Thiết kế và tính toán móng

CHÖÔNG II: THIEÁT KEÁ VAØ TÍNH TOAÙN MOÙNG ----šœ---- PHÖÔNG AÙN I: MOÙNG COÏC EÙP BTCT ----šœ---- I. CHOÏN CHIEÀU SAÂU ÑAËT ÑAØI COÏC. Ñaët ñaøi coïc trong lôùp ñaát thöù 3, laø lôùp ñaát seùt coù maøu vaøng loang loã,laãn daäm saïn letaric, traïng thaùi deûo cöùng ñeán nöaû cöùng. Chieàu saâu choân moùng so vôùi maët ñaát thieân nhieân:hm=0.6+1.2+1.7=3.5m. Trong ñoù chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø hd=1.2m. Ñaøi coïc ñöôïc söû duïng baèng beâtoâng maùc 300, theùp AII. II. CHOÏN LOAÏI VAÄT LIEÄU VAØ KEÁT CAÁU COÏC. - Ta choïn coïc beâ toâng coát theùp coù tieát dieän 30x30 ñuùc saün söû duïng : + Beâ toâng coïc choïn Maùc 300 coù: Rn = 130 kg/cm2. Rk = 10 kg/cm2. + Theùp AII: Ra = 2700 kg/cm2. R’a = 2700 kg/cm2. III. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC. * Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn: - Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän cuûa ñaát neàn, theo TCXD 205-1998. Qo = *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(haï coïc baèng maùy ñoùng coäc) mfi = 1(haï coïc baèng maùy ñoùng coäc) u = 0.3x4 =1.2m. Ap = 0.3x0.3 = 0.09m2 - Vôùi ñoä saâu coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 5, laø lôùp caùt pha maøu vaøng nhaïc, xaùm traéng laãn ít saïn soûi nhoû, ñoâi choã xen keïp caùc lôùp seùt pha moûng, traïng thaùi deûo. H = 15m. - Tra baûng theo TCXD 205-1998 coù qp = 410 T/m2 *Ñeå tính fs ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li ≤ 2m.nhö hình veõ. Tra baûng ta coù caùc giaù trò sau: Lôùp ñaát Teân ñaát Ñoä seät IL hi(m) zi(m) fi(T/m2) 3 Seùt 0.28 1.9 3.85 4.02 3 Seùt 0.28 1.3 5.45 4.41 4 Seùt pha 0.28 1.6 6.9 4.6 4 Seùt pha 0.28 1.5 8.45 4.8 4 Seùt pha 0.28 2 10.25 5 5 Caùt pha 0.32 2 12.2 4.57 5 Caùt pha 0.32 2 14.2 4.76 5 Caùt pha 0.32 2 16.2 5 5 Caùt pha 0.32 0.5 17.45 5.07 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x((1x410x0.09)+1.2x(1x4.02x1.9+1x4.41x1.3+1x4.6x1.6+1x4.8x1.5 +1x5x2.0+1x4.57x2.0+1x4.76x2.0+1x5x2.0+1x5.07x0.5)) = 119.85 T Vaäy: Q0= = = 85.61 T IV. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ MOÙNG BIEÂN, MOÙNG GIÖAÕ KHUNG TRUÏC 1 VAØ MOÙNG GIÖAÕ KHUNG TRUÏC 3 1) Tính moùng (MB1;MG1;MG3) - Taûi troïng maø ta giaûi khung ñöôïc laø taûi troïng tính toaùn. Muoán coù taûi troïng tieâu chuaån thì phaûi chia cho heä soá vöôït taûi laø 1.15 LOAÏI MOÙNG Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån MB1 Qmax (T) 3.36 2.92 Nmax (T) 209.68 182.33 M max (T.m) 12.46 10.83 MG1 Qmax (T) 4.87 4.23 Nmax (T) 343.55 298.74 M max (T.m) 20.43 17.77 MG3 Qmax (T) 5.91 5.14 Nmax (T) 600.24 521.95 M max (T.m) 28.14 24.47 2) Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc 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 = = = 105.69 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñMB1 = = =2.21m2 FñMG1 = = =3.51m2 FñMG3 = = =6.13m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FMB1=2.21 m2 choïn (axb=1.5x1.8) =2.7m2 FMG1=3.51 m2 choïn (axb=1.5x2.4) =3.6m2 FMG3=6.13 m2 choïn (axb=2.2x3.0) =6.6m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QMB1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x2.7x2x3.5 = 20.79T QMG1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x3.6x2x3.5 = 27.72T QMG3 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x6.6x2x3.5 = 50.82T 3) Xaùc ñònh soá löôïng coïc. - Soá löôïng coïc sô boä : * nMB1 = = =2.7(coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMB1= 4 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc laø ≥3d = 0.9 m. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.5mx1.8m = 2.7m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x2.7x2x3.5 = 9.97 T * nMG1 = = =4.3 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMG1= 6(coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.5mx2.4m = 3.6m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x3.6x2x3.5 = 27.72T * nMG3 = = =7.6 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMG3= 12 coïc. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 2.4mx3.3m = 7.92m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x7.92x2x3.5 = 60.98 T * Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MB1 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MG1 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MG3 4) CAÁU TAÏO VAØ TÍNH TOAÙN ÑAØI COÏC. a) Moùng MB1 - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.2 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.2-0.1 = 1.1m * 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. - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 209.68+9.97= 219.65 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 12.46+3.36 x1.2= 16.492 Tm. xmax = 0.6m åx12 = 4x (0.6)2 = 1.44m2 Þ 54.916.87(T) Pmax = 61.78 T Pmin = 48.04 T Ptb = = = 54.91T -Nhaän xeùt: Pmax = 61.78T Q0= 85.61T, Pmin >0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 b) Moùng MG1 - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 343.55+27.72= 371.27 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 20.43+4.87 x1.2= 26.27Tm. xmax = 0.9m åx12 = 4x (0.9)2+2x0.452 = 3.645m2 Þ 61.88 6.49(T) Pmax = 68.37 T Pmin = 55.39 T Ptb = = = 61.88T -Nhaän xeùt: Pmax = 68.37T Q0= 85.61 T, Pmin >0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 c) Moùng MG3 - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 600.24+60.98= 661.22 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 28.14+5.91 x1.2= 35.23Tm. xmax = 1.35m åx12 = 6x (1.35)2+4x (0.9)2+2x (0.45)2=14.58m2 Þ 55.1 3.26(T) Pmax = 58.36 T Pmin = 51.84 T Ptb = = = 55.1T -Nhaän xeùt: Pmax = 58.36T Q0= 85.61 T, Pmin >0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 V. KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH CUÛA NEÀN NAÈM DÖÔÙI MOÙNG KHOÁI QUY ÖÔÙC VAØ KIEÅM TRA LUÙN. 1) Moùng MB1 - 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 jIIi : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i jtctb = = 19.450 = ; tg= tg4.560 = 0.08(rad) -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L.tg Lm = 1.2 +0.3+ 2x14.8x0.08= 3.87m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L.tg Bm = 0.9 + 0.3+2x14.8x0.08= 3.57m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 3.87 x 3.57= 13.82 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 13.82x 3.5 x 2 = 96.74 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc,(phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå) = ( x h1 + x h2 + x h3)x-nxhcxFc = = (0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1+0.967x6.5)x13.82 -4x14.8x0.3x0.3x2.5 = =185.8 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x4x0.3x0.3x2.5x14.8= 14.65T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 96.74 + 185.8 + 14.65 = 297.19T 2) Moùng MG1 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L.tg Lm = 1.8 +0.3+ 2x14.8x0.08= 4.47m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L.tg Bm = 0.9 + 0.3+2x14.8x0.08= 3.57m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 4.47 x 3.57= 15.96 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm.= 15.96x 3.5 x 2 = 111.72 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc,(phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå) = (x h1 + x h2 + x h3)x-nxhcxFc = = (0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1+0.967x6.5)x15.96 -6x14.8x0.3x0.3x2.5 = =210 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x6x0.3x0.3x2.5x14.8= 21.98T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 111.72 + 210 + 21.98 = 343.7 T 3) Moùng MG3 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L.tg Lm = 2.7 +0.3+ 2x14.8x0.08= 5.37m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L.tg Bm = 1.8 + 0.3+2x14.8x0.08= 4.47m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 5.37 x 4.47= 24 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 24x 3.5 x 2 = 168 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc,(phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå) = ( x h1 + x h2 + x h3)x-nxhcxFc = = (0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1+0.967x6.5)x24 -12x14.8x0.3x0.3x2.5 = =305.83 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x12x0.3x0.3x2.5x14.8= 43.96T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 168+ 305.83 + 43.96 = 517.79 T 4). AÙP LÖÏC TIEÂU CHUAÅN ÔÛ ÑAÙY MOÙNG KHOÁI QUY ÖÔÙC. a) Moùng MB1 - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( 1.1A.Bmg II +1.1B.Hmg’ II +3.DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc jII cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.973 T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.1 (ñaát seùt coù IL<0.5, L/H = 55.2/36.6=1.5) (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 = 17.7 m CII = 0.071kg/cm2 =0.71T/m2 - Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 Vaäy ( 1.1x0.665x3.57x0.967+1.1x3.655x17.7x0.973 +3x6.245x0.71) Rmtc =112.29 T/m21.2 Rmtc=134.75T/m2 Ta coù: N=N+Q=182.33+297.19=479.52 T M=M+Qx18.3=10.83+2.92x18.3=64.27 Tm2 == =41.9 T/m2 < 1.2 R=134.75 T/m2 =24.5 T/m2 > 0 T/m2 < R=112.29 T/m2 Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh. b) Moùng MG1 - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( 1.1A.Bmg II +1.1B.Hmg’ II +3.DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc jII cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.973 T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.1 (ñaát seùt coù IL<0.5, L/H = 55.2/36.6=1.5) (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 = 17.7 m CII = 0.071kg/cm2 =0.71T/m2 - Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 Vaäy ( 1.1x0.665x3.57x0.967+1.1x3.655x17.7x0.973 +3x6.245x0.71) Rmtc =112.29 T/m21.2 Rmtc=134.75T/m2 Ta coù: N=N+Q=298.74+343.7=642.44 T M=M+Qx18.3=17.77+4.23x18.3=52.88 Tm2 == =44.7 T/m2 < 1.2 R=134.75 T/m2 =35.8 T/m2 > 0 T/m2 < R=112.29 T/m2 Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh. c) Moùng MG3 - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( 1.1A.Bmg II +1.1B.Hmg’ II +3.DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc jII cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.973 T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.1 (ñaát seùt coù IL<0.5, L/H = 55.2/36.6=1.5) (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 = 17.7 m CII = 0.071kg/cm2 =0.71T/m2 - Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 Vaäy ( 1.1x0.665x3.57x0.967+1.1x3.655x17.7x0.973 +3x6.245x0.71) Rmtc =112.29 T/m21.2 Rmtc=134.75T/m2 Ta coù: N=N+Q=521.95+517.79=1030.74 T M=M+Qx18.3=24.47+5.14x18.3=118.53 Tm2 == =48.47 T/m2 < 1.2 R=134.75 T/m2 =37.43 T/m2 > 0 T/m2 < R=112.29 T/m2 Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh. 5) TÍNH LUÙN THEO PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TAÀNG COÄNG LUÙN. a) Moùng MB1 -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 = Vôùi: = 0.8 E = 735 T/m2 -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 3.87m; Bm = 3.57m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.962x1.2 + 0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1 + 0.967 x 6.5 = 17.12 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 33.2 -17.12 = 16.08 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 = 3.87/3.57=1.08 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: ÑIEÅM ÑOÄ SAÂU Z(M) k0 (T/m2) (T/m2) Si (m) 0 0.00 0.00 1.08 1.00 17.12 16.08 0.00700 1 0.80 0.45 1.08 0.95 17.90 15.28 0.01330 2 1.60 0.90 1.08 0.77 18.67 12.38 0.01078 3 2.40 1.34 1.08 0.57 19.45 9.17 0.00798 4 3.20 1.79 1.08 0.42 20.22 6.75 0.00588 5 4.00 2.24 1.08 0.31 21.00 4.98 0.00434 6 4.80 2.69 1.08 0.24 21.77 3.86 0.00168 Si=0.05 (m) Þ Nhö vaäy S = 6 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) b) Moùng MG1 -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 = Vôùi: = 0.8 E = 735 T/m2 -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 4.47m; Bm = 3.57m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.962x1.2 + 0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1 + 0.967 x 6.5 = 17.12 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 40.25 -17.12 = 23.13 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 = 4.47/3.57=1.25 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: ÑIEÅM ÑOÄ SAÂU Z(M) k0 (T/m2) (T/m2) Si (m) 0 0.00 0.00 1.252 1.000 17.12 23.130 0.00957 1 0.800 0.45 1.252 0.950 17.90 21.974 0.01913 2 1.600 0.90 1.252 0.790 18.67 18.273 0.01591 3 2.400 1.34 1.252 0.605 19.45 13.994 0.01218 4 3.200 1.79 1.252 0.449 20.22 10.385 0.00904 5 4.000 2.24 1.252 0.335 21.00 7.749 0.00675 6 4.800 2.69 1.252 0.256 21.77 5.921 0.00516 7 5.600 3.14 1.252 0.200 22.54 4.626 0.00403 8 6.400 3.59 1.252 0.159 23.31 3.678 0.00160 Si=0.07 (m) Þ Nhö vaäy S = 7cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) c) Moùng MG3 -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 = Vôùi: = 0.8 E = 735 T/m2 -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 5.37m; Bm = 4.47m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.962x1.2 + 0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1 + 0.967 x 6.5 = 17.12 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 42.95 -17.12 = 25.83 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 = 5.37/4.47=1.25 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: ÑIEÅM ÑOÄ SAÂU Z(M) k0 (T/m2) (T/m2) Si (m) 0 0.00 0.00 1.201 1.000 17.12 25.830 0.01195 1 0.800 0.36 1.201 0.971 17.90 25.081 0.02184 2 1.600 0.72 1.201 0.858 18.67 22.162 0.01930 3 2.400 1.07 1.201 0.710 19.45 18.339 0.01597 4 3.200 1.43 1.201 0.561 20.22 14.491 0.01262 5 4.000 1.79 1.201 0.220 21.00 5.683 0.00495 6 4.800 2.15 1.201 0.347 21.77 8.963 0.00780 7 5.600 2.51 1.201 0.277 22.54 7.155 0.00623 8 6.400 2.86 1.201 0.225 23.31 5.812 0.00506 9 7.200 3.22 1.201 0.185 24.09 4.779 0.00208 Si=0.08 (m) Þ Nhö vaäy S = 8 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) VI. TÍNH TOAÙN ÑAØI COÏC VAØ BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI. 1) Tính toaùn coát theùp. a) Moùng MB1 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1(P2 + P4 ) Trong ñoù coù: P2 = P4= = 61.78 T ; r1 =0.3m Þ MI = 0.3x(61.78+61.78) = 37.07 T.m FaI = = = 13.87 cm2 Þ Choïn 10 14, vôùi a = 150mm , Fac = 15.39 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 (P1 + P2 ) Trong ñoù coù: P1 = Pmin=48.04T; r3 = 0.25m Þ MII = 0.25x (48.04+61.78) = 27.46 T.m FaII = = = 11.8 cm2 Þ Choïn 1112, vôùi a = 170mm , Fac = 12.44cm2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MB1 b) Moùng MG1 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1(P3 + P6 ) Trong ñoù coù: P3 = P6= = 68.37 T ; r1 =0.55m Þ MI = 0.55x(68.37+68.37) = 75.21 T.m FaI = = = 28.14 cm2 Þ Choïn 9 20, vôùi a = 170mm , Fac = 28.278 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 (P1 + P2 +P3) Trong ñoù coù: P1 = Pmin=55.39T; P2=Ptb=61.88;r3 = 0.2m Þ MII = 0.2x (55.39+61.88+68.37) = 37.13 T.m FaII = = = 17 cm2 Þ Choïn 916, vôùi a = 280mm , Fac = 18.09 cm2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MG2 c) Moùng MG3 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1(P4 + P8 +P12) Trong ñoù coù: P4 = P8=P12= = 58.36 T ; r1 =0.9m Þ MI = 0.9x(3x58.36) = 157.57 T.m FaI = = = 58.95 cm2 Þ Choïn 16 22, vôùi a = 150mm , Fac = 60.816 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 (P1 + P2 +P3+P4) Trong ñoù coù: P1 = Pmin=51.84T; P2= P2==54.01T P3==57.27 T r3 = 0.6m Þ MII = 0.6x (51.84+54.01+57.27+58.36) = 132.29 T.m FaII = = = 61.86 cm2 Þ Choïn 1722, vôùi a = 200mm , Fac = 64.6cm2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MG3 2) Tính toaùn coïc chòu taùc duïng cuûa taûi ngang. -Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. -Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: I = = = 6.75 x 10-4 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc: Eb x I = 265 x 104 x 6.75 x 10-4 = 1788.8T.m2 Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 265 x104 (T/m2) - Chieàu roäng quy öôùc bc : - Theo TCXD 205-1998. d 0.8m bc = 1.5d+0.5=1.5x0.3+0.5 = 0.95 m - Heä soá tyû leä k theo coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2x(d+1) = 2x(0.3+1) = 2.6m - Chieàu daøi aûnh höôûng naèm trong lôùp ñaát thöù 3 laø lôùp ñaát seùt, coù maøu ñoû vaøng loang loã laãn daäm saïn letaric traïng thaùi cöùng ñeán nöaõ cöùng coù IL=0.28, tra baûng Ta ñöôïc k= 630 (T/m4) * Heä soá bieán daïng: abd = = = 0.8 m-1 - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Ltd = abd*L = = 0.8 x 14.8 = 11.84 dHH, dHM: laø caùc chuyeån vò ngang ôû cao trình ñaùy ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi. dMH, dMM: laø caùc chuyeån vò xoay ôû cao trình ñaùy ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi. Ltd = 11.84 > 4, coïc töïa leân ñaát A0 =2.441 ; B0 =1.621 ; C0 = 1.751 ==2.665x10-3 m/T = = 1.416 x10-3 1/T = = 1.224 x10-3 1/Tm - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi: Qtt = 3.36 T (ñoái vôùi 4 coïc) Hf = 3.36/4 = 0.84 T -Vì ñaàu coïc ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän momen goïi laø momen ngaøm. Mf =-=-= -0.972Tm (vì L0=0) - Chuyeån vò ngang y0 (m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: y0 = Hf x + Mf x = 0.84x2.665x10-3 -0.972x1.416x10-3 = 8.62x10-4m Vaäy y0 =0.086cm < {Sgh} = 1cm - Momen uoán Mz (Tm) trong caùc tieát dieän cuûa coïc: Mz=a2bdxEbxIxy0xA3 - abdx EbxIxy0xB3 + MfxC3+ Trong ñoù: ze laø chieàu saâu tính ñoåi, ze=abd*z EbI Ktb y0 y0 Mf Hf 1788.8 630 0.8 0.00086 0 -0.972 0.84 Z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.000 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 -0.972 0.250 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 -0.763 0.500 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -0.563 0.750 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -0.375 1.250 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.068 1.875 1.50 -0.559 -0.420 0.811 1.437 0.170 2.500 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.252 3.000 2.40 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 0.234 3.500 2.80 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 0.173 3.750 3.00 -3.540 -6.000 -4.668 -0.891 0.116 4.375 3.50 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 0.045 5.000 4.00 -1.614 -11.713 -17.919 -15.076 -0.002 Momen uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = -0.972 Tm. 3) Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa ñaát neàn quanh coïc khi chòu aùp löïc ngang: - Ñieàu kieän khoâng phaù hoûng coïc khi chòu aùp löïc ngang: - : Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu z sz = - Vì Le =11.84 >2.5, ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí Ze = 0.85/abd = 0.85/0.8 =1.063 m Caùc giaù trò A1,B1,C1,D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi Ze = 1.063 tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.99; B1= 1.028; C1= 0.532; D1= 0.184 = 0.476 T/m2 - : Aùp löïc giôùi haïn taïi ñoä saâu z = 1.063 m = - Trong ñoù: = 1,: laø heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng tính toaùn theo coâng thöùc: - Mtx: momen do trò tính toaùn caùc löïc thöôøng xuyeân gaây ra taïi ñoä saâu muõi coïc: Mtx = 0.84x(15+1.2)+12.46=26.07 T.m - Mtt: momen do trò tính toaùn caùc löïc taïm thôøi gaây ra taïi ñoä saâu muó coïc: Mtt = 26.07 T.m = = 0.5714 - Vôùi coïc BTCT: = 0.3 - Taïi ñoä saâu Ze=1.063 thuoäc lôùp ñaát thöù 3 neân coù caùc tính chaát cô lyù sau: gI = 1.952 T/m3 CI = 0.1 kg/cm2 = 1 T/m2 jI = 140 ==1.52 T/m2 Vaäy sz = 0.476 T/m2 < =1.52 T/m2 Nhö vaäy neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. 4 ) Kieåm tra coïc trong quaù trình vaän chuyeån vaø caåu laép. a) Khi vaän chuyeån coïc. - Xem coïc nhö daàm ñôn giaûn chòu taûi phaân boá ñeàu: q=nxgcxFc = 1.1x2.5x0.3x0.3=0.248 T/m. Trong ñoù: n: Heä soá vöôït taûi gc: Khoái löôïng rieâng coïc Fc: Dieän tích tieát dieän coïc - Moâ men quaùn tính lôùn nhaát khi caåu coïc (coïc daøi 7.5m) Mmax = 0.0434q.L2 = 0.0434 x 0.248 x 7.52 =0.866 (Tm) b) Khi caåu laép. Mmax = 0.086q.L2 = 0.086 x 0.248 x 7.52 = 1.37 (Tm) + So saùnh 3 giaù trò moâmen cuaû Mz; Mvaän chuyeån; Mcaåu laép, choïn moâmen lôùn nhaát ñeå tính theùp cho coïc. Fa = = = 2.09 (cm2) => Choïn 216, Fac=4.022 (cm2) Vaäy coát theùp trong coïc ñaõ thoûa maõn veà ñieàu kieän vaän chuyeån vaø caåu laép. 5) Tính theùp laøm moùc treo : Löïc do moät nhaùnh theùp chòu khi caåu laép: P ==0.651 T Dieän tích theùp yeâu caàu : Fa =(cm2) Choïn theùp duøng laøm moùc caåu coù f = 18 mm ; Fa = 2.545 cm2 VII. KIEÅM TRA SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC THEO VAÄT LIEÄU LAØM COÏC. QVL = x (Rn x Fb +Ra x Fa) = 0.7x( 130 x900 + 2700x8.044) = 97.1 (T) - ,tra baûng ñöôïc = 0.7 heä soá uoán doïc (coïc xuyeân qua daát seùt) - Qvl: Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu. - Rn =130 kg/cm 2 ; Fb = 30 x30 = 900 cm2 ; Ra = 2700 kg/cm2 - Fa = 8.044cm2 Choïn maùy eùp coïc thích hôïp ñeå eùp, ñaûm baûo coïc khoâng bò vôû khi eùp. * Boá trí coát theùp ñöôïc theå hieän trong baûn veõ NM-2/3. šš&œœ