Thiết kế tính toán móng cọc khoan nhồi

PHÖÔNG AÙN 2 : MOÙNG COÏC KHOAN NHỒI I – SÔ BOÄ CHOÏN CHIEÀU DAØY VAØ KÍCH THÖÔÙC VAØ VAÄT LIEÄU. 1.Choïn vaät lieäu cho coïc vaø ñaøi coïc. Đối với cọc khoan nhối : - Choïn Beâ toâng Mac 400 coù cöôøng ñoä : - Söû duïng Theùp A-III coù cöôøng ñoä : 2.choïn chieàu daøy vaø kích thöôùc coïc. - Choïn coïc khoan nhoài coù ñöôøng kính 0.8m ,chieàu daøy coïc 33m , söû duïng theùp 12F20a200 - 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 lấy j=0.9 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) . Vaäy : PVL = 0.9(80 ´ 5030 + 2666 ´ 38 )=453337kG=453T. 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 = 0.6(haï coïc baèng caùch ñoå beâ toâng coù bentonite) u = 3.14x0.8 =2.513m. Ap = 3.14x0.32 = 0.283m2 *Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát qp (T/m2) = 0.966T/m3 g’ = 0.966T/m3 (Troïng löôïng theå tích ñaát phía treân muõi coïc) g = 0.992 T/m3 (Troïng löôïng theå tích ñaát phía döôùi muõi coïc) - Vôùi j1 = 27 . Tra baûng theo TCXD 205-1998 ta coù: a = 0.54 b = 0.29 A0k = 17.3 B0k = 32.8 *Tính toaùn ma saùt ôû maët beân coïc: Ñeå tính fsi ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li ≤2m , maët ñaát tính toaùn caùch ñaùy moùng 3m: Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau : Lớp đñaát Ñoä saâu fsi(T/m2) li(m) u.mfi.fsi.li(T) 2 z1 4 1.6 2 4.825 z2 6 1.8 2 5.428 z3 8 1.9 2 5.730 z4 10 1.9 2 5.730 z5 11.15 1.9 0.5 1.432 3 z6 12.3 3.1 2 9.348 z7 14.3 3.2 2 9.650 z8 16.3 3.26 2 9.831 z9 18.25 3.36 1.9 9.626 4 z10 20.2 3.9 2 11.761 z11 22.15 4 1.9 11.459 5 z12 24.1 8.47 2 25.542 z13 26.1 8.75 2 26.387 z14 28.1 9.034 2 27.243 z15 30.1 9.31 2 28.075 z16 32.1 9.594 2 28.932 z17 33.325 9.766 0.5 7.363 6 z18 34.6 9.944 2 29.987 z19 36.3 10.37 1.4 21.890 u.åmfi.fsi.li 280.238 Qtc=m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x(129.51x0.503+280.238)=345.38T Qa = III – THEÁT KEÁ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI KHUNG TRUÏC 2. 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 cho coät 2D,2E 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 - 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 ( Söû duïng laïi keát quaû ñaõ tính toaùn ôû phöông aùn I : Moùng Coïc eùp muïc III.phaàn tính toaùn taûi 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 5.32 0.103 M2 723.21 52.72 775.93 0.364 0.632 M3 498.45 41.61 540.06 4.783 6.325 496.04 41.61 537.65 1.372 6.076 - 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 = 3x0.8 = 2.4m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leân ñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 43 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi coù xeùt ñeán tính ñaåy noåi: gtb = 1.2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñM1 = = =10.27m2 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñM1 = = =10.27m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FM1=10.27m2 choïn (axb=3x3.6) =10.8m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QM1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x10.8x1.2x2 = 28.51T 2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc: - Soá löôïng coïc sô boä : * nM1 = = =1.89(coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nM1= 2 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc laø 3.d = 2.4 m. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.6mx4m = 6.4 m2 Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x6.4x1.2x2 = 16.89T 3.Choïn chieàu cao ñaøi: - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.7m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.7-0.15 = 1.55m - 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: Kieåm tra theo ñieàu kieän 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) troïng löôïng baûn thaân cuûa 1 coïc. Noäi löïc do coät truyeàn xuoáng moùng M1: Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntc(T) Mxtc(T.m) Mytc(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 : xmax=0 ymax=1.2m Toång yi2 : =2x1.22=2.88m2 Vaäy taûi troïng do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc : Ta thaáy : Pmax+28.22 =246.45 < Qñn = 247 T Pmin+28.22 =241.53T > 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 = 10.5m Lôùp 6: j = 270 ; h2 = 3.4m jtb = = 17.570 = ; tg= tg4.390 = 0.077 + Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = L’ + 2.Lc.tg +0.3 Lm = 2.4 + 2x34x0.077 + 0.8 = 8.436m +Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 0.8 + 2x34x0.077= 6.036m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 8.436x6.036 =50.92m2 + Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. =50.92 x 2 x 1.2 =122.21T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc. ( x h2 + x h3 + x h4 + x h5+x h6)x(Fm- Fcxn) = = (0.913 x 8.3 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x10.5+0.992x3.4) x(50.90-0.503x2) = 1640T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø:2x0.503x1.5x34=51.306 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: =122.21+ 1640 +51.306 = 1814T 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 = 0.992 T/m3. + g’ : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ = = 0.962 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 = 37m C = 0.031kg/cm2 =0.31T/m2 + Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 27o Þ A =0.91 ; B = 4.65 ; D =7.15 Vaäy ( 0.91x6.036x0.992 +4.65x37x0.962 +3x7.15x0.31) Rmtc =300T/m2 Þ Ta coù < Rtcm =300 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 = 8.436 m; Bm =6.036m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.913x11.3+7.9x0.97+3.9x0.97+10.5x0.996+3.4x0.992=35.59 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = = 42.42-35.59 = 6.83 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 = 8.436/6.036=1.4 (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 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 6.83 35.59 7.12 1 1 0.33 0.977 6.67 36.59 7.32 2 2 0.66 0.891 6.09 37.58 7.52 3 3 0.99 0.769 5.25 38.58 7.72 Þ Töø keát quaû ôû baûng treân ta thaáy ôû ñieåm soá 0, z=0 m döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc ,giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm soá 0.Do öùng suaát gaây luùn raát nhoû. Thoûa ñieàu kieän bieán daïng,khoâng caàn tính luùn. 7.Tính toaùn coát 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 =1.7 m ; h0 = 1.7-0.15 =1.55m - Moment theo phöông I-I : MI-I= P2x r = Pmaxx r Trong ñoù : Ñeå thieân veà an toaøn ta laáy P2=Pmax=215.78T r=0.925m - Dieän tích coát theùp theo phöông doïc : - chọn 1122a150 - Coát theùp theo phöông ngang ñaët theo caáu taïo choïn 16a200 B.THIEÁT KEÁ MOÙNG M2. 1. Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä cuûa ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.8 = 2.4m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leân ñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 43 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi coù xeùt ñeán tính ñaåy noåi: gtb = 1.2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñM2 = = =19.22m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FM2=19.22m2 choïn (axb=4.2x5) =21m2 QM2 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x21x1.2x2 = 55.44 T 2.Xaùc ñònh soá löôïng coïc: * nM2 = = =3.55 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nM2= 4 (coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 4mx4m = 16m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x16x1.2x2 = 42.24 T 3.Choïn chieàu cao ñaøi: - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.7m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.7-0.15 = 1.55m - 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: Kieåm tra theo ñieàu kieän 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) troïng löôïng baûn thaân cuûa 1 coïc. Noäi löïc do coät truyeàn xuoáng moùng M2: Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntc(T) Mxtc(T.m) Mytc(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=1.2m xmax=1.2m Toång xi2 vaø yi2 : Vaäy taûi troïng do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc : pmax =204.78T pmin =204.33T Ta thaáy : Pmax +204.78= 233 (T) < Qñn = 247 (T) Pmin +204.33 = 232.55 (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 = 10.5m Lôùp 6: j = 270 ; h2 = 3.4m jtb = = 17.570 = ; tg= tg4.390 = 0.077 + Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = L’ + 2.Lc.tg +0.3 Lm = 2.4 + 2x34x0.077 + 0.8 = 8.436m +Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 2.4+ 2x34x0.077+0.8= 8.436m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 8.436x8.436 =71.17m2 + Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 71.17 x 2 x 1.2 =170.81T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc. ( x h2 + x h3 + x h4 + x h5+x h6)x(Fm- Fcxn) = = (0.913 x 8.3 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x10.5+0.992x3.4) x(71.17-0.503x4) = 2272.17T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø:4x0.503x1.5x34=102.61 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: =170.81+2272.17+102.61 = 2546T 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 = 0.992 T/m3. + g’ : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ = = 0.962 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 = 37m C = 0.031kg/cm2 =0.31T/m2 + Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 27o Þ A =0.91 ; B = 4.65 ; D =7.15 Vaäy ( 0.91x6.036x0.992 +4.65x37x0.962 +3x7.15x0.31) Rmtc =300T/m2 Þ Ta coù < Rtcm =300 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 = 8.436 m; Bm =6.036m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.913x11.3+7.9x0.97+3.9x0.97+10.5x0.996+3.4x0.992=35.59 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = = 44.86-35.59 = 9.27T/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 = 8.436/8.436=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 1.7 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 9.27 35.59 7.12 1 1.7 0.40 0.96 8.90 37.28 7.46 2 3.4 0.81 0.795 7.37 38.96 7.79 3 5.1 1.21 0.602 5.58 40.65 8.13 Þ Töø keát quaû ôû baûng treân ta thaáy ôû ñieåm soá 2 , z=3.4 m döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc ,giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm soá 2. -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 6 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 2500 T/m2 ; = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = Þ Nhö vaäy S = 0.55 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) Sơ đồ phân bố ứng suất bản thân và gây lún móng M2. 7.Tính toaùn coát theùp cho 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 =1.7 m ; h0 = 1.7-0.15 =1.55m - Moment theo phöông I-I = Moment theo phöông II-II: Trong ñoù : Ñeå thieân veà an toaøn ta laáy r1=0.85m - Dieän tích coát theùp: - chọn 2718a150 C.THIEÁT KEÁ MOÙNG M3. 1.Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä cuûa ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.8 = 2.4m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leân ñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 43 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi coù xeùt ñeán tính ñaåy noåi: gtb = 1.2T/m3 FñM3 = = =26.7m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FM3=26.7m2 choïn (axb=5x5.7) =28.09m2 QM3 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x28.09x1.2x2 = 74.16T 2.Xaùc ñònh soá löôïng coïc: - Soá löôïng coïc sô boä : * nM3 = = =4.9 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nM3= 6 (coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 4mx6.4m = 25.6 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x25.6x1.2x2 = 67.58 T 3.Choïn chieàu cao ñaøi: - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.7m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.7-0.15 = 1.55m - 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: Kieåm tra theo ñieàu kieän 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) troïng löôïng baûn thaân cuûa 1 coïc. Noäi löïc do coät truyeàn xuoáng moùng M3: Noäi löïc truyeàn xuoáng moùng M3 goàm noäi löïc 2 coät : coät 2D vaø 2E : Toång taûi troïng N taùc duïng xuoáng moùng: Coät Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntc(T) Mxtc(T.m) Mytc(T.m) 2D 537.65 1.372 6.076 448 1.14 5.06 2E 540.06 -4.783 6.325 450.1 -3.99 5.27 Toïa ñoä cuûa caùc ñaàu coïc : Toång xi2 vaø yi2 : Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi ñöôïc phaân boå veà hai taûi troïng cuûa coät 2D vaø cuûa coät 2E theo chieàu daøi vôùi tæ leä ½ Ta ñöôïc : Toång taûi troïng : Toång taûi troïng N ñöa veà troïng taâm cuûa caùc ñaàu coïc keøm theo moment : Vôùi : Vaäy taûi troïng do coâng trình taùc duïng leân ñaàu coïc : Ta thaáy : Pmax = 220.97 (T) < Qñn = 247T Pmin = 217.233 (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 = 10.5m Lôùp 6: j = 270 ; h2 = 3.4m jtb = = 17.570 = ; tg= tg4.390 = 0.077 + Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = L’ + 2.Lc.tg +0.3 Lm = 4.8 + 2x34x0.077 + 0.8 = 10.836m +Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 2.4+ 2x34x0.077+0.8= 8.436m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 8.436x10.836 =91.41m2 + Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 91.41 x 2 x 1.2 =219.38T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc. ( x h2 + x h3 + x h4 + x h5+x h6)x(Fm- Fcxn) = = (0.913 x 8.3 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x10.5+0.992x3.4) x(91.41-0.503x6) = 2904.09T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø:6x0.503x1.5x34=153.92T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: =219.38+2904.09+153.92 = 3277.39T 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 = 0.992 T/m3. + g’ : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ = = 0.962 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 = 37m C = 0.031kg/cm2 =0.31T/m2 + Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 27o Þ A =0.91 ; B = 4.65 ; D =7.15 Vaäy ( 0.91x6.036x0.992 +4.65x37x0.962 +3x7.15x0.31) Rmtc =300T/m2 Þ Ta coù < Rtcm =300 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 = 10.836 m; Bm =8.436m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.913x11.3+7.9x0.97+3.9x0.97+10.5x0.996+3.4x0.992=35.59 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = = 48.39-35.59 = 12.8T/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 = 10.836/8.436=1.28 (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 1.7 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 12.80 35.59 7.12 1 1.7 0.40 0.96 12.29 37.28 7.46 2 3.4 0.81 0.795 10.18 38.96 7.79 3 5.1 1.21 0.602 7.71 40.65 8.13 4 6.8 1.61 0.446 5.71 42.34 8.47 Þ Töø keát quaû ôû baûng treân ta thaáy ôû ñieåm soá 3 , z=5.1 m döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc ,giôùi haïn neàn laáy ôû ñieåm soá 3. -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 6 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 2500 T/m2 ; = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = Þ Nhö vaäy S = 1 cm ≤ {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 keùp M3: a.Sô ñoà tính : Ñoái vôùi moùng M3 :Coät 2D vaø 2E ñöôïc ñaët treân ñaøi moùng M3 coù kích thöôùc BxL=4mx6.4m ñaët treân 6 coïc khoan nhoài ñöôøng kính 0.8m. Ta xem ñaøi moùng M3 laø 1 daàm ñôn giaûn vôùi hai ñaàu khôùp laø hai phaûn löïc cuûa hai coät truyeàn xuoáng moùng,vôùi caùc taûi troïng laø phaûn löïc cuûa caùc ñaàu coïc: Duøng phaàn meàm Sap2000 ñeå giaûi noäi löïc. Sô ñoà tính nhö sau : Bieåu ñoà moment: Bieåu ñoà löïc caét : b.Tính toaùn coát theùp : Chieàu cao ñaøi Hñ =1.7 m ; h0 = 1.7-0.15 =1.55m - Dieän tích coát theùp theo phöông doïc : + Đối với moment căng thớ trên: - chọn 2716a150 + Đối với moment căng thớ dưới: - chọn 2716a150 - Dieän coát theùp thep phöông ngang : - Moment theo phöông II-II : - chọn 4318a150 - Kieåm tra ñieàu kieän veà löïc caét : Ta coù löïc caét lôùn nhaát : Ta coù : Löïc caét nhoû khoâng caàn tính toaùn coát theùp chòu caét. IV-SO SAÙNH 2 PHÖÔNG AÙN MOÙNG 1.Tính toaùn khoái löôïng beâtoâng. a.Moùng coïc eùp -Khoái löôïng beâtoâng cuûa 1 coïc : -Toång soá löôïng coïc söû duïng : 444 coïc Toång khoái löôïng beâtoâng coïc -Toång khoái löôïng beâtoâng cuûa ñaøi: -Toång khoái löôïng beâtoâng söû duïng b.Moùng coïc khoan nhoài -Khoái löôïng beâtoâng cuûa 1 coïc : -Toång soá löôïng coïc söû duïng 226 coïc : -Toång khoái löôïng beâtoâng cuûa ñaøi : -Toång khoái löôïng beâtoâng söû duïng : 2.So saùnh 2 phöông aùn moùng So saùnh veà toång khoái löôïng beâtoâng söû duïng ta thaáy moùng coïc eùp söû duïng ít beâtoâng hôn.Vaäy ta choïn phöông aùn moùng coïc eùp ñeå thi coâng. CHI TIEÁT KEÁT CAÁU MOÙNG VAØ MAËT BAÈNG MOÙNG ÑÖÔÏC TRÌNH BAØY TRONG BAÛN VEÕ KC-9/10 , KC-10/10