[r]
(1)CH
ƯƠ
NG V
TÍNH TỐN MĨNG TR
Ụ
5.1Số liệu địa chất:
Qua công tác kh o sát hi n trả ệ ường thí nghi m phòng c u trúc đ a t ngệ ấ ị ầ c a khu v c xây d ng c u g m l p sau:ủ ự ự ầ
L p đ t đ p:ớ ấ ắ
N m t ng m t v trí bên b sơng.Đây l p đ t sét, cát có b dàyằ ầ ặ ị ấ ề thay đ i t – 2.5m L p không l y m u thí nghi m.ổ ấ ẫ ệ
L p đ t 1:L p đ t sét h u c , màu xám đen, tr ng thái r t m m.ớ ấ ấ ữ ấ ề B dày trung bình: tb = – 3.5m
Đ s t:B = 1.32ộ ệ
L c dính đ n v : C = 0.3KG/cmự ị 2.
Góc ma sát trong: ϕ = 23°
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.475g/cm3.
Giá tr SPT = ị L p đ t 2:ớ ấ
L p 2a: L p đ t sét l n cát m n, màu xám đ m vàng nâu, tr ng thái r t r n.ớ ấ ẫ ị ố ấ ắ B dày trung bình :hề tb = – 7.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.952g/cm3.
Giá tr SPT = 18ị
L p 2b:L p đ t sét màu nâu vàng đ m xám, tr ng thái r ấ ố ắ B dày trung bình: tb = – 2.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.977g/cm3.
Giá tr SPT = 22ị
L p 2c:Đ t sét l n cát m n, màu vàng nâu tr ng thái r n.ớ ấ ẫ ị ắ B dày trung bình:hề tb = – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.907g/cm3
Giá tr SPT = 12ị
(2)B dày trung bình: tb = – 2.5m
Đ s t: B = 0.42ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.878g/cm3.
Giá tr SPT = 9ị L p đ t 4:ớ ấ
L p 4a:Đ t sét màu xám đen, tr ng thái r n.ớ ấ ắ B dày trung bình: tb = – 2.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.917g/cm3.
Giá tr SPT = 13ị
L p 4b:Đ t sét màu xám đen tr ng thái r ấ ắ B dày trung bình: tb = – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.924g/cm3.
Giá tr SPT = 14ị
L p 4c: Đ t sét màu xám đen, tr ng thái r t r n.ớ ấ ấ ắ B dày trung bình: tb = – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.971g/cm3.
Giá tr SPT = 16ị
L p 4d: Đ t sét màu xám đen, tr ng thái r n.ớ ấ ắ B dày trung bình: tb = – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.936g/cm3.
Giá tr SPT = 15ị
L p 4e: Đ t sét l n cát m n, màu xám đen, tr ng thái r t r n.ớ ấ ẫ ị ấ ắ B dày trung bình: tb = – 8.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.969g/cm3.
Giá tr SPT = 17ị
L p đ t l p đ t t t nên ta có th thi t k mũi c c n m l p đ t này.ớ ấ ấ ố ể ế ế ọ ằ ấ Chon phương án móng phương án c c khoan nh i, đọ ường kính c c 1m, chi uọ ề dài c c 36,15m.ọ
(3)5.2 Số liệu thiết kế:
C c khoan nh i đọ ường kính D = 1m Đ xiên c a c c đ t: độ ủ ọ ấ ộ Cao đ đáy b c c:Eộ ệ ọ = -2.9m
Cao đ m t đ t t nhiên:Eộ ặ ấ ự = +2.2m
Cao đ mũi c c:Eộ ọ = -37.9m
Chi u dài c a c c đ t:L = Eề ủ ọ ấ – E3 = -2.9 + 37.9 = 35m
Chi u dài t c a c c:Lề ự ủ ọ = 0m
Chi u dài c c ngàm b : Lề ọ ệ ng = 0.15m
Cường đ bê tông thân c c:ộ ọ ' c
f =40MPa
Tr ng lọ ượng riêng c a bê tông c c:ủ ọ 3 c 2500Kg / m 24.5KN / m
γ = =
Mô dul đàn h i c a bê tông:ồ ủ 1.5 ' 1.5
c c c
E =0.043 γ f =0.043 2500 40 33994.5=
MPa
Di n tích m t c t ngang:ệ ặ ắ 2 c
D
A 0.7854m
4
= π = π =
Mô men quán tính: D4 14
I 0.04909m
64 64
= π = π =
Chu vi m t c t ngang:ặ ắ P= π D= π 3.14m=
Cường đ c a thép:ộ ủ fy =280MPa
Mô dun đàn h i c a thép: Eồ ủ s = 200000MPa
Đường kính c t thép: ố φ = 32mm
Di n tích c t thép:ệ ố 2 b
d 32
A 804.2mm
4
= π = π =
S lố ượng thép:n = 16
T ng di n tích thép:ổ ệ
s b
A =n A =16 804.2 12868mm=
Đường kính c t đai:ố φd = 12
5.3Tính tốn sức chịu tải cọc:
vl dn
[P] min[P , P ]=
trong đó:
P :s c ch u t i gi i h n c a c ị ả ủ ọ
(4)5.3.1 Tính tốn sức chịu tải theo vật liệu:
' vl s y c c
P = φ (A f +A f )
Trong đó:
φ = 0.9 – h s xét nh hệ ố ả ưởng c a u n d c.ủ ố ọ As = 12868 mm2 – Di n tích thép d c.ệ ọ
fy = 280MPa – Cường đ c a thép ch ộ ủ ủ
Ac = 785398 mm2 - Di n tích m t c t ngang c a c c.ệ ặ ắ ủ ọ
' c
f =40MPa- Cường đ c a bê tông.ộ ủ vl
P =0.9 (12868 280 785398 40) 31517064N 3212.75T+ = =
� � � �
5.3.2 Tính sức chịu tải cọc theo đất nền.
(Theo TCVN205 –1998):
dn R p p f s i
P =m(m�� �+ A q u m f l )
Trong đó:
m = –H s u ki n làm vi c ệ ố ề ệ ệ
mR = – H s di u ki n làm vi c c a đ t dệ ố ề ệ ệ ủ ấ ưới mũi c c.ọ
qp – Cường đ ch u t i c a đ t dộ ị ả ủ ấ ưới mũi c c, (T/mọ 2) l y theo b ng A7 TCXDấ ả
205:1998 V i h = 35m, Iớ L < Ta có qp = 394.8T/m2
u = P = 3.14m – Chu vi m t c t ngang c a c c.ặ ắ ủ ọ
mf – H s u ki n làm vi c c a đ t m t bên c c L y theo b ng A5ệ ố ề ệ ệ ủ ấ ặ ọ ấ ả
mf = 0.7 Đ i v i trố ường h p đóng ng thép.ợ ố
fs – Ma sát bên c a l p đ t i,Tra theo b ng A2 d a vào hủ ấ ả ự i đ s t Iộ ệ L
li – Chi u dày c a l p đ t th i,(m).ề ủ ấ ứ
hi – Kho ng cách t v trí đáy b c c t i tr ng tâm l p đ t th iả ị ệ ọ ọ ấ ứ
Ta tính s c ch u t i c a m t bên nh b ng sau:ứ ị ả ủ ặ ả L pớ
đ tấ hi(m) li(m) IL fi(T/m
2) f
ili(T/m)
1 1.32 0.2 0.4
2a
3
<
4.8 9.6
5 5.6 11.2
7 12
8.5 6.275 6.275
2b 10 < 6.5 13
2c 12 < 6.78 13.56
(5)4a 18 < 7.62 15.24
4b 20 < 7.9 15.8
22 8.18 16.36
4c 24 < 8.46 16.92
26 8.74 17.48
4d 28 < 9.02 18.04
30 9.3 18.6
4e 32 < 9.58 19.16
34 9.86 19.72
Σfili(T/m) 244.79
dn
P =1(1 0.7854 394.8 3.14 0.7 244.79) 848.4T+ =
� � � � �
Khi tính tốn s c ch u t i c a c c khoan nh i làm vi c ma sát ta ph i k đ nứ ị ả ủ ọ ệ ả ể ế nh h ng c a l p màng m ng v a sét bao quanh b ng h s 0.7
ả ưở ủ ỏ ữ ằ ệ ố
Vì Pvl = 3151.606T > Pđn= 848.39T nên s c ch u t i tính tốn ứ ị ả Ptt = 0.7 P× đn = 593.873 T
5.4 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng:
DC DW
LL,BR,
CE,PL WA WS WL CV Hy(kN) Mx
(kN.m) Hx(kN) My (kN.m) Sử dụng 1 1 0.3 13186.0 194.2 2112.9 190.3 2555.1 Cường độ I 1.25 1.5 1.75 0 17276.5 0.7 1.2 284.4 3819.2 Cường độ II 1.25 1.5 1.4 0 15152.8 644.6 6377.5 0.0 0.0 Cường độ III 1.25 1.5 1.35 0.4 16791.1 240.2 2568.3 247.1 3318.9
Đặc biệt 1.25 1.5 0.5 0 15759.5 3960.7 12554.4 2061.3 7367.8 Tải trọng giới hạn
Dọc cầu Ngang cầu
Tải trọng đứng N(kN)
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG TẠI MẶT CẮT ĐÁY MĨNG
Hệ số tải trọng
Ta ch n t h p nguy hi m nh t THGH cọ ổ ợ ể ấ ường đ I đ tính tốn cóộ ể N = 1727.651T Hx = 28.438T My= 381.916Tm S lố ượng c c đọ ược xác đ nh s b theo công th c sau:ị ộ ứ
n β N
Ptt
× 1.2 1727.6505
593.873
×=
= = 3.5 => Ch n ọ n = c cọ
(6)Ki m tra : ể fs= 1.9 MPa < fsa= 168 MPa => Th a u ki n tr ng thái gi i h nỏ ề ệ s d ngử ụ
5.6.4 Kiểm tra ổn định đất quanh cọc:
Đi u ki n ki m tra:ề ệ ể '
z v 1
1
4
( tg C )
cos
σ η η σ ϕ + ξ ϕ
Trong đó: '
v ( w 1) z
σ = γ − - ng su t có hi u đ t t i đ sâu zỨ ấ ệ ấ ộ w
γ - Kh i lố ượng th tích tính tốn c a đ t,(T/mể ủ ấ 3). ϕ1(°), C1(T/m2) – Góc ma sát l c dính c a đ t.ự ủ ấ ξ - h s l y b ng 0.6 đ i v i c c khoan nh i.ệ ố ấ ằ ố ọ
1
η =
2
η - H s xét đ n ph n t i tr ng thệ ố ế ầ ả ọ ường xuyên p v
2 _
p v
M M
n M M
+ η =
+
Mp – Mô men t i tr ng thả ọ ường xuyên,(T.m)
Mv – Mơ men ngồi t i tr ng t m th i,(T.m).ả ọ
_
n 2.5=
Do Mp = nên ta có η =2
L p 1:
w 1.475T / m
γ =
h = 2m
ϕ = 23°
C = 0.3KG/cm2 = 3T/m2.
L p 2a:
w 1.952T / m
γ =
h = 7m
L p 2b:ớ
w 1.977T / m
γ =
h = 2m
L p 2c:ớ
w 1.907T / m
γ =
h = 4m
(7)