Luận văn: Móng cọc khoan dẫn bóng trung tâm truyền hình Việt Nam

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:133

Thêm vào BST

Báo xấu

98
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Căn cứ vào tru địa chất và chiều sâu của lớp đất, ta chọn lớp đất thứ 2 để đặt đài cọc , chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là h=2 m . - Chiều su hố khoan dẫn Z=11m tính từ đáy đài móng , đóng sâu xuống so với đáy hố khoan là 11,7 m II . CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CỌC : -Sử dụng cọc bê tông cốt thép 35x35cm đúc tại chỗ dài 8 m . + B tơng mc 300 : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2. +Sử dụng thp AIII R’a = 3600 kG/cm2. AII...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Móng cọc khoan dẫn bóng trung tâm truyền hình Việt Nam

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH Luận văn Móng cọc khoan dẫn bóng trung tâm truyền hình Việt Nam SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -152- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH PHƯƠNG ÁN III :MÓNG CỌC KHOAN DẪN ĐÓNG -- I.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC : - Căn cứ vào tru địa chất và chiều sâu của lớp đất, ta chọn lớp đất thứ 2 để đặt đài cọc , chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là h=2 m . - Chiều su hố khoan dẫn Z=11m tính từ đáy đài móng , đóng sâu xuống so với đáy hố khoan là 11,7 m II . CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CỌC : -Sử dụng cọc bê tông cốt thép 35x35cm đúc tại chỗ dài 8 m . + B tơng mc 300 : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2. +Sử dụng thp AIII R’a = 3600 kG/cm2. AII Ra = 2800 kG/cm 2. III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : 1.Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đât nền . - Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đát nền , theo TCXD 205 – 1998 . Qtc Qa = ktc Trong đó : ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau : ktc =1.4 Qtc = m(mr q p Ap  u  m fi f sili ) - q p : cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc . - fsi : cường độ tính toán của lớp thứ i theo xung quanh cọc . - m : hệ số của cọc làm việc trong đất , lấy m = 1 - m r ,mfi : các hệ số làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc ,đến sức chống tính toán của đất - li : chiều dy của lớp thứ i tiếp xc với cọc . - Ap , u tiết diện v chu vi cọc . Ta cĩ : mR = 1 mfi = 0.6 (hạ cọc bằng cách đóng cọc vào hố khoan dẫn khi đường kính nhỏ hơn 5 cm với cọc tiết diện vuông , đường kính hố khoan d=30cm ) mfi = 1 (Hạ cọc bằng cách đóng cọc đặc bằng búa cơ học hoặc búa diesel ) qp =348.2 T/m2 u = 4x0.35 = 1.4m Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m 2 Để tính fs ,ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li như hình vẽ . SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -153- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH 0,5m Maëñaátính toaù t t n Z1=2.5m - 2.000 Z2=4m Z3=6m Ñaáseù traï g thaùdeû meà . t t, n i o m 4,5m 1m B = 0,63. Z4=8m  = 1,889(T/m3)  = 10o18' 2m Z5=10m Z6=12m 2m Z7=14m Z8=16m 2m Z9=18m Z10=20m 2m Z11=22m Z12=23.85m Ñaáseùlaã boä, t t n t 2m traï g thaùdeû cöùg. n i o n B = 0,35.  = 1,953(T/m3) 16m  = 14 o37' 2m 2m 2m 2m 2m Caùmò laã boä ít seù t n n t, t, - 24.700 1.7m traï g thaùchaëvöø. n i t a B = 0.  = 1,954(T/m3)  = 28o47' 10m Lớp zi li Tra bảng ta cĩ cc gi fi (T/m2) fili (T/m2) trị sau: đất (m) 2.5 1 1.03 1.03 2 4 2 1.39 2.78 6 2 3.65 7.3 8 2 3.85 7.7 10 2 5.55 11.1 12 2 5.11 10.22 3 14 2 4.67 9.34 16 2 4.53 9.06 18 2 4.69 9.38 20 2 4.85 9.7 22 2 5.8 11.6 4 23.85 1.7 5.985 10.2 Tổng cộng: 99.41 →mRqPAP =1*348.2*0.1225=42.65 T →u∑mf fsi li=1.4*(0.6*40.13 +1*59.28)=116.7 T ⇛Qtc = m(mr q p Ap  u  m fi f sili ) =159.35 T. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -154- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH Qtc 159.35 Vậy : Q a=   113.8T k 1.4 III.2. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 1. Tính sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền, theo TCXD 205-1998 - Sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qp + Qs =q pAp+Asfs - Sức chịu tải cho php của cọc l: Qp Qs Qa =  FS p FS s - Trong đó : FSs : Hệ số an tồn cho thnh phần ma st bn, lấy bằng 1.5÷2.0 FSp : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng 2.0÷3 Ap : Diện tích tiết diện ngang thn cọc. - Ta cĩ : As = u.L U : chu vi tiết diện ngang của cọc, u = 4x0.35 = 1.4m L : Chiều dài cọc ngoài đài, chọn L = 22.7.m . - qp : Sức khng ở mũi cọc, được tính theo công thức :  q p  d p N    vp Nq  cN c c : Lực dính giữa thân cọc và đất T/m2. ’vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất, T/m 2. Nc, Nq, N : Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc v phương pháp thi công cọc.  : Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3 dp : Đường kính tiết diện cọc . - Ta cĩ : Qs = As.fs = u.(fi.li) fs : Ma sát bên tác dụng lên cọc được tính theo công thức:  f s  c a  k s h tg a ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy ca = c (T/m 2) (Đối với cọc bê tông). h :Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông gĩc với mặt bn cọc (T/m 2). a : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, lấy a =  li : Chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua. 2. Tính sức chịu tải của đất nền ở mũi cọc ( Qp ) - Ta cĩ: Qp = q p.Ap  q p  d p N    vp Nq  cN c - Đất ở mũi cọc có : I =28 o28 ’  tra bảng (nội suy) được : Nq =17.808 Nc = 31.612 N = 15.7 - Khi tính toán trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm thì lấy trọng lượng riêng đẩy nổi. đn= 0.941 T/m3, dp =0.35m , c = 0.007 T/m2 - Ưng suất thẳng đứng hữu hiệu do trọng lượng bản thân đất nền : vp=   i  hi =1.8733.5+0.873x1+0.94416+0.9413.7 = 26.0142 T/m2 Vậy sức khng ở mũi cọc l: qp =0.9410.815.7+26.014217.808+0.00731.612= 475,3 T/m2 Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -155- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH  Q p  q p  A p = 475,3  0,1225 = 58,22 T 3. Tính ma st bn tc dụng ln cọc ( Qs ) Qs =Asfs - Ở đây cọc nằm trong 3 lớp Lớp 2: cĩ ca = c =0.096 T/m2 , = 8o31’ ,  = 1.873 T/m3 h’ = ks.v’ = ks.(’.z) ks =1-sin = 1-sin8o31’ = 0.852  ' .z    i  z i =1.8733+0.873x4.5= 9,5 T/m2 Nn h’ = 0.8529,5 = 8.09 T/m2 ’ o ’ 2  f s1  ca + h  tga = 0,096+8.09tg8 31 = 1.3 T/m Lớp 3: cĩ ca = c =0.521 T/m2 , =14o 2’ ,  = 0.944 T/m3 h’ = ks.v’ = ks.(’.z) ks =1-sin = 1-sin14 02’ = 0.757  ' .z    i  z i =1.8733+0.873x4.5+0.94413 = 21.77 T/m 2 Nn h’ = 0.75721.77 = 16,48 T/m 2 ’ 0 ’ 2  f s 2  ca + h  tga = 0.521+16,48tg14 2 = 4,64 T/m Lớp 4: cĩ ca = c = 0.007 T/m2 ,  = 28028’ ,  = 0.941 T/m3 h’ = ks.v’ = ks.(’.z) ks =1-sin = 1-sin28 028’ = 0.523  ' .z    i  z i =1.8733+0.873x4.5+0.94413+ 0.94122,85 = 43,32 T/m 2 Nn h’ = 0,52343,32 = 22,65 T/m 2 ’ 0 ’ 2 f s 3  ca + h  tga = 0.007+22,65tg28 28 = 12,29 T/m Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 22,7 m ta có : Qs2= f As2=1.3  1.4 3 = 5,46 T s2 Qs3= f s 3 As3= 4.64  1.4 16 = 96,51T Qs4= f s 4 As4= 12,29  1.4 3,7 = 63,66T 5,46 96,51 63,66  Qs =   = 2,73 + 48,25 + 31,83= 82,81 T 2 2 2 58,22 Qp= =19,40T 3 Vậy tổng sức chịu tải cho php của cọc l: Qa =19,40 +82,81 = 102,216 T Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc l :Qa=min{Qa,Qa’}=102,216T IV . THIẾT KẾ MĨNG KHUNG TRỤC 3 - A : IV . 1 TÍNH MĨNG 3 - A :( M1) - Tải truyền xuống mĩng : Chn cột trục A B C D Ntt (T) 357,43 569,96 573,4 368,44 Mtt (Tm) 18.11 31.31 31.46 15.31 Qtt (T) 7.68 11.23 11.40 5.69 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -156- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH IV . 1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc - Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài : Pc 102,216 2  th  2  2  92.71 T/m ( với Pc= Qa=102,216T) (3d ) (3 * 0.35) -Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài :  tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N 357.43 Fñ    4,02(m 2 ).  tb   tb  h 92.71  2  2 -Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*4,02*2*2 = 17,73T IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N 357.43  17.73 nc   .  1,3   4,77(coïc ) Pc 102,216 - Chọn n = 5 cọc ( vì mĩng lệch tm kh lớn ) -Kích thước móng được chọn là : 2x3 m (Fd=6 m2) -Bố trí đài và cọc như hình vẽ: A 300 1 2 700 3 2000 400 700 500 300 4 5 300 1200 1200 300 3000 IV . 1.3 Cấu tạo v tình tốn đài cọc : - Chọn chiều di cọc ngm vo đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :h d= ac+h1+h2 = 50 + 15 +20 = 85 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1. m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình thp chọc thủng nn khơng cần kỉm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ ) - Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 357.43+26.4=383.83 T - Khoảng cch giữa cc cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc như hình vẽ . - Chiều cao đài: h = 1,0 (m).  Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc: Fñ*  Bñ  Lñ  2  3  6(m 2 ). SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -157- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH - Tải trọng thực tác dụng lên đài: N tt *  n  F *  h   tb  1,1  6  2  2  26,4(T ). ñ - Tải trọng tính tốán được tính lại: N tt  N o  N tt *  357.42  26.4  383.83(T ). tt - Kiểm tra lại điều kiện: N tt 383.83   76.76(T )  Qchopheùp 102,216(T ) nc 5 Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý. IV.1.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc. - Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: d Wqu  n.Bd .Ld .hm . tb (T ). Với gtb = 2 T/m 3 - Thể tích đài cọc: Bñ  Lñ  H ñ  2  3  1,0  6( m3 ). - Thể tích đất phía trên đài cọc. Bñ  Lñ  h  2  3  ( 2  1,0)  6( m3 ). - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài. ñ Wqö  1,1(6  2,5  6  1,880)  28.9(T ). - Tải trọng truyền xuống đáy đài. tt tt ñ N  N o  Wqö  357.42  28.9  386,3(T ). tt tt tt M  M o  Qo  hm  18,11  7,68  2 33,47(Tm). - Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc. tt ptb  N  386.3  77.26(T ). nc 5 - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên. tt M y  xmax p tt  ptb  max n (T ). min 2 x i 1 i Xmax = 1.2 (m). 2 x i  2  ( 1.2) 2  2  (1,2) 2  5.76( m). 33,47  1,2 Vậy : p tt  77.26  max  77,26  6.97(T ). min 5.76 Pmax = 84,23 (T). Pmin = 70.29 (T). - Trọng lượng tính toán của cọc. pC  n  d  d  Lc    1,1  0,35  0,35  22,7  2,5  7,65(T ). * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin. Pmax +Pc = 84.23 + 7.65 = 91,87(T). Pmax +Pc = 91,87(T) < Qc = 105,59 (T). Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin. (kiểm tra điều kiện chống nhổ ). Pttmin = 70.29(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -158- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH IV.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.1.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của cc lớp đất mà cọc xuyên qua.  tb    i  hi h i 9.13  3  14,15  16  28.36  3.7  tb   15,80o 3  16  3.7  15,800 gĩc truyền lực:   tb   3095' 4 4 - Chiều rộng móng khối qui ước:  tb Bm  Bñ  D  2.tg 4 Bđ = 2(m): chiều rộng đài cọc. với: D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều di cọc. do đó: Bm = 2– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5.3(m). Bm = 5,3(m). - Chiều dài móng khối qui ước:  tb Lm  Lñ  D  2.tg 4 với Lđ = 3(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6.3(m). Lm = 6.3(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + h m = 22.7 + 2 = 24.7 (m). - Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên. m Wqu  Bm .Lm.hm . tb (T ). m Wqu  5.3  6.3  2  2  133.56(T ). - Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntcc =1.1.nc Lc . Fc . g =1,1*5* 22.7 *0,35 *0,35* 2,5 = 38.23(T). - Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5.3x6,3 =125,5 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,3*6,3=652,2(T) - Trọng lượng móng khối qui ước: tc N qu  133,56  38,23  125,5  652,2  949,5(T ). - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. N tc  N o  N qu  357,43  949,5  1307(T ). tc tc - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước. M tc  M o  Qo  hm  33,47  7,68  ( 22.7  2)  223.2(Tm). tc tc - Độ lệch tâm: M tc 223.2 e   0,17(m). N tc 1307 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -159- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước: N tc  6.e  1307  6  0,17   tc  1   1   Lm  Bm  Lm  33.39  max min   6 .3   tc max  45,48(T / m2 ).  tc  32,80(T / m 2 ). min  tc  39,14(T / m 2 ) tbx IV.1.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Cơng thức : m1  m2 Rm  (1,1. A.Bm . II  1,1.B.H m . II  3.D.C II )(T / m 2 ). ' k tc trong đó : ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì cc chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình tc động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 22,7 m CII = 0,013 (T/m 2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc. n ' l  i i  II i 1 (T / m 3 ). l i ' 2  1.880  1  0.880  16  0.947  3.7  0.946  II   1,07(T / m 3 ). . 2  1  16  3.7 jII = 28 o47’, tra bảng 3.2 / 27 sch HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB XY DỰNG ) nội suy ta cĩ: A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522 Vậy ta cĩ : 1,2  1,3 Rm  (1,1  1,018  4,9  0,946  1,1  4.891  22.7  1,07  3  7,522  0,013) 1 Rm  212,4(T / m 2 ). Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*212,4= 254,9 (T/m2). Thoả mn điều kiện:  max  45,48(T / m 2 )  1,2 Rm tc  min  32,80(T / m 2 )  Rm tc  Kết luận: Vậy ta cĩ thể sử dụng cơng thức tính toán được độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.1.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -160- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ). - Theo ko Độ sâu 2z/b  gl  bt TCVN STT 2 2 45 – 78 (m) (T/m ) (T/m ) giới hạn 0 0 0 1 12,09 27.05 chịu lún 0.968 ở độ sâu 1 1 0.377 11,70 27.996 tại đó có 2 2 0.755 0.842 10,179 28.942 3 3 1.132 0.677 8,18 29.888 4 4 1.509 0.526 6,35 30.834 5 5 1.886 0.407 4,92 32.726 :  zgl  0,2   bt - Dùng phương pháp cộng ln từng lớp  S  S i ; S i    ith  hi Ea -Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.3m ;Bm=5.3m . -Ap lực bản thn tại mũi cọc :  bt  ( i .hi )  1,880  4  0.880  1  0.947  16  0.946  3.7  27.05(T / m 2 ) -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : Po   tb   bt  39.14  27,05  12,09(T / m2 ) tc - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số : +  bt  ( i .hi ) :Ap lực bản thn +  zgl  k o  p o : Ap lực gy ln . Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b L 6.3 v tỷ số :   1.18 B 5 .3 (z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày : Bm 5.3 hi    1,325, lấy hi=1 m 4 4 - chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau : SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -161- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH *Tại độ sâu z= 8m dưới đáy móng khối quy ước có :  zgl  4,92(T / m2 )  0,2 x bt  0,2 x32,726  6.16(T / m 2 ) *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức  0.8 12,09 4,92 S   itb  hi  (  11,70  10,18  8,18  6,35  )  1  2cm Ea 1781 2 2 Như vậy : S =2 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yu cầu về biến dạng. IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 0,5m 1,0m 1,0m o 4,5m o 3,95° 22,7m 16m o 27,05 12,09 27,996 11,70 28,942 10,18 10m 29,888 8,18 30,834 6,35 32,726 4,92 z 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ thp chọc thủng thì cc cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thp. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc. - Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) M = ri Pimax ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột l1  hc 2,4  0.5 + Xt 2 cọc cĩ r = = = 0.95 m , Pmax = 84,23 T 2 2 Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -162- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH  MI =2Pmax.r = 2 84,23  0.95 = 160 Tm MI 160  10 5 2 Fa =   58.09 cm . 0.9h0 Ra 0.9  105  3600 - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II): b1  bc 1.8  0.4 + Xt 2 cọc cĩ r = = = 0.7m , Ptb = 77,26 T 2 2 Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =2P tb.r = 2  77,26  0.7 = 108,164 Tm M II 108,164  10 5 2 Fa =   39,27 cm . 0.9h0 Ra 0.9  85  3600 Trong đó: h0 = hđ – a = 100 -15 = 85cm - Chọn 1622 a180 ( 60,81 cm2) theo phương I-I - Chọn 11 22 a180 ( 41,81 cm2) theo phương II-II Thp cấu tạo chọn  12 a 200. IV. 1.8. Tính tốn cọc chịu tc dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay. M SM N SMN S H L -Momen qun tính tiết diện ngang của cọc : 1 3 1 I bh   0.35  0.35  125  10 5 m 4 12 12 -Độ cứng tiết diện ngang của cọc : E b .I  290  10 4  125  10 5  3627Tm 2 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d  0.8m  bc  d  1 +d  0.8m  bc  1.5d  0.5  1.5  0.35  0.5  1.03m -Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức :Cz=k.z SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -163- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH -chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m Mf 1dv Hf lah=2.7m 3m 16m -Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m 4. - Hệ số biến dạng : kbc 296  1.03  bd  5 5  0.609m 1 E b .I 3627 -Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le=  bd .L  0.609  24.7  15.05 -Cc chuyển vị  HH ,  HM ,  MH ,  MM của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại cao trình đáy đài .  HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T)  HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm)  MH :gĩc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T)  MM : gĩc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=15.05 >4cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Cơng thức tính : 1 1  HH  3  AO  3  2.441  29.79  10 4 (m / T )  .E B .I bd 0.609  3627 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -164- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH 1 1  MH   HM  2  BO  2  1.621  12.05  10  4 (1 / T )  .E B .I bd 0.609  3627 1 1  MM   AO   1.751  7.93  10  4 (1 / Tm)  bd .E B .I 0.609  3627 -Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=7.68T (đối với 5 cọc )⇛Hf=7.68/5=1.536T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm : L2 O  MH  LO   MM  2.Eb .I 12.05  10  4 Mf  Hf    1.536  2.334Tm ( Vì Lo=0 ) LO 7.93  10  4  MM  E B .I - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf .  HH  M f . HM =1.536x29.79x10-4-2.334x12.05x10-4=0.0018m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf : H f .L3 0 M f .Lo  n  y o  o  Lo    0.0018  0  0  0  0.18cm .Vì ( Lo=0 ,   0 ) 3 E b .I 2 E b .I    n  S gh  1cm -Momen uốn Mz (Tm ) trong cc tiết diện của cọc : 2 Hf Mz=  bd .Eb .I . y o . A3   bd .Eb .I .o .B3  M 1 .C 3   D3  bd Với chiều sâu tính đổi Ze=  bd .z Eb I K  bd yo o Mf Hf 2 4 -1 (Tm ) (T/m ) (m ) (m) (Tm) (T) 3627 296 0.609 0.0018 0 -2.334 1.536  Momen uốn Mz dọc thn cọc : z(m) ze A3 B3 C3 D3 MZ 0.000 0.0 0 0 1,000 0 -2.334 0.328 0.2 -0.001 0 1.000 0.200 -1.832 0.657 0.4 -0.011 -0.002 1,000 0,400 -1.352 0.985 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -0.903 1.314 0.8 -0,085 -0.034 0.992 0.799 -0.506 1.642 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.173 2.463 1.5 -0.559 -0.420 -0.881 1.437 0.214 3.284 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.533 3.941 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 0.4221 4.598 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 0.938 5.747 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -0.120 6.568 4.0 -1.614 -11.73 -17.919 -15.076 -0.167 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -165- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=-2.334Tm -Diện tích cốt thp trong cọc : M 233400 Fa    2.25cm 2 0.9 Ra ho 0.9  3600  (35  3) Chọn 4∅16 cĩ Fa=8.04 cm2>2.25cm2.  Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :  z   gh  z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . K  Mf Hf z  z e ( y o . A1  o B1  C1  3 D1 )  bd  bd  bd .Eb I  bd Eb I Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: Z  0.85 /  bd  0.85 / 0.609  1.396m Z e   bd  z  0.609  1.396  0.85m Cc gi trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103 296  2.334 1.536 z  0.85(0.0018  0.996  0  2 0.363  0.103)  0.56T / m 2 0.609 0.609  3627 0.6093  3627  gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m 4  gh  1   2   ( I  Z  tg I    c I ) cos  I Trong đó : 1  1  2 : Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức : M dh  M 2  2.5 * M dh  M Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=7.68Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=18.11Tm 7.68  18.11 2   0.69 2.5 * 7.68  18.11 Với cọc BTCT :   0.3 Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau :  I  1.873T / m 3 C I  0.096T / m 2  I  8 O 31' 4 2 ⇛  gh  1 0.69  o  (1.873  1.396  tg (8o 31' )  0.3  0.096)  1.121 T/m cos(8 31' ) ⇛  Z  0.56T / m   gh  1.121T / m 2 2 Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu p lực ngang . IV.1.9 KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN V CẨU LẮP. 1. Khi vận chuyển. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -166- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH 0.207 L=1656 4688 0.207 L=1656 8000 - Lực tác dụng là tải trọng bản thân phân bố đều: q = 1,1 . 0,35 . 0,35 . 2,5 = 0,337 T/m vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,207. L = 0,207 . 8 = 1,656(m). - Mơmen tại gối: M max  0.0434 * 0.337 * 82  0.936(Tm). M 0.936  105 A   0.02 Rnbho2 130  35  322   0.5  (1  1  2 A )  0.9898 M 0.936  105 F   0,82 Ra ho 0,9898  3600  32 Fa=0.82 < 8,04 cm2= 4 ∅16 Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi vận chuyển. 2 .Khi cẩu lắp. 5648 0.294 L=2352 8000 Vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,294. L = 0,294 . 8 = 2,352(m). - Mơmen tại gối: M max  0,086  0.337  82  1,85(Tm) M 1,8e'105 A   0.039 ⇛   0.5  (1  1  2 A )  0.98 Rnbho2 130  35  322 M 1,85  105 2 F   1,64 < 8,04cm = 4∅16 Ra ho 0,98  3600  32 Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi cẩu lắp. Vậy cốt thép trong cọc đ chọn thoả mn điều kiện vận chuyển và cẩu lắp. 3 .Tính thp cho mĩc treo. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -167- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH - Lực do một nhnh thp chịu khi cẩu lắp. 1 1 P ql   0,337  8  1,348(T ). 2 2 - Diện tích thp yu cầu: P 1,348  103 Fa    0,374(cm 2 ). Ra 3600 Chọn f16 (Fa = 2,011 cm 2 ). 4. Tính đoạn thép móc treo neo vào cọc. - Điều kiện để móc treo không bị trượt: P l neo  u. trong đó: P = 1,348(T). u = p . d = 3,14 . 1,6 = 5,024(cm). t : lực bám dính giữa bêtông và cốt thép, lấy t = 20(KG/cm2). 1,348  103 lneo   13.41(cm). 5,024  20 Chọn đoạn neo lneo = 20cm. IV . 2 TÍNH MĨNG 3C :( M3) - Tải truyền xuống mĩng : Chn cột trục A B C D Ntt (T) 357,43 569,96 573,4 368,44 Mtt (Tm) 18.11 31.31 31.46 15.31 Qtt (T) 7.68 11.23 11.40 5.69 IV . 2.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc - Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài : Pc 102,216 2  th  2  2  92.71 T/m ( với Pc= Qa=102,216T) (3d ) (3 * 0.35) -Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài :  tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N 573,4 Fñ    6,46(m 2 ).  tb   tb  h 92.71  2  2 -Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*6,46*2*2 = 28,4T IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N 573.4  28,4 nc   .  1,5   8.8(coïc ) Pc 102,216 - Chọn n = 10 cọc ( vì mĩng lệch tm kh lớn ). Vậy chọn lại kích thước đài cọc la F = (2,5x3,7)m=9.25m2 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -168- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH -Bố trí đài và cọc như hình vẽ: 350 1 2 3 4 900 2500 500 9 10 600 900 7 350 5 6 8 350 1000 500 500 1000 350 3700 IV . 2.3 Cấu tạo v tính toán đài cọc : - Chọn chiều dài cọc ngàm vào đi h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :h d= ac+h1+h2 = 60 + 15 +20 = 95 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1.2 m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình thp chọc thủng nn khơng cần kỉm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ ) - Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 573.4+40.7=614,1 T - Khoảng cch giữa cc cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cch giữa cc cọc a = 1(m). - Chiều cao đài: h = 1,2 (m).  Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc: Fñ*  Bñ  Lñ  2,5  3,7  9.25( m 2 ). - Tải trọng tác dụng lên đài: N tt *  n  F *  h   tb  1,1  9,25  2  2  40.7 (T ). ñ - Tải trọng tính toán được tính lại: N tt  N o  N tt *  573.4  40.7  614,1(T ). tt - Kiểm tra lại điều kiện: N tt 614.1   61.41(T )  Qchopheùp 102.216(T ) nc 10 Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý. IV.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc. - Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: d Wqu  n.Bd .Ld .hm . tb (T ). Với gtb = 2 T/m 3 - Thể tích đài cọc: Bñ  Lñ  H ñ  2.5  3.7  1,2  11.1( m 3 ). SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -169- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH - Thể tích đất phía trên đài cọc. Bñ  Lñ  h  2.5  3.7  (2  1,2)  7.4(m 3 ) - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài. ñ Wqö  1,1(11.1  2,5  7.4  1,889)  45.90(T ). - Tải trọng truyền xuống đáy đài. tt ñtt N  N o  Wqö  573.4  45.90  619.3(T ). tt tt tt M  M o  Qo  hñ  31,46  11,40  1,2 45,14(Tm). - Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc. tt p tb  N  619.3  61.93(T ). nc 10 - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên. M tt  x max y ptt  p tb  max n (T). 2 min  xi i 1 Xmax = 1.5 (m). 2 x i  4  (1.5) 2  4  (0.5) 2  2(1) 2  12( m). 45.14  1,5 Vậy : p tt  61.93  max  61.93  5.6(T ). min 12 Pttmax = 67.,57 (T). Pttmin = 56.33(T). - Trọng lượng tính toán của cọc. pC  n  d  d  Lc    1,1 0,35  0,35  22,7  2,5  7,65(T ). * Kiểm tra điều kiện lực tc dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin. Pttmax +Pc = 67.57 + 7,65 = 75,22(T). Pttmax +Pc = 75,22(T) < Qc = 102,216 (T). Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin. (kiểm tra điều kiện chống nhổ ). Pttmin = 55,33(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ. IV.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.2.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của cc lớp đất mà cọc xuyên qua.  tb    i  hi h i 9.13  3  14,15  16  28.36  3.7  tb   15,80o 3  16  3.7  15,800 gĩc truyền lực:   tb   3095' 4 4 - Chiều rộng móng khối qui ước:  tb Bm  Bñ  D  2.tg 4 với: Bđ = 2.5(m): chiều rộng đi cọc. D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều di cọc. SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -170- LÔÙP :98 XD3
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH do đó: Bm = 2.5– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95 o) = 5,8(m). Bm = 5,8(m). - Chiều dài móng khối qui ước:  tb Lm  Lñ  D  2.tg 4 với Lđ = 3.7(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3.7 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6,99(m). Lm = 6,99(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + h m = 22.7 + 2 = 24.7 (m). - Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên. m Wqu  Bm .Lm.hm . tb (T ). m Wqu  5.8  6.99  2  2  162.2.(T ). - Trị tiu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntcc = n.Lc . Fc . g = 10x22.7 x 0,35 x 0,35 x2,5 = 69,5(T). - Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5,8x6,99 =152,4 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,8*6,99=791,9(T) - Trọng lượng móng khối qui ước: tc N qu  152,4  69,5  162,2  791,9  1176(T ). - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. N tc  N qu  N o  1176  573.4  1749,4(T ) tc tc - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước. M tc  M o  Qo  hm  31.46  11.40  ( 22.7  2)  313(Tm). tc tc - Độ lệch tâm: M tc 313 e tc   0,179( m). N 1749.4 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước: tc N tc  6.e  1749.4  6  0,18   max  1     5,8  6,99 1  6.99  min Lm  B m  Lm     tc max 2  49,81(T / m ).  tc  36,48(T / m 2 ). min  tc  43,15(T / m 2 ) tbx IV.2.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Cơng thức : m1  m2 Rm  (1,1. A.Bm . II  1,1.B.H m . II  3.D.C II )(T / m 2 ). ' k tc trong đó : ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì cc chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -171- LÔÙP :98 XD3