Tìm hiểu móng cọc ép bê tông cốt thép

PHÖÔNG AÙN I : MOÙNG COÏC EÙP BTCT ----šœ---- I. CHOÏN CHIEÀU SAÂU ÑAËT ÑAØI COÏC Ñaët ñaøi coïc trong lôùp ñaát thöù 2 laø lôùp caùt thoâ ñeán mòn ôû traïng thaùi chaët vöøa. Chieàu saâu choân moùng so vôùi maët ñaát ñaép:hm = 1.2 +0.8 = 2 m Trong ñoù chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø hd = 1.2 m. Ñaøi coïc ñöôïc söû duïng baèng beâtoâng maùc 300, theùp CII II. CHOÏN LOAÏI VAÄT LIEÄU VAØ KEÁT CAÁU COÏC - Ta choïn coïc beâ toâng coát theùp coù tieát dieän 25cm x 25cm ñuùc saün söû duïng + Beâ toâng coïc choïn Maùc 300 coù: Rn = 130 KG/cm2 Rk = 11 KG/cm2 + Theùp CII: R’a = Ra = 2600 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 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 = 1.1(Ñoái vôùi lôùp ñaát thöù 3) mfi = 0.9 (Ñoái vôùi lôùp ñaát thöù 2, aù seùt ) mfi = 1 (Ñoái vôùi lôùp ñaát thöù 3 laø lôùp caùt thoâ ñeán mòn traïng thaùi chaët vöøa ) u = 0.3 x 1.2 =1(m) Ap = 0.3 x 0.3 = 0.09 (m2) - Vôùi ñoä saâu coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 3 laø lôùp caùt haït vöøa : H = 20 m - Tra baûng theo TCXD 205-1998 coù qp = 44 x104 KG/m2 *Ñeå tính fs ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li nhö hình veõ Tra baûng ta coù caùc giaù trò sau Z(m) fsi (T/m2) Z(m) fsi (T/m2) 3 2.5 13.8 3.704 5 2.9 15.4 5.14 7 3.2 17.4 5.34 9 3.35 19.4 5.54 11 3.408 21.2 5.72 12.6 3.42 Z(m) Ñoä saâu trung bình cuûa lôùp ñaát, fsi (T/m2) Ma saùt beân cuûa coïc Qtc = m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1 x[(1.1 x 440 x 0.09) +1.2x{ 0.9(2x2.5 + 2x2.9 + 2x3.2 + 2x3.35 + 2x3.408 + 1.2x3.42 + 1.2x3.704) + 1(2x5.14 + 2x5.32 + 2x5.54 + 1.6x5.72)}] = 135.39 (T) Vaäy: Qa = = = 96.71 (T) * Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn: Tính söùc chòu taûi cuûa coïc theo cöôøng ñoä ñaát neàn, theo(TCVN 205 – 1998). Qa = Trong ñoù : - Qs = As .fs : söùc chòu taûi giôùi haïn maët - Qp = Ap .fp :söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa muõi coïc - FSs :heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân ,laáy baèng1.5 2 - FSp :heä soá an toaøn cho söùc choáng döôùi muõi coïc, laáy baèng 23 -fs: ma saùt beân cuûa coïc ñöôïc tính nhö sau fs=ca + sh’ tg Ca: löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát,Ca =C ( do coïc laøm baèng beâ toâng coát theùp) sh’ : öùng suaát höõu hieäu trong ñaát theo phöông vuoâng goùc vôùi maët beân coïc(T/m2), ñöôïc tính nhö sau sh’= sv.ks sv=g.z : öùng suaát höõu hieäu theo phöông ñöùng theo ñoä saâu (ÿ: laø dung troïng cuûa ñaát neàn coù keå ñeán tính ñaåy noåi ) ks=1-: Heä soá aùp löïc ngang cuûa ñaát :goùc ma saùt giöõ coïc vaø ñaát neàn , ñoái vôùi coïc ñoùng beâ toâng coát theùp=(T/m2) + As :dieän tích xung quanh coïc, As = 4d= 4 x 0.25= 1 m + AP :dieän tích coïc ,Ap = d2 = 0.252 = 0.0625 m +Qp : cöôøng ñoä chòu taûi ñaát döôùi muõi coïc tính theo coâng thöùc Qp =cNC +s’v Nq+ ydp Ny c: löïc dính cuûa ñaát sv=g.z :öùng suaát höõu hieäu theo phöông ñöùng theo ñoä saâu Nc, Nq, Ny: heä soá öùng suaát chòu taûi ,phuï thuoäc vaøo ma saùt trong cuûa ñaát ,hình daïng muõi coïc vaø phöông phaùp thi coâng g :troïng löôïng theå tích cuûa ñaát ôû ñoä saâu cuûa muõi coïc (T/m2) dp :kích thöôùc tieát dieän muõi coïc Tính toaùn tìm fsi -Tính ma saùt beân cuûa coïc fs =ca’ +sh tg -fs1 : z=3 , c = 0.138(Kg/cm2); g=1.902 (T/m3); =13o32 +sh’=gñnxz(1-)=(1.902-1)x3x(1-)= 2.072 tg tg= tg=0.240 + fs1=0.138 + 2.072 x 0.240 = 0.635(T/m2) Tính töông töï cho töøng ñoä saâu z ta laäp ñöôïc baûng sau : Zi (m) fsi (T/m2) Zi (m) fsi (T/m2) 3 0.635 13.8 2.426 5 0.967 15.4 3.688 7 1.299 17.4 4.164 9 1.63 19.4 4.640 11 1.962 21.2 5.068 12.6 2.227 -Tính cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc Qp = c.NC +svp.Nq+ g.dp. .Ny =26o43 => NC =28.612 ; Nq=15.407; Ny = 9.7 svp = 1.86 x 14.9=27.714 => Qp =( 0.024 x 28.612 + 27.714 x 15.407+1.860 x 0.3 x 9.7) x 0.09 = 38.98 (T/m) -Sức chịu tải giôùi haïn maët Qs = 4x0.3(2x0.635+ 2x0.967+ 2x1.299+ 2x1.63 +2x1.962 +1.2x2.227 +1.2x2.426 +2x3.688 +2x4.164 +2x4.64 +1.6x5.068) = 61.99 (T/m) Sức chịu tải cho pheùp cuûa coïc => Qa = = 60.82 T Vaäy söùc chòu taûi thieát keá choïn theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn : Qa = 60.82 (T) IV. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ MOÙNG : - 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 TRUÏC Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån 1A Nmax (T) 187.88 163.37 M max (T.m) 5.74 4.99 Qmax (T) 3.22 2.80 1B Nmax (T) 145.3 126.35 M max (T.m) 5.48 4.77 Qmax (T) 3.71 3.23 1C Nmax (T) 133.05 115.70 M max (T.m) 5.81 5.05 Qmax (T) 4.09 3.56 1D Nmax (T) 113.9 99.04 M max (T.m) 4.97 4.32 Qmax (T) 2.33 2.03 4A Nmax (T) 232.21 201.92 M max (T.m) 7.55 6.57 Qmax (T) 4.18 3.63 4B Nmax (T) 177.42 154.28 M max (T.m) 7.11 6.18 Qmax (T) 3.27 2.84 4C Nmax (T) 171.56 149.18 M max (T.m) 7.23 6.29 Qmax (T) 3.39 2.95 4D Nmax (T) 161.75 140.65 M max (T.m) 7.08 6.16 Qmax (T) 3.28 2.85 - Ta chæ tính toaùn cho 2 moùng trong khung truïc 4 , moùng 4A vaø moùng 4B, vì söï cheânh leäch noäi löïc ôû moùng 4B, 4C, 4D laø <10% , neân laáy giaù trò lôùn nhaát ñeå tính. IV.1. TÍNH MOÙNG 4A (M1) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng 4A IV.1.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.30 = 0.9 m - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi stb = = = 75.09 (T/m2) - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2 T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Fñ = = = 2.84 (m2) - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä laø: 2.5m x 1.6m = 4 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 4x 2 x 2 = 17.6 (T) IV.1.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä n = =1.4 = 5.05 cọc m : Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm, m =1.4 (do momen nhoû) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø n = 6 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 0.9 m - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.5x 2.4 m = 3.6 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 3.6 x 2 x 2 = 15.84 (T) * Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC IV.1.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao toái thieåu 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. 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 = 201.92 + 15.84 = 217.76 (T) - Taûi taùc duïng leân coïc å Mtt = Mtt + Qtt ´ hm = 6.57 + 3.63 x 2 = 15.91 (T.m) xmax = 0.9 m åx12 = 4 * (0.9)2 = 3.24 (m2) Þ = = 36.29 4.42 (T) Pmax = 40.71 T Pmin = 31.87 T Ptb = = 36.29 (T) -Nhaän xeùt : Pmax + P = 40.71 + 4.95 = 45.66 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 IV.1.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc : - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa moùng khoái quy öôùc ® 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 Lôùp 1: j = 13032’ = 13.5330 ; h1 = 12.40 m Lôùp 2: j = 26043’ = 26.7160 ; h2 = 7.60 m jtctb = = 21.3840 = Chieàu daøi vaø chieàu roâng cuûa moùng khoái quy öôùc: am = bm = + a,b:khoaûng caùch cuûa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coc bieân theo 2 phöông. + lc:chieàu daøi coïc. Aqu = Bqu = Þ Fqu = 4.24x3.34= 14.16 m2 Wqu = =10.01 Löïc taùc duïng taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc : Xaùc ñònh troïng löôïng theå tích ñaåy noåi: (T/m3) Ntc=201.92 (T) Mtc=6.57 (T.m) Qtc=3.63 (T) + Troïng löôïng coïc trong ñaøi : Nc = nc x d2 x 1.1x go x Lc = 6 x 0.32 x 1.1 x 2.5 x 20 = 29.7 T + Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñaøi = Fqu x gtb x hh = 17.35 x 2 x 2 = 56.65 T + Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát cuûa moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi ñeán ñaùy moùng khoái quy öôùc: Nñaát = Fqu gtb x hi - Nc = 17.35x 0.886x20 -29.7 = 221.24 (T) => Toång taûi troïng taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : - Löïc doïc : = Ntc + Nñaøi + Nñaát + Ncoïc = 201.92 + 56.65 + 211.24 + 29.7 = 509.51 (T) -Momen : = Mtc + Qtcx h = 7.55 + 4.18 x2= 15.91 Tm Kieåm tra aùp löcï tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc: phaûn löïc ñaát neàn: Rt/c = ( A x Bqu x gI + B x hm x gII + D x ctc ) (TCXD 45-78) Trong ñoù : m1 = 1.1 ; m2 = 1 ; ktc = 1 Bqu = 3.34 m hm: ñoä saâu ñaët moùng qui öôùc hm = 20m gI :dung troïng cuûa lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc = 0.86 T/m3 gII :dung troïng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát tính töø ñaùy moùng khoái qui öôùc : gII =(x hi )/hm = 0.94 T/m3 . ctc = c4tc = 0.032 T/m2 jtc = j4tc = 30.75o A = 1.205 B = 5.85 D = 8.20 Rtc = 1.1 x (1.205 x 3.74x 0.86+ 5.85x20x0.94 +8.2x 0.032) = 125.07( T/m2) Vaäy : = 37.57 T/m2 < 1,2 Rtc= 150.26 ( T/m2) < Rtc aùp löïc döôùi ñaùy moùng ñaõ ñöôïc thoûa. * Kieåm tra ñoä luùn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : _ Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. _Chia ñaát neàn thaønh nhieàu lôùp coù beà daøy hi = 0.2b * Öùng suaát do taûi troïng baûn thaân cuûa ñaát gaây ra: sbt=gtb x hm = 0.886x22 = 19.49 (T/m2) Öùng suaát gaây luùn taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc sgl = - sbt Trong ñoù : = 35.98 (T/m2) sbt = 19.49 (T/m2 ) =>sgl = 35.98 – 19.49 = 16.49 (T/m2) Tính luùn theo phöông phaùp coäng töøng lôùp phaân toá Chia lôùp ñaát phía döôùi moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp phaân toá ñoàng nhaát thoaû ñieàu kieän: hi = 0.2xbm = 0.2 x 1.5 = 0.3 m Tæ soá = 1.6 Laäp baûng tính luùn: Ñieåm Ñoä saâu Z (m) Eo Ko szigl sbt bi Si(cm) 0 0 0 1600 1 16.490 19.492 0.8 0.6926 1 0.3 0.180 1600 0.998 16.457 19.758 0.8 0.6912 2 0.6 0.359 1600 0.977 16.111 20.289 0.8 0.6767 3 0.9 0.539 1600 0.934 15.402 21.087 0.8 0.6469 4 1.2 0.719 1600 0.882 14.544 22.150 0.8 0.6109 5 1.5 0.898 1600 0.821 13.538 23.479 0.8 0.5686 6 1.8 1.078 1600 0.751 12.384 25.074 0.8 0.5201 7 2.1 1.257 1600 0.682 11.246 26.934 0.8 0.4723 8 2.4 1.437 1600 0.617 10.174 29.061 0.8 0.4273 9 2.7 1.617 1600 0.553 9.119 31.453 0.8 0.3830 10 3 1.796 1600 0.501 8.261 34.111 0.8 0.3470 11 3.3 1.976 1600 0.448 7.388 37.035 0.8 0.3103 12 3.6 2.156 1600 0.406 6.695 40.224 0.8 0.2812 S = 6.036 Giôùi haïn neàn taïi ñieåm coù ñoä saâu 3.3 m keå töø ñaùy moùng khoái quy öôùc vì : Ñoä luùn cuûa moùng khoái qui öôùc ñöôïc tính theo coâng thöùc: S = 6.037 cm < [Sgh] = 8 cm thoûa ñieàu kieän. IV.1.5. Tính toaùn theùp cho ñaøi: -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I MI = 2P3 x r1 Trong ñoù coù: P3 = = 40.71 T ; r1 =0.65 m Þ MI = 2 x 40.71x 0.725 = 59.03 (T.m) FaI = = = 25.23 cm2 Þ Choïn 1316, Fac = 26.14 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II MII = r3 (P1 + P2 + P3) Trong ñoù coù: P1 = P2 = P3= Pmin= 31.87 T ; r3 = 0.275 m Þ MII = 0.275 x (31.87 x3) = 19.12 T.m FaII = = = 8.17 cm2 Þ Choïn 1110, Fac = 8.64 cm2 IV.1.6. kieåm tra chuyeån vò ngang ñaàu coïc: (TCXD-205-1998) Qtt = 4.18(T) ; Mtt= 7.55 (Tm); trong ñoù: H ,M :giaù trò tính toaùn cuûa löïc caét vaø moment taïi ñaàu coïc. M = H = nc:soá löôïng coïc . lo= 0 m : chieàu daøi ñoaïn coïc(m),khoaûng caùch töø ñaùy ñaøi coïc ñeán maët ñaát. yo , : chuyeån vò ngang vaø goùc xoay cuûa tieát dieän ngang coïc ôû möùc ñaùy ñaøi(coïc ñaøi thaáp) - tra theo baûng G5(TCXD). I: moment quaùn tính cuûa coïc =(0.3)4/12=6.75x10-4 m4 E: moñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng = 2.9x106(T/m2). H0= H = 0.69 T ; M0=M + Hl0= 1.99 Tm; : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän m/T ,bôûi löïc H0= 1 : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän m/T ,bôûi löïc M0= 1 : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän m/T ,bôûi löïc H0= 1 : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän m/T ,bôûi löïc M0= 1 = ; =;= =0.7534 K: heä tæ leä(baûng G1-TCXD 205-1998) bc =1.5d + 0.5 =1.5 x 0.3 + 0.5 =0.95 m Ao=2.441 , Bo=1.621 , Co=1.751 :laáy theo baûng G2(TCXD 205-1998). ==2.916x10-3 m/T =1.4589x10-3 m/T ==1.1873 x10-3m/T yo =Hox = (0.69x2.916 + 1.99x1.4589)x10-3 = 4.92x10-3m = 0.492 cm(vôùi l0=0) =H0xxM0 = (0.52x1.4589+1.1873x 1.99)x10-3 = 1.58x10-3rad IV.1.7. Kieåm tra coïc trong quaù trình vaän chuyeån vaø caåu laép Khi vaän chuyeån coïc - Xem coïc nhö daàm ñôn giaûn chòu taûi phaân boá ñeàu q=n*gc*Fc = 1.1*2.5*0.3*0.3=0.2475 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: Mmax = 0.0434q.L2 = 0.0434 x 0.2475 x 102 = 1.074 (Tm)= 1074 (kgm) A = = = 0.036 cm2 g = 0.5 x (1+ ) = 0.5 x (1+ ) = 0.982 Fa = = = 1.125 cm2 Fa = 1.125 cm2 < 5.09 cm2 = 218 Khi caåu laép coïc: Mmax = 0.086q.L2 = 0.086 x 0.2475 x 102 = 2.13 (Tm)= 2130 (kgm) A = = = 0.075 g = 0.5 x (1+ ) = 0.5 x (1+) = 0.96 Fa = = = 3.16 cm2 Fa = 3.16 cm2 < 5.09 cm2 = 218 Vaäy coát theùp trong coïc ñaõ thoûa maõn veà ñieàu kieän vaän chuyeån vaø caåu laép 3. Tính theùp laøm moùc treo Löïc do moät nhaùnh theùp chòu khi caåu laép: P = = 0.7425 Dieän tích theùp yeâu caàu Fa = = 0.286 (cm2) Choïn theùp duøng laøm moùc caåu coù f = 18 mm ; Fa = 2.545 cm2 4.Tính ñoaïn theùp moùc treo neo vaøo trong coïc Trong ñoù : U = p x d = 3.14 x 1.8 = 5.724 (cm) P = 742.5 kg ; Rk = 10 kg/cm2 à Lneo = = = 12.97 cm Choïn Lneo = 30d = 30 x 1.6 = 48 cm > 12.97 cm IV.1.8. Kieåm tra söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu laøm coïc QVL = x (Rb x Fb +Ra x Fa) = 1x( 130 x900 + 2600x8.04) = 137.904 (T) - = 1 heä soá uoán doïc - Qvl : Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu - Rb =130 kg/cm 2 ; Fb = 30 x30 = 900 cm2 ; Ra = 2600 kg/cm2 - Fa = 8.04cm2 Vaäy Qvl = 137.904 T > 2.0 x Qa = 2.0 x 60.82= 121.64 T Coïc eùp khoâng bò vôõ IV.2. TÍNH MOÙNG 4B (M2) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng 4B IV.2.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.30 = 0.9 m - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi stb = = = 75.09 (T/m2) - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2 T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Fñ = = = 2.17 (m2) - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä laø: 1.9m x 1.9 m = 3.61 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 3.61 x 2 x 2 = 15.88 (T) IV.2.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä n = =1.6 = 4.15 cọc m : Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm, m =1.6 - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø n = 5 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 0.9 m * Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC IV.2.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao toái thieåu cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.2 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.2-0.15 = 1.05 m - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh åNtt = 145.28 + 15.88 = 217.76 (T) - Taûi taùc duïng leân coïc å Mtt = Mtt + Qtt ´ hm = 7.11 + 3.27 x 2 = 13.65 (T.m) xmax = 0.65 m åx12 = 4 * (0.65)2 = 1.69 (m2) Þ = = 34.03 5.25 (T) Pmax = 39.28 T Pmin = 28.78 T Ptb = = 34.03 (T) -Nhaän xeùt : Pmax + Pc = 39.28+ 4.95 = 44.23 T 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 IV.2.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc : - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa moùng khoái quy öôùc ® 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 Lôùp 1: j = 13032’ = 13.5330 ; h1 = 12.40 m Lôùp 2: j = 26043’ = 26.7160 ; h2 = 7.60 m jtctb = = 21.3840 = Chieàu daøi vaø chieàu roâng cuûa moùng khoái quy öôùc: am = bm = + a,b:khoaûng caùch cuûa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coc bieân theo 2 phöông. + lc:chieàu daøi coïc. Aqu = Bqu = Þ Fqu = 3.74x3.74= 13.99 m2 Wqu = =8.72 Löïc taùc duïng taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc : Xaùc ñònh troïng löôïng theå tích ñaåy noåi: (T/m3) Ntc=154.28 (T) Mtc=6.18 (T.m) Qtc=2.84 (T) + Troïng löôïng coïc trong ñaøi : Nc = nc x d2 x 1.1x go x Lc = 5 x 0.32 x 1.1 x 2.5 x 20 = 24.75 (T) + Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñaøi = Fqu x gtb x hh = 13.99 x 2 x 2 = 55.95 (T) + Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát cuûa moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi ñeán ñaùy moùng khoái quy öôùc: Nñaát = Fqu gtb x hi - Nc = 15.99x 0.886x20 -24.75 = 223.11 (T) => Toång taûi troïng taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : - Löïc doïc : = Ntc + Nñaøi + Nñaát + Ncoïc = 154.28 + 55.95+ 223.11 + 24.75 = 458.09 (T) -Momen : = Mtc + Qtcx h = 6.18 + 2.84 x2= 13.65(T.m) Kieåm tra aùp löcï tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc: phaûn löïc ñaát neàn: Rt/c = ( A x Bqu x gI + B x hm x gII + D x ctc ) (TCXD 45-78) Trong ñoù : m1 = 1.1 ; m2 = 1 ; ktc = 1 Bqu = 3.74 m hm: ñoä saâu ñaët moùng qui öôùc hm = 20m gI :dung troïng cuûa lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc = 0.86 T/m3 gII :dung troïng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát tính töø ñaùy moùng khoái qui öôùc : gII =(x hi )/hm = 0.94 T/m3 . ctc = c4tc = 0.032 T/m2 jtc = j4tc = 30.75o A = 1.205 B = 5.85 D = 8.20 Rtc = 1.1 x (1.205 x 3.74x 0.86+ 5.85x20x0.94 +8.2x 0.032) = 125.53( T/m2) Vaäy : = 34.32 T/m2 < 1,2 Rtc= 150.64 ( T/m2) < Rtc aùp löïc döôùi ñaùy moùng ñaõ ñöôïc thoûa. * Kieåm tra ñoä luùn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : _ Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. _Chia ñaát neàn thaønh nhieàu lôùp coù beà daøy hi = 0.2b * Öùng suaát do taûi troïng baûn thaân cuûa ñaát gaây ra: sbt=gtb x hm = 0.886x22 = 19.49 (T/m2) Öùng suaát gaây luùn taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc sgl = - sbt Trong ñoù : = 35.98 (T/m2) sbt = 19.49 (T/m2 ) =>sgl = 32.75 – 19.49 = 13.26 (T/m2) Tính luùn theo phöông phaùp coäng töøng lôùp phaân toá Chia lôùp ñaát phía döôùi moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp phaân toá ñoàng nhaát thoaû ñieàu kieän: hi = 0.2xbm = 0.2 x 1.9 = 0.38 m Tæ soá = 1 Laäp baûng tính luùn: Ñieåm Ñoä saâu Z (m) Eo Ko szigl sbt bi Si(cm) 0 0 0 1600 1 13.258 19.492 0.8 0.5568 1 0.38 0.203 1600 0.98 12.993 19.829 0.8 0.5457 2 0.76 0.406 1600 0.958 12.701 20.502 0.8 0.5334 3 1.14 0.610 1600 0.876 11.614 21.512 0.8 0.4878 4 1.52 0.813 1600 0.794 10.527 22.859 0.8 0.4421 5 1.9 1.016 1600 0.654 8.671 24.542 0.8 0.3642 6 2.28 1.219 1600 0.599 7.942 26.562 0.8 0.3335 7 2.66 1.422 1600 0.519 6.881 28.919 0.8 0.2890 8 3.04 1.626 1600 0.442 5.860 31.612 0.8 0.2461 9 3.42 1.829 1600 0.384 5.091 34.643 0.8 0.2138 10 3.8 2.032 1600 0.33 4.375 38.009 0.8 0.1838 11 4.18 2.235 1600 0.29 3.845 41.713 0.8 0.1615 12 4.56 2.439 1600 0.252 3.341 45.753 0.8 0.1403 S = 4.5 Giôùi haïn neàn taïi ñieåm coù ñoä saâu 3.04 m keå töø ñaùy moùng khoái quy öôùc vì : Ñoä luùn cuûa moùng khoái qui öôùc ñöôïc tính theo coâng thöùc: S = 4.5 cm < [Sgh] = 8 cm thoûa ñieàu kieän. IV.2.5. Tính toaùn theùp cho ñaøi: -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I MI = 2P2 x r1 Trong ñoù coù: P2 = = 39.28 T ; r1 = 0.465 m Þ MI = 2 x 39.28 x 0.465 = 36.53 T.m FaI = = = 19.52 cm2 Þ Choïn 1016, Fac = 20.11 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II MII = 2 r2 P1 Trong ñoù coù: P1= Pmin= 28.78 T ; r2 = 0.42 m Þ MII = 0.42 x (28.78 x 2) = 24.18 T.m FaII = = = 12.92 cm2 Þ Choïn 1212, Fac = 13.57 cm2 IV.3. TÍNH MOÙNG 1B (M3) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng 1B IV.3.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 3x0.30 = 0.9 m - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi stb = = = 75.09 (T/m2) - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2 T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Fñ = = = 1.78 (m2) - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä laø: 1.5m x 1.5 m = 2.25 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 2.25 x 2 x 2 = 9.9 (T) IV.3.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä n = =1.6 = 3.38 cọc m : Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm, m =1.6 - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø n = 4 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 0.9 m * Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC IV.3.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao toái thieåu cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.2 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.2-0.15 = 1.05 m - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh åNtt = 126.35 + 9.9 = 136.25 (T) - Taûi taùc duïng leân coïc å Mtt = Mtt + Qtt ´ hm = 4.77 + 3.23 x 2 = 12.9 (T.m) xmax = 0.45 åx12 = 4 * 0.452 = 0.81 (m2) Þ = = 34.06 7.17 (T) Pmax = 41.23 T Pmin = 26.9 T Ptb = = 34.06 (T) -Nhaän xeùt : P = 41.23 + 4.95 = 44.18 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 IV.3.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc : - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa moùng khoái quy öôùc ® 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 Lôùp 1: j = 13032’ = 13.5330 ; h1 = 12.40 m Lôùp 2: j = 26043’ = 26.7160 ; h2 = 7.60 m jtctb = = 21.3840 = Chieàu daøi vaø chieàu roâng cuûa moùng khoái quy öôùc: am = bm = + a,b:khoaûng caùch cuûa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coc bieân theo 2 phöông. + lc:chieàu daøi coïc. Aqu = Bqu = Þ Fqu = 3.34x3.34= 11.16 (m2) Wqu = = 6.21 Löïc taùc duïng taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc : Xaùc ñònh troïng löôïng theå tích ñaåy noåi: (T/m3) Ntc=126.35 (T) Mtc=4.77 (T.m) Qtc=3.23 (T) + Troïng löôïng coïc trong ñaøi : Nc = nc x d2 x 1.1x go x Lc = 4 x 0.32 x 1.1 x 2.5 x 20 = 19.8 (T) + Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñaøi = Fqu x gtb x hh = 11.16 x 2 x 2 = 44.62 (T) + Troïng löôïng cuûa caùc lôùp ñaát cuûa moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi ñeán ñaùy moùng khoái quy öôùc: Nñaát = Fqu gtb x hi - Nc = 11.16 x 0.886x20 -19.8 = 177.88 (T) => Toång taûi troïng taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc : - Löïc doïc : = Ntc + Nñaøi + Nñaát + Ncoïc = 126.35 + 44.62 +177.88 + 19.8 = 368.65 (T) -Momen : = Mtc + Qtcx h = 4.77 + 3.23 x2= 12.9 (T.m) Kieåm tra aùp löcï tieâu chuaån döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy moùng khoái qui öôùc: phaûn löïc ñaát neàn: Rt/c = ( A x Bqu x gI + B x hm x gII + D x ctc ) (TCXD 45-78) Trong ñoù : m1 = 1.1 ; m2 = 1 ; ktc = 1 Bqu = 3.34 m hm: ñoä saâu ñaët moùng qui öôùc hm = 20m gI :dung troïng cuûa lôùp ñaát döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc = 0.86 T/m3 gII :dung troïng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát tính töø ñaùy moùng khoái qui öôùc : gII =(x hi )/hm = 0.94 T/m3 . ctc = c4tc = 0.032 T/m2 jtc = j4tc = 30.75o A = 1.205 B = 5.85 D = 8.20 Rtc = 1.1 x (1.205 x 3.34x 0.86+ 5.85x20x0.94 +8.2x 0.032) = 125.07 T/m2) Vaäy : = 37.12 T/m2 < 1,2 Rtc= 150.09 ( T/m2) < Rtc aùp löïc döôùi ñaùy moùng ñaõ ñöôïc thoûa. IV.3.5. Tính toaùn theùp cho ñaøi: -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I MI = 2P3 x r1 Trong ñoù coù: P3 = = 41.23 T ; r1 =0.275 m Þ MI = 2 x 41.23 x 0.275 = 22.68 (T.m) FaI = = = 12.11 cm2 Þ Choïn 1212 , Fac = 13.57 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II MII = 2 r3 P3 Trong ñoù coù: P3= Pmin= 26.9 T ; r3 = 0.225m Þ MII = 0.225 x (31.86 x2) = 12.1 T.m FaII = = = 6.47 cm2 Þ Choïn 910, Fac = 7.07 cm2 Töông töï, tính moùng cho caùc moùng khaùc. V. MÓNG CỌC ÉP ĐƯỢC THỂ HIỆN NHƯ TRÊN BẢN VẼ (NM-02/3) šš&œœ