Thiết kế móng khung trục 2

CHÖÔNG II : THIEÁT KEÁ MOÙNG KHUNG TRUÏC 2 PHÖÔNG AÙN 1 : MOÙNG COÏC EÙP I – SÔ BOÄ CHOÏN CHIEÀU DAØY VAØ KÍCH THÖÔÙC VAØ VAÄT LIEÄU. 1.Choïn vaät lieäu cho coïc vaø ñaøi coïc. - Choïn Beâ toâng Mac 400 coù cöôøng ñoä : Rn = 170 (kg/cm2) , Rk = 12 (kg/cm2) - Söû duïng Theùp A-III coù cöôøng ñoä : Ra = R’a = 3600 (kg/cm2). 2.choïn chieàu daøy vaø kích thöôùc coïc. - Choïn coïc 30x30 cm ,chieàu daøy coïc 11.8 m , söû duïng theùp 4F20 - Chieàu saâu choân moùng so vôùi maët ñaát thieân nhieân: hm =2.7+2=4.7m - Trong ñoù chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø . Chieàu cao töø saøn taàng haàm ñeán coå moùng laø 0.7 m. II – XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC. 1.Khaû naêng chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu: Pvl = j ( Rn.FP + Ra.Fa ) Trong ñoù : j : heä soá uoán doïc Rn : cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng (T/m2) . FP : dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc (m2) . Ra : cöôøng ñoä chòu keùo cuûa theùp doïc trong coïc (T/m2) . Fa : dieän tích coát theùp doïc trong coïc (m2) . Xaùc ñònh j : Vì coïc ngaøm vaøo ñaøi vaø muõi coïc caém vaøo lôùp caùt neân ta coù theå xem sô ñoà tính coïc laø 2 ñaàu ngaøm ® n = 0.5 . Chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc : lo = n.lñaát yeáu = 0.5´ 8.3 = 4.15 (m). Heä soá ñoä maûnh : l = l0/b=13.8 ; tra baûng ® j = 0.93 Vaäy : QaVL = 0.93 (170 ´ 30x30 + 3600 ´ 12,56 )= 184( T ) . 2.Khaû naêng chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn: - Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän cuûa ñaát neàn, theo TCXD 205-1998. Qa = Trong ñoù: ktc laø heä soá ñoä tin caäy ñöôïc laáy nhö sau: ktc =1.4 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) qp: cöôøng ñoä tính toaùn chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc. - fsi: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp thöù i theo maët xung quanh coïc. - m: laø heä soá laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát laáy m =1. - mR, mfi : caùc heä soá laøm vieäc cuûa ñaát laàn löôït ôû muõi coïc vaø maët beân cuûa coïc coù keå ñeán aûnh höôûng cuûa phöông phaùp haï coïc ñeán söùc choáng tính toaùn cuûa ñaát. - li: chieàu daøi cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi coïc. - Ap , u: tieát dieän vaø chu vi coïc. - Ta coù: mR = 1 mfi = 0.9(laáy chung cho caùc lôùp ñaát) u = 0.3x4 =1.2m. Ap = 0.3x0.3 = 0.09m2 - Vôùi ñoä saâu coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 2 laø lôùp caùt thoâ ñeán mòn traïng thaùi chaët vöøa. H = 25.1m - Tra baûng theo TCXD 205-1998 coù qp = 350 T/m2 - Ñeå tính fs ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li ≥2m.kết quả tính toán dược lập thành bảng sau: Lớp ñaát Ñoä saâu fsi(T/m2) li(m) u.mfi.fsi.li(T) 2 z1 4 1.6 2 3.456 z2 6 1.8 2 3.888 z3 8 1.9 2 4.104 z4 10 1.9 2 4.104 z5 11.15 1.9 0.5 1.026 3 z6 12.3 3.1 2 6.696 z7 14.3 3.2 2 6.912 z8 16.3 3.26 2 7.042 z9 18.25 3.36 1.9 6.895 4 z10 20.2 3.9 2 8.424 z11 22.15 4 1.9 8.208 5 z12 24.1 8.47 2 18.295 u.åmfi.fsi.li 79.050 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x(1x520x0.09+79.050)=125.85 (T) Vaäy: Qa = = = 90 T III – THEÁT KEÁ MOÙNG KHUNG TRUÏC 2. Baûng keát quaû noäi löïc taïi chaân coât khung truïc 2 nhö sau: Teân Coät 2A 2B 2C 2D 2E 2F 2G 2H Phaàn Töû 9 43 44 59 60 47 48 27 Nmax( T ) 387.15 714.43 678.92 496.04 498.45 684.35 723.21 382.15 Mxtu(T.M) -5.908 -4.603 1.65 1.372 -4.783 -1.788 -0.364 5.32 Mytu(T.M) -0.151 -0.577 0.49 6.076 6.325 7.467 -0.632 -0.103 Fxtu( T ) -0.13 -0.52 -1.725 1.16 1.22 1.96 -0.56 -0.09 Fytu( T ) 4.26 0.86 6.338 -2.24 3.19 0.55 0.23 -3.8 Ta tính toaùn vôùi caùc moùng nhö sau: Tính toaùn moùng M1 ñaïi dieän cho coät 2A,2H Tính toaùn moùng M2 ñaïi dieän cho coät 2B,2C,2G,2F Tính toaùn moùng M3 ñaïi dieän cho coät 2D,2E - Vì luùc giaûi khung ñeå thieân veà an toaøn em khoâng coù nhaäp vaøo ETABS saøn taàng haàm vì vaäy noäi löïc ñeå tính moùng phaûi coäng theâm taûi taàng vaø daàm saøn taàng vaøo: - Choïn kích thöôùc sô boä saøn taàng daøy 200 mm daàm taàng coù bxh=30x60 cm ,hoaït taûi taùc duïng leân saøn taàng haàm ptt=ptcx1.2=500x1.2=600 kG/m2 -Taûi taàng haàm taùc duïng leân moùng M1: -Troïng löôïng baûn thaân saøn: - Troïng löôïng baûn thaân daàm: - Taûi troïng do hoaït taûi taùc duïng: Toång taûi troïng do saøn taàng haàm taùc duïng leân moùng M1: - Taûi taàng haàm taùc duïng leân moùng M2: -Troïng löôïng baûn thaân saøn: - Troïng löôïng baûn thaân daàm: - Taûi troïng do hoaït taûi taùc duïng: Toång taûi troïng do saøn taàng haàm taùc duïng leân moùng M2: - Taûi taàng haàm taùc duïng leân moùng M2: -Troïng löôïng baûn thaân saøn: - Troïng löôïng baûn thaân daàm: - Taûi troïng do hoaït taûi taùc duïng: Toång taûi troïng do saøn taàng haàm taùc duïng leân moùng M3: - Trong ñoù: - : dieän tích truyeàn taûi. - : beà daøy saøn taàng haàm. - : chieàu roäng vaø chieàu cao daàm taàng haàm. - : chieàu daøi daàm taàng haàm. - Noäi löïc tính toaùn sau khi coäng theâm taûi taàng haàm vaøo () ñöôïc laäp thaønh baûng sau: Moùng Nmax( T ) Nttth(T) Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) M1 387.15 27.51 414.66 5.9 0.103 M2 723.21 52.72 775.93 0.364 0.632 M3 498.45 41.61 540.06 4.783 6.325 - Kieåm tra chieàu saâu choân moùng: - choïn chieàu saâu choân moùng laø hm=2 m so vôùi cao ñoä saøn taàng haàm. - Kieåm tra ñieàu kieän moùng laøm vieäc laø moùng coïc ñaøi thaáp(choïn moùng coù taûi troïng ngang lôùn nhaát ñeå kieåm tra ôû ñaây kieåm tra vôùi moùng M2): Choïn sô boä beà roäng ñaøi B=1.5 m Þ hm = 2m ³ 0,7hmin Vaäy thoûa ñieàu kieän tính toaùn theo moùng coïc ñaøi thaáp. A - THIEÁT KEÁ MOÙNG M1 1. Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä cuûa ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.3 = 0.9m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leânñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 111.11 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi coù xeùt ñeán tính nay noåi: gtb = 1.2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñM1 = = =3.82m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FM1=3.82m2 choïn (axb=1.5x2.6) =3.9m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QM1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x3.9x1.2x2 = 10.3T 2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc: - Soá löôïng coïc sô boä : * nM1 = = =4.7(coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nM1= 5 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc laø 3.d = 0.9 m. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.9mx1.9m = 3.61 m2 Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x3.61x1.2x2 = 9.53T 3.Xaùc ñònh chieàu cao cuûa ñaøi coïc: - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1-0.1 = 0.9m - Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc. Ta veõ thaùp choïc thuûng thaáy thaùp bao phuû caùc coïc neân ñaøi coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng nhö hình veõ sau : MAËT BAÈNG MOÙNG M1 4.Kieåm tra taûi taùc duïng leân ñaàu coïc: Taûi do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù : Ntt :( bao goàm taûi troïng tính toaùn truyeàn xuoáng moùng vaø troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát naèm treân ñaøi) Nc : soá löôïng coïc trong ñaøi. -,:moment xoay quoanh truïc x vaø truïc Y.(Xem löïc ngang caân baèng vôùi aùp löïc bò ñoäng cuûa ñaát neân Moment khoâng ñoåi) Noäi löïc moùng M1 do coät truyeàn xuoáng: Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) 414.66 5.9 0.15 345.6 4.9 0.13 Toång taûi troïng N taùc duïng xuoáng moùng: Toïa ñoä xmax vaø ymax : ymax=0.65m xmax=0.65m Toång xi2 vaø yi2 : ==4x0.652=6.76m2 Vaäy taûi troïng do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc : Pmax =85.42 T Pmin =84.26 T Ta thaáy : Pmax = 85.42 (T) < Qñn = 90 T Pmin = 84.26 (T) > 0 : coïc chæ chòu neùn , khoâng caàn kieåm tra nhoå . 5.Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc. a.Tính Toaùn moùng khoái qui öôùc: - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù. + Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = Trong ñoù: hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua ji : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i Lôùp 2: j = 100 ; h1 = 8.3m Lôùp 3: j = 130 ; h2 = 7.9m Lôùp 4: j = 120 ; h2 = 3.9m Lôùp 5: j = 260 ; h2 = 2.0m jtb = = 130 = ; tg= tg3.250 = 0.056 + Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = L’ + 2.Lc.tg +0.3 Lm = 1.3 + 2x22.1x0.056 + 0.3 = 4.08m +Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 1.3 + 2x22.1x0.056 + 0.3= 4.08m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 4.08x4.08 =16.65m2 + Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. =16.65 x 2 x 1.2 =39.96 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc. ( x h2 + x h3 + x h4 + x h5).Fm = = (0.913 x 8.3 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x2) x16.65 = 350 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø:5x0.3x0.3x1.5x22.1= 15 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: =39.96 + 350 + 15 = 405T b.Taûi troïng taïi muõi coïc: Ñoä leäch taâm : ; Ñoä leäch taâm quaù nhoû khoâng caàn tính c.AÙp löïc tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) + A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. + gtb : troïng löôïng rieâng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát trong moùng khoái quy öôùc. + g : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, laáy vôùi = 0.996 T/m3. + g’ : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ = = 0.946 T/m3 + Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.3; m2 = 1.3 (ñaát caùt khoâ vaø ít aåm, caùt mòn, L/H = 1.82) (m1; m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). Hm = 24.1 m C = 0.055kg/cm2 =0.55T/m2 + Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 26o Þ A =0.84 ; B = 4.37 ; D =6.9 Vaäy ( 0.84x3.73x0.996 +x4.37x24.1x0.946 +3x6.9x0.55) Rmtc =192.89 T/m2 Þ Ta coù < Rtcm =192.89 T/m2 , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. 6. Tính luùn: -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc). -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 4.08 m; Bm = 4.08m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.913x11.3+7.9x0.97+3.9x0.97+2x0.966=23.69 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = = 45 -23.69 = 21.31 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 4.08/4.08=1 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 0.8 m, ta laäp baûng tính nhö sau: STT Ñoä saâuZ(m) 2z/B k0 sgl((T/m2) sbt(T/m2) 0.2*sbt 0 0 0 1 21.31 23.69 4.74 1 0.8 0.39 0.961 20.48 24.49 4.90 2 1.6 0.78 0.793 16.90 25.28 5.06 3 2.4 1.18 0.616 13.13 26.08 5.22 4 3.2 1.57 0.416 8.86 26.88 5.38 5 4 1.96 0.347 7.39 27.67 5.53 6 4.8 2.35 0.267 5.69 28.47 5.69 7 5.6 2.75 0.208 4.43 29.27 5.85 8 6.4 3.14 0.166 3.54 30.06 6.01 Þ Töø keát quaû ôû baûng treân ta thaáy ôû ñieåm soá 7, z=5.6 m döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc ,giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm soá 7. -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 2500T/m2 ; = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = Þ Nhö vaäy S = 2.7cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) Sơ đồ phân bố ứng suất bản thân và gây lún móng M1. 7.Tính theùp cho moùng M1. a.Sô ñoà tính : Xem ñaøi coïc nhö moät daàm coâng xoân bò ngaøm vaø tieát dieän ñi qua meùp coät vaø bò uoán bôûi caùc phaûn löïc ñaàu coïc : Moment taïi ngaøm xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù : n laø soá löôïng coïc trong phaïm vi coângxoân PI phaûn löïc ñaàu coïc thöù i, rI :khoaûng caùch töø maët ngaøm ñeán truïc Dieän tích coát theùp tính theo coâng thöùc : Trong ñoù : M : laø moment taïi tieát dieän ñang xeùt . ho : laø chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi taïi tieát dieän ñoù . Ra : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa theùp . b.Tính toaùn coát theùp : Chieàu cao ñaøi Hñ =1 m ; h0 = 1-0.1 =0.9m - Moment theo phöông I-I = Moment theo phöông II-II: MI-I= MII-II= (P3+P2+)x r Trong ñoù : Ñeå thieân veà an toaøn ta laáy P3=P2=Pmax=85.42T r=0.4m - Dieän tích coát theùp: - chọn 1216a150 B.THIEÁT KEÁ MOÙNG M2. 1.Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä cuûa ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.3 = 0.9m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leânñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 111.11 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi coù xeùt ñeán tính nay noåi: gtb = 1.2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñM2 = = =7.15m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FM2=7.15m2 choïn (axb=2.2x3.3) =7.26m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QM2 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x7.26x1.2x2 = 19.17 T - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QM2 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x7.26x1.2x2 = 19.17 T 2.Xaùc ñònh soá löôïng coïc: - Soá löôïng coïc sô boä : * nM2 = = =8.83 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nM2= 9 (coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 2.4mx2.4m = 5.76 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x5.76x1.2x2 = 15.21 T 3. Xaùc ñònh chieàu cao cuûa ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1-0.1 = 0.9m - Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc. Ta veõ thaùp choïc thuûng thaáy thaùp bao phuû caùc coïc neân ñaøi coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng nhö hình veõ sau : MAËT BAÈNG MOÙNG M2 4.Kieåm tra taûi taùc duïng leân ñaàu coïc: Taûi do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù : Ntt :( bao goàm taûi troïng tính toaùn truyeàn xuoáng moùng vaø troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát naèm treân ñaøi) Nc : soá löôïng coïc trong ñaøi. -,:moment xoay quoanh truïc x vaø truïc Y.(Xem löïc ngang caân baèng vôùi aùp löïc bò ñoäng cuûa ñaát neân Moment khoâng ñoåi) Noäi löïc moùng M2 do coät truyeàn xuoáng : Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) 775.93 0.364 0.632 646.6 0.30 0.53 Toång taûi troïng N taùc duïng xuoáng moùng: Toïa ñoä xmax vaø ymax : ymax=0.9m xmax=0.9m Toång xi2 vaø yi2 : Vaäy taûi troïng do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc : pmax =88.09 T pmin =87.72 T Ta thaáy : Pmax = 88.09 (T) < Qñn = 90 (T) Pmin = 87.72 (T) > 0 : coïc chæ chòu neùn , khoâng caàn kieåm tra nhoå . 5.Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc. a.Tính Toaùn moùng khoái qui öôùc: - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù. + Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = Trong ñoù: hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua ji : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i Lôùp 2: j = 100 ; h1 = 8.3m Lôùp 3: j = 130 ; h2 = 7.9m Lôùp 4: j = 120 ; h2 = 3.9m Lôùp 5: j = 260 ; h2 = 2.0m jtb = = 130 = ; tg= tg3.250 = 0.056 + Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = L’ + 2.Lc.tg Lm = 2.4 + 2x22.1x0.056 + 0.3 = 5.18 m + Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 2.4 + 2x22.1x0.056 + 0.3= 5.18 m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 5.18x5.18 = 26.83 m2 + Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 26.83 x 2 x 1.2 = 64.39 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc. ( x h1 + x h2 + x h3 + x h4).Fm = = (0.913 x 8.3 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x2) x 26.83 = 562.24T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 9x0.3x0.3x1.5x22.1= 27T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: =64.39 + 562.24 + 27 = 654T b.Taûi troïng taïi muõi coïc: Ñoä leäch taâm : ; Ñoä leäch taâm quaù nhoû khoâng caàn tính c.AÙp löïc tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) + A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. + gtb : troïng löôïng rieâng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát trong moùng khoái quy öôùc. + g : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, laáy vôùi = 0.996 T/m3. + g’ : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ = = 0.946 T/m3 + Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.3; m2 = 1.3 (ñaát caùt khoâ vaø ít aåm, caùt mòn, L/H = 1.82) (m1; m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). Hm = 24.1 m C = 0.055kg/cm2 =0.55T/m2 + Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 26o Þ A =0.84 ; B = 4.37 ; D =6.9 Vaäy ( 0.84x3.73x0.996 +x4.37x24.1x0.946 +3x6.9x0.55) Rmtc =163.2 T/m2 Þ Ta coù < Rtcm =163.2 T/m2 , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. 6.Tính luùn: -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc). -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 5.18 m; Bm = 5.18m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.913x11.3+7.9x0.97+3.9x0.97+2x0.966=23.69 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = = 49 -23.69 = 25.31 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 5.18/5.18=1 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = m -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 1 m, ta laäp baûng tính nhö sau: STT Ñoä saâuZ(m) 2z/B k0 sgl((T/m2) sbt(T/m2) 0.2*sbt 0 0 0 1 25.31 23.69 4.74 1 1 0.39 0.961 24.32 24.69 4.94 2 2 0.77 0.79 19.99 25.68 5.14 3 3 1.16 0.625 15.82 26.68 5.34 4 4 1.54 0.472 11.95 27.67 5.53 5 5 1.93 0.356 9.01 28.67 5.73 6 6 2.32 0.273 6.91 29.67 5.93 7 7 2.70 0.215 5.44 30.66 6.13 8 8 3.09 0.172 4.35 31.66 6.33 Þ Töø keát quaû ôû baûng treân ta thaáy ôû ñieåm soá 7, z=7 m döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc ,giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm soá 7. -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 2500 T/m2 ; = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = Þ Nhö vaäy S = 3.3 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) Sơ đồ phân bố ứng suất bản thân và gây lún móng M2. 7.Moùng M2: a.Sô ñoà tính : Giống như sơ đồ tính Móng M1 như trên , với kích thước móng và cọc bố trí như sau: b.Tính toaùn coát theùp : Chieàu cao ñaøi Hñ =1 m ; h0 = 1-0.1 =0.9m - Moment theo phöông I-I = Moment theo phöông II-II: Trong ñoù : Ñeå thieân veà an toaøn ta laáy r1=0.55m - Dieän tích coát theùp: - chọn 1620a150 C.THIEÁT KEÁ MOÙNG M3. 1.Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä cuûa ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.3 = 0.9m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leânñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 111.11 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi coù xeùt ñeán tính nay noåi: gtb = 1.2T/m3 FñM3 = = =4.98m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FM3=4.98m2 choïn (axb=2.2x2.3) =5.06m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QM3 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x5.06x1.2x2 = 13.36T 2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc: - Soá löôïng coïc sô boä : * nM3 = = =6.14 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nM3= 7 (coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 2.4mx2.4m = 5.76 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x5.76x1.2x2 = 15.21 T 3.Xaùc ñònh chieàu cao cuûa ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1-0.1 = 0.9m - Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc. Ta veõ thaùp choïc thuûng thaáy thaùp bao phuû caùc coïc neân ñaøi coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng nhö hình veõ sau : MAËT BAÈNG MOÙNG M3 4.Kieåm tra taûi taùc duïng leân ñaàu coïc: Taûi do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Trong ñoù : Ntt :( bao goàm taûi troïng tính toaùn truyeàn xuoáng moùng vaø troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát naèm treân ñaøi) Nc : soá löôïng coïc trong ñaøi. -,:moment xoay quoanh truïc x vaø truïc Y.(Xem löïc ngang caân baèng vôùi aùp löïc bò ñoäng cuûa ñaát neân Moment khoâng ñoåi) Noäi löïc moùng M3 do coät truyeàn xuoáng: Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) 540.06 4.783 6.325 450.1 3.99 5.27 Toång taûi troïng N taùc duïng xuoáng moùng: T Toïa ñoä xmax vaø ymax : ymax=0.9m xmax=0.45m Toång xi2 vaø yi2 : Vaäy taûi troïng do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc : Pmax =81.97 T Pmin =76.67 T Ta thaáy : Pmax = 81.97 (T) < Qñn = 90 T Pmin = 76.67 (T) > 0 : coïc chæ chòu neùn , khoâng caàn kieåm tra nhoå . 5.Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc. a.Tính Toaùn moùng khoái qui öôùc: - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù. + Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = Trong ñoù: hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua ji : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i Lôùp 2: j = 100 ; h1 = 8.3m Lôùp 3: j = 130 ; h2 = 7.9m Lôùp 4: j = 120 ; h2 = 3.9m Lôùp 5: j = 260 ; h2 = 2.0m jtb = = 130 = ; tg= tg3.250 = 0.056 + Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = L’ + 2.Lc.tg Lm = 2.4 + 2x22.1x0.056 + 0.3 = 5.18 m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 2.4 + 2x22.1x0.056 + 0.3= 5.18 m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 5.18 x 5.18 = 26.83 m2 + Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 26.83 x 2 x 1.2 = 64 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc. ( x h1 + x h2 + x h3 + x h4).Fm = = (0.913 x 8.3 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x2) x 26.83= 564T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 7x0.3x0.3x1.5x22.1= 21 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: =64 + 564 + 21 =649 T b.Taûi troïng taïi muõi coïc: Ñoä leäch taâm : ; Ñoä leäch taâm quaù nhoû khoâng caàn tính c.AÙp löïc tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) + A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. + gtb : troïng löôïng rieâng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát trong moùng khoái quy öôùc. + g : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, laáy vôùi = 0.996 T/m3. + g’ : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ = = 0.946 T/m3 + Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.3; m2 = 1.3 (ñaát caùt khoâ vaø ít aåm, caùt mòn, L/H = 1.82) (m1; m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). Hm = 24.1 m C = 0.055kg/cm2 =0.55T/m2 + Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 26o Þ A =0.84 ; B = 4.37 ; D =6.9 Vaäy ( 0.84x3.73x0.996 +x4.37x24.1x0.946 +3x6.9x0.55) Rmtc =163.2 T/m2 Þ Ta coù < Rtcm =163.2 T/m2 , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. 6.Tính luùn: -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc). -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 5.18 m; Bm = 5.18m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.913x11.3+7.9x0.97+3.9x0.97+2x0.966=23.69 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = = 44.32 -23.69 = 20.63 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 5.18/5.18=1 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = m -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 1 m, ta laäp baûng tính nhö sau: STT Ñoä saâuZ(m) 2z/B k0 sgl((T/m2) sbt(T/m2) 0.2*sbt 0 0 0 1 20.63 23.69 4.74 1 1 0.39 0.961 19.83 24.69 4.94 2 2 0.77 0.79 16.30 25.68 5.14 3 3 1.16 0.625 12.89 26.68 5.34 4 4 1.54 0.472 9.74 27.67 5.53 5 5 1.93 0.356 7.34 28.67 5.73 6 6 2.32 0.273 5.63 29.67 5.93 7 7 2.70 0.215 4.44 30.66 6.13 8 8 3.09 0.172 3.55 31.66 6.33 Þ Töø keát quaû ôû baûng treân ta thaáy ôû ñieåm soá 6, z=6 m döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc ,giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm soá 6. -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 2500 T/m2 ; = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = Þ Nhö vaäy S = 2.5cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) Sơ đồ phân bố ứng suất bản thân và gây lún móng M3. 7.Tính toaùn coát theùp cho moùng M3: a.Sô ñoà tính : Giống như sơ đồ tính Móng M1,M2 như trên , với kích thước móng và cọc bố trí như sau: b.Tính toaùn coát theùp : Chieàu cao ñaøi Hñ =1 m ; h0 = 1-0.1 =0.9m - Moment theo phöông I-I Trong ñoù : Ñeå thieân veà an toaøn ta laáy r=0.6m - Dieän tích coát theùp: - chọn 1616a150 - Moment theo phöông II-II Trong ñoù : Ñeå thieân veà an toaøn ta laáy - Dieän tích coát theùp: - chọn 1216a200 IV- KIEÅM TRA COÏC TRONG QUAÙ TRÌNH VAÄN CHUYEÅN VAØ CAÅU LAÉP. 1.Kieåm tra coïc khi vaän chuyeån. Xem cọc như một dầm đơn giản chịu tải phân bố điều : Moment aâm lôùn nhaát : Moment döông lôùn nhaát : 2.Kieåm tra coïc khi caåu laép. CHI TIEÁT KEÁT CAÁU MOÙNG VAØ MAËT BAÈNG MOÙNG ÑÖÔÏC TRÌNH BAØY TRONG BAÛN VEÕ KC-8/10 , KC-10/10