Đề tài Thiết kế kỹ thuật trừ cầu
1.Xác định sức chịu tải cọc:
+ Chọn cọc khoan nhồi bằng BTCT đường kính D = 1,0m, khoan xuyên qua các lớp đất dính có góc ma sát (?f )i và lớp cát đá có góc ma sát ?f = 450.
+ Bê tông cọc mác #300.
+ Cốt thép chịu lực 20?25 có cường độ 420MPa. Đai tròn ?10 a200.
26 trang |
Chia sẻ: baoanh98 | Lượt xem: 877 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế kỹ thuật trừ cầu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương iii: tính toán trụ cầu
I.1.Số liệu tớnh toỏn :
I.2.Yờu cầu thiết kế :
- Tính toán trụ T1 : phương án 1 .
- Tải trọng : HL93,đoàn người 300(kg/m2)
- Kết cấu nhịp trên trụ :
+ Nhịp trái : dầm bêtông CT dài 33m : ltt = 33 (m)
+ Nhịp phải : dầm bêtông CT dài 55m : ltt = 55(m)
- Khổ cầu :
B = (8.0+2x1) = 10(m)
- Mặt cắt ngang gồm 5 dầm BTCT cách nhau 2,3m.
- Sông thông thuyền cấp II.
I.3.Quy trỡnh thiết kế :
- Quy trình thiết kế 22TCN 272-05.
I.4.Kớch thước trụ : (đơn vị cm)
Sơ đồ trụ :
1.Vị trí cao độ :
-Cao độ MNCN:+6.0
-Cao độ MNTT:+4.5
-Cao độ MNTN:+3.45
2.Các lớp địa chất :
-lớp 1 :sét pha sẫm nâu dẻo chảy.
-lớp 2 :sét vàng nhạt dẻo cứng .
-lớp 3 :bùn sét màu nâu .
3.1.Tĩnh tải tác dụng (không hệ số):
3.1.1.Tĩnh tải Theo phương dọc cầu :
+:phản lực gối trái do trọng lượng k/c nhịp(KN).
+:phản lực gối phải do trọng lượng k/c nhịp (KN).
+:phản lực gối trái do lớp phủ (KN).
+:phản lực gối phải do lớp phủ (KN).
Với
-:trọng lượng k/c nhịp trái (không kể lớp phủ)/1m dài cầu (KN/m).
-:trọng lượng k/c nhịp phải (không kể lớp phủ)/1m dài cầu (KN/m).
-:trọng lượng lớp phủ –nhịp trái /1m.(KN/m)
-:trọng lượng lớp phủ –nhịp phải /1m.(KN/m)
Tĩnh tải tác dụng lên trụ có thể chia thành các tải trọng như sau:
Tĩnh tải bản thân trụ :
Bao gồm toàn bộ tải trọng bản thân của kết cấu trụ cũng như của bệ móng.
Công thức xác định: Pi = Vi
Trong đó:
+ Pi : tải trọng bản thân thành phần thứ i của trụ
+ Vi : thể tích khối thành phần thứ i của trụ
+: trọng lượng riêng tương ứng thành phần thứ i.
-Trọng lượng (mũ trụ +đá tảng):
-Trọng lượng phần thân trụ (từ I-I đến II-II) :
.
-Trọng lượng bệ móng :
Tĩnh tải kết cấu phần trên
- Tĩnh tải phần 1: bao gồm trọng lượng bản thân của kết cấu nhịp dầm g1 = 20.56KN/m
- Tĩnh tải phần 2: bao gồm toàn bộ trọng lượng bản thân của các các lớp phủ mặt cầu, lan can, gờ chắn cũng như một số thiết bị, công trình phục vụ trên cầu
+Tĩnh tải ,dầm ngang, mối nối, lan can: phân bố đều trên toàn chiều dài đường ảnh hưởng với cường độ 5.57KN/m
+Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu: phân bố đều trên toàn chiều dài đường ảnh hưởng với cường độ 2.56 KN/m
gDC = 20.56+5.57= 26.13KN/m
gDC = 40.5+5.75 = 46.25KN/m
gDW = 2.56 KN/m
.
4.Hoạt tải thẳng đứng :
4.1.Dọc cầu (ta xem dầm liên tục kê trên trụ T1 bên phải một nhịp đơn giản)
+:phản lực gối trái do hoạt tải .
+:phản lực gối phải do hoạt tải .
Tổ hợp 1 :
-Do xe tải 3 trục :
Trong đó :
+:hệ số tải trọng xe tải tk ,.
+IM:lực xung kích của xe ,khi tính mố trụ đặc thì
+:số làn chất tải .
+:hệ số làn xe.1 làn xe .
2 làn xe .
Tổ hợp 2 :
Tương tự ta cũng có phản lực gối phải do xe tải 3 trục :
Trường hợp chất tải cả hai nhịp (2 làn xe ):
(vì hai nhịp khác nhau tính cho các tổ hợp sau )
a.Trường hợp và :
+:do xe tải 3 trục :
+:do tải trọng làn :
.
+:do tải trọng người :
b.Trường hợp và :
4.2.Phương ngang cầu(gồm 5 dầm T đặt cách nhau 2.3m) :
-Gần đúng xem như các tải trọng trực tiếp tác dụng lên mũ trụ ,tuỳ theo cấu tạo mặt cắt ngang có các sơ đồ tác dụng của tải trọng :
a.Chất 2 làn xe +2 làn người :
Ta tính :
b.Chất 2 làn xe +1 làn người :
Ta tính :
5.Lực hãm xe (lực nằm ngang theo phương dọc cầu):(có hệ số).
- Được lấy theo điều 3.6.4 (22TCN 272-05)
- Lực hãm xe đựơc truyền từ kết cấu trên xuống trụ qua gối đỡ. Tuỳ theo từng loại gối cầu và dạng liên kết mà tỉ lệ truyền của lực ngang xuống trụ khác nhau.Do các tài liệu tra cứu không có ghi chép về tỉ lệ ảnh hưởng của lực ngang xuống trụ nên khi tính toán, lấy tỉ lệ truyền bằng 100%.
- Lực hãm được lấy bằng 25% trọng lượng của các trục xe tải hay xe hai trục thiết kế cho mỗi làn được đặt trong tất cả các làn thiết kế được chất tải theo điều 3.6.1.1.1 và coi như đi cùng một chiều. Các lực này được coi như tác dụng theo chiều nằm ngang cách phía trên mặt đường 1800mm theo cả hai chiều dọc để gây ra hiệu ứng lực lớn nhất. Tất cả các làn thiết kế phải được chất tải đồng thời đối với cầu và coi như đi cùng một chiều trong tương lai.
- Phải áp dụng hệ số làn quy định trong điều 3.6.1.1.2
Trong đó:
:là tổng trọng lực của tất cả các trục xe tải 3 trục.
+Nếu dọc cầu chỉ xếp 1 xe thì .
+Nếu dọc cầu xếp 2 xe tải thì : .
Kết quả tính toán như sau:
Tiết diện
Chân trụ
Bệ móng
h(m)
9
11.5
Hy
292.50
292.50
Mx
2632.5
3363.75
6.Lực gió (gió ngang ):
6.1.Dọc cầu :
a.Gío tác dụng lên trụ :
Trong đó:
+:Diện tích chắn gió ()
+:Hệ số cản với trụ đặc =1.
Vì diện tích chắn gió thay đổi chia nhỏ để tìm trọng tâm .
Theo điều 3.8.1.1 quy trình 22TCN-272-05
Tốc độ gió thiết kế V phải được xác định theo công thức:
V=xS.
+V: vận tốc gió .
+:vận tốc gió tra theo vùng quy định của việt nam (m/s).
lấy ở vùng III có =53 (m/s).
+S : Hệ số điều chỉnh với khu đất chịu gió và độ cao mặt cầu theo quy định, tra bảng 3.8.1.1-2
Tra S = 1.12, với khu vực mặt thoáng nước thấp nhất, độ cao đỉnh tru so với mặt nước là 12.5 m.
Vậy ta có tải trọng gió thiết kế là:
V=xS=53x1.12=59.36().
Từ hình vẽ :
=2.05*12-0.75*2.2+6.40*7.6=71.59().
Suy ra :
thoả mãn.
b.Gío dọc cầu tác dụng lên xe :
Trong đó :
+B:là chiều rộng toàn bộ cầu .
+:cường độ gió dọc tác dụng lên xe =0.75KN/m.
+:tác dụng cách cao độ mặt đường 1800mm.
.
6.2.Theo phương ngang cầu :
a.Gío tác dụng lên trụ :
Trong đó :
+:diện tích chắn gió .
Từ hình vẽ :
+:là chiều cao từ mực nước đến đỉnh trụ.
+:chiều rộng trụ (dọc cầu ).
thoả mãn.``
b.Gío ngang tác dụng vào kết cấu nhịp :
+:tải trọng gió phân bố đều (KN/m) theo phương ngang cầu.
. Với .+
Công thức này xem lan can là đặc ,dầm dặc .
:chiều cao lan can .
:chiều cao dầm chủ .
+:là lực tập trung ,đặt tại giữa chiều cao của ,tác dụng theo phương ngang cầu khi 2 nhịp dầm đơn giản .
c.Gío ngang cầu tác dụng lên xe :
đặt ở cao độ cách mặt đường xe chạy 1800mm.
(Với 1.5 kn/m là tải trọng theo tiêu chuẩn)
7.Tải trọng do nước :
a.áp lực đẩy nổi :
Tác dụng thẳng đứng theo chiều từ dưới lên trụ .
Với V : là thể tích trụ bị chìm trong nước –từ mực nước tính toán đến mặt cắt trụ ().
Sơ đồ :
Từ hình vẽ
+Nếu tính nội lực tại mặt cắt II-II:
+Nếu tính nội lực tại mặt cắt III-III:
6
8. Lực ma sát (FR):
Lực do ma sát chung gối cầu phải được xác định trên cơ sở các giá trị cực đại của các hệ số ma sát giữa các mặt trượt. Khi thích hợp cần xét đến các tác động của độ ẩm và khả năng giảm phẩm chất hoặc nhiễm bẩn của mặt trượt hay xoay đối với hệ số ma sát. Và trong các tổ hợp thì không thể lấy đồng thời tải trọng hãm và lực ma sát mà phải lấy giá trị lớn hơn, tuy nhiên ở trụ T3 có đặt gối cố định với giả thiết là lực hãm sẽ truyền xuống trụ theo tỷ lệ 100% nên trong tinh toán coi như lực ma sát không đáng kể.
II.Tính nội lực:
Để tính thân trụ ,móng nội lực thường tính ít nhất 3 mặt cắt.Yêu cầu đồ án ta đi tính tại mặt cắt II-II và III-III.
II.1.Theo phương dọc cầu :mặt cắt II-II và III-III.
1.Dọc cầu :TTGH CĐ 1:
-các hệ số tải trọng tĩnh :.
-hoạt tải 2 nhịp +lực hãm ,2 xe tải dọc cầu +làn +người.
-mực nước cao nhất:+6.0
a. Mặt cắt II-II:
Tổng lực dọc :
Tổng mômen : lực hãm tác dụng từ trái sang phải và mômen theo chiều kim đồng hồ là (+) và ngược lại là (-)
.
Tổng lực ngang :`
Trong đó :
: là khoảng cách từ điểm đặt lực hãm đến mặt cắt II-II.
Theo hình vẽ :
Với ::chiều dày lớp phủ mặt cầu (m).
: chiều cao gối +đá tảng (m).
:chiều cao dầm chủ (m)
b. Mặt cắt III-III:
Tổng Lực dọc:
,với (thể tích bệ móng).
Tổng Mômen :
.
Tổng Lực ngang :
.
2.Dọc cầu TTGH sử dụng :
a. Mặt cắt II-II:
Tổng Lực dọc:
Tổng Mômen :
Tổng Lực ngang :
b. Mặt cắt III-III:
Tổng Lực dọc:
Tổng Mômen :
Tổng Lực ngang :
3.Ngang cầu TTGH cường độ 1 :
+hệ số tĩnh tải >1 ,.
+hoạt tải 2 nhịp (2 làn xe +1 người lệch tâm về bên trái .
+mực nước cao nhất .
a.Mặt cắt II-II:
Tương tự như dọc cầu –trừ đi 1 nửa phản lực gối do tải trọng người.
Tổng Lực dọc:
, Với : dọc cầu TTGH CĐ1
Tổng Mômen :
Tổng Lực ngang :
b.Mặt cắt III-III:
Tổng Lực dọc:
Tổng Mômen :
Tổng Lực ngang :
4.Ngang cầu TTGH sử dụng 1 :
a. Mặt cắt II-II:
Tổng Lực dọc:
, Với : theo dọc cầu TTGH SD.
Tổng Mômen :
Tổng Lực ngang :
b. Mặt cắt III-III:
Tổng Lực dọc:
Tổng Mômen :
Tổng Lực ngang :
BảNG TổNG HợP NộI LựC
Mặt
Mặt cắt
Phương dọc cầu
Phương ngang cầu
TTGH CĐ1
TTGH CĐ1
N(KN)
M(KN.m)
W(KN)
N(KN)
M(KN.m)
W(KN)
II-II
14442.61
9856.2
639.84
13714.96
10043.4
0
III-III
17442.61
10241.46
639.84
16714.96
10043.4
0
Mặt cắt
TTGH SD
TTGH SD
II-II
11193.54
10241.46
365.62
10777.74
10043.4
0
III-III
16842.61
6178.40
365.62
8456.25
10043.4
0
III.Kiểm tra tiết diện thân trụ theo TTGH:
1.Kiểm tra sức kháng tiết diện trụ MC II-II (TTGH CĐ1):
1.1.Xét hiệu ứng độ mảnh của trụ :
Gần đúng quy đổi tiết diện trụ về hình chữ nhật có chiều rộng là ,chiều dài là .
Với .
a.Theo dọc cầu :
+K :hệ số =1.
+:chiều dài chịu nén =.
+: bán kính quán tính .
+: Mômen quán tính .
+.
Nếu tỷ số : bỏ qua hiệu ứng về độ mảnh .
Số liệu : , , trụ cao .
Suy ra :
bỏ qua hiệu ứng về độ mảnh .
b.Theo phương ngang cầu :
Ta có :
thoả mãn.
2. Kiểm tra ứng suất trụ tại mặt cắt II – II
Nmax =14442.61 KN, Mmax =9856.2 (KN.m)
-Công thức kiểm tra: s = Ê Rn
Trong đó: Rn là cường độ của bêtông M300 (Rn = 15000 KN/m2)
F – Diện tích đáy móng (Fm = 10.4( m2)
W – Mô men chống uốn của tiết diện
W = = 4.43 (m3)
smax = = 3613.58 (KN/m2)
= 3613.58 KN/m2 < Rn = 15000 (KN/m2) đạt
Vậy kích thước đáy móng chọn đạt yêu cầu .
4. Giả thiết cốt thép trụ:
Trong Thiết kế kết cấu bê tông côt thép theo tiêu chuẩn ACI’ trang 517 cho rằng vùng hiệu quả nhất của rt là từ 1-2%, trong đó rt là tỉ lệ cốt thép trong tiết diện cột. Nhưng vì trụ cầu chịu tải trọng và mô men uốn lớn, do đó ta giả thiết lượng cốt thép trong trụ lấy rt = 0.015
Như vậy diện tích cốt thép trong trụ là :
mm2
Bố trí cốt thép theo cả hai phương ta chọn đường kính cốt thép là f25
Số lượng thanh cốt thép bố trí : n=thanh
Vậy bố trí 317 thanh cốt thép D25
Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép là 10cm
Bố trí cốt thép chịu lực theo 2 hàng
Chọn cốt đai có đường kính f16.
5.Quy đổi tiết diện tính toán:
+ Tiết diện trụ chọn được bo tròn theo một bán kính bằng 0.8m, khi tính toán quy đổi tiết diện về hình chữ nhật để gần với mô hình tính toán theo lý thuyết.
+ Cách quy đổi ra một hình chữ nhật có chiều rộng bằng chiều rộng trụ, chiều dài lấy giá trị sao cho diện tích mặt cắt quy đổi bằng diện tích thực. Diện tích cốt thép theo 2 cạnh của tiết diện quy đổi vẫn như cũ.
6.Kiểm tra sức kháng uốn theo 2 phương MC II-II:
Xác định tỷ số khoảng cách giữa các tâm của lớp thanh cốt thép ngoài biên lên chiều dày toàn bộ cột.
Chọn cốt đai có đường kính 16
Chọn lớp bảo vệ cốt thép từ mép đến tim của cốt thép chịu lực là 100mm
Cốt thép chiu lực chọn25 khoảng cách từ mép tiết diện đến tim cốt thép là : 100mm
Tính toán tỉ số khoảng cách tâm lớp thanh cốt thép đến biên ngoài :
Thay cho việc tính dựa trên cơ sở cân bằng và tương thích biến dạng cho trường hợp uốn hai chiều, các kết cấu không tròn chịu uốn hai chiều và chịu nén có thể tính theo các biểu thức gần đúng sau :
So sánh :
+Nếu lực dọc : thì kiểm tra :
+Nếu lực dọc : thì kiểm tra :
Trong đó :
+: hệ số sức kháng ck chịu nén dọc trục : .
+: diện tích tiết diện trụ .
+: mômen uốn theo trục x (N.mm).
+: mômen uốn theo trục y (N.mm).
+: sức kháng uốn tiết diện theo trục x
+.: sức kháng uốn tiết diện theo trục y.
+: sức kháng dọc trục khi uốn theo 2 phương ( lực dọc tiết diện chịu được ).
+ : sức kháng dọc trục khi chỉ có độ lệch tâm (N)
+ : sức kháng dọc trục khi chỉ có độ lệch tâm (N)
+ : độ lệch tâm theo phương x (mm)
+ : độ lệch tâm theo phương y (mm)
+ : lực dọc tính theo TTGH CĐ1 (lực dọc N)
+ (N)
+.
Ta có : 0,10 f 'c Ag = 0,10,95010.41000 = 46800KN
Giá trị này lớn hơn tất cả các giá trị lực nén dọc trục Nz ở trong các tổ hợp ở TTGHCĐ, vì thế công thức kiểm toán là :
Xác định Mrx, Mry: sức kháng tính toán theo trục x,y (Nmm)
Mrx = . As . fy . (ds - )
Tương tự với Mry
Trong đó:
+ds: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép ngoài cùng chịu nén (trừ đi lớp bêtông bảo vệ và đường kính thanh thép).
+fy: giới hạn chảy của thép.
+As: bố trí sơ bộ rồi tính diện tích thép cần dùng theo cả hai phương.
+
+b : bề rộng mặt cắt (theo mỗi phương là khác nhau).
Kiểm tra sức kháng nén của trụ theo uốn 2 chiều:
Tổ hợp
N
Mx
My
Mrx
Mry
Kết Luận
Tải trọng
KN
KNm
KNm
KNm
KNm
CĐ1
9247.43
8641.85
4551.98
205289.9
38560.15
0.1601446
đạt
TTSD
6250.65
4973.44
4551.98
205289.9
38560.15
0.1422752
đạt
Tính Toán Mũ Trụ:
Sơ đồ:
- Mũ trụ làm việc như ngàm công xôn
ltt = 2.2 + = 2.2+ = 2.466 ( m)
vì tim gối của dầm hộp(tại vị trí trụ T1)cach tim tru 2.89m nên tim gối dầm hộp không tác dụng lên cánh mút thừa cuả trụ nên ta chi xét tảI trọng tác dụng lên công xôn
Tải trọng tác dụng lên phần công xôn là:
+ Do trọng lượng bản thân: g1 = (2.46x0.4 +)x25 = 49.2(KN/m)
+ Do tĩnh tải phần bên trên : P1= = 93.21(KN)
+ Do hoạt tải:
:
Mht = 1.75x1.25x[(1+1)x145+9.3x1.23+3*1.23]=667.45(KNm)
M= Mht+Mtt=667.45+11.54=678.99 (KNm)
Nội lực tính toán :
+ Mômen:
M== 1109.88(KNm)
1. Tính và bố trí cốt thép:
- Bêtông mũ trụ dùng mác 300 có Ru = 150kg/cm2
- Chọn cốt thép loại AII có Ra = 2400kg/cm2
với h0 = h – a = 150 – 5 = 145 cm (lấy a = 5cm)
A = = 0.016
đ g = 0,5*(1 + ) = 0.5*(1 +) = 0.99
ị Fa = = 23.32 (cm2)
Chọn 7 thanh f22 có Fa = 26.61 cm2 với a = 15cm.
Để an toàn ta chọn 10 thanh f22
IV.Tính toán móng cọc khoan nhồi.:
Theo quy trình 22TCN 272-05, việc kiểm toán sức chịu tải của cọc quy định trong điều 10.5 theo trạng thái giới hạn sử dụng và trạng thái giới hạn cường độ. Trong phạm vi đồ án, chỉ thực hiện kiểm toán sức chịu tải của cọc theo khả năng kết cấu và đất nền.
Với nội lực đầu cọc xác định được, ta sẽ tiến hành kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc và khả năng chịu tải của lớp đá gốc đầu mũi cọc.
Số liệu tính toán:
Đương kính thân cọc
1000
mm
Cao độ đỉnh bệ cọc
+0.82
m
Cao độ đáy bệ cọc
-1.27
m
Cao độ mũi cọc (dự kiến)
-26.17
m
Chiều dài cọc (dự kiến)
25
m
Đường kính thanh cốt thép dọc
25
mm
Cường độ bê tông cọc
30
Mpa
Cường độ cốt thép cọc
420
Mpa
Cự li cọc theo phương dọc cầu
3000
mm
Cự li cọc theo phương ngang cầu
3000
mm
Bố trí cọc trên mặt bằng
1.Xác định sức chịu tải cọc:
+ Chọn cọc khoan nhồi bằng BTCT đường kính D = 1,0m, khoan xuyên qua các lớp đất dính có góc ma sát (jf )i và lớp cát đá có góc ma sát jf = 450.
+ Bê tông cọc mác #300.
+ Cốt thép chịu lực 20f25 có cường độ 420MPa. Đai tròn f10 a200.
1.1.Xác định sức chịu tải trọng nén của cọc nhồi theo vật liệu làm cọc:
- Bê tông cấp 30 có fc’ =300 kg/cm2
- Cốt thép chịu lực AII có Ra=2400kg/cm2
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Sức chịu tải của cọc D=1000mm
Theo điều A5.7.4.4-TCTK sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc tính theo công thức sau
PV = f.Pn .
Với Pn = Cường độ chịu lực dọc trục danh định có hoặc không có uốn tính theo công thức :
Pn = j.{m1.m2.fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}= 0,75.0.85{0,85. fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}
Trong đó :
j = Hệ số sức kháng, j=0.75
m1,m2 : Các hệ số điều kiện làm việc.
fc’ =30MPa: Cường độ chịu nén nhỏ nhất của bêtông
fy =420MPa: Giới hạn chảy dẻo quy định của thép
Ac: Diện tích tiết diện nguyên của cọc
Ac=3.14x10002/4=785000mm2
Ast: Diện tích của cốt thép dọc (mm2).
Hàm lượng cốt thép dọc thường hợp lý chiếm vào khoảng 1.5-3%. với hàm lượng 2% ta có:
Ast=0.02xAc=0.02x785000=15700mm2
Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu là:
PV =0.75x0,85x(0,85x30x(785000-15700)+ 420x15700) = 16709.6x103(N).
Hay PV = 1670.9 (T).
1.2.Xác định sức chịu lực nén của cọc đơn theo cường độ đất nền:
Số liệu địa chất:
Lớp 1: Sét pha dẻo mềm
Lớp 2: cát trung lẫn dăm sạn
Lớp 3: sét pha dẻo sạn
Lớp 4: lớp đá
Theo điều 10.7.3.2 sức kháng đỡ của cọc được tính theo công thức sau:
QR=jQn=jqpQp
Với Qp=qpAp;
Trong đó:
Qp :Sức kháng đỡ mũi cọc
qp : Sức kháng đơn vị mũi cọc (Mpa)
jqp : Hệ số sức kháng jqp=0.55 (10.5.5.3)
Ap : Diện tích mũi cọc (mm2)
Xác định sức kháng mũi cọc :
qp=3qu Ksp d (10.7.3.5)
Trong đó :
Ksp : khả năng chịu tải không thứ nguyên.
d : hệ số chiều sâu không thứ nguyên.
(10.7.3.5-2)
qu : Cường độ chịu nén dọc trục trung bình của lõi đá (Mpa), qu = 35 Mpa
Ksp : Hệ số khả năng chịu tải không thứ nguyên
Sd : Khoảng cách các đường nứt (mm).Lấy Sd = 400mm.
td : Chiều rộng các đường nứt (mm). Lấy td=6mm.
D : Chiều rộng cọc (mm); D=1000mm.
Hs : Chiều sâu chôn cọc trong hố đá(mm). HS = 1800mm.
Ds : Đường kính hố đá (mm). DS = 1200mm.
Tính được : d =1.6
KSP = 0.145
Vậy qp = 3 x30 x0,145x1,6=20.88Mp = 2088T/m2
Sức chịu tải tính toán của cọc (tính theo công thức 10.7.3.2-1) là :
QR = j.Qn = jqP.Ap = 0.5 x 2088 x 3.14 x 10002/4 = 819.5x106N =819.5 T
Trong đó:
QR : Sức kháng tính toán của các cọc.
j : Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc được quy định trong bảng 10.5.5-3
As : Diện tích mặt cắt ngang của mũi cọc
Từ các kết quả tính được chọn sức chịu tải của cọc là [ Pc ]= min= 8195 (KN)
2.Tính toán nội lực tác dụng lên các cọc trong móng:
Đối với móng cọc đài thấp thì tải trọng nằm ngang coi như đất nền chịu, nội lực tại mặt cắt đáy móng
Công thức kiểm tra:
Trong đó:
Pmax : Tải trọng tác động lên đầu cọc
Pc : Sức kháng của cọc dã được tính toán ở phần trên
Tải trọng tác động lên đầu cọc được tính theo công thức
Trong đó :
P : tổng lực đứng tại đáy đài .
n : số cọc, n = 6
xi, yi : toạ độ của cọc so với hệ trục quán tính chính trung tâm
Mx , My : tổng mômen của tải trọng ngoài so với trục đi qua trọng tâm của tiết diện cọc tại đáy đài theo 2 phương x, y.
Kiểm toán cọc với Pc=8195KN
Trạng thái GHCĐ I
NZ= 9247.43KN
MX= 8641.85KNm
MY =4551.98KNm
Cọc
Xi (m)
Yi (m)
X2i (m2)
Y2i (m2)
Ni (KN)
Yêu cầu
1
-3
1.5
9
2.25
6785.14
đạt
12
0
-1.5
0
2.25
8302.47
đạt
3
3
1.5
9
2.25
9219.79
đạt
4
-3
-1.5
9
2.25
6337.32
đạt
5
0
1.5
0
2.25
8402.47
đạt
6
3
-1.5
9
2.25
3702.6
đạt
7
3
-1.5
0
2.25
3542.62
đạt
8
3
-1.5
9
2.25
2952.56
đạt