Thiết kế các phương án móng

CHÖÔNG 7 : THIEÁT KEÁ CAÙC PHÖÔNG AÙN MOÙNG –¯— SOÁ LIEÄU ÑÒA CHAÁT I) Giôùi thieäu : Coâng taùc khaûo saùt ñòa chaát phuïc vuï coâng trình CAO OÁC THÖÔNG MAÏI – CAÊN HOÄ HIEÄP PHUÙ taïi 3A Xa Loä Haø Noäi , Quaän 9 TP.HCM , trong phaïm vi Luaän vaên ñöôïc laáy theo Hoà sô ñòa chaát cuûa Quaän 9, TP.HCM ñaõ ñöôïc thöïc hieän töø ngaøy 8/6/2002 ñeán 16/6/2002. II) Moâ taû tình hình ñòa chaát: Töø maët ñaát hieän höõu ñeán ñoä saâu ñaõ khaûo saùt laø 45,0 m. Treân cuøng laø lôùp ñaát troàng troït daøy 0.4m . Neàn ñaát taïi ñaây ñöôïc caáu taïo bôûi 5 lôùp ñaát , theå hieän treân hình truï hoá khoan, theo thöù töï töø treân xuoáng döôùi nhö sau : 1.1. Lôùp ñaát soá 1 : Seùt pha deûo chaûy, maøu xaùm ñeán xaùm traéng ñoám naâu vaøng / naâu ñoû nhaït. Chieàu daøy lôùp ñaát H = 3.95(m) Caùc chæ tieâu cô lyù chuû yeáu nhö sau : · Dung troïng öôùt : = 1,7 T/m3 · Heä soá roãng : e = 2,0 · Dung troïng ñaåy noåi : g ñn = 0,74 T/m3 · Löïc dính ñôn vò : Ctc = 0,059 kg/cm2 = 0.59T/m2 · Goùc ma saùt trong : j = 3.7° · Modul bieán daïng : E = 12 kg/cm2 = 120 T/m2 1.2. Lôùp ñaát soá 2 : Seùt pha deûo cöùng .Chieàu daøy lôùp ñaát H = 4.15(m) Caùc chæ tieâu cô lyù chuû yeáu nhö sau : · Dung troïng öôùt : = 2.06 T/m3 · Heä soá roãng : e = 0.55 · Dung troïng ñaåy noåi : g ñn = 1.1 T/m3 · Löïc dính ñôn vò : Ctc = 0.247 kg/cm2 = 2.47T/m2 · Goùc ma saùt trong : j = 14.5° · Modul bieán daïng : E = 69.7kg/cm2 = 697 T/m2 1.3. Lôùp ñaát soá 3 : Caùt pha deûo, maøu xaùm traéng vaân naâu vaøng nhaït . Chieàu daøy lôùp ñaát H = 7,3(m) Caùc chæ tieâu cô lyù chuû yeáu nhö sau : · Dung troïng öôùt : = 2.04 T/m3 · Heä soá roãng : e = 0.546 · Dung troïng ñaåy noåi : g ñn = 1.08 T/m3 · Löïc dính ñôn vò : Ctc = 0,102 kg/cm2 = 1.02T/m2 · Goùc ma saùt trong : j = 20.7° · Modul bieán daïng : E = 79kg/cm2 = 790 T/m2 1.4. Lôùp ñaát soá 4 : Seùt pha deûo cöùng .Chieàu daøy lôùp ñaát H = 8.2(m) Caùc chæ tieâu cô lyù chuû yeáu nhö sau : · Dung troïng öôùt : = 1,93 T/m3 · Heä soá roãng : e = 0.769 · Dung troïng ñaåy noåi : g ñn = 0,96 T/m3 · Löïc dính ñôn vò : Ctc = 0,202 kg/cm2 = 2.02T/m2 · Goùc ma saùt trong : j = 12.31° · Modul bieán daïng : E = 61.9kg/cm2 = 619 T/m2 1.5. Lôùp ñaát soá 5 : Caùt chaët vöøa maøu naâu vaøng nhaït ñeán naâu ñoû nhaït . Chieàu daøy lôùp ñaát H = 21,0(m) Caùc chæ tieâu cô lyù chuû yeáu nhö sau : · Dung troïng öôùt : = 2 T/m3 · Heä soá roãng : e = 0.609 · Dung troïng ñaåy noåi : g ñn = 1.03 T/m3 · Löïc dính ñôn vò : Ctc = 0,049 kg/cm2 = 0.49T/m2 · Goùc ma saùt trong : j = 28.14° · Modul bieán daïng : E = 267kg/cm2 = 2670 T/m2 III) Baûng toång hôïp caùc chæ tieâu cô lyù töø keát quaû xöû lyù thoáng keâ: Lôùp ñaát Heä soá roãng töï nhieân Ñoä seät Moâ ñun bieán daïng Tyû troïng Ñoä aåm Dung troïng (T/m3 ) Löïc dính (kg/cm2) Goùc ma saùt (°) e0 B E(kg/cm2) D W(%) γ ttIIñn γ ttII C j ttII 1 2.0 1.13 12 2.62 32.4 0.74 1.7 0.059 3.7° 2 0.55 0.33 69.7 2.7 13.6 1.1 2.06 0.247 14.5° 3 0.546 0.41 79 2.7 6.3 1.08 2.04 0.102 20.7° 4 0.769 0.45 61.9 2.71 14.4 0.96 1.93 0.202 12.31° 5 0.609 - 267 2.66 - 1.03 2 0.049 28.14° Vôùi caùc tính chaát cô lyù nhö treân, ta coù theå ñöa ra 2 phöông aùn moùng thieát keá cho coâng trình laø: § Moùng coïc eùp BTCT § Moùng coïc khoan nhoài IV) Phaân tích ñòa chaát: Taûi troïng coâng trình truyeàn xuoáng chaân coät lôùn nhaát laø 726.55 T laø lôùn. Keát caáu ñòa chaát lôùp ñaát thöù 5 laø lôùp ñaát caùt traïng thaùi chaët vöøa laø lôùp ñaát toát. Vôùi noäi löïc vaø ñòa chaát caùc lôùp beân treân laø lôùp seùt taûi troïng lôùn do vaäy, khoâng theå söû duïng moùng ñôn, moùng baêng, moùng beø( khoâng kinh teá). Vôùi noäi löïc vaø ñòa chaát nhö vaäy thì phöông aùn söû duïng moùng coïc (coïc eùp vaø coïc khoan nhoài) laø kinh teá vaø baûo ñaûm taûi troïng coâng trình truyeàn vaøo lôùp ñaát toát. Khung truïc 8 goàm coät truïc C, B coù noäi löïc cheânh leäch nhau raát ít neân choïn cuøng kích thöôùc moùng (M2 ) ; coät truïc A, D coù noäi löïc cheânh leäch nhau khoâng nhieàu neân choïn cuøng kích thöôùc moùng (M1 ) . Ta coù möïc nöôùc ngaàm caùch coát ± 0,00 laø - 3m . Vì nhaø coù taàng haàm -3,15m do vaäy moùng ñaët döôùi möïc nöôùc ngaàm . PHÖÔNG AÙN 1 : MOÙNG COÏC EÙP BE TOÂNG COÁT THEÙP I) CHOÏN VAÄT LIEÄU , KÍCH THÖÔÙC COÏC VAØ CHIEÀU SAÂU ÑAËT MOÙNG : I.1. Chieàu saâu ñaët ñaøi coïc : - Choïn maët ñaát tính toaùn taïi maët ñaát töï nhieân - Ñaët ñaøi coïc trong lôùp ñaát thöù 1 laø lôùp ñaát seùt pha deûo chaûy , maøu xaùm ñeán xaùm traéng ñoám naâu vaøng / naâu ñoû nhaït . - Chieàu saâu choân moùng so vôùi coát neàn taàng haàm laø : Hm = -1.2(m) so vôùi coát ± 0.000 laø : Hm = - 4.35(m) - Ñaøi coïc ñöôïc söû duïng Beâtoâng Mac 300 , Coát theùp CII coù Ra = Ra’ = 2600 kg/cm2 I.2. Choïn vaät lieäu vaø kích thöôùc coïc : - Choïn coïc coù tieát dieän : 30 x 30 cm2 Þ Fc = d x d = 30 x 30 = 900 cm2 ; u = 4d = 120 cm - Beâ toâng maùc 300 coù : Rn = 130 kg/cm2 ; Rk = 10 kg/cm2 - Coát theùp CII coù : Ra = Ra’ = 2600 kg/cm2 - Muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 5(lôùp caùt ) laø lôùp ñaát toát moät ñoaïn 1.85m . - Choïn chieàu daøi coïc laø 22.0 m , ñöôïc chia laøm 2 ñoaïn moãi ñoaïn daøi 11m keå caû ñoaïn coïc ngaøm vaøo ñaøi laø 0.15 m vaø ñoaïn ñaäp ñaàu coïc laø 0.35 m. - Chieàu daøi tính toaùn thöïc teá cuûa coïc laø : Lc = 22.0 – 0.5 = 21.5(m) - Choïn sô boä soá löôïng theùp trong coïc : Þ Choïn 4f20 coù Fa = 12.568 cm2 , ñai f6 I.3. Kieåm tra coïc khi vaän chuyeån caåu laép : I.3.1. Khi Vaän chuyeån coïc : Caùc moùc caåu treân coïc ñöôïc boá trí ôû caùc ñieåm caùch ñaàu vaø muõi coïc nhöõng khoaûng coá ñònh sao cho moment döông lôùn nhaát baèng moment aâm coù trò soá tuyeät ñoái lôùn nhaát . Sô ñoà tính toaùn coïc khi vaän chuyeån: Sô ñoà tính vaø bieåu ñoà noäi löïc Troïng löôïng phaân boá cuûa coïc treân 1 m daøi : q = b ´ h ´ gbt = 0.3 x 0.3 x 2.5 x 1.1 = 0.248 (T/m) = 248 (kg/m) Khi vaän chuyeån coïc ta duøng 2 moùc theùp 2f22 ñaët caùch moãi ñaàu coïc laø : a = 0.207 x Lc = 0.207 x 11 = 2.277 (m) Moment caåu laép coïc : M max1 = 0.043 x q x Lc2 = 0.043 ´ 248 ´ 112 = 1290 (kG.m) = 129000 (kgcm) I.3.2. Khi laép döïng coïc : Sô ñoà tính toaùn coïc khi döïng laép : Sô ñoà tính vaø bieåu ñoà noäi löïc Khi caåu laép coïc thì vò trí ñaët (buoäc) caùp caùch ñaàu coïc moät ñoaïn : a = 0.294 x Lc = 0.294 x 11 = 3.234 (m) Moment döïng laép coïc : M max2 = 0.086 x q x Lc2 = 0.086 ´ 248 ´ 112 = 2580.7 (Kg.m) = 258070 (Kgcm) So saùnh hai tröôøng hôïp Moment ta thaáy : Mmax2 > Mmax1 neân ta duøng Mmax2 ñeå kieåm tra vaän chuyeån , caåu laép * Ñoái vôùi coïc ta coù : Beâtoâng coïc söû duïng Mac 300 coù : Rn = 130 kg/cm2 , Rk = 10 kg/cm2 Coát theùp CII coù : Ra = Ra’ = 2600 kg/cm2 ; 4Þ20 coù Fa = 12.568 cm2 Coïc coù : b = 30 cm => ho = 30 - 4 = 26 cm * Kieåm tra khaû naêng chòu löïc cho pheùp laø : = 4.24 (cm2) < 4f20 (12.568 cm2) => Toùm laïi : öùng vôùi hai tröôøng hôïp vaän chuyeån coïc vaø döïng coïc , theùp choïn 4f20 ñeå caáu taïo coïc laø thoûa . I.3.3. Tính theùp moùc caåu : Ta chæ caàn tính theùp moùc caåu cho ñoaïn coïc Lc = 11.7 (m) thì ñoaïn coøn laïi seõ thoõa Ta coù : Q1 = Q2 = 0.5 x Q = 0.5 x n x q x Lc = 0.5 x1.2 x 248 x11 =1637(kg) Dieän tích coát theùp toái thieåu yeâu caàu : = = 0.63 cm2 Ta choïn theùp moùc caåu laø 1f22 coù Fa = 3.801 cm2 => thoûa ñieàu kieän * Ñieàu kieän ñeå moùc neo khoâng tröôït laø : = = 32.58 (cm) Trong ñoù : u = 3.14 x D = 3.14 x1.6 = 5.024 (cm) laø chu vi coát theùp Rk laø cöôøng ñoä chòu keùo beâtoâng (Rk = 10 kg/cm2 ) Choïn lneo = 50 (cm) II) XAÙC ÑÒNG SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC : II.1. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän vaät lieäu : - Söùc chòu taûi tính toaùn theo vaät lieäu cuûa coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : Pvl = mj(mRRnFc + RaFa) - Trong ñoù: m : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc, laáy m = 1 . j : Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa uoán doïc phuï thuoäc vaøo ñoä maûnh. Khi moùng coïc ñaøi thaáp ; coïc khoâng xuyeân qua ñaát seùt yeáu, buøn, than buøn neân laáy j = 1.0 mR : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa beâtoâng , Tieát dieän coïc (30 x30)cm neân laáy mR = 1.0 Coïc duøng beâ toâng maùc 300 coù : Rn = 130 kg/cm2 ; Rk = 10 kg/cm2 Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc : Fc = 0.09 m2 = 900 cm2 Coát theùp CII coù : Ra = 2600 kg/cm2 Fa : Dieän tích tieát dieän ngang coát doïc, Vôùi 4f20 coù Fa = 12.568 cm2 =>Vaäy khaû naêng chòu löïc cuûa coïc theo vaät lieäu : Pv = 1.0 ´ 1.0 ´ (1.0 ´ 130 ´ 900 + 2600 ´ 12.568 ) = 149676.8 kg = 149.67(T) II.2. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn : Ta coù coâng thöùc xaùc ñònh söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc theo ñaát neàn A.1a phuï luïc A TCXD - 205 :1998 Trong ñoù: ktc : Heä soá ñoä tin caäy laáy baèng 1,4 döïa treân quy phaïm Qa : Söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn Qtc = m x( mR x qpx Ap+ U x å mf x fsi x li) Vôùi m : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng 1.0 mR,mf : Heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû maët xung quanh coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc ( tra baûng A.3 trang 56 TCXD – 205 : 1998) => mf = 1.0 ; mR = 1.1 qp : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc . Tra baûng vaø noäi suy vôùi lôùp ñaát 5 laø lôùp caùt traïng thaùi chaët vöøa coù cöôøng ñoä taïi muõi coïc laø : R = 542 T/m2 söùc choáng cuûa muõi coïc ôû ñoä saâu z = 25.85m (tra baûng A1 : TCVN 205-1998) Ap : Dieän tích tieát dieän ngang chaân coïc =>Fc = 0,3 ´ 0,3 = 0,09 m2 U : Chu vi tieát dieän ngang coïc => u = 4 x d = 4 ´ 0,3 = 1,2 m li : Chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc fsi : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp ñaát thöù i theo maët xung quanh coïc (tra baûng A.2: TCXD 205-1998) Xaùc ñònh li , fsi baèng caùch chia caùc lôùp ñaát ra thaønh caùc phaân toá ñoàng chaát , coù chieàu daøy 2.0 m , nhö hình veõ : Caùc giaù trò tra Baûng A.2 TCXD – 205 : 1998 (Trang 55) Lôùp ñaát STT Ñoä seät (B) Z(m) fi(T/m2) li(m) fixli(T/m) Seùt pha deûo cöùng z1 0.33 5.1 3.69 1.5 5.535 z2 0.33 6.6 3.93 1.5 5.895 z3 0.33 7.925 4.063 1.15 4.672 Caùt pha deûo z4 0.41 9.5 3.305 2 6.61 z5 0.41 11.5 3.441 2 6.882 z6 0.41 13.5 3.589 2 7.178 z7 0.41 15.15 3.709 1.3 4.822 Seùt pha deûo cöùng z8 0.45 16.8 3.39 2 6.78 z9 0.45 18.8 3.49 2 6.98 Z10 0.45 20.8 3.59 2 7.18 Z11 0.45 22.4 3.67 1.2 4.404 Z12 0.45 23.5 3.725 1 3.725 Caùt chaët vöøa z13 - 24.925 8.59 1.85 15.89 Toång coäng = 86.55 Vaäy söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn laø : Qtc = m x ( mR x qpx Ap+ U x å mf x fi x li) = 1.0 x (1.1 x 542 x 0.09 + 1.2 x 1.0 x 86.55) = 157.52(T) Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc theo tính chaát cô lyù cuûa ñaát neàn : II.3. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä ñaát neàn (TCXD205 – 1998 ) : Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc : Trong ñoù : FSS : Heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân = 1.5 ¸ 2 (laáy 1.5) FSp : Heä soá an toaøn cho söùc choáng döôùi muõi coïc = 2 ¸ 3 (laáy 2.5) Ap : Dieän tích tieát dieän ngang muõi coïc Ap = 0.09 (m2) qp : Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc Vôùi : qp = c x Nc + x Nq + g x dp x Ng (theo TCXD 205 : 1998) : ÖÙng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc do troïng löôïng baûn thaân ñaát =>= SgIhi =1.2x0.74 + 4.15x1.1 + 7.3x1.08 + 8.2x0.96 + 1.85x1.03 = 23.11(T/m2) g : Dung troïng ñaåy noåi cuûa ñaát ôû ñoä saâu muõi coïc ( g ñn= 1.03T/m3) c : Löïc dính cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc ( c = 0.49 T/m2) Nc, Nq, Ng : Heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc vaøo goùc ma saùt cuûa ñaát j (tra theo baûng 3.5 “Giaù trò caùc heä soá söùc chòu taûi cuûa Terzaghi”, trang 174, saùch Neàn Moùng cuûa Chaâu Ngoïc AÅn) j = 28014’ tra baûng ta coù : Nc = 32 Nq = 18 Ng = 16 dp : Ñöôøng kính muõi coïc (dp = 0.3 m) => qp = 0.49 x 32 + 23.11 x 18 + 1.03 x 0.3 x 16 = 436.6 (T/m2) As : Dieän tích xung quanh cuûa coïc tieáp giaùp vôùi ñaát fs : Ma saùt beân taùc duïng leân coïc =>Vaäy : u : Chu vi maët caét ngang coïc ( u = 1.2 m ) li : Chieàu cao lôùp ñaát thöù i fi = s x tgja = ca + stbvi x tgja (trang 212 , saùch Neàn Moùng cuûa Chaâu Ngoïc AÅn ) ca : Löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát (T/m2) ,vôùi coïc BTCT ca = c ja : Goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát, coïc BTCT laáy ja = j s: ÖÙng suaát höõu hieäu theo phöông vuoâng goùc vôùi maët beân coïc stbvi: ÖÙng suaát trung bình do troïng löôïng baûn thaân gaây ra Lôùp ñaát C (T/m2) j sinj tgj stbvi (T/m2) fi (T/m2) li (m) fixli (T/m) 2 2.47 14°5 0.250 0.259 1.71 2.91 4.15 12.07 3 1.02 20°7 0.353 0.378 5.50 3.10 7.3 22.63 4 2.02 12°31 0.213 0.218 12.89 4.83 8.2 39.61 5 0.49 28°14 0.472 0.535 11.23 6.50 1.85 12.02 Toång coäng 86.33 Trong ñoù : Lôùp ñaát 2 : stbv2 = (1 - sinj2) x 0.5 x g2 x l2 Lôùp ñaát 3 : stbv3 = (1 - sinj3) x (0.5 x g3 x l3 + g2 x l2) Lôùp ñaát 4 : stbv4 = (1 - sinj4) x (0.5 x g4 x l4 + g2 x l2 + g3 x l3) Lôùp ñaát 5 : stbv5 = (1 - sinj5) x (0.5 x g5 x l5 + g2 x l2 + g3 x l3 + g4 x l4) Suy ra : = 1.2 x 86.33 = 103.6(T) Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä ñaát neàn laø : = So saùnh caùc tröôøng hôïp söùc chòu taûi cho pheùp ta coù : Qa = min (Pvl ; Pd ; PBdn ) = min [ 149.67(T) ; 112.5(T) ; 84.78(T) ] Laáy Qa = PBdn = 84.78(T) III) TÍNH TOAÙN CAÙC MOÙNG : III.1. Tính toaùn moùng M1 : (Vò trí moùng A–8 ; D–8, coät truïc bieân ) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng M, noäi löïc tính toaùn ñöôïc xaùc ñònh töø keát quaû giaûi khung truïc 8. - Noäi löïc tính toaùn = Noäi löïc tieâu chuaån x 1.15 Teân moùng Noäi löïc Taûi Tính Toaùn Taûi Tieâu Chuaån Moùng M1 Truïc (A–8, D–8) Nmax (T) 339.16 294.92 Qmax (T) 10.07 8.76 Mmax (Tm) 21.67 18.84 III.1.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc : Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : a ≥ 3d = 3 x 0.3 = 0.9 m Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra : Ptt = = = 104.67(T/m2) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Fñ = = = 3.32m2 Trong ñoù : gtb = 2 T/m3 Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi Hñ = 1.2m chieàu saâu choân ñaøi Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 3.32 x 2 x 1.2 = 8.78(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 339.16 + 8.78 = 347.94(T) III.1.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc : - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ k = 1.2 x = 4.92 coïc Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng Moment taùc ñoäng leân moùng coïc , giaù trò laáy töø 1-1.5 tuyø vaøo giaù trò Moment ( saùch Neàn Moùng cuûa Chaâu Ngoïc AÅn ) => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 6 coïc - Kích thöôùc ñaøi coïc laø l x b : l = 2d + 2 x 3d = 0.3 x 2 + 2 x 3 x 0.3 = 2.4 m b = 2d + 3d = 0.3 x 2 + 3 x 0.3 = 1.5 m Vôùi : l,b laø chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaøi coïc Þ Sô boä choïn kích thöôùc ñaøi coïc : l x b = 2.4 x1.5 = 3.6 m2 Trong phöông phaùp tính toaùn theo moùng khoái qui öôùc nhö trong caùc qui phaïm Vieät Nam , thì vieäc tính toaùn hieäu öùng nhoùm khoâng caàn thieát vì hieäu öùng naøy ñaõ ñöôïc xem xeùt trong hoaït ñoäng chung cuûa caùc coïc vaø ñaát trong moùng khoái qui öôùc * Boá trí ñaøi coïc moùng M1 nhö hình veõ : III.1.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc : - Chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1 = 0.15 (m) - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : hñ = 1.2 (m) - Choïn sô boä : h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05(m) * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc , thaùp choïc thuûng nhö hình veõ sau : Vaäy thaùp choïc thuûng bao phuû leân caùc ñaàu coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi * Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 3.6 x 2 x 1.2 = 9.504(T) * Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñaùy ñaøi : Ntt = Ntt0 + Nttñ = 339.16 + 9.504 = 348.664(T) * Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi : Mtt = Mtt0 + Qtt0 x h* = 21.67 + 10.07 x 1.2 = 33.754(Tm) (h* laø chieàu cao tính toaùn ñöôïc tính töø cao trình saøn taàng haàm ñeán ñaùy ñaøi ) * Taûi truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân: = Trong ñoù : xmax = 3d = 0.9(m) nc = 6 Ta coù : Pmax = 58.11 + 9.38 = 67.49 (T) Pmin = 58.11 – 9.38 = 48.73 (T) Ptb = 58.11 (T) Troïng löôïng coïc: Pc = 0.3 x0.3 x21.5 x2.5 x1.1 = 5.32(T) Vaäy : Pmax + Pc = 67.49 + 5.32 = 72.81(T) < Qa = 84.78 (T) => Thoûa maõn ñieàu kieän taûi troïng truyeàn xuoáng coïc daõy bieân. Pmin = 48.73 (T) > 0 => Khoâng phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå. * Toùm laïi : Ñieàu kieän chòu taûi cuûa moùng coïc ñöôïc kieåm tra thoaõ maõn , moùng laøm vieäc trong ñieàu kieän an toaøn . III.1.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái qui öôùc : * Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc : Goùc ma saùt trong trung bình: jtctb = = = = 16.940 αtb = = tg αtb = tg 4.2350 = 0.074 Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Lm = l + 2 x Lc x tgαtb = 2.1 + 2 x 21.5 x 0.074 = 5.282(m) Vôùi : l – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông l l = 1.8 + 2 x = 2.1m Beà roäng cuûa khoái moùng quy öôùc: Bm = b + 2 x Lc x tgαtb = 1.2 + 2 x 21.5 x 0.074 = 4.382(m) b – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông b b = 0.9 + 2 x = 1.2m Lc chieàu daøi cuûa coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (Lc = 21.5m) Þ Dieän tích khoái moùng quy öôùc: Fm = Bm x Lm = 4.382 x 5.282 =23.15 (m2) * Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc: Troïng löôïng ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc tính töø ñaùy ñaøi trôû leân : N1 = n x Fm x gtb x hm = 1.1 x 23.15 x 2 x 1.2 = 61.12 (T) Troïng löôïng coïc 0,3 x 0,3m daøi 21.5(m) N2 = n x nc x Fc x Lc x gbt =1.1 x 6 x 0.3 x 0.3 x 21.5 x 2.5 = 31.93 (T) Troïng löôïng ñaát ñaùy ñaøi trôû xuoáng ñeán muõi coïc N3 = n x Fm xgi x hi = 1.1 x 23.15 x(1.1 x 4.15 + 1.08 x 7.3 + 0.96 x 8.2 + 1.03 x1.85) = 566(T) Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : Nm= N1 + N2 + N3 = 61.12 + 31.93 + 566 = 659.05 (T) * Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát keå töø muõi coïc trôû leân = = 1.256 (T/m3) Trong ñoù : hm laø chieàu cao moùng khoái quy öôùc , töø maët saøn taàng haàm ñeán muõi coïc hm = Hm + Lc = 1.2 + 21.5 = 22.7 (m) * Noäi löïc tieâu chuaån gaây ra taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : Ntc = Ntc0 + Nm /n = 294.92 + 659.05 /1.1 = 894.056(T) Mtc = Mtc0 + Qtc0 x (Lc + Hm - 0.5) = 18.84 + 8.76 x (21.5 + 1.2 - 0.5) = 213.312 (Tm) * Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Rtc = Trong ñoù: m1 = 1.2 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn m2 = 1.0 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa nhaø coù taùc duïng qua laïi vôùi neàn; coâng trình khoâng thuoäc loaïi tuyeät ñoái cöùng Ktc = 1 Heä soá tin caäy laáy theo soá lieäu thí nghieäm tröïc tieáp ñoái vôùi ñaát (Tra baûng 2.2 , trang 65 , saùch “Neàn vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa GS.TS. Nguyeãn Vaên Quaûng) jII : Goùc ma saùt trong lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc (jII = 28.140) (Tra baûng 2-1 trang 64 saùch “Neàn Vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa “GSTS. Nguyeãn Vaên Quaûng”) vaø noäi suy : => A = 0.98 ; B = 4.93 ; D = 7.40 gII : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa lôùp ñaát naèm tröïc tieáp döôùi ñeá moùng g’II : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa troïng löôïng theå tích . => gII = 1.03 (T/m3) ; g’II = gtb = 1.256(T/m3) CII : Löïc dính ñôn vò lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc (CII = 0.49 T/m2) hm : Chieàu cao moùng khoái qui öôùc (hm = 22.7 m) Rtc = = 178.33 (T/m2) Vaäy : 1.2 x Rtc = 1.2 x 178.33 = 213.996(T/m2) * ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : stctb = = = 38.62 (T/m2) < Rtc = 219.876 (T/m2) * ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng qui öôùc : stcmax, min = = Trong ñoù : Wm = Vaäy : stcmax = 37.79 + 10.47 = 48.26 (T/m2) < 1.2 x Rtc = 219.876 (T/m2) stcmin = 37.79 - 10.47 = 27.32 (T/m2) > 0 stctb = 37.79 (T/m2) < Rtc = 219.876 (T/m2) => Thoõa maõn ñieàu kieän. Vaäy neàn ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh, coù theå tính toaùn ñoä luùn döôùi moùng coïc theo neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính III.1.5. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng : Duøng phöông phaùp phaân taàng coäng luùn : Trong ñoù : Tính luùn cho moùng khoái qui öôùc Fm = Lm x Bm = 5.282 x 4.382 = 23.15 m2 Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc : σbt = = 1.256 x 22.7 = 28.51 (T/m2) Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc : P0 = sgl = stctb - σbt = 37.79 – 28.51 = 9.28 (T/m2) Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá : szgl = k0 x P0 : AÙp löïc gaây luùn taïi ñoä saâu z Trò soá k0 tra baûng tra trong baûng 3-7 saùch “HDÑA NEÀN VAØ MOÙNG” öùng vôùi vaø tyû soá = = 1.205 Chia neàn ñaát döôùi moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy : hi = = = 0.8764 (m) Ñieåm Ñoä saâu Z(m) k0 szigl (T/m2) sz bt (T/m2) s tb z (T/m2) 0 0 0 1.00 9.28 28.51 9.13 1 0.876 0.40 0.968 8.983 29.61 8.342 2 1.752 0.80 0.83 7.70 30.712 6.88 3 2.628 1.20 0.653 6.06 31.812 5.336 4 3.504 1.60 0.497 4.612 32.91 * Nhaän xeùt : Taïi ñoä saâu z = 2.628 m döôùi ñaùy moùng coù: sglZ3 = 6.06 (T/m2) < 0,2 x szbt = 0,2 x 31.812 = 6.362 (T/m2) Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 5 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lí ñòa chaát : E0 = 2670 (T/m2) : heä soá phuï thuoäc vaøo heä soá nôû hoâng µ laáy = 0.8 theo quy phaïm * Ñoä luùn cuûa neàn: S = = (9.28 + 8.983 + 7.70 + 6.06) x 0.876 = 0.00841(m) = 0.841 (cm) Tra baûng trang 30 saùch HDÑA N&M ñoái vôùi nhaø khung BTCT coù töôøng cheøn ñöôïc Sgh = 8 cm vaø DSgh = 0.01 cm Nhö vaäy: S = 0.841 cm < Sgh = 8 cm ( Thoûa maõn yeâu caàu bieán daïng) III.1.6. Tính toaùn theùp ñaøi moùng M1 : Moùng M1 coù kích thöôùc l x b = 2.4 x 1.5 (m2) , chieàu cao ñaøi hñ = 1.2 (m) Sô ñoà tính toaùn nhö sau : - 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. - Sô ñoà tính cuûa ñaøi laø moät console ngaøm vaøo coät theo chu vi coät. Ngoaïi löïc laøm ñaøi bò uoán laø nhöõng phaûn löïc ñaàu coïc. § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét I – I : MI = r1 x(P3 + P6) = 0.55 x2 x 67.49 = 74.239 (Tm) Trong ñoù : r1 :laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ñeán meùp coät Pi : laø phaûn löïc ñaàu coïc thöù i lôùn nhaát Vôùi: P3 = P6 = Pmax = 67.49 (T) r1 = 0.9 – 0.35 = 0.55 (m) Tính toaùn dieän tích coát theùp cho maët caét I - I: h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05 (m) = 105 (cm) Trong ñoù : h1 laø ñoaïn coïc choân vaøo ñaøi h1 = 0.15 (m) FaI = = = 30.215( cm2) => Choïn 15f16 (Fa= 30.165cm2) + Chieàu daøi moät thanh theùp daøi = 2.4 – 2 x 0.005 =2.3m + Khoaûng caùch caàn boá trí caùc coát theùp daøi 1.4m + Böôùc coát theùp daøi = = 0.10m » 100mm (Vôùi a = a’ = 5cm lôùp beâ toâng baûo veä) =>Nhö vaäy theùp boá trí : 15 f 16 a100 § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét II – II : MII = r2 x(P1 + P2 + P3) = 0.3 x174.33 = 52.3 (Tm) Trong ñoù : r2 :laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ñeán meùp coät Pi : laø phaûn löïc ñaàu coïc thöù i lôùn nhaát Vôùi: P1 + P2 + P3 = Pmax + Ptb + Pmin = 67.49 + 58.11 + 48.73 = 174.33 (T) r2 = 0.45 – 0.15 = 0.3 (m) Tính toaùn dieän tích coát theùp cho maët caét II - II: h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05 (m) = 105 (cm) Trong ñoù : h1 laø ñoaïn coïc choân vaøo ñaøi h1 = 0.15 (m) FaI = = = 21.29( cm2) => Choïn 14f14 (Fa= 21.546 cm2) + Chieàu daøi moät thanh theùp ngaén 1.4m + Khoaûng caùch caàn boá trí caùc coát theùp daøi = 2.4 – 2 x 0.05 =2.3m + Böôùc coát theùp daøi = = 0.176m » 175mm (Vôùi a = a’ = 5cm lôùp beâ toâng baûo veä) =>Nhö vaäy theùp boá trí : 14 f 14 a175 Maët baèng boá trí theùp ñaøi moùng M1 III.2. Tính toaùn moùng M2 : (Vò trí moùng B–8 ; C–8, coät truïc giöõa ) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng M2, noäi löïc tính toaùn ñöôïc xaùc ñònh töø keát quaû giaûi khung truïc 8. - Noäi löïc tính toaùn = Noäi löïc tieâu chuaån x 1.15 Teân moùng Noäi löïc Taûi Tính Toaùn Taûi Tieâu Chuaån Moùng M2 Truïc (B–8, C–8) Nmax (T) 726.55 631.78 Qmax (T) 15.28 13.29 Mmax (Tm) 37.78 32.85 III.2.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc : Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : a ≥ 3d = 3 x 0.3 = 0.9 m Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra : Ptt = = = 104.67(T/m2) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Fñ = = = 7.17m2 Trong ñoù : gtb = 2 T/m3 Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi Hñ = 1.5m chieàu saâu choân ñaøi Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 7.17 x 2 x 1.5 = 23.661(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 726.55 + 23.661 = 750.211 (T) III.2.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc : - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ k = 1.2 x = 10.62 coïc => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 11 coïc Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng Moment taùc ñoäng leân moùng coïc , giaù trò laáy töø 1-1.5 tuyø vaøo giaù trò Moment ( saùch Neàn Moùng cuûa Chaâu Ngoïc AÅn ) Trong phöông phaùp tính toaùn theo moùng khoái qui öôùc nhö trong caùc qui phaïm Vieät Nam , thì vieäc tính toaùn hieäu öùng nhoùm khoâng caàn thieát vì hieäu öùng naøy ñaõ ñöôïc xem xeùt trong hoaït ñoäng chung cuûa caùc coïc vaø ñaát trong moùng khoái qui öôùc . * Boá trí ñaøi coïc moùng M2 nhö hình veõ : - Töø vieäc boá trí coïc ta xaùc ñònh ñöôïc dieän tích ñeá ñaøi thöïc teá laø: m2 III.2.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc : - Chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1 = 0.15 (m) - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : hñ = 1.5 (m) - Choïn sô boä : h0 = hñ – h1 = 1.5 - 0.15 = 1.35(m) * Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 12.6 x 2 x 1.5 = 41.58 (T) * Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñaùy ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 726.55 + 41.58 = 768.13(T) * Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi: Mtt = Mtt0 + Qtt0 x h* = 37.58 + 15.28 x 1.5 = 60.5 Tm (h* laø chieàu cao tính toaùn ñöôïc tính töø cao trình saøn taàng haàm ñeán ñaùy ñaøi ) * Taûi truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân: = Trong ñoù : xmax = , nc = 10 Vaäy ta coù : Pmax = 69.83 + 7.56 = 77.39 (T) Pmax = Pc= 77.39 + 5.32 = 82.71 (T) < Qa = 84.78 (T) => Thoûa maõn ñieàu kieän taûi troïng truyeàn xuoáng coïc daõy bieân. Pmin = 69.83 – 7.56 = 62.27 (T) > 0 => Khoâng phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå. Ptb = 69.83 (T) * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc , thaùp choïc thuûng nhö hình veõ sau : Thaùp choïc thuûng naèm trong truïc 2 coïc . Vaäy phaûi kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng T cm kg = 789.750 T Vaäy T < T =>Ñaøi coïc khoâng bò choïc thuûng. * Toùm laïi : Ñieàu kieän chòu taûi cuûa moùng coïc ñöôïc kieåm tra thoaõ maõn , moùng laøm vieäc trong ñieàu kieän an toaøn . III.2.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái qui öôùc : * Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc : Goùc ma saùt trong trung bình: jtctb = = = = 16.940 αtb = = tg αtb = tg 4.2350 = 0.074 Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Lm = l + 2 x Lc x tgαtb = 3.9 + 2 x 21.2 x 0.074 = 7.04(m) Vôùi l – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông l l = 3.6 + 2 x = 3.9m Beà roäng cuûa khoái moùng quy öôùc: Bm = b + 2 x Lc x tgαtb = 2.7 + 2 x 21.2 x 0.074 = 5.84(m) b – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông b b = 2.4 + 2 x = 2.7m Lc chieàu daøi cuûa coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (Lc = 21.5m) Þ Fm = Bm x Lm = 5.84 x 7.04 = 41.11 m2 * Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc: Troïng löôïng ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc tính töø ñaùy ñaøi trôû leân : N1 = n x Fm x gtb x hm = 1.1 x 41.11 x 2 x 1.5 = 135.663 (T) Troïng löôïng coïc 0,3 x 0,3m daøi 21.(m) N2 = n x nc x Fc x Lc x gbt =1.1 x 11 x 0.3 x 0.3 x 21.2 x 2.5 = 57.717 (T) Troïng löôïng ñaát ñaùy ñaøi trôû xuoáng ñeán muõi coïc N3 = n x Fm xgi x hi = 1.1 x 41.11 x(1.1 x 3.85 + 1.08 x 7.3 + 0.96 x 8.2 + 1.03 x1.85) = 990.18 (T) Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : Nm= N1 + N2 + N3 = 135.663 + 57.717+ 990.18 = 1183.56(T) * Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát keå töø muõi coïc trôû leân = = 1.285 (T/m3) Trong ñoù : hm laø chieàu cao moùng khoái quy öôùc , töø maët saøn taàng haàm ñeán muõi coïc hm = Hm + Lc = 1.2 + 21.2 = 22.4 (m) * Noäi löïc tieâu chuaån gaây ra taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : Ntc = Ntc0 + Nm /n = 631.78 + 1183.56 /1.1 = 1707.74 (T) Mtc = Mtc0 + Qtc0 x (Lc + Hm - 0.5) = 32.85 + 13.29 x (21.2 + 1.2 - 0.5) = 323.901(Tm) * Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Rtc = Trong ñoù: m1 = 1.2 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn m2 = 1.0 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa nhaø coù taùc duïng qua laïi vôùi neàn; coâng trình khoâng thuoäc loaïi tuyeät ñoái cöùng Ktc = 1 Heä soá tin caäy laáy theo soá lieäu thí nghieäm tröïc tieáp ñoái vôùi ñaát (Tra baûng 2.2 , trang 65 , saùch “Neàn vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa GS.TS. Nguyeãn Vaên Quaûng) jII : Goùc ma saùt trong lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc (jII = 28.140) (Tra baûng 2-1 trang 64 saùch “Neàn Vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa “GSTS. Nguyeãn Vaên Quaûng”) vaø noäi suy : => A = 0.98 ; B = 4.93 ; D = 7.40 gII : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa lôùp ñaát naèm tröïc tieáp döôùi ñeá moùng g’II : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa troïng löôïng theå tích . => gII = 1.03 (T/m3) ; g’II = gtb = 1.285(T/m3) CII : Löïc dính ñôn vò lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc (CII = 0.49 T/m2) hm : Chieàu cao moùng khoái qui öôùc (hm = 22.4 m) Rtc = = 181.71 (T/m2) Vaäy : 1.2 x Rtc = 1.2 x 181.71 = 218.052(T/m2) * ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : stctb = = = 41.54 (T/m2) < Rtc = 181.71 (T/m2) * ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng qui öôùc : stcmax, min = = Trong ñoù : Wm = Vaäy : stcmax = 41.54 + 6.71 = 48.25 (T/m2) < 1.2 x Rtc = 181.71 (T/m2) stcmin = 41.54 - 6.71 = 34.83 (T/m2) > 0 stctb = 41.54 (T/m2) < Rtc = 181.71(T/m2) => Thoõa maõn ñieàu kieän. Vaäy neàn ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh, coù theå tính toaùn ñoä luùn döôùi moùng coïc theo neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính III.2.5. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng : Duøng phöông phaùp phaân taàng coäng luùn : Trong ñoù : Tính luùn cho moùng khoái qui öôùc Fm = Lm x Bm = 5.84 x 7.04 = 41.11 m2 Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc : σbt = = 1.285 x 22.4 = 28.784 (T/m2) Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc : P0 = sgl = stctb - σbt = 41.54 – 28.784 = 12.756 (T/m2) Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá : szgl = k0 x P0 : AÙp löïc gaây luùn taïi ñoä saâu z Trò soá k0 tra trong baûng 3-7 saùch “HDÑA NEÀN VAØ MOÙNG” öùng vôùi vaø tyû soá = = 1.205 Chia neàn ñaát döôùi moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy : hi = = = 1.17 (m) Ñieåm Ñoä saâu Z(m) k0 szigl (T/m2) sz bt (T/m2) s tb z (T/m2) 0 0 0 1.00 12.756 28.784 12.558 1 1.17 0.40 0.969 12.36 30.29 11.45 2 2.34 0.80 0.826 10.54 31.79 9.385 3 3.51 1.20 0.645 8.23 33.29 7.24 4 4.68 1.60 0.49 6.25 34.8 5.49 5 5.84 2.0 0.37 4.72 36.29 * Nhaän xeùt : Taïi ñoä saâu z = 4.704 m döôùi ñaùy moùng coù: sglZ4 = 6.25 (T/m2) < 0,2 x szbt = 0,2 x 34.8 = 6.96 (T/m2) Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 5 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lí ñòa chaát : E0 = 2670 (T/m2) : heä soá phuï thuoäc vaøo heä soá nôû hoâng µ laáy = 0.8 theo quy phaïm * Ñoä luùn cuûa neàn: S = = (12.756 + 12.36 + 10.54 + 8.23 + 6.25) x 1.17 = 0.018(m) = 1.8 (cm) Tra baûng trang 30 saùch HDÑA N&M ñoái vôùi nhaø khung BTCT coù töôøng cheøn ñöôïc Sgh = 8 cm vaø DSgh = 0.01 cm Nhö vaäy: S = 1.8 cm < Sgh = 8 cm ( Thoûa maõn yeâu caàu bieán daïng) III.2.6. Tính toaùn theùp ñaøi moùng M2 : Moùng M2 coù kích thöôùc l x b = 4.2 x 3.0m2 , chieàu cao ñaøi hñ = 1.5 (m) Sô ñoà tính toaùn nhö sau : - 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. - Sô ñoà tính cuûa ñaøi laø moät console ngaøm vaøo coät theo chu vi coät. Ngoaïi löïc laøm ñaøi bò uoán laø nhöõng phaûn löïc ñaàu coïc. § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét I – I : MI = r11 x(P4 + P11)+ r12 x(P3 + P10)+ r13 xP7 = 1.4x 2 x 77.39 + 0.2x 2x 62.27 + 0.8 x 69.83 = 297.464 (Tm) Trong ñoù : r1i :laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ñeán meùp coät Pi : laø phaûn löïc ñaàu coïc thöù i lôùn nhaát Vôùi: P4 = P11 = P7 = Pmax = 77.39 (T); P7 = Pmin = 69.83(T) ,P3 = P10 = Pmin = 62.27 (T) r11 = 1.8 – 0.4 = 1.4(m); r12 = 0.6 – 0.4 = 0.2(m); r13 = 1.2 – 0.4 = 0.8(m) Tính toaùn dieän tích coát theùp cho maët caét I - I: h0 = hñ – h1 = 1.5 - 0.15 = 1.35 (m) = 135 (cm) Trong ñoù : h1 laø ñoaïn coïc choân vaøo ñaøi h1 = 0.15 (m) FaI = = = 95.025( cm2) => Choïn 25f22 (Fa= 91.224cm2) + Chieàu daøi moät thanh theùp daøi = 4.2 – 2 x 0.05 =4.1m + Khoaûng caùch caàn boá trí caùc coát theùp daøi 2.9m + Böôùc coát theùp daøi = = 0.12m » 120 mm (Vôùi a = a’ = 5cm lôùp beâ toâng baûo veä) =>Nhö vaäy theùp boá trí : 25 f 22a120 § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét II – II : MII = r2 x(P1 + P2 + P3 + P4) = 1.0 x2 x(77.39 + 62.27) = 279.32 (Tm) Trong ñoù : r2 :laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ñeán meùp coät Pi : laø phaûn löïc ñaàu coïc thöù i lôùn nhaát Vôùi: P1 = P4 =Pmax = 77.39 (T); P2 = P3 =Pmin = 62.27 (T) r2 = 1.2 – 0.2 = 1.0 (m) Tính toaùn dieän tích coát theùp cho maët caét II - II: h0 = hñ – h1 = 1.5 - 0.15 = 1.35 (m) = 135 (cm) Trong ñoù : h1 laø ñoaïn coïc choân vaøo ñaøi h1 = 0.15 (m) FaI = = = 88.42( cm2) => Choïn 28f20 (Fa= 87.976cm2) + Chieàu daøi moät thanh theùp ngaén 2.9m + Khoaûng caùch caàn boá trí caùc coát theùp daøi = 4.2 – 2 x 0.05 =4.1m + Böôùc coát theùp daøi = = 0.151m » 150mm (Vôùi a = a’ = 5cm lôùp beâ toâng baûo veä) =>Nhö vaäy theùp boá trí : 28 f 20 a150 Maët baèng boá trí theùp ñaøi moùng M2 III.2.7) KIEÅM TRA ÑOÄ LUÙN LEÄCH TÖÔNG ÑOÁI GIÖÕA CAÙC MOÙNG: Döïa vaøo maët baèng boá trí coät vaø moùng ta thaáy moùng M1&M2 naèm gaàn nhau do ñoù ta caàn kieåm tra söï luùn leäch gaây ra giöõa 2 moùng khi laøm vieäc thöïc teá nhaèm traùnh phaùt sinh theâm noäi löïc trong keát caáu coâng trình laøm cho keát caáu bò nöùt . DSij = Sj - Sj (hieäu ñoä luùn giöõa 2 moùng keà nhau) Lij : Khoaûng caùch giöõa 2 moùng. DSij/Lij : ñoä luùn leäch töông ñoái giöõa 2 moùng . Ta coù baûng tính sau : Moùng I Moùng J Si (m) Sj (m) Lij (m) DSij/Lij Moùng A-8 Moùng B-8 0.00841 0.018 8 0,0012 Vaäy ñoä luùn leäch töông ñoái giöõa 2 moùng ñeàu thoaû DSij/Lij < [DSij/Lij] = 0,002 Nhaän xeùt : Theo TCXD 205:1998 thì ñoä luùn giôùi haïn Sgh vaø ñoä luùn leäch töông ñoái igh ñoái vôùi nhaø daân duïng nhieàu taàng coù khung hoaøn toaøn baèng beâ toâng coát theùp laø Sgh = 8cm vaø igh = 0.002 . Nhö vaäy ñoä luùn cuûa caùc moùng M1, M2 ñeàu naèm trong phaïm vi giôùi haïn neân ñieàu kieän SSgh vaø iigh hoaøn toaøn thoûa maõn . III.3. Tính toaùn moùng M3 : (Vò trí moùng A–1 ; D–1, coät truïc bieân ) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng M, noäi löïc tính toaùn ñöôïc xaùc ñònh töø keát quaû giaûi khung truïc 1. - Noäi löïc tính toaùn = Noäi löïc tieâu chuaån x 1.15 Teân moùng Noäi löïc Taûi Tính Toaùn Taûi Tieâu Chuaån Moùng M3 Truïc (A–1, D–1) Nmax (T) 45.62 39.67 Qmax (T) 2.078 1.807 Mmax (Tm) 3.323 2.89 III.3.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc : Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : a ≥ 3d = 3 x 0.3 = 0.9 m Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra : Ptt = = = 104.67(T/m2) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Fñ = = = 0.447m2 Trong ñoù : gtb = 2 T/m3 Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi Hñ = 1.2m chieàu saâu choân ñaøi Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 0.447 x 2 x 1.2 = 1.18(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 45.62 + 1.18 = 46.8(T) III.3.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc : - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ k = 1.2 x = 0.66 coïc => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 2 coïc Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng Moment taùc ñoäng leân moùng coïc , giaù trò laáy töø 1-1.5 tuyø vaøo giaù trò Moment ( saùch Neàn Moùng cuûa Chaâu Ngoïc AÅn ) Trong phöông phaùp tính toaùn theo moùng khoái qui öôùc nhö trong caùc qui phaïm Vieät Nam , thì vieäc tính toaùn hieäu öùng nhoùm khoâng caàn thieát vì hieäu öùng naøy ñaõ ñöôïc xem xeùt trong hoaït ñoäng chung cuûa caùc coïc vaø ñaát trong moùng khoái qui öôùc . * Boá trí ñaøi coïc moùng M3 nhö hình veõ : - Töø vieäc boá trí coïc ta xaùc ñònh ñöôïc dieän tích ñeá ñaøi thöïc teá laø: m2 III.3.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc : - Chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1 = 0.15 (m) - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : hñ = 1.2 (m) - Choïn sô boä : h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05(m) * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc , thaùp choïc thuûng nhö hình veõ sau : Vaäy thaùp choïc thuûng bao phuû leân ñaàu coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi * Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 1.35 x 2 x 1.2 = 3.56(T) * Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñaùy ñaøi : Ntt = Ntt0 + Nttñ = 45.62 + 3.56 = 49.18(T) * Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi : Mtt = Mtt0 + Qtt0 x h* = 3.323 + 2.078 x 1.2 = 5.817 (Tm) (h* laø chieàu cao tính toaùn ñöôïc tính töø cao trình saøn taàng haàm ñeán ñaùy ñaøi ) * Taûi truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân: = Trong ñoù : xmax = 0.45 m nc = 2 Vaäy ta coù : Pmax = 24.59 + 6.46 = 31.05 (T) Pmax + Pc = 31.05 + 5.32 = 36.37 (T) < Qa = 84.78 (T) => Thoûa maõn ñieàu kieän taûi troïng truyeàn xuoáng coïc daõy bieân. Pmin = 24.59 – 6.46 = 18.13 (T) > 0 => Khoâng phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå. Ptb = 24.59 (T) * Toùm laïi : Ñieàu kieän chòu taûi cuûa moùng coïc ñöôïc kieåm tra thoaõ maõn , moùng laøm vieäc trong ñieàu kieän an toaøn . III.3.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái qui öôùc : * Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc : Goùc ma saùt trong trung bình: jtctb = = = = 16.980 αtb = = tg αtb = tg 4.2450 = 0.074 Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Lm = l + 2 x Lc x tgαtb = 1.2 + 2 x 21.5 x 0.074 = 4.682(m) Vôùi : l – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông l l = 0.9+ 2 x = 1.2 m Beà roäng cuûa khoái moùng quy öôùc: Bm = b + 2 x Lc x tgαtb = 0.6+ 2 x 21.5 x 0.074 = 3.782(m) b – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông b b = 0.3+ 2 x = 0.6m Lc chieàu daøi cuûa coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (Lc = 21.5m) Þ Dieän tích khoái moùng quy öôùc: Fm = Bm x Lm = 3.782 x 4.682 = 17.7 (m2) * Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc: Troïng löôïng ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc tính töø ñaùy ñaøi trôû leân : N1 = n x Fm x gtb x hm = 1.1 x 17.7 x 2 x 1.2 = 46.728 (T) Troïng löôïng coïc 0,3 x 0,3m daøi 21.5(m) N2 = n x nc x Fc x Lc x gbt =1.1 x 2 x 0.3 x 0.3 x 21.5 x 2.5 = 10.64 (T) Troïng löôïng ñaát ñaùy ñaøi trôû xuoáng ñeán muõi coïc N3 = n x Fm xgi x hi = 1.1 x 17.7 x(1.1 x 4.15 + 1.08 x 7.3 + 0.96 x 8.2 + 1.03 x1.85) = 432.75(T) Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : Nm= N1 + N2 + N3 = 46.728 + 10.64 + 432.75 = 490.118 (T) * Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát keå töø muõi coïc trôû leân = = 1.22 (T/m3) Trong ñoù : hm laø chieàu cao moùng khoái quy öôùc , töø maët saøn taàng haàm ñeán muõi coïc hm = Hm + Lc = 1.2 + 21.5 = 22.7 (m) * Noäi löïc tieâu chuaån gaây ra taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : Ntc = Ntc0 + Nm /n = 39.67 + 490.118 /1.1 = 485.23(T) Mtc = Mtc0 + Qtc0 x (Lc + Hm - 0.5) = 2.89 + 1.807 x (21.5 + 1.2 - 0.5) =43 (Tm) * Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Rtc = Trong ñoù: m1 = 1.2 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn m2 = 1.0 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa nhaø coù taùc duïng qua laïi vôùi neàn; coâng trình khoâng thuoäc loaïi tuyeät ñoái cöùng Ktc = 1 Heä soá tin caäy laáy theo soá lieäu thí nghieäm tröïc tieáp ñoái vôùi ñaát (Tra baûng 2.2 , trang 65 , saùch “Neàn vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa GS.TS. Nguyeãn Vaên Quaûng) jII : Goùc ma saùt trong lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc (jII = 28.140) (Tra baûng 2-1 trang 64 saùch “Neàn Vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa “GSTS. Nguyeãn Vaên Quaûng”) vaø noäi suy : => A = 0.98 ; B = 4.93 ; D = 7.40 gII : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa lôùp ñaát naèm tröïc tieáp döôùi ñeá moùng g’II : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa troïng löôïng theå tích . => gII = 1.03 (T/m3) ; g’II = gtb = 1.22 (T/m3) CII : Löïc dính ñôn vò lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc (CII = 0.49 T/m2) hm : Chieàu cao moùng khoái qui öôùc (hm = 22.7 m) Rtc = = 172.77(T/m2) Vaäy : 1.2 x Rtc = 1.2 x 172.77 = 207.234(T/m2) * ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : stctb = = = 27.41 (T/m2) < Rtc = 172.77 (T/m2) * ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng qui öôùc : stcmax, min = = Trong ñoù : Wm = Vaäy : stcmax = 27.41 + 3.11 = 30.52 (T/m2) < 1.2 x Rtc = 207.234 (T/m2) stcmin = 27.41 - 3.11 = 24.3 (T/m2) > 0 stctb = 27.41 (T/m2) < Rtc = 172.77 (T/m2) => Thoõa maõn ñieàu kieän. Vaäy neàn ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh, coù theå tính toaùn ñoä luùn döôùi moùng coïc theo neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính III.3.5. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng : Duøng phöông phaùp phaân taàng coäng luùn : Trong ñoù : Tính luùn cho moùng khoái qui öôùc Fm = Lm x Bm = 4.682 x 3.782 = 17.7 m2 Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc : σbt = = 1.22 x 22.7 = 27.694 (T/m2) Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc : P0 = sgl = stctb - σbt = 27.41 – 27.694 = -0.284 < 0 (T/m2) * Nhaän xeùt : Giaù trò P0 <0 thoaû maõn yeâu caàu bieán daïng. Do ñoù, khoâng caàn tính ñoä luùn cuûa neàn. Vaäy, ñoä luùn cuûa neàn thoaû maõn S = 0(m) = 0(cm) III.3.6. Tính toaùn theùp ñaøi moùng M3 : Moùng M3 coù kích thöôùc l x b = 1.5 x 0.9 m2 , chieàu cao ñaøi hñ = 1.2 (m) Sô ñoà tính toaùn nhö sau : - 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. - Sô ñoà tính cuûa ñaøi laø moät console ngaøm vaøo coät theo chu vi coät. Ngoaïi löïc laøm ñaøi bò uoán laø nhöõng phaûn löïc ñaàu coïc. § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét I – I : MI = r1 x P2 = 0.3 x 31.05 = 9.315 (Tm) Trong ñoù : r1 :laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ñeán meùp coät Pi : laø phaûn löïc ñaàu coïc thöù i lôùn nhaát Vôùi: P2 = Pmax = 31.05 (T) r1 = 0.45 – 0.15 = 0.3 (m) Tính toaùn dieän tích coát theùp cho maët caét I - I: h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05 (m) = 105 (cm) Trong ñoù : h1 laø ñoaïn coïc choân vaøo ñaøi h1 = 0.15 (m) FaI = = = 3.79( cm2) => Choïn 7f14 (Fa = 10.773cm2) + Chieàu daøi moät thanh theùp daøi 1.4m + Khoaûng caùch caàn boá trí caùc coát theùp daøi = 0.9 – 2 x 0.05 = 0.8m + Böôùc coát theùp daøi = = 0.13m » 130mm (Vôùi a = a’ = 5cm lôùp beâ toâng baûo veä) =>Nhö vaäy theùp boá trí : 7 f 14 a130 § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét II – II : - Moùng M3 chæ coù moät coïc. Do ñoù, moùng chæ chòu phaûn löïc cuûa ñaát neàn phaân boá ñeàu döôùi ñaùy coïc. Neân khoâng caàn tính theùp cho ñaøi moùng M3 maø chæ boá trí theo caáu taïo ñeå phoøng beâ toâng nöùt khi co ngoùt. =>Nhö vaäy theùp boá trí : 8f 12 a200 (Fa = 13.572 cm2) Maët baèng boá trí theùp ñaøi moùng M3 III.4. Tính toaùn moùng M4 : (Vò trí moùng B–1 ; C–1, coät truïc giöõa ) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng M2, noäi löïc tính toaùn ñöôïc xaùc ñònh töø keát quaû giaûi khung truïc 1. - Noäi löïc tính toaùn = Noäi löïc tieâu chuaån x 1.15 Teân moùng Noäi löïc Taûi Tính Toaùn Taûi Tieâu Chuaån Moùng M4 Truïc (B–1, C–1) Nmax (T) 118.615 103.14 Qmax (T) 4.06 3.53 Mmax (Tm) 7.602 6.61 III.4.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc : Khoaûng caùch giöõa caùc coïc trong ñaøi laø : a ≥ 3d = 3 x 0.3 = 0.9 m Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra : Ptt = = = 104.67(T/m2) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Fñ = = = 1.16m2 Trong ñoù : gtb = 2 T/m3 Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi Hñ = 1.2m chieàu saâu choân ñaøi Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 1.16 x 2 x 1.2 = 3.062(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt = Ntt0 + Nttñ = 118.615 + 3.062 = 121.667(T) III.4.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc : - Soá löôïng coïc sô boä: nc ³ k = 1.2 x = 1.72 coïc => Choïn soá löôïng coïc sô boä nc = 3 coïc Trong ñoù : k laø heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng Moment taùc ñoäng leân moùng coïc , giaù trò laáy töø 1-1.5 tuyø vaøo giaù trò Moment ( saùch Neàn Moùng cuûa Chaâu Ngoïc AÅn ) Trong phöông phaùp tính toaùn theo moùng khoái qui öôùc nhö trong caùc qui phaïm Vieät Nam , thì vieäc tính toaùn hieäu öùng nhoùm khoâng caàn thieát vì hieäu öùng naøy ñaõ ñöôïc xem xeùt trong hoaït ñoäng chung cuûa caùc coïc vaø ñaát trong moùng khoái qui öôùc . * Boá trí ñaøi coïc moùng M4 nhö hình veõ : - Töø vieäc boá trí coïc ta xaùc ñònh ñöôïc dieän tích ñeá ñaøi thöïc teá laø: m2 III.4.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc : - Chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1 = 0.15 (m) - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : hñ = 1.2 (m) - Choïn sô boä : h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05(m) * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc , thaùp choïc thuûng nhö hình veõ sau : Vaäy thaùp choïc thuûng bao phuû leân ñaàu coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi * Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nttñ = n x Fñ x hñ x g = 1.1 x 2.16 x 2 x 1.2 = 5.702(T) * Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñaùy ñaøi : Ntt = Ntt0 + Nttñ = 118.615 + 5.702 = 124.317(T) * Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi : Mtt = Mtt0 + Qtt0 x h* = 7.602 + 4.06 x 1.2 = 12.474 (Tm) (h* laø chieàu cao tính toaùn ñöôïc tính töø cao trình saøn taàng haàm ñeán ñaùy ñaøi ) * Taûi truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân: = Trong ñoù : xmax = 0.9 m nc = 3 Vaäy ta coù : Pmax = 41.44 + 6.93 = 48.37 (T) Pmax = 48.37 + 5.32 = 53.69 (T) < Qa = 84.78 (T) => Thoûa maõn ñieàu kieän taûi troïng truyeàn xuoáng coïc daõy bieân. Pmin = 41.44 – 6.93 = 34.51 (T) > 0 => Khoâng phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå. Ptb = 41.44 (T) * Toùm laïi : Ñieàu kieän chòu taûi cuûa moùng coïc ñöôïc kieåm tra thoaõ maõn , moùng laøm vieäc trong ñieàu kieän an toaøn . III.4.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái qui öôùc : * Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc : Goùc ma saùt trong trung bình: jtctb = = = = 16.980 αtb = = tg αtb = tg 4.2450 = 0.074 Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Lm = l + 2 x Lc x tgαtb = 2.1 + 2 x 21.5 x 0.074 = 5.282(m) Vôùi : l – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông l l = 1.8+ 2 x = 2.1 m Beà roäng cuûa khoái moùng quy öôùc: Bm = b + 2 x Lc x tgαtb = 0.6+ 2 x 21.5 x 0.074 = 3.782(m) b – khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa coïc theo phöông b b = 0.3 + 2 x = 0.6m Lc chieàu daøi cuûa coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (Lc = 21.5m) Þ Dieän tích khoái moùng quy öôùc: Fm = Bm x Lm = 3.782 x 5.282 = 19.98 (m2) * Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc: Troïng löôïng ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc tính töø ñaùy ñaøi trôû leân : N1 = n x Fm x gtb x hm = 1.1 x 19.98 x 2 x 1.2 = 52.75(T) Troïng löôïng coïc 0,3 x 0,3m daøi 21.5(m) N2 = n x nc x Fc x Lc x gbt =1.1 x 3 x 0.3 x 0.3 x 21.5 x 2.5 = 15.96 (T) Troïng löôïng ñaát ñaùy ñaøi trôû xuoáng ñeán muõi coïc N3 = n x Fm xgi x hi = 1.1 x 19.98 x(1.1 x 4.15 + 1.08 x 7.3 + 0.96 x 8.2 + 1.03 x1.85) = 488.49(T) Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : Nm= N1 + N2 + N3 = 52.75 + 15.96 + 488.49 = 557.2 (T) * Troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát keå töø muõi coïc trôû leân = = 1.228 (T/m3) Trong ñoù : hm laø chieàu cao moùng khoái quy öôùc , töø maët saøn taàng haàm ñeán muõi coïc hm = Hm + Lc = 1.2 + 21.5 = 22.7 (m) * Noäi löïc tieâu chuaån gaây ra taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : Ntc = Ntc0 + Nm /n = 103.14 + 557.2 /1.1 = 609.7(T) Mtc = Mtc0 + Qtc0 x (Lc + Hm - 0.5) = 6.61 + 3.53 x (21.5 + 1.2 - 0.5) =84.98 (Tm) * Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc : Rtc = Trong ñoù: m1 = 1.2 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn m2 = 1.0 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa nhaø coù taùc duïng qua laïi vôùi neàn; coâng trình khoâng thuoäc loaïi tuyeät ñoái cöùng Ktc = 1 Heä soá tin caäy laáy theo soá lieäu thí nghieäm tröïc tieáp ñoái vôùi ñaát (Tra baûng 2.2 , trang 65 , saùch “Neàn vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa GS.TS. Nguyeãn Vaên Quaûng) jII : Goùc ma saùt trong lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc (jII = 28.140) (Tra baûng 2-1 trang 64 saùch “Neàn Vaø Moùng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp” cuûa “GSTS. Nguyeãn Vaên Quaûng”) vaø noäi suy : => A = 0.98 ; B = 4.93 ; D = 7.40 gII : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa lôùp ñaát naèm tröïc tieáp döôùi ñeá moùng g’II : Trò tính toaùn thöù hai trung bình cuûa troïng löôïng theå tích . => gII = 1.03 (T/m3) ; g’II = gtb = 1.228 (T/m3) CII : Löïc dính ñôn vò lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc (CII = 0.49 T/m2) hm : Chieàu cao moùng khoái qui öôùc (hm = 22.7 m) Rtc = = 173.85(T/m2) Vaäy : 1.2 x Rtc = 1.2 x 173.85 = 208.62(T/m2) * ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : stctb = = = 30.52 (T/m2) < Rtc = 173.85 (T/m2) * ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng qui öôùc : stcmax, min = = Trong ñoù : Wm = Vaäy : stcmax = 30.52 + 4.83 = 35.35 (T/m2) < 1.2 x Rtc = 208.62 (T/m2) stcmin = 30.52 - 4.83 = 25.69 (T/m2) > 0 stctb = 30.52 (T/m2) < Rtc = 173.85 (T/m2) => Thoõa maõn ñieàu kieän. Vaäy neàn ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh, coù theå tính toaùn ñoä luùn döôùi moùng coïc theo neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính III.4.5. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng : Duøng phöông phaùp phaân taàng coäng luùn : Trong ñoù : Tính luùn cho moùng khoái qui öôùc Fm = Lm x Bm = 5.282 x 3.782 = 19.98 m2 Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc : σbt = = 1.228 x 22.7 = 27.88 (T/m2) Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc : P0 = sgl = stctb - σbt = 30.52 – 27.88 = 2.64 (T/m2) Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá : szgl = k0 x P0 : AÙp löïc gaây luùn taïi ñoä saâu z Trò soá k0 tra baûng tra trong baûng 3-7 saùch “HDÑA NEÀN VAØ MOÙNG” öùng vôùi vaø tyû soá = = 1.4 Chia neàn ñaát döôùi moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy : hi = = = 0.7564 (m) Ñieåm Ñoä saâu Z(m) k0 szigl (T/m2) sz bt (T/m2) s tb z (T/m2) 0 0 0 1.0 2.64 27.88 * Nhaän xeùt : Taïi ñoä saâu z = 0 m döôùi ñaùy moùng coù: sglZ=2 = 2.64 (T/m2) < 0,2 x szbt = 0,2 x 27.88 = 5.576 (T/m2) Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 5 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lí ñòa chaát : E0 = 2670 (T/m2) : heä soá phuï thuoäc vaøo heä soá nôû hoâng µ laáy = 0.8 theo quy phaïm * Ñoä luùn cuûa neàn: S = = x 2.64 x 0 = 0(m) = 0(cm)( Thoûa maõn yeâu caàu bieán daïng ) III.4.6. Tính toaùn theùp ñaøi moùng M4 : Moùng M4 coù kích thöôùc l x b = 2.4 x 0.9m2 , chieàu cao ñaøi hñ = 1.2 (m) Sô ñoà tính toaùn nhö sau : - 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. - Sô ñoà tính cuûa ñaøi laø moät console ngaøm vaøo coät theo chu vi coät. Ngoaïi löïc laøm ñaøi bò uoán laø nhöõng phaûn löïc ñaàu coïc. § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét I – I : MI = r1 x P3 = 0.7 x 48.37 = 33.86 (Tm) Trong ñoù : r1 :laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ñeán meùp coät Pi : laø phaûn löïc ñaàu coïc thöù i lôùn nhaát Vôùi: P2 = Pmax = 48.37 (T) r1 = 0.9 – 0.2 = 0.7 (m) Tính toaùn dieän tích coát theùp cho maët caét I - I: h0 = hñ – h1 = 1.2 - 0.15 = 1.05 (m) = 105 (cm) Trong ñoù : h1 laø ñoaïn coïc choân vaøo ñaøi h1 = 0.15 (m) FaI = = = 13.78 ( cm2) => Choïn 9f14 (Fa = 13.851cm2) + Chieàu daøi moät thanh theùp daøi 2.3 m + Khoaûng caùch caàn boá trí caùc coát theùp daøi = 0.9 – 2 x 0.05 = 0.8m + Böôùc coát theùp daøi = = 0.100m » 100mm (Vôùi a = a’ = 5cm lôùp beâ toâng baûo veä) =>Nhö vaäy theùp boá trí : 9 f 14 a100 § Tính coát theùp ñaøi moùng, moment töông öùng vôùi maët caét II – II : - Moùng M4 chæ coù moät coïc. Do ñoù, moùng chæ chòu phaûn löïc cuûa ñaát neàn phaân boá ñeàu döôùi ñaùy coïc. Neân khoâng caàn tính theùp cho ñaøi moùng M4 maø chæ boá trí theo caáu taïo ñeå phoøng beâ toâng nöùt khi co ngoùt. =>Nhö vaäy theùp boá trí : 12f 12 a200 (Fa = 13.572 cm2) Maët baèng boá trí theùp ñaøi moùng M4