Móng cọc barrette

PHÖÔNG AÙN II: MOÙNG COÏC BARRETTE T aûi troïng truyeàn xuoáng moùng thoâng qua heä khung taïi vò trí caùc chaân coät. Caùc giaù trò naøy khi tieán haønh toå hôïp seõ ñöôïc nhöõng boä noäi löïc nguy hieåm cho Moùng ( Nmin, Mxtu, Mytu, Qmax). I. KHAÙI QUAÙT CHUNG VEÀ MOÙNG COÏC BARRETTE Töôøng chaén vaø coïc barrete laø kyõ thuaät môùi ñöôïc ñöa vaøo Vieät Nam nhöõng naêm gaàn ñaây. Caøng ngaøy kyõ thuaät coïc barrete döïa treân kyõ thuaät töôøng chaén caøng ñöôïc söû duïng roäng raõi, qua ñoù keát caáu beâ toâng coát theùp ñöôïc thöïc hieän taïi choã töø maët ñaát hieän höõu ñeán ñoä saâu thieát keá, coù tieát dieän kích thöôùc coïc phuï thuoäc vaøo kích thöôùc gaàu tieâu chuaån. Moät soá öu ñieåm cuûa barrete : - Coïc barrete coù theå thi coâng keát hôïp nhieàu daïng hình hoïc khaùc nhau ñeå ñaït ñöôïc moät keát caáu chòu löïc vôùi hình daïng mong muoán nhö : L, T, +, H... - Coïc barrete coù dieän tích, moment quaùn tính lôùn coù theå höôùng theo löïc ngang taùc ñoäng vaøo keát caáu. - Coïc barrete coù khaû naêng chòu löïc cao veà löïc doïc vaø moment, coù theå ñöôïc ñaët tröïc tieáp döôùi 1 coät. Giaûm khoái löôïng beâ toâng so vôùi duøng coïc khoan nhoài. Nhöôïc ñieåm: Giaù thaønh cao do kyõ thuaät thi coâng vaø ñoøi hoûi phaûi coù nhöõng thieát bò maùy moùc kyõ thuaät hieän ñaïi ñoäi nguõ coâng nhaân coù tay ngheà cao. Bieän phaùp kieåm tra chaát löôïng coïc barrete raát phöùc taïp baèng phöông phaùp sieâu aâm hay thöû tænh coïc. II/TRÌNH TÖÏ THIEÁT KEÁ MOÙNG BARRETE 1/Taûi troïng taùc duïng leân moùng: 2/Choïn loaïi vaät lieäu, kích thöôùc coïc vaø chieàu saâu ñaëc coïc: - Beâ toâng laøm coïc coù mac 350 - Coát theùp trong coïc : duøng f 25:AIII - Kích thöôùc coïc ab. -Vì coâng trình coù 2 taàng haàm, taàng saâu nhaát so vôùi maët ñaát töï nhieân 0,0 laø –6,1 meùt chieàu saâu cuûa ñænh coïc laø –8,5 meùt. 3/Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc: a/Theo cöôøng ñoä vaät lieäu: Pvl=Ru.Ab + Ran.Aa (TCXD195) Trong ñoù : Ru : cöôøng ñoä tính toaùn cuøa beâ toâng coïc Barrette, Ru = khi ñoù beâ toâng döôùi nöôùc hoaëc döôùi buøn , nhöng khoâng lôùn hôn 60 KG/cm2 ( vôùi R laø maùc thieát keá cuûa beâ toâng ), Ru = 300/4,5 = 66,67 KG/cm2,choïn Ru = 60 KG/cm2 Aa : dieän tích tieát dieän ngang cuûa coát theùp trong coïc Ab : dieän tích tieát dieän ngang cuûa beâ toâng trong coïc Ran : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp . Ñoái vôùi theùp coù f < 28 mm ; Rn =, nhöng khoâng lôùn hôn 2200 KG/cm2. Rc : giôùi haïn chaûy cuûa theùp : KG/cm2. Ñoái vôùi theùp AIII coù giôùi haïn chaûy Rc = 4000 KG/cm2, Neân Ran = = 2667 KG/cm2; choïn Ran = 2200 KG/cm2. b/ Theo cöôøng ñoä ñaát neàn : Theo TCXD 195-1997 : söùc chòu taûi cuûa coïc bao goàm 2 thaønh phaàn : ma saùt beân vaø söùc choáng döôùi muûi coïc : Qu = Qs + Qp = As.fs + Ap .qp . Do coïc ñi qua nhieàu lôùp ñaát neân : Qu = Ap.qp + u Trong ñoù : + Qu : Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc ; + Qs : Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân ; + Qp : Söùc chòu taûi cöïc haïn do muûi coïc : + fs : Ma saùt beân ñôn vò giöõa coïc vaø ñaát ; + qp : Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû muûi coïc ; + As : Dieän tích cuûa maët beân coïc ; + Ap : Dieän tích muûi coïc ; + f : Ma saùt beân taïi lôùp ñaát thöù i. + li : chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i . + u : chu vi coïc . - Söùc chòu taûi cho pheùp tính theo coâng thöùc(TCXD 195-1997) : Qa = + hoaëc Qa = ; Trong ñoù : + FS : Heä soá an toaøn chung : FS = 2 3,0 ; + FSs : Heä soá an toaøn doïc thaân coïc : FSs = 2,0 2,5 ; + FSp : Heä soá an toaøn ôû muûi coïc : FSp = 2 3,0 ; - Ma saùt treân ñôn vò dieän tích maët beân cuûa coïc fs tính theo coâng thöùc sau ; fs = ca + sv.Ks .tagja ; Trong ñoù : + ca : Löïc dính giöõa coïc vaø ñaát : ca =c + sv : ÖÙng suaát theo phöông thaúng ñöùng do taûi troïng cuûa coät ñaát . + Ks : Heä soá aùp löïc ngang trong ñaát : Ks = K0 =1-sinj + ja : Goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn . - Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû muûi coïc qp tính theo coâng thöùc sau : qp = c.Nc + svp.Nq + g.d.Ng . Trong ñoù + svp =ÖÙng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä sau muûi coïc ; + g = Troïng löôïng theå tích cuûa ñaát neàn . + d = Ñöôøng kính tieát dieän coïc + Nc , Nq , Ng = Heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc chuû yeáu vaøo goùc ma saùt trong j cuûa ñaát vaø hình daïng muûi coïc . 4/Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc : - Öôùc tính soá löôïng coïc theo coâng thöùc : Nc = k. k : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa moment taùc ñoäng leân coïc, laáy töø 1 1,5,. Trong ñoù : Ntt : löïc doïc taùc ñoäng leân coïc. P : söùc chòu taûi cuûa coïc. 5/Kieåm tra taûi troïng taùc ñoäng leân coïc : a/Taûi troïng taùc duïng leân coïc theo phöông thaúng ñöùng: P(x,y) = . Trong ñoù : =toång taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân coïc. n= soá löôïng coïc trong moùng. Mx = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc x , ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. My = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc y ,ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. x, y = toïa ñoä coïc caàn xaùc ñònh taûi taùc duïng trong heä toïa ñoä xy cuûa moùng . xi , yi = toïa ñoä coïc thöù i trong heä toïa ñoä truïc xy cuûa moùng. b/ Taûi troïng taùc duïng leân coïc theo phöông ngang: Kieåm tra coïc chòu taûi troïng ngang, coát theùp trong coïc,nhaèm thoaû maûn ñieàu kieän khoáng cheá cuûa coâng trình.. 6/Tính luùn moùng khoái qui öôùc: Döïavaøo bieåu ñoà TN neùn coá keát 7/ Caét coát theùp: Döïa vaøo bieåu ñoà momen uoán coïc III. THIEÁT KEÁ MOÙNG C4 Ghi chuù : Moùng coù taûi troïng lôùn nhaát . 1/ Taûi troïng taùc duïng leân moùng . Tính troïng löôïng baûn thaân taàng haàm 2. - Heä soá vöôït taûi 1,2 -Tính theâm taûi do saøn taàng haàm soá 2 truyeàn vaøo . + Saøn coù chieàu daøy 0,6m :Tænh taûi gs = 1,10,62,5=1,65T/m2. Hoïat taûi qs = 1,20,5 =0,6 T/m2. + Dieän truyeàn taûi vaøo chaân moùng C4 laø : A= 9,18,1125 = 73,8 m2. + Löïc taäp trung taùc duïng vaøo chaân moùng : Ns= (gs+qs)A =(1,65+0,6)73,8 = 166 T. - Taûi troïng baûn thaân cuûa heä daàm gaân : Ndg = 1,1(8,1125+ 9,1)0,812,5= 38 T. - Vì vaäy löïc doïc taùc duïng leân moùng taêng theâm moät löôïng : N=166 + 38 = 204 T. Giaù trò tính toaùn noäi löïc (töø baûng toå hôïp STEEL) Nmin(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 3162+204 =3366 14.1 8.7 30.1 6.6 Giaù trò tieâu chuaån Nmin(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 2805 11.8 7.2 25.1 5.5 2/Choïn loïai vaät lieäu ,kích thöôùc coïc vaø chieàu saâu ñaët moùng . - Beâtoâng laøm coïc mac 350 - Coát theùp trong coïc duøng 36f25 coù dieän tích : Aa = 364,909=176,7 cm2. - Kích thöôùc coïc ab=1,2m2,8m coù Ac=1,2 2,8 = 3.36 m2=33600 cm2. - Chieàu saâu ñænh treân coïc –8,5 m. Chieàu daøi coïc L=40 m, vaäy muûi coïc naèm ôø cao trình –48,5 m. 3/Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc . a/ Theo cöôøng ñoä vaät lieäu. P= Ru.Ab +Ran.Aa; Vôùi Ru =60 KG/cm2; Aa= 176,7 cm2; Ab = 1.2x2.8x10000 – 176,7= 33423,3 cm2 ; Ran = 2200 KG/cm2 ; Pvl = 60 33423,3 + 2200 176.7 = 2394138KG = 2394 Taán. b/ Theo cöôøng ñoä ñaát neàn. - Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc . Qu = Qs + Qp ; b.1/ Xaùc ñònh Qs : - Tính ma saùt giöûa coïc vaø ñaát . + Duøng baûng tính excel ta tính ñöôïc fs ôû baûng sau : Baûng tính fs Lôùp I g ñn j (o) C (T/m2) Tagj ks=1-sinj z(m) sh li(m) fsi(T/m2) fsi.li(T/m) 5 0.897 28038’ 0.28 0.55 0.52 26.2 15.56 17.7 4.73 83.72 TK 0.927 15048’ 0.9 0.28 0.727 28.4 25.31 2.2 6.05 13.31 5 0,897 28038’ 0.28 0.55 0.52 48.5 34.5 20.1 10.15 204.01 Sfsi.li = 301.04T Tr ong ñoù : fi= s'hi ´tgjai + Ca s'hi=k.sh=ko.sh= (1 - sinjai)s'h sh= li : chieàu daøy lôùp ñaát u : chu vi xung quanh coïc Qs= u = 2 (1,2+2,8) 301,04 = 2408,32 Taán. b.2/ Xaùc ñònh Qp : - Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû muûi coïc : qp = c.Nc + svp.Nq + g.d.Ng Muûi coïc naèm trong lôùp ñaát 5 coù j = 28038’ ; c= 0,28 T/m2 , (tra baûng 4.3 trang 56 saùch Neàn Moùng cuûa Tieán sæ Chaâu ngoïc Aån ) ta ñöôïc Nq = 18,9 ; Nc = 32,9 : Ng = 17 . svp = gñn.z = 0,89740 = 35,88 T/m2. qp =0,2832,9 + 35,8818,9 + 0,8971,217 = 705,64 (T/m2) . Qp = Ap.qp = 3,36705,64 = 2370,95 T. Qa = = 1994,47 T. Söùc chòu taûi cuûa coïc : P = min(Pvl ,Qa) = min(2394; 1994,47) = 1994,47 T. 4/ Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc. a/ Öôùc tính soá löôïng coïc nc = k. = 1.2 2coïc Vaäy ta choïn 2 coïc . b/Boá trí coïc 2800 1600 1200 3600 1200 1200 1600 -Caùch boá trí coïc nhö hình veõ. 5/ Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc. a/Theo phöông thaúng ñöùng. P(x,y) = . Trong ñoù : =toång taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân coïc. n= soá löôïng coïc trong moùng. Mx = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc x , ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. My = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc y ,ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. x, y = toïa ñoä coïc caàn xaùc ñònh taûi taùc duïng trong heä toïa ñoä xy cuûa moùng . xi , yi = toïa ñoä coïc thöù i trong heä toïa ñoä truïc xy cuûa moùng. Pmax = = + = 1691,36 T. Pmin = = - = 1674,64 T. Ta coù Pmax = 1691,36< PTK = 1994,47(T) Pmin = 1674,64< Pnh = 0,8 Qs = 0,82408,32= 1926,65 (T) Vaäy coïc ñuû khaû naêng chòu löïc. H M y b/ Theo phöông ngang . Töø löïc ngang vaø moment taùc duïng taùc duïng ôû ñaàu coïc , ta phaân tích chuyeån vò ngang , moment vaø löïc caét doïc theo chieàu daøi coïc .Chuyeån vò ngang lôùn nhaát phaûi nhoû hôn chuyeån vò ngang khoáng cheá bôûi ñieàu kieän kyõ thuaät cuûa coâng trình xaây döïng . Nhaän xeùt : Chæ caàn kieåm tra theo phöông nguy hieåm cuûa coïc (laø phöông y) , coøn phöông kia (phöông x) khoûi caàn kieåm tra, vì moment quaùn tính theo phöông naøy raát lôùn so vôùi phöông kia. Tính moment uoán Mz ,löïc caét Vz vaø öùng suaát sz doïc theo thaân coïc , chuyeån vò ngang vaø goùc xoay cuûa coïc ôû cao trình ñænh coïc . Coïc coù kích thöôùc (1.22.8 m). Chieàu daøi coïc choân trong ñaát L = 40 m. Löïc Hy vaø moment uoán Mx ñaët taïi ñænh coïc. Ta coù löïc ngang Hy = 8,7 Taán. Moment uoán Mxtu = 30,1 Tm. Moment quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc : I = m. - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc : Eb.I = 3,10,4 = 124 Tm2. - Chieàu roäng qui öôùc bc cuûa coïc : bc = d+ 1 =2,8 + 1 = 3,8 m. (theo TCXD205-1998 , khi d 0,8 m thì bc = d+1 m, khi d < 0,8 m thì bc = 1,5d + 0,5 m). Neàn ñaát quanh coïc coù 3 lôùp , ñeå thieân veà an toaùn vaø ñôn giaûn trong tính toaùn ta laáy lôùp caùt ( caùt trung ñeán nhuyeån laån ñaát boät ), tra baûng G1 (TCXD205-1998) ta coù K = 500 T/m. - Heä soá bieán daïng : abd = m-1 . - Chieàu daøi tænh ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát : le = abd.40 = 0,27340 = 10,92 . Tra baûng G2 (TCXD 205 –1998 ñöôïc A=2,441; B= 1,621 ; C = 1,751. - Caùc chuyeån vò dHH ;dHM ; dMH ; dMM cuûa coïc ôû cao trình ñænh coïc , do caùc öùng löïc ñôn vò ñaët ôû cao trình naøy : dHH = = = 0,96710-4 m/T . dHM = dMH = = = 0,17510-4 T. dMM = = = 0,0510-4 (Tm). Moment uoán vaø löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñænh coïc : H = 2,175 T. M = HlO = 0 Tm. - Chuyeån vò ngang y vaø goùc xoay y taïi cao trình ñænh coïc : y=H.dHH+M0.dHM = 2,1750,96710+ 00,17510-4 = 2,110-4m 0,21 mm. y=H.dMH+M0.dMM=2,1750,17510-4+ 00,0510= 0,3810rad =0,0022. Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc ngang H Dn = yo+ylo++ = 2,110-4 m. - Aùp löïc tính toùan sz (T/m2), moment uoán Mz (Tm) , löïc caét Qz (T) , trong caùc tieát dieän cuûa coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : sz = Mz = .EI.y.A -.EI. y.y.B+ M0.C3 + . Qz = .EI.y.A4-.EI..B4+ M0.C4 + H0.D4 . Trong ñoù : ze : chieàu saâu tænh ñoåi , ze = .z ; Caùc giaù trò A1, A3, A4 , B1, B3 , B4 , C1 , C3 , C 4 , D1 , D3 , D4 : tra trong baûng G3 (TCXD 205-1998). - Duøng baûng tính exel ta tính ñöôïc Moâmen uoán My doïc thaân coïc Z(m) Ze A3 B3 C3 D3 My 0 0 0 0 1 0 0.00E+00 -1.832 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 3.64E+00 -2.93 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 5.15E+00 -4.029 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 5.95E+00 -5.128 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 6.09E+00 -6.227 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 5.68E+00 -7.326 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 4.88E+00 -8.791 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 3.48E+00 -10.26 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 2.04E+00 -12.82 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 7.53E-02 -14.65 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -5.30E-01 Momen -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 -2 0 2 4 6 8 Momen löïc caét QZ doïc thaân coïc Z(m) Ze A4 B4 C4 D4 Qz(T) 0 0 0 0 0 1 2.18E+00 -1.832 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 1.66E+00 -2.93 0.8 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 1.06E+00 -4.029 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 4.18E-01 -5.128 1.4 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 -1.42E-01 -6.227 1.7 -1.396 -1.943 -1.036 0.529 5.78E-01 -7.326 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -8.62E-01 -8.791 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -1.01E+00 -10.26 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -9.46E-01 -12.82 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -5.40E-01 -14.65 4 9.244 -0.358 -15.611 -23.14 -9.56E-02 Löïc caét -20 -15 -10 -5 0 -2 -1 0 1 2 3 Löïc caét Öùng suaát sz doïc thaân coïc Z(m) Ze A1 B1 C1 D1 sz(T/m2) 0 0 1 0 0 0 0.00E+00 -1.832 0.5 1 0.5 0.125 0.021 -1.30E-01 -2.93 0.8 0.997 0.799 0.32 0.085 -1.55E-01 -4.029 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 -1.49E-01 -5.128 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 -1.23E-01 -6.227 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 -8.69E-02 -7.326 2 0.735 1.823 1.924 1.308 -4.89E-02 -8.791 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 2.86E-02 -10.26 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 2.46E-02 -12.82 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.98 5.45E-02 -14.65 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 7.40E-02 ÖÙng suaát -20 -15 -10 -5 0 -0.2 -0.1 0 0.1 ÖÙng suaát 6/Tính luùn moùng theo moùng khoái quy öôùc . a/Xaùc ñònh moùng khoái quy öôùc : -Vì coïc xuyeân qua lôùp ñaát thöù 5 vaø lôùp thaáu kính neân : jtb = : jtb ==27055. Goùc truyeàn löïc : a = = = 6055. - Chieàu daøi cuûa ñaùy khoái quy öôùc : LM = L + 2.H.taga ; + Ta coù H = 40 m ; L = 2,8m : + Suy ra LM = 2,8 + 240tag6055= 12 m ; - Chieàu roäng cuûa ñaùy khoái quy öôùc : BM = B + 2.H.taga ; + Suy ra BM = 4,8 + 240tag6055= 14 m ; - Chieàu cao khoái moùng quy öôùc : HM = 40+ 2,4 = 42,4 m ; b/Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái quy öôùc : - Ta xaùc ñònh troïng löôïng cuûa ñaát trong phaïm vi töø meùp döôùi cuûa ñeá ñaøi trôû leân: + Troïng löôïng cuûa ñaát : Nñ = LM.BM.h .gtb ;( gtb : ñaát vaø beâtoâng) Nñ = 12142,4 2 = 806,4 T. - Troïng löôïng cuûa lôùp ñaát 5 (phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå ) = (1214 - 23,36)hgñn5= = (1214 - 23,36)32,8 0,897 = 4745,1 T. - Troïng löôïng cuûa lôùp ñaát thaáu kính (phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå ) = (1214 - 23,36)hgñn5= = (1214 - 23,36)2,2 0,927 = 328,9 T. - Troïng löôïng cuûa 4 coïc trong phaïm vi moùng khoái quy öôùc : = 2403,362,5 = 672 T ; - Suy ra troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : = Nñ +++ = 806,4+ 4745,1+ 328,9 + 672 = 6552,4 T . - Trò tieâu chuaån löïc doïc xaùc ñònh ñeán ñaùy khoái quy öôùc : =+ = 2805 + 6552,4 = 9357,4 T . - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái quy öôùc : = = 25,1 Tm . Ñoä leäch taâm e e = = = 2,68 10-3 m . - Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc : = = = 55,77 T/m2 ; = 55,62 T/m2 ; = 55,7 T/m2 ; - Cöôøng ñoä tính toùan cuûa ñaát ôû ñaùy khoái quy öôùc : Rm = ; g , g’ : Trò tính toùan thöù hai cuûa troïng löôïng rieâng ñaát tuaàn töï döôùi ñaùy khoái quy öôùc vaø töø ñaùy khoái quy öôùc trôû leân . ÔÛ ñaây laáy Ktc = 1 ; Vì ñaát döôùi moùng khoái quy öôùc laø ñaát caùt laãn buïi , tra baûng 2.2 trang 65 saùch NEÀN vaø MOÙNG cuûa taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng ta ñöôïc m1 = 1,1 ; m2 = 1 ; Ta coù j = 28038 tra baûng 2.1 (saùch treân) ñöôïc : A= 1,03 ; B = 5,14 ; D = 7,57 ; g = 0,897 T/m3 ; g’ = 0,897 T/m3 ; Rm = 1,11(1,03120,897 + 5,14140,897 + 7,570,28) = 85,53 T. Thoûa maõn ñieàu kieän : 1,2Rn ; Rn ; Vaäy ta coù theå tính toùan ñöôïc ñoä luùn cuûa neàn theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính. - Aùp löïc baûn thaân ôû ñaùy khoái quy öôùc : = 42,40,897 = 38,03 T/m2. - ÖÙng suaát gaây luùn ôû ñaùy khoái quy öôùc : = -= 55,7–38,03 = 17,67 T/m2 . - Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái quy öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau vaø=2,4 m ; Baûng tính öùng suaát gaây luùn Ñieåm Ñoä saâu (m) LM/BM 2Z/BM K0 =17.67K0I (T/m2) =gh (T/m2) 0 0 1.2 0.00 1 17.67 38.03 1 2.4 1.2 0.40 0.968 17.1 40.18 2 4.8 1.2 0.80 0.83 14.66 42.33 3 7.2 1.2 1.2 0.652 11.52 44.48 4 9.6 1.2 1.6 0.496 8.76 46.64 5 12 1.2 2 0.379 6.7 48.79 Taïi ñoä saâu z = 9,6m coù >5 do ñoù theo tieâu chuaån ta chæ caàn tính luùn cuûa 4 lôùp ñaát treân ( Trong baûng treân K0 : tra baûng 2.7 trang 69 saùch NEÀN vaø MOÙNG cuûa taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng phuï thuoäc vaøo vaø = K0.; z : keå töø ñaùy moùng khoái quy öôùc:) Giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm 5 , ôû ñoä saâu 11,6 m ,keå töø ñaùy khoái quy öôùc . Ñoä luùn cuûa neàn : Lôùp thöù P1I (kg/m2) P2I (kg/m2) e1I e2I S(cm) 1 3.803 5.57 0.57 0.545 3.8 2 4.018 5.728 0.568 0.545 3.5 3 4.233 5.699 0.564 0.545 2.9 4 4.448 5.6 0.56 0.545 2.3 5 4.664 5.54 0.558 0.541 2.6 Nhaän xeùt : Ñoä luùn cuûa moùng s = 15,1 cm < sgh = 20 cm ,neân chaáp nhaän ñöôïc . 7/Caét theùp . a/ Kieåm tra coát theùp trong coïc : Döïa vaøo bieåu ñoà momen cuûa coïc chòu taûi ngang ta coù Mmax= 6,09 Tm Þ Löôïng coát theùp lôùn nhaát : F == = 1,7 cm2 < 176,4 cm2 Vaäy coïc ñuû khaû naêng chòu löïc b/ Choïn vò trí ñeå caét theùp : - Ta caét theùp taïi tieát dieän coù moment uoán doïc thaân coïc gaàn baèng 0. - Choïn tieát dieän caùch ñænh coïc 15 m ñeå caét theùp . c/ Kieåm tra laïi khaû naêng chòu löïc cuûa coïc taïi tieát dieän ñaõ caét theùp: - Söùc chòu taûi cuûa coïc taïi tieát dieän ñaõ caét theùp : Q1 = Ru Ab = 6033600 = 2016000 KG = 2016 Taán. - Löïc taùc duïng leân coïc taïi tieát dieän ñaõ caét theùp : Q2 = P - =1691,36 – = 888,58 Taán . - Vì Q1 > Q2 neân taïi tieát dieän caùch ñænh coïc 15 m , beâtoâng ñuû khaû naêng chòu löïc 8/ Tính toaùn coát theùp : a/ Coát theùp ñaøi : Theo phöông Momen M1: Sô ñoà tính: Tính theùp treân 1m beà roäng : Vôùi Pmax= 1691,36 (T) Mmax= (1 x Pmax)/ 4= (1x1691,36)/4 = 422,84 (T.m) Choïn theùp AIII: Ra= 3600 (kG/cm2); ho= h – ao= 200 –5 = 195(m) cm2. Choïn F30a150. Coù Fa= 67,3 (cm2/m) Theo phöông Momen MII: Ta xem nhö phaûn löïc coïc ñöôïc phaân boá ñeàu treân ñænh coïc : Moment taïi maët ngaøm chaân coät : Dieän tích coát theùp : Choïn 16a200 IV THIEÁT KEÁ MOÙNG B4 1/ Taûi troïïng taùc duïng leân moùng . - Heä soá vöoït taûi 1,2 - Tính theâm taûi do saøn taàng haàm soá 2 truyeàn vaøo . + Saøn coù chieàu daøy 0,6m :Tænh taûi gs = 1,10,62,5=1,65T/m2. Hoïat taûi qs = 1,20,5 =0,6 T/m2. + Dieän truyeàn taûi vaøo chaân moùng B2 laø: A=3,954,1625 +0.53,953,953,95 = 24,24 m2. + Löïc taäp trung taùc duïng vaøo chaân moùng : Ns= (gs+qs)A =(1,65+0,6)24,24= 54,54 T. - Taûi troïng baûn thaân cuûa heä daàm gaân : Ndg = 1,1(3,95+8,1125)0,812,5= 26,54 T. - Vì vaäy löïc doïc taùc duïng leân moùng taêng theâm moät löôïng : N= 26,54 + 54,54=81T. Giaù trò tính toùan Nmin(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 1797+81=1878 6,1 4,5 63,4 105,1 Giaù trò tieâu chuaån Nmin(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 1565 5,1 3,7 52,8 87,6 2/Choïn loïai vaät lieäu ,kích thöôùc coïc vaø chieàu saâu ñaët moùng . - Coát theùp trong coïc duøng 36f25 coù dieän tích : Aa = 364,909=176.7 cm2. - Kích thöôùc coïc ab = 1m2,8 m coù Ac = 1.2 2,8 = 3.36 m2 - Chieàu saâu ñænh treân coïc –8,5m. Chieàu daøi coïc L=40 m, vaäy muûi coïc naèm ôø cao trình –48,5 m. 3/Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc . a/ Theo cöôøng ñoä vaät lieäu. P= Ru.Ab +Ran.Aa; Vôùi Ru =60 KG/cm2; Aa= 176,7 cm2; Ab = 1.2x2.8x10000 – 176,7= 33423,3 cm2 ; Ran = 2200 KG/cm2 ; Pvl = 60 33423,3 + 2200 176.7 = 2394138KG = 2394 Taán. b/ Theo cöôøng ñoä ñaát neàn. - Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc . Qu = Qs + Qp ; b.1/ Xaùc ñònh Qs : - Tính ma saùt ñôn vò giöûa coïc vaø ñaát . + Duøng baûng tính excel ta tính ñöôïc fs ôû baûng sau : Baûng tính fs Lôùp i g ñn j (o) c (T/m2) Tagj ks=1-sinj z(m) sh li(m) fsi(T/m2) fsi.li(T/m) 5 0.897 28038’ 0.28 0.55 0.52 26.2 15.56 17.7 4.73 83.72 TK 0.927 15048’ 0.9 0.28 0.727 28.4 25.31 2.2 6.05 13.31 5 0,897 28038’ 0.28 0.55 0.52 48.5 34.5 20.1 10.15 204.01 Sfsi.li = 301.04T Tr ong ñoù : fi= s'hi ´tgjai + Ca s'hi=k.sh=ko.sh= (1 - sinjai)s'h sh= li : chieàu daøy lôùp ñaát u : chu vi xung quanh coïc Qs= u = 2(2,8+1,2) 301,04 = 2408,32 Taán. b.2/ Xaùc ñònh Qp : - Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû muûi coïc : qp = c.Nc + svp.Nq + g.d.Ng Muûi coïc naèm trong lôùp ñaát 5 coù j = 28038’ ; c= 0,28 T/m2 , (tra baûng 4.3 trang 56 saùch Neàn Moùng cuûa Tieán sæ Chaâu ngoïc Aån ) ta ñöôïc Nq = 18,9 ; Nc = 32,9 : Ng = 17 . svp = gñn.z = 0,89740 = 35,88 T/m2. qp =0,2832,9 + 35,8818,9 + 0,8971,217 = 705,64 (T/m2) . Qp = Ap.qp = 3,36705,64 = 2370,95 T. Qa = = 1994,47 T. Söùc chòu taûi cuûa coïc : P = min(Pvl ,Qa) = min(2394 ; 1994,47) = 1994,47 T. 4/ Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc. a/ Öôùc tính soá löôïng coïc nc = k. = 1.2 1coïc Vaäy ta choïn 1 coïc . b/Boá trí coïc -Caùch boá trí coïc nhö hình veõ. 5/ Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc. MOÙNG B4 a/Theo phöông thaúng ñöùng. P(x,y) = . Trong ñoù : =toång taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân coïc. n= soá löôïng coïc trong moùng. Mx = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc x , ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. My = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc y ,ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. x, y = toïa ñoä coïc caàn xaùc ñònh taûi taùc duïng trong heä toïa ñoä xy cuûa moùng . xi , yi = toïa ñoä coïc thöù i trong heä toïa ñoä truïc xy cuûa moùng. Nhaän xeùt: Vì chæ coù 1 coïc neân taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân coïc chính laø H M y = Ntt =1878 Taán. b/ Theo phöông ngang . Töø löïc ngang vaø moment taùc duïng taùc duïng ôû ñaàu coïc , ta phaân tích chuyeån vò ngang , moment vaø löïc caét doïc theo chieàu daøi coïc .Chuyeån vò ngang lôùn nhaát phaûi nhoû hôn chuyeån vò ngang khoáng cheá bôûi ñieàu kieän kyõ thuaät cuûa coâng trình xaây döïng . Nhaän xeùt : Chæ caàn kieåm tra theo phöông nguy hieåm cuûa coïc (laø phöông x) , coøn phöông kia (phöông y) khoûi caàn kieåm tra, vì moment quaùn tính theo phöông naøy raát lôùn so vôùi phöông kia. Tính moment uoán Mz ,löïc caét Vz vaø öùng suaát sz doïc theo thaân coïc , chuyeån vò ngang vaø goùc xoay cuûa coïc ôû cao trình ñænh coïc . Coïc coù kích thöôùc (1.22.8 m). Chieàu daøi coïc choân trong ñaát L = 40 m. Löïc Hy vaø moment uoán Mx ñaët taïi ñænh coïc. Ta coù löïc ngang Hx = 4,5 Taán. Moment uoán Mytu = 63,4 Tm. Moment quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc : I = m. - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc : Eb.I = 3,10,4 = 124 Tm2. - Chieàu roäng qui öôùc bc cuûa coïc : bc = d+ 1 =2,8 + 1 = 3,8 m. (theo TCXD205-1998 , khi d 0,8 m thì bc = d+1 m, khi d < 0,8 m thì bc = 1,5d + 0,5 m). Neàn ñaát quanh coïc coù 3 lôùp , ñeå thieân veà an toaùn vaø ñôn giaûn trong tính toaùn ta laáy lôùp caùt ( caùt trung ñeán nhuyeån laån ñaát boät ), tra baûng G1 (TCXD205-1998) ta coù K = 500 T/m. - Heä soá bieán daïng : abd = m-1 . - Chieàu daøi tænh ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát : le = abd.40 = 0,27340 = 10,92 . Tra baûng G2 (TCXD 205 –1998 ñöôïc A=2,441; B= 1,621 ; C = 1,751. - Caùc chuyeån vò dHH ;dHM ; dMH ; dMM cuûa coïc ôû cao trình ñænh coïc , do caùc öùng löïc ñôn vò ñaët ôû cao trình naøy : dHH = = = 0,96710-4 m/T . dHM = dMH = = = 0,17510-4 T. dMM = = = 0,0510-4 (Tm). Moment uoán vaø löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñænh coïc : H = 4,5 T. M = M + HlO = 63,4 Tm. - Chuyeån vò ngang y vaø goùc xoay y taïi cao trình ñænh coïc : y=H.dHH+M0.dHM = 4,50,96710+ 63,40,17510-4 = 15,410-4m 0,0154 mm. y=H.dMH+M0.dMM=4,50,17510-4+ 63,40,0510= 3,9610rad =0,022. Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc ngang H Dn = yo+ylo++ = 15,410-4 m. - Aùp löïc tính toùan sz (T/m2), moment uoán Mz (Tm) , löïc caét Qz (T) , trong caùc tieát dieän cuûa coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : sz = Mz = .EI.y.A -.EI. y.y.B+ M0.C3 + . Qz = .EI.y.A4-.EI..B4+ M0.C4 + H0.D4 . Trong ñoù : ze : chieàu saâu tænh ñoåi , ze = .z ; Caùc giaù trò A1, A3, A4 , B1, B3 , B4 , C1 , C3 , C 4 , D1 , D3 , D4 : tra trong baûng G3 (TCXD 205-1998). - Duøng baûng tính exel ta tính ñöôïc Moâmen uoán My doïc thaân coïc Z(m) Ze A3 B3 C3 D3 My 0 0 0 0 1 0 6.34E+01 -1.832 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 6.93E+01 -2.93 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 6.85E+01 -4.029 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 6.36E+01 -5.128 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 5.53E+01 -6.227 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 4.44E+01 -7.326 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 3.21E+01 -8.791 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 1.49E+01 -10.26 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 -2.20E+01 -12.82 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -3.04E+01 -14.65 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -4.17E+01 Momen -20 -15 -10 -5 0 -50 0 50 100 Momen löïc caét QZ doïc thaân coïc Z(m) Ze A4 B4 C4 D4 Qz(T) 0 0 0 0 0 1 4.50E+00 -1.832 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 1.04E+00 -2.93 0.8 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 -2.61E+00 -4.029 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 -6.13E+00 -5.128 1.4 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 -8.86E+00 -6.227 1.7 -1.396 -1.943 -1.036 0.529 1.32E+00 -7.326 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -1.17E+01 -8.791 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -1.21E+01 -10.26 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -1.17E+01 -12.82 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -9.02E+00 -14.65 4 9.244 -0.358 -15.611 -23.14 2.68E+02 Löïc caét -20 -15 -10 -5 0 -100 0 100 200 300 Löïc caét {>Öùng suaát sz doïc thaân coïc Z(m) Ze A1 B1 C1 D1 sz(T/m2) 0 0 1 0 0 0 0.00E+00 -1.832 0.5 1 0.5 0.125 0.021 -8.28E-01 -2.93 0.8 0.997 0.799 0.32 0.085 -8.95E-01 -4.029 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 -7.77E-01 -5.128 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 -5.64E-01 -6.227 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 -3.40E-01 -7.326 2 0.735 1.823 1.924 1.308 -1.49E-01 -8.791 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 8.20E-02 -10.26 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 1.12E-01 -12.82 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.98 5.52E-01 -14.65 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 ÖÙng suaát -20 -15 -10 -5 0 -2 -1 0 1 2 ÖÙng suaát 6/Tính luùn moùng theo moùng khoái quy öôùc . a/Xaùc ñònh moùng khoái quy öôùc : -Vì coïc xuyeân qua lôùp ñaát thöù 5 vaø lôùp thaáu kính neân : jtb = : jtb ==27055. Goùc truyeàn löïc : a = = = 6055. - Chieàu daøi cuûa ñaùy khoái quy öôùc : LM = L + 2.H.taga ; + Ta coù H = 40 m ; L = 1,2m : + Suy ra LM = 2,8 + 240tag6055= 12 m ; - Chieàu roäng cuûa ñaùy khoái quy öôùc : BM = B + 2.H.taga ; + Suy ra BM = 1,2 + 240tag6055= 11 m ; - Chieàu cao khoái moùng quy öôùc : HM = 40+ 2,4 = 42,4 m ; b/Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái quy öôùc : - Ta xaùc ñònh troïng löôïng cuûa ñaát trong phaïm vi töø meùp döôùi cuûa ñeá ñaøi trôû leân: + Troïng löôïng cuûa ñaát : Nñ = LM.BM.h .gtb ;( gtb : ñaát vaø beâtoâng) Nñ = 12112,4 2 = 633,6 T. - Troïng löôïng cuûa lôùp ñaát 5 (phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå ) = (1211 – 3,36)hgñn5= = (1211 –3,36 )37,8 0,897 = 4361,74 T. - Troïng löôïng cuûa lôùp ñaát thaáu kính (phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå ) = (1211 –3,36)hgñn5= = (1211 –3,36)2,2 0,927 = 262,34 T. - Troïng löôïng cuûa 4 coïc trong phaïm vi moùng khoái quy öôùc : = 403,362,5 = 336 T ; - Suy ra troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : = Nñ +++ = 633,6+ 4361,74+ 262,34 + 336 = 5593,68 T . - Trò tieâu chuaån löïc doïc xaùc ñònh ñeán ñaùy khoái quy öôùc : =+ = 1565 + 5593,68 = 7158,68T . - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái quy öôùc : = = 52,8 Tm . Ñoä leäch taâm e e = = = 7,310-3 m . - Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc : = = = 54,45 T/m2 ; = 54 T/m2 ; = 54,22 T/m2 ; - Cöôøng ñoä tính toùan cuûa ñaát ôû ñaùy khoái quy öôùc : Rm = ; g , g’ : Trò tính toùan thöù hai cuûa troïng löôïng rieâng ñaát tuaàn töï döôùi ñaùy khoái quy öôùc vaø töø ñaùy khoái quy öôùc trôû leân . ÔÛ ñaây laáy Ktc = 1 ; Vì ñaát döôùi moùng khoái quy öôùc laø ñaát caùt laãn buïi , tra baûng 2.2 trang 65 saùch NEÀN vaø MOÙNG cuûa taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng ta ñöôïc m1 = 1,1 ; m2 = 1 ; Ta coù j = 28038 tra baûng 2.1 (saùch treân) ñöôïc : A= 1,03 ; B = 5,14 ; D = 7,57 ; g = 0,897 T/m3 ; g’ = 0,897 T/m3 ; Rm = 1,11(1,03110,897 + 5,14120,897 + 7,570,28) = 74,37 T. Thoûa maõn ñieàu kieän : 1,2Rn ; Rn ; Vaäy ta coù theå tính toùan ñöôïc ñoä luùn cuûa neàn theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính. - Aùp löïc baûn thaân ôû ñaùy khoái quy öôùc : = 42,40,897 = 38,03 T/m2. - ÖÙng suaát gaây luùn ôû ñaùy khoái quy öôùc : = -= 54,22–38,03 = 16,19 T/m2 . - Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái quy öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau vaø=2,2m ; Baûng tính öùng suaát gaây luùn Ñieåm Ñoä saâu (m) LM/BM 2Z/BM K0 =16.19K0I (T/m2) =gh (T/m2) 0 0 1 0.00 1 16.19 38.03 1 2.2 1 0.40 0.96 15.54 40 2 4.4 1 0.80 0.8 12.95 41.97 3 6.6 1 1.2 0.606 9.81 43.94 4 8.8 1 1.6 0.449 7.26 45.92 5 11 1 2 0.336 5.44 47.89 Taïi ñoä saâu z = 8,8 m coù >5 do ñoù theo tieâu chuaån ta chæ caàn tính luùn cuûa 4 lôùp ñaát treân ( Trong baûng treân K0 : tra baûng 2.7 trang 69 saùch NEÀN vaø MOÙNG cuûa taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng phuï thuoäc vaøo vaø ; = K0.;- z : keå töø ñaùy moùng khoái quy öôùc:) Giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm 5 , ôû ñoä saâu 8,8 m ,keå töø ñaùy khoái quy öôùc . Ñoä luùn cuûa neàn : Lôùp thöù P1I (kg/m2) P2I (kg/m2) e1I e2I S(cm) 1 3.803 5.422 0.57 0.545 3.5 2 4.0 5.554 0.568 0.545 3.2 3 4.197 5.492 0.568 0.545 3.2 4 4.394 5.375 0.564 0.542 3.2 5 4.592 5.318 0.558 0.542 2.2 Nhaän xeùt : Ñoä luùn cuûa moùng s = 15,3 cm < sgh = 20 cm ,neân chaáp nhaän ñöôïc . 7/ Caét theùp : Töông töï nhö coïc C4 coát theùp trong coïc ñuû khaû naêng chòu löïc vaø ta caét theùp ôû tieát dieän caùch ñænh coïc 15 m 8/ Tính theùp cho ñaøi : Ta xem nhö phaûn löïc coïc ñöôïc phaân boá ñeàu treân ñænh coïc : Theo phöông Momen MI: Moment taïi maët ngaøm chaân coät : Dieän tích coát theùp : Choïn 25a200 Theo phöông Momen MII: laáy theo caáu taïo 16a200  VI.THIEÁT KEÁ MOÙNG B5 1/ Taûi troïng taùc duïng leân moùng. - Heä soá vöoït taûi 1,2 - Taûi troïng baûn thaân cuûa heä daàm gaân : Ndg = 1,1(5,5+1,9)0,812,5= 16,28 T. Giaù trò tính toùan Nmin(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 322,8+16,28=339 1,5 0,63 0,25 0,32 Giaù trò tieâu chuaån Nmin(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 282,5 1,25 0,525 0,2 0,27 2/Choïn loïai vaät lieäu ,kích thöôùc coïc vaø chieàu saâu ñaët moùng . -Beâ toâng M350 coù Rn= 155 KG/cm2 - Coát theùp trong coïc duøng 28f25 coù dieän tích : Aa = 284,909=137,45 cm2. - Kích thöôùc coïc ab = 0,6m2,4 m coù Ac = 0,6 2,4 = 1.44 m2 - Chieàu saâu ñænh treân coïc –8,5 m. Chieàu daøi coïc L=25 m, vaäy muûi coïc naèm ôø cao trình –33,5m. 3/Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc:. a/ Theo cöôøng ñoä vaät lieäu. P= Ru.Ab +Ran.Aa; Vôùi Ru =60 KG/cm2; Aa= 170 cm2; Ab = 0,6x2,4 – 0,013745=1,426m2 = 14260 cm2 ; Ran = 2200 KG/cm2 ; Pvl = 60 14260 + 2200 137,45 = 1157990 KG = 1158 Taán. b/ Theo cöôøng ñoä ñaát neàn. - Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc . Qu = Qs + Qp ; b.1/ Xaùc ñònh Qs : - Tính ma saùt ñôn vò giöõa coïc vaø ñaát . + Duøng baûng tính excel ta tính ñöôïc fs ôû baûng sau : Baûng tính fs Lôùp i g ñn j (o) c (T/m2) Tagj ks=1-sinj z(m) sh li(m) fsi(T/m2) fsi.li(T/m) 5 0.897 28038’ 0.28 0.55 0.52 26.2 15.56 17.7 4.73 83.72 TK 0.927 15048’ 0.9 0.28 0.727 28.4 25.31 2.2 6.05 13.31 5 0,897 28038’ 0.28 0.55 0.52 33.5 27.76 5.1 8.22 41.92 Sfsi.li = 138.95T Tr ong ñoù : fi= s'hi ´tgjai + Ca s'hi=k.sh=ko.sh= (1 - sinjai)s'h sh= li : chieàu daøy lôùp ñaát u : chu vi xung quanh coïc Qs= u = 6 138,95 = 833,7 Taán. b.2/ Xaùc ñònh Qp : - Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû muûi coïc : qp = c.Nc + svp.Nq + g.d.Ng Muûi coïc naèm trong lôùp ñaát 5 coù j = 28038’ ; c= 0,28 T/m2 , (tra baûng trang 15 saùch Neàn Moùng cuûa Tieán sæ Chaâu ngoïc Aån ) ta ñöôïc Nq = 18,9 ; Nc = 32,9 : Ng = 17 . svp = gñn.z = 0,89725 = 22,42 T/m2. qp =0,2832,9 + 22,4218,9 + 0,8970,617 = 442,1 (T/m2) . Qp = Ap.qp = 1,44442,1 = 636,62 T. Qa = = 629 T. Söùc chòu taûi cuûa coïc : P = min(Pvl ,Qa) = min(1158 ; 629) = 629 T. 4/ Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc. a/ Öôùc tính soá löôïng coïc nc = k. = 1,2 1 coïc . Vaäy ta choïn 1 coïc . b/ Boá trí coïc nhö hình veõ 5/ Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc. a/Theo phöông thaúng ñöùng. P(x,y) = . Trong ñoù : =toång taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân coïc. n= soá löôïng coïc trong moùng. Mx = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc x , ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. My = moment cuûa taûi ngoaøi quanh truïc y ,ñi qua troïng taâm cuûa caùc tieát dieän coïc. x, y = toïa ñoä coïc caàn xaùc ñònh taûi taùc duïng trong heä toïa ñoä xy cuûa moùng . xi , yi = toïa ñoä coïc thöù i trong heä toïa ñoä truïc xy cuûa moùng. Nhaän xeùt: Vì chæ coù 1 coïc neân taûi troïng thaúng ñöùng taùc duïng leân coïc chính laø = Ntt =339 Taán. H M y b/ Theo phöông ngang .(töông töï nhö moùng C4) Ta coù löïc ngang Hx = 0,63 Taán. Moment uoán Mytu = 0,25Tm. Moment quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc : I = m. - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc : Eb.I = 3,10,0432 = 0,134 Tm2. - Chieàu roäng qui öôùc bc cuûa coïc : bc = d+ 1 =2,8 + 1 = 3,8 m. (theo TCXD205-1998 , khi d 0,8 m thì bc = d+1 m, khi d < 0,8 m thì bc = 1,5d + 0,5 m). Neàn ñaát quanh coïc coù 3 lôùp , ñeå thieân veà an toaùn vaø ñôn giaûn trong tính toaùn ta laáy lôùp caùt ( caùt trung ñeán nhuyeån laån ñaát boät ), tra baûng G1 (TCXD205-1998) ta coù K = 500 T/m. - Heä soá bieán daïng : abd = m-1 . - Chieàu daøi tænh ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát : le = abd.40 = 1,0740 = 42,8 . Tra baûng G2 (TCXD 205 –1998 ñöôïc A=2,441; B= 1,621 ; C = 1,751. - Caùc chuyeån vò dHH ;dHM ; dMH ; dMM cuûa coïc ôû cao trình ñænh coïc , do caùc öùng löïc ñôn vò ñaët ôû cao trình naøy : dHH = = = 14,810-4 m/T . dHM = dMH = = = 10,5710-4 T. dMM = = = 12,2110-4 (Tm). Moment uoán vaø löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñænh coïc : H = 0,63 T. M = M + HlO = 0,25 Tm. - Chuyeån vò ngang y vaø goùc xoay y taïi cao trình ñænh coïc : y=H.dHH+M0.dHM = 0,6314,810+ 0,2510,5710-4 = 11,9610-4m 1,2 mm. y=H.dMH+M0.dMM= 0,6310,5710-4+ 0,2512,2110= 9,710rad =0,055. Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc ngang H Dn = yo+ylo++ = 11,9610-4 m. - Aùp löïc tính toùan sz (T/m2), moment uoán Mz (Tm) , löïc caét Qz (T) , trong caùc tieát dieän cuûa coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : sz = Mz = .EI.y.A -.EI. y.y.B+ M0.C3 + . Qz = .EI.y.A4-.EI..B4+ M0.C4 + H0.D4 . Trong ñoù : ze : chieàu saâu tænh ñoåi , ze = .z ; Caùc giaù trò A1, A3, A4 , B1, B3 , B4 , C1 , C3 , C 4 , D1 , D3 , D4 : tra trong baûng G3 (TCXD 205-1998). - Duøng baûng tính exel ta tính ñöôïc Moâmen uoán My doïc thaân coïc z(m) Ze A3 B3 C3 D3 My 0 0 0 0 1 0 2.50E-01 -0.467 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 5.13E-01 -0.748 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 6.10E-01 -1.028 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 6.44E-01 -1.308 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 6.25E-01 -1.589 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 5.62E-01 -1.869 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 4.72E-01 -2.243 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 3.36E-01 -2.617 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 1.32E-01 -3.271 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 5.11E-02 -3.738 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -2.43E-03 Momen -4 -3 -2 -1 0 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Momen löïc caét QZ doïc thaân coïc z(m) Ze A4 B4 C4 D4 Qz(T) 0 0 0 0 0 1 6.30E-01 -0.467 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 4.44E-01 -0.748 0.8 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 2.36E-01 -1.028 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 2.24E-02 -1.308 1.4 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 -1.55E-01 -1.589 1.7 -1.396 -1.943 -1.036 0.529 2.07E-01 -1.869 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -3.54E-01 -2.243 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -3.66E-01 -2.617 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -3.13E-01 -3.271 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -1.61E-01 -3.738 4 9.244 -0.358 -15.611 -23.14 -7.26E-02 Löïc caét -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Löïc caét Öùng suaát sz doïc thaân coïc Z(m) Ze A1 B1 C1 D1 sz(T/m2) -0 0 1 0 0 0 0.00E+00 -0.467 0.5 1 0.5 0.125 0.021 -1.80E-01 -0.748 0.8 0.997 0.799 0.32 0.085 -2.07E-01 -1.028 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 -1.91E-01 -1.308 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 -1.48E-01 -1.589 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 -9.35E-02 -1.869 2 0.735 1.823 1.924 1.308 -3.92E-02 -2.243 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 5.70E-02 -2.617 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 5.18E-02 -3.271 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.98 5.92E-02 -3.738 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 3.75E-02 ÖÙng suaát -4 -3 -2 -1 0 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 ÖÙng suaát 6/Tính luùn moùng theo moùng khoái quy öôùc . a/Xaùc ñònh moùng khoái quy öôùc : -Vì coïc xuyeân qua lôùp ñaát thöù 5 vaø lôùp thaáu kính neân : jtb = : jtb ==27030. Goùc truyeàn löïc : a = = = 6052. - Chieàu daøi cuûa ñaùy khoái quy öôùc : LM = L + 2.H.taga ; + Ta coù H = 25 m ; L = 0,6m : + Suy ra LM = 0,6 + 225tag6052= 6,5m ; - Chieàu roäng cuûa ñaùy khoái quy öôùc : BM = B + 2.H.taga ; + Suy ra BM = 2,4 + 225tag6052= 8,5 m ; - Chieàu cao khoái moùng quy öôùc : HM = 25+ 2,4 = 27,4 m ; b/Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái quy öôùc : - Ta xaùc ñònh troïng löôïng cuûa ñaát trong phaïm vi töø meùp döôùi cuûa ñeá ñaøi trôû leân: + Troïng löôïng cuûa ñaát : Nñ = LM.BM.h .gtb ;( gtb : ñaát vaø beâtoâng) Nñ = 6,58,52,4 2 = 265,2 T. - Troïng löôïng cuûa lôùp ñaát 5 (phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå ) = (6,58,5 – 1,44)hgñn5= = (6,58,5 –1,44 )22,8 0,897 = 1100,5 T. - Troïng löôïng cuûa lôùp ñaát thaáu kính (phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå ) = (6,58,5 –1,44)hgñn5= = (6,58,5 –1,44)2,2 0,927 = 109,74 T. - Troïng löôïng cuûa 1 coïc trong phaïm vi moùng khoái quy öôùc : = 251,442,5 = 90 T ; - Suy ra troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : = Nñ +++ = 265,2+ 1100,5+ 109,74 + 90 = 1565,44 T . - Trò tieâu chuaån löïc doïc xaùc ñònh ñeán ñaùy khoái quy öôùc : =+ = 282,5 + 1565,44 = 1847,94T . - Moment tieâu chuaån töông öùng troïng taâm ñaùy khoái quy öôùc : = = 1,25 Tm . Ñoä leäch taâm e e = = = 0,6710-3 m . - Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc : = = = 33,46 T/m2 ; = 33,42 T/m2 ; = 33,44 T/m2 ; - Cöôøng ñoä tính toùan cuûa ñaát ôû ñaùy khoái quy öôùc : Rm = ; g , g’ : Trò tính toùan thöù hai cuûa troïng löôïng rieâng ñaát tuaàn töï döôùi ñaùy khoái quy öôùc vaø töø ñaùy khoái quy öôùc trôû leân . ÔÛ ñaây laáy Ktc = 1 ; Vì ñaát döôùi moùng khoái quy öôùc laø ñaát caùt laãn buïi , tra baûng 2.2 trang 65 saùch NEÀN vaø MOÙNG cuûa taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng ta ñöôïc m1 = 1,1 ; m2 = 1 ; Ta coù j = 28038 tra baûng 2.1 (saùch treân) ñöôïc : A= 1,03 ; B = 5,14 ; D = 7,57 ; g = 0,897 T/m3 ; g’ = 0,897 T/m3 ; Rm = 1,11(1,036,50,897 + 5,148,50,897 + 7,570,28) = 52,04 T. Thoûa maõn ñieàu kieän : 1,2Rn ; Rn ; Vaäy ta coù theå tính toùan ñöôïc ñoä luùn cuûa neàn theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính. - Aùp löïc baûn thaân ôû ñaùy khoái quy öôùc : = 27,40,897 = 24,58 T/m2. - ÖÙng suaát gaây luùn ôû ñaùy khoái quy öôùc : = -= 33,44–24,58 = 8,86 T/m2 . - Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái quy öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau vaø=1,3 m ; Baûng tính öùng suaát gaây luùn Ñieåm Ñoä saâu (m) LM/BM 2Z/BM K0 =8.86K0I (T/m2) =gh (T/m2) 0 0 1.3 0.00 1 8.86 24.58 1 1.3 1.3 0.40 0.97 8.59 25.75 2 2.6 1.3 0.80 0.84 7.44 26.91 3 3.9 1.3 1.2 0.68 6.02 28.08 4 5.2 1.3 1.6 0.53 4.69 29.24 5 6.5 1.3 2 0.41 3.63 30.41 Taïi ñoä saâu z = 5,2 m coù >5 do ñoù theo tieâu chuaån ta chæ caàn tính luùn cuûa 4 lôùp ñaát treân (Trong baûng treân K0 : tra baûng 2.7 trang 69 saùch NEÀN vaø MOÙNG cuûa taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng phuï thuoäc vaøo vaø ; = K0.;- z : keå töø ñaùy moùng khoái quy öôùc:) Giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm 5 , ôû ñoä saâu 8,8 m ,keå töø ñaùy khoái quy öôùc . Ñoä luùn cuûa neàn : Lôùp thöù P1I (kg/m2) P2I (kg/m2) e1I e2I S(cm) 1 2.458 3.344 0.585 0.575 0.8 2 2.575 3.434 0.585 0.575 0.8 3 2.691 3.435 0.585 0.575 0.8 4 2.808 3.41 0.582 0.575 0.6 5 2.924 3.393 0.58 0.575 0.6 Nhaän xeùt : Ñoä luùn cuûa moùng s = 3,6 cm < sgh = 20 cm ,neân chaáp nhaän ñöôïc . 7/ Caét theùp : a/ Kieåm tra coát theùp trong coïc : Döïa vaøo bieåu ñoà momen cuûa coïc chòu taûi ngang ta coù Mmax= 0,6 Tm Þ Löôïng coát theùp lôùn nhaát : F == = 0,36 cm2 < 137,2 cm2 b/ Choïn vò trí ñeå caét theùp : - Ta caét theùp taïi tieát dieän coù moment uoán doïc thaân coïc gaàn baèng 0. - Choïn tieát dieän caùch ñænh coïc 15 m ñeå caét theùp . c/ Kieåm tra laïi khaû naêng chòu löïc cuûa coïc taïi tieát dieän ñaõ caét theùp: - Söùc chòu taûi cuûa coïc taïi tieát dieän ñaõ caét theùp : Q1 = Ru Ab = 6014400 = 864000 KG = 864 Taán. - Löïc taùc duïng leân coïc taïi tieát dieän ñaõ caét theùp : Q2 = P - = 339 – = 61,1 Taán . Vì vaäy taïi tieát dieän caùch ñænh coïc 15 m ,beâtoâng ñuû khaû naêng chòu löïc . 8/ Tính theùp cho ñaøi : Ta xem nhö phaûn löïc coïc ñöôïc phaân boá ñeàu treân ñænh coïc : Theo phöông Momen MI: Moment taïi maët ngaøm chaân coät : Dieän tích coát theùp : Choïn 25a200 Theo phöông Momen MII: laáy theo caáu taïo 16a200 SO SAÙNH 2 PHÖÔNG AÙN Ñeå so saùnh hai phöông aùn moùng chính xaùc raát phöùc taïp vì coøn phuï thuoäc raát nhieàu yeáu toá nhö phöông phaùp thi coâng ,ñieàu kieän thi coâng cuõng giaù thaønh vaät lieäu cuõng nhö aûnh höôûng cuûa coâng trình laân caän khi tieán haønh thi coâng . Do ñoù ñeå ñôn giaûn ta chæ so saùnh veà gía thaønh cuûa vaät lieäu ,ñeå so saùnh sô boä . Choïn moät moùng baác kyø ñeå so saùnh ,ôû ñaây ta choïn moùng B4. Giaù caû thò tröôøng nhö sau :(giaù tham khaûo) + Beâ toâng coù giaù laø : 700.000 ñ/m3 . + Theùp coù giaù laø : 4000 ñ/KG . 1/ Phöông aùn BARRETTE . Khoái löôïng Beâ toâng : Mbt = 1,22,840 =134,4 m3 . Khoái löôïng theùp : Mtheùp = 2080,62 KG - Toång soá tieàn : T = 134,4700000 + 2080,624000 102,4 trieäu ñoàng . 2 / Phöông aùn KHOAN NHOÀI. - Khoái löôïng Beâ toâng : Mbt = 240 = 141,37 m3 . - Toång khoái löôïng theùp : Mtheùp = 1232,96 KG - Toång soá tieàn : T = 141,37700000 + 11232,964000 143,9trieäu ñoàng . 3/ Keát luaän Giaù thaønh vaät lieäu cuûa phöông aùn moùng khoan nhoài nhoû hôn giaù thaønh vaät lieäu cuûa phöông aùn moùng Barrette , neân ta choïn phöông aùn coïc khoan nhoài ñeå thi coâng cho coâng trình naøy.(ñaây ta chæ choïn sô boä )