Luận văn xây dựng công trình_Móng tại chân cột B
- Căn cứ vào mặt cắt địa chất tại nơi xây dựng, dùng móng cọc cắm sâu vào lớp cát ở trạng thái chặt vừa.
- Căn cứ vào điều kiện thi công và biện pháp thi công cọc.
- Chọn loại bê tông cốt thép
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
II)- MOÙNG TAÏI CHAÂN COÄT B ( TRUÏC 5 ) :
( Kyù hieäu treân baûn veõ : M2 )
1- Taûi troïng :
N0tt = - 58.3 T
M0tt = - 6.824 Tm
Qmax = 2.4 T
2- Choïn loaïi coïc vaø kích thöôùc moùng coïc :
- Caên cöù vaøo maët caét ñòa chaát taïi nôi xaây döïng; duøng moùng coïc caém saâu
vaøo lôùp caùt ôû traïng thaùi chaët vöøa.
- Caên cöù vaøo ñieàu kieän thi coâng vaø bieän phaùp thi coâng coïc.
- Choïn loaïi coïc beâ toâng coát theùp C5-25 Mac 200.
Ñoaïn ôû muõi coïc : daøi 5 m ; ñoaïn ôû phaàn coïc noái daøi 5 m.
Troïng löôïng coïc : loaïi 5m laø 0.51 T.
Theùp doïc chòu löïc goàm 4 Φ12; loaïi theùp A-I
Vì moùng chòu moment khaù lôùn neân ta ngaøm ñaàu coïc vaøo ñaøi baèng
caùch haøn vaøo maët bích ñaàu coïc 4 ñoaïn theùp Φ12, moãi ñoaïn daøi 0.3m vaø choân
ñaàu coïc vaøo ñaøi 0.1m.
3- Löïa choïn chieàu saâu ñaët ñaøi coïc :
Ta coù : taïi ñoä saâu töø 0.8 ñeán 2.1 m döôùi maët ñaát thieân nhieân coù lôùp seùt
pha caùt ôû traïng thaùi deûo meàm ; B = 0.62.
Ta choïn chieàu saâu ñaët ñaøi coïc h = 1.6 m; ñaùy ñaøi naèm ngang möïc nöôùc
ngaàm oån ñònh; ñaøi coïc ñöôïc caáu taïo baèng beâ toâng Mac 200.
4- Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc :
• AÙp duïng coâng thöùc 5-2 , trang 258 [ 1 ] - ñeå tính toaùn söùc chòu taûi cuûa
coïc theo khaû naêng chòu löïc cuûa vaät lieäu:
P = kv . m.( Rn.F + mct.Rct.Fct )
Trong ñoù:
kv = 0.9 ; m = 0.7
Rn = 90 kg/cm2.
F = 25 x 25 = 625 cm2.
mct Rct = 2100 kg/cm2.
Fct = 4.52 cm2.
Vaäy : P = 0.9 x 0.7 x ( 90 x 625 + 2100 x 4.52 ) = 41417.5 KG ≈ 41.42 T
• Söùc chòu taûi cuûa coïc theo khaû naêng chòu löïc cuûa ñaát neàn:
P = k.m.( Rtc.F + ∑u fitc.Li )
Trong ñoù:
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 57
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
k = 0.7 ; m=1
u : chu vi tieát dieän coïc u = 4 x 0.25 = 1 m
F = 0.252 = 0.0625 m2.
Ñoái vôùi muõi coïc ngaäp trong caùt vöøa - nhoû vaø vôùi chieàu saâu coïc
L = ( 5 + 5 ) + 1.6 – 0.1 = 11.5 m keå töø maët ñaát ; tra baûng vaø noäi suy:
⇒ Rtc = 410 T/m2.
Khi coïc xuyeân qua caùc lôùp ( tra baûng 5-6 , trang 261 [ 1 ] ) cho ta :
Lôùp soá 2 : seùt pha caùt Z1 = 2.25 m ⇒ f1tc = 0.70 T/m2.
Lôùp soá 3 : seùt pha caùt Z2 = 3.80 m ⇒ f1tc = 5.00 T/m2.
Lôùp soá 4 :caùt pha seùt Z3 = 6.05 m ⇒ f1tc = 1.05 T/m2.
Lôùp soá 5 : caùt vöøa Z4 = 9.20 m ⇒ f1tc = 6.05 T/m2.
Vaäy :
P = 0.7[ 410 x 0.0625 + 1 (0.7 x1.3 + 5.0 x1.8 +1.05 x 2.7 + 6.05 x 3.6)]
= 42.11 T
• Ñeå ñaûm baûo thieát keá coïc an toaøn , ôû ñaây ta choïn trò soá nhoû hôn, töùc
’
laø laáy Pñ = Pñ / 1.4 = 41.42 / 1.4 = 30T ñeå ñöa vaøo tính toaùn
5- Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc :
• Khi khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d, thì aùp löc tính toaùn giaû ñònh taùc
duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra:
'
P tt = Pñ = 30
= 53.4T/m2.
(3d )2 (3x0.25 )2
• Dieän tích sô boä ñeá ñaøi:
tt = N tt 58.3
0 2
F
P tt − γ .h.n 53.4 − 2x1.6x1.1 = 1.17 m .
=
tb
Choïn Fñ = 1.2 x 1.2 = 1.44 m2.
• Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát phuû treân ñaøi:
Nñtt =n . Fñ . h . γtb = 1.1 x 1.44 x 1.6 x 2 = 5.07 T.
• Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi:
Ntt = N0tt + Nñtt = 58.3 + 5.07 = 63.37 T.
• Soá löôïng coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä:
N tt 63.37
n coïc = = = 2.112 coïc. Choïn nc’ = 4 coïc.
P ' 30
ñ
• Caáu taïo coïc :
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 58
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
Coïc boá trí nhö hình veõ; khoaûng caùch giöõa caùc coïc (3 – 6) x d; choïn 3d: C
= 3d = 3 x 0.25 = 0.75m; choïn chieàu coïc ngaøm vaøo ñaøi h1 = 10 cm. Chieàu cao
ñaøi choïn hñ = 50 cm.
Vì ñaàu coïc naèm trong phaïm vi hình thaùp eùp loõm , cho neân khoâng caàn phaûi
kieåm tra caùc ñieàu kieän eùp loõm.
• Boá trí coïc trong maët baèng nhö hình veõ:
225 750
4 3
225
1200
750
1 2
225
1200
• Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm dieän tích tieát dieän
caùc coïc taïi ñeá ñaøi:
Mtt = M0tt + Qtt . h = 6.842 + 2.4 x 0.5 = 8.042 Tm.
• Löïc truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân:
tt tt
tt = N ± M y x max = 63.37 ± 8.042x0.37 5
Pmax n
n'c ∑ x i1
4 4x0.375 2
min i=1 i
Pmaxtt = 15.84 + 5.36 = 21.2 T.
Pmintt = 15.84 - 5.36 = 10.48 T.
Ta thaáy : Pmaxtt = 21.2 T < Pñ’ = 30.08 T , nhö vaäy thoûa ñieàu kieän löïc
max truyeàn xuoáng coïc cuûa daõy bieân ; vaø Pmintt = 10.48 T > 0 neân khoâng caàn
phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå.
6)-Kieåm tra neàn moùng coïc ma saùt theo ñieàu kieän bieán daïng : Ñoä luùn cuûa
neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa neàn khoái moùng quy öôùc coù maët caét ôû
taïi maët phaúng ñaùy moùng khoái quy öôùc.
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 59
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
ϕ tc
Trong ñoù : α = tb
4
( ⎜)
ϕ .h + ⎛ϕ .h ⎞ + ϕ .h + ⎛ϕ .h ⎞
tc = 2 2 ⎝ 3 3 ⎠
⎟ ⎜
4 4 ⎝ 5 5⎠
⎟ ( )
Ta coù : ϕ
tb h +h +h +h
2 3 4 5
⎛11030' x1.3 ⎞ + ⎛14015' x1.8 ⎞ + ⎛13020' x2.7 ⎞ + ⎛ 28030' x3.6 ⎞
⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
ϕ tc = ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 190.
tb 1.3 + 1.8 + 2.7 + 3.6
Vaäy : α = 19 / 4 = 4.75 = 40 45’
0 0
• Xaùc ñònh ñaùy moùng khoái quy öôùc:
Lm = Bm = b + 2(0.25/2) + 2L.tgα
= 0.75 + 0.25 + 2 x 9.9 tg 4045’ = 2.6 m.
Choïn Lm = Bm = 2.6 m. ; Fm = 2.6 x 2.6 = 6.76 m2.
• Chieàu cao khoái moùng quy öôùc:
Hmqu = 9.9 + 1.6 = 11.5 m.
• Xaùc ñònh troïng löôïng khoái moùng quy öôùc:
0.1 0.5 1.1
0.1
6.3
9.9
3.6
4.75°
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 60
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
-Trong phaïm vi töø ñaùy ñaøi trôû leân coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:
N1tc = Fm x h1 x γtb = 6.76 x 1.6 x 2 = 21.632 T.
- Troïng löôïng caùc lôùp ñaát trong phaïm vi töø ñeá ñaøi ñeán ñaùy cuûa moãi lôùp
(tröø ñi phaàn theå tích do coïc choaùn choã coù keå ñeán ñaåy noåi )
N2tc = (Fm x h2 -h2 x Fc x nc’) γ2 = (7.84 x 1.3 – 1.3 x 0.0625 x 5)0.79 = 7.73 T
N3tc = (Fm x h3 -h3 x Fc x nc’) γ3 = (7.84 x 1.8 – 1.8 x 0.0625 x 5)1.02 = 13.82 T
N4tc = (Fm x h4 -h4 x Fc x nc’) γ4 = (7.84 x 2.7 – 2.7 x 0.0625 x 5)0.99 = 20.12 T
N5tc = (Fm x h5 -h5 x Fc x nc’) γ5 = (7.84 x 3.6 – 3.6 x 0.0625 x 5)0.95 = 25.75 T
-Troïng löôïng caùc coïc trong phaïm vi töø ñeá ñaøi ñeán ñaùy cuûa moãi lôùp
Q2 = Q0 x h2 x nc’ = 0.51/5 x 1.3 x 5 = 0.66 T.
Q3 = Q0 x h3 x nc’ = 0.51/5 x 1.8 x 5 = 0.92 T.
Q4 = Q0 x h4 x nc’ = 0.51/5 x 2.7 x 5 = 1.38 T.
Q5 = Q0 x h5 x nc’ = 0.51/5 x 3.6 x 5 = 1.84 T.
⇒ Toång troïng löôïng khoái moùng quy öôùc:
Nqötc = 21.632 + 7.73 + 13.82 + 20.12 + 25.75 + 0.66 + 0.92 + 1.38 + 1.84
= 93.852 T.
• Löïc doïc tieâu chuaån do coät truyeàn xuoáng:
N tt 58.3
N tc = = = 50.7T.
n 1.15
• Moment töông öùng vôùi troïng taâm ñaùy khoái moùng quy öôùc:
M tt Q tt 6.842 2.4
M tc = + .L c = + .10 = 26.82Tm.
k tc k tc 1.15 1.15
• Ñoä leäch taâm e :
M tc 26.82 26.82
e= = = = 0.19m.
Ntc + N tc 50.07 + 93.852 144.552
qu
• AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc:
tc tc ⎛
tc = N + N qu ⎜1 ± 6.e ⎟ = 144.552 ⎛1 ± 6x0.19 ⎞ = 21.38(1 ± 0.44)
⎞
Pmax ⎜ ⎟
F
m
⎜
⎝
L ⎟
m⎠ 6.76 ⎜⎝ 2.6 ⎟⎠
min
Pmaxtc = 30.79 T/m2.
Pmintc = 11.973 T/m2.
tc tc
P tc = Pmax + Pmin = 30.79 + 11.973 = 21.38 T/m2.
tb 2 2
• Xaùc ñònh aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc :
Rmtc = m [(A.bm + B.hm). γtb + D.ctc]
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 61
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
Trong ñoù :
m = 1
vôùi ϕtc = 280 30’ ; ctc = 0.27 t/m2 ; tra baûng 3-2 , trang 97 [ 1 ] noäi
suy : A = 1.023 ; B = 5.095 ; D = 7.58
+ Xaùc ñònh troïng löôïng theå tích trung bình cuûa caùc lôùp ñaát keå töø maët
phaúng muõi coïc trôû leân:
⎛ L ⎞
γ xaø baàn L +⎜ γ W L'2 +γ ñn L 2 ⎟+γ3 L3 +γ ñn L 4 +γ ñn L 5
2 ñn
W 1 ⎜
⎝ 2 ⎟
⎠ 4 5
γ =
tb L +L' +L +L +L
1 2 3 4 5
2x0.8 +(1.85x0.4 + 0.79x1.3 )+1.024x1.8 +0.99x2.7 + 0.96x3.6
γ tb = = 1.07 T/m3.
0.8 + 0.4 + 1.3 + 1.8 + 2.7 + 3.6
Vaäy:
Rmtc=1[ (1.023 x 2.5 + 5.095 x11 )x1.07 +7.58 x 0.27]
= 64.97 T/m2.
1.2 Rmtc = 1.2 x 64.97 = 77.96 T/m2.
Thoûa ñieàu kieän:
Pmaxtc = 30.79 T/m2 < 1,2 Rmtc = 77.96 T/m2.
Ptbtc = 21.38 T/m2 < Rmtc = 64.97 T/m2.
7)- Tính toaùn ñoä luùn cuûa neàn (theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính)
• AÙp löïc baûn thaân ñaùy khoái moùng quy öôùc:
σbt = γWxa baàn L1 + γWL2 L2’ +γ2ñn L2 +γ3ñn L3 +γ4ñn L4 +γ5ñn L5 = 11.34 T/m2.
• ÖÙng suaát gaây luùn ôû ñaùy khoái moùng quy öôùc:
σZ=0gl = Ptbtc - σbt = 21.38 – 11.34 = 10.4 T/m2.
Ta chia phaàn ñaát neàn thaønh nhöõng lôùp phaân toá coù chieàu daøy hi ( quy phaïm 45-
78 )
hi ≤ 0.4 bm
Vôùi bm = 2.6 m
γ5ñn = 0.96 T/m3.
Ta coù : hi ≤ 0.4 x 2.6 = 1.04 m
Choïn hi = 0.5 m.
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 62
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
BAÛNG GIAÙ TRÒ TÍNH ÖÙNG SUAÁT TÖØ ÑAÙY KHOÁI
MOÙNG QUY ÖÔÙC
Z 2Z Lm σZigl σZigl σZibt σZigl
Lôùp Ñieåm B B K0
(m) m m (T/m2) (T/m2) (T/m2) (T/m2)
1 0 0 1 1 10.4 11.34
1 10.19 11.58
2 0.5 0.4 1 0.96 9.984 11.82
2 9.152 12.06
3 1 0.8 1 0.8 8.32 12.3
3 7.311 12.54
4 1.5 1.2 1 0.606 6.302 12.78
4 5.486 13.02
5 2 1.6 1 0.449 4.67 13.26
5 4.082 13.5
6 2.5 2 1 0.336 3.494 13.74
6 3.084 13.98
7 3 2.4 1 0.257 2.673 14.22
7 2.382 14.46
8 3.5 2.8 1 0.201 2.09 14.7
Chaám döùt gaây luùn taïi lôùp 7 ( ñieåm giöõa 7 - 8 ) coù :
σgl = 2.382 T/m2 < 0.2 σbt = 0.2 x 14.46 T/m2 = 2.892 T/m2
ÔÛ ñoä saâu – 14.25 m keå töø maët ñaát thieân nhieân; töùc laø ôû ñoä saâu – 3.25 m keå töø
ñaùy moùng khoái quy öôùc.
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 63
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
BIEÅU ÑOÀ ÖÙNG SUAÁT GAÂY LUÙN
x
11.58 1 10.19
12.06 2 9.152
12.54 3 7.311
13.02 4 5.486
13.5 5 4.082
13.98 6 3.084
14.46 7 2.832
z
• Ñoä luùn cuûa neàn: ( theo coâng thöùc 4-179 , trang 201 [ 1 ] )
n β
S = ∑ P .h
i=1 Zi i E0i
Trong ñoù :
n : Soá lôùp ñaát laáy ñeå tính toaùn
Pzi = σtbigl : trung bình coäng caùc öùng suaát phaùp PZ taùc duïng leân maët treân
vaø maët döôùi lôùp ñaát thöù i.
hi : chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i.
β : Heä soá khoâng thöù nguyeân ; ñoái vôùi caùt nhoû β = 0.8
E0i : Modul toång bieán daïng ñöôïc laáy baèng 1800 T/m2.
0.5 ⎛ 10.19 2.832 ⎞
S = 0.8x ⎜ + 9.152 + 7.311 + 5.486 + 4.082 + 3.084 + ⎟
1800 ⎝ 2 2 ⎠
= 0.008 m
Vaäy : S = 0.8 cm < Sgh = 8 cm. Thoûa yeâu caàu veà ñoä luùn
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 64
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
8)- Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc :
225 750
4 3
II II
200
400
1200
300
750
225
175
1 2
1200 I
Tính toaùn moment vaø boá trí theùp cho ñaøi coïc :
o Moment töông öùng vôùi maët ngaøm I - I :
MI = r1 (P2 + P3 )
Vôùi P2 =P3 = Pmax = 21.2 T
MI = 0.175 x (21.2 + 21.2) = 7.42Tm.
o Moment töông öùng vôùi maët ngaøm II - II :
MII = r2 ( P1 + P4 )
Vôùi P1 = Pmin = 10.48T ; P4 = Pmax = 21.2 T
MII = 0.2 (10.48 + 21.2) = 6.336 Tm.
Coát theùp :
M 742000
F = I = = 11.22 cm2.
a1 0.9xR xh
a 0 0.9x2100x3 5
Choïn : 8Φ14 ; coù Fa = 12.31 cm2.
Khoaûng caùch tim 2 coát theùp caïnh nhau :
f .b 1.539x120
U= a = = 15cm ; choïn a = 15 cm
F 12.31
a
Chieàu daøi moãi thanh laø : l =1.05m = 105 cm
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 65
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
M 633600
F = II = = 9.6 cm2.
a2 0.9xR xh
a 0 0.9x2100x3 5
Choïn : 9 Φ12; coù Fa = 10.18 cm2.
Khoaûng caùch tim 2 coát theùp caïnh nhau :
f .b 1.131x120
U= a = = 13.33cm ; choïn a = 13 cm
F 10.18
a
Chieàu daøi moãi thanh laø : l =1.05m = 105 cm
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(MOÙNG) TRANG : 66
