Câu 29. ND phương pháp KT mặt bằng của mố nhẹ:

a)Các giả thiết cơ bản: -Thân mố tựa trên bản nắp và các thanh chống và được tính toán như một kết cấu cứng có 4 khớp. - Mố nhẹ còn phải tính toán như dầm trên nền đàn hồi, với giả thiết là trọng lượng bản thân của mố không gây uốn. - Do biến dạng của mố rất nhỏ và để xét đến tính dẻo của đất nên áp lực của nền móng được xem là phân bố đều.

b) Các bước tính toán:

*Tính tiết diện mố: -Tính diện tích mặt cắt thân mố; - Tính vị trí trục trung hoà và mô men quán tính của tiết diện.

*Tính giá trị của hệ số đàn hồi và đk của dầm trên nền đàn hồi: - Tính hệ số đàn hồi: Trong đó : K- hệ số nền của nền đàn hồi; b- chiều rộng mố; E-môđun đàn hồi của VL mố; I1 - mômen quán tính của mỗi centimet chiều rộng của mố. - Tính toán đk của dầm trên nền đàn hồi: Khi chiều dài của dầm L trong phạm vi thì tính như dầm ngắn trên nền đàn hồi.

*Tính ngoại lực: - Tính tĩnh tải: g = ∑g / B Trong đó : g- trọng lượng của 1m dài mố; B- chiều rộng mố; ∑g =g1 + g2 + g3 là tổng trọng lượng ( với g1- trọng lượng của cấu tạo phần trên; g2 - trọng lượng của đất đắp; g3- trọng lượng thanh chống); - Tính toán hoạt tải: trọng lượng tăng thêm trên chiều dài của đơn vị mố.

*Tính Nội lực: -Mômen uốn của dầm dưới tác dụng của tải trọng phân bố đều bộ phận:

Trong đó :

với B,C,D -là giá trị các hàm số hypebônvà hàm số lượng giác, tra bảng. Các trị số bên phái của B,C,D liên quan đến kích thước vị trí tải trọng trên dầm:

*Kiểm tra ứng suất tiết diện thân mố: Trong đó: ML/2 - là tổng mômen do hoạt tải và tĩnh tải; Y1,Y2 - khoảng cách từ trục trung hoà của tiết diện thân mố đến đỉnh mố và đến đáy móng; n- tỉ số môđun đàn hồi của VL đỉnh mố; I1- mômen quán tính của mỗi tiết diện thân mố; [σa ] - ứng suất nén cho phép của VL mũ mố; [σku ] - ứng suất kéo cho phép của VL đáy móng mố;

-Tính toán áp lực bình quân của đáy móng: σ =P / A ≤ [σa ] Trong đó: P-tổng tĩnh tải hoặc hoạt tải, A-Diện tích đáy móng; [σa ]- ứng suất nén cho phép của đất đáy móng;

Tíng toán ứng suất max của đáy móng: σmax = σa tĩnh + σhoạt max < [σa ] & σhoạt max =-KYAx -1/α . K.φo¬.Bx - PxAx-a + Px

Câu 30.Nội dung các bước tính toán vành mũ:

a)Xác định kích thước hình học:

Tính chiều dày vòm: -Vòm đá: ; ; Vòm gạch: Trong đó" t- là chiều dày vòm hình cung tròn tiết diện không đổi; Lo-khẩu độ tính của vòm khung tròn; Ro -là bán kính vòm; m- hệ số, thường bằng 4,5÷6; k- hệ số tải trọng ; Tính khẩu độ : L = Lo+ t.sinφo Trong đó: φo- góc giao giữa đường nối chân vòm đến tâm vòm với đường thẳng đứng. Mũi tên vòm tính toán: Trong đó: f- mũi tên vòm tính toán; fo- mũi tên tĩnh. - Bán kính tính toán: và f = Ro(1-cosφo)

b)Tính toán tải trọng bên ngoài: - Áp lực thẳng đưng do tĩnh tải: Áp lực đất đắp trên vòm tính theo trọng lượng cột đất : q = γ1.H ; Ngoài ra còn có thể tính theo CT: q = γ1.D.CH; Hiệu số cường độ của đất đắp ở chân vòm và đỉnh vòm: ;

-Cường độ áp lực đất nằm ngang do đất đắp sinh ra tại đỉnh vòm: eq = γ1Htg2(450 - φo/2) ; Do khẩu độ của cống vòm đều dưới 5m, ảnh hưởng của chiều cao vòm không lớn, cho nên áp lực đất nằm ngang đều có thể tính toán theo sơ đồ hcn. - Áp lực thẳng đứng do hoạt tải : Áp lực đất thẳng đứng do tải trọng xe chạy trên đỉnh cống gây ra dựa theo mép vệt bánh xe phân bố xuống dưới theo 1 góc 30o. Đối với tải trọng máy kéo bánh xích có thể tính theo công thức sau:p = α.q Trong đó : α - là hệ số hiệu chỉnh ứng suất phụ gia trong đất có liên quan với hình dạng của mặt dưới móng ; q - tải trọng hình băng phân bố đều. - Áp lực ngang của hoạt tải: ep = µ.P trong đó µ = tg2(450 - φo/2) ; P- cường độ áp lực thẳng đứng do hoạt tải thẳng đứng gây ra ở độ sâu H.

c)Tính toán Nội lực: *Toạ độ tâm đàn hồi có thể tra bảng căn cứ vao f/L; *Chuyển vị: ; ; Trong đó: Ko đến K3 có thể tra bảng. * Chuyển vị của các hình thức tải trọng: -Dưới tác dụng của tải trọng phân bố thẳng đứng trên toàn khẩu độ & Trong đó: a và b được tính theo từng trường hợp tác dụng của tải trọng. * Các lực chưa biết ở tâm đàn hồi: M0 = -∆1p / δ11 ; H0 = -∆2p / δ22 ; V0 = -∆3p / δ33 * Nội lực do tải trọng bên ngoài gây ra trong kết cấu cơ bản: - Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng phân bố đều trên toàn khẩu độ: Pp = α.R.q1 ; Mp = - β. R2. q1 Trong đó α và β được tính theo từng trường hợp tác dụng của tải trọng gây ra trong kết cấu cơ bản. * Tính toán NL của m/c đỉnh vòm, chân vòm: - Dưới tác dụng của tĩnh tải, hoạt tải và lực nằm ngang bên trái. * Tổ hợp NL: -TH NL do tĩnh tải: Momen uốn: Mtổng = Mq1 + Mq2 + Mq3 + Mq4 ; Lực ngang: Htổng = Hq1 + Hq2 + Hq3 + Hq4 ; Lực thẳng đứng: Vtổng = Vq1 + Vq2 + Vq3 + Vq4 ; lực dọc trục : Ntổng = Htổngcosφ0 +Vtổng.sinφ0(chân vòm) và Ntổng = Htổng (đỉnh vòm). - Tổ hợp NL do hoạt tải: +Tổ hopw 1: tải trọng phân bố đều trên toàn vòm cộng lực nằm ngang 2 bên; TH2: .... cộng lực nàm ngang phía trái; TH3: tải trọng phân bố đều phía trái cộng lực nằm nagng phía trái.

d) Kiểm tra ứng suất và độ lệch tâm: *ứng suất nén:

e) Kiểm tra độ ổn định:

Câu 31: Nội dung các bước tính toán thân và bệ cống vòm:

a)tính toán thân cống: Việc KT ứng suất của tường thân cống phải xét đến 3 TH tải trọng sau: -Tĩnh tải; - tĩnh tải cộng hoạt tải toàn vòm và lực đẩy ngang 1 bên; - Tĩnh tải cộng hoạt tải nửa vòm và lực đẩy ngang 1 bên. Kiểm tra ư/s của thân cống: +Ư/s nén: ; +Ư/s kéo uốn: ; + Độ lệch tâm: ; Kiểm tra lực cắt: ;

b)Kiểm tra ứng suất đáy móng: Khi xảy ra ư/s đáy móng phải xét đến 2 tổ hợp tải trọng sau: -Tĩnh tải: - Tĩnh tải cộng hoạt tải toàn vòm và ư/s đẩy ngang 1 bên.

Kiểm tra ư/s đáy móng: ; Kt độ lệch tâm đáy móng:

c)KT độ ổn định lật trượt của đáy móng: *Tính toán ổn định chống lật: Ko = ∑MX / ∑MY ≥ [Ko]. ; Trong đó K0- hệ số ổn định chống lật tính toán; ∑MX - mô men chống lật;∑MY -Momen lật; [Ko]. - hệ số ổn định chống lật và trượt yêu cầu; * Tính toán ổn định chống trượt: Trong đó Kc - hệ số ổn định chống trượt tính toán; ∑P - Ngoại lực thẳng đứng tác dụng lên móng; f- hệ số ma sát giữa đáy móng và đất nền.

Câu 23: Bố trí cửa cống: các hình thức câú tạo của cống và điều kiện áp dụng thích hợp:

Có tác dụng nối tiếp nền đường và miệng cống, điều tiết trạng thái dòng chảy bảo đảm dòng chảy thông suốt, tránh xói mòn lòng sông suối hạ lưu , tránh xói móng cửa cống, bảo đảm cho cống làm việc an toàn.

*Các hình thức cấu tạo của cống:

+Tường cánh kiểu chữ bát: Tại cửa cống bố trí tường cánh chéo và dốc nhìn trên mặt bằng có hình chiếc bát. Để rút ngắn chiều dài và dễ thi công, đầu mút của tường cánh thường xây thẳng đứng

Do khối lượng công trình ít, dễ thi công nên đây là kiểu cống thường dùng nhất. Góc chéo thường lấy bằng 13o đối với cửa vào va 10o đối với cửa ra.( hợp lí nhất về mặt thuỷ lực. Tuy nhiên trong thực tế thường lấy góc chéo 300. Nếu góc chéo lớn quá thường phát sinh xoáy nước gần tường nên cánh dễ gây xói.

+Cửa cống tường cánh kiểu thẳng góc: Khi khẩu độ ống và chiều rộng khe suối bằng nhau thì không cần tập trung hoặc phân tán dòng chảy, nên ta làm cửa cống có tường thẳng góc.

Loại này kinh tế vì tường cánh ngắn, khối lượng xây ít , với các cửa vào cống nông ( vùng núi) cần bố trí dốc nước cũng nên sử dụng loại cửa cống này.

+ Cửa cống có tường đầu: Thích hợp với các mương máng nhân tạo hoặc cac khe suối mà lòng suối là đá không bị xói mòn. Trên các mương máng nhân tạo nối tường đầu với đoạn dốc khi cần thiết lát đá.

+Cửa cống có tường đầu kết hợp với góc ¼ nón: Thích hợp với sông rộng và nông , khẩu độ cống thu hẹp nhiều. tuy nhiên khối lượng xây lát góc ¼ nón nên thường không kinh tế bằng cửa cống xây chữ bát.

+ Cửa cống kiểu vát đầu:

Thường dùng với cống tròn BTCT , do phải dùng các đốt cống đặc biệt của cống nên chỉ thích hợp

khi sử dụng nhiều cửa cống loại này để có thể sử dụng các đoạn ống

đúc sẵn. Loại này tiết kiệm từ 45-85% VL so với kiểu chữ bát nhưng khả năng thoát nước kém hơn 8-10%

+Cửa cống có tường cong: Có tường cánh 2 bên song song, chiều cao không đổi, đầu cuối của tường cánh hơi uốn cong về hai bên. Loại này có tác dụng kéo lùi mực nước dâng từ móng cống đến vị trí bắt đầu đoạn cong của tường cánh nên có thể giảm thấp chiều cao tính toán của cống chảy không áp hoặc tăng mực nước tính toán trong cống dẫn đến tăng khả năng thoát nước của cống. Có nhược điểm là thi công phức tạp.

+Cửa cống kiểu đường nước chảy: Loại cửa cống này có miệng cống nâng cao hình thành máng đường nước chảy trong cống. Khi dùng trạng thái chảy đều không áp dẫn đến tăng chiều sâu MNTC của ống  có thể nâng cao khả năng thoát nước có hiệu quả. Khi chính cửa vào của cống làm hướng nước chảy 1 góc nhọn hoặc toàn bộ cống ngập nước tạo thành khoảng trống chân không ở đỉnh cống không những sinh ra lực hút khá lớn ảnh hưởng đến độ bền làm giảm lưu lượng thoát nước.

+Cửa cống chéo: Làm theo các hình thức khác, đảm bảo mĩ quan, thích hợp đk dòng chảy. Cửa cống này được sử dụng nhiều nhất tuy hơi tốn công XD.