Đồ án Cầu đúc hẫng 3 nhịp liên tục 3x33+68.5+95+68.5+3x33
PA 1 : Cầu đúc hẫng 3 nhịp liên tục 3x33+68.5+95+68.5+3x33 PA 2 : Cầu vòm ống thép nhồi 5x33+90+5x33 Mặt cắt ngang 7.65x2+2x1.0+2x0.25 . Hộp đôi, vách xiên. Khổ thông thuyền : 12x75 m MỤC LỤC CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THỦY VĂN I.1 Địa hình: 12 I.2 Địa chất: 12 I.3 Khí hậu: 14 I.4 Đặc trưng thủy văn: 14 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I: CẦU DẦM HỘP ỨNG SUẤT TRƯỚC THI CÔNG ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG II.1.1 Yêu cầu thiết kế 15 II.1.2 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp 15 II.1.3 Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 16 II.1.4 Xác định phương trình đường cong đáy dầm hộp : 17 II.1.5 Tính các đặc trưng hình học của tiết diện : 17 II.1.5.1 Đặc trưng hình học của tiết diện nguyên : 17 II.1.5.2 Đặc trưng hình học tiết diện nguyên có xét đến giảm yếu do ống gen của cáp 18 II.1.6 Tính nội lực trong giai đoạn thi công : 29 II.1.7 Tính mất mát ứng suất 32 II.1.8 Kiểm toán giai đoạn thi công 38 PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II : CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG II.2.1 Yêu cầu thiết kế 42 II.2.2 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp 42 II.2.2.1 Mặt cắt ngang các cấu kiện: 43 II.2.2.2 Thanh giằng ngang vòm chính 45 II.2.2.3 Dầm dọc 46 II.2.2.4 Dầm ngang dự ứng lực 48 II.2.2.5 Dầm T bản mặt cầu 48 II.2.3 Các đặc trưng về vật liệu 50 II.2.3.1 Thép kết cấu 50 II.2.3.2 Bêtông 50 II.2.4 Tổ hợp nội lực cho các cấu kiện. 50 II.2.4.1 Tổ hợp nội lực cho bản mặt cầu 50 II.2.4.2 Tổ hơp nội lực cho dầm dọc biên 54 II.2.4.3 Tổ hợp nội lực cho dầm T bản mặt cầu 58 II.2.4.4 Tính toán sườn vòm ống thép nhồi bêtông 80 II.3 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CẦU II.3.1 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ KĨ THUẬT: 94 II.3.1.1 Phương án 1 94 II.3.1.2 Phương án 2 94 II.3.2 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ 96 II.3.2.1 Cầu đúc hẫng 96 II.3.2.2 Cầu ống thép nhồi bê tông 96 II.3.3 Lựa chọn phương án: 96 CHƯƠNG III: LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH III.1 Lan can: 98 III.1.1 Thanh lan can: 98 III.1.1.1 Tải trong tác dụng lên thanh lan can: 98 III.1.1.2 Nội lực của thanh lan can: 98 III.1.1.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh lan can: 99 III.1.2 Cột lan can 100 III.1.2.1 Kiểm tra khả năng chịu lực của cột lan can: 100 III.1.2.2 Kiểm tra độ mảnh của cột lan can: 101 III.2 Lề bộ hành: 102 III.2.1 Tính nội lực: 102 III.2.2 Tính cốt thép 102 III.2.3 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng: (kiểm tra nứt) 103 III.3 Bó vỉa: 104 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU IV.1 Tải trọng tác dụng 110 IV.1.1 Tĩnh tải 110 IV.1.2 Hoạt tải 113 IV.1.2.1 Tải trọng người 113 IV.1.2.2 Hoạt tải HL93 : 114 IV.2 Tổ hợp nội lực : 124 IV.3 Thiết kế cốt thép 125 IV.3.1 Thiết kế cốt thép chịu momen âm 125 IV.3.2 Thiết kế cốt thép chịu momen dương 126 IV.4 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng 127 IV.4.1 Đối với momen âm : 127 IV.4.2 Đối với momen dương : 128 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP V.1 Chọn các thông số kết cấu nhịp : 130 V.2 Các thông số về vật liệu: 131 V.2.1 Bêtông. 131 V.2.2 Cốt thép thường. 131 V.2.3 Cáp dự ứng lực. (5.4.4) 131 V.2.4 Thanh neo dự ứng lực.(5.4.4) 132 V.2.5 Xe đúc. 132 V.3 Tiến độ thi công. 132 V.4 Trình tự thi công. 133 V.5 Bố trí cáp dự ứng lực 135 V.6 Tính các đặc trưng hình học của tiết diện : 135 V.7 Tính nội lực trong giai đoạn thi công : 154 V.8 Tính mất mát ứng suất : 159 V.8.1 Mất mát ứng suất do ma sát : 159 V.8.2 Mất mát ứng suất do tụt neo : 162 V.8.3 Mất mát ứng suất do nén đàn hồi : 164 V.8.4 Mất mát ứng suất do từ biến : 172 V.8.5 Mất mát ứng suất do co ngót : 174 V.8.6 Mất mát ứng suất do cáp tự chùng : 176 V.9 Kiểm toán giai đoạn thi công 178 V.9.1 Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn thi công đúc hẫng cân bằng : 178 V.9.2 Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn thi công đúc đốt HLB (chưa kéo cáp HLB) : 184 V.9.3 Kiểm tra trong giai đoạn tháo ván khuôn đoạn đúc trên đà giáo 186 V.9.3.1 Nội lực 188 V.9.3.2 Tính mất mát ứng suất trong cáp chịu momen dương : 189 V.9.3.3 Kiểm toán 193 V.9.4 Kiểm tra trong giai đoạn hợp long nhịp giữa (chưa kéo cáp HLG) 195 V.9.4.1 Nội lực 195 V.9.4.2 Mất mát ứng suất cho cáp HLG 195 V.9.4.3 Kiểm toán 197 V.9.5 Kiểm tra trong giai đoạn hợp long nhịp giữa ( dỡ xe đúc, tải trọng thi công ) 199 V.9.6 Kiểm tra ổn định lật cánh hẫng 202 V.9.7 Kiểm tra giai đoạn khai thác 204 V.9.7.1 Nội lực 204 V.9.7.2 Tính mất mát ứng suất 209 V.9.7.3 Sự phân phối lại nội lực do từ biến 213 V.9.7.4 Nội lực do lún gối tựa (SE) 217 V.9.7.5 Nội lực do chênh lệch nhiệt độ 218 V.9.7.6 Nội lực do co ngót 221 V.9.7.7 Tổ hợp tải trọng 221 CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN VI.1 Biến dạng trong giai đoạn đúc hẫng 245 VI.1.1 Phương pháp tính toán biến dạng 245 VI.1.2 Biến dạng đàn hồi do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng 247 VI.1.3 Biến dạng đàn hồi do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng 252 VI.1.4 Biến dạng đàn hồi do cáp dự ứng lực trên các đốt đúc hẫng 255 VI.2 Biến dạng trong giai đoạn hợp long biên 257 VI.2.1 Biến dạng do tải trọng bản thân đoạn đà giáo cố định : 257 VI.2.2 Biến dạng do cáp dự ứng lực hợp long biên : 259 VI.3 Biến dạng trong giai đoạn hợp long giữa 261 VI.3.1 Biến dạng trong giai đoạn hợp long giữa (chưa kéo cáp hợp long giữa) 261 VI.3.2 Biến dạng trong giai đoạn hợp long giữa(đã kéo cáp hợp long giữa) 262 VI.4 Biến dạng do tĩnh tải giai đoạn 2 264 VI.5 Biến dạng do xe đúc 265 VI.5.1 Biến dạng đàn hồi do xe đúc 265 VI.6 Độ vồng ván khuôn 271 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ TRỤ CẦU VII.1 Giới thiệu chung 272 VII.1.1 Kích thước hình học trụ 272 VII.1.2 Các thông số thủy văn 272 VII.1.3 Vật liệu sử dụng 273 VII.2 Các tải trọng tác dụng lên trụ và nội lực 273 VII.2.1 Tĩnh tải 273 VII.2.1.1 Kết cấu phần trên 273 VII.2.1.2 Kết cấu phần dưới 274 VII.2.2 Tải trọng gió 274 VII.2.2.1 Tải trọng gió tác dụng lên công trình 274 VII.2.2.2 Tải trọng gió tác dụng lên hoạt tải 276 VII.2.3 Tải trọng nước 277 VII.2.3.1 Aùp lực nước tĩnh 277 VII.2.3.2 Aùp lực nước đẩy nổi 277 VII.2.3.3 Aùp lực dòng chảy 278 VII.2.4 Lực va tàu vào trụ 278 VII.2.5 Hoạt tải 279 VII.2.6 Tải trọng người đi bộ. 281 VII.2.7 Lực hãm xe 281 VII.3 Bảng tổ hợp nội lực ứng với các trạng thái giới hạn. 282 VII.3.1 Đối với mặt cắt đỉnh bệ 282 VII.3.2 Đối với mặt cắt đáy bệ. 284 VII.4 Kiểm toán các mặt cắt tru ï 286 VII.4.1 Đặt trưng hình học của các mặt cắt 286 VII.4.2 Kiểm toán đối với mặt cắt thân trụ tại đỉnh bệ 287 VII.4.2.1 Kiểm tra khả năng chịu nén của thân trụ 287 VII.4.2.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của thân trụ 292 VII.4.2.3 Kiểm tra khả năng chịu nứt của thân trụ 294 VII.5 Tính toán lựa chọn gối cầu 298 CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI VIII.1 Địa chất khu vực 299 VIII.2 Lựa chọn các thông số cơ bản của cọc 299 VIII.3 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu 299 VIII.4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 299 VIII.4.1 Tính sức kháng đơn vị của thân cọc qs (MPa) 300 VIII.4.2 Tính sức kháng đơn vị của mũi cọc qp (MPa) 301 VIII.4.3 Tổng hợp sức kháng của cọc (N) 302 VIII.4.4 Tính toán số lượng cọc. 302 VIII.5 Xác định nội lực đầu cọc và chuyển vị đài cọc 303 VIII.6 Kiểm toán cọc 314 VIII.6.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc. 314 VIII.6.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh trụ : 314 VIII.6.3 Kiểm toán cường độ nền đất tại vị trí mũi cọc 315 VIII.6.3.1 Xác định kích thước khối móng qui ước 315 VIII.6.3.2 Xác định khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc 316 VIII.6.3.3 Xác định ứng suất dưới đáy khối móng qui ước. 317 VIII.6.3.4 Kiểm toán ứng suất dưới đáy móng. 318 VIII.6.4 Kiểm tra độ lún của cọc. 319 VIII.7 Thiết kế cốt thép cho đài cọc 321 VIII.7.1 Theo phương ngang cầu: 321 VIII.7.1.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa 322 VIII.7.1.2 Kiểm tra khả năng chịu nứt của tiết diện 322 VIII.7.2 Theo phương dọc cầu: 324 VIII.7.2.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa 325 VIII.7.2.2 Kiểm tra khả năng chịu nứt của tiết diện 326 VIII.8 Kiểm tra chọc thủng đài cọc 328 VIII.9 Tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy 329
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Cầu đúc hẫng 3 nhịp liên tục 3x33+68.5+95+68.5+3x33, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
o coâng trình khi coù ñeå kieåm toaùn ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng.
S : Heä soá ñieàu chænh ñoái vôùi khu ñaát chòu gioù vaø ñoä cao maët caàu theo quy ñònh trong baûng 3.8.1.1.2. Ta coù ñoä cao maët caàu caùch maët nöôùc döôùi 10m vaø khu vöïc thoâng thoaùng neân S = 1.09
Do ñoù:
Taûi troïng gioù taùc duïng leân coâng trình
Ñoái vôùi taûi troïng gioù ngang
Taûi troïng gioù ngang PD ñöôïc laáy theo chieàu taùc duïng naèm ngang vaø ñaët taïi troïng taâm cuûa caùc phaàn dieän tích thích hôïp:
Trong ñoù:
At : Dieän tích cuûa keát caáu hay caáu kieän phaûi tính taûi troïng gioù ngang.
Cd : Heä soá caûn ñöôïc quy ñònh trong A3.8.1.2.1.1, phuï thuoäc vaøo tæ soá b/d.
b : Chieàu roäng toaøn boä cuûa caàu giöõa caùc beà maët lan can (mm).
d : Chieàu cao keát caáu phaàn treân bao goàm caû lan can ñaëc.
Goïi Z1, Z2 laàn löôït laø khoaûng caùch töø ñieåm ñaët löïc cuûa taûi troïng gioù ñeán maët caét ñænh beä vaø ñaùy beä
Taûi troïng gioù ngang taùc duïng leân keát caáu phaàn treân
Kí hieäu
ÖÙng vôùi V1
ÖÙng vôùi V2
Ñôn vò
At
586.96
586.96
m2
Cd
1.4
1.4
1.8At
1056.53
1056.53
KN
1186.22
366.12
KN
PD
1186.22
1056.53
KN
Z1
15500
15500
mm
Z2
18000
18000
mm
Taûi troïng gioù ngang taùc duïng leân keát caáu phaàn döôùi
Kí hieäu
ÖÙng vôùi V1
ÖÙng vôùi V2
Ñôn vò
At
56.95
56.95
m2
Cd
1.00
1.00
1.8At
102.51
102.51
KN
82.28
25.37
KN
PD
102.51
102.51
KN
Z1
5440
5440
mm
Z2
7940
7940
mm
Ñoái vôùi taûi troïng gioù doïc
Taûi troïng gioù doïc taùc duïng leân keát caáu phaàn döôùi
Kí hieäu
ÖÙng vôùi V1
ÖÙng vôùi V2
Ñôn vò
At
137.192
137.192
m2
Cd
1.00
1.00
1.8At
246.946
246.946
KN
132.03
61.124
KN
PD
246.946
246.946
KN
Z1
5440
5440
mm
Z2
7940
7940
mm
Taûi troïng gioù taùc duïng leân hoaït taûi
Khi xeùt toå hôïp taûi troïng cöôøng ñoä III, phaûi xeùt taûi troïng gioù taùc duïng vaøo caû keát caáu vaø xe coä.
Taûi troïng ngang cuûa gioù leân xe coä baèng taûi phaân boá 1,5 KN/m, taùc duïng theo höôùng naèm ngang, ngang vôùi tim doïc keát caáu vaø ñaët ôû 1.8m treân maët ñöôøng.
Taûi troïng gioù doïc leân xe coä laø taûi troïng phaân boá 0,75 KN/m taùc duïng naèm ngang, doïc theo keát caáu vaø ñaët ôû 1.8m treân maët ñöôøng.
Chieàu daøi tham gia taûi troïng gioù taùc duïng leân xe ñöôïc laáy baèng chieàu daøi daàm taùc duïng leân truï (68.5 + 95/2 = 116m).
Taûi troïng gioù ngang taùc duïng leân xe coä
Kí hieäu
Giaù trò
Ñôn vò
p
1.50
KN/m
h
1.80
m
WLt
174
KN
Taûi troïng gioù doïc taùc duïng leân xe coä
Kí hieäu
Giaù trò
Ñôn vò
p
0.75
KN/m
h
1.80
m
WLh
13.35
KN
Taûi troïng nöôùc
Aùp löïc nöôùc tónh
Aùp löïc tónh cuûa nöôùc ñöôïc giaû thieát laø taùc ñoäng thaúng goùc vôùi maët caûn nöôùc. Aùp löïc ñöôïc tính toaùn baèng tích cuûa chieàu cao maët nöôùc phía treân ñieåm ñang tính nhaân vôùi tyû troïng cuûa nöôùc vaø gia toác troïng tröôøng.
Taïi maët caét ñænh beä
Chieàu cao coät nöôùc töø MNCN ñeán maët caét ñænh beä laø 4.6m
Aùp löïc nöôùc tónh
Vò trí töø ñaët löïc P ñeán maët caét ñang xeùt Z1 =1.53m
Taïi maët caét ñaùy beä
Chieàu cao coät nöôùc töø MNCN ñeán maët caét ñaùy beä laø 7.10m
Aùp löïc nöôùc tónh
Vò trí töø ñaët löïc P ñeán maët caét ñang xeùt Z2 = 2.37m.
Aùp löïc nöôùc ñaåy noåi
Theo nhö boá trí caáu taïo thì beä truï ñöôïc ñaët döôùi MNTN, do ñoù ta tính aùp löïc nöôùc ñaåy noåi taùc duïng leân phaàn truï ngaäp trong nöôùc vaø ta tính vôùi MNTN.
Aùp löïc tónh ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
B=V0
Trong ñoù:
V0 : Theå tích phaàn ngaäp nöôùc.
: Troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc.
Taïi maët caét ñænh beä
Chieàu cao coät nöôùc töø MNTN ñeán maët caét ñænh beä laø 0.5m
Theå tích chieám choã
Aùp löïc ñaåy noåi
Taïi maët caét ñaùy beä.
Chieàu cao coät nöôùc töø MNTN ñeán maët caét ñaùy beä laø 3.0m
Theå tích chieám choã
Aùp löïc ñaåy noåi
Aùp löïc doøng chaûy
AÙp löïc doøng chaûy theo phöông ngang caàu:
Trong ñoù:
P : aùp löïc doøng chaûy
CD = 0.7m/s: Heä soá caûn cuûa truï theo phöông doïc.
V =2.5m/s: Vaän toác nöôùc thieát keá
Do ñoù
Tính taïi maët caét ñænh beä:
Dieän tích chaén cuûa truï 2.6 x 4.6 = 11.5 m²
Löïc caûn cuûa doøng chaûy 11.5 x 2.43 = 27.945KN
Ñieåm ñaët cuûa löïc so vôùi maët caét ñænh beä 2.3m
Tính taïi maët caét ñaùy beä:
Dieän tích chaén cuûa truï 11.5 + 12 x 2.5 = 41.5 m²
Löïc caûn cuûa doøng chaûy 41.5 x 2.43 = 100.845KN
Ñieåm ñaët cuûa löïc so vôùi maët caét ñaùy beä 2.233m
Aùp löïc doøng chaûy theo phöông doïc caàu:
Do vaän toác cuûa doøng chaûy theo phöông doïc caàu khoâng ñaùng keå neân ta boû qua aùp löïc doøng chaûy theo phöông doïc caàu
Löïc va taøu vaøo truï
Caàu ñöôïc thieát keá vôùi caáp ñöôøng soâng caáp III, neân theo ñieàu 3.14.2 ta coù :
Taán troïng thieát keá taøu töï haønh 300 DWT
Taûi troïng va taøu ñoái vôùi taøu töï haønh
Vaän toác va taøu thieát keá : V = 2.5+Vs = 5m/s (A3.14.3)
Vs = 2.5m/s laø vaän toác bình quaân haøng naêm cuûa doøng chaûy lieàn keà vôùi boä phaän caàu ñöôïc xem xeùt.
Löïc va ñaâm thaúng ñaàu taøu vaøo truï : (A3.14.5)
Ñieåm ñaët cuûa löïc ñöôïc tính taïi möïc nöôùc thoâng thuyeàn:
Caùch maët caét ñænh beä : 1.70m
Caùch maët caét ñaùy beä : 4.20 m
Hoaït taûi
Caàn xeùt hai tröôøng hôïp ñaët taûi laø ñaët leäch taâm ñeå xaùc ñònh moâmen uoán treân truï vaø xeáp taûi taát caû caùc laøn xe ñeå ñöôïc löïc doïc lôùn nhaát leân truï.
Ñöôøng aûnh höôûng cuûa phaûn löïc taïi truï nhö hình döôùi.
Hình 7.2: Ñöôøng aûnh höôûng cuûa phaûn löïc taïi truï.
Ñaët leân ñöôøng aûnh höôûng toå hôïp xe goàm hai xe taûi thieát keá caùch nhau 15m keát hôïp vôùi taûi troïng laøn. Laáy 90% hieäu öùng cuûa toå hôïp treân.
Tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng töông öùng vôùi caùc truïc baùnh xe vaø dieän tích ñöôøng aûnh höôûng döông nhö baûng döôùi.
Vò trí
Tung ñoä
Baùnh xe (N)
Phaûn löïc (N)
1
1.001
35000
35035
2
1
145000
145000
3
0.997
145000
144565
4
0.940
35000
32900
5
0.905
145000
131225
6
0.860
145000
124700
Toång coäng
613425
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng
81832
761035
Phaûn löïc goái taïi truï ñoái vôùi tröôøng hôïp xeáp boán laøn xe laø:
P = 613425x4x1.25x0.65 + 761035x4x0.65 =4.004822x106 (N)
Phaûn löïc goái vôùi tröôàng hoïp xeáp hai laøn xe:
P = 613425x2x1.25x1 + 761035x2x1 =3.055633x106 (N)
Xeáp treân phöông ngang caàu, soá laøn xe chaát taûi coù theå laø 1 laøn, 2 laøn, 3 laøn, 4laøn sao cho gaây ra öùng löïc nguy hieåm nhaát xuoáng truï.
Löïc do 1 truïc baùnh xe xuoáng goái:
Ptr = (613425 / 2) =306713(N)
Löïc do taûi troïng laøn quy ra phöông ngang taùc duïng xuoáng truï:
Plan = (761035 / 3000) = 253.678 (N/mm)
Quy hoaït taûi taùc duïng xuoáng caùc goái caàu, tieán haønh veõ ñöôøng aûnh höôûng cuûa phaûn löïc goái ngoaøi cuøng, tìm tröôøng hôïp gaây ra moâmen uoán baát lôïi nhaát treân truï.
Hình 7.3: Sô ñoà tính phaân phoái löïc xuoáng goái bieân.
Phaûn löïc taïi goái 1:
R1 = 306713x(1.318 + 1.108 + 0.941 + 0.517) x1.25+ 253.678 x 5889 = 2983001(N).
Moâmen gaây ra treân truï:
M = 2983001 x (6400/2 ) = 9.5456 x 109(N.mm)
Baûng toång hôïp aûnh höôûng cuûa hoaït taûi xuoáng truï nhö sau.
ÖÙng löïc
2 laøn
4 laøn
P (N)
3.055633x106
4.004822x106
M(N.mm)
9.5456 x 109
o
Taûi troïng ngöôøi ñi boä.
Taûi troïng ngöôøi treân caàu oâtoâ baèng 3.10-3 Mpa.
Ta coù hai tröôøng hôïp xeáp taûi troïng ngöôøi ñi boä treân ñöôøng aûnh höôûng.
Tröôøng hôïp 1: ta chæ xeáp taûi troïng ngöôøi moät beân leà boä haønh.
P = 3x10-3 x 1000 x 81832 = 245496 N
Phaûn löïc goái moät do PL gaây ra:
R1 = 245946 x 1.446 = 355638 N
Momen do taûi PL gaây ra:
M = R1 x (6400/2) = 355638 x (6400/2) = 1.13804x109 Nmm
Tröôøng hôïp 2: ta xeáp taûi troïng ngöôøi treân hai leà boä haønh ñoái xöùng qua tim caàu.
P =2 x 3x10-3 x 1000 x 81832 = 490992 N
ÖÙng löïc
1 phía
2 phía
P(KN)
245.496
490.992
M(Nmm)
1.13804x109
0
Löïc haõm xe
Löïc haõm ñöôïc laáy baèng 25% troïng löôïng cuûa caùc truïc xe taûi hay xe hai truïc thieát keá cho moãi laøn ñöôïc ñaët trong taát caû caùc laøn thieát keá ñöôïc chaát taûi theo quy trình vaø coi nhö ñi cuøng moät chieàu. Caùc löïc naøy ñöôïc coi nhö taùc duïng theo chieàu naèm ngang caùch phía treân maët ñöôøng 1800mm theo caû hai chieàu doïc ñeå gaây ra hieäu öùng löïc lôùn nhaát. Taát caû caùc laøn thieát keá phaûi ñöôïc chaát taûi ñoàng thôøi ñoái vôùi caàu vaø coi nhö ñi cuøng moät chieàu trong töông lai.
Löïc haõm xe treân maët ñöôøng.
Kí hieäu
Giaù trò
Ñôn vò
hBR
1.8
m
BR
325
KN
Baûng toå hôïp noäi löïc öùng vôùi caùc traïng thaùi giôùi haïn.
Ñoái vôùi maët caét ñænh beä
Baûng toång hôïp noäi löïc do caùc taûi troïng taùc duïng
Taûi troïng
N (N)
Ngang caàu
Doïc caàu
Qy (N)
Z1 (m)
Mx
Qx
Z1 (m)
My
(Nmm)
(N)
(Nmm)
Taûi troïng DC
40371700
Lôùp phuû DW
1901573
Lan can DC3
1212640
Hoaït taûi LL, IM
2 laøn
3.055633x106
9.5456 x 109
4 laøn
4.004822x106
Taûi troïng ngöôøi PL
1 beân
475028.11
1.14E+09
2 beân
950056.22
Löïc ñaåy noåi
-104600
Aùp löïc tónh cuûa nöôùc
Ngang caàu
2300
1530
3.52E+06
Aùp löïc doøng chaûy
Ngang caàu
27945
2300
6.43E+07
Doïc caàu
Löc va taøu thuyeàn
10392000
1700
1.77E+10
Gioù treân hoaït taûi WL
N/ caàu
174000
19200
3.34E+09
Doïc caàu
13350
19200
2.56E+08
Troïng löôïng KCPD
5.64E+06
Gioù taùc ñoäng leân KCPT
V thieát keá
1.19E+06
15500
1.84E+10
V =25m/s
1.06E+06
15500
1.64E+10
Gioù taùc ñoäng leân KCPD
V thieát keá
1.03E+05
5440
5.58E+08
V =25m/s
1.03E+05
5440
5.58E+08
Gioù taùc ñoäng leân KCPD
V thieát keá
2.47E+05
5440
1.34E+09
V = 25m/s
2.47E+05
5440
1.34E+09
Löïc haõm xe doïc caàu
325000
19200
6.24E+09
Baûng toå hôïp noäi löïc theo caùc traïng thaùi giôùi haïn taïi maët caét ñænh beä
TTGH
Heä soá taûi troïng
P
(N)
Ngang caàu
Doïc caàu
DC
DW
LL,BR,
CE,PL
WS
WL
WA
CV
Qy
Mx
Qx
My
Söû duïng
1
1
1
0.3
1
1
5.39766x107
5.5196E+05
1.9172E+10
5.8530E+05
7.8397E+09
Cöôøng ñoä
I
1.25
1.5
1.75
1
7.04407x107
3.0245E+04
1.8764E+10
5.6875E+05
1.0920E+10
II
1.25
1.5
1.4
1
6.17787x107
1.8345E+06
1.0182E+10
3.4572E+05
1.8807E+09
III
1.25
1.5
1.35
0.4
1
1
6.84678x107
6.6786E+05
2.4605E+10
9.8778E+04
5.3735E+08
Ñaët bieät
1.25
1.5
0.5
1
1
6.4256 x107
1.0422E+07
2.3076E+10
1.6250E+05
3.1200E+09
Ñoái vôùi maët caét ñaùy beä.
Baûng toång hôïp noäi löïc do caùc taûi troïng taùc duïng:
Taûi troïng
N (N)
Ngang caàu
Doïc caàu
Qy (N)
Z1 (m)
Mx
Qx
Z1 (m)
My
(Nmm)
(N)
(Nmm)
Taûi troïng DC
40371700
Lôùp phuû DW
1901573
Lan can DC3
1212640
Hoaït taûi LL, IM
2 laøn
3.055633x106
9.5456 x 109
4 laøn
4.004822x106
Taûi troïng ngöôøi PL
1 beân
475028.11
1.14E+09
2 beân
950056.22
Löïc ñaåy noåi B
-104600
Aùp löïc tónh cuûa nöôùc
Ngang caàu
35500
2370
8.41E+07
Aùp löïc doøng chaûy
Ngang caàu
100845
2233
2.25E+08
Löc va taøu thuyeàn
10392000
4200
4.36E+10
Gioù treân hoaït taûi WL
N/ caàu
174000
21700
3.78E+09
Doïc caàu
13350
21700
2.8970E+08
Troïng löôïng KCPD
1.8015x107
Gioù taùc ñoäng leân KCPT
V thieát keá
1186220
18000
2.1352E+10
V =25m/s
1056530
18000
1.9018E+10
Gioù taùc ñoäng leân KCPD
V thieát keá
102510
7940
8.1393E+08
V =25m/s
102510
7940
8.1393E+08
Gioù taùc ñoäng leân KCPD
V thieát keá
246946
7940
1.9608E+09
V = 25m/s
246946
7940
1.9608E+09
Löïc haõm xe doïc caàu
325000
21700
7.0525E+09
Baûng toå hôïp noäi löïc theo caùc traïng thaùi giôùi haïn taïi maët caét ñaùy beä
TTGH
Heä soá taûi troïng
P
Ngang caàu
Doïc caàu
DC
DW
LL,BR,
CE,PL
WS
WL
WA
CV
Qy
Mx
Qx
My
Söû duïng
1
1
1
0.3
1
1
6.63516x107
6.5806E+05
2.0718E+10
5.8530E+05
9.3029E+09
Cöôøng ñoä
I
1.25
1.5
1.75
1
8.59095x107
1.3635E+05
1.9006E+10
5.6875E+05
1.2342E+10
II
1.25
1.5
1.4
1
7.72475x107
1.9406E+06
1.2018E+10
3.4572E+05
2.7451E+09
III
1.25
1.5
1.35
0.4
1
1
8.39366x107
7.7396E+05
2.6441E+10
9.8778E+04
7.8430E+08
Ñaët bieät
1.25
1.5
0.5
1
1
7.97248 x107
1.0528E+07
4.9298E+10
1.6250E+05
3.5263E+09
Kieåm toaùn caùc maët caét truï
Ñaët tröng hình hoïc cuûa caùc maët caét
Hình 7.4: Kích thöôùc truï caàu.
Caùc ñaëc tröng hình hoïc cuûa maët caét ñaùy truï( ñænh beä) nhö sau:
Quy ñoåi tieát dieän ñaùy truï veà daïng hình chöõ nhaät treân cô sôû töông ñöông dieän tích phaàn cung troøn. Maët caét truï quy ñoåi nhö hình döôùi.
Hình 7.5: Tieát dieän nguyeân vaø qui ñoåi cuûa thaân truï vaø beä truï
Ta coù caùc ñaët tröng hình hoïc cuûa tieát dieän thaân truï.
Ñaëc tröng
b
h
A
Jxx
Jyy
rx
ry
Giaù trò
8363
2500
20907500
1.2185E+14
1.0889E+13
2414.1
721.7
Kieåm toaùn ñoái vôùi maët caét thaân truï taïi ñænh beä
Kieåm tra khaû naêng chòu neùn cuûa thaân truï
Ñoä maûnh cuûa truï:
K – heä soá xeùt aûnh höôûng lieân keát hai ñaàu
lu – Chieàu daøi caáu kieän tính baèng khoaûng caùch giöõa 2 lieân keát
r – Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän öùng vôùi maët ñang kieåm tra
Vaäy theo quy ñònh taïi ñieàu 5.7.4.1 coät coù theå thieát keá theo phöông phaùp gaàn ñuùng nhö quy ñònh ôû ñieàu 5.7.4.3
Theo ñieàu 5.7.4.5 thay cho vieäc tính döïa treân cô sôû caân baèng vaø töông thích bieán daïng cho tröôøng hôïp uoán hai chieàu, caùc keát caáu khoâng troøn chòu uoán hai chieàu vaø chòu neùn coù theå tính theo bieåu thöùc gaàn ñuùng:
Neáu thì kieåm tra ñieàu kieän:
Neáu thì kieåm tra ñieàu kieän:
Trong ñoù:
: Heä soá söùc khaùng ñoái vôùi caùc caáu kieän chòu neùn doïc truïc
: Söùc khaùng doïc truïc tính toaùn khi uoán theo hai phöông (N)
: Söùc khaùng doïc truïc tính toaùn xaùc ñònh treân cô sôû chæ toàn taïi ñoä leäch (N)
: Söùc khaùng doïc truïc tính toaùn xaùc ñònh treân cô sôû chæ toàn taïi ñoä leäch (N)
: Löïc doïc truïc tính toaùn (N)
: Moâmen tính toaùn taùc duïng theo truïc X (Nmm)
: Moâmen tính toaùn taùc duïng theo truïc Y (Nmm)
Ñoä leäch taâm cuûa löïc doïc truïc tính toaùn taùc duïng theo höôùng truïc X
:
Ñoä leäch taâm cuûa löïc doïc truïc tính toaùn taùc duïng theo höôùng truïc Y
:
: Söùc khaùng uoán tính toaùn ñôn truïc cuûa maët caét theo phöông truïc X
: Söùc khaùng uoán tính toaùn ñôn truïc cuûa maët caét theo phöông truïc Y
Ta coù:
Ta kieåm toaùn khaû naêng chòu neùn cuûa thaân truï ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä I trong giai ñoaïn khai thaùc coù giaù trò phaûn löïc goái ø:
Suy ra:
Choïn theùp boá trò taïi maët caét ñænh truï laø theùp khoaûng caùch theùp laø 150mm
Dieän tích theùp theo phöông X laø:
Dieän tích theùp theo phöông Y laø:
Choïn beà daøy lôùp baûo veä töø meùp ngoaøi cuûa beâtoâng tôùi taâm coát theùp laø 70mm.
Tính toaùn söùc khaùng uoán ñôn truïc cuûa maët caét tính toaùn theo caùc phöông nhö sau:
Theo phöông X:
Chieàu cao laøm vieäc cuûa tieát dieän:
ds = h – dc = 8363 – 70 = 8293(mm).
Chieàu cao vuøng chòu neùn cuûa tieát dieän:
Tæ soá:
Söùc khaùng cuûa tieát dieän:
Theo phöông Y:
Chieàu cao laøm vieäc cuûa tieát dieän:
ds = h – dc = 2500 – 70 = 2430(mm).
Chieàu cao vuøng chòu neùn cuûa tieát dieän:
Tæ soá:
Söùc khaùng cuûa tieát dieän:
Xaùc ñònh ñoä maõnh:
K – heä soá xeùt aûnh höôûng lieân keát hai ñaàu
Lu – Chieàu daøi caáu kieän tính baèng khoaûng caùch giöõa 2 lieân keát
r – Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän öùng vôùi maët ñang kieåm tra
Theo phöông truïc y
.
Xeùt ñoä maõnh. Tính toaùn moâmen phuï theâm theo quy ñònh taïi ñieàu 4.5.3.2.2b.
Moâ men hoaëc öùng suaát tính toaùn coù theå ñöôïc taêng leân ñeå phaûn aùnh taùc duïng cuûa bieán daïng nhö sau:
Mc = dbM2b + dsM2s
fc = dbf2b + dsf2s
Trong ñoù:
ôû ñaây:
Pu = Taûi troïng tính toaùn (ñaõ nhaân heä soá) doïc truïc (N)
Pe = Taûi troïng uoán doïc tôùi haïn Ôle (N)
f = Heä soá khaùng neùn doïc truïc laáy theo Phaàn 5 vaø 6 nôi phuø hôïp
M2b = Moâ men treân thanh (caáu kieän ) chòu neùn do taûi troïng troïng löïc tính toaùn (ñaõ nhaân heä soá ) maø khoâng daãn ñeán oaèn ñaùng keå ñöôïc tính toaùn baèng phöông phaùp khung ñaøn hoài baäc nhaát quy öôùc, luoân luoân döông ( N.mm)
f2b = Öùng suaát töông öùng vôùi M2b (MPa)
M2s = Moâ men treân thanh chòu neùn do löïc ngang tính toaùn hoaëc taûi troïng troïng löïc tính toaùn (ñaõ nhaân heä soá) maø gaây ra ñoä oaèn, D lôùn hôn lu/500, ñöôïc tính baèng phöông phaùp phaân tích khung ñaøn hoài baäc nhaát quy öôùc, luoân luoân döông ( N.mm).
f2s = Öùng suaát töông öùng vôùi M2s (MPa)
Theo keát quaû tính toaùn ôû treân ta coù M2b = 0, M2s = 1.8764 x 1010 (Nmm)
Ñoái vôùi coät beâ toâng theùp lieân hôïp taûi troïng uoán doïc tôùi haïn Ô le, Pe phaûi ñöôïc xaùc ñònh nhö trong Ñieàu 6.9.5.1. Vôùi taát caû caùc tröôøng hôïp khaùc, Pe phaûi laáy nhö sau:
Pe =
Trong ñoù:
lu = Chieàu daøi töï do cuûa thanh chòu neùn (mm)
K = Heä soá chieàu daøi höõu hieäu laáy theo Ñieàu 4.6.2.5
Pe =
Ñoái vôùi caùc thanh giaèng choáng oaèn, ds laáy giaù trò 1,0 tröø khi phaân tích cho thaáy coù theå söû duïng giaù trò nhoû hôn coù theå ñöôïc söû duïng. Vôùi caùc thanh khoâng coù giaèng choáng oaèn, phaûi xaùc ñònh db nhö ñoái vôùi caùc thanh ñöôïc giaèng vaø xaùc ñònh ds nhö ñoái vôùi caùc thanh khoâng ñöôïc giaèng.
Heä soá Cm =1 cho caáu kieän khoâng coù giaèng ngang.
Moâmen phuï theâm: Mc = 1.011 x1.8764 x 1010 = 1.8974 x 1010(N).
Theo phöông truïc y
Thoaû maõn ñieàu kieän khoâng xeùt ñoä maõnh
Vì neân ta tieán haønh kieåm tra theo coâng thöùc
Ta laäp baûng tính sau cho caùc traïng thaùi:
TTGH
Giai ñoaïn khai thaùc
Kieåm tra
ñieàu kieän
Mux
Muy
Mry = Mn
Mrx =Mn
A
Cöôøng ñoä
I
1.897 x 1010
1.102E+10
3.4E+10
3.4E+10
0.88
Ñaït
II
1.021E+10
1.96E+09
3.4E+10
3.4E+10
0.36
Ñaït
III
2.542E+10
5.87E+08
3.4E+10
3.4E+10
0.76
Ñaït
Ñaët bieät
2.367E+10
3.21E+09
3.4E+10
3.4E+10
0.79
Ñaït
Kieåm tra khaû naêng chòu caét cuûa thaân truï
Choïn theùp ñai thieát keá cho truï laø theùp , khoaûng caùch coát ñai laø 250mm theo caû phöông doïc vaø phöông ngang. Dieän tích cuûa moät thanh laø 314mm2.
Theo ñieàu 5.8.3.3 söùc khaùng caét danh ñònh Vn.
Trong ñoù:
Theo ñieàu 5.8.3.4.1 ñoái vôùi caùc maët caét beâtoâng khoâng döï öùng löïc khoâng chòu keùo doïc truïc vaø coù ít nhaát moät löôïng coát theùp ngang toái thieåu qui ñònh trong Ñieàu 5.8.2.5 ta choïn:
Xeùt theo phöông doïc caàu
Theo phöông doïc caàu ta kieåm tra ñieàu kieän chòu caét cuûa tieát dieän ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä ñaëc bieät coù giaù trò löïc caét lôn nhaát: ù N.
Xaùc ñònh chieàu cao caét höõu hieäu vaø beà roäng höõu hieäu:
Xaùc ñònh Vc:
Xaùc ñònh Vs:
Do ñoù
Vaäy thoaû ñieàu kieän caét
Xeùt theo phöông ngang caàu
Theo phöông ngang caàu noäi löïc taïi traïng thaùi giôùi haïn laø khoâng lôùn neân khoâng caàn thieát kieåm tra.
Coát theùp choáng co ngoùt vaø nhieät ñoä.
Coát theùp choáng co ngoùt vaø nhieät ñoä phaûi ñöôïc ñaët gaàn beà maët beâtoâng, doïc theo phöông truïc daàm chòu taùc ñoäng thöôøng xuyeân cuûa nhieät ñoä vaø moâi tröôøng.
Ñoái vôùi beâtoâng khoái lôùn, coát theùp choáng co ngoùt coù ñöôøng kính lôùn hôn N019.
Toång dieän tích theùp choáng co ngoùt vaø nhieät ñoä theo moãi phöông laáy nhö sau:( 5.10.8.3-1)
Trong đó:
Ab : Dieän tích toái thieåu.
s : Cöï li giöõa caùc thanh theùp.
dc : Chieàu daøy lôùp beâtoâng baûo veä.
db : Ñöôøng kính cuûa caùc thanh.
Ñoái vôùi löôùi theùp theo phöông ñöùng: theo treân ta boá trí , dieän tích thanh laø 804 (mm2).
Vaäy löôùi theùp treân ñaõ thoaû maõn ñieàu kieän choáng co ngoùt vaø nhieät ñoä.
Ñoái vôùi löôùi theùp theo phöông ngang: ta boá trí , dieän tích thanh laø 314(mm2).
Vaäy löôùi theùp treân ñaõ thoaû maõn ñieàu kieän choáng co ngoùt vaø nhieät ñoä.
Kieåm tra khaû naêng chòu nöùt cuûa thaân truï
Kieåm tra ñieàu kieän nöùt theo phöông doïc caàu
Ñieàu kieän chòu nöùt
( * )
Tieát dieâïn tính toaùn b x h = 2500 x 8363mm, = 2430 mm, = 44211.2 mm2
Tyû soá moñun ñaøn hoài:
Trong ñoù:
Chieàu daøy laøm cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt:
Ta laàn löïôt tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ):
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt:
Ta kieåm toaùn nöùt cuûa truï theo phöông ngang ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng:
= 7.8397x109 Nmm.
Do ñoù:
Tính fsa
Thoâng soá veát nöùt : Z = 30000 N/mm
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp:
mm2
Ac dieän tích betong coù cuøng troïng taâm coát theùp, lôùp betong bao ve khoâng lôùn hôn 50mm.
Tính
Vaäy: thoaû ñieàu kieän chòu nöùt
Kieåm tra ñieàu kieän nöùt theo phöông doïc caàu
Ñieàu kieän chòu nöùt
( * )
Tieát dieâïn tính toaùn b x h = 2500 x 8363mm, = 8293mm, = 12861.44mm2
Chieàu daøy laøm cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt:
Ta laàn löôït tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ):
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt:
Ta kieåm toaùn nöùt cuûa truï theo phöông ngang ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng:
= 1.9172x1010 Nmm.
Do ñoù:
Tính fsa
Thoâng soá veát nöùt : Z = 30000 N/mm.
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp:
mm2
Tính
Vaäy: thoaû ñieàu kieän chòu nöùt
Tính toaùn löïa choïn goái caàu
Taûi troïng taùc duïng leân goái:
Taûi troïng taùc duïng leân ñænh truï:
N=DC+DW+DC3+LL+PL=4842T
Taûi troïng taùc duïng leân goái:
N = N/3 = 1614T
Löïa choïn goái cao su chaäu theùp, löïa choïn hai loaïi:
Goái coá ñònh GPZ17.5SX
Hai goái di ñoäng moät phöông:GPZ17.5DX
TÍNH TOAÙN COÏC KHOAN NHOÀI
Ñòa chaát khu vöïc
Baûng thí nghieäm ñòa chaát keøm theo
Löïa choïn caùc thoâng soá cô baûn cuûa coïc
Ñöôøng kính D = 1,5 m
Chieàu daøi coïc L = 50 m tính töø ñaùy ñaøi coïc trong ñoù chieàu daøi coïc töø ñaùy ñaøi coïc ñeán lôùp ñaát ñaàu tieân laø 1m, chieàu coïc ngaøm trong daát laø 50m, chieàu daøi coïc ngaøm trong ñaøi coïc laø 300mm.
Chu vi maët caét ngang coïc: 4.712 m
Dieän tích maët caét ngang coïc: 1.767 m2
Ñöôøng kính coát theùp doïc: 22 mm
Khoaûng caùch tim ñeán tim giöõa caùc coïc: d = 4.5 m
Troïng löôïng rieâng cuûa vaät lieäu laøm coïc: = 25 KN/m3.
Cöôøng ñoä beâtoâng: fc’ = 30 MPa.
Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu
Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu cho bôûi coâng thöùc sau(söû dungh coát ñai xoaén):
Trong ñoù:
j = 0.75: Heä soá uoán doïc.
fc’= 30MPa : Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng.
Ac = 1.767 m2 : Dieän tích cuûa phaàn beâtoâng.
fy = 280MPa: Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa coát theùp.
: Dieän tích cuûa theùp.( 38 thanh )
Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn
Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn ñöôïc cho bôûi coâng thöùc sau ñaây:
Trong ñoù:
Qp : Söùc khaùng muõi coïc (N)
Ap : Dieän tích muõi coïc (m2)
Qs : Söùc khaùng thaân coïc (N)
As : Dieän tích beà maët thaân coïc (m2)
: heä soá söùc khaùng muõi trong ñaát caùt
= 0.55 (Baûng 10.5.5-3)
: heä soá söùc khaùng thaønh beân trong ñaát seùt:
= 0.65 (Baûng 10.5.5-3)
Tính söùc khaùng ñôn vò cuûa thaân coïc qs (MPa)
Ñaát caùt : (Tính theo Reese vaø Wright)
qs = 0.0028N (vôùi N £ 53)
qs = 0.00021x(N – 53) + 0.15 (vôùi 53<N £ 100)
N: Soá buùa SPT chöa hieäu chænh, laáy N theo töøng loaïi ñaát.
Ñaát dính : (Tính theo phöông phaùp a)
Su: Cöôøng ñoä khaùng caét khoâng thoaùt nöôùc trung bình (MPa)
a : Heä soá dính baùm.
Tính toaùn theo caùc quy taéc treân ta coù keát quaû söùc khaùng thaân coïc nhö sau:
Boû qua söùc khaùng thaønh beân trong 1m ñaàu vaø chaân coïc moät ñoaïn baèng ñöôøng kính coïc.
Ñaùy ñaøi coïc naèm döôùi maët ñaát töï nhieân 1m
Teân lôùp
ñaát
Chieàu daøy
phaân lôùp
Chieàu
saâu (m)
Loaïi ñaát
N
(buùa/30cm)
Sui
( Mpa)
a
qs
( MPa)
jqsQs
(N)
1
2
2
Seùt
0
0
0.55
0
0
2
4
Seùt
0
0.082
0.55
0.0451
276282
2
6
Seùt
0
0.082
0.55
0.0451
276282
2
8
Seùt
0
0.082
0.55
0.0451
276282
2
10
Seùt
0
0.082
0.55
0.0451
276282
2
12
Seùt
0
0.082
0.55
0.0451
276282
0.5
13.25
Seùt
0
0.082
0.55
0.0451
69070
2
2
14.5
Seùt
9
0.238
0.49
0.1166
737027
2
16.5
Seùt
20
0.362
0.42
0.152
960790
2
18.5
Seùt
20
0.338
0.42
0.142
897580
2
20.5
Seùt
20
0.338
0.42
0.142
897580
3
2
22.5
Seùt
20
0.320
0.42
0.1344
849541
4
2
24.5
Seùt
17
0.351
0.42
0.1474
931714
2
26.5
Seùt
13
0.266
0.49
0.1303
798216
2
28.5
Seùt
13
0.266
0.49
0.1303
798216
2
30.5
Seùt
17
0.266
0.49
0.1303
798216
2
32.5
Seùt
17
0.370
0.42
0.1554
951979
2
34.5
Seùt
21
0.370
0.42
0.1554
951979
2
36.5
Seùt
21
0.362
0.42
0.152
931150
2
38.5
Seùt
21
0.362
0.42
0.152
931150
2
40.5
Seùt
21
0.362
0.42
0.152
931150
2
42.5
Seùt
21
0.362
0.42
0.152
931150
2
44.5
Seùt
14
0.362
0.42
0.152
931150
2
46.5
Seùt
16
0.362
0.42
0.152
931150
2
48.5
Seùt
16
0.362
0.42
0.152
931150
1.1
50.05
Seùt
16
0.362
0
0
0
5
0.4
50.8
caùt
98
0.053
0
0
0
Toång coäng:
17541368
Tính söùc khaùng ñôn vò cuûa muõi coïc qp (MPa)
Ñaát caùt: (Tính theo Reese vaø Wright)
qp = 0.064N (vôùi N £ 60)
qp = 3.8 (vôùi N >60)
N: Soá buùa SPT chöa hieäu chænh, laáy N theo töøng loaïi ñaát.
Ñaát dính:
qp = Nc Su £ 4
Nc = 6[1+0.2(Z/D)] 9
D : Ñöôøng kính coïc khoan
Z : Ñoä xuyeân cuûa coïc khoan
Neáu Su < 0.024 MPa thì giaù trò cuûa Nc giaûm 1/3
Loaïi ñaát taïi muõi coïc laø caùt, chæ soá SPT laø : 98, vaäy söùc khaùng muõi coïc laø:
qp = 3.8 MPa
Qp = qp x Ap = 3.8x1.767x106 = 6.715x106 N
Toång hôïp söùc khaùng cuûa coïc (N)
QR = jqpQp + jqsQs = 0.55 x 6.715x106 + 17541368 = 2.12346 x107 (N)
Xeùt ñaåy noåi cuûa coïc:
Troïng löôïng cuûa phaàn coïc ngaäp trong nöôùc
Vaäy söùc chòu taûi theo ñaát neàn cuûa coïc:
QR = 2.12346 x107 – 1325250 = 1.990935 x107 (N)
So saùnh vôùi söùc khaùng cuûa coïc theo vaät lieäu ta choïn söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn ñeå thieát keá coïc.
Q = 1.990935 x107 (N)
Tính toaùn soá löôïng coïc.
Trong ñoù:
n : Soá löôïng coïc trong moùng
V: Toång löïc ñöùng tính taïi ñaùy beä V = 8.59095x107 (N)
Q: Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc theo ñaát neàn
b: Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa taûi troïng ngang vaø momen, b = 1.0 ¸ 1.5 choïn
b = 1.5
Choïn 12 coïc vaø ñöôïc boá trí nhö sau.
Hình 8.1: Maët baèng boá trí coïc.
Xaùc ñònh noäi löïc ñaàu coïc vaø chuyeån vò ñaøi coïc
Xaùc ñònh chieàu daøi chòu uoán LM vaø chòu neùn LN cuûa coïc:
Trong ñoù:
Lo: Khoaûng caùch töø ñaùy beä ñeán maët ñaát sau khi xoùi L0 = 1,6m
D: Ñöôøng kính coïc.
L: Chieàu daøi coïc .
: Goùc ngieâng cuûa coïc
Vaäy:
LM = 1.6 + 7 x 1.5 = 12.1 m
LN = Lcos(00) = 50m
Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng : (fc’ = 30 MPa)
Dieän tích tieát dieän ngang :
Momen quaùn tính :
Caùc toå hôïp taûi troïng nguy hieåm taïi maët caét ñaùy beä:
Caùc toå hôïp noäi löïc trong giai ñoaïn khai thaùc
TTGH
Heä soá taûi troïng
P
Ngang caàu
Doïc caàu
DC
DW
LL,BR,
CE,PL
WS
WL
WA
CV
Qy
Mx
Qx
My
Söû duïng
1
1
1
0.3
1
1
6.63516x107
6.5806E+05
2.0718E+10
5.8530E+05
9.3029E+09
Cöôøng ñoä
I
1.25
1.5
1.75
1
8.59095x107
1.3635E+05
1.9006E+10
5.6875E+05
1.2342E+10
II
1.25
1.5
1.4
1
7.72475x107
1.9406E+06
1.2018E+10
3.4572E+05
2.7451E+09
III
1.25
1.5
1.35
0.4
1
1
8.39366x107
7.7396E+05
2.6441E+10
9.8778E+04
7.8430E+08
Ñaët bieät
1.25
1.5
0.5
1
1
7.97248 x107
1.0528E+07
4.9298E+10
1.6250E+05
3.5263E+09
° Kieåm tra ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä:
Ñaùnh soá thöù töï coïc:
Hình 8.2: Kí hieäu coïc trong ñaøi
Ñaøi coïc ñöôïc xem nhö cöùng tuyeät ñoái.
Ta tính toaùn trong hai maët phaúng nhö hình veõ, vaø noäi löïc lôùn nhaát trong coïc ñöôïc tính baèng caùch coäng hai tröôøng hôïp laïi vôùi nhau.
Hình 8.3: Tröôøng hôïp 1(doïc caàu)
Hình 8.4 Tröôøng hôïp 2(ngang caàu)
ª Tính cho tröôøng hôïp thöù nhaát.
Taûi troïng tính toaùn:
+
+
+
Heä phöông trình chính taéc ñeå xaùc ñònh chuyeån vò taïi ñaùy beä laø:
rvv.v + rvu.u + rvw.w = Ntt
ruv.v + ruu.u + ruw.w = Htt
rwv.v + rwu.u + rww.w = Mtt
u,v,w : chuyeån vò ngang , chuyeån vò thaúng ñöùng , goùc quay cuûa beä quang ñieåm O ( troïng taâm heä toaï ñoä tính toaùn taïi ñaùy beä)
rik : phaûn löïc trong lieân keát i do chuyeån vò ñôn vò taïi lieân keát k gaây ra
Tính caùc heä soá rik :
rvv = =
ruu =
=
rww =
=
= 1.6782x109E
ruv = rvu = = 0
rvw = rwv = 0 ( do coïc boá trí ñoái xöùng neân åxi = 0)
=
Trong ñoù:
E modun ñaøn hoài cuûa coïc laáy gaàn ñuùng baèng modun ñaøn hoài cuûa beâ toâng laøm coïc
Sau khi giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc keát quaû sau:
Tính noäi löïc töøng coïc
Caùc coïc cuøng 1 haøng theo phöông ngang caàu ñeàu coù noäi löïc baèng nhau vaø ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
* Löïc doïc truïc haøng thöù (i) tính theo coâng thöùc :
Ni =
* Löïc caét cuûa haøng thöù (i) tính theo coâng thöùc :
Qi =
* Momen uoán lôùn nhaát ôû ñaàu coïc thöù (i) tính theo coâng thöùc :
Mi =
Keát quaû tính toaùn löïc doïc truïc trong moùng
LÖÏC DOÏC TRUÏC TRONG CAÙC COÏC
Coc
x
sinβ
cosβ
Ln
A
v.cosβ
u.sinβ
x.ώ.cosβ
N(N)
1
-4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
-0.442
6.7376x106
2
-4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
-0.442
6.7376x106
3
-4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
-0.442
6.7376x106
4
-4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
-0.442
6.7376x106
5
0
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0
7.1581 x106
6
0
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0
7.1581 x106
7
0
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0
7.1581 x106
8
0
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0
7.1581 x106
9
4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0.4424
7.5786 x106
10
4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0.4424
7.5786 x106
11
4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0.4424
7.5786 x106
12
4500
0
1
50000
1.767x106
7.53
0
0.4424
7.5786 x106
Keát quaû tính toaùn löïc caét caùc coïc trong moùng
Coc
x
J
sin
cos
Lm
v.sim
u.cos
x.w.sin
w
Q(N)
1
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
2
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
3
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
4
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
5
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
6
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
7
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
8
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
9
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
10
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
11
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
12
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x10-5
7440.3
Keát quaû tính toaùn Momen taïi ñaàu coïc
coc
x
J
sin
cos
Lm
v.sin
u.cos
x.w.sin
w
M(Nmm)
1
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
2
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
3
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
4
-4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
5
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
6
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
7
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
8
0
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
9
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
10
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
11
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
12
4500
0.249x1012
0
1
12100
0
1.64
0
9.83x105
2.325x108
Tính cho tröôøng hôïp thöù hai.
Taûi troïng tính toaùn:
Heä phöông trình chính taéc ñeå xaùc ñònh chuyeån vò taïi ñaùy beä laø:
rvv.v + rvu.u + rvw.w = Ntt
ruv.v + ruu.u + ruw.w = Htt
rwv.v + rwu.u + rww.w = Mtt
u,v,w : chuyeån vò ngang , chuyeån vò thaúng ñöùng , goùc quay cuûa beä quang ñieåm O ( troïng taâm heä toaï ñoä tính toaùn taïi ñaùy beä)
rik : phaûn löïc trong lieân keát i do chuyeån vò ñôn vò taïi lieân keát k gaây ra
Tính caùc heä soá rik :
rvv = =
ruu =
=
rww =
=
= 1.6782x109E
ruv = rvu = = 0
rvw = rwv = 0 ( do coïc boá trí ñoái xöùng neân åxi = 0)
=
Trong ñoù:
E modun ñaøn hoài cuûa coïc laáy gaàn ñuùng baèng modun ñaøn hoài cuûa beâ toâng laøm coïc
Sau khi giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc keát quaû sau:
Tính noäi löïc töøng coïc
Caùc coïc cuøng 1 haøng theo phöông ngang caàu ñeàu coù noäi löïc baèng nhau vaø ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
Löïc doïc truïc haøng thöù (i) tính theo coâng thöùc :
Ni =
Löïc caét cuûa haøng thöù (i) tính theo coâng thöùc :
Qi =
Momen uoán lôùn nhaát ôû ñaàu coïc thöù (i) tính theo coâng thöùc :
Mi =
Keát quaû tính toaùn löïc doïc truïc trong moùng
LÖÏC DOÏC TRUÏC TRONG CAÙC COÏC
Coc
x
sinβ
cosβ
Ln
A
v.cosβ
u.sinβ
x.ώ.cosβ
N(N)
1
-6750
0
1
50000
1.767x106
0
0
-0.83
-7.9181 x106
5
-6750
0
1
50000
1.767x106
0
0
-0.83
-7.9181 x106
9
-6750
0
1
50000
1.767x106
0
0
-0.83
-7.9181 x106
2
-2250
0
1
50000
1.767x106
0
0
-0.28
-2.6394 x105
6
-2250
0
1
50000
1.767x106
0
0
-0.28
-2.6394 x105
10
-2250
0
1
50000
1.767x106
0
0
-0.28
-2.6394 x105
3
2250
0
1
50000
1.767x106
0
0
0.28
2.6394 x105
7
2250
0
1
50000
1.767x106
0
0
0.28
2.6394 x105
11
2250
0
1
50000
1.767x106
0
0
0.28
2.6394 x105
4
6750
0
1
50000
1.767x106
0
0
0.83
7.9181 x106
8
6750
0
1
50000
1.767x106
0
0
0.83
7.9181 x106
12
6750
0
1
50000
1.767x106
0
0
0.83
7.9181 x106
Keát quaû tính toaùn löïc caét caùc coïc trong moùng
LÖÏC CAÉT TRONG CAÙC COÏC
Coc
x
J
sin
cos
Lm
v.sim
u.cos
x.w.sin
w
Q(N)
1
-6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
5
-6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
9
-6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
2
-2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
6
-2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
10
-2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
3
2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
7
2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
11
2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
4
6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
8
6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
12
6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4523.0
Keát quaû tính toaùn Momen taïi ñaàu coïc
coc
x
J
sin
cos
Lm
v.sin
u.cos
x.w.sin
w
M(Nmm)
1
-6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
5
-6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
9
-6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
2
-2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
6
-2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
10
-2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
3
2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
7
2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
11
2250
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
4
6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
8
6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
12
6750
0.249x1012
0
1
12100
0
0.997
0
1.235x10-4
4.3185x105
ÖÙng vôùi caùc traïng thaùi giôùi haïn khaùc ta cuõng tính toaùn noäi löïc vaø chuyeån vò töông töï.
Baûng toång hôïp noäi löïc vaø chuyeån vò taïi ñaàu coïc
Baûng tính noäi löïc vaø chuyeån vò ñaàu coïc
Tröôøng hôïp taûi troïng
Nhoùm coïc
Chuyeån vò
Noäi löïc
Ñöùng V(mm)
Ngang U(mm)
Xoay W(rad)
N/106
(N)
H(N)
M/105
(Nmm)
Khai thaùc
Söû duïng
Ngang caàu
1
6.15
2.25
1.279x10-4
-7.2513
6720
4.178
2
-0.2864
6720
4.178
3
0.2864
6720
4.178
4
7.2513
6720
4.178
Doïc caàu
1
6.15
1.66
8.86x10-5
6.479
7675
1987
2
6.962
7675
1987
3
7.167
7675
1987
Cöôøng ñoä I
Ngang caàu
1
7.53
0.997
1.234x10-4
-7.9181
4523
4.318
2
-0.2639
4523
4.318
3
0.2639
4523
4.318
4
7.9181
4523
4.318
Doïc caàu
1
7.53
1.64
9.83x10-5
6.738
7440
2325
2
7.158
7440
2325
3
7.579
7440
2325
Cöôøng ñoä II
Ngang caàu
1
7.02
3.34
1.104x10-4
-6.986
3154
3.381
2
-0.2132
3154
3.381
3
0.2132
3154
3.381
4
6.986
3154
3.381
Doïc caàu
1
7.02
1.17
1.23x10-5
6.132
3620
2325
2
6.981
3620
2325
3
7.178
3620
2325
Cöôøng ñoä III
Ngang caàu
1
7.42
2.36
1.692x10-4
-7.513
5126
4.117
2
-0.2531
5126
4.117
3
0.2531
5126
4.117
4
7.513
5126
4.117
Doïc caàu
1
7.42
0.69
0.213x10-5
6.386
6890
2123
2
6.957
6890
2123
3
7.476
6890
2123
Ñaët bieät
Ngang caàu
1
7.36
6.72
2.434x10-4
-7.8181
4163
3.118
2
-0.2339
4163
3.118
3
0.2339
4163
3.118
4
7.8181
4563
3.318
Doïc caàu
1
7.36
0.98
2.45x10-5
6.516
6890
2126
2
6.892
6890
2126
3
7.167
6890
2126
Toång hôïp hai tröôøng hôïp laïi ta ñöôïc keát quaû noäi löïc trong ñaàu coïc soá 12 ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä 1 laø lôùn nhaát vôùi giaù trò noäi löïc nhö sau:
Löïc doïc truïc lôùn nhaát trong coïc soá 12 laø:
N12 = 7.5786x106 + 7.918x106 = 15.4967 x106 (N)
Taûi troïng ngang theo phöông doïc caàu laø:
Q = 7440.3 N
Taûi troïng ngang theo phöông ngang caàu:
Q = 4523 N
Momen theo phöông doïc caàu laø:
M = 2.35x108 Nmm
Momen theo phöông ngang caàu:
M = 4.3186x105 Nmm
Kieåm toaùn coïc
Kieåm tra söùc chòu taûi cuûa coïc.
So saùnh ta thaáy :
Nn =1.54967 x107 (N) < Q = Q = 1.990935 x107 (N) = 936.7(T)
Do ñoù coïc ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc.
Kieåm tra chuyeån vò ñænh truï :
Chuyeån vò ngang cuûa ñaùy ñaøi coïc theo phöông doc caàu laø 1.64mm
Chuyeån vò ngang cuûa ñaùy ñaøi coïc theo phöông ngang caàu laø 0.997mm
Thoûa maûn ñieàu kieän chuyeån vò ngang < 38mm
Kieåm toaùn cöôøng ñoä neàn ñaát taïi vò trí muõi coïc
Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc
Tính goùc môû cho khoái moùng qui öôùc
Goùc môû ñöôïc tính theo coâng thöùc:
Trong ñoù laø goùc ma saùt trong cuûa ñaát neàn ñöôïc tính trung bình cho caùc lôùp ñaát:
laø goùc ma saùt trong cuûa caùc lôùp ñaát
li chieàu daøy cuûa caùc lôùp ñaát töông öùng
=16o21’
Vaäy =4o5’
Tính kích thöôùc khoái moùng qui öôùc
+ Theo phöông doïc caàu:
A1 = a(n-1) + d + 2Lctg
+ Theo phöông ngang caàu:
B1 = b(m-1) + d +2Lctg
Vôùi ñieàu kieän:
2Lctg< 2d
Trong ñoù:
a: khoaûng caùch tim giöõa hai haøng coïc theo phöông doïc caàu
a = 4.5m
n: soá haøng coïc theo phöông doïc caàu
n = 3
d ñöôøng kính coïc,
d = 1.5m
Lc chieàu saâu coïc ngaøm trong ñaát,
Lc =50m
b khoaûng caùch tim giöõa hai haøng coïc theo phöông ngang caàu
b = 4.5 m
m soá haøng coïc theo phöông ngang caàu
m = 4
Thay soá vaøo tính ta ñöôc:
A1 = 13.5m
B1 = 18m
Tính dieän tích khoái moùng qui öôùc
Dieän tích ñöôïc tính theo coâng thöùc:
Fqu = A1 x B1
= 13.5 x 18 = 243 m2
Xaùc ñònh momen khaùng uoán cuûa khoái moùng qui öôùc
Momen khaùng uoán theo phöông doïc caàu:
Momen khaùng uoán theo phöông ngang caàu:
Wn =
Xaùc ñònh khaû naêng chòu taûi cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc
Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa ñaát neàn theo QPXD 45-78 ñöôïc tính nhö sau:
Trong ñoù:
m1, m2 laàn löôïc laø heä soá laøm vieäc cuûa neàn ñaát vaø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát ñöôïc choïn theo baûng 1.22 ( Neàn moùng, Chaâu Ngoïc AÅn)
m1 = 1.1
m2 = 1
ktc heä soá ñoä tin caäy, laáy baèng 1 ñoái vôùi caùc ñaëc tröng tính toaùn laáy töø thí nghieäm.
A, B, D giaù trò söùc chòu taûi, laáy öùng vôùi goùc ma saùt trong cuûa ñaát neàn laø 34o14’
A = 1.5547
B = 7.2188
D = 9.2198
Df chieàu saâu choân moùng
Df = 53.5m
troïng löôïng ñôn vò theå tích cuûa ñaát töø ñaùy moùng trôû xuoáng,
= 19.89 kN/m3
troïng löôïng ñôn vò theå tích cuûa ñaùy moùng trôû leân maët ñaát
kN/m3
b beà roäng khoái moùng qui öôùc
b = 13.5m
c löïc dính ñôn vò cuûa ñaát döôùi ñaùy moùng,
c = 5.3 kN/m2
Vaäy söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc laø:
RII = 7850.6 kN/m2 = 785Mpa
Xaùc ñònh öùng suaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc.
Tính toaùn troïng löôïng theå tích cuûa moùng khoái qui öôùc
Trong ñoù:
troïng löôïng ñôn vò trung bình cuûa ñaát töø muõi coïc trôû leân
= 19.12 kN/m3
=25kN/m3
nc soá löôïng coïc,
nc = 12 coïc
Fc dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc
Fc = 3.14x1.52/4 = 1.77 m2
Lc chieàu daøi coïc
Lc = 50m
Vqu theå tích khoái moùng qui öôùc,
Vqu = Fqu x Df
= 18 x 13.5 x 53.5 =13000 m3
Vaäy = 21.72 kN/m3
+ Chuyeån taûi troïng veà troïng taâm ñaùy moùng qui öôùc.
Taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn:
N0tt = Ptt + 1.25x x Vqu
= 8.59059x104 + 1.25 x 21.72 x13000
= 438856 kN
Taûi troïng ngang tính toaùn theo phöông doïc caàu,
Hoxtt = Hx = 568.8 kN
Taûi troïng ngang tính toaùn theo phöông ngang caàu:
Hoytt = Hy = 136.4 kN
Momen tính toaùn theo phöông doïc caàu
M0ytt = My + HoxttxL= 12342 + 468.8 x 50
= 35782 kN.m
Momen tính toaùn theo phöông ngang caâu:
Moxtt = Mx + Hoytt x LM = 19006 +136.4 x 50
= 25826 kN.m
+ ÖÙng suaát neùn lôùn nhaát:
= =2495.96 kN/m2
+ÖÙng suaát neùn nhoû nhaát:
= =1116.02 kN/m2
+ ÖÙng suaát neùn trung bình:
=1806 kN/m2
Kieåm toaùn öùng suaát döôùi ñaùy moùng.
Ñieàu kieän kieåm toaùn:
Thay vaøo ta coù:
1806 kN/m2 < 1.2 x 7850.6 kN/m2
1806 kN/m2 < 7850.6 kN/m2
Kieåm tra ñoä luùn cuûa coïc.
Taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn:
Ntc = Ptt
= 66352 kN
Ptt löïc thaúng ñöùng taïi ñaùy ñaøi ñöôïc toå hôïp ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng
ÖÙng suaát do taûi troïng thaúng ñöùng gaây ra döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc:
KN/m2
Trong ñoù:
Qcoïc troïng löôïng coïc
Qcoïc = Vcoïc x
= 3.14 x1.52/4 x50 x12x25 = 26494 KN
Ta chia ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy 1m ñeå tính luùn.
Ñoä bieán daïng trong töøng lôùp ñöôïc tính theo coâng thöùc:
hi
Trong ñoù:
: heä soá roãng cuûa lôùp ñaát phaân toá thöù i öùng vôùi traïng thaùi ban ñaàu khi chöa coù taûi troïng taùc duïng.
ai : heä soá neùn luùn cuûa lôùp ñaát phaân toá thöù i öùng vôùi traïng thaùi khi chòu taûi troïng ngoaøi taùc duïng.
hi : chieàu daøy lôùp phaân toá thöù i.
Ñoä luùn toång coäng cuûa neàn ñaát döôùi ñaùy moùng ñöôïc xaùc ñònh:
S =
Ñoä luùn cho pheùp cuûa coâng trình laø:
(cm)
Trong ñoù L laø chieàu daøi nhòp tính toaùn caûu caàu ñöôïc tính baèng m
L = 95m
Vaäy ñoä luùn cho pheùp laø: 14,6 cm
Chieàu saâu lôùp ñaát tính luùn ñöôùc xaùc ñònh taïi vò trí öùng suaát do taûi troïng baûn thaân lôùn hôn 5 laàn öùng suaát do taûi troïng ngoaøi gaây ra.
Laäp baûng tính luùn nhö sau:
Trong ñoù:
Zi cao ñoä trung bình cuûa lôùp phaân toá thöù i
b beà roäng khoái moùng qui öôùc
b = 13.5m
l chieàu daøi khoái moùng qui öôùc
l = 18m
ka heä soá xaùc ñònh öùng suaát do taûi troïng ngoaøi gaây ra theo chieàu saâu
öùng suaát do taûi troïng thaúng ñöùng gaây ra
öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân
Vì soá lieäu thí nghieäm lôùp döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc khoâng coù neân caùc chæ soá e1i, ai ta laáy ôû lôùp cuoái cuøng.
BAÛNG TÍNH LUÙN
Z
z/b
l/b
Ka
(KN)
(KN/m2)
(KN/m2)
e1
a
cm2/kG
hi (m)
si (cm)
0.5
0.04
1.33
0.991
378.6
510
888.6
0.557
0.003
1
0.85
1.5
0.11
1.33
0.983
375.5
520.7
896.2
0.557
0.003
1
0.85
2.5
0.19
1.33
0.961
367.1
531.3
898.4
0.557
0.003
1
0.83
3.5
0.26
1.33
0.934
356.8
542
898.8
0.557
0.003
1
0.81
4.5
0.33
1.33
0.912
348.4
552.7
901.1
0.557
0.003
1
0.79
5.5
0.41
1.33
0.862
329.3
563.4
892.7
0.557
0.003
1
0.74
6.5
0.48
1.33
0.821
313.6
574.1
887.7
0.557
0.003
1
0.71
7.5
0.56
1.33
0.712
272.0
584.8
856.8
0.557
0.003
1
0.61
8.5
0.63
1.33
0.671
256.3
595.4
851.7
0.557
0.003
1
0.58
9.5
0.70
1.33
0.546
208.6
606.1
814.7
0.557
0.003
1
0.47
10.5
0.78
1.33
0.517
197.5
616.8
814.3
0.557
0.003
1
0.45
11.5
0.85
1.33
0.443
169.2
627.5
796.7
0.557
0.003
1
0.38
12.5
0.93
1.33
0.416
158.9
638.1
797
0.557
0.003
1
0.36
13.5
1.00
1.33
0.381
145.5
648.8
794.3
0.557
0.003
1
0.33
14.5
1.07
1.33
0.336
128.4
659.5
787.9
0.557
0.003
1
0.87
Ñoä luùn toång coäng cuûa coâng trình laø: 9.62 cm < (cm)
Vaäy ñieàu kieän veà chuyeån vò thoûa maõn.
Thieát keá coát theùp cho ñaøi coïc
Xem ñaøi coïc nhö moät daàm coâng xoân bò ngaøm vaøo truï, tieát dieän tính toaùn ñi qua meùp coät vaø bò uoán bôûi caùc phaûn löïc ñaàu coïc khoâng naèm döôùi chaân truï.
Hình 8.5: Caùc caùnh tay ñoøn duøng ñeå tính moâmen leân beä.
Theo phöông ngang caàu:
Tieát dieän tính toaùn:
m
Phaûn löïc ñaàu coïc trong giai ñoaïn khai thaùc ñoái vôùi nhoùm coïc thöù 4 :
Nn = 7.9181x106(N)
Ta coù khoaûng caùch töø troïng taâm nhoùm coïc thöù 4 ñeán maët caét xeùt laø 2300mm vaø nhoùm coïc thöù 4 goàm coù 3 coïc, do ñoù momen lôùn nhaát taùc duïng leân ñaøi:
Söùc khaùng uoán cuûa caáu kieän:
.
Söû duïng hai lôùp theùp caùch nhau 150mm, ñöôøng kính 28mm, böôùc coát theùp 150mm, söû duïng theùp coù fy = 400Mpa.
Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp chòu keùo ñeán meùp chòu neùn laø:
Dieän tích coát theùp laø:
Chieàu cao vuøng neùn cuûa beâtoâng:
< 0.45
Moâmen khaùng uoán danh ñònh:
Söùc khaùng uoán:
Suy ra: . Vaäy thoaû maõn ñieàu kieän chòu uoán
Kieåm tra haøm löôïng coát theùp toái ña
Ñieàu kieän
Theo tính toaùn ôû treân ta coù:
< 0.45
Thoaû ñieàu kieän coát theùp toái ña
Kieåm tra khaû naêng chòu nöùt cuûa tieát dieän
Ñieàu kieän chòu nöùt
( * )
Tieát dieâïn tính toaùn b x h = 12000 x 2500mm, = 2111 mm, = 97239mm2
Tyû soá moñun ñaøn hoài:
Trong ñoù:
Chieàu daøy laøm vieäc cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt:
Ta laàn löôït tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ):
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt:
Ta kieåm toaùn nöùt cuûa beä coïcï theo phöông ngang ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng trong giai ñoaïn thi coâng coù Nn = 7.2513x106(N)
Do ñoù:
Tính fsa
Thoâng soá veát nöùt :
Z = 30000 N/mm
dc khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp chòu keùo ngoaøi cuøng ñeán meùp ngoaøi cuûa beâ toâng chòu keùo vaø khoâng ñöôïc lôùn hôn 50mm
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp:
Tính
Vaäy: Thoaû ñieàu kieän chòu nöùt
Theo phöông doïc caàu:
Tieát dieän tính toaùn:
m
Phaûn löïc ñaàu coïc trong giai ñoaïn khai thaùc ñoái vôùi nhoùm coïc thöù 3 :
Nn = 7.578x106(N)
Ta coù khoaûng caùch töø troïng taâm nhoùm coïc thöù 3 ñeán maët caét xeùt laø 3250mm vaø nhoùm coïc thöù 3 goàm coù 4 coïc, do ñoù momen lôùn nhaát taùc duïng leân ñaøi:
.
Söùc khaùng uoán cuûa caáu kieän:.
Söû duïng hai lôùp theùp caùch nhau 150mm, ñöôøng kính 28mm, böôùc coát theùp 150mm, söû duïng theùp coù fy = 400Mpa.
Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp chòu keùo ñeán meùp chòu neùn laø:
Dieän tích coát theùp laø:
Chieàu cao vuøng neùn cuûa beâtoâng:
< 0.45
Moâmen khaùng uoán danh ñònh:
Söùc khaùng uoán:
Suy ra: . Vaäy thoaû maõn ñieàu kieän chòu uoán
Kieåm tra haøm löôïng coát theùp toái ña
Ñieàu kieän
Theo tính toaùn ôû treân ta coù:
< 0.45
Thoaû ñieàu kieän coát theùp toái ña
Kieåm tra khaû naêng chòu nöùt cuûa tieát dieän
Ñieàu kieän chòu nöùt
( * )
Tieát dieâïn tính toaùn b x h = 1650 x 2500mm, = 2097 mm, = 134166mm2
Chieàu daøy laøm vieäc cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt:
Ta laàn löôït tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ):
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt:
Ta kieåm toaùn nöùt cuûa beä coïcï theo phöông ngang ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng trong giai ñoaïn thi coâng coù Nn = 6.479x106(N)
Do ñoù:
Tính fsa
Thoâng soá veát nöùt : Z = 30000 N/mm
dc khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp chòu keùo ngoaøi cuøng ñeán meùp ngoaøi cuûa beâ toâng chòu keùo vaø khoâng ñöôïc lôùn hôn 50mm
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp:
Tính
Vaäy: Thoaû ñieàu kieän chòu nöùt
Kieåm tra choïc thuûng ñaøi coïc
Hình 8.6: Sô ñoà tính choïc thuûng beä coïc
Khaû naêng chòu caét cuûa beâ toâng ñaøi coïc
(kG,cm) (13.6 - ACI 318)
Trong ñoù
b0 chu vi doïc theo tieát dieän giôùi haïn
b0 = 1119.1 cm ( söû duïng chöng trình cad ñeå tính)
d chieàu cao tính toaùn cuûa moùng
d= 210cm
Vaäy khaû naêng chòu caét cuûa beâ toâng ñaøi coïc laø:
Löïc caét lôùn nhaát do coïc taùc duïng leân beä:
Vu = 15.4967 x106 (N) = 1549670 kG
Ñieàu kieän kieåm tra choïc thuûng beä coïc:
0.85x5570360 = 4734806>1549670 kG
Vaäy beä coïc ñaûm baûo khaû naêng chòu choïc thuûng
Tính toaùn chieàu daøy lôùp beâ toâng bòt ñaùy
Ñieàu kieän kieåm toaùn :
Pgiu > Pdn
Kyù hieäu :
gb: Troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng bòt ñaùy gb = 2.3 T/m2.
gn: Troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc gn = 1.0 T/m2
h : Chieàu daøy lôùp beâ toâng bòt ñaùy.
H : Chieàu cao coät aùp löïc nöôùc, H =3.2+1+1.5=5.7 m
n : Soá coïc trong hoá , n = 12 coïc .
U : Chu vi coïc U = 4.710 m.
d : chieàu saâu choân coïc vaùn theùp, d = 4.3 m
c : löïc dính cuûa ñaát, c = 0.082 T/m2
F : Dieän tích hoá chòu löïc ñaåy noåi . F = 18.5 ´ 14 = 259 m2
C : Chu vi voøng vaây, C = 18.5 + 14)x2 = 65 m
t : Löïc ma saùt giöõa beâ toâng vaø coïc t = 10 T/m2
Löïc ñaåy noåi :
Pdn = H.F. gn = 5.7x259x1 = 1476 T
Troïng löôïng lôùp beâtoâng bit ñaùy
Pbt = F.h. gb = 259x1.5x2.3 = 894 T
Löïc ma saùt giöõa coïc vaø beâtoâng bòt ñaùy :
Pc = n.U.h.t = 12x4.710x1.5x10 = 848 T
Löïc ma saùt giöõa chaân coïc vaùn theùp vaø ñaát
Pvt = C.d.c = 65x4.3x0.082 = 23 T
Toång coäng löïc giöõ :
Pgiu = 894 + 848 +23 = 1765 T
Ta thaáy Pgiu > Pdn , vaäy chieàu daøy lôùp beâtoâng bòt ñaùy laø 1.5 m thoûa maõn yeâu caàu
Các file đính kèm theo tài liệu này:
all word.doc
all.pdf- phuluc.doc
- Read me.doc
- ~$l word.doc
~WRD2927.tmp
