4.2. Tính toán sức chịu tải của đất nền Căn cứ hồ sơ thiết kế BVTC đã được phê duyệt của công trình cũng như điều kiện địa chất và yêu cầu làm việc của cẩu tháp, móng cẩu tháp kích thước 6x6x1.5m đặt trên lớp đất số 2: lớp đất sét pha màu vàng đỏ trạng thái dẻo cứng. Tải trọng cẩu tháp tác dụng lên nền đất nằm trong khả năng chịu lực của nền đất chi tiết xem Phụ lục. 4.3. Tính toán móng cẩu tháp Móng cẩu tháp kích thước 6x6x1.5m, bố trí thép lớp dưới theo cả 2 phương D25a220, thép lớp trên theo cả 2 phương D20a220 đảm bảo yêu cầu chịu lực. Chi tiết xem phụ lục.
PHỤ LỤC TÍNH TỐN KIỂM TRA MĨNG CẨU THÁP I Kiểm tra chống lật a Thơng số móng - Chiều rộng B= 6m - Chiều dài L= 6m - Chiều cao H= 1.5 m - Trọng lượng móng P = 25*B*L*H = - Chiều sâu đáy móng hm = 1350 kN 2m b Tải trọng chân cẩu tháp - Lực dọc N= 674 kN - Lực cắt Q= 27 kN - Momen M= 387 kNm ML = M + Q*hm = 441 kNm MG = (P + N)*B/2 = 6072 kNm c Tải trọng tác động Hệ số chống lật k = MG/ML = 13.8 > [k] = >> Đảm bảo điều kiện chống lật II Kiểm tra đất 1.Vật liệu: 1.1.Bêtông - Mác BT M350# - Cường độ chịu nén; Rb = 14.5 MPa - Cường độ chịu kéo; Rbt = 1.05 MPa - Môđun đàn hồi; Eb= 30000 MPa 1.2.Cốt thép - Loại thép CIII - Cường độ chịu kéo; Rsn = 365 MPa - Cường độ thép đai; Rsw = 225 MPa - Môđun đàn hồi; Es= 200000 MPa 2.Kích thước móng: - Bề rộng móng; B = m - Chiều dài móng; L = m - Chiều cao móng; H = 1.5 m - Chiều cao làm việc móng; h0 = 1.45 m - Chiều sâu chơn móng; hm = m - Diện tích móng; Am = 36 m2 - Momen chống uốn phương L;W L = 36.00 m3 3.Nội lực: - Tải trọng tiêu chuẩn tc N = tc M Q tc x x Ntt = 1994.8 kN = = - Tải trọng tính tốn 336.5 kNm 23.5 kN 2294.0 kN tt 387.0 kNm tt 27.0 kN M x= Q x= 4.Điều kiện địa chất: - Hố khoan khảo sát địa chất K4, lớp đất đặt móng: lớp - Đất sét pha màu vàng đỏ trạng thái dẻo cứng - Dung trọng đất móng; γ' = 18 kN/m3 - Dung trọng đất móng; γ = 17.1 kN/m3 - Góc ma sát đất móng; φ = - Lực dính đất móng; c = - Góc nghiêng mặt đất móng so với phương ngang; θ = 7.8 º 29 kN/m2 º 5.Tính tốn ổn định 5.1.Khả chịu tải đất 5.1.1.Sức chịu tải đất theo công thức Terzaghi (1943): Sức chịu tải đất tính theo cơng thức Terzaghi (1943) dựa lý luận cân giới hạn: 431.0 kN/m2 Trong đó: 29.00 kN/m2 c= Nc = 8.5 Nq = s c= 1.3 γ= a= 1.37 34.2 B= 6.0 2.2 Nγ = 0.9 s γ= 0.8 17.1 kN/m3 Kpγ = 13.6 5.1.2.Sức chịu tải đất theo công thức Meyerhof (1963): Sức chịu tải đất tính theo công thức Meyerhof (1963) dựa lý luận cân giới hạn: 386.8 kN/m2 Trong đó: c= 29.0 kN/m2 Nc = 7.45 s c= 17.1 kN/m3 34.2 γ= Nq = 2.0 B= 6.0 m 1.26 sq = 1.1 Nγ = 0.2 dc = 1.08 dq = 1.0 sγ = 1.1 ic = 1.00 iq = 1.0 dγ = 1.0 Kp = 1.31 iγ = 1.0 5.1.3.Sức chịu tải đất theo công thức Hansen (1970): Sức chịu tải đất tính theo cơng thức Hansen (1970): 302.3 kN/m2 - Nếu Φ ≠ Trong đó: 17.1 kN/m3 γ= 29.0 kN/m2 c= L' = 4.0 m 36.0 B' = 4.0 m Nc = 7.5 Nq = 2.0 Nγ = 0.5 sc(H) = 1.3 sq(H) = 1.1 sγ(H) = 0.6 dq = 1.1 dγ = 1.0 dc = 1.133 ic = 1.0 iq = 1.0 iγ = 1.0 gc = 1.0 gq = 1.0 gγ = 1.0 0.72 bq = 0.822 bγ = 0.767 0.333 Kp = 1.3 Af = α1 = 1.500 α2 = bc = k= α= 48.9 º η= 41.1 º 16.000 m2 2.500 - Nếu Φ = 13.2 kN/m2 5.1.4.Sức chịu tải đất theo TCVN 9362-2012 200.7 kN/m2 Trong đó: m1 = 1.1 b= m m2 = 1.1 h= m ktc = 1.1 γ'II = 18 kN/m3 A= 0.134 γII = 17.1 kN/m3 B= 1.536 cII = 29 kN/m2 D= 3.910 5.1.5 So sánh sức chịu tải đất: Công thức Pult (kN/m ) FS Pult/FS (kN/m ) Terzaghi (1943) Meyerhof (1963) Hansen (1970) TCVN 9362-2012 431.0 386.8 302.3 200.7 3.0 3.0 3.0 1.0 143.7 128.9 100.8 200.7 Vậy lực chọn sức chịu tải đất: 100.8 kN/m2 5.2 Ứng suất tiếp xúc đáy móng: 74.5 kN/m2 < 1.2Rtc = 53.0 kN/m2 >0 63.7 kN/m2 < Rtc = ==> Đảm bảo điều kiện ứng suất tiếp xúc đáy móng: 120.92 kN/m2 100.8 kN/m2 III Kiểm tính thép đài Tính tốn thép đài lớp theo phương X a Vật liệu - Bê tông: Rb = Rbt = B25 14.5 1.05 (M350#) N/mm - Cốt thép: - Hệ số: + Thép Ø ≥ 10: CIII Rs= 365 N/mm N/mm α= 0.85 ω= 0.734 = α - 0.008Rb Eb = 30000 N/mm γs = σscu = 500 N/mm2 γb = Es = 200000 N/mm2 ξR = 0.591 = ω/[1 + Rs/σscu×(1 - ω/1.1)] μmax = 2.35% αR = 0.416 = ξR(1 - 0.5ξR) = 0.002 b Kích thước tiết diện b= 6000 mm h= 1500 mm a= 70 mm h0 = 1430 mm 341×10^6 1×14.5×6000×1430² 0.5(1 + √(1 - 2×0.591) = 0.591 0.999 c Nội lực tính tốn 341 kNm 341×10^6 1×365×0.999×1430 Chọn thép 28 Ø25 = a220 có As1 = 13744.5 653.9 mm2 mm2 >> Đài cọc bố trí đủ thép 1500 M= 6000 Tính tốn thép đài lớp theo phương X a Vật liệu - Bê tông: Rb = Rbt = B25 (M350#) 14.5 N/mm2 1.05 Rs= 365 N/mm - Cốt thép: - Hệ số: + Thép Ø ≥ 10: CIII N/mm α= 0.85 ω= 0.734 = α - 0.008Rb Eb = 30000 N/mm γs = σscu = 500 N/mm2 γb = Es = 200000 N/mm2 ξR = 0.591 = ω/[1 + Rs/σscu×(1 - ω/1.1)] μmax = 2.35% αR = 0.416 = ξR(1 - 0.5ξR) = 0.000 b Kích thước tiết diện b= 6000 mm h= 1500 mm a= 70 mm h0 = 1430 mm 12×10^6 1×14.5×6000×1430² 0.5(1 + √(1 - 2×0.591) = 0.591 c Nội lực tính tốn -12 kNm 12×10^6 1×365×1×1430 Chọn thép 28 Ø20 a220 có As1 = = 8796.5 23.0 mm2 mm2 >> Đài cọc bố trí đủ thép 1500 M= 6000 Tính toán thép đài lớp theo phương Y a Vật liệu - Bê tông: Rb = Rbt = B25 (M350#) 14.5 N/mm2 1.05 Rs= 365 N/mm - Cốt thép: - Hệ số: + Thép Ø ≥ 10: CIII N/mm α= 0.85 ω= 0.734 = α - 0.008Rb Eb = 30000 N/mm γs = σscu = 500 N/mm2 γb = Es = 200000 N/mm2 ξR = 0.591 = ω/[1 + Rs/σscu×(1 - ω/1.1)] μmax = 2.35% αR = 0.416 = ξR(1 - 0.5ξR) = 0.002 b Kích thước tiết diện b= 6000 mm h= 1500 mm a= 70 mm h0 = 1430 mm 341×10^6 1×14.5×6000×1430² 0.5(1 + √(1 - 2×0.591) = 0.591 0.999 c Nội lực tính tốn 341 kNm 341×10^6 1×365×0.999×1430 Chọn thép 28 Ø25 = a220 có As1 = 13744.5 653.9 mm2 mm2 >> Đài cọc bố trí đủ thép 1500 M= 6000 Tính tốn thép đài lớp theo phương Y a Vật liệu - Bê tông: Rb = Rbt = B25 (M350#) 14.5 N/mm2 1.05 Rs= 365 N/mm - Cốt thép: - Hệ số: + Thép Ø ≥ 10: CIII N/mm α= 0.85 ω= 0.734 = α - 0.008Rb Eb = 30000 N/mm γs = σscu = 500 N/mm2 γb = Es = 200000 N/mm2 ξR = 0.591 = ω/[1 + Rs/σscu×(1 - ω/1.1)] μmax = 2.35% αR = 0.416 = ξR(1 - 0.5ξR) = 0.000 b Kích thước tiết diện b= 6000 mm h= 1500 mm a= 70 mm h0 = 1430 mm 12×10^6 1×14.5×6000×1430² 0.5(1 + √(1 - 2×0.591) = 0.591 c Nội lực tính tốn -12 kNm 12×10^6 1×365×1×1430 Chọn thép 28 Ø20 a220 có As1 = = 8796.5 23.0 mm2 mm2 >> Đài cọc bố trí đủ thép 1500 M= 6000