giải nội lực kết cấu phương án 1 theo hệ số đất nền
Chương 7: Phương pháp hệ số Chương Giải nội lực kết cấu phương án theo phương pháp hệ số đất Phương pháp tính Với phương pháp hệ số ta sử dụng chiều dài thực tế cọc có kể đến làm việc đàn hồi đất Ta chia cọc thành đoạn 1m,Trên đoạn ta gán liên kết lò xo chống chuyển vị theo phương,độ chống chuyển vị thông qua hệ số đất vị trí xét Hệ số tính theo công thức J.E Bowles K s =40(c.N c +0.5γBN γ ) +40(γN q Z ) Trong đó: c:lực dính đất (KN/m2) γ : dung trọng đất (KN/m3) B: Bề rộng tính toán (m) N c , N γ , N q : hệ số phụ thuộc vào góc ma sát đất Hệ số Dựa vào mặt cắt ngang điển hình cho phân đoạn ta xác định hệ số độ sâu cọc cắm đất Chỉ số lớp đất: ♦ Lớp 1: ϕ = 7001’ => Nc = 8.151, Nq = 2.001, N γ = 0.78 γ = 5.4KN/m3,B=0.7m,c=0.064Kg/cm2 = 6.4KN/m2 ♦ Lớp 2: ϕ = 240 => Nc = 23.361, Nq = 11.401, N γ = 8.76 γ =10KN/m3,B=0.7m,c=0 ♦ Lớp 3: ϕ = 12055’ => Nc = 11.41, Nq = 3.634, N γ = 1.98 γ = 10KN/m3,B=0.7m,c=0.310Kg/cm2 = 31KN/m2 ♦ Lớp 4: ϕ = 16019’ => Nc = 13.676, Nq = 4.922, N γ = γ = 10.5KN/m3,B=0.7m,c=0.284Kg/cm2 = 28.4KN/m2 ♦ Lớp 5a: ϕ = 240 => Nc = 23.361, Nq = 11.401, N γ = 8.76 γ = 10KN/m3,B=0.7m,c=0 115 Chương 7: Phương pháp hệ số Do độ sâu lớp đất thay đổi nên ta lấy bề dày lớp đất 1,2,3,4 trung bình 4m,lớp 5a chứa hết phần cọc lại Hệ số ứng với độ sâu cọc cắm vào đất nền: 3010.1 301.01 330.80515 3442.3 344.23 378.30569 3874.5 387.45 425.80623 24028 2402.8 2640.7212 28589 2858.9 3141.9091 33149 3314.9 3643.0971 37710 3771 4144.285 27508 2750.8 3023.1292 10 28962 2896.2 3182.8798 11 30415 3041.5 3342.6305 12 31869 3186.9 3502.3811 13 42851 4285.1 4709.3311 14 44918 4491.8 4936.5207 15 46986 4698.6 5163.7104 16 49053 4905.3 5390.9001 17 78753 7875.3 8654.9767 18 83314 8331.4 9156.1646 19 5a 283.30462 257.78 2577.8 Độ cứng lòxo(T/m2) Độ sâu Độ cứng lò xo(T/m) Lớp Hệ số nền(T/m3) 87874 8787.4 9657.3526 20 92434 9243.4 10158.541 116 Chương 7: Phương pháp hệ số 21 96995 9699.5 10659.729 22 101555 10156 11160.916 23 106116 10612 11662.104 24 110676 11068 12163.292 25 115236 11524 12664.48 26 119797 11980 13165.668 27 124357 12436 13666.856 28 128918 12892 14168.044 29 133478 13348 14669.232 30 138038 13804 15170.42 31 142599 14260 15671.608 32 147159 14716 16172.796 33 151720 15172 16673.984 34 156280 15628 17175.172 Giải nội lực kết cấu Tải trọng tổ hợp tải trọng phương pháp giải cọc ngàm vào đất 117 Chương 7: Phương pháp hệ số 118 Chương 7: Phương pháp hệ số Lực dọc cọc lớn (Biểu đồ bao) Momen cọc lớn (Biểu đồ bao) 119 Chương 7: Phương pháp hệ số Momen âm dầm ngang lớn (Biểu đồ bao) 120 Chương 7: Phương pháp hệ số Momen dương dầm ngang lớn (Biểu đồ bao) Lực cắt âm dầm cần trục lớn (Biểu đồ bao) 121 Chương 7: Phương pháp hệ số Lực cắt dương dầm cần trục lớn (Biểu đồ bao) Lực cắt âm dầm dọc lớn (Biểu đồ bao) 122 Chương 7: Phương pháp hệ số Lực cắt dương dầm dọc lớn (Biểu đồ bao) 123 Chương 7: Phương pháp hệ số Mômen âm dầm dọc lớn (Biểu đồ bao) Mômen dương dầm dọc lớn (Biểu đồ bao) 124 Chương 7: Phương pháp hệ số Mômen dương dầm cần trục lớn (Biểu đồ bao) Mômen âm dầm cần trục lớn (Biểu đồ bao) 125 Chương 7: Phương pháp hệ số Lực cắt dương dầm ngang lớn (Biểu đồ bao) Lực cắt âm dầm ngang lớn (Biểu đồ bao) 126 Chương 7: Phương pháp hệ số Mômen dương M22 theo phương cạnh dài 127 Chương 7: Phương pháp hệ số Chuyển vị đầu cọc lớn 128 Chương 7: Phương pháp hệ số So sánh phương pháp giải nội lực hệ số giải nội lực phương pháp cọc ngàm vào đất theo hệ số kinh nghiệm 4.1 Về quan niệm tính toán Phương pháp cọc ngàm vào đất chiều dài tính toán cọc dựa kinh nghiệm với Lu = L0 + η ,trong hệ số η hệ số kinh nghiệm lấy giá trị từ đến 10.Cọc quan niệm ngàm vào đất.Do chiều dài tính toán cọc thường ngắn chiều dài thực mà cọc đóng vào đất Phương pháp hệ số coi đất làm việc đàn hồi nên cọc tính toán với chiều dài thực cọc,đất lò xo đàn hồi,hệ số đất tính toán qua số công thức thực nghiệm kinh nghiệm 4.2 Về kết nội lực tính toán 129 Chương 7: Phương pháp hệ số Phương án Phương án cọc ngàm Phương án hệ số Tỉ lệ caùc PA Mmax (Tm) 33.87 35.32 : 1.043 Mmin (Tm) -29.86 -32.28 : 1.081 Qmin (Tm) -25.05 -24.95 : 0.996 Mmax (Tm) 51.32 58.98 : 1.267 Mmin (Tm) -98.41 -124.74 : 1.267 Qmin (Tm) -43.38 -53.15 : 1.225 Mmax (Tm) 68.96 74.19 : 1.076 Mmin (Tm) -94.74 -113.41 : 1.197 Qmin (Tm) -88.33 -89.68 : 1.015 Nội lực cọc Mmin (Tm) -11.56 -15.44 : 1.335 Nmin (Tm) -168.61 -155.86 : 0.924 Chuyển vị đầu cọc Phương X (cm) -1.336 -1.217 : 0.911 Phương Y (cm) 0.861 -0.861 1:1 Phương Z (cm) -0.205 -0.353 : 1.721 Nội lực Nội lực dầm dọc Nội lực dầm ngang Nội lực dầm cần trục Phương pháp cọc ngàm vào đất có chiều dài tính toán cọc nhỏ phương pháp hệ số nền, nội lực cọc lớn so với phương pháp hệ số nền,chuyển vị đầu cọc nhỏ so với phương pháp hệ số nền.Mặt khác phương pháp hệ số cọc làm việc đàn hồi nội lực dầm lớn phương pháp cọc ngàm vào đất Ta thấy phương pháp cọc ngàm vào đất chiều dài tính toán cọc ngắn chưa phản ánh làm việc thực đất cọc.Phương pháp hệ số phản ánh chiều dài tính toán thực làm việc đất việc tính toán hệ số thường có chênh lệch đòi hỏi độ xác tính toán hệ số nền.Vì tính toán hệ số tốt việc giải nội lực theo phương pháp hệ số cho kết sát thực / 130 ... Lớp Hệ số nền( T/m3) 87874 8787.4 9657.3526 20 92434 9243.4 10 158.5 41 116 Chương 7: Phương pháp hệ số 21 96995 9699.5 10 659.729 22 10 1555 10 156 11 160. 916 23 10 611 6 10 612 11 662 .10 4 24 11 0676 11 068... 11 068 12 163.292 25 11 5236 11 524 12 664.48 26 11 9797 11 980 13 165.668 27 12 4357 12 436 13 666.856 28 12 8 918 12 892 14 168.044 29 13 3478 13 348 14 669.232 30 13 8038 13 804 15 170.42 31 142599 14 260 15 6 71. 608... 14 715 9 14 716 16 172.796 33 15 1720 15 172 16 673.984 34 15 6280 15 628 17 175 .17 2 Giải nội lực kết cấu Tải trọng tổ hợp tải trọng phương pháp giải cọc ngàm vào đất 11 7 Chương 7: Phương pháp hệ số 11 8