ĐỀ CƯƠNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU (PHẦN MỐ TRỤ CẦU)

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (37 trang)

Trang chủ

Giáo Dục - Đào Tạo

Đề thi

ĐỀ CƯƠNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU (PHẦN MỐ TRỤ CẦU)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.5 MB, 37 trang )

MỐ TRỤ CẦUCâu 1: Nêu cách xác định cao độ đỉnh trụ? ................................................................ 2Câu 2: Trình bày nội dung tính toán và cách xác định các kích thước hình họccủa các bộ phận trên mũ trụ? ...................................................................................... 2Câu 3: Trình bày cấu tạo, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng và cách bố trí cốtthép trong trụ cầu dầm thân cột? ................................................................................ 4Câu 4: Trình bày cấu tạo, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng và cách bố trí cốtthép trong trụ đặc thân hẹp?........................................................................................ 5Câu 5: Trình bày cấu tạo, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng của mố vùi? ............ 5Câu 6: Trình bày cấu tạo mố vùi thân tường sử dụng trong cầu đường ôtô? ......... 6Câu 7 Trình bày đặc điểm, cấu tạo và phạm vi áp dụng của mố chữ U BTCT? .... 8Câu 8: Trình bày cấu tạo, cách xác định các kích thước cơ bản, ưu nhược điểmvà phạm vi áp dụng của mố chữ U BTCT. Kể tên các bộ phận và nêu nhiệm vụcủa từng bộ phận. .......................................................................................................... 9Câu 9: Trình bày cấu tạo, cách xác định các kích thước cơ bản, ưu nhượcđiểm và phạm vi áp dụng của mố vùi BTCT. Kể tên các bộ phận và nêu nhiệmvụ của từng bộ phận. ................................................................................................... 12Câu 10.Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và phạm vi áp dụng của cầu cómố trụ dẻo? .................................................................................................................. 14Câu 11 :Nêu đặc điểm chịu lực và cấu tạo của mố cầu vòm có lực đẩy ngang? ... 15Câu 12 :Nêu đặc điểm chịu lực của mố neo trong cầu treo dây võng? .................. 17Câu 13: Nêu các tải trọng tác dụng vào mố cầu: trị số, điểm đặt lực và các tổhợp tải trọng tác dụng theo tiêu chuẩn 22TCN272-05? ........................................... 17Câu 14 : Cách xác định lực hãm xe (trị số, điểm đặt lực) theo tiêu chuẩn22TCN272-05? ............................................................................................................. 20Câu 15 :Cách xác định áp lực ngang của đất tĩnh do trọng lượng bản thân vàdo hoạt tải tác động lên mố trên cầu đường ôtô theo 22TCN272-05? .................... 21Câu 16 :Trình bày nội dung các trạng thái giới hạn tính toán mố trụ cầu theotiêu chuẩn 22TCN272-05? .......................................................................................... 25Câu 17 : Trình bày các loại tải trọng tác dụng và mặt cắt kiểm toán đối với mốvùi tường dọc BTCT? ................................................................................................. 27Câu18:Nêu các mặt cắt kiểm toán, các tải trọng và tổ hợp tải trọng theo tiêuchuẩn 22TCN272-05 của mố chữ U BTCT cho cầu đường ôtô BTCT?................ 31Câu 19:Trình bày các mặt cắt kiểm toán đối với trụ đặc thân hẹp BTCT chocầu dầm? Trình bày các tổ hợp tải trọng tính toán cho từng mặt cắt?. ................ 341Câu 1: Nêu cách xác định cao độ đỉnh trụ?Độ cao đỉnh trụ được xác định như sau:-Ta có thể xác định cao độ đỉnh xà mũ trụ dựa vào MNCN và MNTT nhưsau:+Mực nước cao nhất (MNCN):* Đỉnh xà mũ trụ phải cao hơn MNCN tối thiểu là 0.25m, đối với sôngkhông có thong thuyền.CĐĐT = MNCN + 0.25m (1)+ Xác định thông qua cao độ đáy dầm (CĐĐD) từ MNCN, đối với sôngkhông có thông thuyền.CĐĐD = MNCN + h(2)Đối với sông không có cây trôi đá lăn: h = hmin = 0.5mĐối với sông có cây trôi đá lăn (đường ôtô): h = hmin = 1mĐối với sông có cây trôi đá lăn (đường sắt): h = hmin = 1.5m.Do đó CĐĐT được xác định như sau: CĐĐT = CĐĐD – hđá kê - hgốiMực nước thông thuyền (MNTT): Xác định thông qua cao độ đáy dầm(CĐĐD) đối với sông có thuyềnCĐĐT = CĐĐD – hđá kê – hgối (3)CĐĐD = MNTT + hTTTừ đó xác định được CĐĐT ≥ max ((1),(2),(3))Trong đó: MNCN: Mực nước cao nhất tính toánMNTT: Mực nước thông thuyềnh: K/c nhỏ nhất từ MNCN đến đỉnh trụ, trên sông ko có thông thuyền,ko có cây trôi; h=0,5m, trên sông có thông thuyền: h=1mhtt: Chiều cao thông thuyềnCâu 2: Trình bày nội dung tính toán và cách xác định các kích thướchình học của các bộ phận trên mũ trụ?Trả lời:2Chiều rộng (theo phương dọc cầu) và chiều dài (theo phương ngang cầu)của mũ mố trụ được xác định như sau:b3b'2b2a115-20b0b1b315-20a2a0b2b0b1Kích thước theo phương dọc cầu:B = b3 + b2’+ b2’’ + b0’/2 + b0’’/2 + 2.b1 + 2.(15÷20) cmKích thước theo phương ngang cầu:A = (n-1).a2 + a0 + 2.a1 + 2.( 15÷20) cmTrong đó:b3: Khe hở giữa 2 đầu dầm hoặc giữa đầu dầm và tường đỉnh mố,b3 min =5cm- Trụ có 1 gối cố định và 1 gối di động: b3 = 5cm + α.l.tα : Hệ số dãn nở của dầm do nhiệt độl: Chiều dài nhịp (đầu đặt gối cố định đến đầu dầm)t: Độ chênh lệch nhiệt độ- Nếu trụ có 2 gối di động: b3 = 5cm + α.t.l1+ α.t.l2b2’, b2’’: Khoảng cách từ đầu dầm bên trái và bên phỉa đến tim gối cầu mà nókê, khoảng (30÷55)cmKhoảng cách từ mép đá kê gối đến mép thớt gối, khoảng ( 15÷20) cmb1, a1:Khoảng cách từ mép đá kê gối đến mép xà mũ trụ theo phương dọc vàngang cầu3b1min phụ thuộc chiều dà nhịpl nhịp (m)b1 (cm)15 - 201530 - 100> 1002535Trị số a1 lấy tùy thuộc loại KCN:Kết cấu nhịp bản a1 ≥ 20cm.Đối với mọi KCN khác, với gối cao su bản thép và gối tiếp tuyếna1 ≥ 30cm.Đối với mọi KCN khác, với gối con lăn và con quay a1 ≥ 50cmb0’,b0”, a0’,a0” kích thước thớt gối theo phương dọc và ngangn: số dầm chủa2: Khoảng cách tim dầm chủCâu 3: Trình bày cấu tạo, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng và cáchbố trí cốt thép trong trụ cầu dầm thân cột?Trả lời+ Cấu tạo:Thân trụ theo phương ngang cầu gồm 2 cột tròn đặc được thiết kế với cácđường kính khác nhau tùy theo chiều cao cột Hc(tính từ đáy xà mũ đến đỉnhmóng). Hc =9m,12m,15m, đường kính cột tương ứng là 1m; 1,2m; 1,5m. Cốtthép chịu lực tương ứng là 18ϕ25, 20ϕ25, 24ϕ32 khoảng cách 200mm. Cốtthép chịu lực của phần hẫng xà mũ 10ϕ20+ Phạm vi áp dụng:Trụ thân cột rất phù hợp với kết cấu nhịp cầu dàn hoặc cầu vòm, khi đócác cột trụ được bố trí thẳng với mặt phẳng dàn để chịu áp lực thẳng đứngtruyền xuống từ mặt phẳng dàn chủ thông qua gối cầu và xà mũ.Không nên dùng trụ thân cột cho các kết cấu nhịp thi công theo phươngpháp đúc đẩy hoặc đúc hẫng vì khi đó thân trụ không đảm bảo khả năng chịulực và khả năng chống mất ổn định trong quá trình thi công.4Trụ thân cột đảm bảo thông thoáng tầm nhìn và đảm bảo tính thẩm mỹnên được áp dụng phổ biến cho các công trình cầu trong thành phố, cầu vượtđường.Câu 4: Trình bày cấu tạo, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng và cáchbố trí cốt thép trong trụ đặc thân hẹp?Trả lời:+ Cấu tạo:Thân trụ đúc tại chỗ có thể đặc hoặc rỗng.- Thân trụ có thể cấu tạo có vách thẳng đứng hoặc vách xiên với độnghiêng 20:1 ÷ 30:1 để đảm bảo yêu cầu chịu lực tùy theo độ cao trụ.- Khi thân trụ quá cao có thể cấu tạo thân trụ thành nhiều đoạn có mặtcắt ngang khác nhau, tăng dần từ dưới lên trên.Xà mũ được cấu tạo hẫng và làm việc như một ngàm côngxon, chịu uốn làchủ yếu. Để chịu được lực cắt và ứng suất kéo chủ người ta phải tăng cườngbằng các cốt thép xiên+ Ưu nhược điểm:- Tiết kiệm được từ (40 ÷ 50)% vật liệu so với trụ thân nặng.- Trụ có hình dáng thanh mãnh hơn, tạo nét mỹ quan cho cầu.-Phải cấu tạo phần hẫng của mũ trụ phức tạp hơn (xà mũ làm việc bấtlợi hơn trụ than nặng).- Tăng khối lượng cốt thép chịu lực trong thân trụ.+ Phạm vi áp dụng:- Trụ thân hẹp được sử dụng rộng rãi cho các kết cấu nhịp cầu đườngôtô với chiều dài nhịp L = 15 ÷ 40m.- Không nên dùng trụ thân hẹp cho các kết cấu nhịp thi công theophương pháp đúc đẩy hoặc đúc hẫng vì khi đó thân trụ không đảm bảo khảnăng chịu lực và khả năng chống mất ổn định trong quá trình thi công.Câu 5: Trình bày cấu tạo, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng của mố vùi?Trả lời:5+ Đặc điểm cấu tạo:- Mố vùi là loại mố có tường trước nằm sâu trong nền đường đầu cầu,2 tường cánh ngắn.- Áp lực đất phía trước mố cân bằng với phía sau mố nên kích thướcgiảm đi do vai trò chắn đất không cao như mố chữ U- Chiều cao áp dụng cho mố vùi có thể từ 5-20m- Vật liệu làm mố vùi có thể bằng bê tông, đá xây, bê tông đá hộc, bêtông cốt thép- Mố vùi ảnh hưởng ít đến môi trường nhưng chiếm dụngdiện tích mặt bằng lớn.- Nón đất được đắp lấn ra sông-Chân có thể choãi ra phía sông để tăng độ ổn định chống lật+ Ưu nhược điểm:- Giảm được đáng kể khối lượng tường cánh.- Các kích thước khác cũng giảm đáng để do không phải chịu lực lớn- Nón đắp lấn ra sông nên dể bị sạt lở và phải lùi mố vào trong để tránhthu hẹp dòng chảy dẫn đến việc kéo dài cầu.+ Phạm vi áp dụng:Cho những khu vực có:- Chiều cao đất đắp lớn- Không bị khống chế bởi sự cản trở dòng chảy- Không bị khống chế bởi việc sử dụng tài nguyên đấtCâu 6: Trình bày cấu tạo mố vùi thân tường sử dụng trong cầu đườngôtô?Trả lời:• Mố vùi là loại mố có tường trước nằm sâu trong nền đường đầu cầu• Áp lực đất phía trước mố cân bằng với phía sau mố nên kích thước giảm đido vai trò chắn đất không cao như mố chữ U• Chiều cao áp dụng cho mố vùi có thể từ 5-20m• Vật liệu làm mố vùi có thể bằng bê tông, đá xây, bê tong đá hộc, bê tông cốtthép• Mố vùi ảnh hưởng ít đến môi trường nhưng chiếm dụng diện tích mặt bằnglớn.+/ Mố vùi thân tường ngangMố gồm 4 bộ phận: Tường đỉnh, thân mố, mũ mố, bệ móng mố và tường cánh- Tường đỉnh: Có tác dụng chắn đất cho đầu dầm.Chiều dày: d = 40 ÷ 50cm.6Chiều cao : htd = hd + hg + hdk + hlpTrong đó:hlp: Chiều cao lớp phủ.hd: Chiều cao dầm.hg: Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấunhịp.hdk: Chiều cao của đá kê gối: hdk ≥ 20cm.- Tường thân:Chiều cao tường thân phụ thuộc vào chiều cao mố :htt = H - (htd + hxm)+ Chiều dày: Tường thân mố được cấu tạo có chiều dày thay đổi theochiều cao, lớn dần về phía dưới với chiều dày chân tường khoảng (0.4 ÷0.5)H. Ngoài ra để tăng độ ổn định chống lật và chống trượt cho mố, ta có thểbố trí tường thân có chân choãi ra phía sông với độ nghiêng 3:1 ÷ 2:1 để đưađiểm đặt của hợp lực về phía sau móng.- Tường cánh được đổ bêtông thẳng góc và liền khối với tường thân, chiềudày của tường cánh khoảng 40 ÷ 50cm để đảm bảo bố trí các lớp cốt thép chịulực. Trong mố vùi do có phần áp lực đất bị động phía trước mố nên tườngcánh có thể cấu tạo có kích thước nhỏ hơnChiều dài tường cánh được xác định theo công thức:Lc = n.(H − hn − 0,5) + STrong đó:n: Độ dốc của taluy nón mốCó gia cố bằng đá xây hoặc bản bêtông: 1: n = 1: 1Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1.25Phần nón mố ngập nước: 1: n = 1: 1.57H: Chiều cao mố: H ≤ (9 ÷ 20)m.hn: Chiều cao từ mặt bệ móng đến mực nước cao nhất (MNCN).0.5m: Khoảng cách tối thiểu từ điểm giao giữa nón mố với MNCN.S: Chiều dài phần đuôi tường cánh ăn sâu vào nền đường.Nếu H ≤ 6m thì lấy S ≥ 0.65mNếu H >6m thì lấy S ≥ 1.0m+ Mố vùi thân tường dọcTheo phương dọc cầu tường thân của mố đặt hoàn toàn trong đất nên khôngcó tác dụng chắn đất khi đó để tiết kiệm vật liệu thì ta có thể cấu tạo tường thânthành các tường mỏng đặt dọc để đỡ xà mũ mố, khi đó ta có mố vùi tường dọc.Việc cấu tạo mố vùi tường dọc còn làm giảm áp lực đất đẩy ngang tác dụng lênmố. Số lượng tường dọc phụ thuộc vào chiều rộng cầu B và chiều cao mố H.Nếu B: H ≥ 1.25 thì nên chọn ≥ 4 tường và nếu B: H ≤ 1 thì nên chọn ≥ 2 tường.Để mũ mố không chịu uốn nên chọn khoảng cách giữa 2 tường bằng khoảngcách 2 tim dầm.Câu 7 Trình bày đặc điểm, cấu tạo và phạm vi áp dụng của mố chữ UBTCT?Trả lời”• Đặc điểm cấu tạo- Chính nhờ cốt thép trong bêtông mà các tường mố chịu lực tốt hơn, bởivậy độ dày của tường mố giảm đi giúp cho mố chữ U bằng BTCT tiết liệm vật liệuhơn rất nhiều so với mố chữ U bêtông, đá xây.- Mố gồm 4 bộ phận: Tường đỉnh, tường thân, tường cánh, mũ mố và bệmóng mố được cấu tạo bằng BTCT.- Tường cánh phía trên có phần hẫng để giảm khối lượng tường cánh vàmóng mố.8- Móng mố thường có chiều dày ≥2m. Trị số phần hẫng của móng mố vềphía nhịp được tính toán thỏa mãn các điều kiện chống lật, thường lấy bằng 1/5 1/3 chiều dài phần bản móng mố phía sau.- Cốt thép: Các bộ phận của mố BTCT thường đặt lưới cốt thép φ=(8÷16)mm, mắt lưới (10x10)÷(20x20)mm.• Cấu tạo mố chữ U BTCT– Gồm các tấm BTCT nối toàn khối với nhau– Bê tông thường sử dụng có f’c=24MPa – 30MPa• Tường đỉnh:– Chiều cao bằng chiều cao kiến trúc + chiều cao gối và bệ kê.– Vật liệu BTCT, chiều dày 0.3-0.45m, thép chịu lực uốn theo hai phươngthôngthường Φ16, @150– Chú ý cấu tạo khe biến dạng trên đỉnh mố– Cấu tạo vai kê bản quá độ• Tường trước– Bề rộng thường bằng bề rộng cầu, có thể thu hẹp nếu làm lề người đi dạngcôngxon– Cóchiều dày thông thường bằng chiều rộng xà mũ theo phương dọc cầu +chiều dày tường đỉnh (1.1-1.8m) trong trường hợp dày hơn, có thể làm chiềudày thay đổi– Cốt thép chủ chịu lực theo phương thẳng đứng Φ20@200 kéo dài xuống đáybệđể tiện thi công– Cóthể làm xà mũ mố tách biệt hay làm liền• Tường cánh– Chiều dài tùy thuộc vào chiều cao mố (như cách xác định chiều dài tườngcánh mố U)– Tùy theo chiều dài tường cánh mà chiều dày có kích thước thay đổi từ 0.35đến 0.5m.– Cốt thép chịu lực chủ yếu theo sơ đồ ngàm vào tường trước– Lưu ý bố trí lan can trên mố (các dạng lan can trên mố)• Phạm vi áp dụngMố chữ U BTCT được dùng cho các kết cấu nhịp cầu có tải trọng lớn nhưcầu ô tô và đường sắt với chiều rộng cầu lớn và chiều cao đất đắp H ≤ 6m.Câu 8: Trình bày cấu tạo, cách xác định các kích thước cơ bản, ưu nhượcđiểm và phạm vi áp dụng của mố chữ U BTCT. Kể tên các bộ phận vànêu nhiệm vụ của từng bộ phận.Trả lời:9+ Cấu tạo mố chữ U BTCT- Mố gồm 4 bộ phận: Tường đỉnh, tường thân, tường cánh, mũ mố và bệmóng mố được cấu tạo bằng BTCT.+ Cách xác định các kích thước cơ bản:Tường đỉnh:Chiều dày: d = 40 ÷ 50cmChiều cao: htd = hd + hg + hdk + hlpTrong đó:hlp: Chiều cao lớp phủ.hd: Chiều cao dầm.hg: Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấunhịp.hdk: Chiều cao của đá kê gối.Tường thân:• Chiều dày: Tường thân thường được cấu tạo có chiều dày không đổi≤ 150cm.• Chiều cao tường thân phụ thuộc vào chiều cao mố:htt = H - (htd + hxm)Tường cánh:- Chiều dày của tường cánh khoảng 40 ÷ 50cm để đảm bảo bố trí cáclớp cốt thépchịu lực.- Chiều dài tường cánh (tính đến mép ngoài tường thân) được xácđịnh theo công thức:Lc = n.H + STrong đó:n: Độ dốc của taluy nón mố.Có gia cố bằng đá xây hoặc bản bêtông: 1: n = 1: 1Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1.25Phần taluy ngập nước: 1: n = 1: 1.510H: Chiều cao mố: H ≤ 6m.S: Chiều dài phần đuôi tường cánh ăn sâu vào nền đường.Nếu H ≤ 6m thì lấy S ≥ 0.65mNếu H >6m thì lấy S ≥ 1.0m+Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:- Mố có kích thước nhỏ hơn mố đá xây nên tiết kiệm vật liệu hơn tuynhiên vẫn đảm bảo khả năng ổn định chống lật và chống trượt cho mố dướitác dụng của các lực đẩy ngang.- Tường cánh được cấu tạo ngàm với tường thân nên việc chắn giữ đấtđắp ở trong lòng mố có hiệu quả, ngăn ngừa tốt các hiện tượng lún sụt và tạora độ nén chặt dần dần cho khối đất ở phía sau mố do đó tăng dần độ cứng từđường vào cầu đảm bảo cho xe chạy êm thuận khi ra vào cầu.- Mố được cấu tạo bằng BTCT nên tiết diện mố có khả năng chịu nénvà uốn đồng thời do đó tránh được hiện tượng bị nứt và phá hoại mố.- Nhược điểm của mố chữ U bằng BTCT là cấu tạo và thi công kháphức tạp, đặc biệt là quá trình lắp dựng cốt thép chịu lực.- Mố chữ U BTCT được dùng cho các kết cấu nhịp cầu có tải trọng lớnnhư cầu ô tô và đường sắt với chiều rộng cầu lớn và chiều cao đất đắp H ≤6m.Tên các bộ phận và nhiệm vụ:11Câu 9: Trình bày cấu tạo, cách xác định các kích thước cơ bản, ưunhược điểm và phạm vi áp dụng của mố vùi BTCT. Kể tên các bộphận và nêu nhiệm vụ của từng bộ phận.Trả lời:+Cấu tạo- Mố vùi là loại mố có tường trước nằm sâu trong nền đường đầu cầu- Áp lực đất phía trước mố cân bằng với phía sau mố nên kích thướcgiảm đi do vai trò chắn đất không cao nhưmố chữ U- Chiều cao áp dụng cho mố vùi có thể từ 5-20m- Vật liệu làm mố vùi có thể bằng bê tông, đá xây, bê tong đá hộc, bêtông cốt thép- Mố vùi ảnh hưởng ít đến môi trường nhưng chiếm dụng diện tích mặtbằng lớn.+ Xác định các kích thước:- Tường đỉnh: Có tác dụng chắn đất cho đầu dầm.Chiều dày: d = 40 ÷ 50cm.Chiều cao : htd = hd + hg + hdk + hlpTrong đó:hlp: Chiều cao lớp phủ.hd: Chiều cao dầm.hg: Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấunhịp.hdk: Chiều cao của đá kê gối: hdk ≥ 20cm.- Tường thân:Chiều cao tường thân phụ thuộc vào chiều cao mố :htt = H - (htd + hxm)+ Chiều dày: Tường thân mố được cấu tạo có chiều dày thay đổi theochiều cao, lớn dần về phía dưới với chiều dày chân tường khoảng (0.4 ÷0.5)H. Ngoài ra để tăng độ ổn định chống lật và chống trượt cho mố, ta có thể12bố trí tường thân có chân choãi ra phía sông với độ nghiêng 3:1 ÷ 2:1 để đưađiểm đặt của hợp lực về phía sau móng.- Tường cánh được đổ bêtông thẳng góc và liền khối với tường thân, chiềudày của tường cánh khoảng 40 ÷ 50cm để đảm bảo bố trí các lớp cốt thép chịulực. Trong mố vùi do có phần áp lực đất bị động phía trước mố nên tườngcánh có thể cấu tạo có kích thước nhỏ hơnChiều dài tường cánh được xác định theo công thức:Lc = n.(H − hn − 0,5) + STrong đó:n: Độ dốc của taluy nón mốCó gia cố bằng đá xây hoặc bản bêtông: 1: n = 1: 1Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1.25Phần nón mố ngập nước: 1: n = 1: 1.5H: Chiều cao mố: H ≤ (9 ÷ 20)m.hn: Chiều cao từ mặt bệ móng đến mực nước cao nhất (MNCN).0.5m: Khoảng cách tối thiểu từ điểm giao giữa nón mố với MNCN.S: Chiều dài phần đuôi tường cánh ăn sâu vào nền đường.Nếu H ≤ 6m thì lấy S ≥ 0.65mNếu H >6m thì lấy S ≥ 1.0m+ Ưu, nhược điểm của mố vùi:Mố vùi giảm được khối lượng vật liệu lớn hơn rất nhiều so với mố chữU hoặc mố chữ nhật do phần tường cánh và tường thân được cấu tạo với kíchthước nhỏ hơn.Mố vùi ảnh hưởng rất ít đến môi trường và dòng xe cộ dưới cầu trongcầu vượt đường, nón đất phía trước mố còn cho phép trong tương lai có thể13mở rộng được hoặc dòng chảy dưới cầu bằng cách chọn độ dốc thích hợphoặc xây tường chắn.Mố vùi có cấu tạo và thi công khá phức tạp vì mố được chôn sâu trongđất. Nhưng nếu thân mố nằm trên mặt đất thì việc thi công dễ dàng hơn. Đồngthời mố có phần đất đắp lấn ra sông nên thường chỉ được áp dụng cho cácsông cho phép thu hẹp dòng chảy hoặc dùng trong cầu cạn hoặc cầu vượt.Mố vùi thường được áp dụng trong trường hợp nền được đắp có chiềucao lớn H ≥ 6m. Đồng thời tầng đá gốc nằm ở độ sâu >6m khi đó nếu sử dụngmố chữ U có bệ móng đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên thì sẽ không đảm bảoổn định và nếu sử dụng móng cọc thì không thể đóng hoặc khoan cọc qua tầngđá gốc.+ Phạm vi áp dụngMố vùi thường được áp dụng trong trường hợp nền được đắp có chiềucao lớn H ≥ 6m. Đồng thời tầng đá gốc nằm ở độ sâu >6m khi đó nếu sử dụngmố chữ U có bệ móng đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên thì sẽ không đảm bảoổn định và nếu sử dụng móng cọc thì không thể đóng hoặc khoan cọc qua tầngđá gốc.Câu 10.Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và phạm vi áp dụng củacầu có mố trụ dẻo?Trả lời:+ Đặc điểm cấu tạo:• Cấu tạo mỗi liên gồm 2-4 nhịp• Phân cách các liên bởi trụ nhiệt độ• Chiều dài 1 liên đối với cầu nhỏ, thô sơ 35-50m.Đối với cầu lớn, hiện đại có thể đến hàng trăm mét.• Mỗi liên có thể bố trí trụ neo để giảm nội lực trụ dẻo. Cấu tạo trụ neothường giống trụ dẻo nhưng nối hai trụ lại qua xà mũ để trụ cứng hơn• Tùy theo đặc điểm địa hình và địa chất dòng sông mà bố trí các liênvà vị trí trụ neo cho phù hợp.+ • Nguyên tắc làm việc– Thân trụ, mố có độ cứng nhỏ, kết cấu nhịp được lien kết chốt với mố trụ– Việc liên kết chốt được bố trí để cầu gồm nhiều liên liên tục. Phân chia giữacác liên gọi là trụ nhiệt độ.14– Khi có tải trọng dọc cầu, lực sẽ truyền cho tất cả các trụ mố trên cùng mộtliên, lực trên mỗi trụ, mố tỷ lệ với độ cứng. Trụ cứng nhất gọi là trụ neo.– Chi tiết cho mỗi công trình cần phải được tính toán thiết kế chi tiết cả kếtcấu tổng thể về kết cấu nhịp và mố trụ cầu có xét tới điều kiện địa chất trongcác TTGH khác nhau.+ Phạm vi áp dụng• Đối với các cầu đơn giản– Áp dụng rộng rãi trong các cầu nhỏ, đặc biệt là cầu giao thông nôngthôn– Chiều cao cầu không quá 5m và khẩu độ nhịp bằng bê tông cốt thépthường không quá 15m– Áp dụng cho các cầu vượt đường, cầu cạn, cầu bắc qua dòng nướcnhỏ không có thông thuyền và cây trôi.– Hạn chế đối với các cầu miền núi có cây trôi và đá lăn• Đối với các cầu hiện đại– Xu hướng chung là sử dụng kết cấu liên tục nhiệt– Khuyến khích áp dụng cho tất cả các nhịp cầu hiện đại sử dụng kếtcấunhịp dầm lắp ghép.Câu 11 :Nêu đặc điểm chịu lực và cấu tạo của mố cầu vòm có lực đẩyngang?Đặc điểm chịu lực:-Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng , kết cấu nhịp truyền lực đứng, mômen và lực đẩy ngang khá lớn xuống mố trụ, nếu không có giải pháp đặc biệt(vòm có thánh kéo) thì các lực ngang này sẽ truyền qua mố trụ xuống đất nền-Do chịu lực đẩy ngang lớn, đặc biệt khi vòm có đường tên nhỏ,nên mố trụcầu vòm thường được đúc toàn khối . Hình dạng và các chi tiết cấu tạo phụthuộc nhiều vào kết cấu nhịp và địa chất nên mố cầu vòm ít đựoc thiết kế địnhhình-Các tổ hợp tải trọng tính mố cầu vòm;1;Trên mố có tĩnh tải ,trên nhịp có hoạt tải2; Cũng có tải trọng trên và lực hãm về phía nền đường , ứng lực donhiệt dộ thay đổi với nhiệt độ dương3; Tĩnh tải và hoạt tải trên lăng thể trượt4; Tĩnh tải và ứng lực do nhiệt độ thay đổi với nhiệt độ âm nếu có15( Ngoài yếu tố cơ bản là địa chất ,khi chọn hình dạng và kích thước cơ bảncủa mố tụ cầu vòm cần căn cứ vào tỉ lệ giữa lực thẳng đứng và nằm ngang tácdụng lên mố trụ: tỷ lệ giữa tĩnh tải và hoạt tải :chiều cao của chân vòm trênđỉnh móng ,độ ngàm của móng vào trong đất :trình tự tháo giá vòm (có thểgây ra lực đẩy 1 phía ) và các yêu cầu về kiến trúc .Ảnh hưởng của các yếu tốtrên càng phức tạp trong cầu có các nhịp đường tên vòm khác nhauKhi cộng lực ngang và mô men lấy dấu dương nếu làm quay mố về phía nềnđường và dấu dương nếu về phía nhịp .Ngoài những tổ hợp đã nêu trên ,tuỳthuộc vào quá trình xây dựng có thể đưa ra những tổ hợp khác tính đến điềukiện làm việc đặc biệt của mố )Cấu tạo mố cầu vòm :Trong cầu vòm ,mố cầu không phải là điểm giới hạn của cầu (theo phươngchính diện),bởi vì tiếp giáp cầu với đường có thể còn do các đoạn cầu dẫnkhác nhau vì vậy mố cầu ở đây là điểm cuối của phần vòm. Mố cầu vòmthường có dạng phù hợp với đường cong áp lực sao cho mặt đáy mố vuônggóc với đường cong áp lực-Mố cầu vòm đá :Với nhịp ,nhỏ nhịp trung có tỷ số giữa đường tên còm vànhịp không nhỏ hơn 1/31/5 mố cầu vòm có cấu tạo gần giống mố cầu dầmcó tường cánh hoặc mố vùi(hình vẽ)-Mố cầu vòm bêt tông ,BTCT,Thép-Với chiều cao đất đắp không lớn lắm H giảm chiều dàimố neo bằng cách uosn gãy khúc đoạn dây cáp tạo thành góc dốc hơn trướckhi neo vào mố tại vị trí cáp uốn gãy khúc đặt 1 gối đặc biệt truyền phản lựclên mố-Nếu dây cáp neo trực tiếp vào mố neo thì kích thước mố phải tương đối đồsộ để chống lực nhổ đảm bảo ổn định chống trượt chống lật gây ra do lựcngang-Tuỳ theo chiều dài kết cấu nhịp ,chiều cao mố ,góc ngieng cảu dây neo ,điềukiện địa chất ,có thể có nhiều phương án kết cấu mố neo khác nhauCâu 13: Nêu các tải trọng tác dụng vào mố cầu: trị số, điểm đặt lực vàcác tổ hợp tải trọng tác dụng theo tiêu chuẩn 22TCN272-05?Các tải trọng tác dụng vào mố trụ cầuTải trọng thường xuyên:Tải trọng thường xuyên là tải trọng nằm bất động trên cầu trong một thời giandài, có lẽ trong suốt thời gian phục vụ (kết cấu nhịp, mặt đường, lan can, gờchắn bánh, …).17Bao gồm:DC: Trọng lượng bản thân kết cấu.DD: Tải trọng kéo xuống do masát âm.DW: Tải trọng bản thân lớp phủ và các tiện ích công cộng.EH: Áp lựcngang của đất.EV: Áp lực đất thẳng đứng.ES: Tải trọng đất chất thêm.Tải trọng tức thời:Tải trọng tức thời là tải trọng khai thác tác dụng bất kỳ theo không gian vàthời gian, khác nhau về độ lớn và tính chất, …Tải trọng thiết kế khônggiống bất kỳ loại xe cộ nào trên thực tế, nhưng nó đủ đảm bảo có hiệu ứngphủ toàn bộ các loại xe cộ hiện hành thông thường.Bao gồm:BR: Lực hãm xe.CE: Lực ly tâm.FR: Lực ma sát.LL: Hoạt tải xe.IM: Lựcxung kích xe cộ.LS: Tải trọng chất thêm (áp lực đất do hoạt tải sau mố).PL:Tải trọng bộ hành.EQ: Động đất.CR: Từ biến.SE: Lún.TU: Nhiệt độ đều.TG:Gradient nhiệt độ.SH: Co ngót.CV: Lực va tàu.CT: Lực va xe.WA: Tải trọngnước và áp lực dòng chảy.WL: Gió trên hoạt tải.WS: Gió trên kết cấu..Tải trọng và tổ hợp tải trọng lên mố cầu•Mặt cắt tường đỉnh– Áp lực đất tĩnh EH– Áp lực đất do hoạt tải LS– Trọng lượng bản thântường đỉnh– Hoạt tải trên tườngđỉnh18•Mặt cắt tường thân– Áp lực đất tĩnh EH– Áp lực đất do hoạt tải LS,trọng lượng đất đắp EV– Trọng lượng bản thân cácbộ phận tường mố DC,trọng lượng kết cấu nhịp(DC, DW)– Hoạt tải trên kết cấu nhịp(LL, BR, PL)– Lực ma sát (FR)– Phản lực gối do bản quáđộ (DC, L•Mặt cắt tường cánh– Áp lực đất tĩnh EH19– Trọng lượng đất đắp EV– Trọng lượng bản thân các bộ phận tường mố DC– Hoạt tải trên lăng thể trượt (LSTổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05Tổ hợp tải trọng được tổng hợp theo các TTGH với các hệ số tải trọng tươngứngTTGHCĐ1:DC,DW,DD,EH,EV,ÉS,LL,CE,BR,LSTTGHCĐ2:DC,DU,DD,EH,EV,ES,FRTTGHCĐ3:DC,DV,DD,EH,EV,ES,LL,CE,BR,FRTTGHĐB: DC,DW,DD,EH,EV,ES,LL,CE,BR,FRTTGHSD:”““TTGH MỎI:LL,Câu 14 : Cách xác định lực hãm xe (trị số, điểm đặt lực) theo tiêu chuẩn22TCN272-05?• Lấy bằng 25% của trọng lượng các trục xe tải hay xe hai trục thiết kế chomỗi làn và được đặt trong tất cả các làn thiết kế và coi như đi cùng mộtchiều20•Lực tác dụng theo chiều ngang cầu theo phương dọc cầu cách mặt xechạy 1800mmLực hãm xe được tính với hệ số làn xeCâu 15 :Cách xác định áp lực ngang của đất tĩnh do trọng lượng bảnthân và do hoạt tải tác động lên mố trên cầu đường ôtô theo22TCN272-05?Áp lực ngang của đất tĩnh do trọng lượng bản thânÁp lực ngang của đất đắp tác dụng lên tường mố tính theo công thức:EH = γ .H2 2 .K (KN/m)Trong đó:γ: Trọng lượng riêng của đấtđắp (KN/m3).H: Chiều cao tường chắn (m).K: Hệ số áp lực đất.Tường trọng lực: K = Ko.Tường công xon: K = Ka.Vị trí đặt hợp lực tại 0.4H tính từ đáymóng.Áp lực ngang của đất tĩnh do hoạt tải tác độngKhi hoạt tải đứng sau mố trong phạm vi bằng chiều cao tường chắn, tácdụng của hoạt tải có thể thay bằng lớp đất tương đương có chiều cao heq, trabảng 8.1(3.11.6.2-1).Bảng 8.1: Chiều cao lớp đất tương đươngChiều cao tường H (mm)heq (mm)21≤ 15001700300012006000760≥ 9000610Ghi chú:Đối với các tường chắn có chiều cao trung gian, heq được xác định bằng nộisuy tuyến tính.Các giá trị trong bảng đối với heq được xác định từ tính toán lực ngang đối vớitường do sự phân bố áp lực hoạt tải xe thiết kế. Sự phân bố áp lực là kết quảgiải bàitoán không gian đàn hồi với hệ số Poatxon bằng 0.5.- Áp lực đất ngang do hoạt tải sau mố đượctính theo công thức:LS = K.heq .γ .HTrong đó:+ γ: Trọng lượng riêng của đất đắp (KN/m3)LS+ H: Chiều cao tường chắn (m).+ heq: Chiều cao lớp đất tương đương (m).22+ K: Hệ số áp lực đất.Tường trọng lực: K = Ko.Hình 8.2: Áp lực đất do hoạttải.Tường công xon: K = Ka.Vị trí đặt hợp lực tại 0.5H tính từ đáymóng. c. (Tính hệ số áp lực đất:-Để tính toán áp lực đất chủ động, bị động thì có thể dùng lý thuyết Culông,Rankine hoặc phân tích theo đường cong lôgarit. AASHTO-LRFD tính áp lựcđất theo công thức Culông. –Việc chọn hệ số áp lực đất thích hợp là vấn đềhết sức quan trọng trong tính toán thiết kế mố. Thông thường ta chọn hệ số áplực đất như sau:-Tường trọng lực hoặc tường chống trên nền đá hoặc nền cọc ta dùng hệ số áplực đất tĩnh Ko.-Tường công xon có chiều cao H5m hoặc bất kỳ loại tường nào trên móngnông, dùng hệ số áp lực đất chủ động Ka.Hệ số áp lực đất tĩnh: Ko-Đối với đất được cố kết bình thường hệ số áp lực đất tĩnh được lấy như sau:Ko = 1 – sinϕf23Trong đó:ϕf : Góc ma sát của đất thoát nước.Ko: Hệ số áp lực đất tĩnh.Đối với đất quá cố kết hệ số áp lực đất tĩnh có thể giả thiết thay đổi theo hàmsố của tỷ lệ quá cố kết hay lịch sử ứng suất và có thể lấy bằng:K0 = (1 – sinϕf )(OCR)sinϕfTrong đó:ϕf : Góc ma sát của đất thoát nước.OCR: Tỷ lệ quá cố kết.Các giá trị Ko cho các tỷ lệ quá cố kết khác nhau OCR, tra bảng3.11.5.2-1 trong 22TCN272-05.Phù sa, sét, sét dẻo chảy không nênhạt dễ thoát nước có sẵn.ung làm đất đắp khi mà vật liệuHệ số áp lực đất chủ động: KaSin2 (θ + ϕ′)Sin(ϕ′ + δ )Sin(ϕ′ − β ) 2r=với 1Ka =rSin2θSin(θ – δ )1+Sin(θ + δ ) + Sin(θ + β )24Câu 16 :Trình bày nội dung các trạng thái giới hạn tính toán mố trụcầu theo tiêu chuẩn 22TCN272-05?Trạng thái giới hạn cường độ :là TTGH đảm bảo về cường độ và ổnđịnh của các bộ phận kết cấu khi chịu tác dụng của các tổ hợp tải trọngtheo kinh nghiệm có thể xảy ra trong thời gian sử dụng. Các tải trọng nàycó thể dẫn đến tình trạng nguy hiểm và hư hỏng kết cấu nhưng toàn bộkết cấu vẫn còn.TTGH CĐ I: Là tổ hợp tải trọng cơ bản để tính với tải trọng khai tháckhi trên cầu có xe và không có gió.TTGH CĐ II: Là tổ hợp tải trọng để tính cầu chịu lực gió có vận tốclớn hơn 25m/s. Trên cầu không có xe.TTGH CĐ III: Là tổ hợp để tính với trường hợp xe chạy bình thườngkhi trên cầu có gió với vận tốc dưới 25m/s.Trạng thái giới hạn sử dụng: là TTGH nhằm hạn chế ứng suất, biến dạngvà độ mở rộng vết nứt trong điều kiện sử dụng bình thường. Mục đích củaTTGH này là để đảm bảo thực hiện chức năng của cầu trước tuổi thọ sửdụng.Trạng thái giới hạn mỏi và đứt gãy: là TTGH nhằm hạn chế sự phát triểnvết nứt và tránh hiện tượng đứt gãy do xe tải thiết kế.Trạng thái giới hạn đặc biệt :là TTGH đảm bảo cầu vẫn tồn tại dưới tácdụng của các tải trọng bình thường phát sinh cùng với những tải trọng đặcbiệt như: lực động đất, lực xô va tàu thuyền, tải trọng thi công•Nội lực < Khả năng chịu tải•Chia ra thành các trạng thái giới hạn– Cường độ: Cường độ 1, cường độ 2, cường độ 3– Sử dụng: Nứt, võng25