Bảng tính cọc ván thép L=18m và kiểm toán hệ khung chống

Tài liệu được đính kèm theo file excel tính toán chi tiết. Bảng tính kiểm toán hệ hố đào cho thi công hầm đào hở, bao gồm tính toán ổn định hệ khung chống để xác định được chiều dài của cọc ván thép và tính duyệt cọc ván thép cũng như hệ khung chống. Thuận lợi cho các đơn vị thi công tính toán biện pháp thi công trình tư vấn giám sát

- Căn cứ vào bản vẽ thiết kế kỹ thuật hầm kín H1

- Căn cứ vào bản vẽ thiết kế thi công hầm kín H1

- Căn cứ vào tiêu chuẩn Việt Nam để tính toán khung vây hầm kín H1

+ Tính toán khung chống và cọc ván thép theo tiêu chuẩn Việt Nam 22 TCN - 200 - 89

+ ứng suất cho phép của vật liệu được lấy theo tiêu chuẩn việt Nam 22 TCN - 19 - 79

A Tính toán chiều sâu hiệu quả ngàm vào đất của khung vây:

1 Dữ liệu tính toán:

a Số liệu cao độ:

Cao độ chân của cọc ván thép Cao độ chân của cọc ván thép -12.50(m)

b Các tính chất cơ lý:

Theo khảo sát địa chất tại lỗ khoan HD1

tính toán khung vây cọc ván thép l= 18m, Khung chống

Lớp đất Chiều dày Dung trọng Góc nội ma sát o Lực dính C (T/m2) Hệ số độ rỗng e

Ghi chú:

Tỷ trọng đất trong nước: g' = gw - gn

Hệ số áp lực chủ động của đất: Ka = tg2(45o- j/2)

Hệ số áp lực bị động của đất: Kp = tg2(45o+ j/2)

Chỉ số giảm áp lực chủ động của lớp đất E: 2C(Ka)1/2 2C(Ka1)1/2 0.00 (T/m2) Chỉ số giảm áp lực chủ động của lớp đất 2B: 2C(Ka)1/2 2C(Ka2)1/2 1.86 (T/m2) Chỉ số giảm áp lực chủ động của lớp đất 3A: 2C(Ka)1/2 2C(Ka3)1/2 1.06 (T/m2) Chỉ số giảm áp lực chủ động của lớp đất 3B: 2C(Ka)1/2 2C(Ka4)1/2 2.05 (T/m2) Chỉ số tăng áp lực bị động của lớp đất E: 2C(Kb)1/2 2C(Kp1)1/2 0.00 (T/m2) Chỉ số tăng áp lực bị động của lớp đất 2B: 2C(Kb)1/2 2C(Kp2)1/2 2.91 (T/m2) Chỉ số tăng áp lực bị động của lớp đất 3A: 2C(Kb)1/2 2C(Kp3)1/2 1.40 (T/m2) Chỉ số tăng áp lực bị động của lớp đất 3B: 2C(Kb)1/2 2C(Kp4)1/2 2.84 (T/m2)

c Số liệu tải trọng và hệ số tính toán:

Lớp đất Chiều dày

hi (m) g'w (T/m3)

0.62

Lớp đất Chiều dày

hi (m)

Dung trọng

ướt gw (T/m3) Góc nội ma sát o Lực dính C (T/m2) Hệ số độ rỗng e

2 Tính toán giá trị áp lực ngang:

2.1 Sơ đồ tính toán

2.2 Giá trị áp lực

-4.92

+5.0

0.5

E11

p11

760 2490 760 1120 Bánh xích

+5.5

-12.5

Điểm xoay 0

+2.5 E

2A

3A

3B

+5.0

+2.9

MNN +2.1

-1.64

-4.69

-7.0

Lỗ khoan HD1

E1 E3

E2 E4 E5

E6 E7

O

E8

E9

E10

E12

E13

R3 R2 R1

p2 p4 p6 p8 p9 p10

p12

p13

2.2 Giá trị áp lực

a Trị số áp lực đơn vị:

- Do áp lực đất chủ động: p1 = g1 h1.Ka1 -2C(Ka1)1/2 p1 1.46 (T/m2)

p3 = g2 (hnn-h1).Ka2 -2C(Ka2)1/2 p3 -0.88 (T/m2)

p5 = g2' (h1+h2-hnn).Ka2-2C(Ka2)1/2 p5 0.30 (T/m2)

p7 = g3' h3.Ka3-2C(Ka3)1/2 p7 0.65 (T/m2)

p9 = g4' h4.Ka4-2C(Ka4)1/2 p9 2.39 (T/m2)

- Do áp lực đất bị động: p11 = g4' t.Kp4+2C(Kp4)1/2 p11 11.11 (T/m2)

- Do tải trọng thi công

+ Dữ liệu máy xúc

+ Dữ liệu cao độ

- Tính toán giá trị áp lực ngang

ha2 = (d1+b)/tg(q) ha2 2.36 (m) Chiều dài tác dụng của bánh xích lên vòng vây CVT : a= ha2-ha1 a 0.95 (m)

b Trị số áp lực ngang tính toán:

c Tính toán khoảng cách từ điểm đặt lực Ei đến điểm quay O :

B)]

M' + a (2M' + [Mn m

= MB + Ma

2.3 Kiểm tra ổn định của cọc ván thép:

- Chiều sâu ngàm cọc ván tối thiểu được xác định từ điều kiện ổn định chống lật:

( 4 -8) Điều 4.50 - 22TCN 200-89

+ Trong đó :

+ Trong đó :

- Lấy mômen với điểm O ta có

Ma = n1*(E2*e2+E4*e4+E5*e5+E6*e6+E7*e7+E8*e8+E9*e9 +E13*e13) Ma 268.26 T

=> 2Ma'+ Mb' < Mcọc

Tổng mô men chống lật đối với điểm 0: VP SMg =m*(Mn+2Ma') 387.7 T

Kết luận:

Wx - Mômen kháng uốn của tiết diện ngang thành cọc ván (điều 4-40)

R - Cường độ tính toán của vật liệu làm cọc ván

Ma và MB - Lần lượt là mômen của áp lực đất chủ động và của áp lực thủy tĩnh tác dụng lên thành cọc ván phía dưới trục quay của nó, đối với trục đó

M'a và M'B - Lần lượt là mômen của áp lực đất chủ động và của áp lực thủy tĩnh tác dụng lên thành cọc ván phía trên trục quay của nó, đối với trục đó

m - Hệ số điều kiện làm việc, lấy theo điều 4-51 công thức (4-8) chỉ đúng nếu : 2M'a + M'B ≤ Wx.R

Mn - Mômen của áp lực đất bị động tác dụng lên thành cọc ván (phản lực trực tiếp) đối với trục quay

Nếu không thoả mãn bất đẳng thức này thì phải sử dụng công thức sau đây để xác định chiều sâu đóng cọc ván

tối thiểu : Ma + MB = m (Mn + Wx.R)

B)]

M' + a (2M' + [Mn m

= MB + Ma

B Tính toán khả năng chịu lực của cọc ván thép Lavssen IV:

1 Đặc trưng mặt cắt và vật liệu:

Mô men quán tính cho 1m chiều rộng của cọc ván thép: Jx 38600 (cm4) Mô men kháng uốn cho 1m chiều rộng của cọc ván thép: Wx 2270 (cm3)

2 Tính toán:

- Cọc ván thép tính theo sơ đồ dầm kê trên 4 gối: 3 gối tại vị trí tầng khung chống và gối còn lại nằm cách đỉnh bê tông bịt

đáy 1 khoảng 0.5m

Bánh xích

-4.92

R3

+0.5

Bê tông bịt đáy

+5.5

R2

+2.5

-3.22

p12

p13

p2 p4 p6 p7

p10

- Do áp lực đất chủ động: p1 = g1 h1.Ka1 -2C(Ka1)1/2 p1 1.46 (T/m)

p3 = g2 (hnn-h1).Ka2 -2C(Ka2)1/2 p3 -0.88 (T/m)

p5 = g2' (h1+h2-hnn).Ka2-2C(Ka2)1/2 p5 0.30 (T/m)

p7 = g3' (Hm-1.2-h1-h2).Ka3-2C(Ka3)1/2 p7 0.11 (T/m)

( Hệ số vượt tảI n= 1.2)

3 Kiểm toán cọc ván thép

- Mô hình hóa sơ đồ cọc ván thép bằng chương trình Misdas 2006

-4.92

p2 p4 p6 p7

p10

+ Mômen lớn nhất : Mmax = 11.1 T.m

- Công thức kiểm toán cường độ

Kết luận: Cọc ván thép đạt yêu cầu về cường độ

Biểu đồ Mômen Phản lực lên khung chống Biểu đồ lực cắt

max

0 M

W

C Tính toán khả năng chịu lực của khung chống H350x350

1 Đặc điểm kỹ thuật của thép H350

2 Kiểm toán hệ khung chống thứ 1

2.1 Mặt bằng khung chống thứ 1

2.2 Tính toán

Phản lực lớn nhất tác dụng lên tầng khung chống 1 là R1 = 2 T/m

2.3 Kiểm toán khung chống

- Mô hình hóa khung chống bằng chương trình Misdas 2006

Steel sheet pile LarsenIV, L=12m

Biểu đồ mômen

Biểu đồ lực cắt

Kết quả tính toán

- Kiểm toán cường độ

= 646.69 Kg/cm2 < Ro

- Kiểm toán độ ổn định

= 115.68 Kg/cm2 < R

Thanh K1, L= 21m

Thanh K2, L= 2.663m

M (T.m)

19.6

Biểu đồ lực dọc

N (T)

0

x

R

max

N

R F

d



Hệ số j được xác định bởi

15.22 (cm)

17.49

2.4 Kết luận:

3 Kiểm toán hệ khung chống thứ 2

3.1 Mặt bằng khung chống thứ 2

K4- H350x350 L=6455

K2- 2H350x350 L=2663 mm

K5- H350x350 L=6630

Chi tiết D Detail D

Steel sheet pile LarsenIV, L=12m

Steel sheet pile LarsenIV, L=18m

Steel sheet pile LarsenIV, L=18m

L=6455

=

r

=

=

r

lo



3.2 Tính toán

Phản lực lớn nhất tác dụng lên tầng khung chống 2 là R2 = 6.2 T/m

3.3 Kiểm toán khung chống

- Mô hình hóa khung chống bằng chương trình Misdas 2006

K2- 2H350x350 L=2663 mm

Steel sheet pile LarsenIV, L=12m

K4- H350x350 L=6455

Biểu đồ mômen

Biểu đồ lực cắt

Kết quả tính toán

- Kiểm toán cường độ

= 1332.95 Kg/cm2 < Ro

- Kiểm toán độ ổn định

N (T)

Biểu đồ lực dọc

M (T.m)

0

x

R

max

N

R F

d



= 285.26 Kg/cm2 < Ro

Hệ số j được xác định bởi

15.22 (cm)

43.68

3.4 Kết luận:

4 Kiểm toán hệ khung chống thứ 3

4.1 Mặt bằng khung chống thứ 3

max

N

R F

d



=

r

=

=

r lo



4.2 Tính toán

Phản lực lớn nhất tác dụng lên tầng khung chống 3 là R3 = 28.5 T/m

4.3 Kiểm toán khung chống

- Mô hình hóa khung chống bằng chương trình Misdas 2006

K4- H350x350 L=6455

K2- 2H350x350 L=2663 mm

K5- H350x350 L=6630

Chi tiết D Detail D

Steel sheet pile LarsenIV, L=12m

Steel sheet pile LarsenIV, L=18m

Steel sheet pile LarsenIV, L=18m

K4- H350x350 L=6455

Biểu đồ mômen

Biểu đồ lực cắt

Kết quả tính toán

- Kiểm toán cường độ

= 1827.22 Kg/cm2 < Ro

- Kiểm toán độ ổn định

= 1402.40 Kg/cm2 < Ro

Hệ số j được xác định bởi

15.22 (cm)

N (T)

Biểu đồ lực dọc

M (T.m)

0

x

R

max

N

R F

d



=

r

lo = 665 (cm)

43.68

4.4 KÕt luËn:

=

r

=

=

r lo

