Thiết kế cao ốc thương mại-Căn hộ Hiệp Phú

PHÖÔNG AÙN II: MOÙNG COÏC NHOÀI 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=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. + 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. - Choïn ñöôøng kính coïc khoan nhoài: D =1 m - Chieàu daøi coïc nhoài choïn sô boä laø 18 m ( muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 5 laø lôùp caùt pha vaøng nhaïtï traïng thaùi chaët vöøa) - Ñoaïn ngaøm cuûa coïc vaøo ñaøi goàm : +Coïc ngaøm vaøo ñaøi : 10 cm +Ñoaïïn theùp doïc aên saâu vaøo ñaøi : 30 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. Q0 = *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. Dieän tích: A = =0.503 m2 Chu vi: u = p.d = 3.14x0.8= 2.513 m - Ta coù: mR = 1 mfi = 0.6(haï coïc baèng caùch ñoå beâ toâng döôùi nöôùc hoaëc coù dung dòch seùt) - 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. * Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát qp (T/m2) H = 21.95 m. - Tra baûng theo TCXD 205-1998 coù qp = 173 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: Z(m) Ñoä saâu trung bình cuûa lôùp ñaát fsi (T/m2) Ma saùt beân cuûa coïc z1 3.513 f1 3.654 z2 5.325 f2 4.065 z3 6.875 f3 4.288 z4 8.625 f4 4.463 z5 10.625 f5 4.663 z6 12.625 f6 4.863 z7 14.625 f7 5.063 z8 16.625 f8 5.263 z9 18.625 f9 5.463 z10 20.000 f10 5.6 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x((1x173x0.503)+2.513x0.6x(3.654x2.025+4.065x1.6+4.288x1.5+4.463x2.0 +4.663x2.0+4.863x2.0+5.063x2.0+5.263x2.0+5.463x2.0+5.6x0.75)) = 213.8 T Vaäy: Q0= = = 153 T IV. Tính toaùn vaø thieát keá moùng bieân, moùng giöaõ khung truïc : 1. Tính moùng (MB1;MG2;MB3) - 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) 10.6 9.22 Nmax (T) 385.84 335.51 M max (T.m) 15.3 13.30 MG2 Qmax (T) 26.64 23.17 Nmax (T) 710.4 617.74 M max (T.m) 50 43.48 MB3 Qmax (T) 0.29 0.25 Nmax (T) 234.2 203.65 M max (T.m) 9.6 8.35 2. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 2d =2x0.8 = 1.6 m - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leânñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 59.65 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 = = = 7.6 m2 FñMG2 = = = 14.02 m2 FñMB3 = = = 4.62 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QMB1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x7.6x2x4.075 = 68.1 T QMG1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x14.02x2x4.075 = 125.7 T QMG3 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x4.62x2x4.075 = 41.4 T 3) Xaùc ñònh soá löôïng coïc. - Soá löôïng coïc sô boä : * nMB1 = = = 2.97(coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMB1= 3 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc laø ≥2d = 2 m. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.6x4.8 = 7.68 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x7.68x2x4.075 = 68.85 T * nMG2 = = =5.5(coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMG1= 6(coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 3.2 x4.8= 15.36 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x15.36x2x4.075 = 137.7 T * nMB3 = = =1.8 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMB3= 2 coïc. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.6x3.2 = 5.12 m2 Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x5.12x2x4.075 = 45.9 T * Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MB1 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MG2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MB3 4. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc. a. Moùng MB1 - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.15m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 2 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 2-0.15 = 1.85m * 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 = 385.84+68.85= 454.7 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 15.3+10.6 x2= 36.5 Tm. xmax = 1.6 m åx12 = 2x (1.6)2 = 5.12m2 Þ 138.5 11.4(T) Pmax = 150 T Pmin = 127.1 T Ptb = = = 138.5 T -Nhaän xeùt: Pmax = 150 T Q0= 153 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 b. Moùng MG2 - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 710.4+137.7 = 847.8 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 50+26.64 x2 = 103.28 Tm. xmax = 1.6 m åx12 = 4x (1.6)2 = 10.24 m2 Þ 131.316.1(T) Pmax =147.4 T Pmin = 115.2 T Ptb = = = 131.3 T -Nhaän xeùt: Pmax = 147.4 T Q0= 153 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 MB3 - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 234.2+45.9 = 280.1 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 9.6+0.29 x2= 10.2 Tm. xmax = 0.8m åx12 = 2x (0.8)2 =1.28 m2 Þ 140 6.4(T) Pmax =146.4 T Pmin = 133.6 T Ptb = = = 140 T -Nhaän xeùt: Pmax = 146.4T Q0= 153 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 = = 20.780 = ; tg= tg5.20 = 0.091(rad) -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L. tg5.20 Lm = 4.8 +0.6+ 2x17.875 x0.091= 8.65 m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L. tg5.20 Bm = 1.6 + 0.6+2x17.875 x0.091= 5.45 m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 8.65x5.45= 47.2 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 47.2x 4.075 x 2 = 384.6 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 = = (1.052 x 2.025 + 0.836 x 5.1+0.867x10.75)x47.2-3x17.875x0.8x0.8x2.5 =655.9 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x3x0.8x0.8x2.5x17.875= 94.38 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 384.6+655.9+94.38 = 1134.9 T 2. Moùng MG2 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L. tg5.20 Lm = 4.8 +0.6+ 2x17.875 x0.091= 8.65 m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L. tg5.20 Bm = 3.2 + 0.6+2x17.875 x0.091= 7.05 m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 8.65x7.05= 61 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 61x4.075x2 = 497.4 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 = = (1.052 x 2.025 + 0.836 x 5.1+0.867x10.75)x61-6x17.875x0.8x0.8x2.5 =787 T Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x6x0.8x0.8x2.5x17.875= 188.76 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 497.4+787+188.76 = 1473.2 T 3. Moùng MB3 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L. tg5.20 Lm = 3.2 + 0.6+2x17.875 x0.091= 7.05 m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L. tg5.20 Bm = 1.6 + 0.6+2x17.875 x0.091= 5.45 m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 7.05x5.45= 38.46 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 38.46x4.075x2 = 313.48 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 = = (1.052x2.025+0.836 x 5.1+0.867x10.75)x38.46-2x17.875x0.8x0.8x2.5 =547.2 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x2x0.8x0.8x2.5x17.875= 62.92 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 313.48+547.2+62.92 = 923.6 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 = = 0.884 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 = 58.2/36.6=1.59) (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 = 21.95 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 ( 1.1x0.665x5.45x0.868+1.1x3.655x21.95x0.903 +3x6.245x0.71) =127.32 T/m2 Rmtc =127.32 T/m21.2 Rmtc=152.8 T/m2 -ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: stctb = == 32.2 T/m2 Þ Ta coù stctb < Rtcm , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. -ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 13.3 + 9.22´21.95 = 215.7 T.m - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åPtc = Ntc + Qm = 335.51+ 1134.9 = 1470.4 T. -Ñoä leäch taâm : e = = 0.147m. Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc 31.2x(1±0.102) smax = 34.4 T/m2 < 1.2Rtcm = 152.8 T/m2 smin = 28 T/m2 > 0 Þ Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc oån ñònh. b. Moùng MG2 - 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 = = 0.884 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 = 58.2/36.6=1.59) (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 = 21.95 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 ( 1.1x0.665x7.05x0.868+1.1x3.655x21.95x0.903 +3x6.245x0.71) = 128.7 T/m2 Rmtc =128.7 T/m21.2 Rmtc=154.4 T/m2 -ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: stctb = == 34.3 T/m2 Þ Ta coù stctb < Rtcm , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. -ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 43.48 + 13.17x21.95= 332.6 T.m - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åPtc = Ntc + Qm = 617.74+1473.2 = 2090.94 T. -Ñoä leäch taâm : e = = 0.159m. Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc 34.28x(1±0.108) smax = 37.98 T/m2 < 1.2Rtcm = 154.4 T/m2 smin = 30.58 T/m2 > 0 Þ Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái quy 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 = = 0.884 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 = 58.2/36.6=1.59) (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 =0.71 T/m2 - Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 Vaäy ( 1.1x0.665x5.45x0.868+1.1x3.655x21.95x0.903 +3x6.245x0.71) 127.3 T/m2 Rmtc =127.3 T/m21.2 Rmtc=152.8 T/m2 -ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: stctb = == 29.3 T/m2 Þ Ta coù stctb < Rtcm , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. -ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 8.35 + 0.25´21.95 = 13.84 T.m - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åPtc = Ntc + Qm = 203.65+923.6 = 1127.25 T -Ñoä leäch taâm : e = = 0.012m. Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc 29.3x(1±0.0102) smax = 29.6 T/m2 < 1.2Rtcm = 152.8 T/m2 smin = 29 T/m2 > 0 Þ Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái quy 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 x -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , Si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 8.65m; Bm = 5.45m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 1.052 x 2.025 + 0.836 x 5.1 + 0.868 x 10.75 = 15.72 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 32.2 -15.72 = 16.48 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 = 8.65/5.45=1.587 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = = 1.09m -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: Ñieåm Ñoä saâu Z(m) k0 (T/m2) (T/m2) Si (M) 0 0 0 1.587 1 16.480 15.720 0.00575 1 1.09 0.4 1.587 0.974 16.052 16.666 0.00560 2 2.18 0.8 1.587 0.858 14.140 18.558 0.00493 3 3.27 1.2 1.587 0.702 11.569 21.397 0.00404 4 4.36 1.6 1.587 0.556 9.163 25.181 0.00320 5 5.45 2 1.587 0.439 7.235 29.912 0.00252 6 6.54 2.4 1.587 0.35 5.768 35.589 0.00201 Si=0.028(m) Þ Nhö vaäy S = 2.8 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) b. Moùng MG2 -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 x -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , Si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 8.65 m; Bm = 7.05m -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 1.052 x 2.025 + 0.836 x 5.1 + 0.868 x 10.75 = 15.72 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = =34.3 -15.72 = 18.58 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 = 8.65/7.05 = 1.227 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = = 1.41 m -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 1.41m, laäp baûng tính nhö sau: Ñieåm Ñoä saâu Z(m) k0 (T/m2) (T/m2) Si (M) 0 0 0 1.227 1 18.580 15.720 0.00838 1 1.41 0.4 1.227 0.969 18.004 16.944 0.00812 2 2.82 0.8 1.227 0.832 15.459 19.392 0.00697 3 4.23 1.2 1.227 0.656 12.188 23.063 0.00550 4 5.64 1.6 1.227 0.501 9.309 27.959 0.00420 5 7.05 2 1.227 0.399 7.413 34.078 0.00334 6 8.46 2.4 1.227 0.298 5.537 41.421 0.00250 Si=0.039 (m) Þ Nhö vaäy S = 3.9 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) c. Moùng MB3 -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 x -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , Si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 7.05 m; Bm = 5.45 m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 1.052 x 2.025 + 0.836 x 5.1 + 0.868 x 10.75 = 15.72 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = =29.3 – 15.72 = 13.58 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 = 7.05/5.45=1.294 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = = 1.09 m -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 1.09m, ta laäp baûng tính nhö sau: Ñieåm Ñoä saâu Z(m) k0 (T/m2) (T/m2) Si (M) 0 0 0 1.294 1 13.580 15.720 0.00474 1 1.09 0.4 1.294 0.970 13.173 16.666 0.00459 2 2.18 0.8 1.294 0.838 11.380 18.558 0.00397 3 3.27 1.2 1.294 0.666 9.044 21.397 0.00315 4 4.36 1.6 1.294 0.513 6.967 25.181 0.00243 5 5.45 2 1.294 0.405 5.500 29.912 0.00192 Si=0.021 (m) Þ Nhö vaäy S = 2.1 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 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MB1 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1xP3 Trong ñoù coù: P3= = 150 T ; r1 =1.3m Þ MI = 1.3x150 = 195 T.m FaI = = = 43.3 cm2 Þ Choïn 12 22, vôùi a = 130mm , Fac = 45.7 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 x (++)xS vôùi S :dieän tích phaàn gaïch cheùo Trong ñoù coù: P1 = Pmin=127 T; P2 = Ptb=138.5 T, P3 = Pmax=150 T Qui ñoåi coïc thaønh hình vuoâng coù cuøng dieän tích ñeå deã tính dieän tích phaàn gaïch cheùo. Þ S = = 0.074 m2 r2 = 0.052 m MII = r2 x (++)xS = 0.052x(++)x0.074 =3.18 cm2 FaII = = = 0.7 cm2 Vì löôïng theùp theo phöông naøy raát nhoû neân ta ñaët theo caáu taïo. Þ Choïn boá trí f14 a200 ( Fa = 36.9 cm) b. Moùng MG2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MG2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1(P3 + P6 ) Trong ñoù coù: P3 = P6= = 147.4 T ; r1 =1. 15 m Þ MI = 1.15x(147.4+147.4) = 339.02 T.m FaI = = = 75.4 cm2 Þ Choïn 20 22, vôùi a = 150mm , Fac = 76.22 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 (P1 + P2 + P3) Trong ñoù coù: P1 = Pmin=115.2 T; P2 = Ptb=131.3 T ; P3 = Pmax=147.4 T r2 = 0.5m Þ MII = 0.59x (115.2+131.3+147.4) = 232.4 T.m FaII = = = 51.7 cm2 Þ Choïn 2118, vôùi a = 230mm , Fac = 53.4 cm2 c. Moùng MB3 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MB3 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1xP2 Trong ñoù coù: P2= = 146.4 T ; r1 =0.5 m Þ MI = 0.5x146.4 = 73.2 T.m FaI = = = 16.3 cm2 Þ Choïn 8 18, vôùi a = 200mm , Fac = 20.36 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 x (+)xS vôùi S :dieän tích phaàn gaïch cheùo Trong ñoù coù: P1 = Pmin=133.6 T; P2 = Pmax=146.4 T Qui ñoåi coïc thaønh hình vuoâng coù cuøng dieän tích ñeå deã tính dieän tích phaàn gaïch cheùo. Þ S = = 0.074 m2 r2 = 0.052 m MII = r2 x (++)xS = 0.052x(++)x0.074 =2.14cm2 FaII = = = 0.75 cm2 Vì löôïng theùp theo phöông naøy raát nhoû neân ta ñaët theo caáu taïo. Þ Choïn boá trí f14 a200 ( Fa = 24.6 cm) 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 = = = 6.36x10-3 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc: Eb x I = 2.9 x 106 x 6.36x10-3 = 18444 T.m2 Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 2.9 x106 (T/m2) - Chieàu roäng quy öôùc bc : - Theo TCXD 205-1998. d≤ 0.8m bc =1.5d+0.5=1.5x0.6+0.5 = 1.4 m - Heä soá tyû leä k theo coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2x(d+1) = 2x(0.6+1) = 3.2m - 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.tra baûng Ta ñöôïc k= 800 (T/m4) * Heä soá bieán daïng: abd = = = 0.571 m-1 - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Ltd = abd*L = = 0.571 x 14.8 = 8.45m 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 = 8.45 > 4, coïc töïa leân ñaát A0 =2.441 ; B0 =1.621 ; C0 = 1.751 ==7.1x10-4 m/T = = 2.7 x10-4 1/T = = 1.66 x10-4 1/Tm - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi: Qtt = 4.336 T (ñoái vôùi 3 coïc) Hf = 4.336/3 = 1.445 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 =-=-= -2.35Tm (vì L0=0) - Chuyeån vò ngang y0 (m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: y0 = Hf x + Mf x = 1.445x7.1x10-4 -2.35x2.7x10-4 = 3.91x10-4m Vaäy y0 =0.0391cm < {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 18444 800 0.571 0.000391 0 -2.35 1.445 Z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.000 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 -2.35 0.350 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 -1.85 0.700 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -1.36 1.050 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -0.91 1.750 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.17 2.627 1.50 -0.559 -0.420 0.811 1.437 0.42 3.500 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.63 4.200 2.40 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 0.62 4.900 2.80 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 0.51 5.230 3.00 -3.540 -6.000 -4.668 -0.891 0.39 6.130 3.50 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 0.27 7.000 4.00 -1.614 -11.713 -17.919 -15.076 0.16 Momen uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = -1.35 Tm. Giaû söû haøm löôïng theùp trong coïc ñöôc choïn hôïp lyù laø µ=2%.dieän tích theùp trong coïc laø: Fa = = =0.0057m2 = 57 cm2 =>choïn 14Þ24 coù Fa=63.3 cm2. 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 =8.45 >2.5, ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí Ze = 0.85/abd = 0.85/0.571 =1.4886 m Caùc giaù trò A1,B1,C1,D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi Ze = 1.4886 tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.933; B1= 1.462 ; C1= 1.108; D1= 0.52 = 0.314 T/m2 - : Aùp löïc giôùi haïn taïi ñoä saâu z = 1.4886 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 muó coïc: Mtx = 1.4886x(15+1.6)+11.977=37.58 T.m - Mtt: momen do trò tính toaùn caùc löïc taïm thôøi gaây ra taïi ñoä saâu muó coïc: Mtt = 37.58 T.m = = 0.5714 - Vôùi coïc BTCT: = 0.3 - Taïi ñoä saâu Ze=1.4486 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 ==1.96 T/m2 Vaäy sz = 0.314 T/m2 < =1.96 T/m2 Nhö vaäy neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. * So saùnh löïa choïn phöông aùn thi coâng: choïn phöông aùn 1 Boá trí coát theùp ñöôïc theå hieän trong baûn veõ NM šš&œœ ._.