tính toán thiết kế nhà cao tầng ( viện y học các bệnh lâm sàn nhiệt đới ), chương 19 ppsx

Chng 19: Xác định tải trọng tác dụng lên cọc + Tính toán tải trọng đầu cọc với giả thiết đài cọc tuyệt đối cứng vf chỉ truyền N,M lên các cọc do đó các cọc chỉ chịu nén hoặc kéo. n i i ii x xM n N P 1 2 Trong đó : - N : Tổng tải trọng thẳng đứng tại coad trình đáy đài. - n: Số l-ợng cọc trong móng. - M y : tổng mômen của tải trọng ngoài so với trục đi qua trọng tâm của các tiết diện cọc tại đáy đài. - X i : khoảng cách từ trục trọng tâm thứ i tới trục dó. Thay số: TP T T P dni 7,57 )(75.32 )(65.40 95.37.36 0.14 0.1796.15 6 212.220 2 Vậy cọc đủ chịu tải và chỉ chịu nén. 4) Kiểm tra cọc * Kiểm tra sức chịu tải của cọc trong giai đoạn thi công: (cọc đ-ợc mua từ nhà máy sản xuất nên khả năng chịu tải của cọc trong giai đoạn vận chuyển, thi công cẩu lắp coi nh- đảm bảo, ở đây không cần kiểm tra nữa). Kiểm tra sức chịu tải của cọc trong giai đoạn sử dụng: Tổng tải trọng tác dụng lớn nhất tại mũi coc: P = P i + g c Trong đó: + P i : Tải trọng tính toán tại đầu cọc. P i = 40.65 (T) + G c : Trọng l-ợng tính toán của cọc. + G c : = 0.25 x 0.25 x 21.5 x 2.5 x 1.1 = 3.7 (T) P = 40.65+3.7 = 44.35(T) P = 44.35(T) < n P = 57.7 (T). vậy cọc đảm bảo khả năng chịu lực. 4. Kiểm tra đài cọc: Đài cọc có kích th-ớc 1,5 x 2.5m 2 , chiều cao 0,9m. Chiều cao làm việc của đài: h 0 = 0.9 - 0.1 = 0.8m * Kiểm tra c-ờng độ trên tiết diện đứng: Điều kiện tránh phá hoại giòn: cm bR M h trn ng 25.19 1501304.0 2891000 4.0 mà h 0 = 80cm > 19,25 nên điều kiện đ-ợc thoả mãn. - mô men do cọc gây ra theo ph-ơng chiều rộng và chiều dài của đài. Sơ đồ tính coi nh- đài cọc là cứng, làm việc nh- bản công xôn ngàm tại mép cột, chịu lực tác dụng là các lực tập trung tại chân cột và P ở các đầu cọc. M ng L = 2P x 0.75 = 2 x 40.65 x 0.75 = 60.98 Tm M ng B = 3P x 0.35 = 3 x 40.65 x 0.35 = 42.68Tm Tính toán cốt thép chịu uốn trong đài theo hai ph-ơng: 2 0 24.30 808.29.0 6098 9.0 cm hR M F a L ng L a Hàm l-ợng cốt thép: %25.0 80150 10024.30 . 0 hb F a Chọn cốt thép 825a190 có F a = 39.27cm 2 2 0 17.21 808.29.0 4268 9.0 cm hR M F a B ng B a Hàm l-ợng cốt thép : %11.0 80150 10017.21 . 0 hb F a Chọn cốt thép 1320a200 có F a = 40.84 cm 2 Kiểm tra c-ờng độ trên tiết diện nghiêng Tính toán đâm thủng của cột đối với đài đ-ợc tính theo công thức: kc RhChCbP 01221 )()(( Trong đó: + P: Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi đáy tháp đâm thủng + b c ,h c : Kích th-ớc tiết diện cột. + h 0 : Chiều cao làm việc của đài + C 1 ,C 2 : Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng + R k : C-ờng độ chịu kéo tính toán của bê tông + 1 , 2 : Các hệ số đ-ợc tính theo công thức 2 1 0 1 15,1 C h x 2 2 0 2 15,1 C h x Đối với đài móng cọc của cột trục 1 ta có: Lực chọc thủng: P đt = 6P = 6 x 40.65 = 243.9T C 1 = 57.5cm; C 2 = 22.5cm; h 0 = 70cm; 1 = 2.36; 2 = 3.35 Khả năng chịu chọc thủng của đài: TkG RhChCbP kc 267.3625.3622671070)5.57.6(35.3)5.2230(36.2 )()(( 01221 P đt = 243.9T< P = 362.267T Vậy đài không bị cột chọc thủng. Kiểm tra hàng cọc chọc thủng đài theo công thức: P ct < KR k bh 0 Trong đó: + K : Hệ số tra bảng phụ thuộc vào c/h 0 = 57,5/70 = 0.82. Vậy l= 0.83 + R k : C-ờng độ chịu kéo của bê tông = 10Kg/cm 2 + B: Bề rộng đài = 150cm. + h 0 : chiều cao hữu ích của đài = 70cm Vậy P ct < 0.83 x 10 x 150 x 70 = 87150 Kg = 87,15T P ct = 2x 40,65 = 81,3T < 87,15T. Nên điều kiện hàng chọc thủng đài đ-ợc đảm bảo. Kiểm tra cọc góc chọc thủng đài theo công thức: P max 0.75R k bh 0 R k : C-ờng độ chịu kéo của bê tông = 10Kg/cm 2 . B: bề rộng đài = 150cm. h 0 : chiều cao hữu ích của đài = 70cm 40650Kg 0.75 x 10 x 150 x 70 = 78750 Kg. Vậy điều kiện cọc góc chọc thủng đài thoả mãn 5) Kiểm tra tổng thể móng cọc (coi khối móng là khi móng quy -ớc) Theo công thức: R R F N dq d .2,1 Trong đó : R : Sức chịu tải tính toán của đất nền. tb và max : ứng suất trung bình và ứng suất lớn nhất gây ra d-ới đáy móng khối quy -ớc. + Xác định khối móng quy -ớc: Do lớp đất số 3 là lớp bùn xác thực vật có sức chịu tải nhỏ nên khối móng quy -ớc đ-ợc mở rộng góc tb /4 tính từ lớp đất thứ 4. A q- = (A+2.L.tg) B q- = (B+2.L.tg) Trong đó: B chiều rộng đài móng, B= 1.5m A Chiều dài đài móng, A = 2.5 m = tb /4: góc ma sát trong trung bình của các lớp đất. 144 4 5816 4 5816 7.14 7.030141916 . 0 0 0 00 tb i i l l A q- =(2.5+2x 14,7 x tg4 0 14') = 4.68 (m) B q- = (1.5+ 2 x 14,7 x tg4 0 14') = 3.68 (m) F q- = 4.68 x 3.68 = 17.22 (m 2 ) Xác định thể tích móng khối quy -ớc (đã trừ cọc và đài móng). V = 17.22 x 22.8 - 0.25 x 20.9 -1.5 x 2,5 x 1.1 = 378.46 (m 3 ) Trọng l-ợng khối móng quy -ớc: G đ = tb .V )/(8,1 9,20 7,0.84,15.8,114.8,12,1.76,1 . 3 mT l l i ii tb G d = 1.8 x 387.46 = 697.43(T). Vậy tổng tải trọng tại chân móng khối quy -ớc là: N q- = N tt + G đ + G c Trong đó : + N q- : Lực nén quy -ớc ở mức đáy móng khối quy -ớc. + N tt : Lực dọc tính toán ở mức đáy móng. + G đ : Trọng l-ợng phần đất, G đ = 697.43 (T) + G c : Trọng l-ợng phần cọc, G c = 3.7 x 6 = 22.2(T) + N q- = 243.9 + 697.43 + 22.2 = 963.53 (T). + ứng suất tại đáy móng khối quy -ớc: - M: mô men so với trục đi qua trọng tâm đáy đài. - W q- : mômen chống uốn của tiết diện khối móng quy -ớc. )( 77.54 13.57 ;176.1 43.13 796.15 22.17 53.963 Ư )(43.13 6 68.468.3 6 . 2 min max min max 3 2 6 Tm W M F N m hb W qu qu + Xác định sức chịu tải của đất nền tại đáy móng khối quy -ớc theo công thức Xôcôlôvxki s cmq s gh F cNhNbN F P R .' Trong đó: + R: C-ờng độ tính toán của đất nền tại đáy móng . (T/m 2 ) + b: Bề rộng của móng, b= 3.68 m. + ' : Trọng l-ợng thể tích của đất từ đáy móng trở lên: = 1,8 (T/m 2 ). + h m : chiều sâu chôn móng; h m = 22,8m. + F s : hệ số an toàn lấy từ 2-3 Lớp đất tại đáy móng khối quy -ớc có = 30 0 Tra bảng V-I (SGK) Bài tập Cơ Học Đất : N = 15,32; N q = 18,4 ; N c = 30,2 Lớp cát bụi C = 0 Thay số: )/(67.338 5,2 8,228,14,1868.384,152,13 2 mT F P R s gh max = 57.13 (T/m 2 ) < 1,2.R = 1,2 x 338.67 = 406.4 (T/m 2 ) ứng suất trung bình tb = )/(95.55 22 . 17 53.963 2 mT F N qw < R = 338.67 (T/m 2 ) Vậy c-ờng độ đất nền tại đáy móng quy -ớc đ-ợc đảm bảo. + Kiểm tra độ lún của móng: Tính lún của nền đất bằng cách cộng lún các lớp phân tố. ghi n i oi n i i h E SS 11 Trong đó: + S i : Độ lún của lớp đất thứ i. + : Hệ số ; = 0,8. + h i : chiều dày của lớp đất thứ i. + E 0i : mô đun biến dạng của lớp đất thứ i + n : Phân số lớp chia trong vùng ảnh h-ởng. Chiều dày vùng ảnh h-ởng đ-ợc tính từ đáy móng đến độ sâu thoả mãn điều kiện bt = 5. gl gli : ứng suất gây lún tại lớp thứ i bt : ứng suất bản thân do trọng l-ợng các lớp đất phía trên điểm cần tính gây ra. ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy -ớc. gl = bt - .h tb : ứng suất trung bình tại đáy móng khối quy -ớc: bt = 55.95 (T/m 2 ) :Trọng l-ợng trung bình của các lớp đất nằm trên đáy móng khối quy -ớc. =1,8(T/m 3 ). Chiều dâu tính từ mặt đất tự nhiên đến đáy móng ; h = 22,8m. gl = 55.95 - 1.8 x 22.8 = 14.91 (T/m 2 ) ứng suất gây lún tại điểm nằm trên trục đáy móng khối và cách nó một khoảng z là: gli = k 0 . gl k 0 : hệ số tra bảng III-2-SGK Bài tập Cơ học Đất phụ thuộc chiều rộng B của khối móng và độ sâu z. ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy -ớc: 98,407,0.84,114.8,15.8,12,2.76,11.8,1. iibt h (T/m 2 ) ứng suất bản thân tại phân lớp thứ i: bt = 40,98 + .h(T/m 2 ). Lập bảng tính toán các giá trị ứng suất bản thân, ứng suất gây lún tại các điểm trên trục đi qua tâm đáy móng khối quy -ớc. Chia đất d-ới đáy móng thành những phân lớp có chiều dày h i = 0,51m [...]... 3 5.05 0.187 3.75 0.139 3 0.69 6 2,55 3,06 1.27 3 0.25 3 Độ lún tổng cộng của khối móng quy -ớc là: 6 S S i 2.01(cm) S 8(cm) i 1 V y thoả mãn y u cầu về độ lún Nhận xét : Do móng cột trục P có nội lực nhỏ hơn cột O nên ta có thể dùng thiết kế móng của cột trục O áp dụng cho cột trục P, đảm bảo ghoả mãn các điều kiện ...khối móng quy -ớc Bảng tính lún móng cột trục o Ph ân lớp 1 Z a/b=1 (m) 27 0 0,5 1.27 0,10 0.13 K0 1.27 2 1,02 1,53 glitb (T/m2) (T/m2) (T/m2) 1 40.98 18.025 8 0.84 41.898 15.141 8 0.84 41.898 15.141 0.27 0.62 42.816 11.175 0,8 100 1000 tb 0,51. gli (cm) Si 16.083 0.596 13.16 0.488 9.55 0.354 6.67 0.247 7 0.27 3 gli 0.13 0,51 2 . trọng tính toán tại đầu cọc. P i = 40.65 (T) + G c : Trọng l-ợng tính toán của cọc. + G c : = 0.25 x 0.25 x 21.5 x 2.5 x 1.1 = 3.7 (T) P = 40.65+3.7 = 44.35(T) P = 44.35(T) < n P = 57.7 (T) điểm cần tính g y ra. ứng suất g y lún tại đ y móng khối quy -ớc. gl = bt - .h tb : ứng suất trung bình tại đ y móng khối quy -ớc: bt = 55.95 (T/m 2 ) :Trọng l-ợng trung bình của các lớp. nén quy -ớc ở mức đ y móng khối quy -ớc. + N tt : Lực dọc tính toán ở mức đ y móng. + G đ : Trọng l-ợng phần đất, G đ = 697.43 (T) + G c : Trọng l-ợng phần cọc, G c = 3.7 x 6 = 22.2(T) +