Thiết kế chung cư an bình

PHAÀN 2 TÍNH MOÙNG A. BAÙO CAÙO ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH Coâng trình : CHUNG CÖ AN BÌNH Ñòa ñieåm : PHÖÔØNG AN BÌNH - BIEÂN HOAØ - ÑOÀNG NAI Coâng taùc khoan khaûo saùt ñòa chaát phuïc vuï cho vieäc thieát keá kyõ thuaät ñaõ ñöôïc thöïc hieän vôùi khoái löôïng goàm 3 hoá khoan, moãi hoá saâu 35.0m. Toång ñoä saâu ñaõ khoan laø 105m vaø 30 maãu ñaát nguyeân daïng duøng ñeå thaêm doø ñòa taàng vaø thí nghieäm xaùc ñònh caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuûa ñaát. Thuyû vaên: Möïc nöôùc ngaàm xuaát hieän ôû ñoä saâu 9.5 m taïi H1, ñoä saâu 9.5 m taïi H2 vaø ñoä saâu 9.5 m taïi H3. Möïc nöôùc oån ñònh ôû ñoä saâu 1.0 m taïi H1, H2 vaø 1.1 m taïi H3. Caùc möïc nöôùc naøy seõ thay ñoåi theo muøa. Vieäc khaûo saùt ñòa chaát vôùi khoái löôïng 3 hoá khoan saâu 35.0 m cho thaáy caáu taïo ñòa chaát bao goàm 5 lôùp : Lôùp soá 1 : Neàn cuõ goàm xaø baàn, caùt laãn ñaù xanh, beà daøy töø 1.4 m ñeán 2.0 m Lôùp soá 2 : Caùt pha buïi maøu vaøng, Traïng thaùi deûo, beà daøy töø 2.0 m ñeán 9.0 m Lôùp soá 3 : Caùt pha seùt naâu vaøng. Traïng thaùi deûo, beà daøy töø 9.0m ñeán 17.0 m . Lôùp soá 4 : Caùt mòn laãn boät. Traïng thaùi bôøi rôøi, beà daøy töø 17.0 m ñeán 30 m . Lôùp soá 5 : Caùt vöøa laãn boät. Traïng thaùi chaët vöøa, beà daøy töø 30 m ñeán 36.0m . Caùt vöøa laãn boät, ít saïn nhoû. Traïng thaùi chaët vöøa, beà daøy töø 36.0 m ñeán 40.0 m . Caùt vöøa laãn boät. Traïng thaùi chaët vöøa, beà daøy töø 40.0m ñeán 45.0m . BAÛNG TOÅNG HÔÏP CAÙC CHÆ TIEÂU CÔ LYÙ Lôùp ñaát Trò tieâu chuaån Trò tính toaùn (T/m3) (kG/cm2) (Ñoä) TTGH I TTGH II gtc ctc jtc gttI cttI jttI gttII cttII jttII Caùt pha buïi 1.929 0.655 29053’ 1.921 0.624 29015’ 1.924 0.636 29030’ Caùt pha seùt 2.013 0.044 25041’ 1.967 0.056 25025’ 1.987 0.036 25031’ Caùt mòn 1.866 0.026 27036’ 1.842 0.078 26030’ 1.852 0.058 26056’ Caùt vöøa ít saïn 1.926 0.03 30000’ 1.899 0.062 29021’ 1.91 0.01 29036’ B. XAÙC ÑÒNH CAÙC CHÆ TIEÂU KHAÙC C,j,g: Nhö ñaõ noùi ôû treân phaàn toùm taét lyù thuyeát caùc chæ tieâu khaùc c,j,g thì trò soá tính toaùn ñöôïc laáy theo phöông phaùp trung bình soá hoïc. Döôùi ñaây laø baûng keát quaû cuûa nhöõng chæ tieâu ñoù. Lôùp ñaát W % Wnh % Wd % B e0 gtc (T/m3) gdn (T/m3) Caùt pha buïi 21.5 22.7 17.4 0.7 0.678 1.929 1.929 Caùt pha seùt 17.6 27.1 17.2 0.4 0.556 2.013 1.013 Caùt mòn 24.6 Khoâng deûo - 0.776 1.866 0.866 Caùt vöøa ít saïn 21.4 - 0.672 1.926 0.926 * KEÁT LUAÄN: Neàn ñaát ôû ñaây taïi ñoä saâu 2 m coù lôùp ñaát soá 2 laø lôùp caùt pha buïi maøu vaøng, xaùm traéng, traïng thaùi deûo, khoâng thích hôïp cho vieäc boá trí moùng noâng, neáu laøm moùng noâng thì phaûi gia coá laïi neàn ñaát . Ñoä saâu 9.0 – 17.0 m laø lôùp caùt pha seùt naâu vaøng, traïng thaùi deûo. Lôùp ñaát naøy raát thích hôïp ñeå chòu muûi cho caùc coïc beâ toâng. Ñoä saâu 17.0 - 24 m laø lôùp caùt mòn laãn boät, traïng thaùi bôøi rôøi . Ñoä saâu 24.0 - 35 m laø lôùp caùt vöøa laãn boät, ít saïn nhoû, traïng thaùi chaët vöøa . Döïa vaøo caùc ñaët tính cô lyù cuûa ñaát vaø theo yeâu caàu cuûa ñoà aùn thì em xin trình baøy 2 phöông aùn moùng sau: PHÖÔNG AÙN I : MOÙNG COÏC BTCT PHÖÔNG AÙN II : MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI CHÖÔNG 1 TÍNH TOAÙN MOÙNG COÏC EÙP BTCT I. KHAÙI QUAÙT VEÀ COÏC EÙP Coïc eùp beâ toâng coát theùp ñöôïc thieát keá chuû yeáu cho caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp. Ñoái vôùi vieäc xaây döïng nhaø cao taàng ôû Thaønh phoá Hoà Chí Minh trong ñieàu kieän xaây chen, khaû naêng aùp duïng coïc eùp töông ñoái phoå bieán. Coïc eùp coù caùc öu khuyeát ñieåm sau: * Öu ñieåm: - Khoâng gaây aûnh höôûng chaán ñoäng ñoái vôùi caùc coâng trình xung quanh, thích hôïp vôùi vieäc xaây chen ôû caùc ñoâ thò lôùn, khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm cuûa coïc ñoùng khi thi coâng trong ñieàu kieän naøy. - Giaù thaønh reû so vôùi phöông aùn moùng coïc khaùc. - Coâng ngheä thi coâng coïc khoâng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao. * Khuyeát ñieåm: Coïc eùp söû duïng löïc eùp tænh ñeå eùp coïc xuoáng ñaát, do ñoù chæ thi coâng ñöôïc trong nhöõng loaïi ñaát nhö seùt meàm, seùt pha caùt. Ñoái vôùi nhöõng loaïi ñaát nhö seùt cöùng, caùt coù chieàu daøy lôùn thì khoâng theå thi coâng ñöôïc. II. CHOÏN KÍCH THÖÔÙC VAØ VAÄT LIEÄU LAØM COÏC: - Choïn coïc coù kích thöôùc: 30 x 30 cm. Muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 4 (caùt mòn ñeán trung laãn ít seùt vaø soûi saïn traïng thaùi chaët vöøa ñeán raát chaët). + Chieàu daøi coïc choïn 21 m, goàm 3 ñoaïn moãi ñoaïn daøi 7(m) noái laïi + Ñoaïn coïc ngaøm vaøo ñaøi 60cm. Ñoaïn choân vaøo ñaøi : 15cm. Ñoaïn ñaäp ñaàu coïc : 45cm. + Dieän tích tieát dieän ngang coïc: Fb = 30*30 = 900 cm2 = 0.09 m2. + Chieàu saâu choân ñaøi: hm = 2.5m. Vaät lieäu beâtoâng ñuùc coïc M300 coù Rn=130(kG/cm2), Rk=10(kG/cm2) coát theùp duøng trong coïc laø 4F16(Fa=6.16cm2), coát ñai F8, theùp CII coù Ra=2600(kG/cm2) vaø Rañ=2100(kG/cm2) III. KIEÅM TRA CAÅU LAÉP COÏC: 1. Tröôøng hôïp vaän chuyeån coïc: Ta tìm vò trí ñaët moùc caåu caùch chaân coïc moät khoaûng Mnhòp = Mgoái Ta coù a=0.207L vôùi L=7(m) Troïng löôïng phaân boå cuûa coïc treân 1 (m) daøi Vôùi n=1.5 laø heä soá vöôït taûi keå ñeán khi vaän chuyeån coïc gaëp ñöôøng xaáu laøm chaán ñoäng coïc vaø coù söï coá khaùc ôû coâng tröôøng khi thi coâng coïc . g=2500(kG/m3) : Dung troïng cuûa beâ toâng Momen caåu laép coïc M=0.043*q*L2=0.043*337.5*72=711(kGm) Dieän tích coát theùp duøng cho caåu laép Choïn lôùp baûo veä abv=2(cm)«a=3(cm) h0=30-3=27(cm) Maø Fa choïn laø 4F16 neân theùp choïn caáu taïo caåu thoaû ñieàu kieän vaän chuyeån . 2. Tröôøng hôïp döïng coïc: Troïng löôïng baûn thaân coïc =1.1*03*0.3*2500=247.5(kG/m) Vôùi n=1.1 :heä soá vöôït taûi keå ñeán khi döïng coïc (ít bò chaán ñoäng maïnh ) Momen caåu laép coïc M=0.086*q*L2=0.086*247.5*72=1042.9(kG/m) Choïn lôùp baûo veä abv=2(cm)«a=3(cm) h0=30-3=27(cm) Dieän tích coát duøng cho caåu laép <4F16 Maø Fa choïn laø 4F16 neân theùp choïn caáu taïo caåu thoaû ñieàu kieän döïng caåu coïc Toùm laïi öùng vôùi 2 tröôøng hôïp vaän chuyeån vaø döïng coïc theùp choïn 4F16 ñeå caáu taïo coïc laø thoaû 3. Tính moùc caåu: Troïng löôïng coïc P=337.5*7=2362.5(kG) Choïn moùc caåu F18 « Fa=2.545(cm2) Löïc keùo toái ña maø coát theùp chòu F=Ra*Fa=2600*2.545=6617(kG) Ta coù F=6617(kG)>2362.5(kG), neân ta choïn 2 moùc caåu ñeå boá trí Tính chieàu daøi ñoaïn keùo cuûa moùc caåu Löïc keùo maø 1 thanh theùp phaûi chòu laø Chieàu daøi ñoaïn neo Vaø khoâng nhoû hôn 70F=30*18=54(cm) => Ta choïn lneo=54(cm) IV. TÍNH MOÙNG M1 LOAÏI Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån M1 Q (T) 11.29 9.82 N (T) 653 567.83 M (Tm) 26.79 23.30 QTC= QTT/1.15 (T); NTC= NTT/1.15 (T) ; MTC= MTT/1.2 (Tm) Tính söùc chieäu taûi cuûa coïc a. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu Trong ñoù : j : Heä soá uoán doïc Rn : Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng (T/m2) Fp : Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc (m2) Ra : Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa theùp doïc trong coïc (T/m2) Fa : Dieän tích coát theùp doïc trong coïc (m2) Xaùc ñònh j Vì coïc ngaøm vaøo ñaøi vaø muõi coïc caám vaøo lôùp caùt neân ta coù theå xem sô ñoà tính cuûa coïc laø 1 ñaàu ngaøm vaø 1 ñaàu khôùp coù n=0.7 Chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc l0= n*L=0.7*21=14.7(m) Heä soá ñoä maõnh b. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn: 1.1 theo ñieàu kieän ñaát neàn Trong ñoù: + Qcf: Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa ñaát neàn + Ktc heä soá an toaøn laáy baèng 1.4 + Qgh: Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa ñaát neàn Qgh = m (mR * F * R + uå mf* ¦si* hi) + m: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng 1 + mR, mf: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû maët beân coïc coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc ñeán söùc choáng tính toaùn cuûa ñaát (tra baûng A.3: TCXD 205: 1998) => mR = 1.1; mf = 1 + R: Cöôøng ñoä chòu taûi ôû muõi cuûa coïc (tra baûng A1 TCVN 205-1998) =>R = 341T/m2 (ôû ñoä saâu 23.5m) + F: Dieän tích muõi coïc F = (0.3 x 0.3) = 0.09m2. + u : Chu vi tieát dieän ngang coïc u = 4 x 0.3 = 1.2 m + li : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc =2m) Khaû naêng baùm tröôït beân hoâng coïc Lôùp Ñoä seät B Z h i f si h i f i 1 0.7 3.5 2 0.85 1.7 2 0.7 5.5 2 1 2 3 0.7 7.5 2 1 2 4 0.4 9.5 2 3.2 6.4 5 0.4 11.5 2 3.52 7.04 6 0.4 13.5 2 3.68 7.36 7 0.4 15.5 2 3.83 7.66 8 caùt mòn ,bôøi rôøi 17.5 2 5.35 10.7 9 19.5 2 5.55 11.1 10 21.5 2 5.75 11.5 11 23 1 5.9 5.9 TOÅNG COÄNG 21 73.36 Trong ñoù: fsi: Cöôøng ñoä chòu taûi maët beân cuûa coïc + Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc ma saùt: Qtc = m * (mR * R * F + uå mf * ¦si * li) = 1{1.1* 341* 0.09 + 1* 1* 73.36) = 107 (T/m2) + Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo chæ tieâu cô lyù: = 76.42 (T). 1.2 Theo söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn: Söùc chòu taûi cho pheùp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Qa’ = + Trong ñoù: Qs : Söùc chòu taûi cuûa thaønh phaàn ma saùt xung quanh coïc. Qp : Söùc chòu taûi cuûa thaønh phaàn söùc choáng cuûa muõi coïc. Fss : Heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân laáy 1.52 Fsp : Heä soá an toaøn cho thaønh phaàn söùc choáng muõi laáy 23 * Söùc chieäu taûi cöïc haïn do söùc choâng döôùi muõi coïc Coâng thöùc ñeå xaùc ñònh Qp: Qp = Ap * qp Ap :Dieän tích tieát dieän ngang döôùi muõi coïc qp = CNc + = 0+ 27.669*15.778+0.866*19*0.3 = 441.5 T/m3 C : Löïc dính cuûa ñaát ôû ñaàu muõi coïc . C = 0 : Dung troïng ñaåy noåi cuûa lôùp ñaát ôû ñaàu muõi coïc dp : Ñöôøng kính cuûa coïc dp = 0.3m Nc, Nq, N laø heä soá chòu taûi phuï thuoäc vaøo goùc ma saùt Nc = 29.0854 Nq = 15.778 N= 19 : ÖÙng xuaát coù hieäu theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaát. = = 7*1.929+8*1.013+7*0.866 = 27.669 Söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn döôùi ñaàu muõi coïc Qp = Ap * qp = 0.09 * 441.5 = 39.7 T * Söùc chieäu taûi cöïc haïn do ma saùt beân Coâng thöùc ñeå xaùc ñònh Qs = u Coâng thöùc tính ma saùt beân ñôn vò taùc duïng leân coïc ñöôïc xaùc ñònh fsi, Ca, , tg Trong ñoù: Ca : Löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát Laáy Ca = CI (coïc beâtoâng coát theùp) : (T/m3) öùng xuaát hieän höõu trong ñaát theo phöông vuoâng goùc vôùi maët beân coïc. = Ks * : Goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn laáy = (vôùi coïc beâtoâng coát theùp) Ca : Löïc dính cuûa thaân coïc vaø ñaát T/m3 = C (vôùi coïc beâtoâng coát theùp) Ks = 1,4 heä soá laø khi keå ñeán hieän töôïng neùn chaët ñaát khi ñoùng coïc (theå tích coïc chieám choã cuûa ñaát => bieán daïng theå tích vaø laøm taêng ñoä chaët xung quanh) = 7*1.929 = 13.503 T/m2 = 8*1.013 + 13.503 = 21.607 T/m2 = 7*0.866 + 21.607= 27.669 T/m2 fsi = Ca +* Ks*tg Ta coù baûng tính nhö sau: Z(m) hsi (m) Ca Ks fs Qsi 6.5 6.5 0.624 29015 0.7159 13.503 0.86 7.224 14.5 8 0.056 25025 0.7991 21.607 6.78 65.088 21.5 7 0.078 26030 0.7753 27.669 7.27 61.068 Qs = 133.38 T Qsi = u* hsi*fsi (T) Hsi : ñoä daøi cuûa coïc trong lôùp ñaát thöù i. u = 0.3 * 4 = 1.2m chu vi tieát dieän coïcfsi : Ma saùt beân ñôn vò lôùp ñaát töø i Qs = Fss : Heä soá an toaøn cho söùc choáng muõi coïc =3 Vaäy söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc eùp laø: Qu = min(Qavl,QaÑ) = 76.42 (T) 2. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc cuûa ñaøi: - Cöôøng ñoä tính toaùn trung bình cuûa ñaùy beä: Aùp löïc neùn leân beä: Pttc= Ptt - g-* hñ*1.1= 94.3 – 2 * 2.5 * 1.1 = 88.8(T/m2). - Dieän tích cuûa ñaùy beä: - Taûi troïng cuûa moùng khoái quy öôùc tính töø ñaùy beä: Nttb = n * Fb* hñ* g- = 1.1* 6.9 *2.5 * 2 =37.95T =>Taûi troïng tính toaùn döôùi ñaùy beä: Nttñ =Ntt0+ Nttb = 653 + 37.95 = 690.95 T 3. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: n ³ (coï c). Choïn n = 12 (coïc) m: Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm. Choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø 12 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 0.9 m - Kích thöôùc ñaøi coïc laø a*b: b = 0.9 * 2 + 0.25*2 = 2.3 m l = 3 * 0.9 + 0.25* 2 = 3.2 m (l, b: laø chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaùy beä) Þ Choïn kích thöôc ñaøi coïc laø Fñ = 2.3 * 3.2 =7.36 m2 - Chieàu cao ñaøi coïc sô boä: hñ =1.5 m. 4. Kieåm tra löïc taùc duïng leân coïc - Moâmen xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm dieän tích tieát dieän taïi ñeá ñaøi: å Mtt = Mtt +Qtt * Hñ = 26.79 + 11.29*2.5 = 95.2 Tm. - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: W = n * Fñ * gtb * hm = 1.1* 7.36 * 2 * 2.5 = 40.48 (T). - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: Nttñ=Ntt + W = 653 + 40.48 = 693.48 (T) - Taûi troïng taùc duïng bình quaân leân ñaàu coïc: - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân coïc bieân (xmax = 0.9 m) Þ Pmax = 63.52 T Pmin = 52.06 T * Kieåm tra: Pmax = 63.52 T < Qa = 76.42 T. Pmin = 52.06 (T) > 0 ® coïc khoâng bò nhoå. 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 5. Kieåm tra löïc taùc duïng leân neàn ñaát 5.1 Xaùc ñònh kích thöôùc moùng khoái qui öôùc Xeùt caùc lôùp ñaát maø coïc xuyeân qua: Lôùp ñaát Lôùp 1 Lôùp 2 Lôùp 3 Goùc ma saùt trong jII (ñoä) 29015 25025 26030 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 6.5 8 7 => Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = 0 a = jtb /4 = 24.49/4 = 6.12 o - Dieän tích khoái moùng quy öôùc xaùc ñònh nhö sau: Lqu = lñ + 2 * H* tga - d = 3.2 + 2 * 21 * tg 6.12o – 2*0.25 = 7.2 m. Bqu = bñ + 2 * H* tga - d = 2.3 + 2 * 21 * tg 6.12o – 2*0.25 = 6.3 m. * Trong ñoù: d : laø khoaûng caùch giöõa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coïc bieân theo phöông L, B. H : chieàu daøi coïc Þ Fqu = 7.2 * 6.3 = 45.36 m2. - Chieàu cao moùng khoái quy öôùc: Hm = 21 + 2.5 = 23.5 m 5.2. Tính troïng löôïng cuûa moùng khoái qui öôùc - Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân: Q1 = Fm * gtb* hm = 45.36 * 2 * 2.5 = 226.8 (T). - Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng: Q2 = ågi * hi * Fm =6.5*1.929+8*1.013+7*0.866 =26.7 (T) Q2=26.7*45.36 = 1211 (T) -Toång troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : Qm = Q1 + Q2 = 226.8 + 1211 = 1437.8 (T). - Troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát töø muõi coïc trôû leân : gtb = == 1.34/m3 5.3. AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc 5.4. ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 23.30 + 9.82* 23.5 = 254.07 (T.m). - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åNotc = Ntc + Qm = 567.83 + 1437.8 = 2005 (T). - Ñoä leäch taâm: e = = 0.126 (m) Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc smax = 48.1(T/m2). smin = 4.42 (T/m2). stb =(smax +smin )/2 = 26.26 (T/m2). 5.5. Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa lôùp ñaát ñaùy moùng smax = 55.77 (T/m2) < 1.2Rtc = 1.2 * 210 =252 (T/m2). smin = 4.42 (T/m2) > 0 stb = 26.26 (T/m2) < Rtc = 210 (T/m2). Vaäy ñaát neàn beân döôùi ñaûm baûo ñuû khaû naêng tieáp nhaän taûi do coïc truyeàn xuoáng. 6. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng coïc - Ta seõ duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. - ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc: sbt = Shi * gi = 1.929 * 6.5 + 1.013 * 8 + 0.866 *7 = 20.22(T/m2). - AÙp löïc gaây luùn: pgl = stb - sbt = 26.26 - 20.22 = 6.038 (T/m2 ). 6.1. Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát - ÖÙng suaát do ñaát neàn: szñ = Shi * gi . - ÖÙng suaát do taûi troïng: sz = KO * Pgl. - ÖÙng suaát do taûi troïng: stbhi= (sglzi + sglzi+1)/2 ko = f ñöôïc tra baûng 2.7 - Chia ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc thaønh nhieàu lôùp coù chieàu daøy hi = 1.26 ( m). Ñieåm L(m) B(m) Z (m) Lm/Bm 2Z/Bm Ko sz (T/m2) sbtz (T/m2) 0.2*sbtz (T/m2) 1 7.2 6.3 0 1.14 0 1 6.04 20.22 2 7.2 6.3 1.26 1.14 0.4 0.966 5.83 21.34 4.27 3 7.2 6.3 2.52 1.14 0.8 0.821 4.96 22.45 4.49 4 7.2 6.3 3.78 1.14 1.2 0.638 3.85 23.57 4.71 Nhaän xeùt: taïi ñoä saâu 3.78 m (keå töø muõi coïc trôû xuoáng). Ta coù: sz =4.09 (T/m2 ) < 0.2 szñ= 0.2 * 35.79 = 7.16 (T/m2 ) - Ta coù theå döøng taïi ñieåm 4 - Khaû naêng chòu löïc cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc: s = 23.57+3.85 = 27.22 (T/m2 ) < Rtc Þ Vaäy ñaûm baûo söùc chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc. 7.2. Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: - Ta coù heä soá neùn töông ñoái: - Momen bieán daïng cuûa lôùp ñaát: - Ñoä luùn ñöôïc tính bôûi coâng thöùc: Þ Moùng M1 ñaûm baûo veà ñoä luùn. 7. Xaùc ñònh chieàu cao ñaøi moùng Choïn chieàu cao ñaøi moùng coïc ñöïôc ngaøm vaøo ñaøi 1 ñoaïn 15(cm). Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng tieát dieän coät (40x80)cm Chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi ho =1.5-0.15= 1.35 Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng Laêng theå choïc thuûng bao chuøm ngoaøi truïc caùc coïc do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät xuoáng ñaøi 8. Kieåm tra coïc chòu taûi ngang Taûi troïng truyeàn xuoáng moùng bao goàm: QTC= QTT/1.15 (T); NTC= NTT/1.15 (T) ; MTC= MTT/1.15 (Tm) LOAÏI Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån M1 Q (T) 11.29 9.82 N (T) 653 567.83 M (Tm) 26.79 23.30 - Phaân phoái taûi troïng ngang cho 12 coïc chòu: Q ttk = Q tck = - Löïc ñöùng Nk taùc duïng chæ do taûi troïng N0, M0 gaây ra - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng vaøo ñaàu coïc: Nttk = Pmax = 63.52 (T). - Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. - Heä soá bieán daïng: abd = Trong ñoù: k : Heä soá tyû leä, coù thöù nguyeân (T/m4). gc: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc, gc =3 - Ta coi coïc chòu löïc ngang chæ laøm vieäc vôùi moät taàng ñaát tính töø maët ñaát maø thoâi - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2 * (d+1) (m) =2.6 m d: Ñöôøng kính coïc; d = 0.3 (m) - Bieåu ñoà hieån thò möùc ñoä aûnh höôûng cuûa caùc lôùp ñaát trong phaïm vi laøm vieäc ñeán chieàu daøi cuûa caùc lôùp ñaát: Chieàu daøi aûnh höôûng cuûa coïc ñeán ñoä saâu 2.6 m, naèm trong 1 lôùp: Lôùp ñaát 2 : caùt pha buïi vaøng gII =1.929 Tm2 ,jII=29o.30,CII =0.636 F = K= 500 Tm4 I: laø moâmen quaùn tính tieát dieän coïc I = 6.75*10-4(m4) - Vôùi: b vaø h laø chieàu roäng vaø chieàu cao cuûa tieát dieän coïc bt: beà roäng quy öôùc cuûa coïc - Theo Tieâu chuaån xaây döïng 205 -1998 + Khi d < 0.8 m thì btt = 1.5*d + 0.5 m + Khi d 0.8m, btt = d + 1m - Coïc coù tieát dieän (30 * 30 cm) btt = 1.5 * 0.3 + 0.5 = 0.95 m Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 294*104 (T/m2) Heä soá bieán daïng: abd = (m-1) - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Lc = abd*L = 0.6*23.5 = 14.1(m). - Chuyeån vò ngang cuûa coïc ôû möùc ñaùy ñaøi ñöôïc tính: Dn = uo + jo*Lo + Lo = 0 , jo=0. uo: chuyeån vò ngang cuûa coïc ôû cao trình ñeá ñaøi uo = Q ttk * dHH + M ttf * dHM Trong ñoù: Qttk: giaù trò tính toaùn cuûa löïc caét ôû coïc thöù k M ttf: giaù trò tính toaùn momen ngaøm ôû ñaàu coïc dHH, dHM: laø caùc chuyeån vò ngang ôû cao trình ñeá ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO = 1 ñaët taïi cao trình naøy dMH, dMM: laø caùc chuyeån vò xoay ôû cao trình ñeá ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình naøy Trong ñoù Ao, Bo, Co phuï thuoäc vaøo Lc Vôùi Lc = 14.1 m > 4, ta coù: Ao = 2.441; Bo = 1.621; Co=1.751 * Tính toaùn chuyeån vò ngang: Vì ñaàu coïc bò ngaøm cöùng vaøo beä döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù momen maø ngöôøi ta goïi laø momen ngaøm: u tto = Qttk * dHH + M ttf * dHM u tto = 1* 5.7*10-3 – 1.18 * 2.3*10-3 = 2.9*10 -3(m) =0.0029 m => 0. 29 (cm) < 1 (cm) - Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc hoaëc ñaùy ñaøi: Dn = uo + jo* Lo + (L0 = 0; jo = 0) == 0.29 (cm) Ta coù Dn = 0.29 (cm) < 1cm Vaäy coïc thoûa ñieàu kieän chuyeån vò ngang - Moâmen uoán Mz(T/m), aùp löïc ngang Uz (T) vaø löïc caét Qz (T)trong caùc tieát dieän coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Uz = Mz = a2bd* Eb * I * u0* A3 - abd* Eb* I * j0 * B3 + Qz = a3bd* Eb* I *uo* A4 - a2bd* Eb* I * j0*B4 + + Qttk*D4 Trong ñoù: Ze laø chieàu saâu tính ñoåi, Ze = abd* Z * Caùc giaù trò A1, A3, A4, B1, B3, B4, D1, D3, D4 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. a 3bd * E * I = 0.63 * 290*104 * 6.75*10-4 = 422 (m-3* T*m2) a 2bd * E * I = 0.62 * 290*104 * 6.75*10-4 = 704 (m-1* T*m2) a bd * E * I = 0.6 * 290*104 * 6.75*10-4 = 1175 (m-1* T*m2) a bd* M ttf = 0.6 * ( -1.18) = - 0.708 Z (m) Ze (m) A3 B3 C3 D3 Mz (Tm) A4 B4 C4 D4 Qz(T) 0 0 0 1 0 -1.18 0 0 0 1 0.82 0.2 0.1 0 0 1 0.1 -1.01 -0.005 0 0 1 0.82 0.3 0.2 -0.001 0 1 0.2 -0.85 -0.02 -0.003 0 1 0.80 0.5 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 -0.69 -0.045 -0.009 -0.001 1 0.78 0.7 0.4 -0.011 -0.002 1 0.4 -0.54 -0.08 -0.021 -0.003 1 0.75 0.8 0.5 -0.021 -0.055 0.999 0.5 -0.55 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 0.72 1.0 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 -0.44 -0.18 -0.072 -0.016 0.997 0.68 1.2 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 -0.35 -0.245 -0.114 -0.03 0.994 0.63 1.3 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -0.27 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 0.58 1.5 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -0.20 -0.404 -0.243 -0.082 0.98 0.53 1.7 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.15 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 0.48 1.8 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 -0.11 -0.603 -0.443 -0.083 0.946 0.33 2.0 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 -0.10 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 0.38 2.2 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 -0.10 -0.838 -0.73 -0.356 0.876 0.33 2.3 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 -0.12 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 0.29 2.5 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 -0.24 -1.105 -1.116 -0.63 0.747 0.26 2.7 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 -0.22 -1.248 -1.35 -0.815 0.652 0.23 2.8 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 -0.30 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 0.22 3.0 1.8 -0.956 -0.867 0.53 1.612 -0.40 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 0.22 3.2 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 -0.52 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 0.23 3.3 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 -0.67 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 0.25 3.7 2.2 -1.693 -1.906 -0.27 1.575 -1.01 -2.125 -3.36 -2.849 -0.692 0.35 4.0 2.4 -2.141 -2.663 -0.94 1.352 -1.44 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 0.52 4.3 2.6 -2.621 -3.6 -1.88 0.917 -1.90 -2.437 -5.14 -5.355 -2.821 0.77 4.7 2.8 -3.103 -4.718 -3.41 0.917 -1.08 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 1.12 5.0 3 -3.541 -6 -4.69 -0.891 -2.90 -1.969 -6.765 -8.84 -6.52 1.55 5.8 3.5 -3.919 -9.544 -10.3 -5.854 -3.70 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 2.97 6.7 4 -1.641 -11.73 -17.9 -15.08 -2.56 9.244 -0.358 -15.611 -23.14 4.38 9. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Theo keát quaû tính toaùn ôû treân ta coù: Pmax = 63.52 T Pmin = 52.06 T Ptb = 57.79 (T). - Tính toaùn vaø boá trí theùp theo 2 phöông. - Khi tính toaùn giaù trò noäi löïc ta xem nhö ñaøi coïc laø thanh ngaøm taïi meùp coät vaø löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. M = SxI* P - Ñaøi coïc laøm vieäc nhö moät console ngaøm ôû meùp coät vaø chòu taùc ñoäng cuûa taûi troïng laø phaûn löïc cuûa coïc höôùng leân. - Tính theùp treân 1m beà roäng. - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân 2 coïc bieân theo phöông 1 vaø 2: - Caùnh tay ñoøn cuûa löïc: x = - 0.4 - 0.25 = 0.95 (m). y = - 0.2 - 0.25 = 0.7 (m). M1-1 = 2* Pmax * 0.95 = 2 * 66.6 * 0.95 = 126.5 (Tm). M2-2 = 2* Ptb * 0.7 = 2 * 57.79 * 0.7 = 80.96 (Tm). * Tính toaùn coát theùp: Ta coù dieän tích coát theùp cho moãi phöông: (cm2). Choïn 19f16a170 (Fa = 38.2 cm2). (cm2). Choïn 16f14a150 (Fa =24.6 cm2). Theùp caáu taïo f12a200. (Xem baûn veõ) IV. TÍNH MOÙNG M2 1. Xaùc ñònh noäi löïc 1.1 Taûi tính toaùn Noäi löïc Tính toaùn Q1 (T) 9.68 N1 (T) 606 M1 (Tm) 21.22 Q2 (T) 9.68 N2 (T) 606 M2 (Tm) 21.22 Vì khoaûng caùch hai moùng gaàn nhau neân ta tính moùng ñaøi keùp, do ñoù chuyeån luïc veà trong taâm cuûa ñaøi deå tính. Noäi löïc taùc duïng leân hai moùng N2 N1 M1 M2 Q2 Q1 2400 N Chuyeån noäi löïc veà troïng taâm M Q 1200 1200 Taûi tính toaùn Taûi tieâu chuaån LOAÏI Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån M2 Q (T) 19.78 17.2 N (T) 1212 1053 M (Tm) 42.44 36.90 QTC= QTT/1.15 (T); NTC= NTT/1.15 (T) ; MTC= MTT/1.15 (Tm) Tính söùc chieäu taûi cuûa coïc 1.1 theo ñieàu kieän ñaát neàn Trong ñoù: + Qcf: Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa ñaát neàn + Ktc heä soá an toaøn laáy baèng 1.4 + Qgh: Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa ñaát neàn Qgh = m (mR * F * R + uå mf* ¦si* hi) + m: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy baèng 1 + mR, mf: Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû maët beân coïc coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc ñeán söùc choáng tính toaùn cuûa ñaát (tra baûng A.3: TCXD 205: 1998) => mR = 1.1; mf = 1 + R: Cöôøng ñoä chòu taûi ôû muõi cuûa coïc (tra baûng A1 TCVN 205-1998) =>R = 341T/m2 (ôû ñoä saâu 23.5m) + F: Dieän tích muõi coïc F = (0.3 x 0.3) = 0.09m2. + u : Chu vi tieát dieän ngang coïc u = 4 x 0.3 = 1.2 m + li : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cuûa coïc =2m) Khaû naêng baùm tröôït beân hoâng coïc Lôùp Ñoä seät B Z h i f si h i f i 1 0.7 3.5 2 0.85 1.7 2 0.7 5.5 2 1 2 3 0.7 7.5 2 1 2 4 0.4 9.5 2 3.2 6.4 5 0.4 11.5 2 3.52 7.04 6 0.4 13.5 2 3.68 7.36 7 0.4 15.5 2 3.83 7.66 8 caùt mòn ,bôøi rôøi 17.5 2 5.35 10.7 9 19.5 2 5.55 11.1 10 21.5 2 5.75 11.5 11 23 1 5.9 5.9 TOÅNG COÄNG 21 73.36 Trong ñoù: fsi: Cöôøng ñoä chòu taûi maët beân cuûa coïc + Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc ma saùt: Qtc = m * (mR * R * F + uå mf * ¦si * li) = 1{1.1* 341* 0.09 + 1* 1* 73.36) = 107 (T/m2) + Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo chæ tieâu cô lyù: = 76.42 (T). 3. Xaùc ñònh soá löôïng coïc - Soá löôïng coïc sô boä: n ³ (coïc). Choïn n = 21 (coïc) m: Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm. Choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø 12 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 0.9 m - Kích thöôùc ñaøi coïc laø a*b: bd = 0.9 * 2 + 0.25*2 = 2.3 m ld = 6 * 0.9 + 0.25* 2 = 5.9 m (l, b: laø chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaùy beä) Þ Choïn kích thöôc ñaøi coïc laø Fñ = 2.3 * 5.9 =13.75 m2 - Chieàu cao ñaøi coïc sô boä: hñ =1.5 m. 4. Kieåm tra löïc taùc duïng leân coïc - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: W = n * Fñ * gtb * hm = 1.1* 13.75 * 2 * 2.5 = 74.635 (T). - Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi: Nttñ=Ntt + W = 1212 + 74.635 = 1286 (T) - Taûi troïng taùc duïng bình quaân leân ñaàu coïc: - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân coïc bieân (xmax = 0.9 m) Þ Pmax = 67.57 T Pmin = 54.89 T * Kieåm tra: Pmax = 67.57 T < Qa = 76.42 T. Pmin = 54.89 (T) > 0 ® coïc khoâng bò nhoå. 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 5. Kieåm tra löïc taùc duïng leân neàn ñaát 5.1 Xaùc ñònh kích thöôùc moùng khoái qui öôùc Xeùt caùc lôùp ñaát maø coïc xuyeân qua: Lôùp ñaát Lôùp 1 Lôùp 2 Lôùp 3 Goùc ma saùt trong jII (ñoä) 29015 25025 26030 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 6.5 8 7 => Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = 0 a = jtb /4 = 24.49/4 = 6.12 o - Dieän tích khoái moùng quy öôùc xaùc ñònh nhö sau: Lqu = lñ + 2 * H* tga - d = 5.9 + 2 * 21 * tg 6.12o – 2*0.25 = 9.9 m. Bqu = bñ + 2 * H* tga - d = 2.3 + 2 * 21 * tg 6.12o – 2*0.25 = 6.3 m. * Trong ñoù: d : laø khoaûng caùch giöõa 2 meùp ngoaøi cuûa 2 coïc bieân theo phöông L, B. H : chieàu daøi coïc Þ Fqu = 9.9 * 6.3 = 62.37 m2. - Chieàu cao moùng khoái quy öôùc: Hm = 21 + 2.5 = 23.5 m 5.2. Tính troïng löôïng cuûa moùng khoái qui öôùc - Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc töø ñeá ñaøi trôû leân: Q1 = Fm * gtb* hm = 62.37 * 2 * 2.5 = 311.85 (T). - Troïng löôïng moùng khoái quy öôùc töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng: Q2 = ågi * hi * Fm =6.5*1.929+8*1.013+7*0.866 =26.7 (T) Q2=26.7*62.37 = 1665 (T) -Toång troïng löôïng khoái moùng quy öôùc : Qm = Q1 + Q2 = 311.85 + 1665 = 1977 (T). - Troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát töø muõi coïc trôû leân : gtb = == 1.34/m3 5.3. AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc 5.4. ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc T.m T.m - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: åNOtc = NGtc + Qm = 1977 + 1053 = 3030 (T). - Ñoä leäch taâm: e = = 0.15 (m) Þ ÖÙng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc smax = 52.99(T/m2). smin = 44.20 (T/m2). stb =(smax +smin )/2 = 26.26 (T/m2). 5.5. Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa lôùp ñaát ñaùy moùng smax = 55.77 (T/m2) < 1.2Rm = 1.2 * 210 =252 (T/m2). smin = 4.42 (T/m2) > 0 stb = 48.58 (T/m2) < Rm = 210 (T/m2). Vaäy ñaát neàn beân döôùi ñaûm baûo ñuû khaû naêng tieáp nhaän taûi do coïc truyeàn xuoáng. 6. Kieåm tra ñoä luùn cuûa moùng coïc - Ta seõ duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp. - ÖÙng suaát baûn thaân cuûa ñaát ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc: sbt = Shi * gi = 1.929 * 6.5 + 1.013 * 8 + 0.866 *7 = 20.22(T/m2). - AÙp löïc gaây luùn: pgl = stb - sbt = 48.58 - 20.22 = 28.38 (T/m2 ). 6.1. Phaân boá öùng suaát trong neàn ñaát - ÖÙng suaát do ñaát neàn: szñ = Shi * gi . - ÖÙng suaát do taûi troïng: sz = KO * Pgl. - ÖÙng suaát do taûi troïng: stbhi= (sglzi + sglzi+1)/2 ko = f ñöôïc tra baûng 2.7 - Chia ñaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc thaønh nhieàu lôùp coù chieàu daøy hi = 1.26 ( m). Ñieåm L(m) B(m) Z (m) Lm/Bm 2Z/Bm Ko sz (T/m2) sbtz (T/m2) 0.2*sbtz (T/m2) 1 9.9 6.3 0 1.57 0 1 28.38 20.22 2 9.9 6.3 1.26 1.57 0.4 0.974 27.63 21.34 4.27 3 9.9 6.3 2.52 1.57 0.8 0.857 24.33 22.45 4.49 4 9.9 6.3 3.78 1.57 1.2 0.699 19.84 23.57 4.71 5 9.9 6.3 5.04 1.57 1.6 0.554 15.73 24.69 4.94 6 9.9 6.3 6.3 1.57 2 0.348 9.88 25.80 5.16 7 9.9 6.3 7.56 1.57 2.4 0.280 7.96 26.92 5.38 8 9.9 6.3 8.82 1.57 2.8 0.229 6.49 28.03 5.6._.