thiết kế móng
trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang Chng 8: Thit k múng 8.1. ỏnh giỏ c im cụng trỡnh. Cụng trỡnh nh mỏy c khớ Vinh c xõy dng ti ngoi thnh. Trờn nn t ca khu cụng nghip mi san lp, cú mt bng rng rói bng phng v thun li v giao thụng. Cụng trỡnh thit k l mt b phn dõy truyn ca nh mỏy c khớ, ngoi ra cũn cú khu vc hnh chớnh, ng ni b . Do cụng trỡnh cú chc nng sn xut sn phm nờn c im kin trỳc ca cụng trỡnh n gin, phự hp vi dõy chuyn sn xut v cụng nng s dng. Cỏc khu nh xng cú cu to gm nhiu dóy nh, kt cu chớnh ca cụng trỡnh l khung thộp tin ch. Tng bao che ca cụng trỡnh c xõy trờn h ging múng n cao +3,000m so vi ct 0,000m (ct trong nh). H ging c gi lờn múng. Phõn xng thit k l nh cụng nghip mt bng cú dng hỡnh ch L, mt tng ba nhp cú chiu rng cỏc nhp l 18m. Trong ú cú 2 nhp di 84m v mt nhp di 132 m. Do ú cn cú gii phỏp khe lỳn cho nhp di 132m. Tt c cỏc bc ct l 6m, cao trỡnh nh ray l: 7,5m so vi ct 0,000m (ct trong nh). tng chiu cao nh:10,51m. Kt cu chớnh ca cụng trỡnh l khung thộp tin ch mỏi gm mt lp tụn v mt lp cỏch nhit. Ngoi ra cũn cú cỏc h ging mỏi v ging x g. Nn ca cụng trỡnh c tụn lờn 0,3 (m) so vi nn t thiờn nhiờn. Mt bng kin trỳc ca cụng trỡnh n gin. Do cú cu trc vi sc trc 20 (T) hot ng trong nh nờn khụng gian trong nh thụng thoỏng, trong nh cú cỏc kho nh cha dng c, vt liu, thnh phm. Do kt cu chớnh ca nh l khung thộp cú tng chốn. Chi tit kin trỳc v v trớ cú cu trc xem cỏc bn v KT Theo TCXD 205:1998 + lỳn tuyt i ln nht Sgh = 12cm. + lỳn lch tng i gh=0,002. 8.2. ỏnh giỏ iu kin a cht cụng trỡnh. 8.2.1. a tng. Theo bỏo cỏo kho sỏt a cht cụng trỡnh ca khu t xõy dng phõn xng bng phng phỏp xuyờn tnh. a tng c phõn chia theo th t t trờn xung di cỏc lp t cú chiu dy thay i khụng nhiu trong mt bng. Nờn mt cỏch gn ỳng cú th xem nn t ti mi im ca cụng trỡnh cú chiu dy v cu to nh sau: Lp 1: t lp dy trung bỡnh 0,8 m. (0 ữ 0,8m) Lp 2: Cỏt pha do dy trung bỡnh 4m. (0,8 ữ 4,5m ) Lp 3: Cỏt bi cht va dy trung bỡnh 7,7 m. (4,8 ữ 12,5m) Lp 4: Cỏt trung cht va dy 7,5. (12,5 ữ 20m). (Lp th 4 cú chiu sõu cha kt thỳc trong h khoan thm dũ sõu 20 m.) Mc nc ngm sõu - 4,5 m k t mt t t nhiờn, Cỏc mt ct a cht t trờn xung nh hỡnh v 1. Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 69 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang Hỡnh 8- 1: Tr a cht cụng trỡnh 8.2.2. Bng ch tiờu c lý. Bng 1: Ch tiờu c lý cỏc lp t. Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 70 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang 8.2.3. ỏnh giỏ tớnh cht xõy dng cỏc lp t. la chn gii phỏp nn múng v sõu chụn múng cn phi ỏnh giỏ tớnh cht xõy dng ca cỏc lp t. - Lp 1: t lp, cú chiu dy 0,8 m , l loi t yu khụng kh nng chu lc, khụng cú tớnh nng xõy dng. Khi t múng cn o qua lp t ny t múng xung lp t tt bờn di. - Lp 2: Cỏt pha do, cú chiu dy trung bỡnh 4m. + st. p L L p W W 30,8 26 I 0,96 W W 1 25 = = = 0 I L 1 t cỏt pha trng thỏi do. + H s rng. s (1 0,01.W) 26,4(1 0,01.30,8) e 1 1 18,3 + + = = = 0,887 + Trng lng riờng y ni. s n dn 26,4 10 8,69 1 e 1 0,887 = = = + + (kN/m3) = 0,869 (T/m 3 ). + H s nộn lỳn: 0,05 MPa -1 < m = 0,18 MPa -1 < 0,5 MPa -1 Cỏt pha cú kh nng chu nộn yu. + Mụun bin dng: E = 7,8 MPa > 5MPa KL: Lp 2 l cỏt pha do cú kh nng chu ti yu, tớnh nng xõy dng yu, bin dng lỳn ln. Do ú khụng th lm nn cho cụng trỡnh c. - Lp 3: Cỏt bi cht va dy trung bỡnh 7,7 m. + H s rng. s (1 0,01.W) 26,5(1 0,01.26) e 1 1 0,757 19 + + = = = 0,6 < e < 0,8 + Trng lng riờng y ni 3 3 s n dn 26,5 10 9,39(kN / m ) 0,939(T / m ) 1 e 1 0,757 = = = = + + + H s nộn lỳn: Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 STT Tờn gi lp t (kN/m 3 ) s (kN/m 3 ) W (%) W L (%) W P (%) II 0 c II (kPa ) q c (KPa) m (KPa -1 ) E (KPa) 1 t lp 16 - - - - - - - - - 2 Cỏt pha do 18,3 26,4 30,8 31 25 15 28 2300 0,00018 7800 3 Cỏt bi cht va 19 26,5 26 - - 30 - 3300 0,00013 10000 4 Cỏt trung cht va 19,2 26,5 18 - - 35 1 6000 0,00004 31000 71 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang 0,05 MPa -1 < m = 0,13 MPa -1 < 0,5 MPa -1 Cỏt bi cht va cú kh nng chu nộn tng i yu. + Mụun bin dng: E = 10 MPa > 5MPa KL: Lp 3 l cỏt bi cht va cú kh nng chu ti yu, tớnh nng xõy dng yu, bin dng lỳn ln. - Lp 4: Cỏt ht trung cht va dy trung bỡnh 7,5 m. + H s rng. s (1 0,01.W) 26,5(1 0,01.18) e 1 1 0,63 19,2 + + = = = 0,6 <e <0,75 + Trng lng riờng y ni 3 3 s n dn 26,5 10 10,12(kN / m ) 1,012(T / m ) 1 e 1 0,63 = = = = + + + H s nộn lỳn: m = 0,04 MPa -1 < 0,05 MPa -1 Cỏt trung cht va cú kh nng chu nộn ln. + Mụun bin dng: E = 31 MPa > 5MPa KL: Lp 3 l cỏt trung cht va cú kh nng chu ti ln, tớnh nng xõy dng ln, bin dng lỳn nh. 8.3. La Chn gii phỏp nn múng. 8.3.1- Chn loi nn múng cho cụng trỡnh. c im chớnh ca cụng trỡnh l nh cụng nghip cú khu ln nhng s dng khung tin ch cung vi sc cu trc khụng quỏ ln nờn ti trng tỏc dng thng ng l khụng quỏ ln, Tuy nhiờn do tỏc dng ca ti trng ngang l khỏ ln do ú ni lc di múng cú lch tõm tng i ln. Cn c vo iu kin a cht cụng trỡnh, tớnh cht xõy dng ca cỏc lp t cú hai gii phỏp múng c a ra l: Múng nụng trờn nn thiờn nhiờn v múng cc. Gii phỏp múng nụng cú u im l tớnh toỏn v thi cụng n gin, khụng ũi hi cỏc mỏy múc thi cụng phc tp, tn kộm. Tuy nhiờn múng nụng ch thớch hp vi loi nn t nn tng i tt. Vi cỏc lp t phn trờn nh lp 1 (t lp), 2 (Cỏt pha do mm), 3 (Cỏt bi cht va), u l lp t yu, kh nng chu nộn lỳn yu v khụng n nh v tớnh cht c lý v b dy. Ch cú lp 4 (Cỏt ht trung cht va) l lp t tt. Vi quy mụ v ti trng cụng trỡnh, cng vi iu kin thun li l mt bng thi cụng rng rói, mc nc ngm khỏ sõu so vúi dỏy múng. Ta la chn gii phỏp múng cc ộp, vi cỏc cc tit din 25x25 cm, c ộp trc bng mỏy ộp thy lc cm vo lp t th 4 sõu 1,5 m Cc ộp trc cú u im l giỏ thnh tng i r, vi mt bng rng rói ht sc thớch hp cho vic thi cụng, khụng gõy chn ng n cỏc cụng trỡnh xung quanh. D kim tra, cht lng ca tng on cc c th di lc ộp. Xỏc nh c sc chu ti ca cc ộp qua lc ộp cui cựng. Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 72 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang 8.3.2- Gii phỏp mt bng múng. Mt bng múng gm cú cỏc múng v h dm ging múng liờn kt cỏc khung v tng bao che bờn trờn. Dm ging múng ct biờn v ct gia c liờn kt vi múng xem bn v (M 01). Ngoi ra do b trớ cu trc khụng u cng nh mt bng nh khụng i xng (xem bn v KT). Ta cn b trớ khe lỳn gia khung trc 15 v 16 xem bn v (M 01). 8.4.THIT K MểNG. 8.4.1 Thit k múng ct biờn M1(Khung K2 Trc D) 8.4.1.1. Xỏc nh ti trng tỏc dng xung múng. Ni lc tớnh toỏn ti chõn ct khung K2 trc A theo kt qu t bng t hp ni lc ta tỡm c cp ni lc nguy him sau: Bng 8-2: Ni lc tớnh toỏn CP NI LC M tt 0 (Tm) N tt 0 (T) Q tt 0 (T) I -12,634 164,77 8,466 - Ti trng tớnh toỏn do ging múng truyn xung. + Gi thit tit din dm ging múng l: (0,6 ì 0,3) m, chiu di ging bng bc ct ca nh v bng 9 m. Khi ú trng lng dm ging múng l: g g = 0,6. 0,3.9.2500 .1,1 =4455 (kG) = 4,455 (T) + Lc g g t lch tõm so vi trc ct biờn mt on bng 0,4 (m) gõy ra mụ men ti chõn ct l: M G = g g . 0,4 = 4,455.0,4 = 1,782 (Tm). - Tng ti trng tớnh toỏn tỏc dng xung múng: tt 0 M = -12,634-4,455= -17,089 (Tm) tt 0 N = 164,77 + 4,455 = 169,225 (T) tt 0 Q = 8,466 (T) - Tng ti trng tiờu chun tỏc dng xung múng: tt tc 0 0 M 17,089 M 14,86 n 1,15 = = = (Tm) tt tc 0 0 N 169,225 N 147,152 n 1,15 = = = (T) tt tc 0 0 Q 8,466 Q 7,361 n 1,15 = = = (T) 8.4.1.2. Chn chiu sõu t ộ i v chn loi cc. - Do chõn ct c liờn kt vo i bng bu lụng neo 60 vi chiu di ti thiu chụn bu lụng vo i l 0,6 m (xem phn kt cu). - Do ú s b ta chn: + Ct t i l -1,4m so vi ct ct 0,000 (ct trong nh). Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 73 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang + Chiu cao i h = 0,8m. + Ct nh i 0,6 m. so vi ct trong nh (ct 0,000). - Dựng cc BTCT tit din 0,35 x 0,35(m), thộp dc 414 nhúm AII, bờ tụng mỏc 300. Liờn kt cc vo i bng cỏch phỏ u cc cho tr thộp dc ra on 0,45m chụn on cc cũn nguyờn 0,15m. vo i, on bu lụng neo c chụn vo i l. L = 0,8 0,15 = 0,65m > 0,6 m Tho món chiu sõu chụn bu lụng neo. Hỡnh 8- 2: chi tit i, tng xõy v ging. - Mi cc cm vo lp cỏt ht trung cht va 1,5m. Tng chiu di cc 13,5 m, ni t on C 1 di 7,0 m v on C 2 di 6,5 m. 8.4.1.3. Xỏc nh sc chu ti ca cc n. a. Sc chu ti ca cc theo vt liu lm cc. P v = ( R b F b + R a F a ) (8-1) Trong ú: - l h s un dc. Do múng i thp cc khụng cm qua bựn nờn ly = 1 P v = 1.(13000.0,35.0,35 + 2,8.10 5 .6,15.10 -4 ) = 1764,7(kN). b. Sc chu ti ca cc theo t nn (kt qu xuyờn tnh). + Sc cn phỏ hoi ca cc ma sỏt P x = + ữ mũi xq P P 2 3 (8-2) Trong ú: P mi = q p .F - Sc cn phỏ hoi ca t mi cc) q p : sc cn phỏ hoi ca t chõn cc q p =k.q c k: h s ph thuc loi t , loi cc. ( Tra bng 6.10 HD ANM ) c k = 0,5 Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 74 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang q p = k.q c = 0,5.6000 = 3000 KPa P mi = 3000.0,35.0,35 = 367,5 kN. P xq = u = n si i i 1 q .h - Sc cn phỏ hoi ca t ton b thnh cc Vi q si = ci i q ; ( q ci : sc cn mi xuyờn ca lp t th i, i : h s , ph thuc loi t , loi cc , c tra theo bng 6.10 HD ANM) - Lp Cỏt pha do: = 80; q s = c q = = 2300 28,75KPa 80 - Lp cỏt bi cht va: = 80; q s = c q = = 3300 41, 25KPa 80 - Lp cỏt ht trung cht va: = 100; q s = c q = = 6000 60KPa 100 Cc xuyờn qua lp t 2 cú h 2 l 4m; lp t 3 cú h 3 l 7,7m; lp t 3 cú h 4 l 1,5m; P xq = 4.0,35(28,75.4 + 41,25.7,7 + 1,5.60) = 731,675 kN. P x = + ữ mũi xq P P 2 3 = + = 367,5 731,675 439,67 2,5 kN. Vy sc chu ti ca cc thit k l 439,67 kN. Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 75 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang Hỡnh 3: S xỏc nh P x. 8.4.1.4. Xỏc nh s lng cc v b trớ cc cho múng. cỏc cc ớt nh hng ln nhau, cỏc cc c b trớ trong mt bng i sao cho khong cỏch gia cỏc tim cc a 3d , trong ú d l ng kớnh cc p lc tớnh toỏn gi nh tỏc dng lờn i do phn lc u cc gõy ra. õy ta tớnh sc chu ti ca cc theo kt qu xuyờn tnh. tt P = = = x 2 2 P 439,67 398,793 (3d) (3.0,35) KPa. (8-3) Din tớch s b ca i. F sb = tt 0 tt tb N P .h.n .(8-4) Chn chiu sõu ỏy i cc l: h = 1,4 m. F sb = = 1692,55 4,599 398,793 20.1,1.1, 4 m 2 . Trng lng ca i v t t trờn i: N tt = n. F sb .h. tb = 1,1.4,599.1,4.20 = 141,65 (kN). (8-5) Lc dc tớnh toỏn xỏc nh n ct i Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 76 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang N tt = N tt 0 + N tt = 1692,55 + 141,65 = 1834,199 (kN) S lng cc s b: n c = = = tt x N 1834,199 4,171 P 439,67 cc. (8-6) Vỡ múng chu ti lch tõm khỏ ln nờn ta tng s lng cc v ly bng n c = 6. v b trớ mt bng cc nh hỡnh v Hỡnh 8- 3: B trớ cc trong mt bng i 8.4.1.5. Kim tra iu kin lc max truyn xung cc. Din tớch thc t ca i: F = 2.3 = 6 (m 2 ) Trng lng tớnh toỏn ca i v t trờn i: N tt = n.F .h. tb = 1,1.6.1,4.20 = 184,8(kN) Lc dc tớnh toỏn thc t xỏc nh n ct i: N tt = N o tt + N tt tt = 1692,55 + 184,8 = 1877,35 (kN) Momen tớnh toỏn xỏc nh tng ng vi trng tõm din tớch tit din cỏc cc ti i: M tt = M tt 0 + Q tt .h d = 126,34 + 84,66.0,8 = 194,06 kNm. Lc tớnh toỏn truyn xung cc dóy biờn : Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 77 trờng đhhh việt nam- khoa ctt đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang = = tt tt y max tt max,min 6 ' 2 2 c i 1 M .x N 1858,87 194,06.1,05 P n 6 4.(1,05 ) x (8-7) P tt max = 359 (kN) P tt min = 263,6 (kN) Trng lng tớnh toỏn ca cc (Vỡ cc nm di mc nc ngm on 4m) P cc = n.f cc . cc .L c = 1,1.0,35.0,35.(25.4 + 15.9,5) = 32,67 (kN). (8-8) Trng lng ca t b cc chim ch : P t = n.f cc . = ữ n i i i 1 .h = 1,1.0,35.0,35.(3,7.18,3 + 0,3.0,869 + 7,7.0,939 + 1,5.1,012) = 10,33 kN Hiu trng lng tớnh toỏn gia cc v t b cc chim ch : P tt c = P cc - P t = 32,67-10,33 = 22,34 (kN) P tt max + P tt c = 359 + 22,34 = 381 kN <P x = 439,67 (kN) Nh vy tho món iu kin lc max truyn xung cc dóy biờn. Do P tt min > 0 nờn khụng phi kim tra theo iu kin chng nh. 8.4.1.6 Kim tra nn múng cc theo trng thỏi gii hn th 2. a. Kim tra iu kin ỏp lc ỏy múng quy c. + lỳn ca nn múng cc c tớnh theo lỳn ca nn khi múng qui c cú mt ct l abcd (hỡnh v 4) . Do ma sỏt gia mt xung quanh cc v t bao quanh , ti trng ca múng c truyn trờn din tớch rng hn , xut phỏt t mộp ngoi cc ti ỏy i v nghiờng 1 gúc. tb 4 = Trong ú : i i tb i h h = 0 i i 1 1 2 2 3 3 tb i 1 2 3 h h h h 4.15 7,7.30 1,5.35 26 h h h h 4 7, 7 1,5 + + + + = = = = + + + + .(8-9) o 0 tb 26 6,5 4 4 = = = - Kớch thc ỏy khi qui c: Chiu di ca ỏy khi quy c: L M = L + 2d/2 + 2.H C .tg 4 tb = 2,1 + 0,35 + 2.12,9.tg6,5 0 = 5,39 ( m ). (8-10) B rng ca ỏy khi quy c: B M = B + 2d/2 + 2.H C .tg 4 tb = 1,1 + 0,35 + 2.12,9.tg6,5 0 = 4,39 ( m ). (8-11) Chiu cao khi múng quy c: H M = 12,9 + 1,4 = 14,3 m Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 78