Céng 0.899 0.9979 a.2- Tĩnh tải tờng chắn- lõi- cột
3.5.4.2. Xác định số lợng cọc trong đài M2
- Để hạn chế sự ảnh hởng lẫn nhau giữa các cọc, khoảng cách giữa các tim cọc phải không nhỏ hơn 3D (D là đờng kính cọc). Nh vậy nếu thay tác dụng của phản lực đầu cọc lên đế đài bằng tác dụng của áp lực phản lực lên đáy đài thì áp lực đó đợc xác định theo công thức:
) / ( 06 , ) 74 2 , 1 . 3 ( 959,81 )
3 (
2 2
2 T m
D p Q
tt
tt = d = =
- Diện tích sơ bộ của đế đài đợc xác định theo:
d d tt
tt o sb
d p n. .h
F N
γ
= − Trong đó:
Ntto −Nội lực tính toán xác định đến đỉnh đài,Nott =8522,51(T)
γd - Trọng lợng thể tích của đài;
=
γ 25 3 Tm
d , n - Hệ số vợt tải; n = 1,1
hđ - Chiều dày của đài; hđ = 2,5 (m) 126,85( )
5 , 2 . 5 , 2 . 1 , 1 06 , 74
51 ,
8522 2
m
Fdsb =
= −
- Trọng lợng tính toán sơ bộ của đài:
) ( 10 , 872 5 , 2 . 5 , 2 . 85 , 126 . 1 , 1 . .
.F h T
n
Nsbtt = dtt d γd = = - Số lợng cọc sơ bộ:
( )coc
Q N n N tt
d tt sb tt o
c 9,79
81 , 959
10 , 872 51 ,
8522 + =
+ =
=
- Chọn thực tế nc' =15( )coc để bố trí cho đài.
- Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài lấy bằng 30cm. Mặt bằng bố trí cọc cho móng đợc thể hiện ở hình vẽ :
2
3 1
5
6 4
8
9 7
11
12 10
14
15 13
Hình 3.96- Mặt bằng bố trí cọc cho đài Đ2.
- Từ mặt bằng bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế là: Fdtt =21,8.8,7=189,66( )m2
- Trọng lợng của đài sau khi bố trí cọc:
) ( 91 , 1303 5
, 2 . 5 , 2 . 66 , 189 . 1 , 1 . .
.F h T
n
Ndtt = dtt d γd = = - Lực dọc tính toán đến đỉnh đài:
) ( 42 , 9826 91
, 1303 51 ,
8522 T
N N
Ntt = ott+ dtt = + =
- Momen tính toán xác định tơng ứng với trọng tâm diện tích các cọc tại đế đài:
tt
Mx =Moxtt +Qtty.hd = 1,19+ 88,72.2,5 = 222,99 (T.m).
tt
My = Moytt +Qttx.hd = 0,38+ 326,62.2,5 = 816,93 (T.m).
- Lực truyền xuống cọc đợc xác định theo công thức :
2 2
2 2 max 2
max min '
max/ 3,45
45 , 3 . 93 , 816 10
5
10 . 99 , 222 15
42 ,
9826 ±
± +
= +
±
= ∑ ∑n
i i tt x n
i i tt x c tt tt
x x M y
y M n P N
73 ,
maxtt =909
P (T.m2) ; Pmintt =400,46(T.m2)
2
3 1
5
6 4
8
9 7
11
12 10
14
15 13
Hình 3.97- Sơ đồ xác định lực truyền xuống cọc.
- Trọng lợng tính toán của cọc: Lấy đoạn ngàm vào đài bằng 20cm.
2
Khoảng chênh lệch giữa hai trị số so sánh không lớn nên tiết diện và chiều sâu đặt cọc nh đã
giả thiết là hợp lí.
Chơng 4- Tính toán kiểm tra chống đẩy nổi công trình.
( giai đoạn khai thác và sử dụng công trình )
Với mực nớc ngầm ở độ sâu -8,5m nên tồn tại lực đẩy Acsimet vô cùng lớn tác dụng lên bản đáy, trong lợng bản thân công trình không đủ làm đối trọng thì công trình có xu hớng bị
đẩy nổi lên trên. Đây là vấn đề rất nan giải đặt ra thách thức lớn với ngời thiết kế.
Một số giải pháp chống đẩy nổi công trình:
- Tăng trọng lợng bản thân các cấu kiện chịu lực trong công trình: Sử dụng tờng trọng lực, dùng các vật liệu có trọng khối lớn.
- Sử dụng các chi tiết bổ sung để lợi dụng trọng lợng của đất vào cùng làm việc với công trình hình (4.1)
- Giảm áp lực nớc: dùng các phơng pháp hạ mực nớc ngầm
a) b) c)
1
2 3
4
1-Tờng trọng lực; 2,4-Tấm BTCT dạng gẫy khúc; 4- Tai giữ đất Hình 4.1- Tờng với các chi tiết bổ sung để lợi dụng trọng lợng đất Các nhân tố tham gia chống đẩy nổi cho công trình đang xét:
- Trọng lợng bản thân các cấu kiện trong công trình gồm: sàn, cột, dầm, tờng chắn đất, đài móng, giằng móng, cọc.
- Hoạt tải sàn ( Lấy 30% giá trị).
- Masát thành ( giữa đất và cấu ki BTCT).
4.1. Trọng lợng các cấu kiện trong công trình.
(Đã tính toán trong phần tải trọng và tác động).
4.2. Hoạt tảI sàn.
(Đã tính toán trong phần tải trọng và tác động).
4.3. Masát giữa mặt ngoài công trình với môi trờng đất:
Công trình đợc bọc trong môi trờng đất nên chịu masát đất tác dụng lên toàn bộ diện tích mặt ngoài: mặt tiếp xúc của kết cấu chắn giữ, của kết cấu chịu lực móng. Trong tính móng thông thờng lực này ít đợc tính tới nhng với công trình đang xét, diện tiếp xúc với môi trờng đất rất lớn ( khoảng 16 000m2 ) thì vai trò của thành phần lực này là rất đáng kể.
Ta tiến hành tính toán cụ thể những tải này nh sau:
Độ sệt các lớp đất
Tên chỉ tiêu KH Đơn vị Lớp
2 3 4 5 6 7 8 9
Độ sệt IL - 0.380 0.620 0.730 0.640 0.83 0.650 0.333 -
Tính toán theo bảng 2 sách Hớng dẫn đồ án nền và móng, thực hiện tính toán với:
- Cọc khoan nhồi dới cột và cọc dới khu thang máy: Lấy kết quả đã tính toán ở phần thiết kế móng công trình- phần tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo đất nền.
= 16.724,5+ Cọc dới cột: Tổng số có 16 cọc đờng kính 1,2m, dài 25m mỗi cọc.
z 1 = 24,50 m f1 = 1,6 (T/m2) z 2= 26,50 m f2 = 1,6 (T/m2) z 3= 28,50 m f3 = 1,5 (T/m2) z 4= 30,35 m f4 = 1,5 (T/m2) z 5= 32,20 m f5 = 6,8 (T/m2) z 6= 34,20 m f6 = 6,9 (T/m2) z 7= 36,20 m f7 = 7,1 (T/m2) z 8= 38,20 m f8 = 7,3 (T/m2) z 9= 40,20 m f9 = 7,4 (T/m2) z 10= 42,20 m f10 = 7,6 (T/m2) z 11= 44,20 m f11 = 7,7 (T/m2) z 12= 45,80 m f12 = 7,9 (T/m2) z 13= 47,00 m f13 = 15,18 (T/m2) z 14= 48,25 m f14 = 15,42 (T/m2) z 15= 49,25 m f14 = 15,50 (T/m2)
Đa số chiều sâu trung bình lớp vợt độ sâu cho trong bảng 2.2 nên những trị fi
đã tính ở trên đợc lấy theo phơng pháp nội suy tuyến tính. Trị f13 , f14 lấy tăng thêm 30% so với trị cho trong bảng( theo ghi chú của bảng 2.2).
SéTưPHAư-ưDẻOưMềM SéTưPHAư-ưDẻOưCứNG
SéTưPHAư-ưDẻOưMềM SéTưPHAư-ưDẻOưMềM
SéTưPHAư-ưDẻOưCHảY
SéTưPHAư-ưDẻOưMềM
cátưphaư-ưchặtưvừa
ưđấtưtrồngưtrọt
cátưphaư-ưchặt -44.00 -46.50
-1.5mư(mặtưđấtưtựưnhiên)
-23.5mư(mặtưtrênưbảnưđáy)
Hình 4.2- Sơ đồ xác định masat thành cọc (dới cột) với đất
Trị ma sát tác dụng tính cho 16 cọc:
Fms = 16. u∑mflifi)
= 16. 2.3,14.0,6.{2.2.1,6+2.1,5+1,7.1,5+2.(6,8+6,9+7,1+7,3+7,4+7,6+7,7)+1,2.7,9+1,2.15,18+1,3.15,42+2.15,5}
6 = 11592,9 (T)
+ Cọc dới khu thang máy : Tổng số có 20 cọc đờng kính 1,2m, dài 20m mỗi cọc.
z 1 = 27,075 m f1 = 1,6 (T/m2) z 2= 28,225 m f2 = 1,7 (T/m2) z 3= 29,80 m f3 = 6,3 (T/m2) z 4= 31,80 m f4 = 6,4 (T/m2) z 5= 33,80 m f5 = 6,7 (T/m2) z 6= 35,80m f6 = 6,9 (T/m2) z 7= 37,80 m f7 = 7,1 (T/m2) z 8= 39,80m f8 = 7,3 (T/m2) z 9= 41,60 m f9 = 7,4 (T/m2) z 10= 43,20 m f10 = 7,5 (T/m2) z 11= 44,60 m f11 = 13,0 (T/m2) z 12= 45,85 m f12 = 13,5 (T/m2)
Chiều sâu trung bình lớp z 11, z 12 vợt độ sâu cho trong bảng 2 sách "Hớng dẫn đồ án nền và móng" nên trị f11, f12 đã tính ở trên đợc lấy theo phơng pháp nội suy tuyến tính và lấy tăng thêm 30% ( theo ghi chú của bảng 2.2)
Fms = 20. u∑mflifi)
= 20.2.3,14.0,6.{1,15.1,6+1,15.1,7+2.(6,3+6,4+6,7+6,9+7,1+7,3+7,4+7,5)+1,2.13+1,3.13,5}
= 20.568,41 = 11368,25 (T).
3-ưSéTưPHAư-ưDẻOưMềM 2-ưSéTưPHAưư-ưDẻOưCứNG
4-ưSéTưPHAư-ưDẻOưMềM 5-ưSéTưPHAư-ưDẻOưMềM
6-ưSéTưPHAưư-ưDẻOưCHảY
7-ưSéTưPHAư-ưDẻOưMềM
9-ưcátưhạtưtrungưlẫnưsạnưsỏi
-1.5m,caoưđộưđấtưtựưnhiên
-25.5m,caoưđộưmặtưtrênưkhuưthangưmáy
8-ưcátưphaư-ưchặtưvừa 1-ưlớpưđấtưtrồngưtrọt
Hình 4.3- Sơ đồ xác định masat thành cọc khoan nhồi( Khu thang máy) với đất
- Tờng chắn: Tổng chiều dài tờng ∑l= 24m. Theo diện tiếp xúc ta tính với mặt tờng chắn phía trong hố đào và mặt tờng chắn phía ngoài hố đào.
z 1 = 0,65 m f1 = 1,1 (T/m2) z 2= 1,80 m f2 = 0,5 (T/m2) z 3= 3,05 m f3 = 0,8 (T/m2) z 4= 4,65 m f4 = 1,3 (T/m2) z 5= 6,50 m f5 = 0,9 (T/m2) z 6= 8,50 m f6 = 0,9 (T/m2) z 7= 10,50 m f7 = 0,9 (T/m2) z 8= 12,05 m f8 = 0,9 (T/m2) z 9= 13,60 m f9 = 1,5 (T/m2) z 10= 15,60 m f10 = 1,5 (T/m2) z 11= 17,60 m f11 = 1,5 (T/m2) z 12= 19,60 m f12 = 1,5 (T/m2) z 13= 21,60 m f13 = 1,5 (T/m2) z 14= 23,60 m f14 = 1,5 (T/m2) z 15= 25,60 m f15 = 1,5 (T/m2) z 16= 27,698 m f16 = 1,5 (T/m2) z 17= 29,80 m f17 = 6,5 (T/m2) z 18= 31,80 m f18 = 6,6 (T/m2) z 19= 33,898 m f19 = 6,8 (T/m2)
Hình 4.3- Sơ đồ xác định masat thành tờng chắn với đất
+ Mặt tờng chắn phía ngoài: Tính toán trên suốt chiều sâu tờng chắn (từ cốt -1,5m đến cốt -36,5m). Vậy diện tính toán lx h = 24.35 (m2)
Fms = l.h mffi
= 24.35.1.( 1,1+0,5+0,8+1,3+4.0,9+8,1,5+6,5+6,6+,68)
= 27468 (T).
+ Mặt tờng chắn phía trong: Trên diện ăn sâu xuống 12,2m ( tính từ cốt dới bản sàn đáy -24,3m tíi -36,5m )
Fms = l.h mffi
= 24.35.1.( 2.1,5+6,5+6,6+6,8) = 19236 (T).
Tổng trị ma sát: ∑ Fms = 11592,9+ 11368,25+ 27468+19236= 69665.16 (T).
Tải trọng thêng xuyên
2-Cét (80x80) 40 16 648
3-Tờng chắn 27350 1 27350
4-Sàn
Sàn mái+Bản đáy 11918 1 11918
Khu công cộng tầng 1,2,3 2841 3 8524
Khu công cộng tầng 4,5,6,7 1975 4 7899
Khu để xe 106 10 1057
5-Lâi L1+L2 3274 1 3274
6-Cọc Đài cọc 6 16 102
Cọc D120 68 46 3120
B-Hoạt tải sàn (LÊy 30%)
1-Sàn mái 461 1 461
2-Khu công cộng tầng 1,2,3 336 3 1008
3-Khu công cộng tầng 4,5,6,7 235 4 941
4-Khu để xe 154 10 1536
C-Ma sát cọc- tờng 69665
Tổng 146143
Nhận thấy tổng trị chống đẩy nổi lớn hơn lực đẩy accimet nên công trình đảm bảo ổn định.