TRU 192 236 da tốt nghiệp cầu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM CHƯƠNG V TÍNH TOÁN TRỤ CẦU I CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 10800 1050 2175 2175 2175 2175 1050 500 650 500 650 1050 850 1000 850 650 650 5300 2400 5300 2400 1500 1800 1400 1800 1500 1500 500 6000 500 1500 10000 II CÁC ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN Mực nước tính toán Mực nước thấp Mực nước cao Cao độ mặt đường thiết kế Cao độ đỉnh trụ Cao độ đáy bệ trụ Góc chéo trụ so với tim cầu Loại trụ: trụ thân đặc 6000 H tt = +2.5m H = +1, 6m H max = +3, 7m +7,588m +6, 2m −2,5m 900 III VẬT LIỆU SỬ DỤNG ' Cường độ chòu nén bêtông f c = 28MPa 3 Khối lượng riêng bêtông γ = 2500 KG / m , tính cường độ γ = 2400 KG / m 1,5 Môđun đàn hồi bêtông Ec = 0, 043.2400 28 = 26750MPa Cường độ chảy dẻo cốt thép f y = 280 MPa Giới hạn ứng suất trạng thái sử dụng 0, 45 f c' = 0, 45.28 = 12.6 MPa Giới hạn ứng suất nén Giới hạn ứng suất kéo 0,5 f c' = 0,5 28 = 2, 645MPa IV TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU 4.1.Tónh tải 4.1.1.Tónh tải dầm chủ SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 192 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Xét đoạn từ gối đến MC dầm đặc Diện tích A0 Tỷ trọng bê tông γc Trọng lượng đoạn dầm DCd1 = = = = Xét đoạn dầm đặc Diện tích Tỷ trọng bê tông Trọng lượng đoạn dầm 0, 8179 m2 2500 KG/m3 2x0,8179x2500x0,85 3476 KG A0 = 1,588m2 γc = 2500 KG/m3 DCd2 = 2500x1,588x2x1,5 = 11910 KG Xét phần đoạn dầm lại Diện tích A0 Tỷ trọng bê tông γc Trọng lượng đoạn dầm DCd3 Tónh tải dầm chủ DCdc + Dầm DCdcg + Dầm biên DCdcb = = = = = = = = = = = = 6082m2 2500 KG/m3 (Ltt-2.da).A0.γc 29,3x2500x0,5962 43671 (DCd1+DCd2+DCd3)/Ltt (3476+11910+43671)/34 1751 KG/m DCdc 1751 KG/m DCdc 1751 4.1.2.Tónh tải mặt cầu + Dầm + Dầm biên 4.1.3.Tónh tải dầm ngang DCbmg = S.hf.γc = 2175/1000*20/100*2500 = 1087,5 KG/m DCbmb = (S/2+Sk).hf.γc = (2175/2000+1.05)*20/100*2500 = 1068,75 KG/m DCdn = 0,7x1,335x0.8x2500/34 = 127,64 KG/m + Dầm DCdng = DCdn = 127,64 KG/m + Dầm biên DCdnb = DCdn = 127,64 KG/m 4.1.4.Tónh tải ván khuôn vách ngăn a) Ván khuôn lắp ghép: DCvk = γ c bvk hvk = 2450.0,86.0, 025 = 52, 675 KG / m b) Vách ngăn: SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 193 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Với dầm có chiều dài 34m, ta dùng vách đứng mỏng dày 15cm chia dầm làm khoang Vách ngăn có tác dụng tăng độ ổn đònh cẩu lắp dầm DCvn = γ c Avn tvn N / L = 2450.(1, − 0,56).0,15.2 / 33 = 23,16 KG / m 4.1.5.Tónh tải lan can tay vòn + Với dầm biên: Ta coi tónh tải lan can tay vòn truyền xuống dầm thông qua bó vóa, trọng lượng bó vóa truyền xuống dầm biên chụi, bó vóa ta phân chia cho dầm biên dầm gần dầm biên theo nguyên tắc đòn bảy DLn=6213,91 N/m DLn DLt DLtdb = 2938,5x0,77 =2262,65 N/m DLtdg = 2938,5x0,33 = 969,54 N/m 4.1.6.Tónh tải lớp phủ tiện ích cầu Lớp phủ bêtông Atfan: DW1 = h1.γ 1.S n = 0, 04.2400.2,175 = 208,8 KG / m Lớp phòng nước: DW2 = h ' γ ' Sn = 0, 004.1800.2,175 = 15,8 KG / m Lớp mui luyện: DW = 2200.0,036.2,175 = 172,26 Tiện ích trang thiết bò cầu: DW4 = KG / m Vậy DW =DW1+DW2+DW3 +DW4 =401,86 KG/m 4.1.7.Tổng cộng tónh tải tác dụng lên dầm chủ + Dầm SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 194 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM DCdcg = 1751 KG/m DCdsg = DCdng+DCbmg+DCvkg+DCvn + DClcg = 127,64+1087,5+52,675+23,16 + 96,95 = 1387,93 KG/m CD1g = 1387.93+1751= 3138,93 KG/m DWg = 401,86 KG/m + Dầm biên DCdcb = 1751.3 KG/m DCdsb = DCdnb+DCbmb+DCvkb + DCvn + DClcb = 1068,5+127,64+52,675+23,16 +847,65 = 2119,63 KG/m DC1b = 2119,63+1751= 3870,63 DWb = 401,86 KG/m 4.1.8.Phản lực gối hệ số dầm chủ tác dụng lên xà mũ Dầm biên: DCb = (3870,63 × 34)34.0,5 = 65800,6 KG = 658,006 KN DWb= 401,86 × 34 ×0,5 = 6831,62 KG = 68,316 KN Dầm giữa: DCg = (3138,93 × 34)34.0,5 = 53362 KG = 533,62 KN DWg= 401,86 × 34 ×0,5 = 6831,62 KG = 68,316 KN 4.1.9.Phần tónh tải trọng lượng thân xà mũ quy đổi thành lực phân bố đều: (2700.1150 + 800.1000).0, 245.10−4 = 112, 21N / mm 4.1.10.Phần tónh tải trọng lượng thân trụ xem lực phân bố thẳng đứng: 5300.1400.0, 245.10−4 = 181, 79 N / mm 4.2.HOẠT TẢI HL-93 4.2.1.Xe tải thiết kế: Xe tải thiết kế: gồm trục trước nặng 35 KN , hai trục sau trục nặng 145KN, khoảng cách trục trước 4300mm, khoảng cách hai trục sau thay đổi từ 4300 – 9000 mm cho gây nội lực lớn nhất, theo phương ngang khoảng cách hai bánh xe 1800mm SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 195 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM 4.2.2.Xe hai trục thiết kế: Xe hai trục: gồm có hai trục, trục nặng 110KN, khoảng cách hai trục không đổi 1200mm, theo phương ngang khoảng cách hai bánh xe 1800mm 1200mm 110 kN 110 kN 4.2.3.Tải trọng làn: Tải trọng làn: bao gồm tải trọng rải 9,3N/mm xếp theo phương dọc cầu, theo phương ngang cầu tải trọng phân bố theo chiều rộng 3000mm, tải trọng xe dòch theo phương ngang để gây nội lực lớn 9,3KN/m Sơ đồ xếp tải: 9450 4300 4300 33300 15000 4300 4300 24400 4300 4300 24400 33300 - Phản lực gối xe tải trục: RTR(2) =35.0,291+145.(0,42 + 0,55)+145.1+145.0,871 + 35 0,74 = 448,1KN - Phản lực gối xe tải trục: RTR(1) =145.1+145.0,871 + 35 0,74 = 297,265KN - Phản lực gối xe tandem: R tadem = 110.(1 + 0,963) = 215,93KN - Phản lực gối tải trọng gây ra: Rlane = 9,3.2.33,3.1.0,5 = 309,69 KN SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 196 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM - Phản lực gối người gây ra: Rpl = 4,2.2.33,3.1.0,5 = 139,86 KN - So sánh tổ hợp hoạt tải gây ra: Tổ hợp 1: R =0,9.( Rlane + RTR(2) )+ RPL =0,9.(448,1 +309,69) +139,86 =821,87KN Tổ hợp 2: R =( Rlane + Rtadem )+ RPL =309,69 +215,93 + 139,86 =665,48 KN Tổ hợp 3: R =( Rlane + RTR(1) )+ RPL =(297,265 +309,69) +139,86=746,815 KN - Chọn tổ hợp 1và để tính toán tổ hợp cho phản lực gối lớn mômen nhỏ, tổ hợp cho phản lực gối nhỏ mômen lớn Do ta xét đồng thời trường hợp - Xếp hoạt tải theo phương ngang cầu để xác đònh nội lực lớn tính toán cho xà mũ 600 1800 1400 3000 0.303 0.579 0.407 V2 1485 0.593 0.683 0.317 1.345 V1 690 V3 0.697 0.421 1515 γ LL m.R lane Ω 3000 = γ LL m ( + IM ) RTR (2) 0,5.∑ yi V lane = V TR (2) V TR (1) = γ LL m ( + IM ) RTR (1) 0,5.∑ yi γ PL m.R PL Ω V = 1200 TH V = 0,9.(V lane + V TR ) + V PL PL ( ) V TH = V TR + V lane + V PL 0,5 - Xét trạng thái giới hạn sử dụng: Gối 1: SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 197 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM γ LL m.R lane Ω 1.1, 2.3009, 69.507 = = 62,805 KN 3000 3000 = γ LL m ( + IM ) RTR (2) 0,5.∑ yi = 1.1, 2.1, 25.448,1.0,5.0, 407 = 136, 77 KN V1lane = V1TR (2) V1TR (1) = γ LL m ( + IM ) RTR (1) 0,5.∑ yi = 1.1, 2.1, 25.297, 265.0,5.0, 407 = 90, 74 KN γ PL m.R PL Ω 1.1, 2.139,86.1419 = = 170,11KN 1400 1400 V1TH = 0, 9.(V1lane + V1TR (2) ) + V1PL = 0,9.(62,805 + 136, 77) + 170,11 = 349,85 KN V1PL = ( ) V1TH = V1TR (1) + V1lane + V1PL 0,5 = 90, 74 + ( 60,805 + 170,11) 0,5 = 205,928 KN Gối 2: γ LL m.R lane Ω 1.1, 2.309, 69.1964,89 V = = = 243, 403KN 3000 3000 V2TR (2) = γ LL m ( + IM ) RTR (2) 0,5.∑ yi = 1.1, 2.1, 25.448,1.0,5 ( 0,597 + 0,593) = 393,88 KN lane V2TR (1) = γ LL m ( + IM ) RTR (1) 0,5.∑ yi = 1.1, 2.1, 25.297, 265.0,5 ( 0,597 + 0,593) = 265,309 KN γ PL m.R PL Ω 1.1, 2.139,109,3 = = 13,11KN 1200 1400 V2TH = 0, 9.(V2lane + V2TR (2) ) + V2PL = 0,9.(243,34 + 393,88) + 13,11 = 578,508 KN V2PL = ( ) V2TH = V2TR (1) + V2lane + V2PL 0,5 = 265,309 + ( 243, 403 + 13,11) 0,5 = 393,56 KN Gối 3: γ LL m.R lane Ω 1.1, 2.309, 69.528 = = 65, 403KN 3000 3000 = γ LL m ( + IM ) RTR (2) 0,5.∑ yi = 1.1, 2.1, 25.448,1.0,5.0, 42 = 141,15 KN V3lane = V3TR (2) V3TR (1) = γ LL m ( + IM ) RTR (1) 0,5.∑ yi = 1.1, 2.1, 25.297, 265.0,5.0, 42 = 93, 638KN V3TH = 0,9.(V3lane + V3TR (2) ) = 0,9.(65, 403 + 141,15) = 185,9 KN ( ) V3TH = V3TR (1) + V3lane 0,5 = 93, 638 + 65, 403.0,5 = 126,34 KN 4.3.Lực hãm xe (BR): Lực hãm xe đựơc truyền từ kết cấu xuống trụ qua gối đỡ Tuỳ theo loại gối cầu dạng liên kết mà tỉ lệ truyền lực ngang xuống trụ khác Do tài liệu tra cứu ghi chép tỉ lệ ảnh hưởng lực ngang xuống trụ nên tính toán, lấy tỉ lệ truyền 100% Có nghóa toàn lực ngang gây lực hãm xe truyền hết xuống gối cầụ Điểm đặt lực hãm xe cao độ gối cầu trụ thiết kế Lực hãm lấy 25% trọng lượng trục xe tải hay xe hai trục thiết kế cho đặt tất thiết kế chất tải theo quy trình coi chiều Các lực coi tác dụng theo chiều nằm ngang cách phía mặt đường 1800mm theo hai chiều dọc để gây hiệu ứng lực lớn Tất thiết kế phải chất tải đồng thời cầu coi chiều tương lai Phải áp dụng hệ số quy đònh điều 3.6.1.1.2 - Lực hãm xe tác dụng phân bố cho gối BR = 25%.Ptr m.n = 0, 25.(35 + 145 + 145).1.2 = 162,5 KN - Khoảng cách từ mặt cầu đến mặt xà mũ: + 70 + 200 + 800 = 1074mm - Tại gối tựa lực hãm tạo cặp lực: Lperp = 162,5 / = 32,5 KN SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 198 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM - Và mômen: M perp = 32,5.(1, 074 + 1,8) = 93, KN m gối Mômen mặt cắt đỉnh bệ M y = 162,5.(1, 074 + 1,8 + 1, + 5,3) = 1555, 78 KN m 4.4.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thượng tầng ( WSsup ) - Diện tích hứng gió bxh xác đònh sau: b = Ltt = 33,3m h = hlc + hbmc + hdc = 1, 424 + 0, + 1, = 3,324m ⇒ Awsup = 33,3.3,324 = 110, 69m - p lực gió PB xác đònh sau: PB = 0, 0006.V Cd ≥ 1,8( KN / m ) - Tốc độ gió VB giả sử lấy vùng tốc độ gió VB = 59m / s, S = ⇒ V = VB S = 59m / s - Trong đó: VB - Tốc độ gió giật giây với chu kỳ xuất 100 năm thích hợp với vùng tính gió có đặt cầu nghiên cứu, quy đònh bảng 3.8.1.1- S : hệ số điều chỉnh khu đất chòu gió độ cao mặt cầu theo quy đònh bảng 3.8.1.1.2 Cd : Hệ số cản quy đònh A3.8.1.2.1.1, phụ thuộc vào tỉ số b/d Trong đó: b = Chiều rộng toàn cầu bề mặt lan can (mm) d = Chiều cao kết cấu phần bao gồm lan can đặc, có (mm) Quy đònh lấy hệ số tối thiểu 0.9 Trong bài, ta lấy hệ số cản gió =1,2 C = Hệ số cản d 1, ⇒ PB = 0, 0006.(59) 1, = 2,5 ≥ 1,8 - Giả sử mặt hứng gió vuông góc phương gió, gió ngang là: ⇒ Lực gió WSsup = PB Awsup = 2,5.110, 69 = 276, 72 KN - Lực gió theo phương dọc WSsup 276, 72 = 55,34 KN 5 - Ngoài lực gió WSsup đặt lệch tâm so với mặt xà mũ( xác trục dầm xà mũ) h hlc + hbmc + hdc 1, 424 + 0, + 1, = = 1, 662m là: = 2 Nên tạo mômen làm xoắn mặt cắt ngang cầu gối có trò số M red = 1, 662.276, 72 = 459,91KN m - Tại gối tựa lực gió tạo lực: Lpar = = Thành phần mômen tạo phản lực hướng lên cho gối tựa 1, hướng xuống cho gối tựa 4, Xác đònh phản lực thông qua việc giả thiết mặt cắt ngang có độ cứng lớn vô tác dụng mômen xoắn M red Khi phản lực gối thứ i xác đònh sau: M x Vi = red i ∑ xi Trong đó: xi khoảng cách hai tim dầm thứ i với quy tắc đánh số đối xứng ∑ xi = 4,352 + 8, = 94, 613m2 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 199 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM 459,91.8, = 42, 73KN 94, 613 459,91.4,35 V2 = −V4 = = 21,36 KN 93, 638 V3 = Mômen mặt cắt đỉnh bệ M x = 276, 72.(1, 662 + 1, + 5,3) = 2313,93KN m 4.5.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu hạ tầng ( WS sub = WScap + WScol ) V1 = −V5 = WScap = PB Acap = 2,5.(1,15.2, + 0,8.1) = 11, 45 KN ( tác dụng lên xà mũ) WScol = PB Dcol = 2,5.1, = 3,5 KN / m ( phân bố theo chiều cao thân trụ) WS sub = WScap + WScol = 11, 45 + 3,5.5,3 = 30 KN Mômen gối M wssu b = M wscap + M wscol = 11, 45.2,96 + 3,5.5,3.(5,3.0,5 + 1, 4) = 109.02 KN m Mômen mặt cắt đỉnh bệ M x = 11, 45.(2,96 + 5,3) + 3,5.5,3.5,3.0,5 = 143, 73KN m 4.6.Tải trọng gió tác dụng lên xe ( WL ) Theo A3.8.1.3, xét tổ hợp tải trọng cường độ III, phải xét tải trọng gió tác dụng vào kết cấu xe cộ Tải trọng ngang gió lên xe cộ tải phân bố 1,5 KN/m, tác dụng theo hướng nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu đặt 1.8m mặt đường Chiều dài tham gia tải trọng gió tác dụng lên xe lấy chiều dài dầm tác dụng lên trụ L = 33,3m WL par = 1,5.33,3 = 49,95 KN 49,95 = 9,99 KN , cách mặt xà mũ + 70 + 200 + 800 + 1800 = 2874mm = 2,874m , tồn trò số mômen: M perp = 49,95.2,874 = 143,55KN m Tại vò trí gối tựa dầm tác dụng lực: Lpar = Thành phần mômen tạo phản lực hướng lên cho gối tựa 1, hướng xuống cho gối tựa 4, Xác đònh phản lực thông qua việc giả thiết mặt cắt ngang có độ cứng lớn vô tác dụng mômen xoắn M perp Khi phản lực gối thứ i xác đònh sau: M x Vi = perp i ∑ xi - Trong đó: xi khoảng cách hai tim dầm thứ i với quy tắc đánh số đối xứng ∑ xi = 4,352 + 8, = 94, 613m2 143,55.8, = 13, KN 94, 613 143,55.4,35 V2 = −V4 = = 6, KN 94, 613 V3 = - Mômen mặt cắt đỉnh bệ M x = 49,95.(2,874 + 1, + 5,3) = 478, 22 KN m V1 = −V5 = SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 200 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Tải trọng gió dọc lên xe cộ tải trọng phân bố 0.75 kN/m tác dụng nằm ngang, song song với tim dọc kết cấu đặt cao độ 1800 mm so với mặt đường Lấy trường hợp xếp xe hết toàn mặt cầu WL perp = 0, 75.33,3 = 24,97 KN Tại xà mũ lực gió theo phương dọc tác dụng lên gối: 24,97 WL perp1 = = WLperp = = 4,99 KN Mômen mặt cắt đỉnh bệ M y = 24,97.(2,874 + 1, + 5,3) = 239 KN m 4.7.Tải trọng nước tác dụng lên trụ Lực đẩy B Theo bố trí cấu tạo bệ trụ đặt mực nước thấp , ta tính áp lực nước đẩy tác dụng lên phần trụ ngập nước ta tính với mực nước thấp Lực đẩy nước lực đẩy hướng lên trên, lấy tổng thành phần thẳng đứng áp lực tónh tác dụng lên tất phận nằm mực nước thiết kế - p lực tónh xác đònh theo công thức : B= γ w V0 Trong đó: V0 : Thể tích phần ngập nước γw: Trọng lượng riêng nước - p lực nước tónh mặt cắt đỉnh bệ: B =10x22.9 = 229 KN Trong đó: Vo =(5,6.1,4+2.3,14.0,7.0,7).2,1=22,9m3(Thể tích phần trụ tính từ mực nước thấp đến đỉnh bệ) p lực nước tónh mặt cắt đáy bệ: B =10x162,9 = 1629 KN Trong đó: Vo =22,9+10.7.2=162,9 m3(Thể tích phần trụ bệ móng tính từ mực nước thấp đến đáy bệ) Vậy áp lực đẩy mặt cắt đỉnh bệ 229 KN, đáy móng 1629 KN Áp lực dòng chảy p : Áp lực dòng chảy lớn ứng với mực nước cao , ta tính với mực nước cao Áp lực dòng chảy theo phương ngang cầu: p = 5.14 × 10-4 CDV² Trong đó: p : áp lực dòng chảy CD: Hệ số cản trụ theo phương dọc Với trụ đầu tròn CD = 0.7 m/s V : Vận tốc nước thiết kế , V =2.5m/s Suy : p =5.14x10-4x0.7x2.52 = 2.2488 KN/m² Tính mặt cắt đỉnh bệ: Diện tích chắn trụ: 1,4.2,1=2,94 m² Lực cản dòng chảy : 6,6KN Điểm đặt lực so với mặt cắt đỉnh bệ : 1,05m SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 201 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM + Dung trọng ướt γw (g/cm3) : 1.65 + Tỷ trọng ∆ : 2.64 + Hệ số rỗng tự nhiên ε0 : 1.534 + Giới hạn chảy WL(%) : 54.2 + Giới hạn dẻo WP : 29.4 + Chỉ số dẻo Ip : 13.8 + Độ sệt B : 0.27 + Góc ma sát ϕ(cắt nhanh) : 11030’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kG/cm2) : 0.266 + Lực dính (nén trục) Cuu(kG/cm ) : 0.123 + Góc ma sát (nén trục) ϕcu : 15018’ + Giá trò SPT :2 - Lớp2: Lớp sét pha màu vàng nâu, xám xanh nhạt, trạng thái dẻo mêm Bề dày lớp 5m Các tiêu lý chủ yếu lớp đất sau: + Độ ẩm tự nhiên W : 37.5% +Dung trọng ướt γw (g/cm ) : 1.65 +Tỷ trọng ∆ : 2.64 + Hệ số rỗng tự nhiên ε0 : 1.059 + Giới hạn chảy WL(%) : 44.2 + Giới hạn dẻo WP : 28.4 + Chỉ số dẻo Ip : 23.2 + Độ sệt B : 0.22 + Góc ma sát ϕ(cắt nhanh) : 11028’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kG/cm2) : 0.28 + Lực dính (nén trục) Cuu(kG/cm2) :0.256 + Góc ma sát (nén trục) ϕcu :12042’ + Giá trò SPT : ÷10 - Lớp 3: Lớp sét pha, màu xám nâu , xám xanh, trạng thái dẻo vừa dày khoảng 8.5m Các tiêu lý chủ yếu lớp đất sau: + Độ ẩm tự nhiên W : 23.8% + Dung trọng ướt γw (g/cm ) : 1.96 ∆ + Tỷ trọng : 2.72 + Hệ số rỗng tự nhiên ε0 : 0.719 + Giới hạn chảy WL(%) : 32.2 + Giới hạn dẻo WP : 18.9 + Chỉ số dẻo Ip : 13.3 + Độ sệt B : 0.37 + Góc ma sát ϕ(cắt nhanh) : 10042’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kG/cm) : 0.31kG/cm2 + Lực dính (nén trục) Cuu : 0.48 + Góc ma sát (nén trục) ϕcu : 9018’- 11036’ + Giá trò SPT : 14-17 - Lớp 4: Lớp sét pha, màu xám nâu , xám vàng, trạng thái dẻo cứng – nửa cứng , chiều dày khoảng 9.2m Các tiêu lý chủ yếu lớp đất sau: + Độ ẩm tự nhiên W : 21.4% + Dung trọng ướt γw (g/cm ) : 1.99 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 222 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM + Tỷ trọng ∆ : 2.68 + Hệ số rỗng tự nhiên ε0 : 0.631 + Giới hạn chảy WL(%) : 31.5 + Giới hạn dẻo WP : 17.7 + Chỉ số dẻo Ip : 24.8 + Độ sệt B : 1.18 + Góc ma sát ϕ(cắt nhanh) : 4030’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kG/cm) : 0.06kG/cm2 + Lực dính (nén trục) Cuu :0 245 + Góc ma sát (nén trục) ϕcu : 15018’ + Giá trò SPT :15-19 - Lớp 5: Cát hạt mòn, màu nâu, xám vàng, trạng thái chặt, chiều dày khoảng 7.8m có tiêu lý chủ yếu sau : Thành phần hạt : Hàm lượng hạt cát %:79.1 Hàm lượng hạt bột %:18.5 Hàm lượng hạt sét %:2.3 + Dung trọng ướt γw (g/cm3) : 2.02 ∆ + Tỷ trọng : 2.67 + Hệ số rỗng lớn emax : 1.194 + Hệ số rỗng nhỏ emin : 0.492 + Hệ số rỗng eo : 0.573 + Giới hạn chảy WL(%) : 31.5 + Giới hạn dẻo WP : 17.7 + Chỉ số dẻo Ip : 24.8 + Độ sệt B : 1.18 + Góc ma sát ϕ(cắt nhanh) : 4030’ + Lực dính c(cắt nhanh) (kG/cm) : 0.06kG/cm2 + Lực dính (nén trục) Cuu :0 245 + Góc ma sát (nén trục) ϕcu : 15018’ + Giá trò SPT :27-40 II.SỐ LIỆU BAN ĐẦU Chọn cọc khoan nhồi có đường kính D = 1.2m Độ xiên cọc đất: độ Cao độ đáy bệ cọc E4 = -2,5 m Cao độ mặt đất tự nhiên Ed = 1.35m Cao độ mũi cọc Ecoc = - 32,5m Chiều dài cọc đất: L = 30 m Chiều dài tự coc: L0 = Cường độ bêtông thân cọc: fc = 40 Mpa Trọng lượng riêng bêtông: γc = 2.5 T/m3 = 24.5 kN/m3 Modul đàn hồi bêtông cọc: Ec = 0.043 × 25001.5 × 400.5 = 33994.48 Mpa = 3465288.98 T/m2 Diện tích mặt cắt ngang cọc: Ac = π.D /4 = 3.14/4 = 1.134 m2 Momen quán tính: I = π.D /64 = 3.14/64 = 0.1017 m4 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 223 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Chu vi mặt cắt ngang cọc: P = π.D = 3.768 m Cường độ thép fy = 280 Mpa = 280000 kN/m2 Modul đàn hồi thép: Es = × 108 kN/m2 Đường kính cốt thép: db = 22mm Diện tính cốt thép: Ab = 3.14 × 222/4 = 379 mm2 Số lượng thép: n = 24 Tổng diện tích thép: As = 24 × 379 = 9096 mm2 Cốt đai dùng Φ10 III TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC [P] = min(Pvl, P®n) [P]: Sức chụi tải giới hạn cọc: Pvl : Sức chòu tải giới hạn cọc theo vật liệu Pđn: Sức chòu tải giới hạn cọc theo đất 3.1 Tính toán sức chòu tải cọc theo vật liệu, Pvl: Pvl = φ.(As.fy + Ac.fc ) φ - hệ số xét ảnh hưởng uốn dọc, 0.9 fy: cường độ cốt dọc chủ, fy = 280MPa fc - cường độ bêtông, fc = 40 MPa As - diện tích cốt dọc chủ, As = 9096 mm2 Ac - diện tích bêtông, Ac = 1.134 m2 = 1134000mm2  Pvl = 0.9 × (1134000 × 40 + 9096 × 280) = 43116192N = 4311 T 3.2 Tính toán sức chòu tải cọc theo đất (theo TCXD 205:1998) Pđn = m(mRqpAp + u∑mffili) Trong đó: m – hệ số điều kiện làm việc, m = mR – hệ số làm việc đất mũi cọc, mR = qp – cường độ chòu tải đất mũi cọc, đất mũi cọc đất cát chiều dài cọc đất L = 30 m qp = 370 T/m2 (tra bảng A7 TCXD205:1998) Ap – diện tích mũi cọc, Ap = Ac = 1.134m2 u – chu vi cọc, u = 3.14 × 1.2 = 3.768 m mf – hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ khoan, tra bảng A5 ta mf = 0.7 fi – ma sát bên lớp đất i mặt bên thân cọc, T/m 2, tra theo bảng A2 TCXD205:1998 Ta lập bảng tính sau: Chiều dàyLớp đất 2,6 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI li (m) 0.6 2 BL 0.27 0.22 fi (T/m2) 2.31 3.45 5.03 5.81 5.95 MSSV: CĐ03116 li.fi(T/m) 2.8644 5.52 8.048 9.296 9.52 Trang 224 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM 8.5 2 2 0.5 2 2 1.2 2 0.7 9.2 4.7 0.37 1.18 1.18 3.15 3.37 3.58 3.61 0.7 0 0 6.12 6.45 6.6 5.04 4.1788 3.6337 5.054 0.98 0 0 20.808 22.575 23.1 Tổng ∑mffili 120.618 × × × × → Pđn = (1 370 1.134+ 3.768 0.7 120.618) = 737.72 T Khi tính toán sức chòu tải cọc khoan nhồi làm việc ma sát ta phải kể đến ảnh hưởng lớp màng mỏng vữa sét bao quanh hệ số 0.7: [P] = 0.7 × 737.72 = 516.40 T Vậy ta chọn sức chòu tải cọc là516.40 T BẢNG TỔ HP NỘI LỰC TRỤ Ở ĐÁY BỆ Tổ hợp tải trọng N(KN) TTGH CĐI TTGH CĐII TTGH CĐIII TTGH SD TTGH ĐB 17598.1 14569.83 16801.5 13166.9 15708.4 Hướng dọc Hx(KN) My(KN.m) 284.375 6021.35625 34.958 334.6 229.363 4302.02 169.991 3187.57 81.25 1557.94 Hướng ngang Hy(KN) Mx(KN.m) 6.6 4872.1085 6.93 149.268 5857.0025 113.598 3667.796 1396.98 3.3 Xác đònh số lượng cọc bố trí cọc móng Ta chọn tổ hợp cường độ 1: P = 1759.8 T H = 28.43 T M = 602.1T.m Ν Số lượng cọc sơ xác đònh sau: n = β Ρ Trong : N = 1759.8 T :tổng tất lực thẳng đứng lớn tổ hợp P0 = 516.40 T: sức chòu tải cọc SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 225 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM β = 1.4 : hệ số kinh nghiệm xét đến ảnh hưởng H Q → n = 1.4 × 1759.8 /516.40 = 4.77 Cho ïn = cọc 1100 BỐ TRÍ HÌNH HỌC CỦA CỌC 3800 6000 Y 1100 X 1100 3800 3800 1100 10000 Cọc khoan nhồi D= 1000 mm 1400 4000 4000 1400 10800 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 226 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM 1100 3800 1100 6000 IV TÍNH TOÁN NỘI LỰC CỌC Ta tính với tổ hợp tải trọng nguy hiểm 4.1 Xác đònh bề rộng tính toán bc Theo TCXD205:1998, với cọc đường kính D = 1.2m > 0.8m, bề rộng qui ước cọc xác đònh sau: bc = d + = 1.2 + = 2.2m 4.2 Tính hệ số tỉ lệ K Ta có: hm = 2(D + 1) = 4.4 m hm qua lớp đất 2, sét trạng thái dẻo mềm Tra bảng G1, TCXD205:1998 ta → K1 = 200 T/m4 → K2 = 200 T/m4 → K = 200T/m4 4.3 Xác đònh hệ số biến dạng đất quanh cọc K.bc α bd = E c I Trong đó: K – hệ số tỉ lệ, K = 200 T/m4 bc – bề rộng qui ước cọc, bc = 2m Ec – modul đàn hồi ban đầu bêtông cọc nén kéo, T/m Ec = 3465289 T/m2 I – momen quán tính tiết diện ngang cọc, I = 0.1017 m4 → α = 0.297 1/m 4.4 Xác đònh chuyển vò đơn vò δ iko cọc cao trình mặt đất δoHH : chuyển vò ngang H0 = gây δoHM : chuyển vò ngang M0 = gây δoMH : chuyển vò xoay H0 = gây δoMM : chuyển vò xoay M0 = gây SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 227 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Chiều sâu tính đổi hạ cọc đất: h = α L = 0.297 × 30 = 8,9m Trong đó: L – chiều sâu hạ cọc thực tế đất (m), L = 30m Tra bảng G2, TCXD205:1998 A0 = 2.441 B0 = 1.621 C0 = 1.751 δ HH = A0 = 0,00026m/T α Eb I bd δ MH = δ HM = δ MM = B0 = 0.0000521 1/m α Eb I bd C0 = 0.0000167 (Tm)-1 α bd Eb I 4.5 Xác đònh chuyển vò δ ik đỉnh cọc δPP - Chuyển vò theo phương dọc trục Pn = gây δHH - Chuyển vò ngang theo phương thẳng góc với trục Hn = gây δHM - Chuyển vò theo phương thẳng góc với trục Mn = gây δMM - Chuyển vò xoay Mn = gây δMH - Chuyển vò xoay Hn = gây L + h Kd δ PP = o + = 0.24/(1.134 × 12000)=2.5 × 10-5 T/m EF F.Ch L30 + δ0MM L20 +2δ0HM Lo+δ 0HH = 0,00026 3EI L = + δ 0MM = 1.67 × 10-5 (Tm)-1 EI δ HH = δ MM L20 δ HM = δ MH = + δ 0MM L +δ 0HM = 0.0000521/T 2EI L0 – chiều dài tự cọc (m), L0 = m EF – độ cứng chòu nén tiết diện cọc (T), EF = 2721631.6 T EI – độ cứng chòu uốn tiết diện cọc (T.m 2), EI = 170101.975 T/m2 H – độ cắm sâu cọc đất, h = L = 30 m Kđ – hệ số kể đến ảnh hưởng phản lực đất mũi cọc, K đ = D/5 = 1.2/5 = 0.24 F – diện tích mặt cắt ngang cọc, F = 1.134 m2 Ch – hệ số đất mũi cọc (tại lớp 5, K = 400 T/m 4) Ch = K.L = 400 × 30 = 12000 T/m3 4.6 Xác đònh phản lực δ ik đỉnh cọc δPP-Phản lực theo phương dọc trục chuyển vò dọc trục = đỉnh cọc thứ n gây δHH - Phản lực theo phương thẳng góc với trục chuyển vò thẳng góc với trục cọc đỉnh cọc thứ n gây δMH - Phản lực momen chuyển vò = thẳng góc với trục cọc đỉnh cọc thứ n δMM - Phản lực momen chuyển vò xoay = đỉnh cọc thứ n gây SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 228 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM δHM-Phản lực theo phương thẳng góc với trục chuyển vò xoay =1 đỉnh cocï thứ n gây ρ PP = = 1/2.5 × 10-5 = 39571 T/m δ PP δ MM ρ HH = = 1.67 × 10-5/(0.00026 × 1.67 × 10-5- 0.00005212) δ HH δ MM - δ HM = 9818.40 T/m ρ HM = ρ MH = ρ MM δ HM = 0.0000521/(0.00026 × 1.67 × 10-5- 0.00005212) δ HH δ MM - δ HM = 30604.226 T/m δ HH = = 0.0000167/(0.00026 × 1.67 × 10-5- 0.00005212) δ HH δ MM - δ HM = 155170.699 T/m 4.7 Xác đònh phản lực đơn vò rik liên kết hệ Trường hợp xét My, Hx, N Nhóm cọc Số cọc 3 xn -1.9 1.9 x2 3.61 3.61 α 0 tgα 0 sinα 0 cosα sin2α 1 cos2α 1 xn – khoảng cách từ tim cọc đến tim đáy bệ (m) α - góc hợp phương cọc phương thẳng đứng (độ) ρ0 = ρ PP − ρHH = 39571 − 9818 = 29752T / m n n rvv = ∑ ρ0Cos 2α n + ∑ ρ HH = × 29752 ×1 + × 9818 = 237426 n n 1 ruu = ∑ ρ0Sin α n + ∑ ρHH = + × 9818 = 58910 n n n n 1 1 rww = ∑ ρ0 xn2Cos 2α n + ∑ ρ HH xn2 + 2∑ ρ HM xn Sinα n + ∑ ρ MM = 29752 × (6 × 3.61) ×1 + 9818 × × 3.61 + ×155170 = 1322206.961 n n 1 rwu = ruw = ∑ ρ0 xn sin α n cos α n − ∑ ρ MH cos α n = − × 30604 ×1 = −183625.3 Do hệ đối xứng nên: ruv = rvu = rvw = rwv = 4.8 Xác đònh chuyển vò u,v,w đài cọc: ruu = 58910 rvv = 237426 rϖϖ = 1322206 ruϖ =-183625 Ta xét cho trạng thái giới hạn cường độ N = 1759.8 T Hx = 28.4 T My = 602.1 T.m Ta có hệ phương trình tắc sau: SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 229 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM  v.rvv = N  u.ruu + w.ruw = Hy u.r + w.r = Mx ww  wu v × 237426 = 1759.8 u × 58910 - w × 183625 = 28.4 - u × 183625 + w × 1322206 = 602.1 Giải được: v = 0.0074 m (chuyển vò đứng) u = 0.00225 m (chuyển vò ngang) w = 0.00057 rad (chuyển vò xoay) 4.9.Xác đònh nội lực đỉnh cọc Pn = ρPP.[u.sinα + (v + x.w).cosα] Hn = ρHH.[u.cosα - (v + x.w).sinα] - ρMH.w Mn = ρMM.w - ρMH.[u.cosα - (v + x.w).sinα] Ta lập bảng tính nội lực đầu cọc sau: Nhóm Số Mn xn α tγα sin cos (v + x*w) Pn(T) Hn(T) cọc cọc (T.m) -1.9 0 0.006317 249.97 4.647 19.5878 1.9 0 0.008483 335.68 4.647 19.5878 Các cọc hàng thứ có nội lực lớn Kiểm tra lại việc tính toán: Nhóm Cọc Tổng Số cọc 3 Mn (T.m) 58.763 58.763 117.53 P.cosα P.sinα P.X.Cosα H.cosα (T) (T) (T.m) (T) 749.912 -1424.83 13.941 1007.04 1913.385 13.941 1756.96 488.5526 27.882 ∑ P.cosα - ∑ H.sinα = 1765.95 H = ∑ P.sinα + ∑ H.cosα = 27.88 T M = ∑ P.x.cosα + ∑ H.x.sinα + ∑ M = H.sinα H.x.Sinα (T) (T.m) 0 0 0 P= 606.07 T.m Sai số giới hạn cho phép 4.10.Tính toán sức chòu tải ngang cọc : Xác đònh momen chuyển vò ngang dọc theo trục cọc thẳng đứng chòu tác động momen Mo lực ngang Ho cao trình mặt đất theo quan niệm TERZAGHI đất xung quanh cọc xem môi trường đàn hồi tuyến tính mô SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 230 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Winkler, áp lực tính toán σz , momen uốn Mz, lực cắt Qz, tiết diện cọc tính toán theo công thức sau : ψ M H K σz = ze ( y0 A1 − B1 + C1 + D1 ) α bd α bd α bd Eb I α bd Eb I M Z = α bd2 Eb Iy0 A3 − α bd Eb Iψ B3 + M 0C3 + H0 D3 α bd Qz = α bd Eb Iy0 A4 − α bd2 Eb Iψ B4 + α bd M 0C4 + H D4 z e = α bd z Momen uốn lực cắt cao trình mặt đất: Ho = H = 4.67 T Mo = M + H.Lo = 19.58 T.m Chuyển vò ngang yo góc xoay ψo cao trình mặt đất yo= Ho.δ0HH + Mo.δ0HM = 0.0063m ψo= Ho.δ0MH + Mo.δ0MM ==0.001rad αbd = 0.2936 1/m K = 270 T/m4 EI = 170101.975 T/m2 Ta lập bảng tính sau: BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ÁP LỰC σ z (T/m2) Z(m) 0.0000 0.3466 0.6932 1.0398 1.3865 1.7331 2.0797 2.4263 2.7729 3.1195 3.4661 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI Ze 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 A1 1 1 1 0.999 0.999 0.997 0.995 0.992 B1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.799 0.899 0.997 MSSV: CĐ03116 C1 0.005 0.02 0.045 0.08 0.125 0.018 0.245 0.32 0.405 0.499 D1 0 0.001 0.005 0.011 0.021 0.036 0.057 0.085 0.121 0.167 σz 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0006 0.0006 0.0006 0.0006 0.0006 Trang 231 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.8128 4.1594 4.5060 4.8526 5.1992 5.5458 5.8924 6.2391 6.5857 6.9323 7.6255 8.3187 9.0120 GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 2.4 2.6 0.987 0.979 0.969 0.955 0.937 0.913 0.882 0.848 0.795 0.735 0.57491 0.34691 0.03315 1.095 0.604 0.222 0.0005 1.192 0.718 0.288 0.0005 1.287 0.841 0.365 0.0004 1.379 0.974 0.456 0.0004 1.468 1.115 0.56 0.0003 1.553 1.264 0.678 0.0003 1.633 1.421 0.812 0.0002 1.706 1.584 0.961 0.0002 1.77 1.752 1.126 1E-04 1.823 1.924 1.308 4E-05 1.887092.272171.72042 -5E-05 1.8745 2.608822.19535 -0.0001 1.75473 2.9067 2.72365 -0.0002 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT BẢNG KẾT QUẢ TÍNH Mz (T.m) SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 232 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Stt 10 11 12 13 14 15 16 z 0.0 0.7 1.4 2.1 2.8 3.1 3.8 4.5 5.2 5.9 6.6 7.6 9.0 9.7 10.4 12.1 GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM ze 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.2 2.6 2.8 3.5 A3 -0.00133 -0.01067 -0.036 -0.08532 -0.12144 -0.22152 -0.36496 -0.5587 -0.80848 -1.11796 -1.69334 -2.62126 -3.10341 -3.54058 -3.91921 B3 -0.00013 -0.00213 -0.0108 -0.03412 -0.05466 -0.12192 -0.2376 -0.42 -0.69144 -1.07357 -1.90567 -3.6 -4.71748 -5.99979 -9.54367 C3 0.99999 0.99974 0.99806 0.99181 0.98524 0.95975 0.90727 0.81054 0.64637 0.385 -0.27087 -1.87734 -3.10791 -4.68788 -10.3404 D3 0.2 0.39998 0.59974 0.79854 0.89705 1.09016 1.2732 1.4368 1.56621 1.63969 1.57538 0.91679 0.19729 -0.89126 -5.85402 M(T.m) 19.5878 21.1524 22.6471 23.9917 25.1963 26.2209 27.0748 27.6527 28.0158 28.1469 27.9218 27.6098 27.1303 26.3536 25.4179 25.12 BIỂU ĐỒ MÔMEN BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ LỰC CẮT Qz (T) stt z ze SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI A4 B4 C4 MSSV: CĐ03116 D4 Q(T) Trang 233 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 11 12 13 14 0.0 0.7 1.4 2.1 2.8 3.1 3.8 4.5 5.2 5.9 6.6 7.6 9.0 9.7 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.2 2.6 2.8 GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM -0.02 -0.08 -0.17997 -0.31975 -0.40443 -0.60268 -0.83753 -1.105 -1.39623 -1.69889 -2.12481 -2.437 -2.34558 -0.00367 -0.02133 -0.07199 -0.1706 -0.24284 -0.44292 -0.7295 -1.116 -1.61346 -2.22745 -3.35952 -5.14023 -6.02299 -0.0002 -0.0032 -0.0162 -0.0512 -0.08198 -0.18285 -0.35631 -0.63027 -1.03616 -1.6077 -2.84853 -5.35541 -6.99 0.99999 0.99966 0.99741 0.98908 0.98032 0.94634 0.87538 0.74745 0.52871 0.18071 -0.69158 -2.82106 -4.44491 4.647 4.5431 4.2847 3.5469 3.3398 2.7433 2.0765 1.3751 0.6816 -0.0097 -0.699 -1.3454 -1.9307 -2.4734 BIỂU ĐỒ LỰC CẮT V KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẤT NỀN QUANH CỌC : Điều kiện ổn đònh đất xung quanh cọc có áp lực ngang cọc có tác động : σ z ≤ η1 ×η2 × × ( σ 'v × tgϕ + ξ × c ) (công thức G.14, TCXD205:1998) cos ϕ Trong : σ’v : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng độ sâu z, T/m σ’v = (γw – 1) × z γi : trọng lượng đơn vò thể tích tính toán đất SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 234 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM C,ϕ : lực dính góc ma sát tính toán đất ξ : hệ số 0.6 cho cọc nhồi η1: hệ số cho trường hợp trừ công trình chắn đất η2 : hệ số xét đến phần tải trọng thường xuyên tổng tải trọng M p + Mv η2 = nM p + M v Mp :momen tải thường xuyên, tính toán tiết diện móng mức mũi cọc,T.m Mv : momen tải tạm thời, T.m n = 2.5 Mp = 0, nên η2 = Lớp 1a có : Độ sệt B = 0.8 Dung trọng tự nhiên γw = 1.4 g/cm3= 1.4 T/m3 Góc ma sát : ϕ = 210 Lực dính: C = 0.3 kG/cm2 = T/m2 Ta lập bảng tính sau Z Ze σz σ'v ϕ(độ) ϕ(rad) 0.0000 0.0 0.000 0.000 21 0.367 0.3466 0.1 0.263 0.139 21 0.367 0.6932 0.2 0.491 0.277 21 0.367 1.0398 0.3 0.685 0.416 21 0.367 1.3865 0.4 0.846 0.555 21 0.367 1.7331 0.5 0.974 0.693 21 0.367 2.0797 0.6 1.092 0.832 21 0.367 2.4263 0.7 1.137 0.971 21 0.367 2.7729 0.8 1.175 1.109 21 0.367 3.1195 0.9 1.188 1.248 21 0.367 3.4661 1.0 1.183 1.386 21 0.367 3.8128 1.1 1.155 1.525 21 0.367 4.1594 1.2 1.106 1.664 21 0.367 4.5060 1.3 1.045 1.802 21 0.367 4.8526 1.4 0.973 1.941 21 0.367 5.1992 1.5 0.894 2.080 21 0.367 5.5458 1.6 0.805 2.218 21 0.367 5.8924 1.7 0.710 2.357 21 0.367 6.2391 1.8 0.638 2.496 21 0.367 6.5857 1.9 0.518 2.634 21 0.367 6.9323 2.0 0.422 2.773 21 0.367 7.6255 2.2 0.240 3.050 21 0.367 8.3187 2.4 0.076 3.327 21 0.367 9.0120 2.6 -0.064 3.605 21 0.367 10.3984 3.0 -0.276 4.159 21 0.367 12.1315 3.5 -0.437 4.853 21 0.367 13.8646 4.0 -0.502 5.546 21 0.367 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 C 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 [σ] K.LUẬN 7.712 OK 7.940 OK 8.168 OK 8.396 OK 8.624 OK 8.852 OK 9.080 OK 9.308 OK 9.536 OK 9.765 OK 9.993 OK 10.221 OK 10.449 OK 10.677 OK 10.905 OK 11.133 OK 11.361 OK 11.589 OK 11.817 OK 12.045 OK 12.273 OK 12.729 OK 13.185 OK 13.641 OK 14.553 OK 15.693 OK 16.833 OK Trang 235 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Qua bảng ta thấy σz < [σ] Vậy thoả điều kiện ổn đònh đất quanh cọc SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 236 [...]...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Tính tại mặt cắt đáy bệ: Diện tích chắn của trụ: 8.21 m² Lực cản của dòng chảy : 18.5KN Điểm đặt của lực so với mặt cắt đáy bệ :2.235m p lực dòng chảy theo phương dọc cầu: p lực của dòng chảy theo phương ngang phân bố đều trên kết cấu phần dưới do dòng chảy lệch với chiều dọc của trụ một góc φ Trong trường hợp cầu Kênh Bích, cầu vuông góc với dòng... c' b.d v = 0, 083.2 30.2700.1076 = 3272371.706N Yêu cầu khả năng chòu cắt của thép đai: SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 206 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Vu 3225, 081.103 − Vc = − 3272371 = 311052N = 311, 052 KN φ 0,9 Dùng đai có đường kính φ16 và 4 nhánh, diện tích thép đai Av = 4.201,1 = 804, 4mm 2 Vs = Vn − Vc = Khoảng cách yêu cầu của thép đai theo tính toán: A f d cot gθ 804,... c' b.d v = 0, 083.2 30.10800.1012 = 6186329.107N Yêu cầu khả năng chòu cắt của thép đai: SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 211 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Vu 6309,56.103 − Vc = − 6186329 = 824293.22N = 824, 293KN φ 0,9 Dùng đai có đường kính φ 20 và 4 nhánh, diện tích thép đai Av = 4.314 = 1256mm 2 Vs = Vn − Vc = Khoảng cách yêu cầu của thép đai theo tính toán: A f d cot gθ 1256.240.1260.1... TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 220 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM CHƯƠNG VI: MÓNG CỌC CHO TRỤ T2 I.SỐ LIỆU ĐẠI CHẤT: Lỗ khoan đòa chất tại mố T1: Lỗ khoan TB2: gồm các lớp đòa chất như sau: - Lớp 1(lớp bề mặt): lớp bùn sét lẫn mùn thực vật, màu xám nâu, xám xanh, chiều dày khoảng 3.8m + Độ ẩm tự nhiên W : 57.5% SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 221 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM +... ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 225 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM β = 1.4 : hệ số kinh nghiệm xét đến ảnh hưởng của H và Q → n = 1.4 × 1759.8 /516.40 = 4.77 Cho ïn = 6 cọc 1100 BỐ TRÍ HÌNH HỌC CỦA CỌC 3800 6000 Y 1100 X 1100 3800 3800 1100 10000 Cọc khoan nhồi D= 1000 mm 1400 4000 4000 1400 10800 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 226 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM 1100 3800... TTGH Mỏi Tên tải TT trọng 1 Tónh tải SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 208 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Hoạt tải Tổng 0.75 569.992 4477.65 113.996 925.86 6.2.Thiết kế cốt thép 6.2.1.Kiểm tra theo TTGH CĐ : Thép chòu mômen âm M u = 1299,83KN m M u 1299,83 = = 1444.256KN m = 1444, 256.106 N mm Sức kháng danh đònh M n = φ 0.9 d s = h − 50mm = 1062 − 50 = 1012mm Chiều cao vùng nén: a = ds... TTGH Mỏi TT SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI Tên tải Hệ số MSSV: CĐ03116 Trang 203 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM trọng 1 Tónh tải 1 1862,48 2 Hoạt tải 0.75 370,79 Tổng 2233,27 1799.69 429.057 1998.04 5.4.Thiết kế cốt thép 5.4.1.Kiểm tra theo TTGH CĐ: Thép chòu mômen âm M u = 2768,744KN m M u 3287,63 = = 3652.922KN m Sức kháng danh đònh M n = φ 0.9 d s = h − 50mm = 1150 − 50 = 1100mm Chiều cao vùng nén:... 0.95 0.00 0.00 TH1 405,398 685.85 911.35 1822,699 0.00 371,718 TH3 0,00 746.815 821.13 1642,26 0.00 1560,09 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 213 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM Giá trò thiết kế 1822,699 1560,09 7.2.2.Theo phương ngang cầu Ta đặt tải sao cho lệch tâm nhiều nhất để Mx lớn nhất V(KN) y(m) Mx(KN.m) TH1 349,85 4.35 1521.8475 TH3 205,928 4.35 895.7868 TH1 578,508 2,175 1258.2549... 229.363 7.7.Thiết kế cốt thép theo TTGH CĐI 7.7.1.Theo phương dọc cầu Kiểm tra độ mảnh của cột: 6 2 Diện tích tiết diện: F = b.h = 5700.1400 = 9,38.10 mm b.h3 5700.14003 = = 1,532.1012 mm 4 Mômen quán tính theo phương y: J = 12 12 12 J 1,532.10 = = 404,1mm Bán kính quán tính: r = F 9,38.106 SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 215 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM  K L   2,1.5300   ÷=  ÷... năng của bêtông bò nứt chéo SVTH: ĐẶNG VĂN TÀI MSSV: CĐ03116 Trang 219 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.TRẦN NHẬT LÂM f ' c cường độ chòu nén của bêtông b w bề rộng bản bụng hữu hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv d v chiều cao chòu cắt hữu hiệu Vc = 0, 083.2 f c' b.d v = 0, 083.2 28.1400.6629, 2 = 8152227 N Yêu cầu khả năng chòu cắt của thép đai: V 2283, 4.103 Vs = Vn − Vc = u − Vc =