Câu 26. Nội dung phương pháp tính toán cống tròn cứng: các giả thiết, các bước tính toán.

*Các giả thiết: -Cống tròn BT thuộc loại cống tròn cứng. - Chiều sâu chôn cống có ảnh hưởng nhất định tới tính toán ngoại lực khi tính toán giả thiết đáy ống ngang với đáy sông suối. - Ảnh hưởng của lực dọc trục đối với tính toán bỏ qua ứng suất dọc trục.

*Các bước tính toán: + Xác định chiều dày: - Dựa vào kinh nghiệm và các thiết kế hiện có; giả định chiều dày ống cống là t làm căn cứ tính toán sơ bộ. Khi tính toán ống có chiều cao đắp đất < 6m, chiều dày ống cống có t = 1/12,5D. Khi H>6m thì t = 1/10D , tmin ≥ 8cm; chiều dày lớp bảo vệ ≥ 2cm. +Tính ngoại lực: -Áp lực thẳng đứng của đất đắp: q = γo.H ; - Áp lực thẳng đứng do trọng lượng bản thân cống g1 = γ1.t ; Trong đó :γ- là dung trọng VL làm cống; t - là chiều dày của ống cống. -Áp lực thẳng đứng do xe gây ra theo quy định chiều cao đắp đất ≥ 0,5m do đó lực xung kích: ; Trong đó G:trọng lượng của 1 bánh xe ôtô bánh xích; a- chiều rộng mặt tác dụng áp lực; b- chiều dài mặt tác dụng áp lực; P- áp lực thẳng đứng do tải trọng xe gây ra. +Tính nội lực: -Do ảnh hưởng của ứng suất dọc trục nhỏ nên ta chỉ cần tính toán mômen. Mômen trong ống cống tròn do áp lực đất đắp và tải trọng xe chạy xác định theo công thức: M1 =M2 = M3¬ = 0,137(q+p).R2.(1+µ) ; Trong đó : q- áp lực thẳng đứng đất đắp; P- AL thẳng đứng tải xe chạy; R- là bán kính đổt cống ; µ - là hệ số sức kháng đàn hồi của đất, với cống cứng µ = hệ số áp lực nông của đất. - Tính mômen do trọng lượng bản thân của cống theo công thức Trong đó g1 là trọng lượng bản thân cống; R - là bán kính đốt cống. +Tổ hợp mômen: -Tiến hành tổ hợp mômen do áp lực đất thẳng đứng do hoạt tải thẳng đứng( theo sơ đồ ta tìm được tổ hợp mômen uốn max) hoặc Trong đó: M'- là tổ hợp momen do áp lực đất,hoạt tải bánh xe và trọng lượng bản thân cống; M1' - là mômen do áp lực đất đắp và hoạt tải của tải trọng bánh xe.

+Chọn tiết diện cống và kiểm tra nứt: -Chọn tiết diện ống cống ( tính toán cốt thép cống )

Xđ hệ số Ro :  tra bảng xđ được α, γo  diện tích cốt thép Kiểm tra cường độ: M≤ Rn. bx. (ho -x/2) +Ra.Fa' .( ho - a') với ; Kiểm tra nứt:

Câu 27: Tính toán cống bản: tính toán bản nắp BTCT.

1)Các giả thiết:

-Hai đầu bản nắp liên kết chốt với phần trên của thân cống, phần dưới của thân cống liên kết ngàm với móng.Khi tính toán NL trong bản nắp không xét đến lực ngang của thân cống truyền vào.-Khi tỉ lệ chiều dài trên chiều rộng ≥ có thể tính như hình vẽ trên.Áp lực đất thẳng đứng do tải trọng xe gây ra trên đỉnh cống dựa theo mép vệt bánh xe và phân bố xuống dưới góc 30o.

2)Các bươc tính toán:

a)Tính toán ngoại lực:* Tĩnh tải: -Áp lực thẳng đứng của đất đắp trên bản nắp:

q = γo.H ; -Trọng lượng bản thân của nắp cống: g1 = γ1.h Trong đó : γ1- là dung trọng VL bản nắp; h - chiều dày bản nắp

. *Hoạt tải: -Áp lực thẳng đứng của tải trọng xe chạy, -xđ chiều rộng của tải trọng xe theo CT:+Chiều rộng phân bố tải trọng: a = a1 + 2H.tg30o ;+Chiều dài phân bố tt: b = b1 + 2H.tg30o Trong đó : a1,b¬1 - là kích thước vệt bánh xe theo phương ngang dọc tấm; a,b - kích thước vệt bánh xe theo phương ngang dọc khi đã truyền qua lớp đất đắp trên cống.

+Chiều rộng phân bố áp lực bánh xe kép hoặc xe xích xđ theo CT: a = a1+d +2Htg30o với d- là khoảng cách từ điểm giữa hai bánh xe phía ngoài cùng đến điểm giữa cụm bánh xe. Áp lực thẳng đứng: p = P / ab với P là tải trọng tập trung.

b) Tính toán NL: *Mômen ở giữa nhịp: -M tĩnh tải: Trong đó: l¬p- khẩu độ tính toán của nắp; lo- khẩu độ tính bản nắp; h1 - chiều dày bản nắp; lp=lo+h1¬.

-M do hoạt tải: Trong đó: C- chiều dài mở rộng diện tích áp lực C = a; 1+µ- hệ số xung kích;*Lực cắt ở gối: -Lực cắt do tĩnh tải: với l0 là khẩu độ tĩnh của bản nắp. - Lực cắt do hoạt tải: ; *Thiết kế m/c: & hoặc Trong đó: M - mômen uốn tính toán; Ru - CĐ chịu nén uốn của BT; Ra - CĐ chịu kéo của cốt thép; ho - chiều cao có ích của tấm bản nắp. - KT năng lực chịu tải M≤Ru.bx(ho - x/2) + Ra.Fa'(ho-a') ; -Tính CĐ do tác dụng của ứng suất chính Trong đó: Q- lực cắt do tải trọng tính toán; b- chiều rộng phần tính toán của nắp cống, Z = ho-x/2 là cánh tay đòn của nội ngẫu lực.

Câu 28. ND tính toán thân cống hoặc mố nhẹ.

a)Các giả thiết tính toán: - Tấm bản BT nắp cống và các thanh chống phía dưới đáy cống là các gối đỡ trên và dưới của thân cống và thu nhận áp lực ngang sau thân cống. - Áp lực đáy móng được tính theo cấu kiện khối xây chịu nén lệch tâm.

b)Các bước tính toán:

*Tính toán Ngoại lực và NL:

-Tính toán áp lực đất nằm ngang: eH = γ0.H.µ Trong đó : eH- áp lực nằm ngang trên diện tích đơn vị; H- chiều cao đất đắp và chiều dày lớp đất tính đổi; µ - hệ số tính theo công thức: với φ - là góc nội ma sát của đất. -Áp lực đất do hoạt tải gây ra có thể tính đổi thành chiều dày lớp đất phân bố đều: Trong đó : - trọng lượng xe phân bố trên diện tích b.lo ; b- chiều rộng theo hướng ngang của mố; γo- dung trọng của đất; lo-chiều dài của khối đất phá hoại sau lưng mố, có thể tính theo CT: lo Htg(45 - φ/2) với H là chiều cao thân mố.

-Mômen uốn do áp lực đất nằm ngang gây ra: Mx = RA.x -eA.x2 / 2 - (e¬B - e¬A)¬¬¬.x2 / 6H1. Trong đó : RA- áp lực ngang ở đầu trên của mố, eA &eB - áp lực ngang ở đầu dưới của mố; H- chiều cao thân mố.

-Tính toán áp lực thẳng đứng: +Do tĩnh tải: P = A.γ với A- thể tích và γ - dung trọng VL; +Mômen do tĩnh tải: M=∑Pe Trong đó :∑P- tổng áp lực thẳng đứng ; e- khoảng cách lệch tâm.

* Kiểm tra cường độ:Với các kết cấu BT khối xây và đá xây phải kiểm toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất về CĐ. - Tính CĐ của các cấu kiện chịu nén lệch tâm khi độ lệch tâm nhỏ: Trong đó e- là khoảng cách từ điểm đặt lực pháp tuyến N đến cạnh ngoài của m/c có áp lực nhỏ hơn; So- mômen tĩnh tải của toàn bộ diện tích F đối với cạnh ngoài của m/c có ứng lực nhỏ hơn; eo - Độ lệch tâm của lực pháp tuyến so với trọng tâm m/c; y- khoảng cách từ trọng tâm m/c đến cạnh ngoài của m/c có ứng lực lớn hơn; h- chiều cao của m/c. - Tính CĐ của các cấu kiện chịu nén lệch tâm khi độ lệch tâm lớn. Trong đó Ru= φ.Rnp- cường độ chịu nén khi uốn của BT hay khối xây; Rnp - CĐ chịu nén dọc trục của khối xây; φ - là hệ số.

*KT CĐ đất nền đáy móng ; *KT mặt bằng mố có xét đến tác dụng của móng đàn hồi.