Bản vẽ autocad công nghệ sản xuất cọc ván BTCT đúc sẵn

Bản vẽ autocad công nghệ sản xuất cọc ván BTCT đúc sẵn CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CỌC VÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN PHỤC VỤ CÁC CÔNG TRÌNH THỦY,CÔNG SUẤT : 25.000 m3B năm Sản phẩm gồm 3 loại kích thước :+ SW250 : Dài 10,0 m, phục vụ việc xây dựng bến tường cừ ( bến hành khách, bến cho tàu công vụ ở vùng ven biển và địa phương). + SW180 : Dài 8,0 m, phục vụ việc xây dựng bến tường cừ ( bến hành khách, bến cho tàu công vụ ở vùng ven biển và địa phương). + SW120 : Dài 6,0 m , phục vụ xây dựng bờ kè bảo vệ bờ biển

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CỌC VÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN PHỤC VỤ CÁC CƠNG TRÌNH THỦY, CÔNG SUẤT : 25.000 m3B / năm CHƯƠNG V : THIẾT KẾ & KIỂM TRA KẾT CẤU SẢN PHẨM 5.1/ Sơ lược sản phẩm - Sản phẩm thiết kế cọc ván bê tông cốt thép, sử dụng cơng trình thủy - Sản phẩm gồm loại kích thước : + SW-250 : Dài 10,0 m, phục vụ việc xây dựng bến tường cừ ( bến hành khách, bến cho tàu công vụ vùng ven biển địa phương) + SW-180 : Dài 8,0 m, phục vụ việc xây dựng bến tường cừ ( bến hành khách, bến cho tàu công vụ vùng ven biển địa phương) + SW-120 : Dài 6,0 m , phục vụ xây dựng bờ kè bảo vệ bờ biển 5.2/ Thiết kế kết cấu : 5.2.1/ Địa chất khu vực xây dựng - Khu vực xây dựng vùng ven bờ biển Bình Thuận khu vực lân cận thuộc bở biển miền Nam Trung Bộ - Địa chất khu vực giả định đất cát mịn lẫn bột, trạng thái bời rời Có tiêu lý sau: + Mực nước ngầm (MNN) : - 0,8 (m) + Dung trọng ướt (W) : 1,860 (g/cm3) + Dung trọng khô (d) : 1,475 (g/cm3) + Dung trọng đẩy (S) : 0,922 (g/cm3) + Tỷ trọng (GS) : 2,667 (g/cm3) + Độ rỗng (n) : 44,7 % + Hệ số rỗng (e) : 0,808 + Độ bảo hòa (S) : 86,1 % + Cường độ nén đơn (Qu) : 1,110 (Kg/cm2) + Góc ma sát ( ) : 260 + Hệ số cắt nhanh trực tiếp (C ) : 0,027 (Kg/cm2) + Mô đun biến dạng (E ) : 35,591 (Kg/cm2) 5.2.2/ Xác định thông số bờ kè bảo vệ: - Chiều sâu nước trước cơng trình H1 (m) : 1,8 (m) - Mực nước cao thiết kế (MNCTK*) : 2,2 (m) - Cao trình mặt bờ kè (MBK) :  MBK =  MNCTK + a = 2,2 + 0,5 = 2,7 (m) .Với: a – Độ cao dự trữ, a = 0,5 m 5.2.3/ Xác định loại tải trọng tác động : - Cọc ván SW-120 * Tải trọng thường xun: - Trọng lượng thân cơng trình TLBT (G) : + Công thức xác định: G = SCV x LCV x BT (tấn) = 0,0624 x 6,0 x 2,5 = 0,936 (tấn) Trong : SCV : Tiết diện cọc ván (m2) SCV = SSW-120 = 624 (cm2) = 0,0624 (m2) LCV : Chiều dài cọc ván (m) LCV = LSW-120 = 6,0 (m) BT : Khối lượng riêng bê tông cốt thép, BT = 2,5 (T/m3) + Điểm đặt tâm cấu kiện * Xác định áp lực đất tác dụng lên tường cọc theo lời giải lý thuyềt cân giới hạn - Ap lực đất chủ động ALDCD (a): (Bảng 5.1) + Công thức xác định chung : a = (q0 + i.hi).k.a - 2.Ci.tg[450 - (i/2)] (5.1) Với : q0 : Hoạt tải mặt bến, q0 = 2,0 (T/m2) i : Dung trọng lớp đất thứ i, (T/m3) hi : Chiều cao lớp đất thứ i, (m) Ci : Lực dính lớp đất thứ i I : Góc nội ma sát lớp đất thứ i a : Hệ số áp lực chủ động, phụ thuộc vào góc ma sát đất (), góc ma sát đất tường chắn () góc nghiêng tường chắn () Tra bảng VI.2 – Hệ số áp lực đất chủ động – trang 253 – Bài tập Cơ học đất k : Hệ số giảm áp lực chủ động, phụ thuộc vào góc ma sát  Tra bảng 5-3 Gía trị hai hệ số k k’-trang 142 -Cảng công trình biển Bảng 5.1 Kết tính tốn áp lực đất chủ động tác động lên tường cừ Cao trình (m) h(m)  C (T/m2) k a  (T/m ) a (T/m) +0.000 0.00 26 0.27 1.80 0.394 1.860 0.99 -6.000 6.00 26 0.27 1.80 0.394 0.922 4.91 - Ap lực đất bị động ALDBD (p) : (Bảng 5.2) + Công thức xác định chung : p = (q0 + i.hi).k’.p + 2.Ci.tg[450 - (i/2)] (5.2) Với : q0 : Hoạt tải mặt bến, q0 = 2,0 (T/m2) i : Dung trọng lớp đất thứ i, (T/m3) hi : Chiều cao lớp đất thứ i, (m) Ci : Lực dính lớp đất thứ i I : Góc nội ma sát lớp đất thứ i p : Hệ số áp lực bị động, phụ thuộc vào góc ma sát đất (), góc ma sát đất tường chắn () góc nghiêng tường chắn () Tra bảng VI.3 – Hệ số áp lực đất bị động – trang 254 – Bài tập Cơ học đất k : Hệ số tăng áp lực bị động, phụ thuộc vào góc ma sát  Tra bảng 53.Gía trị hai hệ số k k’ - trang 142 -Cảng cơng trình biển Bảng 5.2 Kết tính toán áp lực đất bị chủ động tác động lên tường cừ Cao trình (m) h(m) -2.700 0.00 -6.000 3.30  p  (T/m3) p (T/m)  C (T/m ) k 26 0.27 0.54 2.620 0.922 3.26 26 0.27 0.54 2.620 0.922 7.56 * Tải trọng tạm thời : - Ap lực nước với mực nước cao thiết kế ALNTK (p1) : p1 = N x h x b (T/m) (5.3) + Với : N : Trọng lượng riêng nước, N = 1,0 (T/m3) h : Chiều sâu mực nước bình thường tính từ cao trình mặt thống, (m) b : Chiều rộng cấu kiện định hình, b = 0,996 (m) + Gía trị áp lực lớn chân cơng trình: p1h= 2,2 = 1,0 x 2,2 x 0,996 = 2,191 (T/m) - Ap lực nước với mực nước bình thường ALNBT (p2) : p2 = N x h’ x b (T/m) (5.4) + Với : N : Trọng lượng riêng nước, N = 1,0 (T/m3) h’ : Chiều sâu mực nước bình thường tính từ cao trình mặt thoáng, (m) b : Chiều rộng cấu kiện định hình, b = 0,996 (m) + Gía trị áp lực lớn chân cơng trình: p2h=1,8 = 1,0 x 1,8 x 0,996 = 1,793 (T/m) - Cọc ván SW-180 Tương tự phần tính cho cọc ván SW-120 Ta có: * Tải trọng thường xuyên: + TLBT : 1,762 (tấn) + ALDCD : (Bảng 5.3) Bảng 5.3 Kết tính tốn áp lực đất chủ động tác động lên tường cừ Cao trình (m) h(m) +0.000 -8.000 0.00 8.00  C (T/m2) k 26 26 0.27 0.27 a 1.80 0.394 1.80 0.394  (T/m )  a (T/m) 1.860 0.922 0.99 6.22 + ALDBD : (Bảng 5.4) Bảng 5.4 Kết tính tốn áp lực đất bị chủ động tác động lên tường cừ Cao trình (m) h(m) -2.700 0.00 -8.000 5.30  p  (T/m3) p (T/m)  C (T/m ) k 26 0.27 0.54 2.620 0.922 3.26 26 0.27 0.54 2.620 0.922 10.17 * Tải trọng tạm thời : + ALNTK : h= 2,2 p1 = 2,191(T/m) + ALNBT : h=1,8 p2 = 1,793 (T/m) - Cọc ván SW-250 Tương tự phần tính cho cọc ván SW-120 Ta có: * Tải trọng thường xuyên: + TLBT : 2,9 (tấn) + ALDCD : (Bảng 5.5) Bảng 5.5 Kết tính tốn áp lực đất chủ động tác động lên tường cừ Cao trình (m) h(m) +0.000 0.00 -10.000 10.00  26 26 C (T/m2) k 0.27 0.27  (T/m )  a (T/m) 1.80 0.394 1.860 0.99 1.80 0.394 0.922 7.53 a + ALDBD : (Bảng 5.6) Bảng 5.6 Kết tính tốn áp lực đất bị chủ động tác động lên tường cừ Cao trình (m) h(m) -2.700 0.00 -10.000 7.30  p  (T/m3) p (T/m)  C (T/m ) k 26 0.27 0.54 2.620 0.922 3.26 26 0.27 0.54 2.620 0.922 12.78 * Tải trọng tạm thời : + ALNTK : h= 2,2 p1 = 2,191(T/m) + ALNBT : h=1,8 p2 = 1,793 (T/m) 5.2.4/ Tính tốn nội lực phần mềm SAP2000 - Cọc ván tính tốn nội lực theo phương pháp hệ số [16] - Thiên an toàn ta xét toán, cọc ván làm việc với tiết diện chữ nhật, với kích thước tiết diện : + SW-120 : 120 x 996 (mm) + SW-180 : 180 x 996 (mm) + SW-250 : 250 x 996 (mm) - Xác định thơng số hình học * Đối với liên kết giả định ngang: + Mô đun đàn hồi đất, E0 = 3.559,1 KN/m2 + Mô đun đàn hồi liên kết, E = EB#350 = 240.105 KN/m2 + Khoảng cách liên kết giả định ngang, L = 1,0 m + Khoảng cách neo, l = 100 m + Hệ số đàn hồi, k1 = E0 L = 3.559,1 KN/m + Diện tích tiết diện liên kết giả định ngang, F1 = (k1 l) /E = 0,01 m2 * Đối với liên kết giả định đứng: + Hệ số đàn hồi, k2 = CV = 2,5.105 KN/m + Diện tích tiết diện liên kết giả định đứng, F = (k2 l) /E = 1,04 m - Sơ đồ tính : ( Trường hợp tường cừ khơng neo) (Hình 5.1) +0.000 +0.000 -2.700 -2.700 (đá y ng) (đá y ng) 10000 8000 6000 -2.700 (đá y ng) +0.000 -6.000 SƠ ĐỒTÍNH SW-120 -8.000 SƠ ĐỒTÍNH SW-180 -10.000 SƠ ĐỒTÍNH SW-250 Hình 5.1 Sơ đồ tính tường cừ khơng neo - Sơ đồ tính : ( Trường hợp tường cừ neo, neo đỉnh tường cừ) (Hình 5.2) +0.000 +0.000 -2.700 -2.700 (đáy cảng) (đáy cảng) 10000 8000 6000 -2.700 (đáy cảng) +0.000 -6.000 SƠ ĐỒTÍNH SW-120 -8.000 SƠ ĐỒTÍNH SW-180 -10.000 SƠ ĐỒTÍNH SW-250 Hình 5.2 Sơ đồ tính tường cừ neo, neo đỉnh tường cừ - Các trường hợp lực ( Trình bày SW-120, loại khác tương tự) : (Hình 5.3) +0.000 p1 =0,99 (T/m) G =0,936 (T) -2.700 p3 =3,26 (T/m) (đá y caû ng) -6.000 p2 =4,91 (T/m) TH1 : TLBT TH2 : ALDCD p4 =2,191 (T/m) TH4 : ALNTK p4 =7,56 (T/m) TH3 : ALDBD p4 =1,793 (T/m) TH5 : ALNBT Hình 5.3 Các trường hợp lực tác dụng lên tường cừ - Các trường hợp tổ hợp : + TH1 : TLBT + ALDCD + ALDBD + ALNTK Hệ số tổ hợp : -1 -1 0.9 + TH2 : TLBT + ALDCD + ALDBD + ALNBT Hệ số tổ hợp : -1 -1 0.9 - Kết giải nội lực : ( Xem phụ lục ) Hình 5.4 Dạng biểu đồ Mô men tác dụng lên tường cừ ( trường hợp tổ hợp) (trường hợp tường cừ khơng neo tường cừ neo) Hình 5.5 Dạng biểu đồ chuyển vị tường cừ neo, neo đỉnh tường cừ (Trường hợp tổ hợp) Hình 5.6 Dạng biểu đồ chuyển vị tường cừ không neo (Trường hợp tổ hợp) 5.2.5/ Thiết kế cốt thép - Tính tốn cốt thép phần mềm RCD - Trường hợp tường cừ không neo : * Cọc ván SW-120 : + Famax = 2,234 cm2, tiết diện cọc Bố trí: 3Þ12 (Fabt = 3,393 cm2 ), ì%= 0,31% + Famin = 1,099 cm2, tiết diện hai đầu cọc Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,21% * Cọc ván SW-180 : + Famax = 2,712 cm2, tiết diện cọc Bố trí: 4Þ12 (Fabt = 4,524 cm2 ), ì%= 0,29% + Famin = 0,943 cm2, tiết diện hai đầu cọc Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,15% * Cọc ván SW-250 : + Famax = 3,328 cm2, tiết diện cọc Bố trí: 5Þ12 (Fabt = 5,655 cm2 ), ì%= 0,27% + Famin = 1,250 cm2, tiết diện hai đầu cọc Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,11% - Trường hợp tường cừ neo, neo đỉnh tường cừ : * Cọc ván SW-120 : + Famax = 0,896 cm2, tiết diện cách đỉnh 2,0 m Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,21% + Famin = 0,716 cm2, tiết diện hai đầu cọc Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,21% * Cọc ván SW-180 : + Famax = Famin = 0,9 cm2, suốt chiều dài cọc Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262cm2 ), ì%= 0,15% * Cọc ván SW-250 : + Famax = 1,296 cm2, tiết diện cách đỉnh 2,0 m Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,11% + Famin = 1,250 cm2, tiết diện hai đầu cọc Bố trí: 2Þ12 (Fabt = 2,262 cm2 ), ì%= 0,11% *** So sánh hai trường hợp tính tốn trên, ta nhận thấy cốt thép yêu cầu với trường hợp tường cừ không neo, lớn so với trường hợp tường cừ neo, neo đỉnh tường cừ 5.3/ Tính tốn bố trí cốt thép cho q trình làm việc * Kiểm tra kết cấu cấu kiện vận chuyển & thi công Trong thi công bốc dỡ sản phẩm cọc ván, cấu kiện làm việc chủ yếu theo sơ đồ chịu tác dụng lực sau : + Sơ đồ I : - Khi xếp, dỡ cấu kiện.(Hình 5.7) - Hình 5.7 Hình mơ xếp, dỡ cấu kiện Sơ đồ tính : (Hình 5.8) - Hình 5.8 Sơ đồ tính xếp, dỡ cấu kiện Biểu đồ Mơmen (MI) : (Hình 5.9) Hình 5.9 Biểu đồ Mơmen xếp, dỡ cấu kiện + Sơ đồ II : - Khi thi cơng dựng lắp (Hình 5.10) - Sơ đồ tính : (Hình 5.11) Hình 5.11 Sơ đồ tính dựng lắp thi cơng Biểu đồ Mơmen (MII):(Hình 5.12) Hình 5.12 Biểu đồ Mơmen dựng lắp thi cơng Hình 5.10 Mơ dựng lắp * Kiểm tra cốt thép chịu lực : - SW-120 : + Trọng lượng thân phân bố m dài : gSW-120 = A SW-120  1,0 (m) = 0,0624 x 2,5 x 1,0 = 0,156 (T/m) Trong đó: ASW-120 : Diện tích tiết diện cọc ván SW-120, ASW-120 = 0,0624 (m )  : Trọng lượng riêng bê tông cốt thép,  = 2,5 (T/m3) + Chiều dài cọc ván SW-120, LSW-120 = 6,0 (m) + Gía trị mơmen dương lớn nhất: Mmax = Max {MI, MII} = MII = 0,07 g.L2 = 0,07 x 0,156 x 6,02 = 0,393 (T.m) + Diện tích cốt thép yêu cầu: Fac = Mmax / (.Ra.h0) = 0,393.105 / (0,9 x 2.600 x 9,0) = 1,87 (cm2) < Fabt = 3,393 cm2 Thỏa điều kiện Trong : Ra : Cường độ chịu kéo cốt thép C-II, Ra = 2.600 (kg/cm2) h0 : Chiều cao làm việc tiết diện SW-120, h0 = 9,0 (cm)  : Hệ số, lấy  = 0,9 Đối với tiết diện có hình dạng đặc biệt - SW -180 : + Trọng lượng thân phân bố m dài : gSW-180 = A SW-180  1,0 (m) = 0,0881 x 2,5 x 1,0 = 0,220 (T/m) Trong đó: ASW-180 : Diện tích tiết diện cọc ván SW-180, ASW-180 = 0,0881 (m2)  : Trọng lượng riêng bê tông cốt thép,  = 2,5 (T/m ) + Chiều dài cọc ván SW-180, LSW-180 = 8,0 (m) + Gía trị mômen dương lớn nhất: Mmax = Max {MI, MII} = MII = 0,07 g.L2 = 0,07 x 0,220 x 8,02 = 0,995 (T.m) + Diện tích cốt thép yêu cầu: Fac = Mmax / (.Ra.h0) = 0,995.105 / (0,9 x 2.600 x 14,0) = 3,04 (cm2) < Fabt = 4,524 (cm2) Thỏa điều kiện Trong : Ra : Cường độ chịu kéo cốt thép C-II, Ra = 2.600 (kg/cm2) h0 : Chiều cao làm việc tiết diện SW-120, h0 = 9,0 (cm) . : Hệ số, lấy  = 0,9 Đối với tiết diện có hình dạng đặc biệt D : Cáp căng dự ứng lực, cm - SW-250: + Trọng lượng thân phân bố m dài : gSW-250 = A SW-250  1,0 (m) = 0,1160 x 2,5 x 1,0 = 0,290 (T/m) Trong đó: ASW-250 : Diện tích tiết diện cọc ván SW-250, ASW-250 = 0,1160 (m2)  : Trọng lượng riêng bê tông cốt thép,  = 2,5 (T/m ) + Chiều dài cọc ván SW-250, LSW-250 = 10,0 (m) + Gía trị mơmen dương lớn nhất: Mmax = Max {MI, MII} = MII = 0,07 g.L2 = 0,07 x 0,290 x 10,0 = 2,03 (T.m) + Diện tích cốt thép yêu cầu: Fac = Mmax / (.Ra.h0) = 2,03.105 / (0,9 x 2.600 x 20,0) = 4,34 (cm2) < Fabt = 5,655 (cm2) Thỏa điều kiện Trong : + Ra : Cường độ chịu kéo cốt thép C-II, Ra = 2.600 (kg/cm2) + h0 : Chiều cao làm việc tiết diện SW-120, h0 = 9,0 (cm) + : Hệ số, lấy  = 0,9 Đối với tiết diện có hình dạng đặc biệt D : Cáp căng dự ứng lực, cm * Bố trí cốt thép đai : + Trong khoảng 0,1.L (hai bên vị trí thép làm móc cẩu), chọn : Þ @100 + Trong khoảng 0,2.L (hai bên vị trí thép làm móc cẩu – trừ phần bố trí trên), chọn : Þ @200 + Phần lại (ở cọc ván), chọn : Þ @300 ...CÔNG SUẤT : 25.000 m3B / năm CHƯƠNG V : THIẾT KẾ & KIỂM TRA KẾT CẤU SẢN PHẨM 5.1/ Sơ lược sản phẩm - Sản phẩm thiết kế cọc ván bê tông cốt thép, sử dụng cơng trình thủy - Sản phẩm... 1,0 x 1,8 x 0,996 = 1,793 (T/m) - Cọc ván SW-180 Tương tự phần tính cho cọc ván SW-120 Ta có: * Tải trọng thường xuyên: + TLBT : 1,762 (tấn) + ALDCD : (Bảng 5.3) Bảng 5.3 Kết tính tốn áp lực đất... ALNBT : h=1,8 p2 = 1,793 (T/m) - Cọc ván SW-250 Tương tự phần tính cho cọc ván SW-120 Ta có: * Tải trọng thường xuyên: + TLBT : 2,9 (tấn) + ALDCD : (Bảng 5.5) Bảng 5.5 Kết tính tốn áp lực đất