bảng 5.2.
Các ký hiệu trong bảng 5.2:
b – kích thước cạnh ngắn hơn của tiết diện chữ nhật;
D - đường kính của tiết diện tròn;
r – bán kính quán tính của tiết diện bất kỳ:
r = căn của J/F (5-23)
J – mô men quán tính của tiết diện.
Nén lệch tâm
Các mố trụ có cấu tạo tiết diện ngang hình chữ T, chữ U hay chữ I, khi kiểm tra theo cường độ đều có thể đưa về sơ đồ tiết diện chữ T để tính toán. Tiết diện hình chữ nhật cũng được coi là một trường hợp riêng của hình chữ T.
Xét tiết diện chữ T có các kích thước:
h – chiều cao tiết diện;
b – bề rộng sườn;
bc – bề rộng cánh;
hc – chiều cao cánh.
Gọi d và e là khoảng cách từ điểm đặt lực N đến mép chịu ép nhiều hơn và ít hơn của tiết diện (hình 5.11).
Sơ đồ tính tiết diện chữ T chịu nén lệch tâm
Giả thiết rằng dưới tác dụng của lực N, ứng suất trong sườn đạt đến cường độ tính toán chịu nén khi uốn Ru, ứng suất trong phần cánh đạt đến cường độ Rlt.
Nếu 2d>hc, giới hạn của vùng bê tông chịu nén sẽ nằm trong phần sườn của tiết diện. Chiều cao của vùng bê tông chịu nén xN được xác định theo điều kiện cân bằng mô men uốn của các thành phần lực lấy với điểm đặt N:
Ru b xN (0,5xN –d) = Rlt (bc –b) hc (d –0,5hc)
Thực hiện biến đổi phương trình trên, thayRlt =0,8Ru, rút ra được công thức tính xN:
xN = d + (5-24)
Điều kiện bền:
N e <= m2’ Ru b xN (h – 0,5 xN ) + Rlt (bc – b ) hc (h – 0,5hc) (5-25)
Trong đó: N - lực nén tính toán:
N = Nt /met+ Nh (5-26)
met - hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng lâu dài đến cường độ của cấu kiện chịu nén lệch tâm;
(5-27)
et - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến điểm đặt lực Nt;
m2’ - hệ số điều kiện làm việc:
m2’ = 1 - 0,2.xN /h , nhưng không nhỏ hơn 0,8. (5-28)
Các kí hiệu còn lại mang ý nghĩa giống như đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm.
Trường hợp 2d <= hc, giới hạn của vùng bê tông chịu nén sẽ nằm trong phần cánh của tiết diện. Trong các công thức(5.24) và (5.25), b được thay bằng bc.
Đối với tiết diện chữ nhật có bề rộng b thì vẫn có thể sử dụng các công thức (5.24) và (5.25), nhưng bc được thay bằng b.
Với các tiết diện trụ có hình dạng đầu tròn hoặc nhọn (hình 5.9), khi tính toán có thể chuyển thành hình chữ nhật tương đương, có chiều cao h không thay đổi và chiều rộng b tuỳ thuộc vào độ lệch tâm của lực dọc N. Bề rộng bf và br của phần quy đổi lấy theo bảng 5.3.
Ngoài việc kiểm tra theo điều kiện cường độ, đối với mố trụ còn phải kiểm tra điều kiện độ lệch tâm e0 = M/ N không được vượt quá giới hạn:
- khi xét với tổ hợp tải trọng chính
e0 < 0,5 y; (5-29)
- khi xét với tổ hợp tải trọng phụ
e0 < 0,6 y; (5-30)
- khi xét với tổ hợp tải trọng đặc biệt
e0 < 0,7 y. (5-31)
Trong đó: y - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu nén lớn hơn.
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro