Đề tài Tổng quan kiến trúc công trình xây dựng

LÔØI NOÙI ÑAÀU Ñeå coù söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa neàn kinh teá trong nhöõng naêm gaàn ñaây, thì moät taát yeáu khaùch quan maø ai cuõng hieåu ñoù laø ngaønh xaây döïng phaûi laø moät trong nhöõng ngaønh phaùt trieån tieân phong, minh chöùng cho taát yeáu naøy laø hôn 50% ngaân saùch nhaø nöôùc daønh cho xaây döïng, cuøng vôùi söï phaùt trieån vaø vai troø raát quan troïng cuûa noù thì yeâu caàu xaây döïng ngaøy caøng ñoøi hoûi ñöôïc naâng cao, neân vieäc thieát keá, thi coâng coâng trình caàn ñaït ñöôïc muïc tieâu: An toaøn, Myõ quan vaø Kinh teá. Moät coâng trình kieán truùc, ngoaøi veõ ñeïp beân ngoaøi, tieän nghi beân trong, noù coøn ñoøi hoûi vöõng chaéc, ñaûm baûo tuoåi thoï cuûa thieát keá. Do ñoù keát caáu coâng trình ñoùng vai troø raát quan troïng ñeå ñaûm baûo söï beàn vöõng vaø tuoåi thoï coâng trình. Trong heä keát caáu coâng trình thì hai vaán ñeà luoân ñaët ra haøng ñaàu, ñoù laø neàn moùng vaø heä keát caáu chòu löïc beân treân. Nhöng tuyø theo quan ñieåm nhìn nhaän vaø ñaùnh giaù cuûa moãi ngöôøi maø xem keát caáu chòu löïc beân treân hay neàn moùng laø quan troïng hôn. Rieâng em, taát caû ñieàu quan troïng, vì coù caû hai vaán ñeà aáy môùi taïo neân heä toång theå coâng trình. Ñeå trôû thaønh kæ sö thì ít nhaát phaûi coù caên baûn veà toaøn heä keát caáu coâng trình. Maø theo em thì heä keát caáu beân treân coù theå tính chính xaùc, gaàn ñuùng hôn laø neàn moùng. Do ta raát khoù xaùc ñònh chính xaùc söï laøm vieäc cuûa neàn ñaát naèm beân döôùi coâng trình nhö theá naøo. Chính vì vaäy phaàn chính ñoà aùn toát nghieäp cuûa em kyø naøy laø keát caáu neàn moùng. Neàn laø nôi tieáp nhaän taûi troïng töø moùng, coøn moùng laø nôi truyeàn taûi troïng töø khung xuoáng neán vaø khi coù söï coá thì raát khoù söûa chöõa, gia coá. Vieäc choïn choïn ñoà aùn toát nghieäp 30% laø moùng laø vì em muoán hoïc theâm caên baûn vaø cuûng coá kieán thöùc veà noù vaø cuõng vì söï quan troïng cuûa noù ñoái vôùi moät coâng trình moät khi khoâng ñöôïc ñaàu tö ñuùng möùc seõ gaây laõng phí vaø toán keùm khoâng caàn thieát. Toùm laïi, vôùi ñoà aùn toát nghieäp laàn naøy laø moät neàn taûng raát lôùn ñeå trang bò kieán thöùc cho em ra tröôøng phuïc vuï baûn thaân-gia ñình-xaõ hoäi-ñaát nöôùc. Do ñaây laø laàn ñaàu tieân thieát keá cho toaøn heä coâng trình neân seõ khoâng traùnh khoûi raát nhieàu sai soùt vaø khuyeát ñieåm, nhöng vôùi söï giuùp ñôõ nhieät tình vaø chu ñaùo cuûa caùc thaày coâ treân khoa cuõng nhö caùc thaày höôùng daãn vaø ñaëc bieät laø thaày NGUYEÃN NGOÏC TUÙ tröïc tieáp höôùng daãn em, em tin raèng mình coù theå hoaøn thieän kieán thöùc chuyeân moân vaø hoïc hoûi nhieàu kieán thöùc khaùc giuùp ích cho baûn thaân khi ra tröôøng, vôùi loøng bieát ôn saâu saéc em xin chaân thaønh caûm ôn caùc thaày coâ ñaõ giaûng daïy em suoát 4 naêm hoïc, caùc thaày höôùng daãn vaø nhaát laø thaày NGUYEÃN NGOÏC TUÙ ñaõ taän tình tröïc tieáp höôùng daãn vaø giuùp ñôõ em hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp kyø naøy. Sinh vieân: Phaïm Taán Thaønh PHUÏ LUÏC A- THUYEÁT MINH PHAÀN I: GIÔÙI THIEÄU VEÀ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH: 0 % VÒ TRÍ COÂNG TRÌNH MUÏC ÑÍCH SÖÛ DUÏNG COÂNG TRÌNH HAÏNG MUÏC COÂNG TRÌNH PHAÀN II: KEÁT CAÁU BEÂN TREÂN COÂNG TRÌNH: 50 % TÍNH SAØN ÑIEÅN HÌNH (SAØN TAÀNG 3) GIAÛI KHUNG PHAÚNG ÑIEÅN HÌNH (KHUNG TRUÏC 5) GIAÛI CAÀU THANG BOÄ (TRUÏC 12-13) DAÀM DOÏC TRUÏC B. PHAÀN III: KEÁT CAÁU NEÀN MOÙNG: 30 % PHÖÔNG AÙN MOÙNG COÏC EÙP BTCT PHÖÔNG AÙN MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI NOÄI DUNG: GIÔÙI THIEÄU VEÀ VÒ TRÍ –MUÏC ÑÍCH SÖÛ DUÏNG- KIEÁN TRUÙC – HAÏNG MUÏC SÖÛ DUÏNG COÂNG TRÌNH. TOÅNG QUAN VEÀ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH 1. MÔÛ ÑAÀU Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, do toác ñoä phaùt trieån raát nhanh cuûa neàn kinh teá, nhu caàu veà nôi ôû vaø caùc vaên phoøng laøm vieäc cuõng taêng theo. TP. HCM vôùi vai troø laø trung taâm kinh teá, khoa hoïc, kyõ thuaät lôùn nhaát nöôùc vôùi nhieàu cô quan ñaàu ngaønh, saân bay, beán caûng... ñang töøng böôùc xaây döïng cô sôû haï taàng. Song song vôùi nhöõng nhu caàu aáy thì nhu caàu veà chöõa beänh cuõng ñöôïc ñaët leân haøng ñaàu. Chính vì theá, Trung Taâm Maét ra ñôøi vaø phaùt trieån nhaèm ñaùp öùng nhu caàu chöõa trò. Vì trong cuoäc soáng thì caëp maét laø caùi thöù yeáu ñeå con ngöôøi soáng vaø laøm vieäc. 2. ÑAËC ÑIEÅM KHÍ HAÄU TAÏI TP. HOÀ CHÍ MINH Khí haäu TP Hoà Chí Minh laø khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa ñöôïc chia thaønh 2 muøa: 2.1. Muøa naéng : Töø thaùng 12 ñeán thaùng 4 coù : . Nhieät ñoä cao nhaát : 400C . Nhieät ñoä trung bình : 320C . Nhieät ñoä thaáp nhaát : 180C . Löôïng möa thaáp nhaát : 0,1 mm . Löôïng möa cao nhaát : 300 mm . Ñoä aåm töông ñoái trung bình : 85.5% 2.2. Muøa möa : Töø thaùng 5 ñeán thaùng 11 coù : . Nhieät ñoä cao nhaát : 360C . Nhieät ñoä trung bình : 280C . Nhieät ñoä thaáp nhaát : 230C . Löôïng möa trung bình: 274.4 mm . Löôïng möa thaáp nhaát : 31 mm (thaùng 11) . Löôïng möa cao nhaát : 680 mm (thaùng 9) . Ñoä aåm töông ñoái trung bình : 77.67% . Ñoä aåm töông ñoái thaáp nhaát : 74% . Ñoä aåm töông ñoái cao nhaát : 84% . Löôïng boác hôi trung bình : 28 mm/ngaøy . Löôïng boác hôi thaáp nhaát : 6.5 mm/ngaøy 2.3. Höôùng gioù : Höôùng gioù chuû yeáu laø Ñoâng Nam vaø Taây nam vôùi vaän toác trung bình 2.5 m/s, thoåi maïnh nhaát vaøo muøa möa. Ngoaøi ra coøn coù gioù Ñoâng Baéc thoåi nheï. TP. Hoà Chí Minh naèm trong khu vöïc ít chòu aûnh höôûng cuûa gioù baõo, chòu aûnh höôûng cuûa gioù muøa vaø aùp thaáp nhieät ñôùi. 3. VÒ TRÍ COÂNG TRÌNH Coâng trình ñaët taïi 280.ÑBP.Q3.TP.HCM, maët ñöùng chính höôùng veà phía ñoâng nam. 4.THUYÛ VAÊN Chòu aûnh höôûng cuûa trieàu cöôøng soâng Saøi Goøn Möïc nöôùc ngaàm oån ñònh taïi vò trí khaûo saùt: Ñoä saâu 4.1 (m). Möïc nöôùc naøy seõ thay ñoåi theo muøa. 5. MUÏC ÑÍCH SÖÛ DUÏNG VAØ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH Nhaèm ñaùp öùng ngaøy caøng cao nhu caàu veà söùc khoûe cuûa coäng ñoàng.Vaø moät trong nhöõng caùi thöù yeáu cuûa cuoäc soáng chính laø caëp maét.Vì vaäy, trung taâm maét ra ñôøi cuõng chính laø ñieàu hieån nhieân ñeå phuïc vuï cho nhu caàu con ngöôøi. Vôùi söï ñoàng yù cuûa Thaày tröôûng khoa neân coâng trình cuûa em ñöôïc thay ñoåi nhö sau: Coâng trình goàm möôøi taàng (moät taàng treät, chín taàng chöùc naêng vaø moät saân thöôïng). - Taàng treät (1102.3m2): Saûnh, tröïc baûo veä, tieáp nhaän thu tieàn, phoøng ñôïi, phoøng caáp cöùu, phoøng tröïc y taù, phoøng khuùc xaï, kho, phoøng khaùm, phoøng ñieän, phoøng veä sinh, phoøng raùc, caàu thang boä, thang maùy. - Laàu 1 (1102.3m2): Ñaïi saûnh phoøng khaùm, phoøng ñoaùn hình, phoøng laser, khoa noäi dòch vuï, phoøng khaùm noäi truù, phoøng thay ñoà baùc só, phoøng moå tieåu phaåu, phoøng leù, phoøng khaùm dòch vuï, phoøng tröôûng khoa, phoøng y taù tröôûng, phoøng tieåu phaåu, phoøng veä sinh, phoøng ñieän, phoøng raùc, caàu thang bo,ä thang maùy. - Laàu 2 (1102.3m2): Phoøng moå ñaïi phaåu ngoaøi giôø, phoøng tieàn meâ, phoøng baùc só, phoøng y taù, phoøng nghæ baùc só, phoøng röõa tay, phoøng haáp tieàn meâ, phoøng döôïc + vaät tö, phoøng haáp döôïc, phoøng thay ñoà baùc só, phoøng beänh 2ngöôøi, phoøng tieàn meâ, phoøng moå 1, phoøng moå 2-3, phoøng raùc, caàu thang boä, thang maùy. - Laàu 3 (1102.3m2): Phoøng aên, phoøng ñieàu trò, phoøng baùc só, phoøng beänh nhaân, ñaïi saûnh, phoøng haønh chaùnh khoa tröïc, phoøng beänh nhaân, phoøng khaùm, phoøng baùc só, tröôûng khoa, phoøng raùc, phoøng ñieän, caàu thang boä, thang maùy. - Laàu 4-5-6-7-8-9 (1102.3m2): Phoøng moå ñaïi phaåu ngoaøi giôø, phoøng tieàn meâ, phoøng baùc só, phoøng y taù, phoøng nghæ baùc só, phoøng röõa tay, phoøng haáp tieàn meâ, phoøng döôïc + vaät tö, phoøng haáp döôïc, phoøng thay ñoà baùc só, phoøng beänh 2 ngöôøi, phoøng tieàn meâ, phoøng moå 1, phoøng moå 2-3, phoøng raùc, caàu thang boä, thang maùy. - Laàu 10 (1102.3m2): Ñaïi saûnh, phoøng giaûng daïy, phoøng hoäi ñoàng 60 choå, phoøng coâng ñoaøn, phoøng boä moân, phoøng chuaån bò, phoøng hoïp 50 choå, vaên phoøng boä moân, phoøng boä moân, phoøng noäi truù boä moân, phoøng ñaïi hoïc y döôïc nam, phoøng ñaïi hoïc y döôïc nöõ, phoøng raùc, phoøng ñieän, caàu thang boä, thang maùi. - Maùi : Buoàng kyõ thuaät thang maùy, boàn chöùa nöôùc (5m3/1boàn) Dieän tích ñaát xaây döïng coâng trình bao goàm1349 m2, ñöôïc xaây döïng vôùi 10 taàng, 5 nhòp, 14 böôùc coät. Chieàu roäng coâng trình: 20.3m Chieàu daøi coâng trình: 54.3m Chieàu cao coâng trình: 29.7m Chieàu cao taàng 1: 4.5m Chieàu cao taàng 2,3,4,5,6,7,8,9,10: 3.6m * Boá trí phoøng treân 1 taàng ñieån hình: Moãi taàng coù soá phoøng dao ñoäng töø 19 ñeán 20 phoøng,vaø ñöôïc boá trí tollet rieâng ñeå phuïc vuï cho baùc só vaø beänh nhaân. Moãi taàng ñieàu coù moät ñaïi saûnh ñaët taïi trung taâm vôùi dieän tích 10x7.5m. * Dieän tích phoøng : 6 x 4.2m vaø tuøy theo moãi phoøng ñeå boá trí nhöõng coâng ngheä, vaät lieäu sao cho phuø hôïp nhu caàu chöõa beänh cuûa moïi ngöôøi. * Trang trí cuûa phoøng : -Cöûa ñi: Cöûa haønh lang ñöôïc thieát keá baèng saét nhaèm choáng maát troäm. Cöûa phía trong ñöôïc thieát keá baèng khung nhoâm nhaèm muïc ñích cao nhaát laø trang trí taïo myõ quang cho coâng trình. -Cöûa soå: Ñöôïc thieát keá baèng saét keát hôïp vôùi khung kính. -Neàn: Ñöôïc laùt gaïch boâng trang trí keát hôïp vôùi gaïch lengh töôøng. -Traàn: Ñöôïc ñoùng la phong nhaèm trang trí, treân la phong ñöôïc boá trí ñöôøng ñieän nöôùc. -Saûnh vaø haønh lang: Taïi vò trí caùch traàn khoaûng 1m ñöôïc boá trí tay vòn goã, nhaèm giuùp beänh nhaân ñi laïi trong coâng trình deå daøng. Lang can haønh lang ñöôïc thieát keá baèng saét vaø ñöôïc sôn maøu kem. * Trang trí ngoaøi phoøng: - Taïi vò trí taàng 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ñöôïc boá trí khung nhoâm cöûa kính nhaèm taïo myõ quang cho coâng trình. - Taàng maùi coâng trình ñöôïc thieát keá baèng maùi BTCT . - Xung quanh coâng trình ñöôïc boá trí caây xanh vaø caùc coâng trình phuï trôï nhaèm muïc ñích caân baèng heä sinh thaùi moâi tröôøng vaø phuïc vuï nhu caàu aên uoáng cuûa beänh nhaân. * Thang maùy vaø caàu thang: - Heä thoáng thang maùy ñöôïc boá trí taïi ñaïi saûnh, caàu thang chính ñöôïc boá trí xung quanh thang maùy. Caàu thang phuï ñöôïc ñaët ôû ñaàu hoài coâng trình. 6. CAÙC GIAÛI PHAÙP KYÕ THUAÄT * Thoâng thoaùng: Ngoaøi vieäc thoâng thoaùng baèng heä thoáng cöûa ôû moãi phoøng, coøn söû duïng heä thoáng thoâng gioù nhaân taïo baèng maùy ñieàu hoøa, quaït ôû caùc taàng theo caùc heä thoáng laïnh veà khu xöû lyù trung taâm. * Chieáu saùng: Ngoaøi heä thoáng ñeøn chieáu saùng ôû caùc phoøng vaø haønh lang, khoái nhaø coøn ñöôïc chieáu saùng töø heä thoáng laáy saùng beân ngoaøi (kính bao, cöûa). Keát hôïp chieáu saùng töï nhieân vaø chieáu saùng nhaân taïo ñeå laáy saùng toái ña. * Heä thoáng ñieän: • Heä thoáng ñieän söû duïng tröïc tieáp heä thoáng ñieän thaønh phoá, coù boå sung heä thoáng ñieän döï phoøng, nhaèm ñaûo baûo cho taát caû caùc trang thieát bò trong toøa nhaø coù theå hoaït ñoäng ñöôïc trong tình huoáng maïng löôùi ñieän thaønh phoá bò caét ñoät xuaát. Ñieän naêng phaûi baûo ñaûm cho heä thoáng thang maùy, heä thoáng laïnh coù theå hoaït ñoäng lieân tuïc. • Maùy ñieän döï phoøng 250KVA ñöôïc ñaët ôû ngoaøi nhaø, ñeå giaûm bôùt tieáng oàn vaø rung ñoäng khoâng aûnh höôûng ñeán beänh nhaân. • Heä thoáng caáp ñieän chính ñi trong caùc hoäp kyõ thuaät ñaët ngaàm trong töôøng. Heä thoáng ngaét ñieän töï ñoäng töø 1A ñeán 50A boá trí theo taàng vaø khu vöïc vaø baûo ñaûm an toaøn khi coù söï coá xaûy ra. * Heä thoáng caáp thoaùt nöôùc:• Nguoàn nöôùc ñöôïc laáy töø heä thoáng caáp nöôùc thaønh phoá daãn vaøo hoà nöôùc ngaàm qua heä thoáng bôm ñeå bôm leân beå nöôùc taàng maùi nhaèm ñaùp öùng nhu nöôùc cho sinh hoaït ôû caùc taàng • Nöôùc thaûi töø caùc taàng ñöôïc taäp trung veà khu xöû lyù vaø beå töï hoaïi ñaët ngaàm döôùi ñaát. • Caùc ñöôøng oáng ñöùng qua caùc taàng ñeàu ñöôïc boïc lôùp baûo veä, ñi ngaàm trong caùc hoäp kyõ thuaät. * Di chuyeån vaø phoøng hoûa hoaïn: • -Toøa nhaø goàm 2 caàu thang boä, 1 thang maùy . • -Taïi moãi taàng ñeàu coù ñaët heä thoáng baùo chaùy, caùc thieát bò chöõa chaùy. • -Doïc theo caùc caàu thang boä ñeàu coù heä thoáng oáng voøi roàng cöùu hoûa. Ngoaøi ra toøa nhaø coøn ñöôïc ñaët heä thoáng choáng seùt . Heä thoáng xöû lyù raùc ñöôïc ñaët ôû taàng treät vaø nhaân vieân seõ thu gom ñeå ñöa ra heä thoáng xöû lyù raùc thaûi chung cuûa thaønh phoá. (Khoái löôïng: 50%) Chöông I: TÍNH SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 1. PHAÂN LOAÏI OÂ SAØN . MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ OÂ SAØN TAÀNG 3 Theo yeâu caàu söû duïng vaø kieán truùc phaân laøm 3 loaïi saøn saøn thöôøng goàm coù : phoøng laøm vieäc, haønh lang , ñaïi saûnh saøn veä sinh . 1.1 Vaät lieäu : Beâ toâng maùc 250 coù Rn = 110 ( kG/cm2 ) , Rk = 8.8 ( kG/cm2 ) Theùp saøn loaïi CI Ra = 2000 ( kG/cm2 ) . 1.2 Xaùc ñònh beà daøy saøn (hs) : Beà daøy cuûa saøn phaûi thoûa caùc ñieàu kieän sau : - Saøn phaûi ñuû ñoä cöùng ñeå khoâng bò rung ñoäng, dòch chuyeån khi chòu taûi troïng ngang (gioù, baûo, ...) laøm aûnh höôûng ñeán coâng naêng söû duïng . - Ñoä cöùng trong maët phaúng saøn ñuû lôùn ñeå khi truyeàn taûi troïng ngang vaøo khung giuùp chuyeån vò ôû caùc ñaàu coät baèng nhau . - Treân saøn, heä töôøng ngaên khoâng coù heä daàm ñôõ coù theå ñöôïc boá trí baát kyø vò trí naøo treân saøn maø khoâng laøm taêng ñaùng keå ñoä voõng cuûa saøn . Choïn beà daøy saøn : Vôùi D = 0.9 ( hoaït taûi tieâu chuaån thuoäc loaïi nheï ) l = 6.5 m ( caïnh ngaén ) m =45 ( baûn keâ lieân tuïc ) ® hS = = 0.106 (m) Vaäy choïn beà daøy saøn hs = 11 (cm) ñeå thieát keá . 2. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN SAØN : 2.1 Tónh taûi : Baûng 1 Phoøng laøm vieäc , Haønh Lang , Saûnh Loïai taûi Thaønh phaàn caáu taïo Taûi tieâu chuaån kG /m3 Beà daøy ( m ) Heä soá vöôït taûi Taûi tính kG /m2 Tónh taûi -Gaïch men Ceramic -Vöõa loùt -Baûn BTCT -Ñöôøng oáng kyõ thuaät -Vöõa traùt traàn 2000 1800 2500 50 (kG /m2 ) 1800 0.02 0.02 0.11 0.02 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 48 46.8 302.5 60 46.8 Toång taûi baûn thaân 504 Baûng 2 Phoøng Veä Sinh Loïai taûi Thaønh phaàn caáu taïo Taûi tieâu chuaån kG /m3 Beà daøy ( m ) Heä soá vöôït taûi Taûi tính kG /m2 Tónh taûi -Gaïch nhaùm -Vöõa loùt -Hai lôùp choáng thaám -Vöõa xi maêng -Ñöôøng oáng kyõ thuaät -Baûn BTCT -Vöõa traàn 1800 1800 14(KG /M2 ) 1800 50(KG /M2 ) 2500 1800 0.02 0.02 0.01 0.02 0.10 0.02 1.1 1.3 1.2 1.2 1.2 1.1 1.3 39.6 46.8 16.8 43.2 60 275 46.8 Toång taûi baûn thaân 528 * Taûi phaân boá do keát caáu bao che gaây ra treân saøn : Taûi troïng cuûa caùc vaùch ngaên ( töôøng ) ñöôïc quy veà taûi phaân boá ñeàu theo dieän tích oâsaøn . Caùc vaùch ngaên laø töôøng gaïch oáng daøy 100 ; gttc = 180 ( kG /m2 ) Caùc vaùch ngaên laø töôøng gaïch oáng daøy 200 ; gttc = 330 ( kG /m2 ) 2.2 Hoaït taûi : Döïa vaøo coâng naêng cuûa caùc oâ saøn ; tra trong tieâu chuaån TCVN:2737-1995 ta coù Ptc öùng vôùi caùc oâ saøn, sau ñoù nhaân theâm vôùi heä soá vöôït taûi ta ñöôïc Ptt Baûng hoaït taûi söû duïng cuûa oâ baûn Chöùc naêng oâ saøn Hoïat taûi tieâu chuaån ptc (kG /m2) Heä soá vöôït taûi Hoïat taûi tính toaùn ptt (kG /m2) -Saøn phoøng laøm vieäc -Haønh lang , Saûnh -Veä sinh -Caàu thang 200 300 200 300 1.2 1.2 1.2 1.2 240 360 240 360 2.3 Toång taûi troïng treân caùc oâ baûn : OÂ Baûn L1(m) L2(m) gtt(kG/m2) ptt(kG/m2) gtqñ(kG/m2) qtt(kG/m2) 1 1,8 4,2 504,0 240,0 0,0 744,0 2 2,5 6,0 504,0 240,0 0,0 744,0 3 2,0 9,3 504,0 360,0 0,0 864,0 4 2,5 5,3 504,0 360,0 0,0 864,0 5 2,0 4,0 504,0 360,0 0,0 864,0 6 4,2 6,0 504,0 240,0 47,0 791,0 7 2,5 2,5 504,0 360,0 0,0 864,0 8 4,0 4,2 504,0 360,0 0,0 864,0 9 2,0 2,5 504,0 360,0 0,0 864,0 10 4,2 6,0 504,0 240,0 47,0 791,0 11 2,0 6,0 504,0 360,0 0,0 864,0 12 5,3 6,0 504,0 360,0 0,0 864,0 13 2,5 4,2 504,0 360,0 0,0 864,0 14 4,0 5,3 504,0 360,0 0,0 864,0 15 2,0 3,5 504,0 360,0 0,0 864,0 16 3,5 5,3 504,0 360,0 0,0 864,0 17 2,5 4,0 504,0 360,0 0,0 864,0 3 . TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC VAØ COÁT THEÙP : 3.1 Saøn baûn keâ: - Khi a = < 2 thì baûn ñöôïc xem laø baûn keâ, luùc naøy baûn laøm vieäc theo hai phöông L2: Caïnh daøi cuaû oâ baûn. L1: Caïnh ngaén cuaû oâ baûn. - Tính toaùn oâ baûn ñôn theo sô ñoà ñaøn hoài : Tuøy theo ñieàu kieän lieân keát cuaû baûn vôùi caùc töôøng hoaëc daàm beâtoâng coát theùp xung quanh maø choïn sô ñoà tính baûn cho thích hôïp (coù 11 oâ baûn). - Coâng thöùc tính moment : + Moment döông lôùn nhaát ôû giöõa baûn M1 = mi1 .P (kG /m) M2 = mi2 .P (kG/m) + Moment aâm lôùn nhaát ôû goái: MI = ki1 .P (kG/m) MII = ki2 .P (kG/m) Trong ñoù: i : kí hieäu oâ baûn ñang xeùt (i=1,2,…11) 1,2 : chæ phöông ñang xeùt laø L1 hay L2 L1,L2:nhòp tính toaùn cuaû oâ baûng laø khoaûng caùch giöõa caùc truïc goáitöïa. P=toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn. P = (g+p).L1.L2(kG/m) Vôí p : hoaït taûi tính toaùn (kG/m2). g : tónh taûi tính toaùn (kG/m2). mi1, mi2,ki1,ki2 laø caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc vaøo heä soá -Coâng thöùc tính coát theùp : + ÔÛ nhòp: A = Fa = m% = x100 Thoaû ñieàu kieän : mmin < m <mmax + ÔÛ goái: A = Fa = m% = .100 Thoaû ñieàu kieän : mmin < m <mmax BAÛNG KEÁT QUAÛ NOÄI LÖÏC SAØN Saøn laøm vieäc 1 phöông: OÂ L2/L1 MgkG/m MnkG/m 1 2,33 201 100,4 2 2,4 387,5 193,7 3 4,65 288 144 4 2,12 450 225 5 2 288 144 11 3 288 144 Saøn laøm vieäc 2 phöông: OÂ L2/L1 k91 k92 m91 m92 MI MII M 1 M2 (kG.m) (kG.m) (kG.m) (kG.m) 6 1.428 0.0471 0.0230 0.0209 0.0103 938.28 495.03 417.46 205.31 7 1 0.0417 0.0147 0.0179 0.0179 225.18 225.18 96.66 96.66 8 1.05 0.0437 0.0394 0.0187 0.0171 634.31 571.9 271.43 248.21 9 1.25 0.0473 0.0303 0.0207 0.0133 204.34 130.90 89.42 57.46 10 1.428 0.0471 0.023 0.0209 0.0103 938.28 495.03 417.46 205.31 12 1.132 0.0457 0.0357 0.0198 0.0154 1255.77 981.54 543.59 422.96 13 1.68 0.0441 0.0157 0.0201 0.0071 400.26 142.25 182.17 64.42 14 1.325 0.0474 0.0271 0.0209 0.0119 869.15 497.3 382.82 217.97 15 1.4 0.0431 0.0141 0.0197 0.0064 260.67 85.28 119.15 38.71 16 1.54 0.0403 0.0202 0.0207 0.0091 741.37 323.29 332.45 145.85 17 1.6 0.0452 0.0177 0.0205 0.0080 390.53 152.93 177.12 69.12 3.2 Saøn baûn daàm: - Khi a = > 2 thì baûn ñöôïc xem laø baûn daàm, luùc naøy baûn laøm vieäc theo 1 phöông (phöông caïnh ngaén) ¨ Ñoái vôùi nhöõng baûn ngaøm 2 caïnh: - Caùch tính: caét baûn theo caïnh ngaén vôí beà roäng b=1m ñeå tính nhö daàm coù 2 ñaàu ngaøm. + Moment: -Taïi goái: M- = -Taïi nhòp : M+ = Trong ñoù: qb = (p +g).b Caùch tính theùp saøn baûn daàm töông töï nhö saøn baûn keâ . Nhaän xeùt: OÂ baûn coù noäi löïc nhoû, < min ,boá trí coát theùp caáu taïo F6a200 BAÛNG KEÁT QUAÛ COÁT THEÙP OÂ Momen (kGm) ho (cm) A Fatt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m(%) 1 Mn 9 0.0112 0.482 Þ6a150 1.9 0.57 Mg 9 0.0135 0.498 Þ6a150 1.9 0.62 2 Mn 9 0.0217 1.124 Þ6a150 1.9 0.26 Mg 9 0.0434 2.258 Þ8a200 2.5 0.17 3 Mn 9 0.01616 0.888 Þ6a150 1.9 0.21 Mg 9 0.0323 1.725 Þ6a150 1.9 0.17 4 Mn 9 0.2525 1.445 Þ6a150 1.9 0.13 Mg 9 0.0505 2.386 Þ8a200 2.5 0.13 5 Mn 9 0.01616 0.888 Þ6a150 1.9 0.13 Mg 9 0.0323 1.725 Þ6a150 1.9 0.13 11 Mn 9 0.01616 0.889 Þ6a150 1.9 0.23 Mg 9 0.0232 1.725 Þ6a150 1.9 0.17 Saøn laøm vieäc 1 phöông: Saøn laøm vieäc 2 phöông: OÂ Momen (kGm) ho (cm) A Fatt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m(%) 6 MI 9 0.1053 5.522 Þ8a100 5.03 0.613 MII 9 0.0515 2.619 Þ8a180 2.8 0.291 M1 9 0.0469 2.376 Þ8a180 2.8 0.564 M2 9 0.0230 1.154 Þ6a150 1.9 0.128 7 MI 9 0.0253 1.263 Þ6a150 1.9 0.14 MII 9 0.0253 1.263 Þ6a150 1.9 0.14 M1 9 0.0108 0.54 Þ6a150 1.9 0.14 M2 9 0.0108 0.54 Þ6a150 1.9 0.14 8 MI 9 0.0712 3.659 Þ8a120 4.9 0.407 MII 9 0.0642 3.286 Þ8a120 4.9 0.407 M1 9 0.0305 1.232 Þ6a150 1.9 0.21 M2 9 0.0279 1.399 Þ6a150 1.9 0.155 9 MI 9 0.0229 1.149 Þ6a150 1.9 0.128 MII 9 0.0147 0.733 Þ6a150 1.9 0.081 M1 9 0.0146 0.499 Þ6a150 1.9 0.055 M2 9 0.064 0.32 Þ6a150 1.9 0.036 10 MI 9 0.1053 5.521 Þ8a100 5.03 0.613 MII 9 0.0515 2.619 Þ8a180 2.8 0.23 M1 9 0.0469 2.376 Þ8a180 2.8 0.23 M2 9 0.0233 1.154 Þ6a150 1.9 0.55 12 MI 9 0.1409 7.533 Þ8a80 7.19 0.57 MII 9 0.1102 5.792 Þ8a80 7.19 0.46 M1 9 0.0610 2.568 Þ8a200 2.5 0.23 M2 9 0.0475 2.408 Þ8a200 2.5 0.22 13 MI 9 0.0449 2.276 Þ8a200 2.5 1.01 MII 9 0.0160 0.797 Þ6a150 1.9 0.46 M1 9 0.0204 1.023 Þ6a150 1.9 0.65 M2 9 0.0072 0.359 Þ6a150 1.9 0.17 14 MI 9 0.0568 2.784 Þ8a150 3.14 0.52 MII 9 0.0558 2.845 Þ8a150 3.14 0.46 M1 9 0.0430 0.0439 Þ6a150 1.9 0.46 M2 9 0.0248 1.226 Þ6a150 1.9 0.17 OÂ Momen (kGm) ho (cm) A Fatt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m(%) 15 MI 9 0.0293 1.47 Þ6a150 1.9 0.51 MII 9 0.096 0.476 Þ6a150 1.9 0.46 M1 9 0.0134 0.666 Þ6a150 1.9 0.21 M2 9 0.0043 0.216 Þ6a150 1.9 0.17 16 MI 9 0.0832 4.306 Þ8a100 4.57 0.38 MII 9 0.0363 1.830 Þ6a150 1.9 0.28 M1 9 0.0373 1.88 Þ6a150 1.9 0.17 M2 9 0.0165 0.817 Þ6a150 1.9 0.13 17 MI 9 0.0438 2.219 Þ8a200 2.5 0.57 MII 9 0.0172 0.837 Þ6a150 1.9 0.30 M1 9 0.0199 0.994 Þ6a150 1.9 0.26 M2 9 0.0078 0.3386 Þ6a150 1.9 0.17 Chöông II TÍNH TOAÙN DAÀM DOÏC TRUÏC B II.1 CAÙC SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN Kích thöôùc daàm doïc truïc B Truïc (1’®1) vaø (13®13’) coù l = 2.5m ; hdd= ´ l Þ choïn (b´h) =20´30 (cm) Truïc (6®6’) vaø (7’®8) coù l = 2m ; hdd= ´ l Þ choïn (b´h) =20´30 (cm) Truïc (1®6) vaø (8®13) coù l = 4m ; hdd= ´ l Þ choïn (b´h) = 20´30 (cm) Truïc (6’®7’) coù l = 5.3m ; hdd= ´ l Þ choïn (b´h) = 20´40 (cm) Vaät lieäu - Beâtoâng ñaù 1´2cm maùc 250: Rn = 110 kG/cm2, Rk = 8.3 kG/cm2 - Theùp AI: Ra = 2100 kG/cm2 - Coát theùp ñai: Rañ = 1700 kG/cm2 II.2 TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM Taûi troïng truyeàn vaøo daàm ñöôïc qui veà taûi phaân boá. Taûi troïng baûn thaân daàm laø taûi phaân boá ñieàu. Taûi troïng baûn thaân töôøng treân daàm ñöôïc qui veà taûi phaân boá treân daàm . 1. Tænh taûi: Vôùi taûi phaân boá daïng tam giaùc ta quy ñoåi veà taûi phaân boá ñeàu töông ñöông baèng coâng thöùc sau: g= ´ gbs ´ Vôùi taûi phaân boá daïng hình thang ta quy ñoåi veà taûi phaân boá ñeàu töông ñöông baèng coâng thöùc sau: g= ( 1-2b+b3 ) ´ g ´ . Trong ñoù: = l1 : Chieàu daøi caïnh ngaén cuûa oâ baûn l2: Chieàu daøi caïnh daøi cuûa oâ baûn gbs: Tænh taûi phaân boá treân 1m2 saøn 2. Hoaït taûi: Vôùi taûi phaân boá daïng tam giaùc ta quy ñoåi veà taûi phaân boá ñeàu töông ñöông baèng coâng thöùc sau: P = ´ Pbs ´ Vôùi taûi phaân boá daïng hình thang ta quy ñoåi veà taûi phaân boá ñeàu töông ñöông baèng coâng thöùc sau: P = ( 1-2b2+b3 ) ´ Pbs ´ Trong ñoù: = l1 : Chieàu daøi caïnh ngaén cuûa oâ baûn l2: Chieàu daøi caïnh daøi cuûa oâ baûn pbs: Hoaït taûi phaân boá treân 1m2 saøn II.3 XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM 1. Troïng löôïng baûn thaân daàm doïc Töø truïc (1’Þ6’) vaø (7’Þ13’) laø gbtdd = n ´ bd ´ ( hd -hb ) ´ gbt =1.1´0.2´(0.3 - 0.11)´2500 = 104.5 (kG/m) Töø truïc (6’Þ7’) laø gbtdd =1.1 ´ 0.2´ (0.4-0.11) ´ 2500 = 159.5 (kG/m) 2. Troïng löôïng töôøng Töôøng gaïch oáng daøy d = 10 cm gt = n x x h xB = 1.1 x1500 x3.6 x0.1=594(kG/m) 3. Taûi troïng caùc oâ saøn truyeàn vaøo daàm doïc ¨Tænh taûi truyeàn vaøo a. Nhòp ( 1 - 1’) = ( 13 - 13’) gtd(1-1’) = gtd(13-13’) = g + g + g Vôùi g do g g = 5/8 ´ l1/2 ´ gbs Vôùi: g = 104.5 kG/m gbs = 504 kG/m2 l1 = 2.5m Þ g= ´ 504 ´ =394 kG/m g= ´ 504 ´ =394 kG/m Vaäy gtd(1-1’) = gtd(13-13’) = 394x2+104.5 = 947.25kG/m b. Nhòp ( 1 - 2 ) = ( 2 – 3 ) = ( 3 - 4 ) = ( 4 - 5 ) = ( 5 - 6) = ( 8 - 9 ) = (9 - 10) = ( 10 - 11 ) = ( 11 - 12 ) = ( 12 - 13 ) g = g+ g+ gt + g Vôùi g =1 04.5 kG/m , gt = 594 kG/m g= ´ gbs ´ l1/2 = ´ 504 ´ 2.1 = 661.5kG/m g = ( 1-2b+b3 ) ´ g ´ . Vôùi: ==0.476 = 660 kG/m Þ g = g = g = g = g = g = g = g = = g = g = 661.5+660+104.5+594=2075.5kG/m c. Nhòp (6 –6’) = ( 7’ – 8 ) g = g + g+ g g= ´ gbs ´ l1/2 = x 504 x =315 kG/m g= ´ gbs ´ l1/2 = x 504 x =315 kG/m g=315+315+104.5=789.5 kG/m d. Nhòp (6’-7’) g = 159.5 kG/m g = g + g+ g Vôùi g = ´ g ´ = ´ 504´ = 834.75 kG/m g= ( 1-2b+b3 ). g . . = = = 0.377 Suy ra ( 1-2b+b3 ) = 1 – 2´ (0.377)+ (0.377)= 0.662 g =0. 662 ´ 504 ´ = 776.08Kg/m. Suy ra g=159.5+776.08+834.75=1770.33 kG/m ¨Hoaït taûi truyeàn vaøo a. Nhòp (1-1’) = ( 13-13’) P = ´ p´ = ´ 360 ´ = 281.25kG/m P = ´ p´ = ´ 240 ´ = 188kG/m P = P = p + P=281.25+188=469 kG/m b. Nhòp (1-2) = (2-3) = (3-4) = (4-5) = (5-6) = ( 8-9) = (9-10) = (10-11) = (11- 12) = (12-13). P = p + P . P =( 1-2b+b3 ) ´ p ´ =0.476´360 ´ = 471 kG/m P = ´ pS10 ´ = ´ 240 ´ = 315 kG/m Ptñ(1-2) =.471+315 = 786 kG/m c. Nhòp (6 –6’) = ( 7’ – 8 ) P = ´ Ps11´ = ´ 240´ = 150 kG/m. .. P = ´ Ps11´ = ´ 360´ = 225kG/m. P = P = p + P .=150+225=375 kG/m. d.Nhòp (6’-7’) Ptñ(6’-7’) = PDtdS12 + PtñS14 PtñS14 = ( 1-2b+b3 ) pS14bs. = 0.662 ´ 360´ = 554 kG/m P = ´ Ps12´ = ´ 240 ´ = 397.5 kG/m. Suy ra P = 554+397.5 = 951.5 kG/m. BAÛNG TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG VAØO DAÀM DOÏC TRUÏC B Nhòp Taûi Troïng 1’-1 13-13’ 1-2 12-13 2-3 11-12 3-4 10-11 4-5 9-10 5-6 8-9 6-6’ 7’-8 6’-7’ Tænh taûi (T/m) 0.9475 2.0755 2.0755 2.0755 2.0755 2.0755 0.7895 1.7695 Hoaït taûi (T/m) 0.469 0.786 0.786 0.786 0.786 0.786 0.375 0.952 II.4. TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC VAØ SÔ ÑOÀ CHAÁT TAÛI 1. Sô ñoà tính: Sô ñoà tính laø daàm lieân tuïc, hai ñaàu daàm ñöôïc xem laø khôùp. Ta coù 5 tröôøng hôïp taûi nhö sau II.5. TOÅ HÔÏP NOÄI LÖÏC Toå hôïp 1 : TH1 + TH2 Toå hôïp 2 : TH1 + TH3 Toå hôïp 3 : TH1 + TH4 Toå hôïp 4 : TH1 + TH5 Toå hôïp 5 : TH1 + TH2 +TH3 Hình II.3 Sô ñoà chaát taûi vaø bieåu ñoà momen Hình II.4. Bieåu ñoà bao momen vaø löïc caét II.6. TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP a. Tính coát doïc Caùc giaù trò noäi löïc nguy hieåm taïi nhòp vaø goái ta laáy theo bieåu ñoà bao momen Choïn att = 3.5 cm Chieàu cao laøm vieäc cuûa daàm laø h0 = h – a = 30 – 3.5 = 26.5 cm h0 = h – a = 40 – 3.5 = 36.5 cm Aùp duïng coâng thöùc cho baûng tính: Vôùi Rn = 110 kG/cm2 b = 15 cm Ra= 2100 kG/cm2 A = = 0.5´ [1 + ] Fa = vôùi (%) = BAÛNG TÍNH COÁT THEÙP DOÏC CHO DAÀM NHÒP NOÄI LÖÏC (kGcm) b (cm) ho (cm) A g Fa tính (cm2) m Fa choïn (cm2) NHÒP 1'-1 Mn 17000 20 26.5 0.014 0.992 0.307 0. 77 2f 16(3.08) Mg 316000 20 26.5 0.282 0.884 6.52 1.2 3f 16(6.03) NHÒP 1-2 Mn 290000 20 26.5 0.188 0.895 5.82 1.1 3f 16(6.03) Mg 477000 20 26.5 0.309 0.809 10.59 2.06 2f14+3f 16(9.1) NHÒP 2-3 Mn 251000 20 26.5 0.162 0.911 4.95 0.9 3f 14(4.62) Mg 404000 20 26.5 0.262 0.845 8.59 1.6 2f14+f 16(7.01) NHÒP 3-4 Mn 272000 20 26.5 0.176 0.902 5.42 1.08 3f 16(6.03) Mg 448000 20 26.5 0.29 0.824 8.5 1.8 3f14+2f 16(8.83) ÙNHÒP 4-5 Mn 247000 20 26.5 0.16 0.912 4.86 0.9 3f 14(4.62) Mg 487000 20 26.5 0.315 0.804 8.96 2.01 3f16+2f 14(9.10) NHÒP 5-6 Mn 303000 20 26.5 0.196 0.899 6.12 1.2 3f 16(6.03) Mg 269000 20 26.5 0.173 0.904 3.99 1.1 3f 14(4.62) NHÒP 6-6’ Mn 269000 20 26.5 0.175 0.942 5.35 0.96 2f 16(6.03) Mg 219000 20 26.5 0.142 0.923 4.26 0.8 3f14(4.62) Nhòp6’-7 Mn 296000 20 36.5 0.192 0.893 5.96 1.1 2f 16(6.03) Mg 707000 20 36.5 0.241 0.86 10.73 1.5 3f18+2f 16(11.6) b. Tính toaùn coát ñai - Choïn tieát dieän coù giaù trò löïc caét lôùn nhaát - Kieåm tra ñieàu kieän ñeå beâ toâng khoâng bò phaù hoaïi neùn Q k0´Rn´b´h0 = 0.35´110´ 20´26.5 = 15304 kG = 15 T Vôùi beâtoâng maùc 400 => k0 = 0.35, Qmax = 6.61T Vaäy ñieàu kieän treân luoân thoaû Caùc coâng thöùc aùp duïng trong baûng tính coát ñai - Löïc tính toaùn coát ñai Choïn ñai hai nhaùnh f6: n = 2; fñ = 0.283 (cm2), Khoaûng caùch tính toaùn cuûa coát ñai: - Khoaûng caùch cöïc ñaïi: - Khoaûng caùch caáu taïo cuûa coát ñai: Neáu : + h45 (cm) thì: uct + h 50 (cm) thì: uct Coát theùp tính toaùn ñöôïc ñaët trong khoaûng ¼ nhòp tính töø goái vaø ôû giöõa nhòp boá trí thöa nhöng khoâng quaù ¾´h 50 (cm) Choïn u = min(uct, utt, umax) BAÛNG TÍNH COÁT ÑAI ÔÛ GOÁI` NHÒP Q (kG) b (cm) ho (cm) q (kG) Utt (cm) Uct (cm) Umax (cm) Uchon (cm) NHÒP 1'-1 5860 20 26.5 48.8 19.7 15 28 15 NHÒP 1-2 6340 20 26.5 60.3 15.9 15 25 15 NHÒP 2-3 6020 20 26.5 51.3 18.7 15 27 15 NHÒP 3-4 6270 20 26.5 50.7 18.9 15 28 15 NHÒP 4-5 6610 20 26.5 65.5 15.0 15 24 15 NHÒP 5-6 5730 20 26.5 39.1 24.5 15 31 15 NHÒP 6-6’ 7300 20 26.5 9.6 11.4 15 63 10 NHÒP 6’-7 6130 20 36.5 109.9 21.6 15 26 15 Coát ñai ôû giöõa nhòp boá trí theo caáu taïo f6 a200 * kieåm tra ñieàu kieän coát xieân: Khaû naêng chòu caét cuûa coát ñai vaø beâ toâng treân tieát dieän nghieâng nguy hieåm nhaát laø: Qñb = Neáu löïc caét Q < Qdb thì beâ toâng vaø coát ñai ñuû khaû naêng chòu löïc caét, khoâng caàn phaûi tính toaùn coát xieân vaø ngöôïc laïi. Ñem so saùnh löïc caét trong bieåu ñoà bao vaø khaûø naêng chòu löïc caét cuûa coát ñai vaø beâ toâng ta thaáy taïi taát caû caùc tieát dieän ñeàu coù Q < Qdb neân ta khoâng caàn ñaët coát xieân cho daàm. Chöông III Caàu thang I. Caáu taïo caàu thang : 1.Maët baèng kieán truùc: + 7.200 + 5380 + 3490 2. Maët caét caàu thang : 13' 13 3. Caáu taïo caàu thang : -Caàu thang daïng baûn. -Khoâng coù li moâng. -Baäc thang 160x270. -Baûn thang baèng BTCT daøy 110mm. -Baäc thang xaây baèng gaïch. Cosa =0.86 II.Taûi troïng taùc duïng leân caàu thang : 1.Tónh taûi treân baûn nghieâng : Tính cho 1m daøi doïc theo baûn +Ñaù maøi daøùy 15mm g=2000 (kG/m3) gñm = =39 (kG/m) +Gaïch xaây h =150 g=1500 (kG/m3) gg =1.1x1500x=123.8 (kG/m) +Baûn BTCT daøy 110mm g=2500 (kG/m3) gbt == 352 (kG/m) +Vöõa traùt daøy 15mm g=1800 (kG/m3) gv == 40.8 (kG/m) *Toång tónh taûi treân baûn nghieâng: g = gñm + gg +gbt + gv = 592 (kG/m) *Hoaït taûi treân baûn nghieâng: ptc =300 kG/m2 ptt = ptc. n = 300 . 1,2 = 360 kG/m *Toång tónh taûi vaø hoaït taûi treân baûn nghieâng : q1=g + p = 592 +360 = 952 (kG/m) 2.Tónh taûi treân chieáu nghæ : - Ñaù maøi: d = 15 mm, g = 2000 kG/m3, n = 1,1 - Vöõa xi maêng: d = 15 mm, g = 1800 kG/m3, n = 1,2 - Ñan beâtoâng coát theùp: d = 110 mm, g = 2500 kG/m3, n = 1,1 - Vöõa traùt: d = 10 mm, g = 1800 kG/m3, n = 1,2 +gñm = 1.1x0.015x2000 = 33(kG/m) +gv =1.2x0.015x1800 = 32.4(kG/m) +gbt =1.1x0.11x2500 = 302.5(kG/m) +gtv =1.2x0.01x1800=21.6Ï(kG/m) *Toång tónh taûi treân chieáu nghæ : g = gñm + gtv +gbt + gv = 390 (kG/m) *Toång tónh taûivaø hoaït taûi treân chieáu nghó : q2=g + p = 390+360 = 750 (kG/m) III.Sô ñoà tính caàu thang : 1.Tính toaùn noäi löïc : Duøng phaàn meàm Sap 2000 ñeå xaùc ñònh noäi löïc trong caàu thang. 2. Tính theùp cho baûn : Beâ toâng duøng trong caàu thang maùc 250 coù : Rn =110 (KG/cm2) Rk =8.8 (KG/cm2) Theùp C II : Ra’ = R’a’ = 2600 kG/cm2. b = 1m =100cm Choïn a = 2 cm ® ho =11-2=9cm A = = = 0.258 g = 0.5(1 + ) = 0.848 Fa = = =11.59 cm2 Choïn theùp f12a100 Fachoïn = 11.31 cm2 = = 1.26 % Coát theùp chòu moâment aâm laáy baèng 40% coát theùp chòu moâment döông ôû nhòp Fa = 0.411.59 = 4.63. Choïn f10a180 , Fachoïn = 4.63 cm2 + Coát theùp theo phöông ngang boá trí theo caáu taïo f6 a200 IV . Tính theùp daàm D1 : (daàm chieáu nghæ ) Choïn tieát dieän daàm chieáu nghæ ( 25x30)cm 1 . Sô ñoà tính : 2.Taûi taùc duïng vaøo daàm : + Taûi phaân boá ñeàu do baûn thang gg = 2R/L = = 934 KG/m + Troïng löôïng baûn thaân daàm ( 25x30 ) cm gd = 2500 x 0.3 x 0.25 x1.1 = 206.2 KG/m + Troïng löôïng baûn thaân töôøng ( töôøng daøy 20 , h = 1.8 m ) gt = 1.2 x 1600 x 0.2 x 1.8 = 692 KG/m + Toång tónh taûi taùc duïng vaøo daàm : q = gd + gg +gt = 934+206.2+692=1832 (KG/M) + Momen lôùn nhaát : Mmax = = = 4039.56 KGm 3.Tính toaùn coát theùp doïc : Beâ toâng duøng trong caàu thang maùc 250 coù : Rn =110 (KG/cm2) Rk =8.8(KG/cm2) Theùp C II : Ra’ = R’a’ = 2600 kG/cm2. b = 25cm Choïn a = 5 cm ® ho = 30-5=25 cm A = = = 0.235 g = 0.5(1 + ) = 0.863 Fa = = = 7.2 cm2 Choïn theùp 3 f18 , Fachoïn = 7.63 cm2 = = 1.22 % 4.Tính toaùn coát theùp ngang : Ta coù : Qmax= = = 3847.2(kg) Cöôøng ñoä chòu caét cuûa beâtoâng . Q = 0.6xRkxbxh0 = 0.6x8.8x25x25 = 3300 (kg) Ñeå ñaûm baûo beà roäng khe nöùt thì: Qmax < k0xRnxbxh0 = 0.35x110x25x25 = 24063 (kg) Vaäy 0.6xRkxbxh0 < Qmax < k0xRnxbxh0 neân caàn ñaët coát ñai Duøng ñai M6, 2 nhaùnh coù Rañ=1600kg/cm2 Vôùi : umax= Vaäy khoaûng caùch ñai laáy theo caáu taïo : uct Vaäy trong khoaûng l/4 hai ñaàu daàm laáy u=150mm, giöõa nhòp laáy u = 250 V . Tính theùp daàm D2 : ( Daàm saøn ) Choïn tieát dieän daàm chieáu tôùi ( 25x35)cm 1 . Sô ñoà tính : 2. Taûi taùc duïng vaøo daàm : +Taûi phaân boá ñeàu do phaûn löïc taïi goái gaây ra : gg = 2270 KG/m + Troïng löôïng baûn thaân daàm : gd = 2500 x 0.35 x 0.25 x1.1 = 240.6KG/m + Taûi do saøn gaây ra : gs = 362.2 + 300x1.2 = 722.2 KG/m2 gstd = ( 1- 2b2 + b3)L/2 gs = (1- 0.0915 + 0.0098) x x722.2 = 597KG/m + Toång taûi taùc duïng vaøo daàm : q = gd + gg +gstd = 3108 (KG/M) + Momen lôùn nhaát : Mmax = = 6853KGm 3.Tính theùp : Beâ toâng maùc 250ù : Rn =110 (KG/cm2) Rk =8.8(KG/cm2) Theùp C II : Ra’ = R’a’ = 2600 kG/cm2. b = 25 cm Choïn a = 5 cm ® ho = h-a=35-5=30 cm A = = = 0.125 g = 0.5(1 + ) = 0.933 Fa = = 4.27 cm2 Choïn theùp 3f14 , Fachoïn = 4.61 cm2 = 1.51 % +Theùp ñai daàm D1 ,D2 Taïi goái choïn ñai F6a150 ,taïi nhòp ñai dung F6a250 VI . Boá trí theùp : Xem Baûn veõ caàu thang Chöông IV HOÀ NÖÔÙC MAÙI I . Caáu taïo hoà nöôùc : II . Tính baûn naép : Caáu taïo baûn naép : 2 . Sô ñoà tính baûn naép : + Tính baûn naép gioáng nhö tính oâ saøn , döïa vaøo tæ soá caïnh daøi vaø caïnh ngaén L2/L1 = 6 / 4.2 = 1.428 =< 2 (baûn laøm vieäc hai phöông ) Tính toaùn theo sô ñoà daøn hoài vôùi baûn ñôn .Tra baûng caùc heä soá öùng vôùi sô ñoà 1 +Caùc heä soá tra baûng : m11 = 0.0472 m12 = 0.0231 3.Taûi troïng taùc duïng : Choïn chieàu daøy baûn naép baèng 10 cm ñeå thieát keá . * . Tónh taûi : Thaønh phaàn caáu taïo Troïng löôïng (kG/m3) Chieàu daøy(m) n Tónh taûi tính (kG/m2) Hoà daàu Vöõa traùt Baûn BTCT 1800 1800 2500 0.01 0.02 0.1 1.2 1.2 1.1 21.6 43.2 220 Toång tónh taûi 284.8 * .Hoaït taûi : ptcn = 75 kG/m2 pttn = ptcn . 1,3 = 75 .1,3 = 98 kG/m2 * .Toång tónh taûi vaø hoaït taûi taùc duïng vaøo naép : qn = gn + pntt = 284.8 + 98 = 383 KG/m2 4. Noäi löïc tính toaùn : M1 = m11qnL1L2 = 455.97 kGm M2 = m12qnL1L2 = 223.37kGm 5. Tính theùp vaø choïn theùp : Beâtoâng maùc 250 coù : Rn = 110 kG/cm2 Ra = 8.8 kG/cm2 Theùp CI coù : Ra’ = R’a’ = 2000 kG/cm2. b =1m choïn a = 2 cm ® ho = 8cm A = g = 0.5(1 + ) Fa = Baûng choïn theùp baûn naép Moâmen (kG.m) ho (cm) A Ftt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m% M1 8 0.0648 2.949 Þ8 a160 3.14 0.369 M2 8 0.0317 1.419 Þ6 a160 1.77 0.177 6 . Theùp gia cöôøng ôû naép beå : Fgc+ =1.2Fbm = 2 Þ14 II . Tính baûn ñaùy : 1 .Caáu taïo baûn ñaùy : 2 . Sô ñoà tính baûn ñaùy : + Baûn ñaùy cuõng tính töông töï nhö baûn naép , döïa vaøo tæ soá caïnh daøi vaø caïnh ngaén L2/L1 = 6 / 4.2 = 1.428 < 2 (baûn laøm vieäc hai phöông ) +Tính toaùn theo sô ñoà daøn hoài vôùi baûn ñôn .Tra baûng caùc heä soá öùng vôùi sô ñoà 9 ( Baûn ngaøm 4 caïnh ) Caét theo phöông caïnh ngaén moät daûi coù beà roäng b = 1m ñeå tính . +Caùc heä soá tra baûng tra baûng : m91 = 0.0209 m92 = 0.0103 k91 = 0.0471 k92 = 0.0230 3.Taûi troïng taùc duïng : Choïn chieàu daøy baûn ñaùy baèng 14 cm ñeå thieát keá . * . Tónh taûi : Thaønh phaàn caáu taïo Troïng löôïng (kG/m3) Chieàu daøy(m) n Tónh taûi tính (kG/m2) Hoà daàu Vöõa taïo doác Choáng thaám Baûn BTCT Vöõa traùt 1800 1800 1800 2500 1800 0.01 0.03 0.02 0.14 0.01 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 21.6 64.8 43.2 412.5 21.6 Toång tónh taûi 563.4 .Hoaït taûi do troïng löôïng cuûa nöôùc trong hoà Khoái nöôùc cao 1.5 m : pntt =n H = 1.11000 1.5 = 1650 kG/m2 * .Toång tónh taûi vaø hoaït taûi taùc duïng vaøo baûn ñaùy : qñ = gñ + pntt = 563.4 + 1650 = 2213.4 KG/m2 4. Noäi löïc tính toaùn : M1 = m91qnL1L2 = 1167.98 kGm M2 = m92qnL1L2 = 573.95 kGm MI = k92qnL1L2 = 2625.34 kGm MII = k92qnL1L2 = 1567.35 kGm 5. Tính theùp vaø choïn theùp : Beâtoâng maùc 250 coù : Rn = 110 kG/cm2 Ra = 8.8 kG/cm2 Theùp C I coù : Ra’ = R’a’ = 2000 kG/cm2. b = 100 cm choïn a = 2 cm ® ho = 12 cm A = g = 0.5(1 + ) Fa = Baûng choïn theùp baûn ñaùy Moâmen (kG.m) ho (cm) A Ftt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m% M1 12 0.0737 5.061 Þ8 a90 5.59 0.422 M2 12 0.0363 2.439 Þ8 a200 2.50 0.203 MI 12 0.1658 12.037 Þ10 a70 11.21 1.003 MII 12 0.0811 5.589 Þ10 a130 6.04 0.466 III. Tính daàm baûn ñaùy : Caáu taïo heä daàm ñaùy : 2. Sô ñoà truyeàn taûi leân daàm ñaùy : 3.Tính daàm ñaùy DÑ1 : ( 25 x 40) cm a.Taûi truyeàn vaøo daàm ñaùy : +Taûi do baûn ñaùy truyeàn vaøo ( taûi tam giaùc ) qñ =qñ = 2905 KG/m +Taûi do troïng löôïng baûn thaân daàm ñaùy : gd =2500x0.20x(0.40-0.14)x1.1 = 220 KG/m +Taûi troïng do baûn thaønh truyeàn vaøo : T.p caáu taïo Troïng löôïng kG/m3 Chieàu daøy (m) Heä soá (n) Tónh taûi kG/m2 Hoà daàu Vöõa traùt Choáng thaám Baûn BTCT Vöõa traùt ngoaøi 1800 1800 1800 2500 1800 0.01 0.02 0.02 0.12 0.01 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 21.6 43.2 43.2 330 21.6 Toång Tónh Taûi 459.6 qt =459.6 kG/m +Toång taûi truyeàn vaøo daàm ñaùy : qDÑ2 = 2905 + 220 + 459.6 = 3584KG/m b. Sô ñoà tính toaùn (Vì beå nöôùc laø keát caáu ñaëc bieät khoâng ñöôïc xuaát hieän veát nöùt khi söû duïng). c. Noäi löïc tính toaùn : + Momen lôùn nhaát taïi Goái : Mgoái = = = 5268.5 kGm + Momen lôùn nhaát taïi Nhòp : Mnhòp = = = 2634.2 kGm d. Tính theùp vaø choïn theùp : Choïn Beâtoâng maùc 250. Rn = 110 kg/cm2 b = 20 cm h0 = 36 cm Ra = 2600 kg/m2 A = = = 0.092 g = 0.5(1 + ) = 0.951 Fa = = = 2.95cm2 Kieåm tra haøm löôïng : m = 100 = 0.86% Baûng choïn theùp daàm ñaùy D1 Moâmen (kG.m) ho (cm) A Ftt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m% Mgoái 36 0.184 7.01 3 Þ18 7.63 1.01 Mnhòp 36 0.092 3.50 2 Þ18 4.02 0.55 4.Tính daàm ñaùy DÑ2 :( 35 x 45) cm a.Taûi truyeàn vaøo daàm ñaùy : +Taûi do baûn ñaùy truyeàn vaøo ( taûi hình thang ) l = 6m qñ =(1-2b2+b3 )qñ = (1-2x0.352+0.353 )2213.4x4.2/2 = 3708.2 KG/m b = =0.35 +Taûi do troïng löôïng baûn thaân daàm ñaùy : gd =2500x0.35x(0.45-0.14)x1.1 = 298.37 KG/m +Taûi troïng do baûn thaønh truyeàn vaøo : qt =459.6 kG/m +Toång taûi truyeàn vaøo daàm ñaùy : qDÑ2 = 3708.2 + 298.37 + 459.6 = 4466.2KG/m b. Sô ñoà tính toaùn : c. Noäi löïc tính toaùn : + Momen lôùn nhaát taïi nhòp : Mmax = = = 20098 KG.m d. Tính theùp vaø choïn theùp : Beâtoâng maùc 250 Rn = 110 kg/cm2 b = 35 cm h0 = 41 cm Ra = 2600 kg/m2 A = = = 0.31 g = 0.5(1 + ) = 0.808 Fa = = 23.3 cm2 Choïn theùp 5 f26 , Fchoïn =24.54 cm2 Kieåm tra haøm löôïng : 100 = = 1.71% IV.Tính baûn thaønh : Sô ñoá tính : Baûn laøm vieäc theo kieåu baûn moät phöông vôùi > 2 ; vì vaäy caét moät daõy coù beà roäng 1 m theo phöông caïnh ngaén ñeå tính . Sô ñoà tính : daàm moät ñaàu ngaøm , moät ñaàu khôùp chòu taûi phaân boá tam giaùc Taûi troïng : Choïn chieàu daøy baûn thaønh baèng 12 cm ñeå thieát keá . Thaønh phaàn caáu taïo Troïng löôïng (kG/m3) Chieàu daøy(m) n Tónh taûi tính (kG/m2) Hoà daàu Vöõa traùt Choáng thaám Baûn BTCT Vöõa traùt ngoaøi 1800 1800 1800 2500 1800 0.01 0.02 0.02 0.12 0.01 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 21.6 43.2 43.2 330 21.6 Toång tónh taûi 459.6 *Taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh bao goàm : - AÙp löïc nöôùc phaân boá hình tam giaùc . AÙp löïc nöôùc lôùn nhaát ôû ñaùy hoà qntt = n = 1.1 = 1650 kG/m2 - Taûi troïng gioù : xem gioù taùc duïng phaân boá ñeàu treân thaønh hoà vaø chæ xeùt tröôøng hôïp gioù huùt . Whuùt = wo. k. c. n = 65. 1,38. 0,6. 1,2 = 64 kG/m2 -Troïng löôïng baûn thaân baûn thaønh vaø do baûn naép truyeàn vaøo q = 459.6+ 383 = 842.6 kG/m Xaùc ñònh noäi löïc : + Tính toaùn nhö caáu kieän chòu neùn leäch taâm ta coù caùc giaù trò noäi löïc sau : a Aùp löïc nöôùc : Mmax = = = 110 KGm MA = - = - = - 248 KGm b. Aùp löïc gioù : Mmax = = = 10 KGm MB = - = - = - 18 KGm b. Troïng löôïng baûn thaân vaø do daàm naép truyeàn vaøo : Nmax =842.6 kG Tính toaùn coát theùp : Choïn momem lôùn nhaát ôû taïi chaân ngaøm ñeå tính theùp cho caû phía trong vaø phía ngoaøi cuûa baûn thaønh . Beâtoâng maùc 250 Rn = 110 kg/cm2, b = 100 cm Ra = 2100 kg/m2 choïn a = 2 cm ® ho = 10 cm A = g = 0.5(1 + ) Fa = Baûng choïn theùp cho baûn thaønh M (kG.m) ho (cm) A Ftt (cm2) Choïn Theùp Fachoïn (cm2) m% 266 10 0.0242 1.35 Þ10 a200 2.50 0.25 Chöông V TÍNH TOAÙN KHUNG PHAÚNG TÍNH KHUNG TRUÏC 5 SÔ ÑOÀ TÍNH KHUNG NGANG TRUÏC 5 I. XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC TIEÁT DIEÄN KHUNG 1.Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc tieát dieän daàm khung Nhòp A1-A = nhòp D-E L = 2.5m Þ hd = 1/10 L = 2.5/10 = 0.25m Þ bd = (1/2 ® 1/4)hd = 0.13m Choïn: hd = 0.3m bd = 0.2 m Nhòp A-B = nhòp C -D L = 6m Þ hd = 1/10 L = 6/10 = 0.6m Þ bd = (1/2 ® 1/4)hd = 0.25m Choïn: hd = 0.6 m bd = 0.3m Nhòp B-C L = 4m Þ hd = 1/10 L = 4/10 = 0.4m Þ bd = (1/2 ® 1/4)hd = 0.2m Choïn: hd = 0.4 m bd = 0.2 m 2. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc tieát dieän coät Fc = k ´ åN/ Rn åN = ns ´ q ´ S Trong ñoù: k :Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa taûi troïng gioù (1.1 – 1.3) åN: Toång taûi troïng ñöùng (kG) ns: Soá taàng q: Toång taûi troïng saøn (kG/m2), sô boä q =1000 kG/m2 S: Dieän tích truyeàn taûi (m2) Rn:Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng (110 kG/m2) 2.1 Coät bieân (A1 = E) TAÀNG Struyeàn taûi(m2) q ´ S (kG) ns N (kG) k F (cm2) Choïn b´h(cm2) Fchoïn (cm2) 1 = 2 5.25 5250 10 52500 1.3 620 20´30 600 3 = 4 5.25 5250 8 42000 1.3 496 20´30 500 5 = 6 5.25 5250 6 31500 1.3 372 20´30 400 7=8 5.25 5250 4 21000 1.3 248 20x30 400 9=10 5.25 5250 2 10500 1.3 124 20x30 400 2.2 Coät truïc (A = D) TAÀNG Struyeàn taûi(m2) q ´S (kG) ns N (kG) k F (cm2) Choïn b´h(cm2) Fchoïn (cm2) 1 = 2 17.85 17850 10 178500 1.1 1785 40´50 2000 3 = 4 17.85 17850 8 142800 1.1 1428 40´40 1600 5= 6 17.85 17850 6 107100 1.1 1071 40´30 1200 7=8 17.85 17850 4 71400 1.1 714 30x30 900 9=10 17.85 17850 2 35700 1.1 357 20x30 600 2.3 Coät truïc (B = C) TAÀNG Struyeàn taûi(m2 q ´ S (kG) ns N (kG) k F (cm2) Choïn b´h(cm2) Fchoïn (cm2) 1 = 2 21 21000 10 210000 1.1 2100 40´50 2000 3 = 4 21 21000 8 168000 1.1 1680 40´40 1600 5=6 21 21000 6 126000 1.1 1260 40x30 1200 7=8 21 21000 4 84000 1.1 840 30x30 800 9=10 21 21000 2 42000 1.1 420 20x30 600 II. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TRUYEÀN VAØO KHUNG 1. Taûi do saøn truyeàn vaøo coù daïng tam giaùc hoaëc hình thang · Ñoái vôùi daïng tam giaùc, ta qui veà taûi phaân boá ñeàu töông ñöông theo coâng thöùc sau: · Ñoái vôùi daïng hình thang, ta qui veà taûi phaân boá ñeàu theo coâng thöùc sau: Trong ñoù : gs :Tænh taûi do caùc lôùp caáu taïo saøn ps : Hoaït taûi phaân boá ñeàu b = L1/2l2 . 2. Taûi troïng töôøng gt20 = n ´ g ´ h ´ B = 1.1´1500´3.6´0.2 =1188(kG/m) gt10 = n ´ g ´ h ´ B = 1.1´1500´3.6´0.1 = 594(kG/m) 3. Taûi troïng toaøn phaàn laø: gtt = gd + gt + gtd ; ptt = ptd. Sô ñoà truyeàn taûi töø saøn leân khung truïc 5 5. Xaùc ñònh caùc giaù trò taûi töông ñöông g, p, G, B taùc duïng leân khung: Goàm tænh taûi, hoaït taûi, taûi töôøng vaø taûi taäp trung taïi goái cuûa daàm Söû duïng phaàn meàm Sap2000 ñeå giaûi noäi löïc, phaàn tænh taûi ta khoâng keå troïng löôïng baûn thaân daàm, do Sap töï tính döïa vaøo kích thöôùc tieát dieän maët caét khung vaø troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng 5.1. Xaùc ñònh taûi phaân boá q (tónh taûi), p (hoaït taûi) a. Nhòp A1-A gtd = 5/8 ´ gbs´ l1 = 5/8 ´ 504 ´ 2.5 = 787.5 (kG/m) Þ q1= gtñ = 0.79 (T/m) ptt = 5/8 ´ 360 ´ 2.5 =562.5 (kG/m) Þ p1= ptt = 0.563(T/m) b. Nhòp A - B b = L1/2l2 = 4.2/(2´6) = 0.35 gtd = 2´504´ 4.2/2´ (1 - 2´0.352 + 0.353) = 1507.58 (kG/m) gt10 = n ´ g ´ h ´ B = 1.1´ 1500 ´ 3.6 ´ 0.1 = 594(kG/m) Þ q2 = gtd + gt = 1.507 + 0.594 =2.102 (T/m) ptt = 240 ´ 4´ (1 - 2´0.352 + 0.353) =717.9(kG/m) Þ p2 = ptt = 0.72 (T/m) c. Nhòp B – C gtd = 5/8´gbs´ l1= 5/8 ´ 504 ´ 4 =1260 (kG/m) Þ q3 = gtñ = 1.26 (T/m) ptt = 5/8´390´ 4 = 975 (kG/m) Þ p3 = ptt = 0.98 (T/m) d. Nhòp C – D b = L1/2l2 = 4.2/(2´6) = 0.35 gtd= 504´ 4´ (1- 2´0.352 + 0.353) = 1507.58 (kG/m) gt10 = n ´ g ´ h ´ B = 1.1´1500´3.6´0.1 = 594 (kG/m) Þ q4 = gtñ+ gt = 1.508 + 0.594 = 2.102 (T/m) p4 = ptt = 0.72 (T/m) e. Nhòp D – E gtd = ptd1 = 0 (do nhòp chòu taûi troïng saøn 1 phöông) 5.2. Xaùc ñònh taäp trung G (do tónh taûi), B (do hoaït taûi) a. Truïc A1 G1 = (gtñ´ 4.2)+ (4.2 ´ gd) + (4.2 ´ gt10) = {(1- 2b2 + b3) ´ gbs´ l1/2´4.2} + (4.2´ gdd)+ (4.2´ gt10) Vôùi b = l1/2l2=2.5/8.4 = 0.30 Þ (1- 2b2 + b3) = 0.793 gdd= 1.1 ´ 2500 ´ 0.20´ 0.3 = 124 (kG/m) Þ G1 =(0.793 ´ 504 ´ 2.5/2 ´ 4.2) + (4.2´124) + (4.2 ´ 594) = 2098.27 + 520.8 + 2494.8 = 5113.8 (kG) = 5.114 (T) B1 = (1- 2b2 + b3) ´ pbs´ l1/2´4.2 = 0.793´ 360 ´2.5/2 ´ 4.2= 1498.77 (kG) = 1.498 (T) b. Truïc A G2 = (gtñh.thang ´ 4.2) + (gtñtamgiac ´ 4.2) + (gdd´ 4.2) + (gt20´ 4.2) = = {(1- 2b2 + b3) ´ 504´ 2.5/2´4.2}+ {5/8´ 504 ´ 4/2 ´ 4.2} + (124´4.2) + (1188´4.2) = 2098.27 + 2646+ 520.8+4989.6= 10254.6 (kG) = 10.25(T) B2 = (0.793´ 360´ 2.5/2´ 4.2) + (5/8 ´240´ 4/2 ´ 4.2) = 1415.5 + 1260 = 2675.5(kG) = 2.68 (T) c. Truïc B G3 = (gtñh.thang ´ 4.2) + (gtñtamgiac ´ 4.2) + (gdd´ 4.2) + (gt20´ 4.2) = = {(1- 2b2 + b3) ´ 504´ 2.5/2´4.2}+ {5/8´ 504 ´ 4/2 ´ 4.2} + (124´4.2) + (1188´4.2) = 1955.92 + 2778.3+ 520.8+2494.8= 7749.82 (kG) = 7.75(T) B3 = (0.44´ 360´ 2.5/2´ 4.2) + (5/8 ´240´ 4/2 ´ 4.2) = 1397.09 + 1323= 2720.09(kG) = 2.72 (T) d. Truïc C G4 = G3 = 7.75 (T) B4 = B3 = 2.72 (T) e. Truïc D G5 = (gtñ´ 4.2) + (4.2´ gS ´ L2/2) + (4.2´ gt20) = 2778.3 + 1905.12 + 4989.8 = 9673.2 (kG) = 9.67 (T) B5 = (ptd ´ 4.2) + (4.2 ´ pS ´ L2/2) = (5/8 ´ 240 ´ 4.2/2 ´ 4.2) + (4.2 ´ 360 ´ 1.8/2) = 1323 +1360.8 (kG) = 2683.8 (kG) = 2.68 (T) f. Truïc E G6 = gbs ´ L1/2 ´ 4.2 + gt10 = 1905.12 + 2494.8 = 4399.8(kG) = 4.4 (T) B6 = L1/2 ´ ps´ 4.2 = 0.9´ 360 ´ 4.2= 1360.8 (kG) = 1.36(T) 6. Xaùc ñònh caùc giaù trò taûi töông ñöông g’, p’, G’, B’ taùc duïng leân khung: 6. Taûi troïng taàng maùi (saân thöôïng) Tónh taûi maùi Lôùp Chieàu daøy Heä soá Troïng löôïng Taûi troïng Taûi troïng Vöôït taûi rieâng tieâu chuaån tính toaùn (m) n (kG/m3) (kG/m2) (kG/m2) Beâ toâng choáng thaám 0.04 1.1 2500 100 110 Beâ toâng nheï caùch nhieät 0.12 1.2 1200 144 172.8 Ñan BTCT 0.11 1.1 2500 250 275 Vöõa traùt traàn 0.01 1.2 1800 18 21,6 Toång coäng 575.6 2. Hoaït taûi maùi pbstc = 75 kG/m2 (tra TCVN 2737-1995) Þ pbstt = 75 ´ 1.3 = 98 (kG/m2) Qui veà taûi töông ñöông taùc duïng leân daàm chính, sô ñoà truyeàn taûi gioáng nhö sô ñoà truyeàn taûi saøn ñieån hình. 2.1 Tính taûi phaân boá q’(tónh taûi), p’(hoaït taûi) a. Nhòp A1-A q’1 = gtd = 5/8 ´ gbs ´ l1 = 5/8 ´ 575.6 ´ 2.5 = 899.37 (kG/m) = 0.90 (T/m) p’1 = ptt = 5/8 ´ 98 ´ 2.5 = 154 (kG/m) = 0.15(T/m) b. Nhòp A - B q’2 =gtd = 575.6 ´ 4.2´ (1- 2´0.352 + 0.353) = 0.793 ´ 575.6 ´ 4.2 = 1917 (kG/m) = 1.92 (T/m) p’2= ptt = 98´ 4.2 ´ (1-2´ 0.352 + 0.353) = 326.4 (kG /m) = 0.33 (T/m) c. Nhòp B – C q’3 = gtd = 5/8´gbs´ l1 = 5/8 ´ 575.6 ´ 4.2 = 1510 (kG/m) =1.51(T/m) p’3= ptt = 5/8´98´ 4.2 = 246 (kG/m) = 0.26(T/m) d. Nhòp C – D q’4 = gtdCD= gtdAB =1.92(T/m) p’4= ptt = 0.33 (T/m) e. Nhòp D – E gtd = ptd1 = 0 (do nhòp chòu taûi troïng saøn 1 phöông) 2.2 Tính taûi taäp trung G’(do tónh taûi), B’(do hoaït taûi) a. Truïc A1 G’1 = gtñ´ 4.2 = (1- 2b2 + b3) ´ gbs´ l1/2´4.2 Vôùi b = l1/2l2 = 2.5/8 = 0.31 Þ (1- 2b2 + b3) = 0.793 Þ G’1 = 0.793 ´ 575.6´ 2.5/2 ´ 4.2 = 898.07 (kG) = 0.9 (T) B’1 = (1- 2b2 + b3) ´ pbs´ l1/2´4.2 = 0.793 ´ 98 ´ 2.5/2 ´ 4.2 = 407.99 (kG) = 0.41 (T) b. Truïc A G’2 = gtñh.thang ´ 4.2 + gtñtamgiac ´ 4.2 = (0.793´ 575.6´ 2.5/2) ´ 4.2 + (5/8´ 575.6 ´ 4.2 /2) ´ 4.2 = 2396.3 + 3172.9 = 5569.2 (kG) = 5.57 (T) B’2 = (0.793´ 98´ 2.5/2´ 4.2) + (5/8 ´ 98 ´ 4.2 /2 ´ 4.2) = 407.9 + 540.2 = 948.2 (kG) = 0.95 (T) c. Truïc B G’3 = (gtñh.thang ´ 4.2) + (gtñtamgiac ´ 4.2) = {(1- 2b2 + b3) ´ 575.6´ 2.5/2´4.2}+ {5/8´ 575.6 ´ 4.2/2 ´ 4.2} = 2233.8 + 3021.9= 5255.7 (kG) = 5.26(T) B3 = (gtñh.thang ´ 4.2) + (gtñtamgiac ´ 4.2) = {(1- 2b2 + b3) ´ 98´ 4/2´4.2}+ {5/8´ 98 ´ 4/2 ´ 4.2} =362.208+540.225=902.44 (kG) =0.92 (T) d. Truïc C G’4 = G’3 = 5.26 (T) B’4 = B’3 = 0.92 (T) e. Truïc D G’5 = gtñ ´ 4.2+ 1.8/2 ´ gs ´ 4 = 5/8 ´ 575.6´ 4.2/2 ´ 4.2 + 0.9´ 575.6 ´4.2 = 3172.9 + 2175.76 = 5348.75 (kG) = 5.4 (T) B’5 = ptd ´ 4.2+ 1.8/2 ´ p s ´ 4.2 = 5/8 ´ 98 ´ 4.2/2 ´ 4.2 + 0.9´ 98´4.2 = 540.2 + 370.4 = 910.6(kG) = 0.91 (T) f. Truïc E G’6 = 0.9´ gbs´ 4.2 = 0.9´ 575.6 ´ 4.2 = 2175.76(kG) = 2.2 (T) B6 = 0.9 ´ pbs´ 4.2 = 0.9´ 98 ´ 4.2 = 370.44 (kG) = 0.37 (T) 7. Tính toaùn taûi troïng gío Theo Qui phaïm TCVN 2737 – 1995 Taûi troïng vaø taùc ñoäng – Tieâu chuaån thieát keá: TP.HCM naèm trong vuøng aùp löïc gioù II.A, coù aùp löïc gioù tieâu chuaån laø 95 kG/m2. Theo muïc 6.4.1 Giaù trò cuûa aùp löïc gioù giaûm ñi 12 kG/m2 (vuøng II.A ) . Trong suoát chieàu cao coâng trình ta xeùt taûi gioù taùc ñoäng vaøo khung laø thaønh phaàn tónh . W0 = 95 – 12 = 83 (kG/m2 ) . Aùp löïc gioù thay ñoåi taêng daàn theo ñoä cao. Ñeå ñôn giaûn, trong khoaûng chieàu cao 3 taàng ta xem nhö aùp löïc gioù phaân boá ñeàu. · Trò tính toaùn cuûa aùp löïc gioù ñöôïc tính: W = W0 ´ k ´ c ´ n ´ B Trong ñoù: c: Heä soá khí ñoäng, tra baûng 6 cuûa TCVN 2737 – 1995 ta ñöôïc c = 0.8 (phía ñoùn gioù) c = 0.6 (phía huùt gioù) n = 1.2 (heä soá tin caäy) k: Heä soá tính ñeán söï thay ñoåi theo ñoä cao cuûa aùp löïc gioù, ñöôïc tra noäi suy theo baûng 2-6 trang 48. Soå tay keát caáu coâng trình – Vuõ Maïnh Huøng B: Beà roäng ñoùn gioù Taàng B n W0 H(m) K Heä soá khí ñoäng Taûi troïng gioù (kG/m) Ñoùn khuaát Ñoùn Khuaát Maùi 4.2 1.2 83 36.9 0.945 0.8 0.6 316.25 237.18 9 4.2 1.2 83 33.3 0.916 0.8 0.6 306.54 229.9 8 4.2 1.2 83 29.7 0.887 0.8 0.6 296.83 222.62 7 4.2 1.2 83 26.1 0.855 0.8 0.6 286 214.6 6 4.2 1.2 83 22.5 0.823 0.8 0.6 275 206.56 5 4.2 1.2 83 18.9 0.786 0.8 0.6 263 197.279 4 4.2 1.2 83 15.3 0.744 0.8 0.6 248 186.73 3 4.2 1.2 83 11.7 0.687 0.8 0.6 229 172.44 2 4.2 1.2 83 8.1 0.614 0.8 0.6 205 154.11 1 4.2 1.2 83 4.5 0.522 0.8 0.6 157 131.02 BAÛNG TOÅNG HÔÏP TAÛI TROÏNG TAÀNG ÑIEÅN HÌNH TAÀNG MAÙI TT Giaù trò HT Giaù trò TT Giaù trò HT Giaù trò q1 0.79 (T/m) p1 0.563(T/m) q’1 0.90 (T/m) p’1 0.15(T/m) q2 2.1 (T/m) p2 0.72 (T/m) q’2 1.92 (T/m) p’2 0.33 (T/m) q3 1.26 (T/m) p3 0.90 (T/m) q’3 1.51 (T/m) p’3 0.26 (T/m) q4 2.1 (T/m) p4 0.72 (T/m) q’4 1.92 (T/m) p’4 0.33 (T/m) q5 0 (T/m) p5 0 (T/m) q’5 0 (T/m) p’5 0 (T/m) G1 5.114 (T) B1 1.498 (T) G’1 2.39 (T) B’1 0.41 (T) G2 10.25 (T) B2 2.6 (T) G’2 5.57 (T) B’2 0.95(T) G3 7.75 (T) B3 2.72 (T) G’3 5.26 (T) B’3 0.902 (T) G4 7.75 (T) B4 2.72 (T) G’4 5.26 (T) B’4 0.902 (T) G5 9.67 (T) B5 2.68 (T) G’5 5.4 (T) B’5 0.91 (T) G6 4.4(T) B6 1.36 (T) G’6 2.2 (T) B’6 0.37 (T) Ghi chuù: + Caùc giaù trò löïc taäp trung B, B’ ghi trong baûng treân laø do hoaït taûi chaát ñaày gaây ra vaäy khi toå hôïp cho TH4, TH5, TH6, TH7, caàn phaûi laáy giaù trò ñöôïc tính theo sô ñoà chaát taûi, giaù trò naøy ñöôïc tính ôû phaàn tröôùc. + Ngoaøi taûi phaân boá ñeàu, taûi taäp trung vaø taûi troïng gioù taùc duïng leân khung coøn coù momen taäp trung taïi nôi coät coù tieát dieän thay ñoåi, do ñoä leäch taâm khi tieát dieän coät thay ñoåi raát beù (e = 0.025m) neân momen taäp trung khoâng ñaùng keå vì vaäy ñeå ñôn giaûn cho vieäc tính toaùn khi tính toaùn noäi löïc cho khung ta xem momen naøy khoâng coù. III.4 SÔ ÑOÀ CHAÁT TAÛI CHO TÖØNG TRÖÔØNG HÔÏP III.5 TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG VAØ TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC Caùc tröôøng hôïp taûi troïng TH1 : Tænh taûi chaát ñaày TH2 : Hoaït taûi taàng chaün TH3 : Hoaït taûi taàng leû TH4 : Hoaït taûi caùch nhòp chaün TH5 : Hoaït taûi caùch nhòp leõ TH6 : Hoaït taûi lieàn nhòp chaün TH7 : Hoaït taûi lieàn nhòp leõ TH8 : Gioù traùi TH9 : Gioù phaûi Xöû lyù keát quaû noäi löïc khung phaúng do 9 tröôøng hôïp taûi troïng gaây ra, duøng phaàn meàm SAP 2000 . Sau ñoù laáy keát quaû noäi löïc cuûa 9 tröôøng hôïp taûi naøy Duøng phaàn meàm RCD ñeå toå hôïp noäi löïc vaø tính coát theùp cho coät vaø daàm vôùi caùc tröôøng hôïp taûi troïng vaø caáu truùc toå hôïp taûi troïng nhö sau: Caùc caáu truùc toå hôïp taûi troïng Toå hôïp [1] : TH1 +TH 2 Toå hôïp [12] : TH1 + TH3 + TH8 Toå hôïp [2] : TH1 + TH3 Toå hôïp [13] : TH1 + TH3 + TH9 Toå hôïp [3] : TH1 + TH4 Toå hôïp [14] : TH1 + TH4 + TH8 Toå hôïp [4] : TH1 + TH5 Toå hôïp [15] : TH1 + TH4 +TH 9 Toå hôïp [5] : TH1 + TH6 Toå hôïp [16] : TH1 + TH5 + TH8 Toå hôïp [6] : TH1 + TH7 Toå hôïp [17] : TH1 + TH5 + TH9 Toå hôïp [7] : TH1 + TH8 Toå hôïp [18] : TH1 + TH6 + TH8 Toå hôïp [8] : TH1 + TH9 Toå hôïp [19] : TH1 + TH6 +TH 9 Toå hôïp [9] : TH1 + TH2 + TH3 Toå hôïp [20] : TH1 +TH 7 + TH8 Toå hôïp [10]:TH1 + TH2 + TH8 Toå hôïp [21] : TH1 + TH7 + TH9 Toå hôïp [11]: TH1 + TH2 + TH9 Toå hôïp {22}: TH1 + TH 2 + TH3 + TH8 Toå hôïp {23}: TH1 + TH 2 + TH3 + TH9 Heä soá toå hôïp: Ñoái vôùi tónh taûi luoân luoân laáy baèng 1. Ñoái vôùi hoaït taûi laáy baèng1 khi toå hôïp chæ coù 1 hoaït taûi, laáy baèng 0.9 khi toå hôïp coù 2 hoaït taûi trôû leân. (Khoái löôïng: 30%) PHÖÔNG AÙN I MOÙNG COÏC EÙP BTCT I.1 KHAÙI QUAÙT VEÀ COÏC EÙP Coïc eùp beâ toâng coát theùp ñöôïc thieát keá chuû yeáu cho caùc coâng trình 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 eùp töông ñoái phoå bieán. Coïc eùp coù caùc öu khuyeát ñieåm sau: * Öu ñieåm: - 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 coïc ñoùng khi thi coâng trong ñieàu kieän naøy. - Giaù thaønh reû so vôùi phöông aùn moùng coïc khaùc. - Coâng ngheä thi coâng coïc khoâng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao. * Khuyeát ñieåm: Coïc eùp söû duïng löïc eùp tænh ñeå eùp coïc xuoáng ñaát, do ñoù chæ thi coâng ñöôïc trong nhöõng loaïi ñaát nhö seùt meàm, seùt pha caùt. Ñoái vôùi nhöõng loaïi ñaát nhö seùt cöùng, caùt coù chieàu daøy lôùn thì khoâng theå thi coâng ñöôïc. I.2 CHOÏN VAÄT LIEÄU - Beâ toâng coïc vaø beâtoâng ñaøi choïn Maùc 300 ( Rn = 130 kG/cm2). - Theùp ñaøi vaø coïc choïn loaïi AII ( Ra = 2700 kG/cm2) I.3 TAÛI TROÏNG TÍNH TOAÙN CHO MOÙNG KHUNG TRUÏC 5 (KHUNG ÑIEÅN HÌNH) Chaân coät truïc A1 A B C D E N(T) 85.63 262.99 261.39 260.87 239.1 68.95 M(Tm) 1.57 13.48 13.5 13.59 13.51 1.6 Qtt (T) 0.86 4.21 4.25 4.27 4.25 0.87 N(T) 71.35 219.15 217.39 217.39 199.25 57.46 M(Tm) 1.308 11.23 11.25 11.32 11.26 1.33 Qtc (T) 0.72 3.51 3.54 3.56 3.54 0.73 Ghi chuù: Noäi löïc M, Q duøng ñeå tính moùng phaûi laáy ngöôïc daáu vôùi M, Q taïi maët caét chaân coät I.4 TÍNH TOAÙN CAÙC MOÙNG Tính toaùn vôùi hai moùng ñieån hình: Moùng truïc A-5 vaø moùng truïc A1-5 MOÙNG TRUÏC Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån A-5 N (Tm) 262.99 219.15 M (T) 13.48 11.23 Q (T) 4.21 3.51 A1-5 N (Tm) 85.63 71.35 M (T) 1.57 1.31 Q (T) 0.86 0.72 I.4.1 MOÙNG A-5 1. Taûi troïng Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån N (Tm) 262.99 219.15 M (T) 13.48 11.23 Q (T) 4.21 3.51 Qtc = Qtt /1.2 (T) Ntc = Ntt /1.2 (T) Mtc = Mtt /1.2 (Tm) 2. Choïn vaät lieäu vaø kích thöôùc tieát dieän coïc 2.1 Vaät lieäu - Beâ toâng coïc vaø beâtoâng ñaøi choïn Maùc 300 ( Rn = 130 kG/cm2). - Theùp ñaøi vaø coïc choïn loaïi AII ( Ra = 2700 kG/cm2) 2.2 Kích thöôùc tieát dieän coïc - Choïn sô boä coïc coù kích thöôùc: 30´30 cm. Muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 4 (Caùt laãn buïi). - Chieàu daøi coïc choïn 14 m (tính töø ñaùy ñaøi tôùi muõi coïc) - Phaàn beâ toâng coïc ngaøm vaøo ñaøi sau khi ñaõ ñaäp boû ñaàu coïc laø 15cm. - Phaàn beâ toâng ñaàu coïc ñaäp boû laø 50 cm - Chieàu daøi cheá taïo coïc laø 14.65 m - Dieän tích tieát dieän ngang coïc: Fc = 30´30 = 900 cm2 = 0.09 m2 - Chieàu saâu choân moùng: h = 3 m (tính töø coát 0.00) 3. Xaùc ñònh söùc chòu taûi neùn giôùi haïn cuûa coïc 3.1 Theo ñieàu kieän ñaát neàn fcf: Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa ñaát neàn Trong ñoù: Ktc: Heä soá ñoä tin caäy laáy baèng 1.4 fgh: Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa ñaát neàn fgh = m (mR .R.F + u.å mf.fi. hi) + m: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng 1 + mR, mf: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû maët beân coïc coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc ñeán söùc choáng tính toaùn cuûa ñaát (tra baûng A.3: TCX D 205: 1998) => mR = 1; mf = 0.9 + R: Cöôøng ñoä chòu taûi ôû muõi cuûa coïc (tra baûng A1 TCVN 205-1998) =>R =1710 KPa =171 T/m2 (caùt laãn buïi chaët vöøa ñoä saâu 17m) + F: Dieän tích muõi coïc F = (0.3 ´ 0.3) = 0.09 m2 + u: Chu vi tieát dieän ngang coïc u = 4 ´ 0.3 = 1.2 m + hi: chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc (chieàu daøy moãi lôùp <= 2m) Söùc khaùng ma saùt beân cuûa coïc Lôùp Ñoä seät B zi (m) hi (m) fi (KPa) hi.fi (kN/m) 1 0.2 3 2 48 96 2 0.2 4.5 1 54.5 54.5 3 0.4 6 2 31 62 4 0.4 8 2 33 66 5 10 2 34 68 6 12 2 35.5 71 7 14 2 37 74 8 15.5 1 38.3 38.3 529.8 Trong ñoù: fi: Cöôøng ñoä chòu taûi maët beân cuûa coïc (tra baûng A2 TCVN 205-1998) + Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc ma saùt: fgh = m (mR .R.F + u.å mf.fi. hi) = 1´{1´ 171´ 0.09 + 1.2´ 0.9 ´ 53) = 72.63 (T) + Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo ñieàu kieän ñaát neàn: = 51.88 T 3.2 Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc cuûa ñaøi Khi khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d thì ta coù - Aùp löïc giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra - Aùp löïc neùn leân ñaùy ñaøi: Pttc = Ptt - g-´ h´ 1.1 = 64.05 – 2´3´1.1 = 57.45 (T/m2) - Dieän tích sô boä cuûa ñaùy ñaøi tính theo coâng thöùc Taûi troïng cuûa ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi Nttñ = n.Fb.h.g- = 1.1´ 4.6´ 3´ 2 = 30.36 T - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt =Ntt0+ Nttb = 262.99 + 30.36 = 293.35 T 4. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: n ³ = 1.4 ´ = 7.92 (coïc) Choïn n =8 (coïc) m = 1.4: Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc >3D = 0.9 m - Kích thöôùc ñaøi coïc laø a´b: a = 2 ´ 1.0 + 0.3 ´ 2 = 2.6 m b = 2 ´ 0.9 + 0.3 ´ 2 = 2.4 m a, b: Laø chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaùy ñaøi Þ Choïn kích thöôc ñaøi coïc laø 2.6 ´ 2.4 m Chieàu cao ñaøi coïc sô boä: hñ = 1 m. 5. Kieåm tra löïc taùc duïng leân coïc - Moâmen tính toaùn taïi troïng taâm dieän tích tieát dieän ñeá ñaøi: å Mtt = Mtt +Qtt .h = 13.48 + 4.21´ 3 = 26.11 Tm - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: Nttñ = n .Fñ.gtb. h = 1.1´ 2.6´ 2.4´ 2´ 3 = 41.18 (T) - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt + Nttñ = 262.99 + 41.18 = 304.17 (T) - Taûi troïng taùc duïng bình quaân leân ñaàu coïc: - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân coïc bieân (xmax = 1m) Sx2i = 4 ´ 1 2 + 2´ 0.52 = 4 + 0.5 = 4.5 (m) xmax = 1 (m) Þ Pmax = 43.82 T Pmin = 32.22 T * Kieåm tra: Pmax = 43.82 T < fcf = 51.88 T. Pmin = 32.22 (T) > 0 ® coïc khoâng bò nhoå. Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 6. Kieåm tra löïc taùc duïng leân neàn ñaát 6.1 Xaùc ñònh kích thöôùc moùng khoái qui öôùc Xeùt caùc lôùp ñaát maø coïc xuyeân qua: Lôùp ñaát Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Goùc ma saùt trong jII (ñoä) 14o 22.47o 27.5o Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 5.0 4.0 7.0 => Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = 22.10 y = jtb /4 = 22.1/4 = 5.5o Choïn y = 5.50 - Dieän tích khoái moùng quy öôùc xaùc ñònh nhö sau: am = a1+ 2.L.tga bm = b1+ 2.L.tga - Trong ñoù: a1, b1 laø khoaûng caùch giöõa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coïc bieân theo phöông a, b L = 14m: Chieàu daøi coïc am = (2.6 - 0.3) + 2´14´ tg(5.5) = 5 m bm = (2.4 - 0.3) + 2´14´ tg(5.5) = 4.8 m Þ Fm = 5 ´ 4.8 = 24 m2 . - Chieàu cao moùng khoái quy öôùc: Hm = 14 + 3.0 = 17 m 6.2 Tính troïng löôïng cuûa moùng khoái qui öôùc - Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân: Q1 = Fm. gtb. hm = 24 ´ 2´ 3 = 144 T Troïng löôïng toaøn boä coïc Q2 = 0.3 ´ 0.3 ´ 8 ´ 2.5´ 14 = 25.2 T - Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng: Q3 = ågi.hi.Fm =(1.003´3+1.047´4+1.077´7)´ 25.2= 371.35 T -Toång troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : Nm = Q1 + Q2 + Q3 = 144 + 25.2+ 371.35 = 540.55 T. 6.3 AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc . ( 1.1Abmg II +1.1BHmg tb +3DC II ) - Trong ñoù: A, B, D: caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc gtb: Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát trong moùng khoái quy öôùc g II = 1.007 kG/m3 :Troïng löôïng rieâng ñaåy noåi cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân. Laáy ktc = 1; m1´ m2 = 1.0 Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù CII = 0.75 (T/m2); jtc = 27.5o Tra baûng 32 trang 27 Saùch HDÑANM- Nguyeãn Vaên Quaûng Þ A = 0.94 B = 4.79 D = 7.27 Vaäy Rmtc = 1.0 (1.1´ 0.94´ 4.89´1.077 + 1.1´ 4.79´ 17´ 1.096 + 3´ 7.27´ 0.75) = 119.98 T/m2 Rmtc = 119.98 T/m2 6.4 ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc - Moâmen taïi troïng taâm ñaùy moùng khoái quy öôùc laø: = 11.23 + 3.51 ´17 = 70.9 Tm - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åNtc = Ntc + Nm = 219.5 + 540.55 = 760.05 T - Ñoä leäch taâm: e = = 0.093 (m) Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc smax = 35.2 T/m2 smin = 28.13 T/m2 stb =(smax +smin )/2 = 31.67 T/m2 6.5 Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa lôùp ñaát ñaùy moùng smax = 35.2 T/m2 < 1.2Rtc = 1.2´ 119.98 = 143.98 T/m2 stb = 31.67 T/m2 < Rtc = 119.98 T/m2 Vaäy ñaát neàn beân döôùi ñaûm baûo ñuû khaû naêng tieáp nhaän taûi do coïc truyeàn xuoáng. 7. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng coïc - Ta seõ duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. - ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc: sbt = Shigi = 1.003´ 5 + 1.047´ 4 + 1.077´ 7 =16.74 (T/m2) - AÙp löïc gaây luùn: pgl = stb - sbt = 31.67 - 16.74 = 14.93 (T/m2 ) 7.1 Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát - ÖÙng suaát baûn thaân: szbt = Shigi . - ÖÙng suaát do taûi troïng ngoaøi: sz = ko .pgl Vôùi ko = f ñöôïc tra baûng 3-7 trang 33 saùch HD ÑANM cuûa Nguyeãn Vaên Quaûng - Chia ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc thaønh nhieàu lôùp coù chieàu daøy hi = bm /5 = 4.8/5 = 0.96 ( m). Lôùp Ñieåm z (m) am/bm 2z/bm ko sz (T/m2) sbtz (T/m2) 1 0 1.04 0 1 14.930 16.740 2 0.96 1.04 0.4 0.9626 14.372 17.774 3 1.92 1.04 0.8 0.806 12.034 18.808 4 4 2.88 1.04 1.2 0.6152 9.185 19.842 5 3.84 1.04 1.6 0.4584 6.844 20.876 6 4.8 1.04 2 0.3446 5.145 21.910 7 5.76 1.04 2.4 0.2644 3.947 22.944 Nhaän xeùt: Taïi ñoä saâu 5.76 m (keå töø muõi coïc trôû xuoáng). Ta coù: sz = 3.947(T/m2 ) < 0.2 szñ = 0.2´ 22.944 = 4.588 (T/m2 ) - Ta coù theå döøng taïi ñieåm 7 7.2 Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp - Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát 4: E1-2 = 844.6 (T/m2) - Ñoä luùn ñöôïc tính bôûi coâng thöùc: S = ´ (+ 14 .372+ 12.034 + 9.185 + 6.844+ 5.145 + ) = ´ 57.02 = 0.054 m < {sgh} = 0.08 m Vaäy moùng A-5 ñaûm baûo veà ñoä luùn. 7.3 Kieåm tra choïc thuûng cuûa ñaøi coïc Theo hình veõ thì coïc naèm trong phaïm vi dieän tích xuyeân thuûng Vaäy ñieàu kieän xuyeân thuûng cuûa coät vaøo ñaøi luoân thoaû 8. Kieåm tra coïc khi vaän chuyeån vaø döïng laép 8.1 Kieåm tra coïc khi vaän chuyeån - Xem coïc nhö daàm ñôn giaûn chòu taûi phaân boá ñeàu: q = n.gc.Fc = 1.1´ 2.5´ 0.3´ 0.3 = 0.25 T/m. Trong ñoù: n: Heä soá vöôït taûi gc: Khoái löôïng rieâng coïc Fc: Dieän tích tieát dieän coïc - Moâ men quaùn tính lôùn nhaát khi caåu coïc: M1 = 0.25´ 4.682/8 - 0.25´1.662/2 = 0.34 (Tm)=340 (kGm) M2 = 0.25´ 1.662/2 = 0.344 (Tm) = 344 (kGm) 8.2 Kieåm tra coïc khi döïng coïc M3 = 0.763 (Tm ) = 763 (kGm) M4 = 0.2´ 2.42/2 = 0.72 (Tm) = 720 (kGm) Choïn M = max (M1; M2; M3; M4) = 763 (kGm) ñeå tính toaùn Vôùi M = 763 (kGm) Choïn 2f16 coù Fa = 4.02 (cm2) 9. Kieåm tra coïc chòu taûi ngang Taûi troïng truyeàn xuoáng moùng bao goàm: Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån N0 (Tm) 262.99 219.15 M0 (T) 13.48 11.23 Q0 (T) 4.21 3.51 QTCo = QTTo/1.2 (T) NTCo = NTTo/1.2 (T) MTCo = MTTo/1.2 (Tm) - Phaân phoái taûi troïng ngang cho 8 coïc chòu: Q ttk = Q tck = - Löïc ñöùng Nk taùc duïng chæ do taûi troïng N0, M0 gaây ra - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng vaøo ñaàu coïc Nttk = Pmax = 43.82 T Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. - Heä soá bieán daïng: abd = Trong ñoù: : Heä soá tyû leä, coù thöù nguyeân (T/m4). - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2.(d+1) (m) d: Ñöôøng kính coïc; d = 0.3 (m) lah = 2´ (0.3+1) = 2.6 (m) - Chieàu daøi aûnh höôûng cuûa coïc ñeán ñoä saâu 2.6 m, naèm trong 1 lôùp: + Lôùp thöù 2: Ñaát seùt deûo cao, deûo thaáp tra baûng noäi suy ta ñöôïc: m1 = 500 (T/m4) I: laø moâmen quaùn tính tieát dieän coïc I = 6.75´ 10-4 (m4) - Vôùi: b vaø h laø chieàu roäng vaø chieàu cao cuûa tieát dieän coïc bt: Beà roäng quy öôùc cuûa coïc - Theo Tieâu chuaån xaây döïng 205 -1998 + Khi d < 0.8 m thì btt = 1.5´ d + 0.5 m + Khi d 0.8m, btt = d + 1m - Coïc coù tieát dieän (30 ´ 30 cm) btt = 1.5´ 0.30 + 0.5 = 0.95 m Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 2.65´106 (T/m2) Heä soá bieán daïng: abd = (m-1) - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Lc = abd.L = 0.767´ 14 = 10.738 m - Chuyeån vò ngang cuûa coïc ôû möùc ñaùy ñaøi ñöôïc tính: Dn = uo + jo.Lo + Lo = 0 , jo = 0. Þ Dn = uo uo: Chuyeån vò ngang cuûa coïc ôû cao trình ñeá ñaøi jo: Chuyeån vò xoay cuûa coïc ôû cao trình ñeá ñaøi uo = Q ttk .dHH + M ttf .dHM Trong ñoù: Q ttk: Giaù trò tính toaùn cuûa löïc caét ôû coïc thöù k M ttf: Giaù trò tính toaùn momen ngaøm ôû ñaàu coïc dHH, dHM: Laø caùc chuyeån vò ngang ôû cao trình ñeá ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình naøy dMH, dMM: Laø caùc chuyeån vò xoay ôû cao trình ñeá ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình naøy Trong ñoù Ao, Bo, Co phuï thuoäc vaøo Lc Vôùi Lc = 10.738 > 4, tra baûng G2 – TCXD 205 – 1998 ta coù: Ao = 2.441 Bo = 1.621 Co=1.751 * Tính toaùn chuyeån vò ngang Vì ñaàu coïc bò ngaøm cöùng vaøo beä döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù momen maø ngöôøi ta goïi laø momen ngaøm u tto = Q ttk.dHH + M ttf.dHM = 0.526´ 3.024´10-3– 0.486´ 2.008´10-3 = 0.61´10-3(m) = 0.061 (cm) - Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc hoaëc ñaùy ñaøi: Dn = uo + jo.Lo + (l0 = 0; jo = 0) Dn = uo = 0.61 ´ 10-3 (m) = 0.061 (cm) Ta coù Dn = 0.061(cm) < 1 cm Vaäy coïc thoûa ñieàu kieän chuyeån vò ngang - Moâmen uoán Mz(T/m), aùp löïc ngang Uz (T) vaø löïc caét Qz (T)trong caùc tieát dieän coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Uz = Mz = a2bd.Eb.I.u0.A3 - abd. Eb.I.j0.B3 + Qz = a3bd.Eb.I.u0.A4 - a2bd.Eb.I.j0.B4 + a bd.Mftt + Q ttk.D4 Trong ñoù: zc laø chieàu saâu tính ñoåi, zc = abd.z - Vò trí tính toaùn: Z = 0.85/abd = 0.85/0.767 = 1.108 m Zc = abd.z = 0.767´1.108 = 0.85 m Caùc giaù trò A1, A3, A4, B1, B3, B4, D1, D3, D4 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi a 3bd.E.J = 0.7673´ 2.65´ 106´ 6.75´ 10-4 = 807.115 (m-3. T.m2) a 2bd.E.J = 0.7672´ 2.65´ 106´ 6.75´ 10-4 = 1052.302 (m-1. T.m2) a bd.E.J = 0.767´ 2.65´ 106´ 6.75´ 10-4 = 1371.971 (m-1.T.m2) a bd.M ttf = - 0.767´ 0.486 = - 0.372 BAÛNG TOÅNG HÔÏP GIAÙ TRÒ MOMEN Mz (Tm) DOÏC THEO THAÂN COÏC z (m) zc (m) A3 B3 C3 D3 Mz (Tm) 0 0 0 0 1 0 -0.486 0.13 0.1 0 0 1 0.1 -0.6337 0.39 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 -0.4379 0.65 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 -0.2520 0.91 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 -0.0851 1.17 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 0.0595 1.43 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 0.1737 1.69 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 0.2577 1.96 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 0.2534 2.22 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 0.3142 2.48 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 0.2799 2.61 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.2452 2.87 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.75 0.3151 3.13 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 -0.0259 3.39 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 -0.2399 3.65 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 -0.0245 3.91 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 -0.0076 4.56 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -0.0027 5.22 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.0080 BAÛNG TOÅNG HÔÏP AÙP LÖÏC NGANG Uz (T/m2) DOÏC THEO THAÂN COÏC Z (m) ZC (m) A1 B1 C1 D1 Uz (T/m2) 0 0 1 0 0 0 0 0.13 0.1 1 0.1 0.005 0 0.0597 0.39 0.3 1 0.3 0.045 0.005 0.1747 0.65 0.5 1 0.5 0.125 0.021 0.2781 0.91 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 0.3669 1.17 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 0.4410 1.43 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 0.5053 1.69 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 0.5620 1.96 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 0.6201 2.22 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 0.6843 2.48 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 0.7616 2.61 2 0.735 1.823 1.924 1.308 0.8063 2.87 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 0.9079 3.13 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 0.8859 3.39 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 1.1480 3.65 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 1.2638 3.91 3 -0.298 1.037 3.225 3.858 2.4729 4.56 3.5 -2.938 -1.272 2.463 4.98 1.0697 5.22 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 -0.7105 Vôùi giaù trò Mmax = 0.486 (Tm ). Ta tính theùp doïc cho coïc Vaäy töø 2 ñieàu kieän ôû muïc 8 vaø muïc 9 ta choïn 4f16 boá trí cho chu vi coïc 30 ´ 30 cm 10. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Theo keát quaû tính toaùn ôû treân ta coù: Pmax = 43.82T Pmin = 33.22 T Ptb = 38.52 T - Tính toaùn vaø boá trí theùp theo 2 phöông - Khi tính toaùn giaù trò noäi löïc ta xem nhö ñaøi coïc laø thanh ngaøm taïi meùp coät vaø löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. M = SxI.Pi Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân 2 coïc bieân theo phöông a: Pmax = 43.82 T - Caùnh tay ñoøn cuûa löïc: xmax = 1 - 0.5/2 = 0.75 m - Trong ñoù xi laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i (coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät M1-1 = SxI.Pi = 2 ´ 43.82 ´ 0.75 + 1 ´ 0.25´ 38.52 = = 65.73 + 9.63 = 75.36 (Tm) Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân 3 coïc bieân theo phöông b: Pmax = 43.82 T - Caùnh tay ñoøn cuûa löïc: y = 0.9 – 0.4/2 = 0. 7 m - Trong ñoù yi laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i (coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät M2-2 = Syi . Pi = 3´ 43.82´ 0.7 = 92.02(Tm) * Tính toaùn dieän tích theùp Ta coù dieän tích coát theùp theo phöông truïc 5: (cm2) Choïn 12 Æ20 (Fa = 37.68 cm2 ). Khoaûng caùch caùc thanh theùp laø 15 cm Ta coù dieän tích coát theùp theo phöông truïc A: (cm2) Choïn 15 Æ20 (Fa = 47.1 cm2), khoaûng caùch giöõa caùc thanh theùp laø 17 cm I.4.2 MOÙNG A1-5 1. Taûi troïng Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån N (Tm) 85.63 71.35 M (T) 1.57 1.308 Q (T) 0.86 0.716 Qtc = Qtt /1.2 (T) Ntc = Ntt /1.2 (T) Mtc = Mtt /1.2 (Tm) 2. Choïn vaät lieäu vaø kích thöôùc tieát dieän coïc 2.1 Vaät lieäu - Beâ toâng coïc vaø beâtoâng ñaøi choïn Maùc 300 ( Rn = 130 kG/cm2). - Theùp ñaøi vaø coïc choïn loaïi AII ( Ra = 2700 kG/cm2) 2.2 Kích thöôùc tieát dieän coïc - Choïn sô boä coïc coù kích thöôùc: 30´30 cm. Muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 4 (Caùt laãn buïi). - Chieàu daøi coïc choïn 13 m (tính töø ñaùy ñaøi tôùi muõi coïc) - Phaàn beâ toâng coïc ngaøm vaøo ñaøi sau khi ñaõ ñaäp boû ñaàu coïc laø 15cm. - Phaàn beâ toâng ñaàu coïc ñaäp boû laø 50 cm - Chieàu daøi toaøn boä cuûa coïc laø 13.65 m - Dieän tích tieát dieän ngang coïc: Fc = 30´30 = 900 cm2 = 0.09 m2 - Chieàu saâu choân moùng: h = 3.0 m (tính töø coát 0.00) 3. Xaùc ñònh söùc chòu taûi neùn giôùi haïn cuûa coïc 3.1 Theo ñieàu kieän ñaát neàn fcf: Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa ñaát neàn Trong ñoù: Ktc: Heä soá ñoä tin caäy laáy baèng 1.4 fgh: Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa ñaát neàn fgh = m (mR .R.F + u.å mf.fi. hi) + m: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng 1 + mR, mf: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû maët beân coïc coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc ñeán söùc choáng tính toaùn cuûa ñaát (tra baûng A.3: TCX D 205: 1998) => mR = 1; mf = 0.9 + R: Cöôøng ñoä chòu taûi ôû muõi cuûa coïc (tra baûng A1 TCVN 205-1998) =>R =1650 KPa =165 T/m2 (caùt laãn buïi chaët vöøa ñoä saâu 15m) + F: Dieän tích muõi coïc F = (0.3 ´ 0.3) = 0.09 m2 + u: Chu vi tieát dieän ngang coïc u = 4 ´ 0.3 = 1.2 m + hi: chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc (chieàu daøy moãi lôùp <= 2m) Söùc khaùng ma saùt beân cuûa coïc Lôùp Ñoä seät B zi (m) hi (m) fi (KPa) hi.fi (kN/m) 1 0.2 3 2 48 96 2 0.2 4.5 1 54.5 5.45 3 0.40 6 2 31 62 4 0.40 8 2 33 66 5 10 2 34 68 6 12 2 35.5 71 7 14 2 37 74 491.5 Trong ñoù: fi: Cöôøng ñoä chòu taûi maët beân cuûa coïc (tra baûng A2 TCVN 205-1998) + Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc ma saùt: fgh = m (mR .R.F + u.å mf.fi. hi) = 1´{1´ 165´ 0.09 + 1.2´ 0.9 ´ 49.15) = 67.93 (T) + Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo ñieàu kieän ñaát neàn: = 48.52 T 3.2 Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc cuûa ñaøi Khi khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d thì ta coù - Aùp löïc giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra laø - Aùp löïc neùn leân ñaùy ñaøi: Pttc = Ptt - g-´ h´ 1.1 = 59.9 – 2´3´1.1 = 53.3 (T/m2) - Dieän tích sô boä cuûa ñaùy ñaøi tính theo coâng thöùc Taûi troïng cuûa ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi: Nttñ = n.Fb.h.g- = 1.1´ 1.606´ 3´ 2 = 10.6T - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt =Ntt0+ Nttb = 85.63 + 10.6 = 96.23 T 4. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: n ³ = 1.6 ´ = 3.17 (coïc) Choïn n = 4 (coïc) m = 1.6: Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3D = 0.9 m - Kích thöôùc ñaøi coïc laø a´b: a = 4´ 0.3 + 0.3´ 2 = 1.8 m b = 3´ 0.3 + 0.3´ 2 = 1.5 m a, b: Laø chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaùy beä Þ Choïn kích thöôc ñaøi coïc laø 1.8 ´ 1.5 m - Chieàu cao ñaøi coïc sô boä: hñ = 1 m. 5. Kieåm tra löïc taùc duïng leân coïc - Moâmen tính toaùn taïi troïng taâm dieän tích tieát dieän ñeá ñaøi: å Mtt = Mtt +Qtt .h = 1.57 + 0.86´ 3 = 4.15Tm - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: Nttñ = n .Fñ.gtb. h = 1.1´ 1.8´ 1.5´ 2´ 3 = 17.82 (T) - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt + Nttñ = 85.63 + 17.82 = 103.5 (T) - Taûi troïng taùc duïng bình quaân leân ñaàu coïc: - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân coïc bieân (xmax = 0.6 m) Sx2i = 4´ 0.62 = 1.44(m) Þ Pmax = 27.604 T Pmin = 24.15 T * Kieåm tra: Pmax = 27.604 T < fcf = 48.52 T. Pmin 24.15 (T) > 0 ® coïc khoâng bò nhoå. Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 6. Kieåm tra löïc taùc duïng leân neàn ñaát 6.1 Xaùc ñònh kích thöôùc moùng khoái qui öôùc Xeùt caùc lôùp ñaát maø coïc xuyeân qua: Lôùp ñaát Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Goùc ma saùt trong jII (ñoä) 14o 22.47o 27.5o Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 5.0 4.0 6.0 => Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = 21.670 y = jtb /4 = 21.67/4 = 5.4o Choïn y = 5.40 - Dieän tích khoái moùng quy öôùc xaùc ñònh nhö sau: am = a1+ 2.L.tga bm = b1+ 2.L.tga - Trong ñoù: a1, b1 laø khoaûng caùch giöõa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coïc bieân theo phöông a, b l = 13m: Chieàu daøi coïc am = (1.8 - 0.3) + 2´13´ tg(5.4) = 3.9577 m bm = (1.5 - 0.3) + 2´13´ tg(5.4) = 3.6577 m Þ Fm = 3.6577 ´ 3.9577 = 14.476 m2 . - Chieàu cao moùng khoái quy öôùc: Hm = 13 + 3.0 = 16 m 6.2 Tính troïng löôïng cuûa moùng khoái qui öôùc - Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân: Q1 = Fm. gtb. hm = 14.476 ´ 2´ 3 = 86.856 T Troïng löôïng toaøn boä coïc Q2 = 0.3´ 0.3´ 10´ 2.5´ 13 = 29.25 T - Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng: Q3 = ågi.hi.Fm = (1.003´3+1.047´4+1.077´6) ´14.476 =197.73 T -Toång troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : Nm = Q1 + Q2 + Q3 = 86.856 + 29.25 + 197.73 = 313.836 T. 6.3 AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc = ( 1.1Abmg II +1.1BHmg tb +3DC II ) - Trong ñoù: A, B, D: caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc gtb: Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát trong moùng khoái quy öôùc g II = 1.077T/m3: Troïng löôïng rieâng ñaåy noåi cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân. Laáy ktc = 1; m1´ m2 = 1.0 Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù CII = 0.75 (T/m2); jtc = 27.5o Tra baûng 32 trang 27 Saùch HDÑANM- Nguyeãn Vaên Quaûng Þ A = 0.94 B = 4.79 D = 7.27 Vaäy Rmtc = 1.0 (1.1´ 0.94´ 3.6577´1.077 + 1.1´ 4.79´ 16´ 1.099 + 3´ 7.27´ 0.75) = 4.07 + 92.65 + 16.36 = 113.08 Rmtc = 113.08 T/m2 6.4 ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 2.48 + 0.98 ´16 = 18.16 Tm - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åNtc = Ntc + Nm = 67.94 + 313.836 = 381.776 T - Ñoä leäch taâm: e = = 0.048 (m) Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc smax = 28.29 T/m2 smin = 24.45 T/m2 stb =(smax +smin )/2 = 26.37 T/m2 6.5 Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa lôùp ñaát ñaùy moùng smax = 28.29 T/m2 < 1.2Rtc = 1.2´ 113.08 = 135.7 T/m2 stb = 26.37 T/m2 < Rtc = 113.08 T/m2 Vaäy ñaát neàn beân döôùi ñaûm baûo ñuû khaû naêng tieáp nhaän taûi do coïc truyeàn xuoáng. 7. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng coïc - Ta seõ duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. - ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc: sbt = Shigi = 1.003´ 5 + 1.047´ 4 + 1.077´ 6 =15.665 (T/m2) - AÙp löïc gaây luùn: pgl = stb - sbt = 26.37 - 15.665 = 10.705 (T/m2 ) 7.1 Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát - ÖÙng suaát baûn thaân: szñ = Shigi . - ÖÙng suaát do taûi troïng ngoaøi: sz = ko .pgl Vôùi ko = f ñöôïc tra baûng3-7 trang 33 Saùch HD ÑANM Nguyeãn Vaên Quaûng - Chia ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc thaønh nhieàu lôùp coù chieàu daøy hi = bm /5 = 3.6577/5 = 0.73154 ( m). Lôùp Ñieåm z (m) am/bm 2z/bm ko sz (T/m2) sbtz (T/m2) 4 1 0 1.1 0.0 1 10.705 15.665 2 0.7315 1.1 0.4 0.964 10.32 16.45 3 1.463 1.1 0.8 0.815 8.72 17.24 4 2.1945 1.1 1.2 0.629 6.73 18.03 5 2.926 1.1 1.6 0.4725 5.06 18.82 6 3.142 1.1 2.0 0.3575 3.82 19.60 Nhaän xeùt: Taïi ñoä saâu 3.142 m (keå töø muõi coïc trôû xuoáng). Ta coù: sz = 3.82 (T/m2 ) < 0.2 szñ = 0.2´ 19.6 = 3.92 (T/m2 ) - Ta coù theå döøng taïi ñieåm 6 7.2 Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp - Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát 4: E1-2 = 844.6 (T/m2) - Ñoä luùn ñöôïc tính bôûi coâng thöùc: S = ´(+ 10.32 + 8.27 + 6.73 + 5.06+) = ´ 37.6425 = 0.037 m < {sgh} = 0.08 m Vaäy moùng A1 ñaûm baûo veà ñoä luùn. 7.3 Kieåm tra choïc thuûng cuûa ñaøi coïc - Dieän tích xuyeân thuûng: Fxt = (ac+2.hñ). (bc+2.hñ ) = (0.3 + 2´0.85) ´ (0.2 + 2´ 0.85) = 3.8 (m2) - Dieän tích ngoaøi phaïm vi xuyeân thuûng: Fng = Fm – Fxt = 1.8 ´ 1.5 – 3.8 < 0 Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän xuyeân thuûng Vaäy ñieàu kieän xuyeân thuûng cuûa coät vaøo ñaøi thoaû 8. Kieåm tra coïc khi vaän chuyeån vaø döïng laép Do tieát dieän coïc vaø chieàu daøi coïc trong moùng A1-5 gioáng vôùi tieát dieän vaø chieàu daøi coïc trong moùng A-5 neân ta khoâng caàn kieåm tra laïi khi caåu laép. 9. Kieåm tra coïc chòu taûi ngang Taûi troïng truyeàn xuoáng moùng bao goàm: Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån N0 (Tm) 81.53 67.94 M0 (T) -2.98 -2.48 Q0 (T) 1.17 0.98 QTCo= QTTo/1.2 (T) NTCo= NTTo/1.2 (T) MTCo= MTTo/1.2 (Tm) - Phaân phoái taûi troïng ngang cho 4 coïc chòu: Q ttk = Q tck = - Löïc ñöùng Nk taùc duïng chæ do taûi troïng N0, M0 gaây ra - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng vaøo ñaàu coïc Nttk = Pmax = 27.54 T - Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. - Heä soá bieán daïng: abd = Trong ñoù: : Heä soá tyû leä, coù thöù nguyeân (T/m4). - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2.(d+1) (m) d: Ñöôøng kính coïc; d = 0.3 (m) lah = 2´ (0.3+1) = 2.6 (m) - Chieàu daøi aûnh höôûng cuûa coïc ñeán ñoä saâu 2.6 m, naèm trong 1 lôùp: + Lôùp thöù 2: Ñaát caùt laãn seùt traïng chaët vöøa, tra baûng noäi suy ta ñöôïc: m1 = 500 (T/m4) I: laø moâmen quaùn tính tieát dieän coïc I = 6.75´ 10-4 (m4) - Vôùi: b vaø h laø chieàu roäng vaø chieàu cao cuûa tieát dieän coïc bt: Beà roäng quy öôùc cuûa coïc - Theo Tieâu chuaån xaây döïng 205 -1998 + Khi d < 0.8 m thì btt = 1.5´ d + 0.5 m + Khi d 0.8m, btt = d + 1m - Coïc coù tieát dieän (30 ´ 30 cm) btt = 1.5´ 0.30 + 0.5 = 0.95 m Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 2.65´106 (T/m2) Heä soá bieán daïng: abd = (m-1) - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Lc = abd.L = 0.767´ 13 = 9.971 m - Chuyeån vò ngang cuûa coïc ôû möùc ñaùy ñaøi ñöôïc tính: Dn = uo + jo.Lo + Lo = 0 , jo = 0. Þ Dn = uo uo: Chuyeån vò ngang cuûa coïc ôû cao trình ñeá ñaøi jo: Chuyeån vò xoay cuûa coïc ôû cao trình ñeá ñaøi uo = Q ttk .dHH + M ttf .dHM Trong ñoù: Q ttk: Giaù trò tính toaùn cuûa löïc caét ôû coïc thöù k M ttf: Giaù trò tính toaùn momen ngaøm ôû ñaàu coïc dHH, dHM: Laø caùc chuyeån vò ngang ôû cao trình ñeá ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình naøy dMH, dMM: Laø caùc chuyeån vò xoay ôû cao trình ñeá ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình naøy Trong ñoù Ao, Bo, Co phuï thuoäc vaøo Lc Vôùi Lc = 9.971m > 4, tra baûng G2 – TCXD 205 – 1998 ta coù: Ao = 2.441 Bo = 1.621 Co=1.751 * Tính toaùn chuyeån vò ngang Vì ñaàu coïc bò ngaøm cöùng vaøo beä döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù momen maø ngöôøi ta goïi laø momen ngaøm u tto = Q ttk.dHH + M ttf.dHM = 0.293´ 3.024´10-3– 0.27´ 2.008´10-3 = 0.3427´10-3(m) = 0.034 (cm) - Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc hoaëc ñaùy ñaøi: Dn = uo + jo.Lo + (l0 = 0; jo = 0) = 0.34 ´ 10-3 (m) = 0.034 (cm) Ta coù Dn = 0.034 (cm)< 1cm Vaäy coïc thoûa ñieàu kieän chuyeån vò ngang - Moâmen uoán Mz(T/m), aùp löïc ngang Uz (T) vaø löïc caét Qz (T)trong caùc tieát dieän coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Uz = Mz = a2bd.Eb.I.u0.A3 - abd. Eb.I.j0.B3 + Qz = a3bd.Eb.I.u0.A4 - a2bd.Eb.I.j0.B4 + a bd.Mftt + Q ttk.D4 Trong ñoù: zc laø chieàu saâu tính ñoåi, zc = abd.z - Vò trí tính toaùn: Z = 0.85/abd = 0.85/0.767 = 1.108 m Zc = abd.z = 0.767´1.108 = 0.85 m Caùc giaù trò A1, A3, A4, B1, B3, B4, D1, D3, D4 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi a 3bd.E.J = 0.7673´ 2.65´ 106´ 6.75´ 10-4 = 807.115 (m-3. T.m2) a 2bd.E.J = 0.7672´ 2.65´ 106´ 6.75´ 10-4 = 1052.302 (m-1. T.m2) a bd.E.J = 0.767´ 2.65´ 106´ 6.75´ 10-4 = 1371.971 (m-1.T.m2) a bd.M ttf = - 0.767´ 0.587 = - 0.45 BAÛNG TOÅNG HÔÏP GIAÙ TRÒ MOMEN Mz (Tm) DOÏC THEO THAÂN COÏC z (m) zc (m) A3 B3 C3 D3 Mz (Tm) 0 0 0 0 1 0 -0.27 0.13 0.1 0 0 1 0.1 -0.231 0.39 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 -0.1571 0.65 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 -0.0862 0.91 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 -0.0223 1.17 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 0.0333 1.43 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 0.0777 1.69 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 0.1107 1.96 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 0.1109 2.22 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 0.1345 2.48 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 0.1222 2.61 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.1092 2.87 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.75 0.1355 3.13 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 0.0040 3.39 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 -0.008 3.65 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 -0.000 3.91 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 -0.000 4.56 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -0.000 5.22 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.000 BAÛNG TOÅNG HÔÏP GIAÙ AÙP LÖÏCNGANG Uz (T/m2) DOÏC THEO THAÂN COÏC z (m) zC (m) A1 B1 C1 D1 Uz (T/m2) 0 0 1 0 0 0 0.1884 0.13 0.1 1 0.1 0.005 0 0.18838 0.39 0.3 1 0.3 0.045 0.005 0.18830 0.65 0.5 1 0.5 0.125 0.021 0.18815 0.91 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 0.18778 1.17 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 0.18685 1.43 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 0.18528 1.69 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 0.18172 1.96 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 0.17564 2.22 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 0.16545 2.48 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 0.14934 2.61 2 0.735 1.823 1.924 1.308 0.13825 2.87 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 0.10870 3.13 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 0.06627 3.39 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 0.00858 3.65 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 -0.06870 3.91 3 -0.298 1.037 3.225 3.858 -0.05051 4.56 3.5 -2.938 -1.272 2.463 4.98 -0.54189 5.22 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 -1.08395 Vôùi giaù trò Mmax = 0.27 (Tm ). < Mcaàu laép Vaäy töø 2 ñieàu kieän ôû muïc 8 vaø muïc 9 ta choïn 4f16 boá trí cho chu vi coïc 30 ´ 30 cm 10. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Theo keát quaû tính toaùn ôû treân ta coù: Pmax = 27.54 T Pmin = 22.13 T Ptb = 24.84 T - Tính toaùn vaø boá trí theùp theo 2 phöông - Khi tính toaùn giaù trò noäi löïc ta xem nhö ñaøi coïc laø thanh ngaøm taïi meùp coät vaø löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. M = SxI.Pi Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân 2 coïc bieân theo phöông a: Pmax = 27.54 T - Caùnh tay ñoøn cuûa löïc: x = 0.45 m - Trong ñoù xi laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i (coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät M1-1 = SxI.Pi = 2´ 27.54 ´ 0.45 = 24.786 Tm Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân 4 coïc bieân theo phöông b: Pmax = 27.54 T - Caùnh tay ñoøn cuûa löïc: y = 0.45 - 0.1 = 0.35 m - Trong ñoù yi laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i (coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät M2-2 = Syi . Pi = 2´ 27.54´ 0.35 = 19.278 (Tm) * Tính toaùn dieän tích theùp Ta coù dieän tích coát theùp cho moãi phöông: (cm2) Choïn 10Æ14 (Fa = 15.4 cm2 ). Khoaûng caùch caùc thanh theùp laø 15 cm (cm2) Choïn 8 Æ14 (Fa = 12.32 cm2), khoaûng caùch giöõa caùc thanh theùp laø 20 cm * Ñieàu kieän khoâng phaù hoûng coïc khi chòu aùp löïc ngang Pz max <= sgh - Pz: Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu Z Vì Lc = abd.L = 0.615´13 = 9.971 m >2.5 m. Ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí: z = 0.85/ abd = 0.85/0.767 =1.108 m => Pz = Uz = 0.18 T/m2 - sgh: Aùp löïc giôùi haïn taïi ñoäï saâu Z =1.108 m Trong ñoù: h1 = 1 h2: Heä soá töông quan giöõa taûi troïng ngang vaø taûi troïng ngang tính toaùn: Mdh: Momen taûi troïng thöôøng xuyeân: Mdh = 7.14 Tm M: Momen taûi troïng taïm thôøi: M = 14.28 Tm Vôùi coïc BTCT: z= 0.3 Ñaàu coïc naèm trong lôùp ñaát thöù 4 neân ta coù caùc tính chaát cô lyù sau: gI = 1.068 (T/m3) cI = 0.57 (T/m2) jI = 27.50 => Pz = 0.18 (T/m2) < sgh = 2.2 (T/m2) Vaäy coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang doïc truïc PHÖÔNG AÙN II MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI II.1 VAÄT LIEÄU - Beâ toâng coïc vaø ñaøi choïn Maùc 300 ® Rn = 130 kG/cm2 - Theùp choïn loaïi AII ( Ra= 2700 kG/cm2). - Coïc ñöôïc ñuùc baèng caùch khoan taïo loå. OÁng vaùch ñaët saâu 3m, vaø duøng dung dòch Bentonite ñeå giöõ thaønh hoá khoan khoâng bò saït lôû. Haøm löôïng coát theùp ³ 0.2¸0.4% ñaët trong ñoaïn 2/3 chieàu daøi coïc. Ñöôøng kính coát theùp ³ 12mm vaø boá trí ñeàu chu vi coïc. Duøng ñai F8 a200, ñai xoaén lieân tuïc. Chieàu daøy lôùn beâ toâng baûo veä coát theùp doïc choïn 6cm. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc choïn ³ D + 1m - Choïn ñoä saâu choân ñaøi: hñ =3 m Vaäy ñaøi coïc seõ naèm trong lôùp thöù 2 II.2. TÍNH TOAÙN CAÙC MOÙNG II.2.1 MOÙNGA5 Taûi troïng Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån N (Tm) 262.99 219.15 M (T) 13.48 11.25 Q (T) 4.21 3.508 QTC = QTT/1.2 (T) NTC = NTT/1.2 (T) MTC = MTT/1.2 (Tm) 2. Choïn sô boä kích thöôùc tieát dieän coÏc khoan nhoài - Choïn coïc coù ñöôøng kính 80cm. Coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 4 (Caùt buïi traïng thaùi chaët vöøa). - Chieàu daøi coïc choïn 20 m (tính töø ñaùy ñaøi tôùi muûi coïc) - Ngaøm coïc vaøo ñaøi 15 cm. - Dieän tích tieát dieän ngang coïc: Fc = == 5027 cm2 - Troïng löôïng coïc: Pc = 20 ´ 2.5 ´ 0.5027 ´ 1.1 = 27.65 T 3. Xaùc ñònh söùc chòu taûi neùn giôùi haïn cuûa coïc khoan nhoài 3.1. Theo ñieàu kieän ñaát neàn - Söùc chòu taûi neùn giôùi haïn cuûa coïc khoan nhoài tính theo coâng thöùc: fgh = m.(mR .R .F + u.Smi .fi .hi) Trong ñoù: m =1 Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc mR = 1 Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc nhoài mf = 0.6 Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû thaân coïc (phuï thuoäc phöông phaùp taïo loå khoan, loaïi coïc). fi (T/m2): Ma saùt beân cuûa lôùp ñaát thöù i ôû maët beân thaân coïc laáy theo baûng A2 (TCXD 205-1998). hi (m):Chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc maët beân thaân coïc. R (T/m2): Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc laáy theo yeâu caàu A8 , A9(TCXD 205-1998). F (m2): Dieän tích muõi (vôùi coïc khoan nhoài ñaùy khoâng môû roäng laáy baèng tieát dieän ngang coïc) => F = 0.5027 m2 u (m) : Chu vi coïc u = p ´ 0.8 = 2.5 m * Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc: R = 0,75b(gI’dpAko + agIhBko) b, Ako, a, Bko: Heä soá khoâng thöù nguyeân laáy theo baûng A6 (TCXD 205-1998) phuï thuoäc vaøo goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc. gI’(T/m3) : Trò tính toaùn cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû döôùi muõi coïc gI (T/m3) : Trò tính toaùn trung bình cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû treân muõi coïc d: Ñöôøng kính coïc nhoài = 0.8m L: Chieàu daøi coïc trong ñaát Tra baûng ta coù keát quaû sau: jI L(m) d(m) Ako Bko L/d a b 27.5o 20 0.8 17.3 32.8 25 0.54 0.29 - Coïc töïa leân lôùp ñaát thöù 4 => gI’= 1.077 (T/m3). Tính gI : Xeùt caùc lôùp ñaát maø coïc xuyeân qua (coù keå ñaåy noåi) Lôùp ñaát 2 3 4 hi 3.0 4.0 13.0 gi 1.003 1.047 1.077 higi 3.009 4.118 14.001 g1 = = = 1.06 T/m3. =>R = 0.75´ 0.29´ (1.007´ 0.8´ 17.3 + 0.54´ 1.06´ 20´ 32.8) = 85(T/m2) * Khaû naêng baùm tröôït beân hoâng coïc STT Ñoä seät B zi (m) h i (m) f i (Kpa) h i f i (KN/m) 1 0.2 3 2 48 96 2 0.2 4.5 1 54.5 54.4 3 0.40 6 2 31 62 4 0.40 8 2 33 66 5 10 2 34 68 6 12 2 35.5 71 7 14 2 37 74 8 16 2 38.6 77.2 9 18 2 39.8 79.6 10 20 2 40.7 81.4 11 21.5 1 42.8 42.8 S 772.5 hi: Chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc (chieàu daøy moãi lôùp <= 2m). fsi : Cöôøng ñoä chòu taûi maët beân cuûa coïc ( tra baûng TCVN 205-1998). zi :Laø chieàu saâu trung bình cuûa lôùp ñaát thöù i tính töø cao trình qui öôùc ñeán giöõa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi coïc . + Söùc chòu taûi giôùi haïn neùn cuûa coïc khoan nhoài : fgh = m (mR RF + uå mf fi hi) = 1{1´85´0.5027 + 2.5´0.6´77.25) = 158.6 (T) + Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc khoan nhoài theo ñieàu kieän ñaát neàn = 113.3 T 3.2. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc cuûa ñaøi - Aùp löïc giaû ñònh taùc duïng leân ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra: - Aùp löïc neùn leân ñaøi: Pttñ = Ptt - g-´ hñ´ 1.1 = 34.97 – 2´3´1.1 = 28.37 (T/m2) - Dieän tích sô boä cuûa cuûa ñaùy ñaøiñöôïc tính theo coâng thöùc: - Taûi troïng cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: Nttñ = n.Fb.hñ.g- = 1.1 ´ 9.27 ´ 3 ´ 2 = 61.2 T - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 262.99 + 61.2 = 324.1 T 4. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä : n ³ =1.6 ´= 4.57 (coïc) Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø 5 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc D +1m = 1.8 m. m : Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm. - Kích thöôùc ñaøi coïc laø a´b : a = 1.3´1.8 + 0.8´2 = 3.9 m b = 1.8 + 0.8´2 = 3.4 m . a: Chieàu daøi ñaøi coïc (m) b: Chieàu roäng ñaøi coïc (m) Þ Choïn kích thöôùc ñaøi coïc laø 3.9´3.4 m - Kích thöôùc coät: ac ´ bc = 0.5 m ´ 0.4 m Chieàu cao ñaøi coïc sô boä : hñ ³ 0.2+= 0.85 m Choïn hñ = 0.95 m. 5. Kieåm tra löïc taùc duïng leân coïc - Moâmen tính toaùn xaùc ñònh taïi troïng taâm dieän tích tieát dieän ñeá ñaøi : å Mtt = Mtt + Qtt.hñ = 13.5 + 4.21´3 =26.13 Tm. - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi : Nttñ = n Fñ gtb hm = 1.1´3.4´3.9´2´3 = 87.52 (T). - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi : åNtt = Ntt + Nttñ = 262.99 + 87.25 =350.51(T) - Taûi troïng taùc duïng bình quaân leân ñaàu coïc : - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân coïc bieân : Sx 2i = 4´ (1.15)2 = 5.29 (m2) xmax = 1.15 (m) Þ Pmax = 75.78 T Pmin = 64.42 T * Kieåm tra: Pmax + Pc = 75.78 + 27.65 =103.42 T < [fo] = 113.3 T. Pmin = 64.42 (T) > 0 ® coïc khoâng bò nhoå. Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 6. Kieåm tra löïc taùc duïng leân neàn ñaát 6.1.Xaùc ñònh kích thöôùc moùng khoái qui öôùc: - Xeùt caùc lôùp ñaát maø coïc xuyeân qua: Lôùp ñaát Lôùp 2 Lôùp 3 Lôùp 4 Goùc ma saùt trong jII (ñoä) 14o 22.47o 27.5o Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 5.0 4.0 13.0 => Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = 23.520 y = jtb /4 = 23.52/4 = 5.88o Choïn y = 6.00 - Dieän tích khoái moùng quy öôùc xaùc ñònh nhö sau: am = a1+ 2.L.tga bm = b1+ 2.L.tga Trong ñoù: a1, b1 laø khoaûng caùch giöõa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coïc bieân theo phöông a,b L: Chieàu daøi coïc am = (3.9 - 0.8) + 2´20´tg(6.0) = 7.3 m bm = (3.4 - 0.8) + 2´20´tg(6.0) = 6.8 m Þ Fm = 6.8 ´ 7.3 = 49.64 m2 . - Chieàu cao moùng khoái quy öôùc: Hm = 20 + 3 = 23 m 6.2. Tính Troïng löôïng cuûa moùng khoái qui öôùc: - Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân: Q1 = Fm gtb hm = 49.64 ´ 2 ´ 3 = 297.84 T - Troïng löôïng cuûa 5 coïc: Qcoïc = 5´ 27.65 = 138.25 T - Troïng löôïng caùc lôùp ñaát töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (tröø ñi troïng löôïng ñaát bò coïc chieám choå ) : Q2 = ( Fm - åFcoïc )= (49.64 - 4´0.5027) ´ (1.003´3 +1.047´4 +1.077´13) = 1009.76 T => Toång troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : Nm = Q1 + Q2 + Qcoïc = 297.84 + 138.25 + 1009.76 =1445.85 (T) 6.3. AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc . ( Abmg II +BHmg tb +DC II ) . A, B, D : Caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc gtb : Troïng löôïng rieâng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát trong moùng khoái quy öôùc g II : Troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân . Laáy ktc = 1 ; m1´ m2 = 1.0 ; Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù c = 0.75(T/m2) ; jtc = 27.5o Þ A = 0.94 B = 4.79 D = 7.27 Vaäy : Rmtc = 1´ (0.94 ´6.4´ 1.077 + 4.79´23´1.091 + 7.27´0.75) . Rmtc = 132.13 T/m2 6.4. ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc : - Moâmen xaùc ñònh taïi troïng taâm ñaùy ñaøi: = 11.23 + 4.21 ´ 23 = 108.06 T.m - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åNtc = Ntc + Nm = 219.15 +1445.85 = 1665 T -Ñoä leäch taâm : e = = 0.064 (m) Þ ÖÙùng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc smax = 35.305T/m2 smin = 31.77 T/m2 stb = (smax +smin )/2 = 33.54 T/m2 6.5. Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa lôùp ñaát ñaùy moùng smax = 35.305 T/m2 < 1.2Rtc = 1.2´132.13 = 158.54 T/m2 smin = 31.77 T/m2 > 0 stb = 33.54 T/m2 < Rtc = 132.131 T/m2 Vaäy ñaát neàn beân döôùi ñaûm baûo ñuû khaû naêng tieáp nhaän taûi do coïc truyeàn xuoáng. 7. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng coïc - Ta seõ duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. - ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc: sbt = Shigi = 1.033´5 + 1.047´4 + 1.077´13 = 23.3 (T/m2) - AÙp löïc gaây luùn : pgl = stb - sbt = 33.54- 23.2 = 9.8 (T/m2 ) 7.1. Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát - ÖÙng suaát baûn thaân: szñ = Shigi . - ÖÙng suaát do taûi troïng ngoaøi: sz = kopgl Vôùi ko = f ñöôïc tra baûng Chia ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc thaønh nhieàu lôùp coù chieàu daøy hi = bm/5 = 6.8/5 = 1.36 ( m). Lôùp Ñieåm z (m) am/bm 2z/bm Ko sz (T/m2) `btz (T/m2) 4 1 0 1.1 0.0 1 9.8 23.2 2 1.36 1.1 0.4 0.964 9.45 24.66 3 2.72 1.1 0.8 0.815 7.99 25.13 4 4.08 1.1 1.2 0.629 6.16 27.59 5 5.44 1.1 1.6 0.4725 4.63 29.06 Nhaän xeùt: Taïi ñoä saâu 5.44 m (keå töø muõi coïc trôû xuoáng) , ta coù: sz = 4.63 (T/m2 ) = 0.2 szñ= 0.2 ´29.06 = 5.8 (T/m2 ) - Ta coù theå döøng taïi ñieåm 5 7.2. Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp - Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát 4: E1-2 = 844.6 T/m2 - Ñoä luùn ñöôïc tính bôûi coâng thöùc: S < [Sgh] = 0.08 Þ Moùng A5 ñaûm baûo veà ñoä luùn. 7.3. kieåm tra choïc thuûng cuûa ñaøi coïc - Dieän tích xuyeân thuûng Fxt = (ac+2.hñ). (bc+2.hñ ) = (0.5 + 2´0.95) ´ (0.4 + 2´0.95) = 5.52(m2) - Dieän tích ngoaøi phaïm vi xuyeân thuûng: Fng = Fm – Fxt = 3.9 ´ 3.4 – 5.52 = 7.74 (m2) - Coïc naèm trong phaïm vi xuyeân thuûng neân khoâng caàn phaûi kieåm tra xuyeân thuûng cuûa coät vaøo ñaøi 9. Kieåm tra coïc chòu taûi ngang Taûi troïng truyeàn xuoáng moùng bao goàm: Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån Qtt o (T) 4.21 3.508 Ntto (T) 262.99 219.1 Mtt o (Tm) 13.48 11.23 QTCo = QTTo/1.2 (T) NTCo = NTTo/1.2 (T) MTCo = MTTo/1.2 (Tm) - Phaân phoái taûi troïng ngang cho 5 coïc chòu: Q ttk = Q tck = - Löïc ñöùng Nk taùc duïng chæ do taûi troïng N0, M0 gaây ra. Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng vaøo ñaàu coïc: Nttk = Pmax = 75.78 T - Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeãn vò ngang, khoâng coù chuyeãn vò xoay. - Heä soá bieán daïng: abd = Trong ñoù: m- : Heä soá tyû leä, coù thöù nguyeân (T/m4). - Chieàu daøi aûnh höôõng: lah = 2.(d+1) (m) d: Ñöôøng kính coïc ; d = 0.8 (m) lah = 2´(0.8 + 1) = 3.6 (m) Bieåu ñoà hieån thò möùc ñoä aûnh höôõng cuûa caùc lôùp ñaát tro