Địa chất công trình Việt Nam

PHAÀN III NEÀN MOÙNG ( 30 % ) GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN CHÍNH TH.S. VOÕ MINH THIEÄN CHÖÔNG 1 ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH 1. Môõ ñaàu Coâng taùc khaûo saùt ñòa chaát coâng trình nhaèm ñaùnh giaù tính chaát xaây döïng cuûa ñaát neàn, laøm cô sôû cho vieäc thieát keá thi coâng neàn moùng hôïp lyù, ñaûm baûo söï beàn vöõng cho coâng trình vaø coù lôïi nhaát veà maët kinh teá. Caùc qui phaïm, qui trình veà khaûo saùt xaây döïng hieän haønh cuûa Vieät Nam. 2. Coâng taùc ngoaøi hieän tröôøng Khoan ñòa chaát coâng trình goàm 2 loå khoan vôùi toång chieàu daøi laø 40m, trung bình 2m laáy moät maãu ñaát, toång coäng laáy 40 maãu ñaát nguyeân daïng, coâng taùc laáy maãu ñoàng thôøi vôùi coâng taùc khoan, maãu ñöôïc ñoùng baèng taï tieâu chuaån vaø ñaát ñöôïc ñöïng trong hôïp thieác baûo quaûn caån thaän veà phoøng thí nghieäm ñeå xaùc ñònh caùc chæ tieâu cô lyù ñaát neàn. 3. Maët caét ñòa chaát 4. Keát quaû chæ tieâu cô lyù ñaát neàn Lôùp Moâ taû ñaát Chieàu daøy lôùp ñaát (m) Ñoä aåm töï nhieân Dung troïng töï nhieân gtn Heä soá roãng Giôùi haïn nhaõo Giôùi haïn deûo Chæ soá deûo Ñoä seät Löïc dính C Goùc ma saùt trong W% g/cm3 e% Wch Wd Ip B kG/cm2 j 1 Aù seùt maøu xaùm xanh, deûo nhaõo 3,1 27,9 1,715 0,99 30,1 17,3 12,8 0,83 0,125 9o59’ 2 Aù seùt maøu xaùm vaøng, nöûa cöùng 4,4 20,6 1,918 0,668 31,8 17,6 14,2 0,21 0,304 15o30 3 Caùt mòn ñeán thoâ, chaët vöøa 31,5 22,5 1,967 0,562 khoângdeûo 0.027 28o48 4 Caùt mòn ñeán trung , chaët 6,0 18,2 2,04 0,538 khoângdeûo 0.037 30o50’ 5. Ñaùnh giaù chung veà caùc lôùp ñaát Nhìn chung neàn ñaát ôû lôùp 1 laø lôùp ñaát yeáu, ñaát ôû traïng thaùi deûo nhaõo, lôùp ñaát yeáu neân khaû naêng chòu taûi keùm, ñoä luùn nhieàu khoâng thích hôïp ñaët moùng. Lôùp thöù 2 laø lôùp ñaát aù seùt , ñoä saâu laø7.5m ôû traïng thaùi nöõa cöùng. Lôùp thöù 3 laø caùt mòn ñeán thoâ, ñoä saâu trung bình khoaûng 38m ôû traïng thaùi chaët vöøa laø lôùp ñaát toát, vì vaäy ñaët moùng vaøo lôùp ñaát thöù 3 thì khaû naêng chòu taûi toát hôn. 6. Toå hôïp noäi löïc baát lôïi nhaát taùc duïng leân töøng moùng Choïn nhöõng caëp noäi löïc baát lôïi nhaát taùc duïng leân töøng moùng. Ñeå ñôn giaûn vaø an toaøn trong tính toaùn ta coù 2 nhoùm moùng vôùi caùc taûi troïng nhö sau: Nhoùm moùng M2 : Ntt = 323,91T ; Mtt = 18,36Tm ; Qtt = 8,04T. Nhoùm moùng M1 : Ntt = 416,23T ; Mtt = 21,48Tm ; Qtt = 10,16T. 7. Keát luaän, ñeà xuaát phöông aùn Neàn ñaát khu vöïc xaây döïng coâng trình thuoäc neàn ñaát toát vaø töông ñoái oån ñònh, maët phaân lôùp roõ raøng thuaän lôïi cho vieäc xöû lyù ñaát neàn. Do lôùp ñaát thöù 3 coù chieàu daøy lôùp caùt khaù lôùn, neân phöông aùn moùng coïc eùp laø khoâng phuø hôïp (vieäc eùp coïc vaøo saâu trong lôùp caùt daøy laø raát khoù khaên). Tuy nhieân coâng trình naèm caùch xa trung taâm thaønh phoá neân ta coù theå duøng coïc ñoùng BTCT. Töø caùc soá lieäu ñòa chaát vaø taûi troïng taùc duïng ta coù theå ñeà xuaát 2 phöông aùn moùng : Phöông aùn moùng noâng : moùng beø. Phöông aùn moùng saâu : moùng coïc BTCT. CHÖÔNG 2 THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT MOÙNG KHUNG TRUÏC 4 PHÖÔNG AÙN 1 TÍNH TOAÙN MOÙNG BEØ 1. Ñaùnh giaù ñieàu kieän ñòa chaát coâng trình Dieän tích khu ñaát töông ñoái roäng, ôû ngoaïi thaønh (quaän THUÛ ÑÖÙC) xung quanh khu ñaát ôû bao boïc ñöôøng noäi boä, do ñoù khoâng caàn tính aûnh höôûng cuûa caùc coâng trình xung quanh. Möïc nöôùc ngaàm ôû ñoä saâu trung bình 6m so vôùi maët ñaát töï nhieân. Caên cöù vaøo keát quaû khaûo saùt ñòa chaát coâng trình nhaän thaáy neàn ñaát coù khaû naêng chòu löïc cao, do ñoù khoâng caàn gia coá neàn. Töø caùc ñaùnh giaù treân, vieäc löïa choïn moùng noâng treân neàn thieân nhieân laø coù khaû thi. Vì vaäy choïn phöông aùn 1 laø moùng beø. 2. Khaùi nieäm Moùng ñöôïc xem tuyeät ñoái cöùng. Ñeå ñôn giaûn hoaù vieäc tính toaùn, trong phaïm vi ñoà aùn naøy söõ duïng phöông phaùp tính gaàn ñuùng Moùng xem laø tuyeät ñoái cöùng. Phaân phoái öùng suaát döôùi ñaùy moùng laø tuyeán tính. 3. Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng Do tính khung, chæ tính khung phaúng neân chæ coù noäi löïc cuûa moät khung. Vì vaäy ñoái vôùi caùc khung coøn laïi xin ñöôïc pheùp laáy gaàn ñuùng theo dieän truyeàn taûi. Khung Coät Ntt (T) Mtt (T.m) Qtt(T) 1 A1 178,15 10,11 4,42 B1 314,39 18,11 7,67 C1 314,39 18,11 7,67 D1 178,15 10,11 4,42 2 A2 323,91 18,38 8,04 B2 416,32 23,98 10,16 C2 416,32 23,98 10,16 D2 323,91 18,38 8,04 3 A3 323,91 18,38 8,04 B3 416,32 23,98 10,16 C3 416,32 23,98 10,16 D3 323,91 18,38 8,04 4 A4 323,91 18,38 8,04 B4 416,32 23,98 10,16 C4 416,32 23,98 10,16 D4 323,91 18,38 8,04 5 A5 178,15 10,11 4,42 B5 314,39 18,11 7,67 C5 314,39 18,11 7,67 D5 178,15 10,11 4,42 4. Tính toaùn moùng 4.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc moùng, maët baèng moùng Chieàu daøy baûn ñöôïc choïn sô boä d = 0,7m, tính toaùn moùng beø coù söôøn beân treân coù kích thöôùc 80´150cm. Ñoaïn muùt thöøa xung quanh moùng, choïn a= 1m. Kích thöôùc tieát dieän ñaùy moùng : Lm = 28+2´1 = 30m. Bm = 15,6+2´1= 17,6m. Kích thöôùc moùng vaø chia daûi theo hình veõ. Moùng ñöôïc ñaët ôû lôùp thöù 2, ôû ñoä saâu 4m keå töø maët ñaát töï nhieân. Maët baèng kích thöôùc vaø phaân daûi moùng 4.2. Xaùc ñònh aùp löïc döôùi ñaùy moùng Theo coâng thöùc : p = ± . Trong ñoù : F= LmBm = 30´17,6= 528m2. Ix= = = 13629,44m4. Iy = = = 39600m4. Mx= åNttey+ M: moânem quanh truïc x do leäch taâm cuûa hôïp löïc. My= åNttex+ M: moânem quanh truïc y do leäch taâm cuûa hôïp löïc. Xaùc ñònh ñieåm ñaët cuûa hôïp löïc. X’ = ; Y’ = Choïn goác toaï ñoä treân maët baèng moùng nhö hình veõ. Xaùc ñònh troïng taâm hình hoïc cuûa moùng Ta laäp baûng tính toaùn. Truïc 1 2 3 4 5 åNi(T) yi (m) åNiyi A 178,15 232,91 232,91 232,91 178,15 1328,03 1 1328,03 B 314,39 416,32 416,32 416,32 314,39 1877,74 7,5 14083,05 C 314,39 416,32 416,32 416,32 314,39 1877,74 10,1 18965,174 D 178,15 232,91 232,91 232,91 178,15 1328,03 16,6 22045,298 åNi(T) 985,08 1480,46 1480,46 1480,46 985,08 6411,54 56421,552 xi (m) 1 8 15 22 29 åNixi 985,08 11843,68 22206,9 32570,12 28567,32 96173,1 Do ñoù X’ = = = 15m. Y’ = = = 8,8m. Xaùc ñònh troïng taâm hình hoïc. X = = = 15m. Y = == 8,8m. Vaäy troïng taâm hình hoïc truøng vôùi ñieåm ñaët cuûa hôïp löïc. Neân khoâng coù moâmen leäch taâm.Vì vaäy khoâng caàn kieåm tra ñoä nghieâng cuûa moùng. Aùp löïc döôùi ñaùy moùng. P = = = 12,14T/m2. Vaäy aùp löïc döôùi ñaùy moùng phaân boá ñeàu laø p = 12,14T/m2. 4.3. Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa ñaát neàn Khaû naêng chòu taûi cuûa ñaát neàn laø Rtc = (AbgII + Bhg+ DCII - gho) (T). Trong ñoù m1= 1,2 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn tra [6] (caùt seùt). m2 = 1,1 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coâng trình. ktc = 1 : heä soá ñoä tin caäy. Vôùi j = 15o30’ tra baûng [6] , A= 0,343 ; B = 2,365 ; D = 4,923. CII = 0,304kG/cm2 = 3,04T/m2: trò tính toaùn cuûa löïc dính ñôn vò cuûa ñaát neàn naèm döôùi ñaùy moùng. b = Bm = 17,6m : chieàu roäng moùng. h = 4m : chieàu saâu ñaët moùng tính töø maët ñaát töï nhieân. ho= 0 : khoâng coù taàng haàm. g= = 1,761T/m3. gII= 1,918T/m3. Rtc = (0,343´17,6´1,918+2,365´4´1,761+4,923´3,04) = 57,03T/m2. Aùp löïc tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng. s= Troïng löôïng moùng vaø ñaát neàn Nñ= nblgtbhm = 1,1´17,6´30´1,761´4= 4091,16(T). Toång löïc doïc tieâu chuaån töø coät truyeàn xuoáng. åNtc= = 5575,25(T). Toång moâmen tieâu chuaån töông öùng vôùi troïng taâm ñaùy moùng. åMtc = = 319,17T.m W = = 1548,8m3. F= 17,6´30= 528m2. s= smax= 18,51T/m2 < 1,2 Rtc = 1,2´57,03 = 68,44T/m2 smin = 18,1T/m2 > 0 stb = 18,31T/m2. Vaäy ñaát neàn ñuû khaû naêng chòu taûi. 4.4. Xaùc ñònh ñoä luùn Vì moùng coù kích thöôùc (17,6´30)m vaø moâñun bieán daïng cuûa neàn < 100kG/cm2, lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng laø lôùp aù seùt coù chieàu daøy 4,4m, vaø lôùp ñaát caùt mòn ñeán thoâ coù chieàu daøy khaù lôùn 31,5m, neân tính toaùn ñoä luùn thöïc hieän theo sô ñoà baùn khoâng gian bieán daïng tuyeán tính baèng phöông phaùp coäng lôùp. Tính luùn baèng phöông phaùp coäng lôùp Öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc sbt = å gI hi = gtb hm =1,761´4 = 7,044T/m2 ÖÙùng suaát gaây luùn taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc so gl =stctb - stb = 18,31-7,044 =11,27 T/m2 ÖÙng suaát gaây luùn giaûm daàn theo ñoä saâu keå töø ñaùy moùng khoái qui öôùc vaø xaùc ñònh theo coâng thöùc s gl = a sogl Trong ñoù a heä soá tra baûng 1 [6] Chòa vuøng chòu luùn thaønh caùc lôùp ñaát coù hi = 3,52m Ñoä luùn : S = b Trong ñoù b = 0,8 : heä soá n : soá lôùp chia theo ñoä saâu cuûa taàng chòu neùn cuûa neàn hi : chieàu daøy cuûa lôùp thöù i Ei : moâñun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù i sI : aùp löïc trung bình cuûa lôùp thöù i Toång ñoä luùn : S = å Si .ÔÛ ñoä saâu maø taïi ñoù sgl < 0.2 s bt thì coù theå xem nhö khoâng luùn nöõa. Keát quaû tính toaùn öùng suaát gaây luùn trong baûng sau Ñieåm Z(m) a szgl(T/m2) szbt(T/m2) 0 1 2 3 0 3,5 7,02 10,54 1,7 1,7 1,7 1,7 0 0,397 0,8 1,2 1 0,9721 0,8615 0,7083 7,044 6,847 6,068 4,989 11,27 17,434 23,633 29,830 Keát quaû tính ñoä luùn cho moùng Ñieåm hi(m) szgl(T/m2) stbgl(T/m2) Ei(T/m2) (m) 0 7,044 3,5 6,946 932,82 0,026 1 6,847 3,52 6,458 950,55 0,024 2 6,068 3,52 5,529 950,55 0,020 3 4,989 Toång coäng 0,070 Vaäy S = b= 0,8´0,070 = 0,056m = 5,6cm. S= 5,6cm < Sgh= 8cm. Thoaû maõn yeâu caàu veà ñoä luùn. 4.5. Kieåm tra moùng tuyeät ñoái cöùng Heä soá neàn (ñoä cöùng cuûa neàn) ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc. k = = = 376T/m3. Vôùi p = 1,15´18,31= 21,057 : aùp löïc tính toaùn trung bình cuûa ñaát döôùi ñaùy moùng. S = 0,056m : ñoä luùn cuûa moùng. Xaùc ñònh ñoä maûnh cuûa moùng. b = (1/m). Vôùi b : beà roäng daûi. EF = 2,9.106T/m2 : moâñun bieán daïng cuûa moùng (betoâng maùc 300). IF : moâmen quaùn tính cuûa tieát dieän daûi. Baûng xaùc ñònh ñoä maûnh Truïc b (m) IF(m4) b(1/m) A, D 4,25 0,1215 0,034 51,47 B, C 4,55 0,1301 0,033 53,03 1, 5 4,5 0,1300 0,033 53,03 2, 3, 4 7,0 0,2001 0,034 51,,47 Khoaûng caùch giöõa caùc coät lôùn nhaát laø 7m < ôû taát caû caùc daûi. Vaäy taát caû caùc daûi ñeàu laø moùng tuyeät ñoái cöùng. 4.6. Kieåm tra ñieàu kieän laøm vieäc cuûa moùng 4.6.1. Kieåm tra ñieàu kieän xuyeân thuûng Caên cöù vaøo giaù trò taûi troïng vaø vò trí taûi troïng treân ta thaáy xuyeân thuûng nguy hieåm nhaát laø taïi vò trí coät truïc B, C coù trò soá löïc doïc Nmax = 416,32T. Ñieàu kieän ñeå khoâng bò xuyeân thuûng Pxt £ 0,75RkBtbho Vôùi Pxt = Nmax - stbFxt Fxt = (ac+2ho)(bc+ 2ho) : dieän tích tieát dieän bò choïc thuûng. ac = 0,45m vaø bc = 0,6m : kích thöôùc tieát dieän coät. ho = h – a= 1,5-0,1 = 1,4m Fxt = (0,45+2´1,4) + (0,6+2´1,4) = 11,05m2. stb = = = 12,14T/m2. Do ñoù Pxt = 416,32-12,14´11,05 = 282,17T. Chu vi trung bình cuûa thaùp xuyeân thuûng. Btb = 2[(ac+ho)+(bc+ho)] = 2(2ho+ac+bc) = 2(2´1,4+0,45+0,6) = 7,7m 0,75 RkBtbho= 0,75´100´7,7´1,4 = 808,5T > 282,1T. Vaäy thoaû ñieàu kieän veà xuyeân thuûng. 4.6.2. Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh laät Löïc gaây laät chuû yeáu do gioù. Ñeå ñôn giaûn cho vieäc tính toaùn ta xem nhö taûi troïng gioù taùc duïng vaøo coâng trình phaân boá döôùi daïng chöõ nhaät. Aùp löïc gioù phaân boá ñeàu theo chieàu cao coâng trình q = WL , vôùi L = 28m : chieàu daøi ñoùn gioù cuûa coâng trình. W = ; vôùi hi : chieàu cao taàng. W1 == 48,64kG/m2 W2 = = 65,33kG/m2 W3 == 36,31kG/m2 W = W1+ W2+ W3 = 48,64+65,33+36,31 = 150,28kG/m2. Þ q = 150,28´28 = 4207,84kG/m. Toång aùp löïc gioù taäp trung. Pg = q= 150,28´= 68447,03kG.= 68,45T Toång löïc doïc cuûa toaøn boä coâng trình truyeàn xuoáng moùng. Ñieåm ñaët löïc cuûa toång löïc doïc caùch laät moät khoaûng. X = = = 8,8m. Ñeå coâng trình laøm vieäc oån ñònh (khoâng bò laät do taûi troïng gioù), caàn thoaû ñeàu kieän : åMlaät £ åMgiöõ Vôùi åMlaät = Pg= 68,45´= 1088,36T.m. åMgiöõ = XåN = 6411,54´8,8 = 5642,55T.m > åMlaät = 1088,36T.m. Vaäy thoaû maõn ñieàu kieän oån ñònh. 4.6.3. Kieåm tra ñieàu kieän phình troài Do ñòa chaát coâng trình khoâng coù lôùp ñaát tröông nôû maïnh khi gaëp nöôùc ñoàng thôøi coâng trình ñöôïc thi coâng ngay sau khi ñaøo moùng neân ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän naøy. 4.7. Xaùc ñònh noäi löïc cho caùc daûi 4.7.1. Daûi doïc truïc A, D Kích thöôùc daûi : B = 4,25m, L = 30m. Aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi : p = 12,14T/m2. Toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi. åN= pBL = 12,14´4,25´30 = 1547,85T Toång löïc taùc duïng leân daûi : åNA,D = 1328,03T. Toång taûi troïng cuûa caùc coät treân daûi tuyeàn xuoáng daûi seõ khoâng caân baèng vôùi toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi naøy. Do ñoù ta phaûi xaùc ñònh heä soá hieäu chænh cho taûi troïng coät vaø aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi ñeå tính toaùn. Toång löïc trung bình. åNtb = = = 1437,94T. Heä soá hieäu chænh : . Taûi troïng coät ñöôïc hieäu chænh. Truïc A,D - 1 A,D - 2 A,D - 3 A,D - 4 A,D - 5 N(T) 178,15 323,91 323,91 323,91 178,15 1,08N(T) 192,40 349,82 349,82 349,82 192,40 Aùp löïc trung bình ñöôïc hieäu chænh. p = p= 12,14´= 11,28T/m2. Qui veà taûi phaân boá taùc duïng leân daûi. p = pB = 11,28´4,25 = 47,94T/m. Duøng phaàn meàm SAP2000 tìm noäi löïc cuûa daûi. 4.7.2. Daûi doïc truïc B, C Kích thöôùc daûi : B = 4,55m, L = 30m. Aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi : p = 12,14T/m2. Toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi. åN= pBL = 12,14´4,55´30 = 1657,11T Toång löïc taùc duïng leân daûi : åNB,C = 1877,74T. Toång taûi troïng cuûa caùc coät treân daûi tuyeàn xuoáng daûi seõ khoâng caân baèng vôùi toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi naøy. Do ñoù ta phaûi xaùc ñònh heä soá hieäu chænh cho taûi troïng coät vaø aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi ñeå tính toaùn. Toång löïc trung bình. åNtb = = = 1767,43T. Heä soá hieäu chænh : . Taûi troïng coät ñöôïc hieäu chænh. Truïc B,C - 1 B,C - 2 B,C - 3 B,C - 4 B,C - 5 N(T) 314,39 416,32 416,32 416,32 314,39 0,94N(T) 192,40 349,82 349,82 349,82 192,40 Aùp löïc trung bình ñöôïc hieäu chænh. p = p= 12,14´= 12,95T/m2. Qui veà taûi phaân boá taùc duïng leân daûi. p = pB = 12,95´4,55 = 58,92T/m. Duøng phaàn meàm SAP2000 tìm noäi löïc cuûa daûi. 4.7.3. Daûi ngang truïc 1, 5 Kích thöôùc daûi : B = 4,5m, L = 17,6m. Aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi : p = 12,14T/m2. Toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi. åN= pBL = 12,14´4,5´17,6 = 961,49T Toång löïc taùc duïng leân daûi : åN1,5 = 985,08T. Toång taûi troïng cuûa caùc coät treân daûi tuyeàn xuoáng daûi seõ khoâng caân baèng vôùi toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi naøy. Do ñoù ta phaûi xaùc ñònh heä soá hieäu chænh cho taûi troïng coät vaø aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi ñeå tính toaùn. Toång löïc trung bình. åNtb = = = 973,26T. Heä soá hieäu chænh : . Taûi troïng coät ñöôïc hieäu chænh. Truïc 1,5 - A 1,5 - B 1,5 - C 1,5 - D N(T) 178,15 314,39 314,39 178,15 0,988N(T) 176,01 310,62 310,62 176,01 Aùp löïc trung bình ñöôïc hieäu chænh. p = p= 12,14´=12,29T/m2. Qui veà taûi phaân boá taùc duïng leân daûi. p = pB = 12,29´4,5 = 55,31T/m. Duøng phaàn meàm SAP2000 tìm noäi löïc cuûa daûi. 4.7.3. Daûi ngang truïc 2, 3, 4 Kích thöôùc daûi : B = 7m, L = 17,6m. Aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi : p = 12,14T/m2. Toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi. åN= pBL = 12,14´7´17,6 = 1495,65T Toång löïc taùc duïng leân daûi : åN2,3,4 = 1480,46T. Toång taûi troïng cuûa caùc coät treân daûi tuyeàn xuoáng daûi seõ khoâng caân baèng vôùi toång aùp löïc döôùi ñaùy daûi naøy. Do ñoù ta phaûi xaùc ñònh heä soá hieäu chænh cho taûi troïng coät vaø aùp löïc trung bình döôùi ñaùy daûi ñeå tính toaùn. Toång löïc trung bình. åNtb = = = 1488,06T. Heä soá hieäu chænh : . Taûi troïng coät ñöôïc hieäu chænh. Truïc 2,3,4 - A 2,3,4 - B 2,3,4 - C 2,3,4 - D N(T) 323,91 416,32 416,32 323,91 1,005N(T) 325,53 418,40 418,40 325,53 Aùp löïc trung bình ñöôïc hieäu chænh. p = p= 12,14´=12,07T/m2. Qui veà taûi phaân boá taùc duïng leân daûi. p = pB = 12,29´7 = 84,49T/m. Duøng phaàn meàm SAP2000 tìm noäi löïc cuûa daûi. 5. Phaân phoái moâmen vaø löïc caét cho caùc daûi 5.1. Phaân phoái moâmen Vieäc phaân phoái moâmen ñöôïc xaùc ñònh chuû yeáu döïa vaøo baûng 13.2 trang 431 phaàn ‘ Two-way column-supported slabs ’ [7]. Baûng phaân phoái moâmen cho phaàn söôøn 0,5 1,0 2,0 Moâmen aâm nhòp giöõa a1 = 0 75% 75% 75% a1 ³ 1 90% 75% 45% Moâmen aâm nhòp bieân a1 = 0 bt ³ 0 100% 100% 100% bt ³ 2,5 75% 75% 75% a1 ³ 1 bt ³ 0 100% 75% 100% bt ³ 2,5 90% 90% 45% Moâmen döông a1 = 0 60% 60% 60% a1 ³ 1 90% 75% 45% Trong ñoù. a1= = . bt = = . C = S[(1-0,63)] Vôùi Ecb : moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng baûn. Ecs : moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng söôøn. Is , Ib : moâmen quaùn tính cuûa söôøn vaø baûn. xi , yi : laø kích thöôùc tieát dieän cuûa daûi qua coät. Trong ñoù tieát dieän cuûa söôøn ñöôïc laáy nhö sau: Vôùi tieát dieän söôøn vaø baûn ñaõ choïn ta coù: Min {4hf, h-hf) = (2,8 ; 0,8) do ñoù kích thöôùc ñeå tính moâmen quaùn tính cuûa söôøn Is laø hình chöõ nhaät coù kích thöôùc (0,8´1,5)m. Baûng tính toaùn caùc heä soá a1, bt cho moãi daûi nhö sau Daûi Tieát dieän nhòp L1 (m) L2 (m) Ib (m4) Is (m4) C bt a1 Truïc A, D 1 4,25 7 0,225 0,12 0,464 1,933 1,875 2 4,25 7 0,225 0,12 0,464 1,933 1,875 3 4,25 7 0,225 0,12 0,464 1,933 1,875 4 4,25 7 0,225 0,12 0,464 1,933 1,875 Truïc B, C 1 4,55 7 0,225 0,13 0,498 1,915 1,73 2 4,55 7 0,225 0,13 0,498 1,915 1,73 3 4,55 7 0,225 0,13 0,498 1,915 1,73 4 4,55 7 0,225 0,13 0,498 1,915 1,73 Truïc 1, 5 1 4,5 6,5 0,225 0,129 0,538 2,085 1,744 2 4,5 2,6 0,225 0,129 0,538 2,085 1,744 3 4,5 6,5 0,225 0,129 0,538 2,085 1,744 Truïc 2, 3, 4 1 7 6,5 0,225 0,20 0,778 1,945 1,125 2 7 2,6 0,225 0,20 0,778 1,945 1,125 3 7 6,5 0,225 0,20 0,778 1,945 1,125 Töø caùc heä soá a1, bt vaø baûng phaân boá noäi löïc ôû treân ta tieán haønh laäp baûng phaân phoái moâmen cho caùc daûi. Daûi Nhòp Moâmen M (T.m) bt a1 a1 Moâmen söôøn M(T.m) Moâmen baûn M(T.m) Truïc A, D Bieân Goái 23,38 1,65 1,933 1,875 3,1 56% 13,09 44% 10,29 Nhòp 164,63 1,65 1,933 1,875 3,1 56% 92,19 44% 72,44 Giöõa Goái 238,11 1,65 1,933 1,875 3,1 56% 133,34 44% 104,77 Nhòp 83,55 1,65 1,933 1,875 3,1 56% 46,79 44% 36,76 Truïc B, C Bieân Goái 29,46 1,54 1,915 1,73 2,66 59% 17,38 41% 12,08 Nhòp 207,42 1,54 1,915 1,73 2,66 59% 122,38 41% 85,04 Giöõa Goái 299,99 1,54 1,915 1,73 2,66 59% 176,99 41% 122,99 Nhòp 105,27 1,54 1,915 1,73 2,66 59% 62,11 41% 43,16 Truïc 1, 5 Bieân Goái 27,65 1,44 2,085 1,744 2,51 62% 17,14 38% 10,51 Nhòp 187,27 1,44 2,085 1,744 2,51 62% 116,11 38% 71,16 Giöõa Goái 184,79 1,44 2,085 1,744 2,51 62% 114,57 38% 71,22 Nhòp 138,14 1,44 2,085 1,744 2,51 62% 85,65 38% 52,49 Truïc 2, 3, 4 Bieân Goái 42,24 0,933 1,945 1,125 1,05 77% 35,52 23% 9,72 Nhòp 286,07 0,933 1,945 1,125 1,05 76% 217,41 24% 77,24 Giöõa Goái 282,28 0,933 1,945 1,125 1,05 76% 214,53 24% 67,75 Nhòp 211,02 0,933 1,945 1,125 1,05 76% 160,37 24% 50,64 5.2 Phaân phoái löïc caét Vôùi tröôøng hôïp beà roäng söôøn lôùn hôn kích thöôùc coät nhö tröôøng hôïp ñoà aùn naøy, ta phaân phoái löïc caét nhö sau : Khi a1 ³ 1 : Daàm chòu hoaøn toaøn löïc caét. Khi a1 £ 1 : Daàm chòu ( a1 ´ löïc caét). Phaàn coøn laïi thì baûn chòu. Do ñoù tröôøng hôïp naøy khoâng caàn kieåm tra do löïc caét phaân phoái veà raát nhoû. 6. Tính toaùn coát theùp 6.1. Tính toaùn coát doïc Choïn chieàu daøy baûo veä cho söôøn vaø baûn laø a= 5cm. Töø moâmen ta tính caùc heä soá sau: A = . g = 0,5(1+) Fa = (cm2) Baûng keát quaû tính toaùn coát theùp cho baûn Daûi Nhòp Moâmen b (m) h ( m) A g Fa (cm2) Choïn theùp Vò trí M(T.m) Truïc A, D Bieân Goái 10,29 345 65 0,0064 0,997 5,88 Æ14a200 Nhòp 72,44 345 65 0,045 0,977 42,25 Æ16a180 Giöõa Goái 104,77 345 65 0,065 0,966 61,79 Æ18a150 Nhòp 36,76 345 65 0,0229 0,988 21,20 Æ14a200 Truïc B, C Bieân Goái 12,08 375 65 0,0069 0,996 6,91 Æ14a200 Nhòp 85,04 375 65 0,0488 0,975 49,69 Æ16a160 Giöõa Goái 122,99 375 65 0,071 0,963 72,77 Æ20a180 Nhòp 43,16 375 65 0,025 0,987 24,92 Æ14a200 Truïc 1, 5 Bieân Goái 10,51 370 65 0,0061 0,997 6,01 Æ16a200 Nhòp 71,16 370 65 0,0414 0,979 41,42 Æ14a180 Giöõa Goái 70,22 370 65 0,0408 0,979 40,87 Æ14a180 Nhòp 52,49 370 65 0,031 0,984 30,39 Æ14a200 Truïc 2, 3, 4 Bieân Goái 9,72 620 65 0,0034 0,998 5,55 Æ14a200 Nhòp 77,24 620 65 0,027 0,986 44,64 Æ14a180 Giöõa Goái 67,75 620 65 0,024 0,987 39,11 Æ14a180 Nhòp 50,64 620 65 0,017 0,991 29,12 Æ14a200 Baûng keát quaû tính toaùn coát theùp cho söôøn Daûi Nhòp Moâmen b (m) h ( m) A g Fa (cm2) Choïn theùp Vò trí M(T.m) Truïc A, D Bieân Goái 13,09 80 140 0,0076 0,996 3,48 * Nhòp 92,19 80 140 0,0534 0,973 25,10 8Æ22 Giöõa Goái 133,34 80 140 0,077 0,959 36,78 8Æ25 Nhòp 46,79 80 140 0,027 0,986 12,55 6Æ22 Truïc B, C Bieân Goái 17,38 80 140 0,01 0,995 4,62 * Nhòp 122,38 80 140 0,071 0,963 33,62 10Æ22 Giöõa Goái 62,11 80 140 0,103 0,946 49,49 10Æ25 Nhòp 17,14 80 140 0,036 0,982 16,73 6Æ22 Truïc 1, 5 Bieân Goái 116,11 80 140 0,01 0,995 4,23 * Nhòp 114,57 80 140 0,067 0,965 31,83 10Æ22 Giöõa Goái 85,65 80 140 0,066 0,966 31,38 10Æ22 Nhòp 35,52 80 140 0,049 0,974 23,26 8Æ22 Truïc 2, 3, 4 Bieân Goái 217,41 80 140 0,021 0,989 9,5 * Nhòp 214,53 80 140 0,126 0,932 61,71 6Æ28+6Æ25 Giöõa Goái 160,37 80 140 0,124 0,933 60,83 6Æ28+6Æ25 Nhòp 80 140 0,093 0,951 44,6 6Æ28+2Æ25 6.2. Tính toaùn coát ngang Ta choïn giaù trò löïc caét lôùn nhaát trong caùc daûi ñeå tính toaùn coát ñai cho toaøn boä caùc daûi. Ta coù Qmax = 311,52T. Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá cho tieát dieän chòu löïc caét lôùn nhaát. Qmax < 0,35Rnbho = 0,35´1300´0,8´1,4= 509,6T. Vaäy thoaû ñieàu kieän haïn cheá. Kieåm tra ñieàu kieän tính toaùn. Q < 0,6Rkbho = 0,6´100´0,8´1,4= 67,2T. Vaäy caàn phaûi tính coát ñai chòu löïc caét. Löïc maø coát ñai phaûi chòu : qñ = = = 77,37T/m. Choïn ñai Æ10 fa= 1,131cm2, ñai 2 nhaùnh, theùp AII coù Rañ = 21000T/m2. Khoaûng caùch tính toaùn giöõa caùc ñai. Utt = = = 0,13cm = 130mm. Khoaûng caùch cöïc ñaïi caùc ñai. Theo caáu taïo thì ñoaïn töø goái töïa caùch ra 1/4L khoaûng caùch ñai tính nhö sau Uct = £ = = 50cm. Uct £ 30 cm. Vaäy boá trí coát ñai nhö sau Ñoaïn gaàn goái töïa ñaët ñai Æ10a100. Ñoaïn giöõa nhòp ñaët ñai Æ10a300. 7. Boá trí theùp Xem chi tieát baûn veõ. Theùp caùc baûn lôùp treân, lôùp döôùi laáy daõi naøo coù löôïng coát theùp lôùn nhaát boá trí moùng.