Đề tài Thiết kế trung tâm giám định hàng hóa thành phố Hồ Chí Minh

ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM KHOA KYÕ THUAÄT COÂNG TRÌNH -----¬----- PHAÀN III PHAÀN NEÀN MOÙNG ( 50%) ÑEÀ TAØI : THIEÁT KEÁ TRUNG TAÂM GIAÙM ÑÒNH HAØNG HOÙA TP. HCM GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN : Th.S NGUYEÃN VAÊN GIANG SINH VIEÂN THÖÏC HIEÄN : TRIEÄU HOAØNG PHÖÔNG LÔÙP : 05XD21 CHÖÔNG 1. SOÁ LIEÄU ÑÒA CHAÁT VAØ PHÖÔNG AÙN MOÙNG Hình 1.1 - Mặt bằng moùng Hình 1.2 - Maët caét ñòa chaát 1.1. Keát quaû soá lieäu ñòa chaát Caên cöù keát quaû khoan khaûo saùt taïi caùc hoá khoan, ñòa taàng taïi vò trí xaây döïng coâng trình bao goàm caùc lôùp nhö sau: Lôùp 1: Seùt pha deûo cöùng, beà daøy 5.7m. Lôùp 1 laø seùt pha deûo cöùng coù khaû naêng chòu taûi lôùn, tính naêng xaây döïng toát; tuy nhieân, vôùi coâng trình cao taàng thì chieàu daøy lôùp ñaát khaù moûng khoâng thích hôïp laøm neàn moùng. Caùc chæ tieâu cô lyù: Ñoä aåm töï nhieân W : 33.25% Dung troïng töï nhieân : 2.6 G/cm³ Dung troïng khoâ : 2.15 G/cm³ Dung troïng ñaåy noåi : 1.15 G/cm³ Khoái löôïng rieâng : 2.62 G/cm³ Ñoä baõo hoøa G : 90.37% Giôùi haïn chaûyWL : 24% Giôùi haïn deûo WP : 11.5% Ñoä seät B : 0.28 Moâ ñun ñaøn hoài : 220 kG/cm² Löïc keát dính c : 0.12 kG/cm² Goùc noäi ma saùt : 24 Keát quaû thí nghieäm SPT : 20 buùa/30cm Lôùp 2: Seùt pha, beà daøy 4.8m. Lôùp 2 laø seùt pha deûo meàm coù khaû naêng chòu taûi yeáu, tính naêng xaây döïng yeáu, bieán daïng luùn lôùn. Do ñoù khoâng theå laøm neàn cho coâng trình ñöôïc. Caùc chæ tieâu cô lyù: Ñoä aåm töï nhieân W : 28.12% Dung troïng töï nhieân : 2.68 G/cm³ Dung troïng khoâ : 1.85 G/cm³ Dung troïng ñaåy noåi : 0.884 G/cm³ Khoái löôïng rieâng : 2.64 G/cm³ Ñoä baõo hoøa G : 87.45% Giôùi haïn chaûyWL : 36% Giôùi haïn deûo WP : 22% Ñoä seät B : 0.657 Moâ ñun ñaøn hoài :100 kG/cm² Löïc keát dính c : 0.10 kG/cm² Goùc noäi ma saùt : 16 Keát quaû thí nghieäm SPT : 10 buùa/30cm Lôùp 3: Caùt pha, beà daøy 8m. Lôùp 3 laø caùt pha deûo coù khaû naêng chòu taûi trung bình, tính naêng xaây döïng trung bình, bieán daïng luùn trung bình, chieàu daøy lôùp ñaát khaù lôùn (8m). Caùc chæ tieâu cô lyù: Ñoä aåm töï nhieân W : 24.89% Dung troïng töï nhieân : 2.65 G/cm³ Dung troïng khoâ : 1.92 G/cm³ Dung troïng ñaåy noåi : 0.996 G/cm³ Khoái löôïng rieâng : 2.61 G/cm³ Ñoä baõo hoøa G : 91.25% Giôùi haïn chaûyWL : 24% Giôùi haïn deûo WP : 18% Ñoä seät B : 0.333 Moâ ñun ñaøn hoài : 100 kG/cm² Löïc keát dính c : 0.25 kG/cm² Goùc noäi ma saùt : 18 Keát quaû thí nghieäm SPT : 17 buùa/30cm Lôùp 4: Caùt chaët, beà daøy 10.4m. Lôùp 4 laø lôùp caùt chaët coù khaû naêng chòu taûi toát, tính naêng xaây döïng toát, bieán daïng luùn trung bình, chieàu daøy lôùn (10,4m). Caùc chæ tieâu cô lyù: Ñoä aåm töï nhieân W : 19.52% Dung troïng töï nhieân : 2.65 G/cm³ Dung troïng khoâ : 1.9 G/cm³ Dung troïng ñaåy noåi : 0.939 G/cm³ Khoái löôïng rieâng : 2.66 G/cm³ Ñoä baõo hoøa G : 86.21% Giôùi haïn chaûyWL : -% Giôùi haïn deûo WP : -% Ñoä seät B : 0 Moâ ñun ñaøn hoài :140 kG/cm² Löïc keát dính c : 0.1 kG/cm² Goùc noäi ma saùt : 28 Keát quaû thí nghieäm SPT : 32 buùa/30cm 5. Lôùp 5: Caùt haït nhoû vaø trung, beà daøy 8,6m. Lôùp 5 laø lôùp caùt vöøa vaø haït trung chaët vöøa coù khaû naêng chòu taûi khaù lôùn, tính naêng xaây döïng toát, bieán daïng luùn nhoû, chieàu daøy khaù lôùn (8,6m). Caùc chæ tieâu cô lyù: Ñoä aåm töï nhieân W : 16.91% Dung troïng töï nhieân : 2.65 G/cm³ Dung troïng khoâ : 1.92 G/cm³ Dung troïng ñaåy noåi : 1.013 G/cm³ Khoái löôïng rieâng : 2.66 G/cm³ Ñoä baõo hoøa G : 85.32% Giôùi haïn chaûyWL : -% Giôùi haïn deûo WP : -% Ñoä seät B : 0 Moâ ñun ñaøn hoài : 310 kG/cm² Löïc keát dính c : 0.1 kG/cm² Goùc noäi ma saùt : 33 Keát quaû thí nghieäm SPT : 47 buùa/30cm 6. Lôùp 6: Caùt thoâ laãn cuoäi soûi, beà daøy 21.5m. Lôùp 6 laø lôùp caùt thoâ laãn cuoäi soûi chaët, coù khaû naêng chòu taûi lôùn, tính naêng xaây döïng toát, bieán daïng luùn nhoû, chieàu daøy lôùp ñaát lôùn (21,5m) vaø chöa keát thuùc trong phaïm vi loã khoan 60m. Do ñoù ñaùng tin caäy laøm neàn cho caùc coâng trình cao taàng. Caùc chæ tieâu cô lyù: Ñoä aåm töï nhieân W : 13.59% Dung troïng töï nhieân : 2.64 G/cm³ Dung troïng khoâ : 2.01 G/cm³ Dung troïng ñaåy noåi : 1.076 G/cm³ Khoái löôïng rieâng : 2.67 G/cm³ Ñoä baõo hoøa G : 89.56% Giôùi haïn chaûyWL : -% Giôùi haïn deûo WP : -% Ñoä seät B : 0 Moâ ñun ñaøn hoài : 400 kG/cm² Löïc keát dính c : 0.2 kG/cm² Goùc noäi ma saùt : 35 Keát quaû thí nghieäm SPT : 65 buùa/30cm 1.2. Löïa choïn giaûi phaùp neàn moùng - Thieát keá nhaø cao taàng, khoâng chæ vieäc löïa choïn keát caáu chòu löïc chính beân treân, laø quan troïng, maø caùc giaûi phaùp veà neàn moùng beân döôùi cuõng ñöôïc quan taâm khoâng keùm. Söï löïa choïn loaïi moùng coù yù nghóa quyeát ñònh ñoái vôùi toaøn boä coâng trình vaø phaûi xeùt ñeán nhieàu nhaân toá nhö: ñieàu kieän ñòa chaát neàn, tính khaû thi veà maët kyõ thuaät, veà maët an toaøn, veà toác ñoä thi coâng nhanh, veà moâi tröôøng, kinh teá vaø xaõ hoäi… - Do ñaëc ñieåm nhaø cao taàng laø cao, do ñoù taûi troïng lôùn vaø taäp trung, maët khaùc troïng taâm coâng trình caùch maët ñaát töï nhieân khaù lôùn neân raát nhaïy caûm ñoái vôùi nghieâng leäch, khi chòu taûi troïng ngang seõ taïo ra moment gaây laät coâng trình cöïc lôùn. Vì vaäy choïn giaûi phaùp moùng saâu, cuï theå laø moùng coïc cho nhaø cao taàng laø raát hôïp lyù. ÔÛ ñaây coù ba phöông aùn moùng saâu, cuï theå laø phöông aùn moùng saâu phuø hôïp vôùi caùc coâng trình cao taàng: moùng coïc eùp, moùng coïc barrette vaø moùng coïc khoan nhoài. Moùng coïc eùp - Coïc coù giaù thaønh reû, dễ kieåm tra chaát löôïng cuûa töøng ñoaïn coïc ñöôïc thöû döôùi löïc eùp. Xaùc ñònh ñöôïc söùc chòu taûi cuûa coïc eùp qua löïc eùp cuoái cuøng . - Nhöôïc ñieåm cuûa coïc eùp kích thöôùc vaø söùc chòu taûi cuûa coïc bò haïn cheá do tieát dieän coïc, chieàu daøi coïc khoâng coù khaû naêng môû roäng vaø phaùt trieån tôùi ñoä saâu caàn thieát keá vì theá maø caàn phaûi noái caùc ñoaïn coïc vôùi nhau seõ laøm giaûm söùc chòu taûi cuûa coïc, thieát bò thi coâng coïc bò haïn cheá so vôùi caùc coâng ngheä khaùc, thôøi gian thi coâng keùo daøi … Moùng coïc barette Treân theá giôùi, coïc barette ñaõ ñöôïc söû duïng phoå bieán khi xaây döïng caùc nhaø cao taàng, ñaëc bieät coâng trình coù söû duïng taàng haàm vaø töôøng vaây. ÔÛ Vieät Nam, trong nhöõng naêm gaàn ñaây, moät soá coâng trình cuõng ñaõ söû duïng coïc barette cho giaûi phaùp neàn moùng - Tuy nhieân giaù thaønh cho moùng coïc barette coøn khaù cao, thieáu thieát bò thi coâng vaø trình ñoä thi coâng cuõng phuï thuoäc vaøo caùc chuyeân gia nöôùc ngoaøi. Nöôùc ta chöa coù ñôn vò thi coâng naøo coù theå thi coâng coïc barette hoaøn toaøn ñoäc laäp vì vaäy tính phoå bieán cuûa caùc loaïi coïc naøy ôû nöôùc ta laø chöa cao. Vì caùc lyù do treân neân ta khoâng choïn phöông aùn naøy cho moùng cuûa coâng trình. 1.2.3. Moùng coïc khoan nhoài Loaïi coïc naøy coù nhöõng öu ñieåm sau ñaây: Söùc chòu taûi cuûa moãi coïc ñôn lôùn, coù theå ñaït haøng nghìn taán khi choân ôû ñoä saâu lôùn. Coïc khoan nhoài coù theå xuyeân qua caùc taàng ñaát cöùng ôû ñoä saâu lôùn. Soá löôïng coïc cho moãi moùng ít, phuø hôïp cho maët baèng coù dieän tích nhoû. Khoâng gaây tieáng oàn ñaùng keå nhö khi thi coâng coïc. Phöông phaùp thi coâng coïc laø khoan neân khoâng gaây chaán ñoäng cho caùc coâng trình laân caän. Beân caïnh ñoù, coïc khoan nhoài coù nhöõng nhöôïc ñieåm ñaùng keå ñeán nhö sau: - Giaù thaønh cao do kyõ thuaät thi coâng phöùc taïp. Khi thi coâng coïc dễ bò saäp thaønh hoá khoan. Coâng ngheä thi coâng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao, caùc chuyeân gia coù kinh nghieäm. Ma saùt beân thaân coïc coù phaàn giaûm ñi ñaùng keå so vôùi coïc eùp do coâng ngheä taïo loã. Chaát löôïng coïc beâ toâng khoâng cao, do khoâng kieåm soaùt ñöôïc trong quaù trình thi coâng nhö ñoå beâ toâng khoâng coù ñaàm ñöôïc. Keát luaän: - Löïa choïn giaûi phaùp coïc ñuùc saün hay coïc khoan nhoài cho coâng trình caàn döïa treân vieäc so saùnh caùc chæ tieâu kinh teá, kyõ thuaät thöïc teá cuûa caùc phöông phaùp. Tuy nhieân, trong khuoân phoå ñoà aùn toát nghieäp, döïa vaøo taûi troïng taùc duïng leân coâng trình, döïa vaøo ñieàu kieän ñòa chaát coâng trình, ta choïn caû hai phöông aùn coïc eùp vaø coïc khoan nhoài laø phöông aùn toái öu ñeå thieát keá neàn moùng cho coâng trình. CHÖÔNG 2. PHÖÔNG AÙN MOÙNG COÏC EÙP 2.1. Noäi löïc moùng TẦNG ĐIỂM Load N (daN) Q (daN) M (daN.m) TRỆT 1 COMB1 1267.7 232424 1500.98 TRỆT 1 COMB2 -6673 149295 -16930 TRỆT 1 COMB3 7957.8 204811 18637.7 TRỆT 1 COMB4 -3944 209641 -10931 TRỆT 1 COMB5 6184.9 248075 13693 TRỆT 2 COMB1 51.22 304000 164.58 TRỆT 2 COMB2 -9786 211271 -24233 TRỆT 2 COMB3 9831.5 209975 24454.1 TRỆT 2 COMB4 -6746 297444 -16702 TRỆT 2 COMB5 6834.6 296547 17004.8 TRỆT 3 COMB1 -312.2 330895 -246.8 TRỆT 3 COMB2 -11593 226641 -30121 TRỆT 3 COMB3 11201 231944 29886.4 TRỆT 3 COMB4 -8189 321448 -21000 TRỆT 3 COMB5 7590.9 325119 20544 TRỆT 4 COMB1 -1007 228499 -1056 TRỆT 4 COMB2 -9050 203466 -22968 TRỆT 4 COMB3 8111.5 143944 21928.4 TRỆT 4 COMB4 -6806 245555 -16483 TRỆT 4 COMB5 5075.2 204347 14599.7 Baûng 2.1 - Giaù trò noäi löïc moùng. Cột Trường hợp tải Tổ hợp Ntt Mtt Qtt (daN) (daN.m) (daN) C1 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB5 248075 13693 6184.9 (Mmax,Ntu,Qtu) COMB3 204811 18638 7957.8 Ntu ,Mmin ,Qtu COMB5 248075 13693 6184.9 C2 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB1 304000 164.58 51.22 (Mmax,Ntu,Qtu) COMB3 209975 24454 9831.5 Ntu ,Mmin ,Qtu COMB1 304000 164.58 51.22 C3 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB1 330895 -246.8 -312.2 (Mmax,Ntu,Qtu) COMB3 231944 29886 11201 Ntu ,Mmin ,Qtu COMB1 330895 -246.8 -312.2 C4 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB4 245555 -16483 -6806 (Mmax,Ntu,Qtu) COMB2 203466 -22968 -9050 Ntu ,Mmin ,Qtu COMB4 245555 -16483 -6806 Baûng 2.2 - Thoáng keâ caëp noäi löïc truïc C (Ñôn vò daN-m) Trong đó : n: hệ số vượt tải, lấy n = 1.15. Notc = Cột Trường hợp tải Tổ hợp Ntc Mtc Qtc (daN) (daN.m) (daN) C1 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB5 215717 11907 5378.1 C2 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB1 264348 143.11 44.539 C3 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB1 287735 -214.6 -271.5 C4 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB4 213526 -14333 -5918 Baûng 2.3 - Toå hôïp taûi lôùn nhaát Caùc caëp taûi troïng: (Mmax,Ntu,Qtu) => moùng chòu taûi leäch taâm lôùn (Mmin,Ntu,Qtu) => moùng chòu taûi leäch taâm lôùn (ngöôïc daáu vôùi caëp 1) (Nmax,Mtu,Qtu) => moùng chòu neùn lôùn nhaát - Moùng laøm vieäc chòu neùn laø chuû yeáu vì vaäy ta tính vôùi caëp (Nmax,Mtu,Qtu) roài kieåm tra vôùi hai caëp coøn laïi. 2.2. Tính moùng M1 (coät C-1) 2.2.1. Noäi löïc vaø sô boä coïc a. Noäi löïc - Giaù trò tính toaùn Ntt 248075 (daN) Mtt 13693 (daN.m) Qtt 6184.87 (daN) Baûng 2.4 - Giaù trò noäi löïc tính toaùn - Giaù trò tính tieâu chuaån: Ntc 215717.3 (daN) Mtc 11906.96 (daN.m) Qtc 5378.148 (daN) Baûng 2.5 - Giaù trò noäi löïc tieâu chuaån b. Choïn chieàu saâu choân moùng - Choïn chieàu saâu choân moùng thoûa ñieàu kieän laøm vieäc cuûa moùng coïc ñaøi thaáp (nghóa laø thoûa ñieàu kieän caân baèng taûi ngang vaø aùp löïc bò ñoäng) Giaû söû moùng ñöôïc choân trong lôùp ñaát thöù 1 - Giaû söû choïn beà roäng ñaøi moùng Bñ = 2m. - Kieåm tra ñieàu kieän moùng laøm vieäc laø moùng coïc ñaøi thaáp aùp duïng theo coâng thöùc nhö sau: hmin = tg(450-j /2)x 1m (2.1) - Ñeå ñaàu coïc khoâng dòch chuyeån vaø coät khoâng bò uoán ta phaûi ñaët coïc ôû ñoä saâu sao cho ñuû ngaøm vaøo ñaát : hm > 0.7x hmin = 1.x 0.7 = 0.7 m (2.2) Vaäy choïn hm = 1.5m c. Choïn caùc thoâng soá veà coïc - Choïn chieàu saâu ñaët muõi coïc: Muõi coïc ôû ñoä saâu 21.5m thuoäc lôùp ñaát 4 - Coù caùc chæ soá: B = 0.22, C = 0. 35d daN/cm2 , E1-2s = 140 daN/cm2 => Ñaây laø lôùp ñaát coù khaû naêng chòu taûi vaø ta choïn muõi coïc ñaët vaøo lôùp ñaát naøy laø 1.5m. à Chieàu daøi coïc Lc = Lngaøm + LXuyeân + Lcaém = 0.7+18.5+1.5 = 20.7m - Choïn Lc = 21m chia laøm 2 ñoaïn, ñoaïn 1 daøi 10m ñoaïn coøn laïi 11m - Choïn kích (bh) cuûa coïc - Ñeå ñaûm baûo coïc laøm vieäc chòu neùn vaø khoâng bò uoán doïc ta coù , vôùi (2.3) Töø (2.3) => - Choïn coïc tieát dieän vuoâng (35´35) cm Dieän tích maët caét ngang cuûa coïc Fc = d2 = 352 = 1225cm2 Vaät lieäu - Beâ toâng ñuùc coïc Maùc 350 coù : + Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng : Rn = 155 daN/m2 + Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa beâ toâng : Rk = 11 daN/cm2 - Caên cöù vaøo haøm löôïng coát theùp hôïp lyù , choïn = 1% 11.025cm2 (2.4) - Coát theùp doïc ñöôïc choïn duøng trong coïc: 4f 20 ( Fa = 12.56 cm2) - Coát ñai f6 ( fñai = 0.283 cm2 ) - Theùp CII coù + Cöôøng ñoä chòu neùn, chòu keùo tính toùan + Ra = 2600 daN/cm2 + Cöôøng ñoä tính coát theùp ngang: Rañ = 2100 daN/cm2 + Modul ñaøn hoài: Es = 2x105 MPa = 2x106 daN/cm2 . Hình 2.1 - Maët caét ngang cuûa coïc 2.2.2. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc 2.2.2.1. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän vaät lieäu (2.5) Trong ñoù Rn - Cöôøng ñoä neùn tính toaùn cuûa beâtoâng. Fc - Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc. Ra - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa theùp. Fa - Dieän tích coát theùp doïc trong coïc. - heä soá uoán doïc, ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo tæ soá - Tính toaùn heä soá uoán doïc vôùi : + lo : chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc lo = 10 m + b : Beà roäng caïnh coïc: b = 0.35 m l = = - Tra baûng 2-1 saùch neàn vaø moùng taùc giaû CHAÂU NGOÏC AÅN ta coù = 0.927 - Töø (2.5) => Pvl = 0.927 (155 1225 + 2600 12.56) = 206286.24 daN 2.2.2.2. Xaùc ñònh söùc chòu taûi tieâu chuaån cuûa coïc theo chæ tieâu cô lí cuûa ñaát neàn. Hình 2.2 - Maët caét doïc cuûa coïc trong ñaát a. Tính theo Muïc A.7 - phuï luïc A - TCVN : 205 – 1998 Qtc = m.(mR.qP.Ap + uSmf.fi.Li ) (2.6) Trong ñoù : m : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, vì coïc coù d=0.35<0.8 neân choïn m=1 mR : heä soá laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc, mR =1 mf : heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân coïc mf =1 (coïc eùp) Ap : dieän tích maët caét ngang cuûa coïc. u : chu vi coïc , u = 4 x 0.35 = 1,4 (m) ; qp : cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc (daN/m2). fi : ma saùt beân cuûa lôùp ñaát i ôû maët beân cuûa thaân coïc (daN/m2). ( Tra baûng A.2 - trang 55 – TCXD 205 : 1998 phuï thuoäc vaøo ñoä saâu trung bình cuûa caùc phaân lôùp ñaát Zi ). - Chia ñaát neàn thaønh caùc lôùp ñaát ñoàng nhaát, chieàu daøy moãi lôùp ñaát hi = 2m, Zi vaø hi tính töø maët ñaát töï nhieân. Lôùp ñaát Ñaëc tính Ñoä saâu lôùp zi (m) fi li mfifili (m) (daN/m2) (m) (daN/m) 1 Seùt pha 1.5-3.5 2.5 3500 2 7000.00 3.5-5.7 4.6 4330 2.2 9526.00 2 Seùt pha 5.7-7.7 6.7 1359 2 2718.00 7.7-9.7 8.7 1387 2 2774.00 9.7-10.5 10.1 1389 0.8 1111.20 3 Caùt pha 10.5-12.5 11.7 4363 2 8726.00 12.5-14.5 13.5 4531 2 9062.00 14.5-16.5 15.5 4514 2 9028.00 16.5-18.5 17.5 4888 2 9776.00 4 Caùt buïi 18.5-20.5 19.5 4070 2 8140.00 20.5-21.5 21 4100 1 4100.00 64961 Baûng 2.6 - Bảng xaùc ñònh söùc chòu taûi do ma saùt xung quanh coïc Trong ñoù: hi beà daøy moãi lôùp ñaát phaân toá, Zi chieàu saâu lôùp ñaát trung cuûa moãi lôùp. - Xaùc ñònh qp baèng caùch tra baûng A.1 – TCVN 205 : 1998 :Ta coù muõi coïc tì vaøo lôùp caùt chaët vöøa. Zmuõi = 21.5 m, Suy ra : qp = 3290 kN/m2 = 329000 daN/m2 Ap.qp = 0.1225 329000 = 40303 daN => Söùc chòu taûi cuûa coïc tính toaùn theo phuï luïc A cuûa TCXD Töø (2.5) => Qtc = m.(mR.qP.Ap + uSmf.fi.Li ) =1 ( 140303 +1.4 64861) = = 131248 daN Ta thaáy Pvl = 206286.24 daN > Qtc = 131248 daN => Coïc khoâng bò gaõy trong khi eùp. - Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc. == 93749 daN(*) Vôùi ktc = 1.4 ñoái vôùi coïc ñaøi thaáp. b. Söùc chòu taûi cuûa coïc baèng keát quaû xuyeân tónh (phuï luïc B - TCXD: 205–1998 ) - Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc : (2.7) Trong đó : FSs : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên (FSs = 1.5 ¸ 2.0 ). FSp :Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc (FSp = 2.0 ¸ 3.0). Chọn : FSs = 2.0; FSp = 3.0 * Tính Qs: (Sức chịu tải do ma sát xung quanh cọc) (2.8) Trong đó: - Ma sát bên tại lớp thứ i: (2.9) - Ứng suất có hiệu tại lớp đất thứ i : - Hệ số áp lực ngang của đất : - Do cọc bê tông cốt thép nên : ca = ci - Chu vi cọc : U = 4 x 0.35 = 1.4 m *Tính fs -Lớp đất 1 Dung trọng tự nhiên : = 2150 daN/m3 Dung trọng đẩy nổi : = 1150 daN/m3 Lực dính đơn vị : CI = 1200 daN/m2 Góc ma sát trong : j1 =24 Chiều dày lớp đất 1 : l1 = 5.7m Từ (2.8) => -Lớp đất 2 Dung trọng đẩy nổi : = 884 daN/m3 Lực dính đơn vị : C2= 1000 daN /m2 Góc ma sát trong : j2 =16 Chiều dày lớn đất 1 : l2 = 4.8m Từ (2.8) => -Lớp đất 3 Dung trọng đẩy nổi : = 996 (daN/m3) Lực dính đơn vị : C3 = 2500 (daN/m2) Góc ma sát trong : j3 = 18 Chiều dày lớp đất 1 : l3 = 8m Từ (2.8) => -Lớp đất 4 Dung trọng đẩy nổi : = 939 daN/m3 Lực dính đơn vị : C4 =0 daN/m2 Góc ma sát trong : j4 =28 Chiều dày lớp đất 4 : l4 = 10.4m Từ (2.8) => - Sức chịu tải do ma sát xunh quanh cọc Từ (2.7) => =1.4(14602.56+18128.59+59364.63+23909.68) = = 162407.66 daN/m * Tính qp: (Söùc khaùng muõi coïc cuûa ñaát neàn ) Qp = Ap qp (2.10) Trong ñoù : Ap : Dieän tích tieát dieän ngang muõi coïc qp : Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc, ñöôïc tính theo coâng thöùc (2.11) Vôùiù : + Löïc dính : C = 0 daN/m2 + : ÖÙng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc do troïng löôïng baûn thaân ñaát vaø ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: = 32150+11500.85+8844.8+9968+9393.5 = 22925 daN/m2 + Nc, Nq, Ng : Hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát của đất j (tra theo bảng 3.5 “Giá trị các hệ số sức chịu tải của Meyerhof”, Vôùi = 280 => Nq = 23 Từ (2.7) => qp = 2292523 = 527275 daN/m2 Từ (2.6) => Qp = Ap qp = 0.1225 527275 = 64591 daN => Giaù trò söû duïng cuûa coïc hay söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc laø: =(**) Töø (*),(**) treân ta coù söùc chòu taûi cuûa coïc thi coâng baèng phöông phaùp eùp laø : [ P ] = min( Pvl ; ; Qa ) = = 93749 daN 2.2.3. Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc - Ñeå caùc coïc ít aûnh höôûng laãn nhau, coù theå coi laø coïc ñôn thì caùc coïc ñöôïc boá trí sao cho khoaûng caùch caùc tim coïc > 3d = 1.05m (d: ñöôøng kính coïc d = 0.35). nc = = coïc (2.12) Vôùi b = (1.2¸1.6) laø heä soá khi keå ñeán aûnh höôûng cuûa moment. Choïn b = 1.4 - Choïn n = 4 coïc ñeå boá trí. Hình 2.3 - Maët baèng boá trí coïc cuûa moùng M1 2.2.4. Kieåm tra phaûn löïc ñaàu coïc - Heä soá vöôït taûi: n = 1.15 - Kieåm tra ñieàu kieän : Pmax £ , Pmin ³ 0 (2.13) -Dieän tích thöïc teá cuûa ñaøi coïc : Añ = Lñ Bñ = 2.22.2 = 4.84m2 - Troïng löôïng baûn thaân ñaøi vaø ñaát ñaép treân ñaøi Gñ = = 1.15200024.84 = 22264 daN (2.14) - Toång moâmen döôùi ñaùy ñaøi: M = Mtt0 + Qott.hm = 13693 + 6184.871.5 = 26062.74 daN.m (2.15) - Toång taûi thaúng ñöùng taïi ñaùy ñaøi: Ntt = Ntt0 + Gñ = 248075+22264 = 270339 daN * Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân ñaàu coïc: - Taûi troïng truyeàn xuoáng coïc vì Mx= 0 ta coù coâng thöùc sau: = (2.16a) = (2.16b) Trong ñoù: + xi: Laø khoaûng caùch töø coïc ñeán taâm cuûa ñaøi coïc. + nc: Soá löôïng coïc cuûa ñaøi coïc. Coïc soá xi Xi² Pi 1 -0.725 0.53 58597 2 0.725 0.53 76572 3 -0.725 0.53 58597 4 0.725 0.53 76572 Baûng 2.7 - Phaûn löïc ñaàu coïc Pmax = 76572 daN < =91849 daN Pmin = 58597 daN > 0 => coïc laøm vieäc chòu neùn =>Thoûa dieàu kieän (2.16) 2.2.5. Kieåm tra öùùng suaát döôùùi muõi coïc 2.2.5.1. Kieåm tra oån ñònh neàn döôùùi muõi coïc + Ñieàu kieän öùng suaát döôùi muõi coïc : < 1.2  < (2.17) > 0 + Goùc ma saùt trong trung bình theo chieàu daøi coïc lc Lôùp ñaát Lôùp 1 Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Goùc ma saùt trong jII(ñoä) 24 16 18 28 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 4.2 4.8 8 3 Baûng 2.8 - Chieàu daøi coïc qua caùc lôùp ñaát (2.18) Goùc truyeàn löïc + Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc: Hình 2.4 - Khoáâi moùng qui öôùc + Beà roäng cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc  Bqu = b’+ 2lctga = 1.625+ 220tg 5.08 = 5.18m (2.19) + Do moùng coù tieát dieän vuoâng neân Lm = Bm = 5.18m + Dieän tích khoái moùng qui öôùc  Fqu = Lqu Bqu = 5.185.18 = 26.83m2 (2.20) + Troïng löôïng khoái moùng qui öôùc : ( daN ) (2.21) Trong ñoù :  - Troïng löôïng phaàn moùng qui öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân  (2.22) - Troïng löôïng coïc naèm trong khoái moùng qui öôùc (2.23) Vôùi := 2500 daN/m3 - Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc coù ñoä cao töø muõi coïc ñeán ñaùy ñaøi coïc (tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc choaùn choã)  (2.24) = (24.91 - 40.1225)(1.52150+11502.7+8844.8+9968+9393) = 521567 daN Toång khoái löôïng khoái moùng qui öôùc: G = 653397 daN. + Kieåm tra aùp löïc taùc duïng leân neàn ñaát taïi muõi coïc vôùi caùc caëp noäi löïc: * Caëp Nmaxtc = 215717.6 daN, Mtu tc = 11906.96 daN.m, Qtutc = 5378.15 daN - Toång troïng löôïng tieâu chuaån cuûa khoái moùng qui öôùc  215717.6+ 653397 = 869114 daN (2.25) - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc  = 11906.96+5378.1521.5 = 130226.2 daN.m (2.26) - ÖÙng suaát lôùn nhaát vaø nhoû nhaát ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  =(2.27) Trong ñoù : (2.28) 38011 daN/m² 26770 daN/m² - ÖÙng suaát trung bình ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  (2.29) - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát neàn ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  (2.30) Trong ñoù: A,B,D : Caùc heä soá ñöôïc tra baûng phuï thuoäc vaøo j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc, vôùi =28 tra baûng 6.1 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù A = 0.66, B = 3.65, D = 6.21 m1, m2: laø heä soá laøm vieäc cuûa ñaát phuï thuoäc tính chaát ñaát neàn vaø tính chaát keát caáu cuûa coâng trình ,tra baûng 6.2 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù m1 = 1.2, m2 = 1.1 ktc : laø heä soá doä tin caäy laáy baèng 1 : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc. : Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát töø muõi coïc trôû leân. Töø (2.18) => (thoûa ñieàu kieän) > 38011daN/m² > 0 Kieåm tra tính luùn (theo traïng thaùi giôùi haïn thöù hai) Hình 2.5 - Bieåu ñoà phaân boá öùng suaát (daN/m2) - Duøng phöông phaùp phaân taàng coäng luùn ñeå tính luùn cho moùng. - Ta tieán haønh chia lôùp ñaát töø ñaùy muõi coïc trôû xuoáng thaønh töøng lôùp nhoû hi,choïn hi =1m + ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc : = = 106821.5 = 22962 daN/m2 Trong ñoù : 1068 daN/m3 + ÖÙng suaát gaây luùn ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc: = - = 32391-22962 = 9429 daN/m2 + Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát: ÖÙng suaát do ñaát neàn: sbtZi = Shi gII (daN/m²) (2.31) ÖÙng suaát do taûi troïng: sglZi = K0 (daN/m²) (2.32) Vôùi , tra trong baûng 3-7 saùch “HDÑA NEÀN VAØ MOÙNG” Vò trí Ñoä saâu zm/Bm Ko S (m) z(m) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) 0 0 1 9429.00 22962 1 1 0.19 0.96 9051.84 23901 9240.42 0.0053 2 2 0.39 0.8 7543.20 24840 8297.52 0.0047 3 3 0.58 0.6 5657.40 25779 6600.3 0.0038 4 4 0.77 0.48 4525.92 26718 5091.66 0.0029 Ñieàu kieän ngöøng tính luùn: gl < 0.2x bt 0.0138 Baûng 2.9 - Tính luùn - Giôùi haïn neàn laáy ñeán ñieåm 4 coù ñoä saâu Z = 4m keå töø vò trí muõi coïc trôû xuoáng Ta coù : sglZi = 4525.92 daN/m2 < 0.2sbtZi = 5343.6 daN/m2 Neân giôùi haïn neàn ñeå tính luùn laáy taïi ñieåm 4 - Ñoä luùn cuûa neàn: + Ñoä luùn taïi taâm moùng ñöôïc tính theo coâng thöùc: S = (2.33) Trong ñoù : - E =1400000 daN/m2 : Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 4 - Theo TCVN 15-70 : cho moïi loaïi ñaát Töø (2.35) => S = 1.38 cm Thoûa ñieàu kieän luùn cho pheùp. 2.2.6. Xaùc ñònh chieàu cao cuûa ñaøi vaø tính theùp ñaøi coïc 2.2.6.1. Xaùc ñònh chieàu cao ñaøi Ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng qua ñaøi, chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi ho ñöôïc xaùc ñònh töø ñieàu kieän: - Choïn chieàu cao theo ñieàu kieän tuyeät ñoái cöùng (2.34) - Choïn chieàu cao hñ = 1 m Hình 2.6 - Ñaøi coïc döôùi coät - Nhaän xeùt: Ta thaáy hñ = 1 m coù hình thaùp xuyeân thuûng bao truøm taát caû caùc coïc do vaäy ñaøi khoâng bò choïc thuûng bôûi coät 2.2.6.2. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc Hình 2.7 - Vò trí ngaøm cuûa ñaøi moùng - Ta xem ñaøi coïc laøm vieâc nhö moät console ngaøm vaøo coät taïi meùp coät, löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc - Moment do caùc coïc theo phöông Lm taùc duïng leân ñaøi ngaøm taïi coät: . (2.35) Vôùi P4 = 76572 daN P2 = 76572 daN r1 = 0.725-0.2 = 0.525m Töø (2.37) => MI = 2x765720.525 = 80400 daN.m - Moment do caùc coïc theo phöông Bñ taùc duïng leân coïc theo maët caét nhö hình veõ. = 0.475x(76572+58597) = 64205 daN.m - Dieän tích coát theùp ñaët cho ñaøi coïc theo phöông daøi coät : Choïn a = 5cm , ho = hñ – a = 100 – 15 = 85(m). Choïn 11Þ 20 (As = 34.54cm2). Boá trí löôùi theùp Þ20a200 Dieän tích coát theùp ñaët theo phöông ngaén coät: Choïn 13Þ 20 (As = 40.82cm2). Khoaûng caùch coát theùp boá trí : Boá trí löôùi theùp Þ20a180 2.3. Tính moùng M2 (coät C-2) Noäi löïc Ntc0 = 2643475daN => Ntt0 = Ntc0 n = 26434751.15=304000daN Mtco = -143.58 daN.m => Mtto = Mtcon =-143.1131.15=-164.58 daN.m Qtco = -44.539 daN => Qtto = Qtco n =-44.5391.15 = -51.22 daN Trong ñoù n: heä soá vöôït taûi ,laáy n = 1.15 2.3.1. Choïn chieàu saâu choân moùng - Choïn chieàu saâu choân moùng thoaû ñieàu kieän laøm vieäc cuûa moùng coïc ñaøi thaáp (nghóa laø thoûa ñieàu kieän caân baèng taûi ngang vaø aùp löïc bò ñoäng). Giaû söû moùng ñöôïc choân trong lôùp ñaát 1 Bñ = 1m thì ta seõ coù : - Kieåm tra ñieàu kieän moùng laøm vieäc laø moùng coïc ñaøi thaáp aùp duïng theo coâng thöùc nhö (2.2) hmin= tg(450-j /2)x - Ñeå ñaàu coïc khoâng dòch chuyeån vaø coät khoâng bò uoán ta phaûi ñaët coïc ôû ñoä saâu sao cho ñuû ngaøm vaøo ñaát : hm > 0.7* hmin = 0.42. Vaäy choïn hm = 1.5m Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Töø (2.2) => Pvl = 0.927 (155 1225 + 2600 12.56) = 206286.24 daN. Choïn chieàu daøi coïc gioáng nhö coïc cuûa moùng M-1 (coät C-1). Coïc tieát dieän 35x35 (cm), chieàu daøi 21 m. Do ñoù khaû naêng chiu taûi coïc gioáng vôùi coïc moùng M-1 - Töø caùc keát quaû treân ta coù söùc chòu taûi cuûa coïc thi coâng baèng phöông phaùp eùp [ P ] = min( Pvl ; ; Qa ) = = 93749 daN. 2.3.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc Ñeå caùc coïc ít aûnh höôûng laãn nhau, coù theå coi laø coïc ñôn thì caùc coïc ñöôïc boá trí sao cho khoaûng caùch caùc tim coïc >3d=1.05m (d: ñöôøng kính coïc d=0.35). nc = = coïc Vôùi b = (1.2¸1.6) laø heä soá khi keå ñeán aûnh höôûng cuûa moment. Choïn b = 1.5 Choïn n = 6 coïc ñeå boá trí . Hình 2.8. Sô ñoà xaùc ñònh löïc xuoáng coïc 2.3.3. Kieåm tra phaûn löïc ñaàu coïc - Heä soá vöôït taûi: n = 1.15 - Kieåm tra ñieàu kieän : Pmax £ , Pmin ³ 0 - Dieän tích thöïc teá cuûa ñaøi coïc : Añ = Lñ Bñ = 32.0 = 6m2 - Troïng löôïng baûn thaân ñaøi vaø ñaát ñaép treân ñaøi: Gñ = = 1.15200026 = 27600 daN (2.36) - Toång moment taïi ñaùy ñaøi: M = Mtt0 + Qott.hm = 164.58 + 51.222 = 267 daN.m (2.37) - Toång taûi thaúng ñöùng taïi ñaùy ñaøi: Ntt = Ntt0 + Gñ = 304000+27600 = 3316000 daN - Taûi troïng truyeàn xuoáng coïc vì Mx= 0 ta coù coâng thöùc sau : = (2.38) Pmax = 55327 daN < = 91546 daN Pmin = 55205 daN > 0 => coïc laøm vieäc chòu neùn. => Thoûa dieàu kieän (2.16) 2.3.4. Kieåm tra öùng suaát döôùi muõi coïc 2.3.4.1. Kieåm tra oån ñònh neàn döôùi muõi coïc + Ñieàu kieän öùng suaát döôùi muõi coïc : < 1.2 ; < (2.39) > 0 . + Goùc ma saùt trong trung bình theo chieàu daøi coïc lc Lôùp ñaát Lôùp 1 Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Goùc ma saùt trong jII(ñoä) 24 16 18 28 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 4.2 4.8 8 3 (2.40) + Goùc truyeàn löïc + Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc: Beà roäng cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc: Hình 2.9 - Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc + Beà roäng cuûa ñaùy khoái khoái qui öôùc  Bqu = b’+2lctga = 1.55 + 220tg 5.08 = 5 m + Do moùng coù tieát dieän vuoâng Lqu = b’+2lctga = 2.55 + 220tg 5.08 = 6 m + Dieän tích khoái moùng qui öôùc  Fqu = Lqu Bqu = 56 = 30m2 + Troïng löôïng khoái moùng qui öôùc: ( daN ) Trong ñoù  - Troïng löôïng phaàn moùng qui öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân  - Troïng löôïng coïc naèm trong khoái moùng qui öôùc Vôùi := 2500 daN/m3 - Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc coù ñoä cao töø muõi coïc ñeán ñaùy ñaøi coïc (tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc choaùn choã)  = (30 - 60.1225) (1.52150+11502.7+8844.8+9968+9393) = 625048 daN - Toång khoái löôïng moùng qui öôùc Gqu = 781798 daN + Kieåm tra aùp löïc taùc duïng leân neàn ñaát taïi muõi coïc vôùi caùc caëp noäi löïc * Caëp Nmax = 304000 daN; Mtu = 164.58 daN.m; Qtu = 51.22 daN - Toång troïng löôïng tieâu chuaån cuûa khoái moùng qui öôùc  304000 + 729283 = 993631.2 daN - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc  = 164.58+51.22 (1.5+20) = 1122.97 daN.m - Öng suaát lôùn nhaát vaø nhoû nhaát ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  = Trong ñoù : - ÖÙng suaát trung bình ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát neàn ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  Trong ñoù : A,B,D : Caùc heä soá ñöôïc tra baûng phuï thuoäc vaøo j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc, vôùi j =28 tra baûng 6.1 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù A= 0.66, B=3.65, D=6.21 m1 ,m2: laø heä soá laøm vieäc cuûa ñaát phuï thuoäc tính chaát ñaát neàn vaø tính chaát keát caáu cuûa coâng trình, tra baûng 6.2 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù m1=1.2, m2 =1.1 ktc : laø heä soá doä tin caäy laáy baèng 1 : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc. : Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát töø muõi coïc trôû leân. Töø (2.13)=> Thoûa ñieàu kieän(2.20) > > 0 Kieåm tra tính luùn (theo traïng thaùi giôùi haïn thöùù hai) -21500 Hình 2.10 - Bieåu ñoà phaân boá öùng suaát (daN/m2) - Duøng phöông phaùp phaân taàng coäng luùn ñeå tính luùn cho moùng. - Ta tieán haønh chia lôùp ñaát töø ñaùy muõi coïc trôû xuoáng thaønh töøng lôùp nhoû hi, choïn hi = 1m + ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc : = = 106821.5 = 22962 daN/m2 Trong ñoù : 1068 daN/m³ + ÖÙng suaát gaây luùn ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc : = - = 32955.44- 22962 = 9993 daN/m2 + Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát : ÖÙng suaát do ñaát neàn : sbtZi = Shi gII ÖÙng suaát do taûi troïng: sglZi = K0 Vôùi , tra trong baûng 3-7 saùch “HDÑA NEÀN VAØ MOÙNG” Vò trí Ñoä saâu zm/Bm Ko S (m) z(m) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) 0 0 1 9993.00 22962 1 1 0.20 0.97 9693.21 23901 9843.105 0.0056 2 2 0.40 0.83 8294.19 24840 8993.7 0.0051 3 3 0.60 0.65 6495.45 25779 7394.82 0.0042 4 4 0.80 0.5 4996.50 26718 5745.975 0.0033 Ñieàu kieän ngöøng tính luùn: gl < 0.2x bt 0.0150 Baûng 2.10. Baûng öùng suaát do TLBT vaø öùng suaát gaây luùn. - Toåâng S = 0.56+0.51+0.42+0.33 = 1.5 cm - Giôùi haïn neàn laáy ñeán ñieåm 4 coù ñoä saâu Z = 4m keå töø vò trí muõi coïc trôû xuoáng. Ta coù : sglZi = 4996.5 daN/m2 < 0.2sbtZi = 5343.6 daN/m2 Neân giôùi haïn neàn ñeå tính luùn laáy taïi ñieåm 4 - Ñoä luùn cuûa neàn: + Ñoä luùn taïi taâm moùng ñöôïc tính theo coâng thöùc: S = Trong ñoù : - E = 1400000 daN/m2 : Moâ ñun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 4 - Theo TCVN 15-70 : cho moïi loaïi ñaát Töø (2.35) => S =1.5 cm Thoûa ñieàu kieän luùn cho pheùp. 2.3.5. Xaùc ñònh chieàu cao vaø tính theùp ñaøi coïc 2.3.5.1. Xaùc ñònh chieàu cao ñaøi + Ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng qua ñaøi, chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi ho ñöôïc xaùc ñònh töø ñieàu kieän tuyeät ñoái cöùng: Choïn chieàâu cao ñaøi laø 1.2m Hình 2.11 - Ñaøi coïc döôùi coät - Nhaän xeùt : Ta thaáy hñ = 1.2 m coù hình thaùp xuyeân thuûng bao truøm taát caû caùc coïc do vaäy ñaøi khoâng bò choïc thuûng bôûi coät - Choïn hñ = 1.2m seõ ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng qua ñaøi. 2.3.5.2. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc Hình 2.12 - Vị trí ngàm của đài móng - Ta xem ñaøi coïc laøm vieâc nhö moät console ngaøm vaøo coät taïi meùp coät, löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. - Moment töông öùng vôùi maët ngaøm I-I: ( theo phöông Bñ) . Vôùi P4 = 55206 daN , P5 = 55266 daN, P6 = 55327 daN P3 = Pmax = 55327 daN r1 =0.8m Töø (2.37) => MI = 255327x0.8 = 88523 daN.m - Moment theo phöông Lñ ( MII). r=0.4 MII = (55206+55266+55327)x0.4 = 66319 daN.m - Dieän tích coát theùp ñaët cho ñaøi coïc theo phöông caïnh ngaén Choïn a = 5cm , ho = hñ – a = 120 – 15 = 105m - Choïn 12Þ20 (Fa = 37.68cm2) - Khoaûng caùch coát theùp boá trí : - Dieän tích theùp theo phöông caïnh daøi Lñ: - Choïn 14Þ16 (Fa =28.15cm2) , choïn Þ16a200 - Löôùi theùp treân ñaët theo caáu taïo Þ12a200 -Noäi löïc coät C1, C4 Coät Tröôøng hôïp taûi Toå hôïp Ntc Mtc Qtc (daN) (daN.m) (daN) C1 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB5 215717 11907 5378.1 C4 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB4 213526 -14333 -5918 Baûng 2.11 - Toå hôïp noäi löïc lôùn nhaát coät C1, C2 Suy ra: choïn moùng M1 boá trí chung. -Noäi löïc coät C2, C3 Coät Tröôøng hôïp taûi Toå hôïp Ntc Mtc Qtc (daN) (daN.m) (daN) C2 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB1 264348 143.11 44.539 C3 (Nmax,Mtu,Qtu,) COMB1 287735 -214.6 -271.5 Baûng 2.12 - Toå hôïp noäi löïc lôùn nhaát coät C3, C4 => Choïn moùng M2 boá trí gioáng nhau. 2.4. Tính toaùn vaø boá trí coät theùp cho coïc 2.4.1. Kieåm tra coïc khi vaän chuyeån - Khi vaän chuyeån doïc theo chieàu daøi cuûa coïc, treân tieát dieän cuûa coïc seõ chia laøm hai mieàn: mieàn chòu neùn vaø mieàn chòu keùo. Töông öùng vôùi noù thì coát theùp trong coïc seõ chia laøm hai thôù: thôù chòu keùo vaø thôù chòu neùn - Do ñoù ñeå ñaûm baûo cho coïc khoâng bò phaù hoaïi trong quaù trình vaän chuyeån thì ta boá trí caùc moùc caåu ôû caùc ñieåm caùch ñaàu vaø muõi coïc nhöõng khoaûng coá ñònh sao cho trò soá tuyeät ñoái moment döông lôùn nhaát baèng trò soá tuyeät ñoái moment aâm lôùn nhaát. - Troïng löôïng baûn thaân cuûa coïc q = kñ b ´ h ´ gbt = 1.5 0.35 ´ 0.35 ´ 2500 = 460 daN/m kñ = 1.5 laø heä soá ñoäng keå ñeán khi vaän chuyeån coïc gaëp ñöôøng xaáu laøm chaán ñoäng maïnh coïc vaø caùc söï coá khaùc ôû coâng tröôøng khi thi coâng coïc. g = 2500 daN/m3 – dung troïng cuûa beâtoâng - Moment lôùn nhaát maø moãi thôù phaûi chòu laø: 2.4.2. Tính caàu moùc P = q l = 46010 = 4600 daN Â Choïn 2Þ16 (2.01cm2) 2.4.3. Kieåm tra noäi löïc (khi caåu vaø khi laép döïng) Hình 2.13 - Sô ñoà truyeàn taûi coïc - Moment khi caåu M=0.0214ql2 M3 =0.0216ql2 Hình 2.14 - Bieåu ñoà moment vaän chuyeån coïc - Moment khi laép döïng M1= 985.53daN.m M2=3566.6daN.m H 1.16 - Bieåu ñoà moment khi caåu laép daN.m M2 = M0 – 0.5xM1 = 3651.88-0.5x985.53 = 3566.6 daN.m M3 = 0.0216x460x102 = 993 daN.m => |M| = 4882.5 > Mmax = 3566.6 daN.m => Vaäy thoûa ñieàu kieän veà tính an toaøn trong quaù trình caåu laép cuõng nhö laø vaän chuyeån coïc töø nôi ñuùc coïc cuõng nhö laø thi coâng treân coâng tröôøng. 2.4.4. Boá trí theùp coïc - Löôïng theùp trong moãi mieàn cuûa coïc laø: = 1-0.5´0.073 = 0.963 Choïn 2Þ20 (Fa = 6.28 cm2) => Nhö vaäy ban ñaàu ta choïn 4Þ20 = 12.56 cm2 laø hôïp lí Ta boá trí coát theùp ngang trong coïc theo caáu taïo. CHÖÔNG 3 PHÖÔNG AÙN 2: MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI 3.1. Khaùi quaùt veà coïc khoan nhoài Theo “TCXD 205 : 1998 _ Moùng coïc – Tieâu chuaån thieát keá”, coïc nhoài laø coïc ñöôïc thi coâng taïo loã tröôùc trong ñaát, sau ñoù loã ñöôïc laáp ñaày baèng beâ toâng coù hoaëc khoâng coù coát theùp. Vieäc taïo loã ñöôïc thöïc hieän baèng phöông phaùp khoan, ñoùng oáng hay phöông phaùp ñaøo khaùc. Ñöôïc thieát keá cho caùc coâng trình caàu ñöôøng, thuûy lôïi, daân duïng vaø coâng nghieäp. Ñoái vôùi vieäc xaây döïng nhaø cao taàng ôû Thaønh phoá Hoà Chí Minh trong ñieàu kieän xaây chen, khaû naêng aùp duïng coïc khoan nhoài ñaõ ñöôïc phaùt trieån vaø coù nhieàu tieán boä. Coïc khoan nhoài sau khi thi coâng thöôøng ñöôïc kieåm tra chaát löôïng baèng caùc phöông phaùp sau: thí nghieäm neùn tónh, sieâu aâm, ño soùng öùng suaát hay tia g… Coïc nhoài coù ñöôøng kính baèng vaø nhoû hôn 600mm ñöôïc goïi laø coïc nhoài coù ñöôøng kính nhoû, coïc nhoài coù ñöôøng kính lôùn hôn 600mm ñöôïc goïi laø coïc nhoài coù ñöôøng kính lôùn. Coïc khoan nhoài coù caùc öu khuyeát ñieåm sau : + Öu ñieåm: - Coù khaû naêng chòu taûi lôùn, söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài vôùi ñöôøng kính lôùn vaø chieàu saâu lôùn coù theå chòu taûi haøng nghìn taán. - Khoâng gaây aûnh höôûng chaán ñoäng ñoái vôùi caùc coâng trình xung quanh, thích hôïp vôùi vieäc xaây chen ôû caùc ñoâ thò lôùn, khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm cuûa caùc loaïi coïc ñoùng khi thi coâng trong ñieàu kieän naøy. - Coù khaû naêng môû roäng ñöôøng kính vaø chieàu daøi coïc ñeán möùc toái ña. Hieän nay coù theå söû duïng loaïi ñöôøng kính coïc khoan nhoài töø 60cm ñeán 250cm hoaëc lôùn hôn. Chieàu saâu coïc khoan nhoài coù theå haï ñeán ñoä saâu 100m (nhö coâng trình caàu Myõ Thuaän). Trong ñieàu kieän thi coâng cho pheùp, coù theå môû roäng ñaùy hoaëc môû roäng beân thaân coïc vôùi caùc hình daïng khaùc nhau nhö caùc nöôùc phaùt trieån ñang thöû nghieäm. - Löôïng coát theùp boá trí trong coïc khoan nhoài thöôøng ít so vôùi coïc ñoùng (ñoái vôùi coïc ñaøi thaáp) - Coù khaû naêng thi coâng coïc qua caùc lôùp ñaát cöùng naèm xen keû hay qua caùc lôùp caùt daøy maø khoâng theå eùp ñöôïc. + Khuyeát ñieåm: - Giaù thaønh thöôøng cao so vôùi phöông aùn moùng coïc khaùc nhö coïc eùp vaø coïc ñoùng. - Coâng ngheä thi coâng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao, ñeå traùnh caùc hieän töôïng phaân taàng (coù loã hoång trong beâ toâng) khi thi coâng ñoå beâ toâng döôùi nöôùc coù aùp, coù doøng thaám lôùn hoaëc ñi qua caùc lôùp ñaát yeáu coù chieàu daøy lôùn (caùc loaïi buøn, caùc loaïi caùt nhoû, caùt buïi baõo hoøa thaám nöôùc). - Bieän phaùp kieåm tra chaát löôïng beâ toâng coïc thöôøng phöùc taïp neân gaây toán keùm, khoái löôïng beâ toâng thaát thoaùt trong quaù trình thi coâng do thaønh loå khoan khoâng ñaûm baûo vaø deã bò saäp cuõng nhö vieäc naïo veùt ôû ñaùy loã khoan tröôùc khi ñoå beâ toâng deã gaây ra aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi chaát löôïng thi coâng coïc. - Ma saùt beân thaân coïc coù phaàn giaûm ñi ñaùng keå so vôùi coïc ñoùng vaø coïc eùp do coâng ngheä khoan taïo loã. - ÔÛ nöôùc ta caùc coâng trình nhaø cao taàng ñaõ xaây döïng trong caùc thaønh phoá lôùn nhö Haø Noäi, Tp. Hoà Chí Minh haàu heát ñeàu duøng moùng coïc nhoài. Thöïc teá cho thaáy vieäc söû duïng moùng coïc khoan nhoài cho nhaø cao taàng laø hôïp lyù. 3.2. Tính moùng M1 (coät C1) Noäi löïc Ntc0 = 215717 daN => Ntt0 = Ntc0 n = 2157171.15 = 248075 daN Mtco = 11907 daN.m => Mtto = Mtcon = 11907 1.15 = 13693 daN.m Qtco = 5378.1 daN => Qtto = Qtco n = 5378.11.15 = 6184.9 daN 3.2.1. Choïn chieàu saâu choân moùng - Choïn chieàu saâu choân moùng thoûa ñieàu kieän laøm vieäc cuûa moùng coïc ñaøi thaáp (nghóa laø thoûa ñieàu kieän caân baèng taûi ngang vaø aùp löïc bò ñoäng ). Giaû söû moùng ñöôïc choân trong lôùp ñaát thöù 1 Bñ=1.4m thì ta seõ coù : - Kieåm tra ñieàu kieän moùng laøm vieäc laø moùng coïc ñaøi thaáp aùp duïng theo coâng thöùc nhö sau: hmin=tg(450-j /2)* (3.1) - Ñeå ñaàu coïc khoâng dòch chuyeån vaø coät khoâng bò uoán ta phaûi ñaët coïc ôû ñoä saâu sao cho ñuû ngaøm vaøo ñaát : hm > 0.7* hmin Vaäy choïn hm = 2m 3.2.2. Choïn vaät lieäu vaø kích thöôùc coïc - Chieàu daøi coïc 28.7 m, ñoaïn coïc ngaøm vaøo beä 0.7m, ñoaïn coïc coøn laïi laø 28m. - Ta coù: (3.2) Choïn D = 0.8m =80cm - Choïn ñöôøng kính coïc khoan nhoài D = 0,8 m => Ac = = = 5024 cm2 = 0.5024 m2(3.4) u = - Vaät lieäu: beâ toâng coïc nhoài Maùc 350 coù : + Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng : Rn = 155 daN/cm2 + Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa beâ toâng : Rk = 11 daN/cm2 - Theùp CII coù : + Cöôøng ñoä chòu neùn, chòu keùo tính toùan Ra = 2600 daN/cm2 + Moâ ñun ñaøn hoài : Ea = 2.1x105 MPa = 2.1x106 daN/cm2 . - Ñöôøng kính coát theùp ³ 12mm vaø boá trí ñeàu chu vi coïc , Duøng ñai f8a200, ñai xoaén lieân tuïc. - Theo qui phaïm haøm löôïng coát theùp trong coïc khoan nhoài m ³ (0,4¸0,65)% => Dieän tích coát theùp Fa = x(0,4¸0,65)% = x(0,4¸0,65)% = (20¸32.67)cm2 (3.5) => Coát theùp trong coïc duøng12f18 (Aa = 30.54cm2) 3.2.4. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài 3.2.4.1. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän vaät lieäu Ø Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc theo ñieàu kieän vaät lieäu ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Qu = QVL = ( RuFp + RanFa ) (3.6) Trong ñoù · Ru : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa beâ toâng coïc nhoài ñöôïc xaùc ñònh nhö sau nhöng khoâng lôùn hôn 60 daN/cm2 Vôùi R – Maùc thieát keá cuûa beâ toâng coïc laø 350 daN/cm2 => > 60 daN/cm2 => neân laáy Ru = 60 daN/cm2 - Fa: Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coát theùp doïc truïc: Fa = 30.54cm2 - Fp: Dieän tích tieát dieän coïc => Fp=Fc-Fa = 5024 – 30.54 = 4993.46 cm² - Ran: Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp, khi theùp nhoû hôn f28mm thì : Ran = nhöng khoâng lôùn hôn 2200 daN/cm2 RC: giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp, vôùi theùp AII laáy Rc = 3000 daN/cm2 Þ daN/cm2 =>Vaäy khaû naêng chòu löïc cuûa coïc theo vaät lieäu QVL = 60 x 4993.46 + 1733 x 30.54 = 352533.4 daN 3.2.4.2. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn Ta coù coâng thöùc xaùc ñònh söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc theo ñaát neàn A. Tra phuï luïc A trong TCXD - 205 :1998 (3.7) Trong ñoù: + ktc : Heä soá ñoä tin caäy laáy baèng 1,4 döïa treân qui phaïm + Qa : Söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn + Qtc = m .( mR . qp. Ap+ U . å mf . fsi . li) (3.8) Vôùi * qp : cöôøng ñoä tính toaùn chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc. * m : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng 1.0 * mR :Heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc, laáy mR=1 trong moïi tröôøng hôïp * mf : Heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân coïc ( tra baûng A.5 TCXD – 205 : 1998 coïc nhoài döôùi nöôùc hoaëc dung dòch seùt trong ñaát caùt) => mf = 0.6 * Ap : Dieän tích tieát dieän ngang chaân coïc Ap = = = 0.5024 m2 * U :Chu vi tieát dieän ngang coïc =>u =p xd = 3.14 x 0.8 = 2.512m * li : Chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc. + Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát qp (KN/m2) laáy theo yeâu caàu ñieàu A.8 trong TCXD 205-1998 : qp = 0,75 . b . (g’I . dp . A0k + a . gI . L . B0k ) (3.8) Trong ñoù : + g’I: Trò tính toaùn cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû phía döôùi muõi coïc (g’I = 10.13 KN/m3) + g I : Trò tính toaùn trung bình cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû phía treân muõi coïc + a , b , , laø heä soá khoâng thöù nguyeân tra baûng A.6 TCXD 205 : 1998 phuï thuoäc vaøo goùc ma saùt trong j vaø + Vôùi j = 330 tra baûng A.6 => a = 0.67 ; b = 0.25 ; A0k = 48.6 ; B0k = 87.6 qp= 0,75 x 0.25 x(1013x0.8x48.6+0.67x 1012x28x87.6)=319343 KN/m2 Ø Xaùc ñònh li , fsi baèng caùch chia caùc lôùp ñaát ra thaønh caùc phaân toá ñoàng chaát, coù chieàu daøy 2.0 m , nhö hình veõ : Ø fsi : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp ñaát thöù i theo maët xung quanh coïc (tra baûng A.2 trong TCXD 205-1998) phuï thuoäc vaøo ñoä saâu trung bình cuûa caùc phaân lôùp ñaát Zi) XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI MA SAÙT XUNG QUANH COÏC Lôùp ñaát Ñaëc tính Ñoä saâu lôùp zi (m) fi li mfifili (m) (daN/m2) (m) (daN /m) 1 Seùt pha 2-4 3 376 2 451.20 4-5.7 4.85 4287 1.7 4372.74 2 Seùt pha 5.7-7.7 6.7 1359.1 2 1630.92 7.7-9.7 8.7 1387 2 1664.40 9.7-10.5 10.1 1389 0.8 666.72 3 Caùt pha 10.5-12.5 11.7 4362.8 2 5235.36 12.5-14.5 13.5 4530.9 2 5437.08 14.5-16.5 15.5 4714.4 2 5657.28 16.5-18.5 17.5 4888 2 5865.60 4 Caùt buïi 18.5-20.5 19.5 4070 2 4884.00 20.5-22.5 21.5 4190 2 5028.00 22.5-24.5 23.5 4310 2 5172.00 24.5-26.5 25.5 4430 2 5316.00 26.5-28.9 27.7 4562 2.4 6569.28 5 Caùt haït nhoû vaø trung 28.9-30 29.45 6545 1.1 4319.70 61819.08 Baûng 3.1 - Xaùc ñònh söùc chiu taûi ma saùt xung quanh cuûa coïc ØVaäy söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn laø : =>Qtc = m . ( mR . qp. Ap+ U . å mf . fi . li) = 1.0x(1x319343x0.5024 +2.512x61819) = 315728 daN ØSöùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc theo tính chaát cô lyù cuûa ñaát neàn : - So saùnh caùc tröôøng hôïp söùc chòu taûi cho pheùp ta coù : Qa = min (Pvl ; Pd ) = min [ 352533.4 (daN); 225520 (daN) ] Laáy Qa = Pd = 225520 daN 3.2.5. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : e=1+d=0.8+1 = 1.8 m (3.9) - AÙp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc Ptt = = daN/m2 (3.10) - Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Añ = = (3.11) Trong ñoù : gtb = 2000 daN/m3- Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi hm = 2m chieàu saâu choân moùng - Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 3.8 x 2000 x 2 = 16720 daN (3.12) - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 240875+16720 = 257595 daN (3.13) 3.2.6. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ coïc - Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng moment taùc ñoäng leân moùng coïc, giaù trò laáy töø 1.2-1.6 tuøy vaøo giaù trò moment ( saùch Neàn Moùng cuûa CHAÂU NGOÏC AÅN), choïn = 1.4 => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 2 coïc - Trong phöông phaùp tính toaùn theo moùng khoái qui öôùc nhö trong caùc qui phaïm Vieät Nam , thì vieäc tính toaùn hieäu öùng nhoùm khoâng caàn thieát vì hieäu öùng naøy ñaõ ñöôïc xem xeùt trong hoaït ñoäng chung cuûa caùc coïc vaø ñaát trong moùng khoái qui öôùc 3.2.7. Kieåm tra phaûn löïc ñaàu coïc Hình 3.1 - Kích thöôùc ñaøi coïc - Kieåm tra ñieàu kieän : Pmax £ , Pmin ³ 0 -Dieän tích thöïc teá cuûa ñaøi coïc : Añ = 1.4x3.2 = 4.48m2 - Troïng löôïng baûn thaân ñaøi vaø ñaát ñaép treân ñaøi: Gñ = = 1.1200024.48 = 23408 daN - Toång moâmen döôùi ñaùy ñaøi: = Mtt0 + Qott.hm = 13693+61852 = 26063 daN.m - Toång taûi thaúng ñöùng taïi ñaùy ñaøi: Ntt = Ntt0 + Gñ =240875+23408 = 264283 daN - Taûi troïng truyeàn xuoáng coïc vì Mx = 0 ta coù coâng thöùc sau : = (daN) Pmax = 143000 daN < = 225520 daN Pmin = 121282 daN > 0 => coïc laøm vieäc chòu neùn => Thoûa dieàu kieän 3.2.8. Kieåm tra öùng suaát döôùi muõi coïc 3.2.8.1. Kieåm tra oån ñònh neàn döôùi muõi coïc + Ñieàu kieän öùng suaát döôùi muõi coïc : < 1.2 ; <  ; (3.10) > 0 . + Goùc ma saùt trong trung bình theo chieàu daøi coïc lc: Lôùp ñaát Lôùp 1 Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Lôùp 5 Goùc ma saùt trong II(ñoä) 24 16 18 28 33 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 3.7 4.8 8 10.4 1.1 =22.750 (3.11) + Goùc truyeàn löïc ñoä (3.12) +Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc : Beà roäng cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc : Bqu = B+2lctg = 1.4+228tg5.688 = 6.98m (3.13) Beà roäng cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc : Lqu = L+2lctg = 3.8+228tg5.688 = 9.38m (3.14) + Dieän tích khoái moùng qui öôùc : Fqu = 6.98x9.38 = 65.47m2 + Troïng löôïng khoái moùng qui öôùc: (daN) (3.15) Trong ñoù : Troïng löôïng phaàn moùng qui öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân  (3.16) Troïng löôïng coïc naèm trong khoái moùng qui öôùc (3.17) Vôùi := 2500 daN/m3 Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc coù ñoä cao töø muõi coïc ñeán ñaùy ñaøi coïc (tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choã) =(65.47-20.5024)(121.5+2.711.5+ +4.88.84 + 89.96+10.49.39 +1.110.13 = 1826667 daN (3.18) 3.2.8.2. Kieåm tra aùp löïc taùc duïng leân neàn ñaát taïi muõi coïc vôùi caùc caëp noäi löïc   * Caëp Nmax = 215717 daN, Mtu = 11907 daN.m, Qtu = 5378 daN - Toång troïng löôïng tieâu chuaån cuûa khoái moùng qui öôùc  215717+(261880+70336+1826667) = 2374600 daN - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc  = 11907+5378 (2+28) = 173247 daN.m - AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái qui öôùc: = (3.19) Trong ñoù : m3 (3.20) - Öng suaát trung bình ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  daN/m2 (3.21) - Cöôøng ñoä tính toùan cuûa ñaát neán ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  (3.22) Trong ñoù : A,B,D : Caùc heä soá ñöôïc tra baûng phuï thuoäc vaøo j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc, vôùi j =330 tra baûng 6.1 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù A= 1.44, B=6.78, C=8.87 m1 ,m2: laø heä soá laøm vieäc cuûa ñaát phuï thuoäc tính chaát ñaát neàn vaø tính chaát keát caáu cuûa coâng trình, tra baûng 6.2 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù m1=1.2 ,m2 =1.1 ktc : laø heä soá doä tin caäy laáy baèng 1 : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc . : Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát töø muõi coïc trôû leân . => = 306700 daN/m2 Thoûa ñieàu kieän 00 daN/m2 > >0 Keát luaän: Ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû chòu taûi vaø oån ñònh, coù theå tính toaùn ñoä luùn cuûa neàn ñaát döôùi moùng coïc (töùc laø khoái qui öôùc) theo quan ñieåm neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính. 3.2.9. Kieåm tra tính luùn (theo traïng thaùi giôùi haïn thöù hai) - Caùc giaû thuyeát: Ñaát neàn laø baùn khoâng gian lieân tuïc ñaúng höôùng vaø bieán daïng tuyeán tính. Ñoä luùn cuûa daát neàn chæ do öùng suaát thaúng ñöùng gaây ra, trong quaù trình luùn khoâng xaûy ra hieän töôïng nôû hoâng. Aùp löïc gaây luùn ñöôïc xaùc ñònh taïi taâm cuûa ñaùy moùng. Khi tính giaù trò öùng suaát gaây luùn, chuùng ta boû qua söï sai khaùc trong tính neùn luùn cuûa taàng lôùp rieâng. - Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: (3.23) Lôùp Li 1 2150 3 6450 1150 2.7 3105 2 884 4.8 4243 3 996 8 7968 4 939 10.4 9766 5 1013 1.1 1114 Toång 32646 Baûng 3.2 - Xaùc ñònh öùng söùc ñaåy noåi - Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc: sglz=0 = stctb - sbt = 36269-32646 = 3623 daN/m² (3.24) - Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy baèng nhau vaø baèng BM/5 = 6.98/5 = 1.396 m, choïn hi = 1m. Ta coù baûng tính toaùn sau : Vò trí Ñoä saâu Lm/Bm zm/Bm ko S (m) z(m) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) 0 1.34 0 1 3623 32646 1 1 1.34 0.1433 0.979 3547 33659 24513 0.0063 2 2 1.34 0.2865 0.919 3330 34672 24018 0.0062 3 3 1.34 0.4298 0.826 2993 35685 24018 0.0062 Ñieàu kieän ngöøng tính luùn: gl < 0.2. bt 0.0187 Baûng 3.3 - Tính luùn Taïi ñieåm 0 ôû ñoä saâu Z = 0 m (tính töø ñaùy khoái moùng qui öôùc) coù : sglz=0 = 36.23 kN/m² < sbtz=0 = x326.46 = 65.29 kN/m² Þ Giôùi haïn neàn laáy taïi ñieåm 0 laø troïng taâm ñaùy khoái qui öôùc; do ñoù, ñoä luùn cuûa neàn baèng khoâng: S = 0 cm Vaäy ñoä luùn tuyeät ñoái cuûa moùng döôùi coät ñaûm baûo S < Sgh = 8cm. 3.2.10. Kieåm tra ñieàu kieän xuyeân thuûng vaø tính coát theùp cho ñaøi 3.2.10.1. Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc, thaùp choïc thuûng nhö hình ve.õ - Chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1 = 0.15 m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : hñ = 1.5 m - Choïn sô boä : h0 = hñ – h1 = 1.5 - 0.15 = 1.35 m Hình 3.2 Vaäy thaùp choïc thuûng bao phuû leân caùc ñaàu coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi 3.2.10.2. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc Hình 3.3 - Vò trí ngaøm cuûa ñaøi moùng Ta xem ñaøi coïc laøm vieâc nhö moät console ngaøm vaøo coät taïi meùp coät, löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. - Moâmen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I: . (3.25) Vôùi P2 = Pmin = 121282 daN P1 = Pmax = 143000 daN r1 = 0.65m =>MI = 143000 0.65 = 92950 daN.m - Dieän tích coát theùp ñaët cho ñaøi coïc theo phöông caïnh daøi : Choïn a = 5cm , ho = hñ – a = 135 – 5 = 130 m (3.26) Choïn 10Þ 20 (Fa = 31.4 cm2) - Khoaûng caùch coát theùp boá trí : (3.27) - Boá trí theùp theo phöông daøi: Þ20a140 - Coát theùp theo phöông caïnh ngaén boá trí caáu taïo: Boá trí Þ14a200. 3.3. Tính moùng M2 (coät C2) Noäi löïc Ntc0 = 264348 daN => Ntt0 = Ntc0 n = 2643481.15=304000 daN Mtco = 143.11 daN.m => Mtto = Mtcon =143.111.15=164.58 daN.m Qtco =44.539 daN => Qtto = Qtco n = 44.5391.15 = 51.22 daN 3.3.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø: e=1+d=0.8+1 = 1.8 m - AÙp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc Ptt = = daN/m2 (3.28) - Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Añ = = (3.29) Trong ñoù : gtb = 2000 daN/m3: Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi hm = 2m chieàu saâu choân moùng - Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 4.66 x 2000 x 2 = 20504 daN - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 304000+20504 = 324504 daN 3.3.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ coïc Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng moment taùc ñoäng leân moùng coïc, giaù trò laáy töø (1.2-1.6) tuøy vaøo giaù trò moment (saùch Neàn Moùng cuûa CHAÂU NGOÏC AÅN) => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 3 coïc - Trong phöông phaùp tính toaùn theo moùng khoái qui öôùc nhö trong caùc qui phaïm Vieät Nam , thì vieäc tính toaùn hieäu öùng nhoùm khoâng caàn thieát vì hieäu öùng naøy ñaõ ñöôïc xem xeùt trong hoaït ñoäng chung cuûa caùc coïc vaø ñaát trong moùng khoái qui öôùc 3.3.3. Kieåm tra phaûn löïc ñaàu coïc Hình 3.4 Kích thöôùc ñaøi coïc - Kieåm tra ñieàu kieän: Pmax £ , Pmin ³ 0 -Dieän tích thöïc teá cuûa ñaøi coïc : Añ = 3.2´3-2´1.1 = 7.4 m2 - Troïng löôïng baûn thaân ñaøi vaø ñaát ñaép treân ñaøi: Gñ = = 1.1200027.4 = 32560 daN (3.30) - Toång moment döôùi ñaùy ñaøi: = Mtt0 + Qott.hm = 164.58+51.222 = 267.02 daN.m (3.31) - Toång taûi thaúng ñöùng taïi ñaùy ñaøi: Ntt = Ntt0 + Gñ = 304000+32560 = 336560 daN (3.32) - Taûi troïng truyeàn xuoáng coïc vì Mx = 0 ta coù coâng thöùc sau : (daN) (3.33) - Toïa ñoä caùc coïc: Pmax = 112276 daN < =225520 daN Pmin = 112009 daN > 0=> coïc laøm vieäc chòu neùn => Thoûa dieàu kieän 3.3.4. Kieåm tra öùng suaát döôùi muõi coïc 3.3.4.1. Kieåm tra oån ñònh neàn döôùi muõi coïc + Ñieàu kieän öùng suaát döôùi muõi coïc : < 1.2 ; <  ; > 0 . + Goùc ma saùt trong trung bình theo chieàu daøi coïc lc: Lôùp ñaát Lôùp 1 Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Lôùp 5 Goùc ma saùt trong jII (ñoä) 24 16 18 28 33 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 3.7 4.8 8 10.4 1.1 Baûng 3.4 - Baûng goùc ma saùt trong = 22.750 + Goùc truyeàn löïc + Xem đài cọc tương đương hình chữ nhật có B = 2.3m và L = 3.2m,Fđài =7.36m2 + Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc : Beà roäng cuûa ñaùy khoái khoái qui öôùc : Bqu = B+2lctg = 2.3+228tg5.688 = 7.88m Beà roäng cuûa ñaùy khoái khoái qui öôùc : Lqu = L+2lctg = 3.2+228tg5.688 = 8.78m + Dieän tích khoái moùng qui öôùc : Fqu = 7.88x8.78 = 69.19 m² + Troïng löôïng khoái moùng qui öôùc: (kN) Trong ñoù: Troïng löôïng phaàn moùng qui öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân  Troïng löôïng coïc naèm trong khoái moùng qui öôùc Vôùi := 2500 daN/m3 Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc coù ñoä cao töø muõi coïc ñeán ñaùy ñaøi coïc (tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choã) =(69.19-20.5024) (121.5+2.711.5+ +4.88.84+89.96+10.49.39+1.110.13 = 1932785 daN 3.3.4.2. Kieåm tra aùp löïc taùc duïng leân neàn ñaát taïi muõi coïc vôùi caùc caëp noäi löïc * Caëp Nmax = 264348 daN, Mtu = 143.11daN.m, Qtu = 44.539 daN - Toång troïng löôïng tieâu chuaån cuûa khoái moùng qui öôùc  264348+(276760+105504+1932785) = 2579397 daN - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc  = 143.11+44.539 (2+28) = 1479.28 daN.m - AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái qui öôùc: = Trong ñoù : m3 - ÖÙng suaát trung bình ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  daN/m2 - Cöôøng ñoä tính toùan cuûa ñaát neán ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc  Trong ñoù: A,B,D : Caùc heä soá ñöôïc tra baûng phuï thuoäc vaøo j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc, vôùi j =330 tra baûng 6.1 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù A= 1.44, B=6.78, C=8.87 m1 ,m2: laø heä soá laøm vieäc cuûa ñaát phuï thuoäc tính chaát ñaát neàn vaø tính chaát keát caáu cuûa coâng trình, tra baûng 6.2 saùch neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng taùc giaû GS.TSKH.NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ta coù m1 = 1.2,m2 = 1.1 ktc : laø heä soá doä tin caäy laáy baèng 1 : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc . : Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát töø muõi coïc trôû leân. => = 308458.8 daN/m2 Thoûa ñieàu kieän (daN/m2) > >0 Keát luaän: Ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû chòu taûi vaø oån ñònh, coù theå tính toaùn ñoä luùn cuûa neàn ñaát döôùi moùng coïc(töùc laø khoái qui öôùc) theo quan ñieåm neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính. 3.3.5. Kieåm tra tính luùn (theo traïng thaùi giôùi haïn hai) - Caùc giaû thuyeát: Ñaát neàn laø baùn khoâng gian lieân tuïc ñaúng höôùng vaø bieán daïng tuyeán tính. Ñoä luùn cuûa daát neàn chæ do öùng suaát thaúng ñöùng gaây ra, trong quaù trình luùn khoâng xaûy ra hieän töôïng nôû hoâng. Aùp löïc gaây luùn ñöôïc xaùc ñònh taïi taâm cuûa ñaùy moùng. Khi tính giaù trò öùng suaát gaây luùn, chuùng ta boû qua söï sai khaùc trong tính neùn luùn cuûa taàng lôùp rieâng. - Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: Lôùp Li 1 2150 3 6450 1150 2.7 3105 2 884 4.8 4243 3 996 8 7968 4 939 10.4 9766 5 1013 1.1 1114 Toång 32646 Baûng 3.5 - Baûng tính aùp löïc baûn thaân - Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc: sglz=0 =stctb - sbt = 37281.85-32646 = 4635.85 daN/m² Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy baèng nhau vaø baèng BM/5 = 7.88/5 = 1.576 m, choïn hi = 1m. Ta coù baûng tính toaùn sau : Vò trí Ñoä saâu Lm/Bm zm/Bm Ko S (m) z(m) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) 0 1.11 0 1 4635.85 32646.10 1 1 1.11 0.1269 0.978 4533.86 32656.23 4584.86 0.0012 2 2 1.11 0.2538 0.925 4288.16 32666.36 4411.01 0.0011 3 3 1.11 0.3807 0.83 3847.76 32676.49 4067.96 0.0010 Ñieàu kieän ngöøng tính luùn:oùgl <0.2.oùbt 0.0034 Baûng 3.6 - Baûng tính luùn Taïi ñieåm 0 ôû ñoä saâu Z = 0 m (tính töø ñaùy khoái moùng qui öôùc) coù : sglz=0 = 4635.85 daN/m² < sbtz=0 = x32646 = 6529 daN/m² Þ Giôùi haïn neàn laáy taïi ñieåm 0 laø troïng taâm ñaùy khoái qui öôùc; do ñoù, ñoä luùn cuûa neàn baèng khoâng: S = 0 cm Vaäy ñoä luùn tuyeät ñoái cuûa moùng döôùi coät ñaûm baûo S < Sgh = 8cm. 3.3.6 . Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc, thaùp choïc thuûng nhö hình veõ - Chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1 = 0.15 m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : hñ = 1.5 m - Choïn sô boä : h0 = hñ – h1 = 1.5 - 0.15 = 1.35 m + Coäâât xuyeân vaøo ñaøi Hình 3.5 Vaäy thaùp choïc thuûng bao phuû leân caùc ñaàu coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi. + Coïc xuyeân vaøo ñaøi Hình 3.6 Nhaän xeùt: Thaùp xuyeân bao truøm coät vaäy coïc khoâng xuyeân thuûng ñaøi moùng. 3.3.7. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc - Noäi löïc caùnh moùng phöông Oy Hình 3.7 Vôùi : P1= 112009 daN P2 = P3 = 112276 daN Moment taïi maët ngaøm I-I: MI-I = = 112276×0.65 = 72979 daN.m - Noäi löïc caùnh moùng phöông Ox Moment taïi maët ngaøm II-II do löïc P1 gaây ra: M1II-II = = 112009×0.7 = 78406 daN.m Moment taïi maët ngaøm II-II do löïc P2 vaø P3 gaây ra: M2II-II = = 2x112276x0.2 = 44910 daN.m - Tính theùp cho caùnh moùng M2 Vôùi h0 = 1500-150-50 = 130mm FaI-I = Choïn 820 (25.12 cm2) boá trí taäp trung phuû 2 ñaàu coïc P2 vaø P3 theo phöông y. Fa1II-II = cm2 Choïn 920 (28.27cm2) boá trí taäp trung phuû ñaàu coïc P1 Fa2II-II = cm2 Choïn 520 (15.7cm2) boá trí taäp trung phuû ñaàu coïc P2 vaø P3 3.4. KIEÅM TRA COÏC CHÒU TAÛI NGANG - Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. Hình 3.8 - Sô ñoà chuyeån vò cuûa coïc trong ñaát - Moâmen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: J = = ´ 3.14´ 0.84 = 0.02 m4 (3.34) - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc: Eb.J = 31 x 108 x 0,02 = 62 x 106 daN.m2 Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 31 x 108 daN/m2 - Chieàu roäng qui öôùc bc cuûa coïc : - Theo TCXD 205-1998 d ³ 0.8m bc = d + 1 = 0,8 + 1 = 1,8 m - Heä soá tyû leä k theo coâng thöùc: Cz = k x z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2 x (d +1) = 2 x (0,8 +1) = 3,6 m => coïc naèm trong lôùp ñaát lôùp 4: lôùp caùt trung. Tra baûng G.1 trong TCXD 205 : 1998 , trang 72 ñöôïc giaù trò K = 5x105 daN/m4 - Heä soá bieán daïng m (3.35) - Chieàu daøi tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát : Le = abd.L = 0.42 ´ 28 = 11.76 m - Caùc chuyeån vò dHH, dHM, dMH, dMM cuûa coïc ôû cao trình ñaùy ñaøi do caùc öùng löïc ñôn vò ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi . + dHH : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (m/KN) bôûi Ho = 1 gaây ra + dHM : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (1/KN) bôûi Mo = 1 gaây ra + dMH : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/KN) bôûi Ho = 1 gaây ra + dMM : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/KNm) bôûi Mo = 1 gaây ra Le = 11.76m >4m, coïc töïa leân ñaát, tra baûng G2 TCXD205 : 1998/74 Þ Ao = 2.441 ; Bo = 1.621 ; Co = 1.751 = 5.31 x 10-7 (m/daN) (3.35) = 1.48 x 10-7 (1/daN) (3.36) = 0.67 x 10-7 (1/daN.m) (3.37) - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi : Qtt = 51.22 daN ( ñoái vôùi 3 coïc) suy ra Hf = = 17.07 daN - Vì ñaàu coïc bò ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän moment goïi laø moment ngaøm . Mf = (3.38) = (L0=0) - Chuyeån vò ngang yo(m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: = 5.4610-7 (rad) yo = Hf x dHH + Mf x dHM = 17.07 x 5.31 x 10-7 – 37.71 x 1.48 x 10-7 = 0.35x10-5m - Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc ngang Hf : = y0 = 0.35x10-5m (L0 = 0) (3.39) Dn < [Sgh] = 1cm thoûa yeâu caàu tính toaùn - Kieåm tra ñoä beàn cuûa ñaát neàn xung quanh coïc chòu löïc ngang : (3.40) (3.41) Trong ñoù : 2150 daN/m3 , 240, CI =1200daN/m2, heä soá , Heä soá : Heä soá : (3.42) Mp : moment do taûi troïng ngoaøi thöôøng xuyeân, tính toaùn ôû tieát dieän taïi möùc muõi coïc . Mv : moment do taûi troïng taïm thôøi Le = 11.76 > 5 laáy Töø (3.42)=> Töø (3.41)=>=4186 daN/m2 - AÙp löïc tính toaùn sz (daN/m2), moment uoán Mz (daN.m), trong tieát dieän coïc ñöôïc tính toaùn theo coâng thöùc sau: (3.43) (3.44) - Baûng giaù trò caùc heä soá tính toaùn cho bieåu ñoà Mz (daN.m) vôùi EJ K (daN/m4) abd (m-1) yo (m) yo (rad) Mf (daN.m) Hf (daN) 62E+06 500000 0.42 0.35x10-5 5.46.10-7 -37.71 17.07 Baûng 3.7. moâmen uoán MZ (daN/m) z ze A3 B3 C3 D3 Mz 0 0 0 0 1 0 -37.71000 0.24 0.1 0 0 1 0.1 -33.64571 0.48 0.2 -0.001 0 1 0.2 -29.61971 0.71 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 -25.69432 0.95 0.4 -0.011 -0.002 1 0.4 -21.84549 1.19 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 -18.08363 1.43 0.6 -0.036 -0.011 0.0998 0.6 19.40062 1.67 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 -11.04734 1.90 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -7.70497 2.14 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -4.53746 2.38 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -1.58073 2.62 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 1.33580 2.86 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 4.18219 3.10 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 6.94747 3.33 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 9.65478 3.57 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 9.75492 3.81 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 15.22491 4.05 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 18.18131 4.29 1.8 -0.956 -0.867 0.53 1.612 21.26232 4.52 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 24.61020 4.76 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 28.20337 5.24 2.2 -1.693 -1.906 -0.217 1.575 34.48876 5.71 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 46.34145 6.19 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 58.90666 6.67 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 84.82298 7.14 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 90.33350 8.33 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 137.67856 9.52 4 -1.614 -11.7313 -17.919 -15 171.09440 Hình 3.9 - Bieåu ñoà moment uoán Baûng 3.4 - AÙp löïc z theo ñoä saâu (daN/m2) z ze A1 B1 C1 D1 z 0.00 0 1 0 0 0 0 0.24 0.1 1 0.1 0.005 0 0.39914 0.48 0.2 1 0.2 0.02 0.001 0.75589 0.71 0.3 1 0.3 0.045 0.005 1.06194 0.95 0.4 1 0.4 0.08 0.011 1.30716 1.19 0.5 1 0.5 0.125 0.021 1.48633 1.43 0.6 0.999 0.6 0.18 0.036 1.59260 1.67 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 1.62797 1.90 0.8 0.997 0.799 0.032 0.085 2.52985 2.14 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 1.46466 2.38 1 0.992 0.997 0.499 0.167 1.28089 2.62 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 1.01278 2.86 1.2 0.979 1.192 0.718 0.288 0.67356 3.10 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 0.27089 3.33 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 -0.18996 3.57 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 -0.70065 3.81 1.6 0.913 1.553 1.264 0.678 -1.26116 4.05 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 -1.85781 4.29 1.8 0.848 1.706 1.584 0.961 -2.44327 4.52 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 -3.11010 4.76 2 0.735 1.823 1.924 1.308 -3.73953 5.24 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 -4.93075 5.71 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 -6.84286 6.19 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 -6.39632 6.67 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 -6.17033 7.14 3 -0.928 1.037 3.225 3.858 -4.92480 8.33 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.98 5.91522 9.52 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 34.92937 Hình 3.10. Bieåu ñoà aùp löïc - Kieåm tra laïi coát theùp ñaõ choïn : 171.0944 daN.m - Dieän tích coát theùp < 30.54 cm2 theùp ban ñaàu choïn laø hôïp lyù . 3.5. Tính moùng M3 (coät C3) Noäi löïc Ntc0 = 287735 daN => Ntt0 = Ntc0 n = 2877351.15 = 330895 daN Mtco = 214.6 daN.m => Mtto = Mtcon =214.61.15 = 246.8 daN.m Qtco = 271.5 daN => Qtto = Qtco n = 271.51.15 = 312.2 daN 3.5.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : e =0.8+1=1.8m - AÙp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc Ptt = = daN/m2 - Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Añ = = Trong ñoù : gtb = 2000 daN/m3: Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi hm = 2m chieàu saâu choân moùng - Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x5.07 x 2000 x 2 = 22308 daN - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 330895+22308 = 353203 daN 3.5.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ coïc - Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng moment taùc ñoäng leân moùng coïc , giaù trò laáy töø (1.2÷1.6) tuøy vaøo giaù trò moment (saùch Neàn Moùng cuûa CHAÂU NGOÏC AÅN) => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 3 coïc - Tính toaùn nhö moùng M2 3.6. Tính moùng M4 (coät C4) Noäi löïc Ntc0 = 213526 daN => Ntt0 = Ntc0 n = 2135261.15 = 245555 daN Mtco = 14333 daN.m => Mtto = Mtcon =143331.15 = 16483 daN.m Qtco = 5918 daN => Qtto = Qtco n = 59181.15 = 6806 daN 3.6.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : e = d +1= 1+0.8 = 1.8 m - AÙp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc Ptt = = daN/m2 - Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Añ = = Trong ñoù : gtb = 2000 daN/m3: Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi hm = 2m chieàu saâu choân moùng - Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 3.77 x 2000 x 2 = 16588 daN - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 245555+16588 = 262143 daN 3.6.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä nc ³ coïc - Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng moment taùc ñoäng leân moùng coïc, giaù trò laáy töø (1.2-1.6) tuøy vaøo giaù trò moment (saùch Neàn Moùng cuûa CHAÂU NGOÏC AÅN ) + Kiểm tra lại cốt thép đã chọn cho một móng M1 => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 2 coïc - Tính toaùn nhö moùng M1. - C ột tr òn ch ịu n én l ệch t âm Bước 1:+ Đ ộ l ệch t âm +Bán kính quán tính uốn của tiết diện tròn rx=ry= r/2 = 80/2 = 40 cm +Bỏ qua uốn dọc ta lấy η=1 +Diện tích tiết diện Fb=Лr2=3,14x402=5024 cm2 +Tính các hệ số n,B trên đồ thị Hình H-3.11 Đ ồ th ị đ ể t ính t oán ti ết di ện tr òn D=2r- đ ư ờng k ính ti ết di ện Bước 2: Tra đồ thị với n = 0.47; B = 0.14; =>ta có α=0.1 Bước 3: Diện tích cốt thép < 12Φ18=30.54cm2 =>thép chọn ban đầu chọn là hợp lý CAÙC TAØI LIEÄU THAM KHAÛO CAÙC TIEÂU CHUAÅN XAÂY DÖÏNG VIEÄT NAM: TCVN 2737 :1995 - Tieâu Chuaån Thieát Keá Taûi Troïng vaø Taùc Ñoäng. TCVN 5574 :1991 - Tieâu Chuaån Thieát Keá Beâtoâng Coát Theùp. TCVN 4612 :1988 - Heä Thoáng Taøi Lieäu Thieát Keá Xaây Döïng. Keát Caáu Beâtoâng Coát Theùp. Kí Hieäu Qui Öôùc vaø Theå Hieän Baûn Veõ TCVN 6048 : 1995 (ISO 3766:1997) - Baûn Veõ Nhaø vaø Coâng Trình Xaây Döïng. Kí Hieäu Cho Coát Theùp Beâtoâng TCXD195 :1997 - Nhaø Nhieàu Taàng - Thieát Keá Coïc Khoan Nhoài. TCXD 205 : 1998 - Moùng Coïc - Tieâu Chuaån Thieát Keá TCXD 198 :1997 - Nhaø Cao Taàng – Thieát Keá Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp Toaøn Khoái CAÙC TAØI LIEÄU CHUYEÂN MOÂN: Nhaø Cao Taàng Chòu Taûi Troïng Ngang Gioù Baõo Vaø Ñoäng Ñaát – TG. Gs. Mai Haø San – NXB Xaây Döïng Keát Caáu Nhaø Cao Taàng – TG. Sullô W.– NXB Xaây Döïng Caáu Taïo Vaø Tính Toaùn Heä Keát Caáu Chòu Löïc Vaø Caùc Caáu Kieän Cuûa Nhaø Nhieàu Taàng – TG Drodov P.F – NXB Khoa Hoïc Kyõ Thuaät Söùc Beàn Vaät Lieäu (Taäp I Vaø II) –TG. Leâ Hoaøng Tuaán – Buøi Coâng Thaønh – NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät. Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp 1 (Phaàn Caáu Kieän Cô Baûn) – TG. Ngoâ Theá Phong – Nguyeãn Ñình Coáng – Nguyeãn Xuaân Lieân – Trònh Kim Ñaïm – Nguyeãn Phaán Taán – NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät. Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp 2 (Phaàn Keát Caáu Nhaø Cöûa) – TG. Ngoâ Theá Phong – Lyù Traàn Cöôøng – Trònh Kim Ñaïm – Nguyeãn Leâ Ninh - NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät. Nhöõng Phöông Phöông Phaùp Xaây Döïng Coâng Trình Treân Neàn Ñaát Yeáu – TG. Hoaøng Vaên Taân – Traàn Ñình Ngoâ – Phan Xuaân Tröôøng – Phaïm Xuaân – Nguyeãn Haûi – NXB Xaây Döïng. Neàn Vaø Moùng Coâng Trình Daân Duïng Coâng Nghieäp – TG Nguyeãn Vaên Quaûng – Nguyeãn Höõu Khaùng – Uoâng Ñình Chaát – NXB Xaây Döïng Neàn Moùng Nhaø Cao Taàng –TG. Nguyeãn Vaên Quaûng – NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät Caáu Taïo Beâtoâng Coát Theùp – Boä Xaây Döïng – NXB Xaây Döïng