✨Hướng Dẫn Thiết Kế Mố Cầu Bê Tông Cốt Thép Chữ U Theo Tiêu Chuẩn Thiết Kế Cầu Đường Bộ TCVN 11823:2017 (Tái bản)

Ngày 29/12/2017, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Quyết định số 3859/QĐ-BKHCN về việc công bố 12 Tiêu chuẩn Quốc gia thuộc hệ thống bộ Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823:2017. Bộ Tiêu chuẩn này có những điểm mới, cập nhật hơn so với Tiêu chuẩn ngành về thiết kế cầu đường bộ 22TCN 272-05 do Bộ Giao thông vận tải ban hành ngày 20/6/2005. Hơn nữa, thiết kế mố trụ cầu là một trong những công việc quan trọng, đòi hỏi nhiều công sức của người kỹ sư. Do vậy, chúng tôi biên soạn cuốn sách “Hướng dẫn thiết kế mố cầu bêtông cốt thép chữ U theo tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823:2017”. Cuốn sách này được biên soạn làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên học chuyên ngành cầu thuộc khoa Cầu Đường Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội và cũng có thể sử dụng như một tài liệu tham khảo dành cho các kỹ sư cầu đường.

Cuốn sách gồm 6 chương, trình bày tất cả các vấn đề liên quan tới thiết kế mố cầu bêtông cốt thép chữ U, bao gồm: Chương 1 giới thiệu chung về mố cầu thiết kế; Chương 2 trình bày về các tải trọng tác dụng; Chương 3 giới thiệu tổ hợp nội lực và kiểm toán tường đỉnh, tường thân mố; Chương 4 trình bày về tổ hợp nội lực và kiểm toán bệ mố; Chương 5 giới thiệu tổ hợp nội lực và kiểm toán tường cánh mố; Chương 6 trình bày về kiểm toán cọc khoan nhồi.

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu

3

Chương 1: Nguyên lý thiết kế và số liệu thiết kế

1.1. Triết lý thiết kế của TCVN 11823:2017

7

1.2. Trạng thái giới hạn

8

1.3. Tổ hợp và hệ số tải trọng

8

1.4. Các bước cơ bản thiết kế mố cầu

10

1.5. Giới thiệu chung về công trình cầu

11

1.5.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu

11

1.5.2. Giải pháp thiết kế

12

1.6. Nhiệm vụ thiết kế

15

1.7. Số liệu địa chất tại mố

15

1.8. Các kích thước cơ bản

18

1.9. Các mặt cắt cơ bản khi thiết kế mố

23

Chương 2: Tải trọng tác dụng

2.1. Tải trọng tác dụng lên kết cấu phần dưới

24

2.1.1. Tải trọng bản thân mố

24

2.1.2. Áp lực thẳng đứng do tự trọng đất đắp, EV

30

2.1.3. Tải trọng áp lực đất nằm ngang, EH

31

2.1.4. Hoạt tải chất thêm, LS

35

2.1.5. Lực va xe, CT

37

2.1.6. Tải trọng nước, WA

37

2.1.7. Hiệu ứng động đất, EQ

37

2.2. Tải trọng từ kết cấu phần trên truyền xuống

44

2.2.1. Tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và thiết bị phụ trợ phi kết cấu

44

2.2.2. Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt cầu và các tiện ích công cộng, DW

51

2.2.3. Hoạt tải xe

51

2.2.4. Tải trọng bộ hành, PL

55

2.2.5. Lực ly tâm, CE

55

2.2.6. Lực hãm xe, BR

55

2.2.7. Tải trọng gió, WL và WS

56

2.2.8. Nhiệt độ phân bố đều, TU

58

2.2.9. Lực va tầu, CV

60

2.2.10. Lực động đất tác dụng lên kết cấu phần trên

60

Chương 3: Tổ hợp nội lực và kiểm toán tường đỉnh, tường thân mố

3.1. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt đáy tường đỉnh A-A

61

3.2. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt đáy tường thân B-B

62

3.3. Sơ bộ bố trí cốt thép mố

65

3.3.1. Chọn sơ bộ cốt thép chịu mômen uốn tại mặt cắt đáy tường thân B-B

65

3.3.2. Chọn sơ bộ cốt thép tại mặt trước tường thân

65

3.4. Kiểm toán tại mặt cắt đáy tường đỉnh A-A

71

3.4.1. Mômen kháng uốn

71

3.4.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

74

3.4.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

75

3.4.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

76

3.5. Kiểm toán tại mặt cắt đáy tường thân B-B

80

3.5.1. Mômen kháng uốn

80

3.5.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

82

3.5.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

82

3.5.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

83

3.6. Cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ

85

Chương 4: Tổ hợp nội lực và kiểm toán bệ mố

4.1. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt đáy bệ E-E

87

4.2. Nội lực đầu cọc

90

4.3. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt C-C

92

4.4. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt D-D

93

4.5. Kiểm toán tại mặt cắt C-C

94

4.5.1. Mômen kháng uốn

94

4.5.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

96

4.5.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

97

4.5.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

98

4.6. Kiểm toán tại mặt cắt D-D

100

4.6.1. Mômen kháng uốn

100

4.6.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

102

4.6.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

102

4.6.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

103

Chương 5: Tổ hợp nội lực và kiểm toán tường cánh mố

5.1. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt tường cánh F-F, G-G và I-I

106

5.1.1. Tải trọng tường cánh

106

5.1.2. Tải trọng lan can tay vịn

107

5.1.3. Áp lực đất nằm ngang, EH

107

5.1.4. Áp lực ngang do hoạt tải chất thêm, LS

107

5.1.5. Tải trọng động đất tác dụng lên tường cánh, EQ

107

5.1.6. Tải trọng động đất tác dụng lên đất sau mố EAE

107

5.2. Kiểm toán tại mặt cắt F-F

108

5.2.1. Mômen kháng uốn

108

5.2.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

111

5.2.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

111

5.2.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

112

5.3. Kiểm toán tại mặt cắt G-G

114

5.3.1. Mômen kháng uốn

114

5.3.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

116

5.3.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

116

5.3.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

117

5.4. Kiểm toán tại mặt cắt I-I

119

5.4.1. Mômen kháng uốn

119

5.4.2. Giới hạn về lượng cốt thép tối thiểu

121

5.4.3. Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép ở TTGH sử dụng

122

5.4.4. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

123

Chương 6: Kiểm toán cọc khoan nhồi

6.1. Bố trí cốt thép cọc khoan nhồi

125

6.2. Sức chịu tải của cọc

127

6.2.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

127

6.2.2. Sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo đất nền

128

6.2.3. Sức chịu tải của cọc đơn

134

6.2.4. Sức kháng của nhóm cọc khoan

135

6.3. Kiểm tra giới hạn cốt thép

140

6.4. Thép đai xoắn và thép đai

140

6.5. Kiểm toán theo điều kiện sức kháng cắt

141

6.6. Uốn hai chiều

142

Phụ lục

145

Tài liệu tham khảo

150