TÊN CÔNG TRÌNH: CAO ỐC RSC
ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG: 17-19-21 lý tự trong quận 1 Tp: HCM
1. MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ
Hoà nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước (40-50%), kể cả đầu tư nước ngoài. Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa nền kinh tế, mức sống của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn. Mặt khác một số thương nhân, khách nước ngoài vào nước ta công tác, du lịch, học tập, cũng cần nhu cầu ăn ở, giải trí thích hợp. Cao ốc RSC (17-19-21 Lý Tự Trọng Q.I ) ra đời đáp ứng những nhu cầu bức xúc đó.
2. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
2.1.Vị trí công trình:
Công trình nằm ngay trung tâm Thành Phố . Mặt chính hướng ra đường Lý Tự Trọng.
2.2.Qui mô công trình:
- Diện tích xây dựng : 3239,88 m2 . (45,6 x 71,05)
- Diện tích sàn các tầng : 1224 m2 . (24x46+20x6)
Tổng diện tích sàn các tầng : 11016 m2 .
3. GIẢI PHÁP BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
- Mặt bằng bố trí mạch lạc, rõ ràng, thuận tiện cho việc bố trí giao thông.
- Tận dụng triệt để đất đai, sử dụng một cách hợp lý .
- Công trình có hệ thống hành lang nối liền các căn hộ với nhau đảm bảo thông thoáng tốt ,giao thông hợp lý tiện lợi, có diện tích phụ ít.
- Hình khối của công trình được tổ chức theo hình khối vuông chữ nhật phát triển theo chiều cao .
ã Toà nhà gồm 9 tầng với các đặc điểm sau:
- Mỗi tầng điển hình cao 3,3 m.
- Mặt bằng hình chữ nhật 45,6 x 71,05 m , được tận dụng hết mặt bằng và không gian .
- Tổng chiều cao công trình là 38,4 m tính từ mặt đất lên đến đỉnh mái.
ã Chức năng của các tầng như sau:
- Tầng 1: toàn bộ tầng 1 không bố trí căn hộ mà mục đích chủ yếu để phục vụ nhu cầu sinh hoạt và giữ an ninh chung cho tất cả các căn hộ ở các tầng trên gồm có:
+ Khu sảnh chung + 2 thang bộ +2 thang máy
+ Nhà xe (xe hơi: 278,4 m2 + xe máy :60 m2)
+ Nhà kho ( 69,6 m2).
+ Phòng kỹ thuật + PCCC
+ Bưu điện (60 m2)
+ Hồ xử lý nước thải dưới đường dốc được bố trí phía sau khu nhà để tiện việc phân hủy rác. Tránh làm bốc mùi giữ vệ sinh chung cho tầng 1ø.
-Tầng 2: toàn bộ tầng 2 sử dụng cho việc làm bãi đậu xe hơi
-Tầng 3:
+ gồm 8 căn hộ,diện tích mỗi căn hộ 59,74 m2(10,3x 5,8) gồm 1 phòng ngủ, 1 WC, 1 phòng khách, 1 nhà bếp,ban công.Tám căn hộ này thông nhau bằng hành lang rộng 1,7m.Trong đó có 4 căn hộ ở vị trí chẵn lấy ánh sáng và khí trời tự nhiên bằng lỗ thông thoáng 5,76 m2 (2,4x2,4).
+ Hồ bơi kích thước 9m x16m
+ Khu vực ăn uống thương mại
+ 3 Quầy bar
+ Quán caphê
+ 3 thang bộ + 2 thang máy
+ Phòng thay đồ nam , phòng thay đồ nữ.
+ 2 WC gần thang bộ và 1 WC nam ,1 WC nữ gần thang bộ phía sau.
+ 1 văn phòng quản lý kích thước 5m x 6m
+ Xung quanh trồng hoa , cây xanh tạo vẻ đẹp tự nhiên cho toà nhà.
-Các tầng trên từ tầng 4 đến tầng 9: Mỗi tầng gồm 10 căn hộ. Diện tích mỗi căn hộ là 119,48 m2 (11,6 x 10,3) gồm 2 phòng ngủ, 2 WC, 1 phòng khách (phòng ăn), 1 nhà bếp,ban công. Trong đó có 8 căn hộ ở trong lấy ánh sáng và khí trời tự nhiên bằng lỗ thông thoáng 5,76 m2 (2,4x2,4).
Mười căn hộ này thông nhau bằng hành lang rộng 1,7m. Ngoài giáp với khí trời tạo thông thoáng lấy ánh sáng vào căn hộ một cách tự nhiên .
+ 2 PCCC kích thước 2,7m x 1,5m nằm phía cuối dãy hành lang.
- Tầng mái: Ta bố trí 2 hồ nước mái, trong đó mỗi hồ dung tích 45,24m3(5,8x6x1,3) để phục vụ nước sinh hoạt cho căn hộ và PCCC; hệ thống thoát nước mưa; Cọc chống sét.
Tóm lại , các căn hộ được thiết kế hợp lý, đầy đủ tiện nghi. Các phòng chính được tiếp xúc với tự nhiên. Các ban công, phòng ăn cũng tiếp xúc tự nhiên với khí trời. Khu vệ sinh gắn trong thiết bị tiện nghi, hiện đại.
4. GIẢI PHÁP GIAO THÔNG
Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông hành lang rộng 1,7 m nằm phía ngoài mặt bằng tầng; đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ.
Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống giao thông 2 cầu thang bộ,diện tích cầu thang bộ là 4,1 x 2,8m và 2 thang máy được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra .
5. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
5.1. Hệ thống điện:
Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn : Lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất ( kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng 1. Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công ) . Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa.
5.2. Hệ thống cung cấp nước:
Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn : Nước ngầm và nước máy. Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng trệt. Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở tầng mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính.
Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Gien. Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.
5.3. Hệ thống thoát nước:
Nước mưa từ mái sẽ được thoát từ mái ( bề mặt mái được tạo dốc ) xuống Sênô sau đó theo các lỗ chảy và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sẽ được bố trí đường ống riêng. Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể xử lý nước thải rồi mới thải ra hệ thống thoát nước chung của thành phố .
5.4. Hệ thống thông gió và chiếu sáng:
* Chiếu sáng:
Các căn hộ, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài.
Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ được những chỗ cần chiếu sáng .
Tóm lại, toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà) và bằng điện ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang.
* Thông gió:
Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên. Công trình có khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà nhất là ở tầng 3 là nơi có mật độ người tập trung cao nhất .
5.5. An toàn phòng cháy chữa cháy:
Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ). Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động, thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng.
5.6. Hệ thống thoát rác:
Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng 1 và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Kích thước gian rác là 2m x 2m. Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm.
6. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THỦY VĂN
Khu vực khảo sát nằm ở TP.HCM nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng. Đây là vùng có nhiệt độ cơ bản là nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ cao nhất từ 35 - 40 oC, nhiệt độ trung bình hàng năm 32o C , chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng cao nhất ( thường là tháng 4) và thấp nhất ( tháng 12 ) khoảng 10o C, không cần chống lạnh.
Khu vực thành phố nắng nhiều, hàng năm có từ 2500 đến 2700 giờ nắng . Thời tiết hàng năm chia làm 2 mùa rõ rệt : Mùa mưa và mùa khô tương phản nhau rõ rệt, phù hợp với 2 mùa gió và không đồng nhất trong vùng. Cường độ mưa khá lớn.
- Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau .
- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 .
- Độ ẩm trung bình 75% đến 80% .
- 2 hướng gió chủ yếu là Đông bắc và Tây nam. Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 11. Tốc độ lớn nhất là 2,8m/s .
- Khu vực TP.HCM nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới .
CÓ ĐẦY ĐỦ BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH
210 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2027 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế cao ốc RSC Lý Tự Trọng Q.1, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
aët ñaát ñeán ñaùy khoái moùng quy öôùc:
= =7,42 kN/m3
=>RII = (1,09*3,83*9,27+5,368*28,8*7,42+7,762*0,008)
=1542,37 kN/m2
Kieåm tra ñieàu kieän :
= 413,6 kN/m2 ≤ 1,2RII = 1,2*1542,37 =1850,8 kN/m2
= 395,6 kN/m2 ≥ 0
≤ RII .Vaäy thoûa ñieàu kieän
Keát luaän: öùng suaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc thoûa maõn ñieàu kieän oån ñònh
5.4.3.Kieåm tra bieán daïng luùn:
Ñoä luùn cuûa khoái moùng qui öôùc ñöôc tính theo phöông phaùp toång lôùp phaân toá
- Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy :
hI= == 0,77 m
Choïn chieàu daøy lôùp ñaát ñeå tính luùn laø 0,77 m
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy cuûa moùng khoái qui öôùc :
Trong ñoù:
404,6 (kN/m2)
Xaùc ñònh
=
= 14,56*2,5+4,56*8,6+7,99*1,3+8,63*3,1+9,14*2,2+8,8*8,8+9,27*2,3
= 231,6 (kN/m2)
ÖÙng suaát gaây luùn :
=stctb – = 404,6 – 231,6= 173 kN/m2
Theo ñoä saâu z keå töø ñaùy moùng qui öôùc, öùng suaát gaây luùn giaûm daàn vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc trong ñoù Ko phuï thuoäc tyû soá vaø ñoä saâu töông ñoái . Theo TCXD 205-1998 qui öôùc vuøng neàn ñöôïc giôùi haïn taïi vò trí coù ñoä saâu thoûa
Ta coù:
; ; ;
Döïa vaøo bieåu ñoà neùn coá keát trong phoøng thí nghieäm ( e~P) , ta coù heä soá roãng e1I vaø e2I
P(T/m2)
0
2,5
5
10
20
40
80
e
0,657
0,641
0,626
0,609
0,586
0,561
0,532
Ñoä luùn cuûa moãi lôùp :
Ta coù baûng keát quaû tính luùn nhö sau:
Ñieåm
z (m)
γ(T/m2)
2z/b
k0
σz (T/m2)
σztb (T/m2)
σbt (T/m2)
P1i(T/m2)
P2i(T/m2)
e1i
e2i
s1(cm)
0
0
0,927
0
1
17,300
17,023
23,136
23,493
40,516
0,58
0,56
0,975
1
0,77
0,927
0,402
0,968
16,746
23,850
15,553
24,207
39,759
0,579
0,561
0,892
2
1,54
0,927
0,804
0,830
14,359
24,564
12,819
24,921
37,740
0,579
0,563
0,780
3
2,31
0,927
1,206
0,652
11,280
25,277
9,930
25,634
35,565
0,578
0,566
0,586
4
3,08
0,927
1,608
0,496
8,581
25,991
7,569
26,348
33,917
0,577
0,572
0,244
5
3,85
0,927
2,010
0,379
6,557
26,705
5,821
27,062
32,883
0,577
0,57
0,347
6
4,62
0,927
2,413
0,294
5,086
27,419
2,543
27,776
30,319
0,576
0,573
0,147
28,133
S =
3,970
Thoûa ñieàu kieän luùn vì S =åSi = 3,97 (cm) < [Sgh]=8(cm)
5.5. Tính toaùn boá trí coát theùp trong ñaøi moùng :
5.5.1.Kieåm tra choïc thuûng coät xuoáng ñaøi:
_ Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng :
_ Tieát dieän coät ñaët treân moùng :0,450,65 m
_ Chieàu cao ñaøi choïn hñ=1 m,coïc ngaøm vaøo ñaøi 0,10m , chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi : ho=1-0,12 =0,88 m
_ Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng :
Lt = 0,65+20,88tg450 = 2,41 m
Bt = 0,45+20,88tg450 = 2,21 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông x :l=2,1 m < Lt =2,41 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông y :l=1,2m < Bt =2,21 m
Laêng theå choïc thuûng bao truøm caùc coïc ngoaøi cuøng, do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät leân ñaøi.
5.5.2. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc :
Taûi troïng tính toaùn taùc duïng leân ñaàu coïc :
N = Ntt + FmDf = 3501,8+22*2,4*1,5*2,5 = 3699,8 kN
M = Mtt + Htt h = 148,2+31,4*1 = 179,6 kN.m
Aùp löïc tính toaùn taùc duïng leân caùc coïc theo phöông caïnh daøi:
P1x = P2x = + = + = 666,5 kN
Aùp löïc tính toaùn taùc duïng leân caùc coïc :
P1y = = = 616,6 kN
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm I-I:
M1= 2*r*P1x
M1=2*0,6*666,5 = 799,8 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa1=== 37,4.10-4 m2
Choïn 1518 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a =150
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm II-II :
Moment töông öùng taïi maët ngaøm II-II töông töï maët ngaøm I-I
M2 = 3* r2*P1y
= 3*0,27*616,6 = 499,4 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa2== = 23,35.10-4 m2
Choïn 1118 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a =120
6. TÍNH MOÙNG M2 :
6.1. Giaù trò noäi löïc tính moùng :
Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn :
Qa = 845,3 (kN)
Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø (3d) thì öùng suaát trung bình döôùi ñaùy ñaøi:
= 1043,6 (kN/m2)
Dieän tích ñaøi choïn sô boä :
=2,01 (m2)
Trong ñoù: chieàu cao ñaøi choïn sô boä: hñ = 1m
Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi :
Q =1,1**hm * Fñ =1,1*22*2,5*2,01 = 121,6 (kN)
Soá löôïng coïc caàn thieát laø:
nc =k=1,2*= 2,996 (coïc)
Trong ñoù :
k : Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa moment taùc ñoäng leân moùng coïc, laáy töø 1 ñeán 1,5.
=> choïn k=1,2
N : taûi troïng tính toaùn taïi chaân coät
Vaäy choïn 3 coïc vaø boá trí nhö sau :
MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC
6.2.Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc:
+ Kieåm tra löïc taùc duïng leân ñaàu coïc :
Ñieàu kieän kieåm tra: Pmax ≤ Pcoïc ; Pmin ≥ 0
+ Chuyeån taát caû caùc löïc veà troïng taâm ñaùy ñaøi coïc
Choïn sô boä chieàu cao ñaøi moùng laø h =1m
= Ntt + *Fm*Df
= 1988,7 + 22*(((1,6*0,5)+(( 1,6+0,3)*0,98/2))*2,5
= 2083,9 kN
= Mtt + Httxh
= 146,1+ 45,3*1 = 191,4 kN.m
+ Xaùc ñònh aùp löïc cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu leân ñaàu coïc:
Pmax = + = + = 940,02(kN)
Pmin = - = - = 449,6 (kN)
xi : laø khoaûng caùch töø taâm coïc thöù i ñeán taâm ñaøi theo phöông x;
x: laø khoaûng caùch töø taâm coïc chòu neùn lôùn nhaát ñeán taâm ñaøi theo phöông x Þ x = max(xi) =0,52 m
n: soá löôïng coïc
Pmax = 940,02 (kN) > Qa = 845,3 (kN)=> khoâng thoûa
Vaäy choïn soá coïc laø 4.
MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC
6.3.Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc:
+ Kieåm tra löïc taùc duïng leân ñaàu coïc :
Ñieàu kieän kieåm tra: Pmax ≤ Pcoïc ; Pmin ≥ 0
+ Chuyeån taát caû caùc löïc veà troïng taâm ñaùy ñaøi coïc
Choïn sô boä chieàu cao ñaøi moùng laø h =1m
= Ntt + *Fm*Df
= 1988,7 + 22*1,5*1,5*2,5 = 2112,45 kN
= Mtt + Httxh
= 146,1+ 45,3*1 = 191,4 kN.m
+ Xaùc ñònh aùp löïc cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu leân ñaàu coïc:
Pmax = + = + = 634,4 (kN)
Pmin = - = - = 421,78 (kN)
xi : laø khoaûng caùch töø taâm coïc thöù i ñeán taâm ñaøi theo phöông x;
x: laø khoaûng caùch töø taâm coïc chòu neùn lôùn nhaát ñeán taâm ñaøi theo phöông x Þ x = max(xi) =0,45 m
n: soá löôïng coïc
Pmax = 634,4 kN < Qa = 845,3 kN (thoûa)
Pmin = 421,78 kN > 0 => Coïc khoâng chòu nhoå, khoâng phaûi kieåm tra.
6.4. Kieåm tra cöôøng ñoä ñaát neàn döôùi muõi coïc vaø bieán daïng luùn cuûa moùng:
6.4.1. Xaùc ñònh khoái moùng qui öôùc:
Coïc xuyeân qua caùc lôùp ñaát ( caùc ñaïi löôïng laáy theo TTGH II) :
Lôùp 1: = 6011’ ;h1 = 8,6 m
Lôùp 2a: = 9028’ ;h2a = 1,3 m
Lôùp 2b: = 12033’ ;h2b = 3,1 m
Lôùp 2c: = 140 ;h2c = 2,2 m
Lôùp 3 : = 12037’ ;h3 = 8,8 m
Lôùp 4 : = 29020’ ;h4 = 2,3 m
= 8,6+1,3+3,1+2,2+8,8+2,3 = 26,3 m
Tính :
= vôùi :goùc ma saùt trong trung bình( maø coïc ñi qua) cuûa nhöõng lôùp ñaát tieáp xuùc vôùi coïc.
X aùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
= =11,93
=> = = =2,98 = 2058’
Ta coù : Lqö = L1 + 2Lcoïc x tg(2058’)
= 1,2 + 2*26,3* 0,05 = 3,83 m
Bqö = B1 + 2Lcoïc x tg(2058’)
= 1,2 + 2*26,3* 0,05 = 3,83 m
Momen choáng uoán theo phöông x :
Wx= (L2qu Bqu)/6
=> Wx = (3,83*3,83*3,83)/6 =93,6 m3
Momen choáng uoán theo phöông y:
Wy= (B2qu Lqu)/6
=> Wy = (3,83*3,83*3,83)/6 = 93,6 m3
6.4.2. Kieåm tra aùp löïc cuûa ñaát neàn döôùi ñaùy moùng qui öôùc:
Truyeàn taát caû caùc löïc veà troïng taâm cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc.
+ Theå tích ñaøi vaø coïc:
Vñc = 1,5*1,5*2,5 + 4*0,3*0,3*27 =15,345 m3
+ Theå tích phaàn ñaát:
Vñ = 28,8*3,83*3,83 – 15,345 = 407,119 m3
Troïng löôïng ñaøi vaø coïc :
= 15,345* (25-10) = 230,175 kN
Troïng löôïng caùc lôùp ñaát cuûa khoái moùng qui öôùc tính töø maët saøn taàng 1 (boû qua troïng löôïng ñaøi vaø coïc) :
= Vñ gtb
Trong ñoù : gtb laø troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát
gtb =
gtb = = 7,42kN/m3
=> = 407,119*7,42 = 3020,8 kN
Löïc doïc tieâu chuaån taïi chaân coät do giaûi khung :
= 1729,3 kN
Toång taûi troïng taùc duïng taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc :
1729,3+3020,8+230,175 = 4980,3kN
Mtc +Qtc.Hqu = 127,04+39,39*28,8 =1261,5 kN.m
Aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi gaây ra :
= = = 339,5kN/m2
stcmax,min=
= + = + = 474,24 kN/m2
= -
= - = 204,78 kN/m2
Xaùc ñònh aùp löïc cöôøng ñoä tieâu chuaån ôû ñaùy moùng qui öôùc :
RII = (ABqö+ B + DcII )
Trong ñoù :
Caùc ñaëc tröng cuûa ñaát neàn taïi muõi coïc ñöïôc laáy theo TTGH II:
= (19,27 – 10 ) = 9,27 (lôùp soá 4)
cII = 0,008 (lôùp soá 4)
= 29020’
Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc
m1=1,1 ;m2=1,3 ; ktc = 1,1 (caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc tra baûng 2.25 trang 63 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc Aån)
Vôùi = 29020’ ta tra baûng 2.24 trang 62 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc AÅn
=> A= 1,09 ; B= 5,368 ; D= 7,762
: Troïng löôïng baûn thaân trung bình cuûa ñaát neàn töø maët ñaát ñeán ñaùy khoái moùng quy öôùc:
= = 7,42 kN/m3
=>RII = (1,09*3,83*9,27+5,368*28,8*7,42+7,762*0,008)
=1542,37 kN/m2
Kieåm tra ñieàu kieän :
= 474,24kN/m2 ≤ 1,2RII = 1,2*1542,37 = 1850,8 kN/m2
= 204,78 kN/m2 ≥ 0
≤ RII . Vaäy thoûa ñieàu kieän
Keát luaän: öùng suaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc thoûa maõn ñieàu kieän oån ñònh
6.4.3.Kieåm tra bieán daïng luùn:
Ñoä luùn cuûa khoái moùng qui öôùc ñöôc tính theo phöông phaùp toång lôùp phaân toá
- Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy :
hI= == 0,77 m
Choïn chieàu daøy lôùp ñaát ñeå tính luùn laø 0,77 m
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy cuûa moùng khoái qui öôùc :
Trong ñoù:
28,13 (T/m2)
Xaùc ñònh
=
= 14,56*2,5+4,56*8,6+7,99*1,3+8,63*3,1+9,14*2,2+8,8*8,8+9,27*2,3
= 231,6 (kN/m2)
ÖÙng suaát gaây luùn :
=stctb – = 339,5– 231,6 = 107,9 kN/m2
Theo ñoä saâu z keå töø ñaùy moùng qui öôùc, öùng suaát gaây luùn giaûm daàn vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc trong ñoù Ko phuï thuoäc tyû soá vaø ñoä saâu töông ñoái . Theo TCXD 205-1998 qui öôùc vuøng neàn ñöôïc giôùi haïn taïi vò trí coù ñoä saâu thoûa
Ta coù:
; ; ;
Döïa vaøo bieåu ñoà neùn coá keát trong phoøng thí nghieäm ( e~P) , ta coù heä soá roãng e1I vaø e2I
P(T/m2)
0
2,5
5
10
20
40
80
e
0,657
0,641
0,626
0,609
0,586
0,561
0,532
Ñoä luùn cuûa moãi lôùp :
Ta coù baûng keát quaû tính luùn nhö sau:
Ñieåm
z (m)
γ(T/m2)
2z/b
k0
σz (T/m2)
σztb (T/m2)
σbt (T/m2)
P1i(T/m2)
P2i(T/m2)
e1i
e2i
s1(cm)
0
0
0,927
0
1
10,790
10,617
23,136
23,600
34,217
0,58
0,568
0,585
1
0,77
0,927
0,400
0,968
10,445
24,063
9,700
24,527
34,227
0,58
0,568
0,585
2
1,53
0,927
0,800
0,830
8,956
24,990
7,995
25,454
33,449
0,579
0,569
0,488
3
2,3
0,927
1,200
0,652
7,035
25,917
6,193
26,381
32,574
0,578
0,57
0,390
4
3,06
0,927
1,600
0,496
5,352
26,844
S =
2,048
Thoûa ñieàu kieän luùn vì S =åSi = 2,048 (cm) < [Sgh]=8(cm)
6.5. Tính toaùn boá trí coát theùp trong ñaøi moùng :
6.5.1.Kieåm tra choïc thuûng coät xuoáng ñaøi:
_ Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng :
_ Tieát dieän coät ñaët treân moùng :0,450,65 m
_ Chieàu cao ñaøi choïn hñ=1 m ,coïc ngaøm vaøo ñaøi 0,10m , chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi : ho=1-0,12 =0,88 m
_ Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng :
Lt = 0,65+20,88tg450 = 2,41 m
Bt = 0,45+20,88tg450 = 2,21 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông x :l=1,2 m < Lt =2,41 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông y :l=1,2m < Bt =2,21 m
Laêng theå choïc thuûng bao truøm caùc coïc ngoaøi cuøng, do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät leân ñaøi.
6.5.2 Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc :
Taûi troïng tính toaùn taùc duïng leân ñaàu coïc :
N = Ntt + FmDf = 1998,7+22*1,5*1,5*2,5 = 2122,5 kN
M = Mtt + Htt h = 146,1+45,3*1 = 191,4 kN.m
Aùp löïc tính toaùn taùc duïng leân caùc coïc theo phöông caïnh daøi:
P1x = P2x = + = + = 639,96 kN
Aùp löïc tính toaùn taùc duïng leân caùc coïc :
P1y = = = 530,63 kN
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm I-I:
M1= 2*r*P1x
M1=2*0,12639,96 = 153,59 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa1=== 7,18.10-4 m2
Choïn 712 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a =230
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm II-II :
Moment töông öùng taïi maët ngaøm II-II töông töï maët ngaøm I-I
M2 = 2* r2*P1y
= 20,225530,63 = 238,78 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa2== = 11,17.10-4 m2
Choïn 1012 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a = 150
7. TÍNH MOÙNG M3 :
7.1. Giaù trò noäi löïc tính moùng :
7.2. Xaùc ñònh sô boä soá löôïng coïc :
Sô boä choïn soá löôïng coïc:
Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn :
Qa = 845,3 (kN)
Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø (3d) thì öùng suaát trung bình döôùi ñaùy ñaøi:
= 1043,6 (kN/m2)
Dieän tích ñaøi choïn sô boä :
=2,366 (m2)
Trong ñoù: chieàu cao ñaøi choïn sô boä: hñ = 1m
Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi :
Q =1,1**hm * Fñ =1,1*22*2,5*2,366 = 143,1 (kN)
Soá löôïng coïc caàn thieát laø:
nc =k=1,2*= 3,52 (coïc)
Trong ñoù :
k : Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa moment taùc ñoäng leân moùng coïc, laáy töø 1 ñeán 1,5.
=> choïn k=1,2
Qa : Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn
N : taûi troïng tính toaùn taïi chaân coät
Vaäy choïn 4 coïc vaø boá trí nhö sau :
MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC
7.3.Kieåm tra taûi troïng taùc duïng leân coïc:
+ Kieåm tra löïc taùc duïng leân ñaàu coïc :
Ñieàu kieän kieåm tra: Pmax ≤ Pcoïc ; Pmin ≥ 0
+ Chuyeån taát caû caùc löïc veà troïng taâm ñaùy ñaøi coïc
Choïn sô boä chieàu cao ñaøi moùng laø h =1,5m
= Ntt + *Fm*Df
= 2339 + 22*1,5*1,5*2,5 = 2462,75 kN
= Mtt + Httxh
= 136,5+ 65*1 = 201,5 kN.m
+ Xaùc ñònh aùp löïc cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu leân ñaàu coïc:
Pmax = + = + = 727,63 (kN)
Pmin = - = - = 503,74 (kN)
xi : laø khoaûng caùch töø taâm coïc thöù i ñeán taâm ñaøi theo phöông x;
x: laø khoaûng caùch töø taâm coïc chòu neùn lôùn nhaát ñeán taâm ñaøi theo phöông x Þ x = max(xi) =0,45 m
n: soá löôïng coïc
Pmax = 727,63 kN < Qa = 845,3 kN (thoûa)
Pmin = 503,74 kN > 0 => Coïc khoâng chòu nhoå, khoâng phaûi kieåm tra.
7.4. Kieåm tra cöôøng ñoä ñaát neàn döôùi muõi coïc vaø bieán daïng luùn cuûa moùng:
7.4.1. Xaùc ñònh khoái moùng qui öôùc:
Coïc xuyeân qua caùc lôùp ñaát ( caùc ñaïi löôïng laáy theo TTGH II) :
Lôùp 1: = 6011’ ;h1 = 8,6 m
Lôùp 2a: = 9028’ ;h2a = 1,3 m
Lôùp 2b: = 12033’ ;h2b = 3,1 m
Lôùp 2c: = 140 ;h2c = 2,2 m
Lôùp 3 : = 12037’ ;h3 = 8,8 m
Lôùp 4 : = 29020’ ;h4 = 2,3 m
= 8,6+1,3+3,1+2,2+8,8+2,3 = 26,3 m
Tính :
= vôùi :goùc ma saùt trong trung bình( maø coïc ñi qua) cuûa nhöõng lôùp ñaát tieáp xuùc vôùi coïc.
X aùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
= =11,93
=> = = =2,98 = 2058’
Ta coù : Lqö = L1 + 2Lcoïc x tg(2058’)
= 1,2 + 2*26,3* 0,05 = 3,83 m
Bqö = B1 + 2Lcoïc x tg(2058’)
= 1,2 + 2*26,3* 0,05 = 3,83 m
Momen choáng uoán theo phöông x :
Wx= (L2qu Bqu)/6
=> Wx = (3,83*3,83*3,83)/6 =93,6 m3
Momen choáng uoán theo phöông y:
Wy= (B2qu Lqu)/6
=> Wy = (3,83*3,83*3,83)/6 = 93,6 m3
7.4.2. Kieåm tra aùp löïc cuûa ñaát neàn döôùi ñaùy moùng qui öôùc:
Truyeàn taát caû caùc löïc veà troïng taâm cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc.
+ Theå tích ñaøi vaø coïc:
Vñc = 1,5*1,5*2,5 + 4*0,3*0,3*27 =15,345 m3
+ Theå tích phaàn ñaát:
Vñ = 28,8*3,83*3,83 – 15,345 = 407,119 m3
Troïng löôïng ñaøi vaø coïc :
= 15,345* (25-10) = 230,175 kN
Troïng löôïng caùc lôùp ñaát cuûa khoái moùng qui öôùc tính töø maët saøn taàng 1 (boû qua troïng löôïng ñaøi vaø coïc) :
= Vñ gtb
Trong ñoù : gtb laø troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát
gtb =
gtb = = 7,42kN/m3
=> = 407,119*7,42 = 3020,8 kN
Löïc doïc tieâu chuaån taïi chaân coät do giaûi khung :
= 2033,9 kN
Toång taûi troïng taùc duïng taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc:
230,175+3020,8+2033,9 = 5438,3kN
Mtc +Qtc.Hqu = 118,7+65*28,8 =1990,7 kN.m
Aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi gaây ra :
= = = 370,7kN/m2
stcmax,min=
= + = + = 383,3 kN/m2
= -
= - = 358,1 kN/m2
Xaùc ñònh aùp löïc cöôøng ñoä tieâu chuaån ôû ñaùy moùng qui öôùc :
= (ABqö+ B + DcII )
Trong ñoù :
Caùc ñaëc tröng cuûa ñaát neàn taïi muõi coïc ñöïôc laáy theo TTGH II:
= (19,27 – 10 ) = 9,27 (lôùp soá 4)
cII = 0,008 (lôùp soá 4)
= 29020’
Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc
m1=1,1 ;m2=1,3 ; ktc = 1,1 (caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc tra baûng 2.25 trang 63 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc Aån)
Vôùi = 29020’ ta tra baûng 2.24 trang 62 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc AÅn
=> A= 1,09 ; B= 5,368 ; D= 7,762
: Troïng löôïng baûn thaân trung bình cuûa ñaát neàn töø maët ñaát ñeán ñaùy khoái moùng quy öôùc:
= = 7,42 kN/m3
=>RII = (1,09*3,83*9,27+5,368*28,8*7,42+7,762*0,008)
=1542,37 kN/m2
Kieåm tra ñieàu kieän :
= 383,3 kN/m2 ≤ 1,2RII = 1,2*1542,37 = 1850,8 kN/m2
= 358,1 kN/m2 ≥ 0
≤ RII . Vaäy thoûa ñieàu kieän
Keát luaän: öùng suaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc thoûa maõn ñieàu kieän oån ñònh
7.4.3.Kieåm tra bieán daïng luùn:
Ñoä luùn cuûa khoái moùng qui öôùc ñöôc tính theo phöông phaùp toång lôùp phaân toá
- Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy :
hI= == 0,77 m
Choïn chieàu daøy lôùp ñaát ñeå tính luùn laø 0,77 m
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy cuûa moùng khoái qui öôùc :
Trong ñoù:
370,7 (kN/m2)
Xaùc ñònh
=
= 14,56*2,5+4,56*8,6+7,99*1,3+8,63*3,1+9,14*2,2+8,8*8,8+9,27*2,3
= 231,6 (kN/m2)
ÖÙng suaát gaây luùn :
=stctb – = 370,7 – 231,6 = 139,1 kN/m2
Theo ñoä saâu z keå töø ñaùy moùng qui öôùc, öùng suaát gaây luùn giaûm daàn vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc trong ñoù Ko phuï thuoäc tyû soá vaø ñoä saâu töông ñoái . Theo TCXD 205-1998 qui öôùc vuøng neàn ñöôïc giôùi haïn taïi vò trí coù ñoä saâu thoûa
Ta coù:
; ; ;
Döïa vaøo bieåu ñoà neùn coá keát trong phoøng thí nghieäm ( e~P) , ta coù heä soá roãng e1I vaø e2I
P(T/m2)
0
2,5
5
10
20
40
80
e
0,657
0,641
0,626
0,609
0,586
0,561
0,532
Ñoä luùn cuûa moãi lôùp :
Ta coù baûng keát quaû tính luùn nhö sau:
Ñieåm
z (m)
γ(T/m2)
2z/b
k0
σz (T/m2)
σztb (T/m2)
σbt (T/m2)
P1i(T/m2)
P2i(T/m2)
e1i
e2i
s1(cm)
0
0
0,927
0
1
13,91
13,687
23,136
23,493
37,180
0,58
0,564
0,780
1
0,77
0,927
0,402
0,968
13,465
23,850
12,505
24,207
36,712
0,581
0,565
0,779
2
1,54
0,927
0,804
0,830
11,545
24,564
10,307
24,921
35,228
0,579
0,567
0,585
3
2,31
0,927
1,206
0,652
9,069
25,277
7,984
25,634
33,619
0,579
0,569
0,488
4
3,08
0,927
1,608
0,496
6,899
25,991
6,086
26,348
32,434
0,578
0,57
0,390
5
3,85
0,927
2,010
0,379
5,272
26,705
2,636
27,062
29,698
0,577
0,574
0,146
27,419
S =
3,169
Thoûa ñieàu kieän luùn vì S =åSi = 3,169 (cm) < [Sgh]=8(cm)
7.5. Tính toaùn boá trí coát theùp trong ñaøi moùng:
7.5.1.Kieåm tra choïc thuûng coät xuoáng ñaøi:
_ Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng :
_ Tieát dieän coät ñaët treân moùng :0,450,65 m
_ Chieàu cao ñaøi choïn hñ=1 m ,coïc ngaøm vaøo ñaøi 0,10m , chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi : ho=1-0,12 =0,88 m
_ Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng :
Lt = 0,65+20,88tg450 = 2,41 m
Bt = 0,45+20,88tg450 = 2,21 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông x :l=1,2 m < Lt =2,41 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông y :l=1,2m < Bt =2,21 m
Laêng theå choïc thuûng bao truøm caùc coïc ngoaøi cuøng, do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät leân ñaøi.
7.5.2. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc :
Taûi troïng tính toaùn taùc duïng leân ñaàu coïc :
N = Ntt + FmDf = 2339+22*1,5*1,5*2,5 = 2462,8 kN
M = Mtt + Htt h = 136,5+65*1 = 201,5 kN.m
Aùp löïc tính toaùn taùc duïng leân caùc coïc theo phöông caïnh daøi:
P1x = P2x = + = + = 727,6 kN
Aùp löïc tính toaùn taùc duïng leân caùc coïc :
P1y = = = 615,7 kN
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm I-I:
M1= 2*r*P1x
M1=2*0,12727,6 = 174,624 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa1=== 8,2.10-4 m2
Choïn 812 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a =200
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm II-II :
Moment töông öùng taïi maët ngaøm II-II töông töï maët ngaøm I-I
M2 = 2* r2*P1y
= 20,225615,7 = 277,1 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa2== = 12,96.10-4 m2
Choïn 1212 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a = 130
PHÖÔNG AÙN II : MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI
1. GIAÙ TRÒ NOÄI LÖÏC TÍNH MOÙNG:
Döïa vaøo keát quaû noäi löïc giaûi khung vaø dieän tích truyeàn taûi, ñoàng thôøi döïa treân cô sôû phaân chia taûi troïng khoâng cheânh leäch nhau quaù 15% thaønh moät moùng cho neân ta chia moùng ra laøm 3 loaïi: M1, M2, M3.
Choïn caëp noäi löïc ñeå tính toaùn moùng:
Taûi troïng xuoáng moùng : Heä soá vöôït taûi : n=1,15
Moùng M1:
Moùng M2:
Moùng M3:
2. VAÄT LIEÄU, KÍCH THÖÔÙC COÏC VAØ CHIEÀU SAÂU ÑAËT MOÙNG:
2.1. Vaät lieäu:
Söû duïng beâ toâng maùc 300:
Rn =13000 kN/m2, Rk =1000 kN/m2.
Söû duïng coát theùp:
(f < 10), theùp AI, coù Ra =230000 kN/m2.
(f ³ 10), theùp AII, coù Ra =270000 kN/m2.
2.2. Choïn kích thöôùc coïc:
-- Caên cöù vaøo ñieàu kieän cuï theå cuûa coâng trình vaø ñaát neàn. Choïn hm = 2,5m
Choïn coïc tieát dieän D = 0,8m.
Chieàu daøi coïc: thoâng qua soá lieäu ñòa chaát ta thaáy caùc lôùp ñaát töø ñoä saâu 11,1 m trôû xuoáng laø lôùp ñaát seùt pha caùt coù khaû naêng chòu taûi cao, thuaän lôïi cho vieäc chòu muõi coïc. Do ñoù ta choïn chieàu daøi coïc Lc = 30 m caém vaøo lôùp ñaát soá 4 moät ñoaïn 6 m.
Coát theùp trong coïc laø: 10f18 (Fa = 25,45cm2)(haøm löôïng 0,506%)
3.TÍNH TOAÙN SÖÙC CHÒU TAÛI COÏC:
3.1.Theo vaät lieäu laøm coïc:
Pvl =Ru.Fc +Ran.Fa
Trong ñoù :
Ru: Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa beâ toâng coïc nhoài
Ñoái vôùi coïc ñoå beâ toâng döôùi nöôùc hoaëc trong dung dòch seùt nhöng khoâng lôùn hôn 60 Kg/cm2 ( R laø maùc thieát keá cuûa beâ toâng)
Þ > 6000 kN/m2
Þ choïn Ru = 6000 kN/m2
Fc : dieän tích tieát dieän coïc.
= 0,5024 m2
Fa: dieän tích tieát dieän caùc coát theùp doïc truïc (Fa=20,36 cm2 )
Ran: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp.
Ñoái vôùi theùp coù f < 28 mm thì Ran=
Vôùi Rc (T/m2): giôùi haïn chaûy cuûa theùp
Ñoái vôùi theùp AII coù giôùi haïn chaûy Rc=30 kN/cm2.
< 220000 kN/m2
Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu :
PVL= 6000´0,5024+200000´25,45´10-4 = 3523,4 (kN)
3.2.Söùc chòu taûi theo ñieàu kieän ñaát neàn: (tính theo ñieàu kieän cöôøng ñoä)
(Tham khaûo Phuï luïc B trang 434 TCXD205-1998)
Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc:
Qu = Qs + Qp
= åAsi.fsi + Ap.qp
3.2.1.Tính Qs =åAsifsi :
Trong ñoù :
Asi: laø dieän tích xung quanh coïc trong lôùp ñaát thöù i.
As = u´ li = pdli
fsi laø ma saùt beân taùc duïng leân coïc cuûa lôùp ñaát thöù i (xeùt taïi giöõa ñoaïn coïc trong lôùp ñaát thöù i)
fsi = Cai +tg
Do coïc beâtoâng coát theùp neân : Cai =Ci ; =i
Þ fsi = Ci + tg
Vôùi : Cai löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát taïi lôùp ñaát thöù i,
Ci löïc dính ñaát neàn taïi lôùp ñaát thöù i
öùng suaát höõu hieäu trong ñaát theo phöông vuoâng goùc vôùi maët beân coïc tính töø maët ñaát ñeán taïi giöõa lôùp ñaát thöù i Þ ==(1-sin)h
Ta coù baûng tính sau:
Qs == 2035,73(kN)
3.2.2.Tính Qp = Ap.qp:
Ap : dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc
Ap =
qp : cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc :
qp = C.Nc + q’Nq
Trong ñoù :
q’ laø öùng suaát höõu hieäu theo phöông ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc do troïng löôïng baûn thaân ñaát ( tính töø maët ñaát xuoáng vò trí muõi coïc).
Ta coù baûng keát quaû tính q’:
Þq’== 228,07 (kN/m2)
C = 0 (T/m2) (löïc dính cuûa ñaát neàn taïi vò trí muõi coïc)
- Muõi coïc ôû lôùp ñaát soá 4 coù = 29o4’ ( TTGH I ) , tra theo phöông phaùp Meyerhof trang 140 saùch Höôùng daãn ÑANM cuûa Chaâu Ngoïc Aån , ta tính nhö sau :
Töø = 29o4’=> (Lb/D)cr = 6
Lb/D = (1,3+3,1+2,2+8,8+6)/0,8= 26,75
Lb/D > (Lb/D)cr choïn caùc giaù trò toái ña Nvaø Ntrong bieåu ñoà (Hình 4.29)
=>N= 100 ; N= 55
Dung troïng ñaát döôùi muõi coïc: = gñn = 0,921 (T/m3)= 9,21(kN/m3)
dp : = 0,8 m (ñöôøng kính coïc)
qp = cNc +Nqhi
= 0*100 + 55*228,07= 12543,9 kN/m2
Vaäy söùc chòu taûi cöïc haïn ñaát neàn ôû muõi coïc laø :
Qp = qp xAp = 12543,9 x 0,5024 = 6302 kN
Do ñoù :
Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc:
Qa = = = 3118,5(kN)
Ta coù : Pvl = 3523,4 (kN)
= 3118,5 (kN)
Choïn Qtk =min (Pvl ; ) = 3118,5 (kN)
4.MOÙNG M1
4.1.GIAÙ TRÒ NOÄI LÖÏC TÍNH MOÙNG
Taûi troïng xuoáng moùng (vôùi heä soá vöôït taûi : n =1,15):
Moùng M1:
4.2.XAÙC ÑÒNH SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC ÑAØI COÏC VAØ SOÁ LÖÔÏNG COÏC:
Söùc chòu taûi cuûa coïc :
Pc =3118,5 (kN)
Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø (3d) thì öùng suaát trung bình döôùi ñaùy ñaøi :
= 962,5 (kN/m2)
Dieän tích ñaøi choïn sô boä :
=3,86 (m2)
trong ñoù: chieàu cao ñaøi choïn sô boä: hñ = 1m
Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi :
Q =1,1..hm .Fñ =1,1*22*2,5*3,86 =233,53 (kN)
Soá löôïng coïc caàn thieát laø:
nc ==1,2´= 1,44 (coïc)
(trong ñoù, b heä soá xeùt ñeán do aûnh höôûng cuûa moment)
Þ Choïn soá löôïng coïc : nc = 2 coïc
Caên cöù treân söùc chòu taûi cuûa coïc vaø ñieàu kieän caáu taïo khoaûng caùch töø tim coïc ñeán meùp ñaøi > 0,7D, döï kieán choïn caùch boá trí coïc nhö sau:
MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC
Þ Dieän tích ñaøi : Fñ =3,7´1,3 =4,81m2
Tính laïi troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi :
Qñ =1,1** hm*Fñ =1,1*22* 2,5*4,81 = 291 (kN)
4.3.KIEÅM TRA TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN COÏC
Kieåm tra löïc taùc duïng leân ñaàu coïc :
Ñieàu kieän kieåm tra: Pmax ≤ Qa ; Pmin ≥ 0
Chuyeån taát caû caùc löïc veà troïng taâm ñaùy ñaøi coïc
Choïn sô boä chieàu cao ñaøi moùng laø h =1m
= Ntt + xFmxDf
= 3501,8 + 22*4,81*2,5 = 3766,4 (kN)
= Mtt + Httxh
= 148,2+ 31,4*1 = 179,6 (kN.m)
Xaùc ñònh aùp löïc cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu leân ñaàu coïc:
Pmax = + = + = 1958 (kN)
Pmin = - = - = 180,84(kN)
xi: laø khoaûng caùch töø taâm coïc thöù i ñeán taâm ñaøi theo phöông x;
x: laø khoaûng caùch töø taâm coïc chòu neùn lôùn nhaát ñeán taâm ñaøi theo phöông x Þ x = max(xi) =1,2 m
n: soá löôïng coïc
Ta coù:
Pmax = 1958 (kN) < Qa = 3118,5 (kN)
=> Coïc ñuû khaû naêng chòu löïc neùn
Pmin = 1808,4 (kN) > 0 => Coïc khoâng chòu nhoå, khoâng phaûi kieåm tra.
4.4.KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH NEÀN DÖÔÙI ÑAÙY MOÙNG KHOÁI QUI ÖÔÙC:
4.4.1. Xaùc ñònh khoái moùng qui öôùc:
Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc : (caùc ñaïi löôïng laáy theo TTGH II)
= ; vôùi
Lôùp 1: = 6011’ ;h1 = 8,6 m
Lôùp 2a: = 9028’ ;h2a = 1,3 m
Lôùp 2b: = 12033’ ;h2b = 3,1 m
Lôùp 2c: = 140 ;h2c = 2,2 m
Lôùp 3 : = 12037’ ;h3 = 8,8 m
Lôùp 4 : = 29020’ ;h4 = 3,5 m
= 8,6+1,3+3,1+2,2+8,8+6 = 30 m
Tính :
= vôùi :goùc ma saùt trong trung bình( maø coïc ñi qua) cuûa nhöõng lôùp ñaát tieáp xuùc vôùi coïc.
Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
= =14,07
=> = = =3,52 = 3031’
tg =0,06
Xaùc ñònh dieän tích cuûa moùng khoái qui öôùc
Ta coù : Lqö = L1 + 2Lcoïc x tg(3010’)
= 3,2 + 2x29,3 x 0,06 = 6,72 m
Bqö = B1 + 2Lcoïc x tg(3010’)
= 0,8 + 2x29,3 x 0,06 = 4,316 m
Fqö = Aqö ´ Bqö
Þ Fqö =6,72´ 4,316 = 29(m2)
Momen choáng uoán theo phöông x:
m3
4.4.2. Kieåm tra aùp löïc cuûa ñaát neàn döôùi ñaùy moùng qui öôùc:
Truyeàn taát caû caùc löïc veà troïng taâm cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc.
+ Theå tích ñaøi vaø coïc:
Vñc = 3,71,31 + 2(0,8/4)29,3 = 34,25 m3
+ Theå tích phaàn ñaát:
Vñ = 6,724,31632,5- 34,25 = 908,36 m3
Troïng löôïng ñaøi vaø coïc :
= 34,25 (25-1) = 513,75 kN
Troïng löôïng caùc lôùp ñaát cuûa khoái moùng qui öôùc tính töø maët saøn taàng 1 (boû qua troïng löôïng ñaøi vaø coïc) :
= Vñ gtb
Trong ñoù : gtb laø troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát
gtb =
gtb = =0,765 T/m3
=> = 908,360,765 = 6948,9 (kN)
Löïc doïc tieâu chuaån taïi chaân coät do giaûi khung :
= 3045 kN
Toång taûi troïng taùc duïng taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc :
513,75+6948,9+3045= 10500,76 kN
Mtc + Qtc.Hqu=128,87 + 27,3*32,5= 1016kN.m
Aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi gaây ra :
= = = 362,05 kN/m2
stcmax,min=
= + = + = 393,3 kN/m2
= -
= - = 330,77 kN/m2
Xaùc ñònh aùp cöôøng ñoä tieâu chuaån ôû ñaùy moùng qui öôùc :
= (ABqö+ B + DcII )
Trong ñoù :
Caùc ñaët tröng cuûa ñaát neàn taïi taïi muõi coïc ñöïôc laáy theo TTGH II:
= (1,927 – 1 ) = 0,927 (lôùp soá 4)
cII = 0,008 (lôùp soá 4)
= 29020’
Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc
m1=1,1 ;m2=1,3 ; ktc = 1 (caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc tra baûng 2.25 trang 63 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc Aån)
Vôùi = 29020’ ta tra baûng 2.24 trang 62 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc AÅn
=> A= 1,09 ; B= 5,368 ; D= 7,762
: Troïng löôïng baûn thaân trung bình cuûa ñaát neàn töø maët ñaát ñeán ñaùy khoái moùng quy öôùc:
= = 0,765 T/m3= 7,65 kN/m3
=>RII = (1,09*4,316*0,927+5,368*32,5*0,765+7,762*0,008)
=179,3T/m2 = 1793kN/m2
Kieåm tra ñieàu kieän : = 393,3kN/m2 ≤ 1,2 RII = 1,21793 = 2151,6 kN/m2
= 330,77 kN/m2 ≥ 0
= 362,05 kN/m2 ≤ RII =1793 kN/m2
Keát luaän: Öùng suaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc thoûa maõn ñieàu kieän oån ñònh
4.5.KIEÅM TRA ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN DÖÔÙI MUÕI COÏC
Ñoä luùn cuûa moùng khoái qui öôùc ñöôc tính theo phöông phaùp toång lôùp phaân toá
- Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy :
hI= == 0,86m
Choïn chieàu daøy lôùp ñaát ñeå tính luùn laø 0,86 m
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy cuûa moùng khoái qui öôùc :
Trong ñoù:
362,05 (kN/m2)
Xaùc ñònh
Þ = 228,07 (kN/m2)
Vaäy : = 362,05 – 228,07 = 133,98 (kN/m2)
Theo ñoä saâu z keå töø ñaùy moùng qui öôùc, öùng suaát gaây luùn giaûm daàn vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc trong ñoù Ko phuï thuoäc tyû soá vaø ñoä saâu töông ñoái . Theo TCXD 205-1998 qui öôùc vuøng neàn ñöôïc giôùi haïn taïi vò trí coù ñoä saâu thoûa .
Ta coù:
; ; ;
Döïa vaøo bieåu ñoà neùn coá keát trong phoøng thí nghieäm ( e~P) , ta coù heä soá roãng e1I vaø e2I . Ñoä luùn cuûa moãi lôùp :
P(T/m2)
0
2,5
5
10
20
40
80
e
0,657
0,641
0,626
0,609
0,586
0,561
0,532
Ta coù baûng keát quaû tính luùn nhö sau:
Ñieåm
z (m)
γ(T/m2)
2z/b
k0
σz (T/m2)
σztb (T/m2)
σbt (T/m2)
P1i(T/m2)
P2i(T/m2)
e1i
e2i
s1(cm)
0
0
0,927
0
1
13,398
13,184
26,566
26,966
40,150
0,574
0,561
0,714
1
0,86
0,927
0,400
0,968
12,969
27,367
12,045
27,767
39,812
0,576
0,561
0,839
2
1,73
0,927
0,800
0,830
11,120
28,168
9,928
28,568
38,496
0,575
0,563
0,658
3
2,59
0,927
1,200
0,652
8,735
28,969
7,690
29,369
37,060
0,574
0,565
0,494
4
3,46
0,927
1,600
0,496
6,645
29,770
5,862
30,170
36,032
0,573
0,565
0,439
5
4,32
0,927
2,000
0,379
5,078
30,571
S =
3,144
Þ Ñoä luùn: S = åSi = 3,144 (cm) £ [Sgh] = 8(cm)
Vaäy thoûa ñieàu kieän ñoä luùn.
4.6.TÍNH TOAÙN VAØ BOÁ TRÍ COÁT THEÙP CHO ÑAØI COÏC
4.6.1.Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng ñaøi coïc:
Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng:
_ Tieát dieän coät ñaët treân moùng :0,450,65 m
_ Chieàu cao ñaøi choïn hñ=1 m, coïc ngaøm vaøo ñaøi 0,10m , chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi : ho = 1 - 0,12 =0,88 m
_ Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng :
Lt = 0,65+20,88tg450 = 2,41 m
Bt = 0,45+20,88tg450 = 2,21 m
_ Khoaûng caùch giöõa hai coïc ngoaøi cuøng theo phöông x :l=2,4 m < Lt =2,41 m
Laêng theå choïc thuûng bao truøm caùc coïc ngoaøi cuøng, do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät leân ñaøi.
Vôùi chieàu cao naøy khoâng coù coïc naèm ngoaøi hình thaùp xuyeân thuûng:
4.6.2.Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc:
Mâoment töông öùng taïi maët ngaøm I-I:
M1= r*Pmax
M1=1958*0,875 = 1713,25 kNm
Dieän tích coát theùp :
Fa1===80,12 cm2
Choïn 1725 Khoaûng caùch boá trí coát theùp : a = 75
4.7.KIEÅM TRA COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG NGANG
Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc :
I =
Modul ñaøn hoài beâ toâng: Eb =2,9.107 kN/m2
Ñoä cöùng tieát dieän ngang: EbI =2,9.107´0,02009 = 582610 (kNm2 )
Do coïc coù ñöôøng kính d = 0,8m 0,8m neân chieàu roäng qui öôùc cuûa coïc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
bc = d + 1 =0,8+1 = 1,8 (m)
Heä soá neàn K=3000 kN/m4 (Tra baûng)
Heä soá bieán daïng : = = 0,392
-Chieàu daøi tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát: Le = Lc =0,392´ 29,3 = 11,48 m
-Chuyeån vò vaø goùc xoay ñôn vò taïi ñaùy ñaøi:
Le = 11,48 > 4m , tra baûng G2 trang 447 TCXD 205:1998 ta ñöôïc:
Ao = 2,441 , Bo = 1,621 , Co = 1,751
Chuyeån vò ngang do Ho =1 gaây ra:
= 6,95.10-5 m/kN
Chuyeån vò ngang do Mo = 1 gaây ra:
= 1,81. 10-5 1/kNm
Goùc xoay do Ho =1 gaây ra:
= 1,81. 10-5 1/kNm
Goùc xoay do Mo =1 gaây ra:
Ta thaáy trong maët phaúng uoán caùc coïc khoâng chòu momen maø chæ chòu löïc caét Hxmax. Löïc caét naøy chia ñeàu cho 2 coïc:
Þ Hx =
Löïc caét vaø momen gaây ra taïi ñaùy ñaøi theo phöông x:
Hox = Hx = 15,7 (kN)
Moy = 31,4*1=31,4 (kNm)
Þ Chuyeån vò ngang vaø goùc xoay taïi ñaùy ñaøi theo phöông x:
yox = Hox + Moy = 15,7´6,95.10-5+31,4*1,81.10-5 = 1,66.10-3 (m)
= Hox + Moy= 15,7´1,81.10-5+31,4* 7,667.10-6= 5,25.10-4 (rad)
Moment uoán Mz do Mx gaây ra:
Mz(x) =
Caùc heä soá A3, B3, C3, D3 tra baûng G3 TCXD 205:1998
phuï thuoäc vaøo ze =
Keát quaû moment uoán Mz(x) ôû baûng sau:
Löïc caét Qz(x) :
Qz(x) =
Caùc heä soá A4, B4, C4, D4 tra baûng 3,28 TCXD 205:1998
Keát quaû löïc caét Qz(x) tính ôû baûng sau:
5.MOÙNG M2
5.1.GIAÙ TRÒ NOÄI LÖÏC TÍNH MOÙNG
Taûi troïng xuoáng moùng (vôùi heä soá vöôït taûi : n =1,15):
5.2.XAÙC ÑÒNH SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC ÑAØI COÏC VAØ SOÁ LÖÔÏNG COÏC
Söùc chòu taûi cuûa coïc :
Pc = 3118,5kN
Soá löôïng coïc caàn thieát laø:
nc ==1,2´=0,76 (coïc)
(trong ñoù, b heä soá xeùt ñeán do aûnh höôûng cuûa moment)
Þ Choïn soá löôïng coïc : nc = 1 coïc
Caên cöù treân söùc chòu taûi cuûa coïc vaø ñieàu kieän caáu taïo khoaûng caùch töø tim coïc, döï kieán choïn caùch boá trí coïc nhö sau:
Þ Dieän tích ñaøi sô boä: Fñ =1,2*1,2 = 1,44 (m2)
Tính laïi troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi :
Qñ =1,1´ ´ hm ´ Fñ =1,1´22´ 2,5´1,44 = 87,12 (kN)
5.3.KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH NEÀN DÖÔÙI ÑAÙY MOÙNG KHOÁI QUI ÖÔÙC
5.3.1. Xaùc ñònh khoái moùng qui öôùc:
Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
Lôùp 1: = 6011’ ;h1 = 8,6 m
Lôùp 2a: = 9028’ ;h2a = 1,3 m
Lôùp 2b: = 12033’ ;h2b = 3,1 m
Lôùp 2c: = 140 ;h2c = 2,2 m
Lôùp 3 : = 12037’ ;h3 = 8,8 m
Lôùp 4 : = 29020’ ;h4 = 6 m
= 8,6+1,3+3,1+2,2+8,8+6 = 30 m
Tính :
= vôùi :goùc ma saùt trong trung bình( maø coïc ñi qua) cuûa nhöõng lôùp ñaát tieáp xuùc vôùi coïc.
Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
= =14,07
=> = = =3,52 = 3031’
tg =0,06
Xaùc ñònh dieän tích cuûa moùng khoái qui öôùc
Ta coù : Lqö = L1 + 2Lcoïc x tg(3010’)
= 0,8 + 2x29,3 x 0,06 = 4,316 m
Bqö = B1 + 2Lcoïc x tg(3010’)
= 0,8 + 2x29,3 x 0,06 = 4,316 m
Fqö = Lqö ´ Bqö
Þ Fqö =4,316´ 4,316 = 18,63 (m2)
Momen choáng uoán theo phöông x:
m3
5.3.2. Kieåm tra aùp löïc cuûa ñaát neàn döôùi ñaùy moùng qui öôùc:
Truyeàn taát caû caùc löïc veà troïng taâm cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc.
+ Theå tích ñaøi vaø coïc:
Vñc = 1,21,20,8 + 2(0,8/4)29,3 = 30,88 m3
+ Theå tích phaàn ñaát:
Vñ = 4,3164,31631,8 – 30,88 = 561,48 m3
Troïng löôïng ñaøi vaø coïc :
= 30,88 (25-10) = 463,2 kN
Troïng löôïng caùc lôùp ñaát cuûa khoái moùng qui öôùc tính töø maët saøn taàng 1 (boû qua troïng löôïng ñaøi vaø coïc) :
= Vñ gtb
Trong ñoù : gtb laø troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát
gtb =
gtb = = 0,765 T/m3= 7,65 kN/m3
=> = 463,27,65 = 3543,48 (kN)
Löïc doïc tieâu chuaån taïi chaân coät do giaûi khung :
= 1729,3 kN
Toång taûi troïng taùc duïng taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc :
463,2 + 3543,48 +1729,3= 5735,98 kN
Mtc + Qtc.Hqu=127,04 + 39,39*31,8= 1379,64 kN.m
Aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi gaây ra :
= = = 307,92 kN/m2
stcmax,min=
= + = + = 410,88 kN/m2
= -
= - = 204,96 kN/m2
Xaùc ñònh aùp löïc cöôøng ñoä tieâu chuaån ôû ñaùy moùng qui öôùc :
= (ABqö+ B + DcII )
Trong ñoù :
Caùc ñaëc tröng cuûa ñaát neàn taïi muõi coïc ñöïôc laáy theo TTGH II:
= (1,927 – 1 ) = 0,927 (lôùp soá 4)
cII = 0,008 (lôùp soá 4)
= 29020’
Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc
m1=1,1 ;m2=1,3 ; ktc = 1 (caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc tra baûng 2.25 trang 63 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc Aån)
Vôùi = 29020’ ta tra baûng 2.24 trang 62 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc AÅn
=> A= 1,09 ; B= 5,368 ; D= 7,762
: Troïng löôïng baûn thaân trung bình cuûa ñaát neàn töø maët ñaát ñeán ñaùy khoái moùng quy öôùc:
= = 0,765 T/m3= 7,65 kN/m3
=>RII = (1,09*4,316*0,927+5,368*31,8*0,765+7,762*0,008)
=175,51T/m2 = 1755,1kN/m2
Kieåm tra ñieàu kieän : = 410,88 kN/m2 ≤ 1,2 RII = 1,2*1755,1 =2106,12 kN/m2
= 204,96 kN/m2 ≥ 0
= 307,92 kN/m2 ≤ RII =1755,1 kN/m2
Keát luaän: Öùng suaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc thoûa maõn ñieàu kieän oån ñònh
5.4.KIEÅM TRA ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN DÖÔÙI MUÕI COÏC
Ñoä luùn cuûa moùng khoái qui öôùc ñöôc tính theo phöông phaùp toång lôùp phaân toá
- Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy :
hI= == 0,86 m
Choïn chieàu daøy lôùp ñaát ñeå tính luùn laø 0,86 m
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy cuûa moùng khoái qui öôùc :
Trong ñoù:
307,92 (kN/m2)
Xaùc ñònh
Þ = 228,07 (kN/m2)
Vaäy : = 307,92 – 228,07 = 79,85 (kN/m2)
Theo ñoä saâu z keå töø ñaùy moùng qui öôùc, öùng suaát gaây luùn giaûm daàn vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc trong ñoù Ko phuï thuoäc tyû soá vaø ñoä saâu töông ñoái . Theo TCXD 205-1998 qui öôùc vuøng neàn ñöôïc giôùi haïn taïi vò trí coù ñoä saâu thoûa .
Ta coù:
; ; ;
Döïa vaøo bieåu ñoà neùn coá keát trong phoøng thí nghieäm ( e~P) , ta coù heä soá roãng e1I vaø e2I . Ñoä luùn cuûa moãi lôùp :
P(T/m2)
0
2,5
5
10
20
40
80
e
0,657
0,641
0,626
0,609
0,586
0,561
0,532
Ta coù baûng keát quaû tính luùn nhö sau:
Ñieåm
z (m)
γ(T/m2)
2z/b
k0
σz (T/m2)
σztb (T/m2)
σbt (T/m2)
P1i(T/m2)
P2i(T/m2)
e1i
e2i
s1(cm)
0
0
0,927
0
1
7,985
7,857
26,566
26,965
34,822
0,58
0,567
0,708
1
0,86
0,927
0,399
0,968
7,729
27,363
7,179
27,762
34,940
0,576
0,567
0,491
2
1,72
0,927
0,797
0,830
6,628
28,160
5,917
28,559
34,476
0,575
0,568
0,382
3
2,58
0,927
1,196
0,652
5,206
28,958
S =
1,581
Þ Ñoä luùn: S = åSi =1,581 (cm) £ [Sgh] = 8(cm)
Vaäy thoûa ñieàu kieän ñoä luùn.
5.5.TÍNH TOAÙN VAØ BOÁ TRÍ COÁT THEÙP CHO ÑAØI COÏC
5.5.1.Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng ñaøi coïc:
Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng :
_ Tieát dieän coät ñaët treân moùng :0,450,65 m
_ Chieàu cao ñaøi choïn 0,8 m, coïc ngaøm vaøo ñaøi 0,10m , chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi : ho = 0,8 - 0,1 =0,7 m
_ Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng :
Lt = 0,65+20,4tg450 = 1,45 m
Bt = 0,45+20,4tg450 = 1,25 m
Laêng theå choïc thuûng bao truøm ngoaøi cuøng coïc , do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät leân ñaøi.
Vôùi chieàu cao naøy khoâng coù coïc naèm ngoaøi hình thaùp xuyeân thuûng:
Kieåm tra söùc chòu neùn cuûa ñaøi:
== 1381kN/m2 Rn= 13000 kN/m2
Vaäy ñaøi ñuû khaû naêng chòu neùn.
5.5.2.Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc:
Ñaët theùp theo caáu taïo: f12a200.
5.6.KIEÅM TRA COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG NGANG
Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc :
I =
Modul ñaøn hoài beâ toâng: Eb =2,9.107 kN/m2
Ñoä cöùng tieát dieän ngang: EbI =2,9.107´0,02009 = 582610 (kNm2 )
Do coïc coù ñöôøng kính d = 0,8m 0,8m neân chieàu roäng qui öôùc cuûa coïc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
bc = d + 1 =0,8+1 = 1,8 (m)
Heä soá neàn K=3000 kN/m4 (Tra baûng)
Heä soá bieán daïng : = = 0,392
-Chieàu daøi tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát: Le = Lc =0,392´ 29,3 = 11,48 m
-Chuyeån vò vaø goùc xoay ñôn vò taïi ñaùy ñaøi:
Le = 11,48 > 4m , tra baûng G2 trang 447 TCXD 205:1998 ta ñöôïc:
Ao = 2,441 , Bo = 1,621 , Co = 1,751
Chuyeån vò ngang do Ho =1 gaây ra:
= 6,95.10-5 m/kN
Chuyeån vò ngang do Mo = 1 gaây ra:
= 1,81. 10-5 1/kNm
Goùc xoay do Ho =1 gaây ra:
= 1,81. 10-5 1/kNm
Goùc xoay do Mo =1 gaây ra:
Ta thaáy trong maët phaúng uoán coïc khoâng chòu momen maø chæ chòu löïc caét Hxmax.
Þ Hx = 45,3 kN
Löïc caét vaø momen gaây ra taïi ñaùy ñaøi theo phöông x:
Hox = Hx = 45,3 (kN)
Moy = 45,3*0,8 =36,24 (kNm)
Þ Chuyeån vò ngang vaø goùc xoay taïi ñaùy ñaøi theo phöông x:
yox = Hox + Moy = 45,3*6,95.10-5+36,24*1,81.10-5 = 3,8.10-3 (m)
= Hox + Moy= 45,3*1,81.10-5+36,24* 7,667.10-6= 1,1.10-3 (rad)
Moment uoán Mz do Mx gaây ra:
Mz(x) =
Caùc heä soá A3, B3, C3, D3 tra baûng G3 TCXD 205:1998
phuï thuoäc vaøo ze =
Keát quaû moment uoán Mz(x) ôû baûng sau:
Löïc caét Qz(x) :
Qz(x) =
Caùc heä soá A4, B4, C4, D4 tra baûng 3,28 TCXD 205:1998
Keát quaû löïc caét Qz(x) tính ôû baûng sau:
6 .MOÙNG M3
6.1.GIAÙ TRÒ NOÄI LÖÏC TÍNH MOÙNG
Taûi troïng xuoáng moùng (vôùi heä soá vöôït taûi : n =1,15):
Moùng M3:
6.2.XAÙC ÑÒNH SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC ÑAØI COÏC VAØ SOÁ LÖÔÏNG COÏC
Söùc chòu taûi cuûa coïc :
Pc =3118,5 (kN)
Soá löôïng coïc caàn thieát laø:
nc ==1,2´=0,9 (coïc)
(trong ñoù, b heä soá xeùt ñeán do aûnh höôûng cuûa moment)
Þ Choïn soá löôïng coïc : nc = 1 coïc
Caên cöù treân söùc chòu taûi cuûa coïc vaø ñieàu kieän caáu taïo khoaûng caùch töø tim coïc ñeán meùp ñaøi >0.7D, döï kieán choïn caùch boá trí coïc nhö sau:
Þ Dieän tích ñaøi sô boä: Fñ =1,2*1,2 = 1,44 (m2)
Tính laïi troïng löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi :
Qñ =1,1´ ´ hm ´ Fñ =1,1´22´ 2,5´1,44 = 87,12 (kN)
6.3.KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH NEÀN DÖÔÙI ÑAÙY MOÙNG KHOÁI QUI ÖÔÙC
6.3.1. Xaùc ñònh khoái moùng qui öôùc:
Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
Lôùp 1: = 6011’ ;h1 = 8,6 m
Lôùp 2a: = 9028’ ;h2a = 1,3 m
Lôùp 2b: = 12033’ ;h2b = 3,1 m
Lôùp 2c: = 140 ;h2c = 2,2 m
Lôùp 3 : = 12037’ ;h3 = 8,8 m
Lôùp 4 : = 29020’ ;h4 = 6 m
= 8,6+1,3+3,1+2,2+8,8+6 = 30 m
Tính :
= vôùi :goùc ma saùt trong trung bình( maø coïc ñi qua) cuûa nhöõng lôùp ñaát tieáp xuùc vôùi coïc.
Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc :
= ; vôùi
= =14,07
=> = = =3,52 = 3031’
tg =0,06
Xaùc ñònh dieän tích cuûa moùng khoái qui öôùc
Ta coù : Lqö = L1 + 2Lcoïc x tg(3010’)
= 0,8 + 2x29,3 x 0,06 = 4,316 m
Bqö = B1 + 2Lcoïc x tg(3010’)
= 0,8 + 2x29,3 x 0,06 = 4,316 m
Fqö = Lqö ´ Bqö
Þ Fqö =4,316´ 4,316 = 18,63 (m2)
Momen choáng uoán theo phöông x:
m3
6.3.2. Kieåm tra aùp löïc cuûa ñaát neàn döôùi ñaùy moùng qui öôùc:
Truyeàn taát caû caùc löïc veà troïng taâm cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc.
+ Theå tích ñaøi vaø coïc:
Vñc = 1,21,20,8 + 2(0,8/4)29,3 = 30,88 m3
+ Theå tích phaàn ñaát:
Vñ = 4,3164,31631,8 – 30,88 = 561,48 m3
Troïng löôïng ñaøi vaø coïc :
= 30,88 (25-10) = 463,2 kN
Troïng löôïng caùc lôùp ñaát cuûa khoái moùng qui öôùc tính töø maët saøn taàng 1 (boû qua troïng löôïng ñaøi vaø coïc) :
= Vñ gtb
Trong ñoù : gtb laø troïng löôïng theå tích trung bình caùc lôùp ñaát
gtb =
gtb = =0,765 T/m3= 7,65 kN/m3
=> = 463,27,65 = 3543,48 (kN)
Löïc doïc tieâu chuaån taïi chaân coät do giaûi khung :
= 2033,9 kN
Toång taûi troïng taùc duïng taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc :
463,2+3543,48+2033,9 = 6040,58 kN
Mtc + Qtc.Hqu=118,7 + 56,52*31,8= 1916,04 kN.m
Aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi gaây ra :
= = = 324,28 kN/m2
stcmax,min=
= + = + = 467,27 kN/m2
= -
= - = 181,29 kN/m2
Xaùc ñònh aùp löïc cöôøng ñoä tieâu chuaån ôû ñaùy moùng qui öôùc :
= (ABqö+ B + DcII )
Trong ñoù :
Caùc ñaëc tröng cuûa ñaát neàn taïi muõi coïc ñöïôc laáy theo TTGH II:
= (1,927 – 1 ) = 0,927 (lôùp soá 4)
cII = 0,008 (lôùp soá 4)
= 29020’
Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc
m1=1,1 ;m2=1,3 ; ktc = 1 (caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc tra baûng 2.25 trang 63 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc Aån)
Vôùi = 29020’ ta tra baûng 2.24 trang 62 saùch HDÑANM cuûa Chaâu Ngoïc AÅn
=> A= 1,09 ; B= 5,368 ; D= 7,762
: Troïng löôïng baûn thaân trung bình cuûa ñaát neàn töø maët ñaát ñeán ñaùy khoái moùng quy öôùc:
= = 0,765 T/m3= 7,65 kN/m3
=>RII = (1,09*4,316*0,927+5,368*31,8*0,765+7,762*0,008)
=175,51T/m2 = 1755,1kN/m2
Kieåm tra ñieàu kieän : = 467,27 kN/m2 ≤ 1,2 RII = 1,2*1755,1 =2106,12 kN/m2
= 181,29 kN/m2 ≥ 0
= 324,28 kN/m2 ≤ RII =1755,1 kN/m2
Keát luaän: Öùng suaát döôùi ñaùy moùng qui öôùc thoûa maõn ñieàu kieän oån ñònh
6.4.KIEÅM TRA ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN DÖÔÙI MUÕI COÏC
Ñoä luùn cuûa moùng khoái qui öôùc ñöôc tính theo phöông phaùp toång lôùp phaân toá
- Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy :
hI= == 0,86 m
Choïn chieàu daøy lôùp ñaát ñeå tính luùn laø 0,86 m
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy cuûa moùng khoái qui öôùc :
Trong ñoù:
324,28 (kN/m2)
Xaùc ñònh
Þ = 228,07 (kN/m2)
Vaäy : = 324,28 – 228,07 = 96,21 (kN/m2)
Theo ñoä saâu z keå töø ñaùy moùng qui öôùc, öùng suaát gaây luùn giaûm daàn vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc trong ñoù Ko phuï thuoäc tyû soá vaø ñoä saâu töông ñoái . Theo TCXD 205-1998 qui öôùc vuøng neàn ñöôïc giôùi haïn taïi vò trí coù ñoä saâu thoûa .
Ta coù:
; ; ;
Döïa vaøo bieåu ñoà neùn coá keát trong phoøng thí nghieäm ( e~P) , ta coù heä soá roãng e1I vaø e2I . Ñoä luùn cuûa moãi lôùp :
P(T/m2)
0
2,5
5
10
20
40
80
e
0,657
0,641
0,626
0,609
0,586
0,561
0,532
Ta coù baûng keát quaû tính luùn nhö sau:
Ñieåm
z (m)
γ(T/m2)
2z/b
k0
σz (T/m2)
σztb (T/m2)
σbt (T/m2)
P1i(T/m2)
P2i(T/m2)
e1i
e2i
s1(cm)
0
0
0,927
0
1
9,621
9,467
26,566
26,965
36,432
0,58
0,565
0,816
1
0,86
0,927
0,399
0,968
9,313
27,363
8,649
27,762
36,411
0,576
0,565
0,600
2
1,72
0,927
0,797
0,830
7,985
28,160
7,129
28,559
35,688
0,575
0,566
0,491
3
2,58
0,927
1,196
0,652
6,273
28,958
S =
1,908
Þ Ñoä luùn: S = åSi =1,908 (cm) £ [Sgh] = 8(cm)
Vaäy thoûa ñieàu kieän ñoä luùn.
6.5.TÍNH TOAÙN VAØ BOÁ TRÍ COÁT THEÙP CHO ÑAØI COÏC
6.5.1.Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng ñaøi coïc:
Xaùc ñònh kích thöôùc laêng theå choïc thuûng :
_ Tieát dieän coät ñaët treân moùng :0,450,65 m
_ Chieàu cao ñaøi choïn 0,8 m, coïc ngaøm vaøo ñaøi 0,10m , chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi : ho = 0,8 - 0,1 =0,7 m
_ Chieàu daøi laêng theå choïc thuûng :
Lt = 0,65+20,4tg450 = 1,45 m
Bt = 0,45+20,4tg450 = 1,25 m
Laêng theå choïc thuûng bao truøm ngoaøi cuøng coïc , do ñoù khoâng coù hieän töôïng choïc thuûng cuûa coät leân ñaøi.
Vôùi chieàu cao naøy khoâng coù coïc naèm ngoaøi hình thaùp xuyeân thuûng:
Kieåm tra söùc chòu neùn cuûa ñaøi:
== 1670 kN/m2 Rn= 13000 kN/m2
Vaäy ñaøi ñuû khaû naêng chòu neùn.
6.5.2.Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc :
Ñaët theùp theo caáu taïo: f12a200.
6.6.KIEÅM TRA COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG NGANG
Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc :
I =
Modul ñaøn hoài beâ toâng: Eb =2,9.107 kN/m2
Ñoä cöùng tieát dieän ngang: EbI =2,9.107´0,02009 = 582610 (kNm2 )
Do coïc coù ñöôøng kính d = 0,8m 0,8m neân chieàu roäng qui öôùc cuûa coïc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
bc = d + 1 =0,8+1 = 1,8 (m)
Heä soá neàn K=3000 kN/m4 (Tra baûng)
Heä soá bieán daïng : = = 0,392
-Chieàu daøi tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát: Le = Lc =0,392´ 29,3 = 11,48 m
-Chuyeån vò vaø goùc xoay ñôn vò taïi ñaùy ñaøi:
Le = 11,48 > 4m , tra baûng G2 trang 447 TCXD 205:1998 ta ñöôïc:
Ao = 2,441 , Bo = 1,621 , Co = 1,751
Chuyeån vò ngang do Ho =1 gaây ra:
= 6,95.10-5 m/kN
Chuyeån vò ngang do Mo = 1 gaây ra:
= 1,81. 10-5 1/kNm
Goùc xoay do Ho =1 gaây ra:
= 1,81. 10-5 1/kNm
Goùc xoay do Mo =1 gaây ra:
Ta thaáy trong maët phaúng uoán coïc khoâng chòu momen maø chæ chòu löïc caét Hxmax.
Þ Hx = 65 kN
Löïc caét vaø momen gaây ra taïi ñaùy ñaøi theo phöông x:
Hox = Hx = 65 (kN)
Moy = 65*0,8 =52(kNm)
Þ Chuyeån vò ngang vaø goùc xoay taïi ñaùy ñaøi theo phöông x:
yox = Hox + Moy = 65*6,95.10-5+52*1,81.10-5 = 5,46 .10-3 (m)
= Hox + Moy= 65*1,81.10-5+52* 7,667.10-6= 1,58.10-3 (rad)
Moment uoán Mz do Mx gaây ra:
Mz(x) =
Caùc heä soá A3, B3, C3, D3 tra baûng G3 TCXD 205:1998
phuï thuoäc vaøo ze =
Keát quaû moment uoán Mz(x) ôû baûng sau:
Löïc caét Qz(x) :
Qz(x) =
Caùc heä soá A4, B4, C4, D4 tra baûng 3,28 TCXD 205:1998
Keát quaû löïc caét Qz(x) tính ôû baûng sau:
CHÖÔNG III SO SAÙNH LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN MOÙNG
Trong ñoà aùn naøy em ñaõ söû duïng hai phöông aùn moùng laø moùng coïc eùp vaø moùng coïc khoan nhoài.
3.1. Thoáng keâ löôïng beâ toâng söû duïng
3.2.Thoáng keâ löôïng coát theùp söû duïng
3.3.So saùnh
3.3.1.Phöông aùn moùng coïc eùp
Öu ñieåm:
Deã thi coâng, tieán ñoä raát nhanh
Chaát löôïng coïc toát neáu ñuùc taïi nhaø maùy
Kinh teá
Nhöôïc ñieåm:
Hay bò gaõy trong quaù trình ñoùng, eùp
Tieát dieän coïc vaø chieàu saâu bò haïn cheá
3.3.2.Phöông aùn moùng coïc khoan nhoài
Öu ñieåm :
Khoâng gaây oàn, rung ñoäng trong quaù trình thi coâng
Coù theå thi coâng vôùi ñöôøng kính lôùn vaø chieàu saâu lôùn
Nhöôïc ñieåm :
Quaù trình thi coâng phöùc taïp
Khoù kieåm soaùt chaát löôïng trong quaù trình thi coâng
Ñaét tieàn
Keát luaän :
Phöông aùn
Beâ toâng
Coát theùp
(m3)
(kN)
Coïc BTCT
84,24
80,000
Coïc khoan nhoài
136,38
76,256
Nhìn chung, phöông aùn coïc khoan nhoài ñaét tieàn hôn so vôùi phöông aùn moùng coïc BTCT ñuùc saün. Cao oác RSC coù taûi troïng khoâng lôùn laém, ñòa chaát laïi töông ñoái thuaän lôïi cho coâng taùc eùp coïc, do ñoù em löïa choïn phöông aùn moùng coïc BTCT ñuùc saün, thi coâng baèng phöông aùn eùp.
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
1. Keát caáu beâ toâng coát theùp tieâu chuaån thieát keá (TCVN 5574 -1991) , NXB Xaây Döïng ,1992 .
2.Taûi troïng & taùc ñoäng tieâu chuaån thieát keá ( TCVN2737 - 1995) , NXB Xaây Döïng ,2002 .
3. Vuõ Maïnh Huøng, “Soå tay thöïc haønh keát caáu coâng trình”,NXB Xaây Döïng ,1999.
4. Ngoâ Theá Phong , Nguyeãn Ñình Coáng , Trònh Kim Ñaïm , Nguyeãn Xuaân Lieân , Nguyeãn Phaán Taán , “Keát caáu beâ toâng coát theùp (Phaàn caáu kieän cô baûn) ”,NXB Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät , 1998.
5. Nguyeãn Ñình Coáng , “Saøn beâ toâng coát theùp toaøn khoái ”, NXB Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät .
6. Voõ Baù Taàm , “Keát caáu beâ toâng coát theùp (Phaàn caáu kieän nhaø cöûa) ”, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM , 2003.
7. Nguyeãn Vaên Quaûng , “ Neàn moùng vaø taàng haàm nhaø cao taàng ”, NXB Xaây Döïng ,2006 .
8. Chaâu Ngoïc AÅn , “Höôùng daãn ñoà aùn neàn moùng ”, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM , 2003.
9. Vuõ Coâng Ngöõ ,Nguyeãn Thaùi ,“Moùng coïc phaân tích vaø thieát keá ”, NXB Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät , 2004.
{{{