Bảng excel tính toán móng cẩu tháp ZT 6016 - CT02, bản vẽ móng cẩu tháp

1. TCVN 2737:2006 “Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế” 2. TCVN 5574:2012 “Bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế” 3. TCVN 10304:2014 “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế” 4. TCVN 5575:2012 “Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế” 5. TCVN 9395:2012 “Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu” 6. Bảng thông số kỹ thuật của cẩu tháp do nhà sản xuất cung cấp 7. Hồ sơ khảo sát địa chất công trình

Trang 1

I CƠ SỞ TÍNH TOÁN

1 TCVN 2737:2006 “Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế”2 TCVN 5574:2012 “Bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế”3 TCVN 10304:2014 “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”

4 TCVN 5575:2012 “Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế”5 TCVN 9395:2012 “Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu”6 Bảng thông số kỹ thuật của cẩu tháp do nhà sản xuất cung cấp7 Hồ sơ khảo sát địa chất công trình

II THÔNG SỐ CẨU THÁP

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN MÓNG CẨU THÁP

DỰ ÁN: TÒA NHÀ PHỨC HỢP 4.1 LÊ VĂN LƯƠNGTÊN CẤU THÁP: ZT 6016 - CT02

ZT6016-10 thân 1.6m

Trang 2

2 Thông số tải trọng

Dựa vào catalogue nhà sản xuất

Theo bảng thông số kỹ thuật từ nhà sản xuất (tương ứng với chiều cao tự đứng tối đa):

Tải trọng tính toán trong trường hợp chịu nénLực dọc

Mô menLực cắt

Trang 3

Dựa theo hồ sơ khảo sát địa chất, tiến hành chọn hố khoan gần sát vị trí đặt móng cẩu tháp nhất để tính toánBH1

V CÁC THÔNG SỐ CỌC

-Đất LấpSét dẻo thấpCát lẫn sét, cát mịnCát lẫn sét, cát mịn

-Cát lẫn sỏi sạnCuội sỏi lẫn cát

-

Trang 4

-VI SỨC CHỊU TẢI CỌC

1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu (TCVN 10304-2014)

- Đối với đất rời:

+ Trên đoạn cọc có độ sâu nhỏ hơn ZL+ Trên đoạn cọc có độ sâu bằng và lớn hơn ZLTrong đó:

u : chu vi cọc (3.14d)

li: chiều dài cọc nằm trong các lớp đấtfi : hệ số ma sát đơn vị giữa đất và cọc

a : Tra biểu đồ hình G.1 Phụ lục G TCVN 10304:2014

k và zL : được tra theo Bảng G.1 - Phụ lục G TCVN 10304:2014

Sức chịu tải kéo của cọc theo vật liệu Qk-vlKhả năng chống kéo tuột của thép trong đài

Cường độ tính toán của bê tông

Cường độ tính toán của cốt thép

Sức chịu tải nén của cọc theo vật liệu Qn-vl

v zi

v zLi

Trang 5

Thành phần sức chịu tải dưới mũi cọc

Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc qb = (cN'c + q'γ,pN'q)

Mũi cọc cắm vào lớp đất số: 7 có: c = 0.0 (kN/m2)Các hệ số sức chịu tải : - Đối với cọc khoan nhồi : N'c = 6

- Trạng thái đất: Chặt Tra bảng G.1, phụ lục G TCVN 10304:2014 được N'q = 100

3 Sức chịu tải cọc theo chỉ số SPT:

Xác định theo Mục G.3.2 TCVN 10304:2014 Công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản

Sức chịu tải cực hạn:Trong đó:

Thành phần sức chịu tải do ma sát

li: chiều dài cọc nằm trong các lớp đất

fsi : hệ số ma sát đơn vị giữa đất và cọc trong lớp đất rời thứ ifc,i : hệ số ma sát đơn vị giữa đất và cọc trong lớp đất dính thứ iαp : hệ số điều chỉnh tra theo biểu đồ Hình G.2a TCVN 10304:2014fL : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh, đối với cọc khoan nhồi: fL = 1Ns, i: là chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời thứ i

cu,i: cường độ sức kháng cắt không thoát nước của lớp đất dínhlc,i: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i

ls,i: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i

s is i

c ipL u i

Trang 6

Mũi cọc cắm vào lớp đất số: 7 thuộc loại : Đất rời có N(SPT)= 100

Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được xác định, đối với cọc khoan nhồi: qb = 150N(SPT = 15000 (kN/m2)

Trị tiêu chuẩn sức chịu tải trọng nén và kéo: Rc,k và Rt,k theo đất nền 88392125

Trị tính toán sức chịu tải trọng nén: 5051 (kN)Trị tính toán sức chịu tải trọng kéo: 1214 (kN)Trong đó: γk : là hệ số tin cậy theo đất γk = 1.75

VII XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

Thông số đài cọc

Trọng lượng bản thân 1 cọc (đã xét đến đoạn cọc bị đẩy nổi) 363.4 (kN)Khoảng cách cọc xa nhất tới tâm móng (phương X) xmax 1.55 (m)Khoảng cách cọc xa nhất tới tâm móng (phương Y) ymax 1.55 (m)Tổng các khoảng cách bình phương (phương X) Sxi

9.61 (m2)Tổng các khoảng cách bình phương (phương Y) Syi

c kc d

t kt d



Trang 7

Trường hợp mô men trong mặt phẳng vuông góc với cạnh đài móng

Trong trường hợp cọc chịu nén:

Trọng lượng bản thân đài móng (đã nhân hệ số vượt tải) 835.3 (kN)Trọng lượng bản thân cọc (đã xét đẩy nổi và nhân hệ số vượt tải) 399.8 (kN)

Trong trường hợp cọc chịu kéo:

Lực dọc tính toán (của cẩu tháp, với hệ số giảm tải 0.9) 569.2 (kN)Trọng lượng bản thân đài móng (đã nhân hệ số giảm tải) 683.4 (kN)Trọng lượng bản thân cọc (đã xét đẩy nổi và nhân hệ số giảm tải) 327.1 (kN)

Kiểm tra cọc chịu nhổ theo điều kiện đất nền

Kiểm tra cọc chịu nhổ theo điều kiện vật liệu

Trang 8

Trường hợp mô men trong mặt phẳng qua đường chéo cạnh đài móng

m1=1 - hệ số điều kiện làm việc của đất nền

m2=1 - hệ số điều kiện làm việc của công trình tác động qua lại với đất nềnktc- hệ số độ tin cậy ( ktc = 1: đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các thí nghiệm)

g - dung trọng của lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở xuốngg* - dung trọng của lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lênA, B, D - hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất nền

Trang 9

VIII KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN (OUT SERVICE - khi cẩu không làm việc)

Kiểm tra phản lực đầu cọc

Trường hợp mô men trong mặt phẳng vuông góc với cạnh đài móng

Trường hợp mô men trong mặt phẳng qua đường chéo cạnh đài móng

Trang 10

IX TÍNH CỐT THÉP ĐÀI MÓNG 1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng

Trường hợp 1: Đài cọc bị phá hủy theo dạng tháp đâm thủng

Trang 12

X KIỂM TRA BU LÔNG NEOVẬT TƯ

Chiều dài từ mặt móng

Lực cắt (cho 1 chân cẩu tháp)

Diện tích danh định

Chiều dài đoạn móc

Trang 13

Bu lông cho cẩu tháp ZT6016-10 thân 1.6m đủ khả năng chịu lực

(Với trường hợp chịu kéo)

(Bu lông tròn trơn và có đầu móc/ Plain and hook bolt)

Đường kính đáy lớn của tháp chọc thủngKhả năng chống chọc thủng

Khả năng chịu cắt của 1 bu lông

Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn của bê tông

Cường độ chịu kéo tính toán của bê tôngDiện tích giảm yếu của bu lôngCường độ chịu kéo của bu lôngKhả năng chịu kéo của 1 bu lôngDiện tích danh định của bu lôngCường độ chịu cắt của bu lôngHệ số điều kiện làm việc

Đường kính đáy bé của tháp chọc thủngChiều cao tháp chọc thủng

Khả năng chịu tuột của 1 bu lông

Trang 14

TCVN 10304:2014 TCVN 5574:2012

Loại tiết diện: Tròn Kích thước:D = 800 mmDiện tích tiết diện cọc A = 502655 mm2

Vật liệu:

Bêtông mác: 400 #, tương đương cấp độ bền B30Rb =17 MPa(Cường độ tính toán gốc)

Eb =32500 MPaCốt thép mác: C-III

Khi tính toán theo cường độ vật liệu, xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm

cách đáy đài một khoảng:

lo là chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài đến cao độ san nềnlo = 4 m

4.1 m<h = 45.45 m - chiều sâu đến mũi cọc từđáy đài

→ l1 = 8.1 m

Bán kính quán tính của tiết diện cọc0.2 m

݈ଵ= ݈௢+ 2ߙఌ

ߙఌ= 5 ܾ݇௣ߛ௖ܧܫ

ݎ = ܣܫ =

Trang 15

Độ mảnh λ = l1 / r = 40.51 → φ = 0.916Ast: Tổng diện tích cốt thép dọc trong cọc

Ab: Diện tích bêtông trong cùng tiết diện: Ab = A - Ast

Rb: Cường độ tính toán về nén của bêtông, bằng cường độ tính toán gốc của bêtông nhân với các

hệ số điều kiện làm việc như sau đối với cọc nhồi:

γcb = 0.85 kể đến đổ bêtông trong khoảng không gian chật hẹp của hố, ống váchγ'cb = 0.7 kể đến đổ bêtông vào lòng hố khoan dưới dung dịch không dùng ống vách

Trang 16

XI KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI NGANG 1 Tính toán nội lực cọc

Lực cắt lớn nhất tác dụng lên 1 cọc:H=29.19kN

Chiều dài đoạn cọc không nằm trong đấtl0=4m

Module đàn hồi bê tông:Eb=2.30E+07kN/m2Moment quán tính của tiết diện cọc:I=0.0201m4

Chiều dài cọc tính đổi trong đất:le=18.12mTra bảng G2, TCXD 205-1998:A0=2.441

Xác định chuyển vị ngang y0 vày0=4.4E-03m Ok

Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở D=1.2E-02mcao trình đặt lực (đáy đài):Y=2.1E-03radÁp lực tính toán, moment uốn và lực cắt:

M = 1M H0

M MH M

H HH = 1

 n

1121312

Trang 17

TCVN 5574 - 2012

M (kN.m)M (kN.m)

BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC

TCXDVNNội lực

BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC

Trang 18

Cẩu tháp ZT6016-10 thân 1.6m đủ khả năng chịu lực kéo và momen.

TCXDVNNội lực

Trang 19

II THÔNG SỐ CẨU THÁP

Cường độ thépCIII, AIII d>=10Bề dày bê tông bảo vệ50(mm)

V CÁC THÔNG SỐ CỌC

Chiều cao đài móng1.5(m)Cao độ đáy đài (từ cao độ MDTN)2.35(m)Cao độ đáy hố đào (từ cao độ MDTN)2.45(m)Chiều dài thép neo vào đài cọc1(m)Chiều dài cọc ngàm vào đài0.1(m)Chiều dày bê tông lót đài móng0.1(m)Chiều dài cọc trong đất43(m)Tổng chiều dài cọc 44.2 (m)Chiều sâu đáy cọc (kể từ MĐTN) 45.45 (m)

Độ sâu mực nước ngầm10(m)

VI SỨC CHỊU TẢI CỌC

Sức chịu tải :

Hệ số tin cậy theo đấtγk = 1.75

VII XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

k:hệ số xét ảnh hưởng của momen4

Vậy ta chọn số cọc trong đài là 4 (cọc)

Thông số đài cọc

Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài phương X0.3(m)Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài phương Y0.3(m)

Cuội sỏi lẫn cát

Thép lớp trên

Có xét đến mũi -

(cọc)Đất Lấp

Sét dẻo thấpCát lẫn sét, cát mịnCát lẫn sét, cát mịnCát lẫn sỏi sạn

-Thông sốThép lớp dưới -

Cốt thép

B30CIII, AIII d>=10



Trang 20

XI KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI NGANG (Copy độ cứng lò xo dán vào Mô hình mẫu)

Cao trình đầu cọc (từ cao độ MĐTN) (không kể phần ngàm trong đài) 2.45 (m)

Cao trình đáy hố đào (từ cao độ MĐTN) 2.45 (m)

trong SAP

Độ cứng

lò xo copy vào

File mô hình mẫu

Cường độ chịu kéo

Chiều dài đoạn móc

Chiều dài từ mặt móng

Cường độ chảy dẻo

Số lượng

Chiều dài