การออกแบบสะพานพร้อมตัวอย่างรายการคำนวณ (ตอนที่ 2 รายการคำนวณ ต่อDesign Pile) อ่าน 12,073

(ปรับใหม่ที่ลิงค์นี้)

ตัวอย่างเอกสารการออกแบบสะพานพร้อมตัวอย่างรายการคำนวณ

	Traction force ตามข้อแนะนำ AASHTO 5% of lane load บนทุกเลนที่มีอยู่ รวมกับ Concentrate loading moment = 5% [955 x 2 x 8.00 + 18000] 2.2 = 1,173 kg-m แรงตะกุยจะเกิดแรงยันเสาเข็ม พิจารณา
.
		สำหรับ Cap beam แต่ละตัว = 1173 /2 = 586 Kg M = 586 x 3.00 ; (ความยาวเสาเข็ม 3 เมตร) = 1,758 kg-m Moment ที่เสาเข็มแต่ละต้น = 1758/5 = 352 kg-m Check เสาเข็ม แรงกระทำต่อเสาเข็มแต่ละต้น ; V = 132584/5 = 26517 kg M = 35.2 kg.m Po = 0.25 x 175 x 35 x 35 + 19.03 x 1400 = 74,876 kg MRc = 12.8 x 0.35 x 31²= 4,305 kg-m MRs = 19.63 x 1400 x 0.31 = 8,519 kg-m Control ที่ ค่า M_Rน้อยกว่า P + M = 1 Po Mo 26,517 + 352 = 0.445 < 1 OK 72,968 4,305 .

กรณี ออกแบบฐานรากสะพานเป็นฐานแผ่
โดยจากข้อมูลการสำรวจดิน ปรากฏว่าชั้นดินมีค่าการรับน้ำหนักแบกทานได้เพียงพอ

Design ตอม่อ

∑V = 16,573 x 8
= 132,584 kg

                กำหนดเสาตอม่อจำนวน 5 ต้น ขนาดหน้าตัด 0.35x0.35 m 4 - & 25 mm
                              น้ำหนักกระทำบนตอม่อแต่ละต้น P = 132,584/5 = 26,517 kg
                              น้ำหนักบรรทุกปลอดภัยบนตอม่อ

                                 Po      =    0.25 x 175 x 35 x 35 + 19.03 x 1400
                                           =   74,876 kg> 26,517 kg OK
                                 MRc   =   12.8 x 0.35 x 31²=   4,305 kg-m
                                 MRs    = 19.63 x 1400 x 0.31
                                            =   8,519 kg-m

สำหรับ Cap beam แต่ละตัว   =   1173 /2         =     586 Kg
                                 M         =   586 x 3.00    ;      (ความยาวตอม่อ 3 เมตร)
                                             =   1,758 kg-m
Moment ที่ตอม่อแต่ละต้น
                                             =   1758/5         =     352 kg-m
Control ที่ ค่า M_Rน้อยกว่า
                            P + M      =   1
                           Po     Mo
                  26,517 +   352    =   0.445 < 1 OK
                  72,968     4,305

			. Check ตอม่อรับ Lateral Force Wind load (แรงลม) = 200 x 8.00 x 0.70 = 1,120 kg Drift load (แรงปะทะจากแพ,ซุง) = 6,000 kg (คำแนะนำของกรมทางหลวง) รวม Lateral force = 7,120 kg
.
			Check lateral force ที่กระทำต่อตอม่อ = 74,876 *2/8 = 18,719 kg > 7,120 kg OK
	Traction force ตามข้อแนะนำ AASHTO 5% of lane load บนทุกเลนที่มีอยู่ รวมกับ Concentrate loading moment = 5% [955 x 2 x 8.00 + 18000] 2.2 = 1,173 kg-m แรงตะกุยจะเกิดแรงยันตอม่อ พิจารณา
.
		สำหรับ Cap beam แต่ละตัว = 1173 /2 = 586 Kg M = 586 x 3.00 ; (ความยาวตอม่อ 3 m) = 1,758 kg-m Moment ที่ตอม่อแต่ละต้น = 1758/5 = 352 kg-m < 1,758 kg-m OK .

Design ฐานราก

.

.

   น้ำหนักถ่ายจากตอม่อ                                 =    132,584 kg
   สมมุติน้ำหนักฐานราก 10 %                        =    13,258 kg
   รวมน้ำหนัก                                                =    145,842 kg
   หน่วยแรงดันดินที่ปลอดภัย                         =    20,000 kg/m²
   สมมุติขนาดฐานราก                                    =    1.80 x 8.00 m
                                                                     =    14.4 m²
   พื้นที่ฐานรากที่ต้องการ                                =    145,842/20,000
                                                                     =    7.30 m²< 14.40 m²
   หน่วยแรงดันดินขึ้นสุทธิ                              =    145,842/14.40
                                                                     =    10,129 kg/m²

วิเคราะห์ Moment
   พิจารณาด้านที่ขนานด้านยาว
   - โมเมนต์ที่ขอบเสา                                     =    10,129x0.15²/2
                                                                     =    114 kg-m
     และ                                                          =    10,129x1.75²/10
                                                                     =     3,102 kg-m                       Control
พิจารณาด้านที่ขนานด้านสั้น
   - โมเมนต์ที่ขอบเสา                                     =     10,129x0.73²/2
                                                                     =     2,699 kg-m

check ความหนาฐานราก
                                                d                   =     (M/Rb)^0.5d                   =     (3102x100/(12.8x100))^0.5=     15.58 cm
         เลือกใช้ ความหนาฐานราก   0.25 m d =     0.20 m
.

	ก. พิจารณาแรงเฉือน
		- ด้านขนานด้านยาว ตามแนว 1-1 ห่างจากขอบตอม่อ 0.20 m vc = 0.29(175)^0.5= 3.84 kg/cm²หน่วยแรงเฉือนที่เกิดขึ้น = (8x(0.72-0.2)x10129)/(800x20) = 2.63 kg/cm²< 3.84 kg/cm²OK - ด้านขนานด้านสั้น ตามแนว 2-2 ห่างจากขอบตอม่อ 0.20 m หน่วยแรงเฉือนที่เกิดขึ้น = (1.8x0.30x10129)/(180x20) = 1.52 kg/cm²< 3.84 kg/cm²OK - ด้านขนานด้านสั้น ตามแนว b-b ห่างจากขอบตอม่อ 0.20 m หน่วยแรงเฉือนที่เกิดขึ้น = (1.8x0.50x10129)/(180x20) = 2.53 kg/cm²< 3.84 kg/cm²OK .
	ข. พิจารณาแรงเฉือนทะลุที่หน้าตัด
		vc = 0.53(175)^0.5= 7.011 kg/cm^{2 -}ที่ระยะ 0.10 m ตามเส้นขอบเสาตอม่อ 3-4-5-6 หน่วยแรงเฉือนทะลุที่เกิดขึ้น = 10129x ((1.8x1.37)-(0.35+0.20)²)/(4x55x20) = 4.98 kg/cm²< 7.011 kg/cm²OK - ที่ระยะ 0.10 m ตามเส้นขอบเสาตอม่อ 7-8-9-10 น่วยแรงเฉือนทะลุที่เกิดขึ้น = 10129x ((1.8x1.75)-(0.35+0.20)²)/(4x55x20) = 6.55 kg/cm²< 7.011 kg/cm²OK .

ง. ออกแบบเหล็กเสริม

                                                   As                =       M/fsjd
     - เหล็กเสริมที่ขนานด้านสั้น
                                                   As                =       2,699x100/(1400x0.857x20)
                                                                       =       11.25 cm²/1.75m
                              USE

16 mm @ 0.18 cm

     - เหล็กเสริมที่ขนานด้านยาว
                                                    As               =        3,102x100/(1400x0.857x20)
                                                                       = 12.95 cm²/1.8 m
                              USE 16 mm @ 0.15 cm
.