Thiết kế ký túc xá trường cao đẳng xây dựng - Tuy Hòa

PhÇn iii: NÒn Vµ mãng 15% NhiÖm vô thiÕt KÕ: §¸nh gi¸ ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh. §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh. 1. §Þa tÇng. 2. B¶ng chØ tiªu c¬ lý. 3. §¸nh gi¸ tÝnh chÊt x©y dùng c¸c líp ®Êt nÒn. Lùa chän gi¶i ph¸p nÒn mãng. Lo¹i nÒn mãng. Gi¶i ph¸p mÆt b»ng. ThiÕt kÕ c¸c mãng khung K4 trôc6 Mãng ®¬n M1 trôc C. Mãng ®¬n M2 trôc B. Gi¸o viªn h­íng dÉn : Th.s: PH¹M NGäC TH¾NG Sinh viªn thùc hiÖn : NGUYÔN THµNH TRUNG Líp : Ctu 2004x - XH I. §¸nh gi¸ ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh: C«ng tr×nh “ký tóc x¸ tr­êng C§XD Tuy Hoµ” lµ mét c«ng tr×nh ®­îc x©y dùng trªn mét diÖn tÝch t­¬ng ®èi réng r·i b»ng ph¼ng n»m trong khu«n viªn tr­êng C§XD Tuy Hoµ. C«ng tr×nh lµ 1 khèi nhµ cao 5 tÇng vµ cã m¸i lîp t«n chèng nãng. Cô thÓ víi diÖn tÝch sö dông S » 570( m) gåm: C«ng tr×nh nhµ 5 tÇng gåm cã: Mét phßng ë vµ khu vÖ sinh khÐp kÝn. ChiÒu cao tÇng 1 lµ 3,9 m, c¸c tÇng cßn l¹i lµ 3,6 m ®iÓm cao nhÊt cña c«ng tr×nh lµ 21,75 m. C«ng tr×nh cã c¸c mÆt b»ng gièng nhau gi÷a c¸c tÇng, n»m chung trong hÖ kÕt cÊu khung bª t«ng cèt thÐp chÞu lùc. ChiÒu réng cña c«ng tr×nh lµ 11,1 m, chiÒu dµi lµ 50,65 m. MÆt b»ng tÇng 1 cã hai s¶nh. C¸c phßng häc ®­îc bè trÝ däc hµnh lang. Hµnh lang ch¹y däc theo chiÒu dµi nhµ vµ bao quanh phÇn diÖn tÝch th«ng tÇng tõ tÇng 1 lªn tÇng 4. NÒn c«ng tr×nh ®­îc t«n cao +0,45m so víi cèt thiªn nhiªn. Sö dông gi¸o tr×nh h­íng dÉn ®å ¸n "NÒn vµ mãng" cña tr­êng §¹i häc KiÕn Tróc Hµ Néi ®Ó cã sè liÖu cô thÓ ®­a vµo tÝnh to¸n ®å ¸n. C«ng tr×nh lµ nhµ 5 tÇng khung BTCT cã t­êng chÌn, Theo b¶ng 16 TCXD 45-78 (b¶ng 3-5 s¸ch “H­íng dÉn ®å ¸n nÒn vµ mãng”) ®èi víi nhµ khung BTCT cã t­êng chÌn th×: - §é lón tuyÖt ®èi giíi h¹n Sgh = 0,08 m. - §é lón lÖch t­¬ng ®èi ghíi h¹n DSgh = 0,001 II. T¶i träng tÝnh to¸n t¹i ®Ønh mãng: 1.T¶i träng tÝnh to¸n do cét trôc C – 6 truyÒn xuèng: - C¨n cø vµo kÕt qu¶ ch¹y m¸y vµ b¶ng tæ hîp néi lùc ta chän cÆp néi lùc bÊt lîi nhÊt nh­ sau: M= 23,8 TÊn.m N = 132,25 TÊn Q = 8,02 TÊn - Khi tÝnh to¸n ta cÇn tÝnh thªm t¶i träng cña gi»ng mãng, cét vµ t­êng truyÒn vµo mãng. + Träng l­îng dÇm gi»ng mãng (däc vµ ngang), truyÒn vµo ®Ønh mãng cét C Ngtt = (4,2+ 4,65) x 0,25 x 0,45 x 2,5 x 1,1 = 2,74 (T) + Träng l­îng t­êng g¹ch x©y dµy 110 cao 3,6 m däc nhµ vµ líp v÷a tr¸t dµy1,5cm. Nttt = (0,11.3,6.1,8.1,1 + 2.0,015.3,6.1,6.1,3).4,2 = 4,23 (T) + Träng l­îng t­êng g¹ch x©y dµy 110 cao 3,25 ngang nhµ vµ líp v÷a tr¸t dµy 1,5cm. Nttt = (0,11.3,25.1,8.1,1 + 2.0,015.3,25.1,6.1,3).3,3 = 3,005 (T) + Träng l­îng b¶n th©n cét trôc C tiÕt diÖn 25x60cm, hc= 3,25 cã : Nctt= 0,25.0,6.3,25.2,5.1,1 = 1,34 (T) åP = 1,34 + 3,055 + 4,23+2,47= 13,47 (T) VËy t¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông xuèng mãng lµ: N = 132,25 + 13,47 = 145,72 (T) Þ T¶i träng tiªu chuÈn t¸c dông xuèng mãng lµ: N0tc = = 1214,3 (kN) M= (T.m) = 198,3 (kN.m) Q = (T) = 66,8 (kN) 2.T¶i träng tÝnh to¸n do cét trôc B – 6 truyÒn xuèng: *Néi lùc tÝnh to¸n t¹i vÞ trÝ cét trôc (B) NCtt = 114,62 (T) MCtt = 23,76 (T.m) QCtt = 8,11 (T) - Do qu¸ tr×nh chÊt t¶i khung ch­a kÓ ®Õn t¶i träng cña cét, dÇm gi»ng mãng, t­êng nªn ta ph¶i kÓ thªm t¶i trªn. * T¶i träng ®Ó tÝnh to¸n cét trôc B : + Träng l­îng gi»ng mãng tiÕt diÖn bxh=250x450 (trôcB vµ trôc 6), truyÒn vµo : Ngtt = (4,2+ 1,8/2 + 6,6/2) x 0,25 x 0,45 x 2,5 x 1,1 = 2,598(T) + Träng l­îng t­êng g¹ch x©y dµy 220 cao 3,6 m tõ trôc 5 ®Õn trôc 7 vµ líp v÷a tr¸t dµy1,5 cm. Nttt = (0,22.3,6.1,8.1,1 + 2.0,015.3,6.1,6.1,3).4,2 = 7,529(T) + Träng l­îng t­êng g¹ch x©y dµy 110 cao 3,25 m tõ trôc B ®Õn trôc C vµ líp v÷a tr¸t dµy1,5 cm. Nttt = (0,11.3,25.1,8.1,1 + 2.0,015.3,25.1,6.1,3).6,6/2 = 3,005 (T) + Träng l­îng b¶n th©n cét trôc B-6 tiÕt diÖn 25x60 cm, hc= 3,25 m cã : Nctt= 0,25.0,6.3,25.2,5.1,1 = 1,34 (T) åP = 2,598 + 7,529+ 3,005 + 1,34 = 14,472 (T) + VËy néi lùc t¹i vÞ trÝ ch©n cét (B) NBtt = (114,62 + 14,472 ) = 129,092 (T) = 1290,92 (kN) MBtt = 23,76(T.m) = 237,6 (kN.m) QBtt = 8,11 (T) = 81,1 (kN) Þ T¶i träng tiªu chuÈn t¸c dông xuèng mãng lµ: NBtc = M= Q = III. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh: 1. §Þa tÇng: Theo kÕt qu¶ kh¶o s¸t (b»ng ph­¬ng ph¸p khoan th¨m dß ) th× ®Êt nÒn gåm c¸c líp ®Êt kh¸c nhau. Do ®é dèc c¸c líp nhá, chiÒu dµy kh¸ ®ång ®Òu nªn mét c¸ch gÇn ®óng cã thÓ xem nÒn ®Êt t¹i mäi ®iÓm cña c«ng tr×nh cã chiÒu dµy vµ cÊu t¹o nh­ mÆt c¾t ®Þa chÊt ®iÓn h×nh (Xem h×nh vÏ). Líp 1 : §Êt trång trät dµy trung b×nh 0,5 (m). Líp 2 : C¸t pha dµy trung b×nh 5,5 (m). Líp 3 : SÐt pha dµy ³10 (m). Mùc n­íc ngÇm ë ®é s©u -4,45 m . B¶ng chØ tiªu c¬ lÝ cña c¸c líp ®Êt TT Tªn líp ®Êt ChiÒu dÇy (m) gw KN/m3 gh KN/m3 W % WL % Wp % jII0 CII kpa E kpa 1 §Êt trång trät 0,5 17 - - - - - - - 2 C¸t pha 3 5,5 19,5 26,8 23 27 21 22 21 14000 3 SÐt pha 4 ³10 18,5 26,8 30 36 22 16 10 10000 2. §¸nh gi¸ tÝnh chÊt x©y dùng c¸c líp ®Êt nÒn: - Líp ®Êt 1: Líp trång trät: Ph©n bè trªn toµn bé khu vùc kh¶o s¸t. Líp cã bÒ dµy 0,5 m; thµnh phÇn cÊu t¹o cña líp nµy gåm ®Êt trång trät, x¸c h÷u c¬ lÉn than bïn. Lµ líp ®Êt yÕu vµ kh¸ phøc t¹p, ®é nÐn chÆt ch­a æn ®Þnh. - Líp ®Êt 2: Líp c¸t pha, cã chiÒu dµy 5 (m). - §é sÖt: IL == = 0,33 0 < IL = 0,33 < 1® ®Êt ë tr¹ng th¸i dÎo. - HÖ sè rçng: e = -1 = -1 = 0,69 < 1 - Tû träng: D= = = 2,68 - Träng l­îng riªng ®Èy næi: g®n = = = 9.94 kN/m3 - M«®un biÕn d¹ng tæng qu¸t: E = 14 MPa > 10MPa ÞTÝnh lón nhá - Gãc ma s¸t trong: jII = 220 *KÕt luËn: Líp 2 lµ c¸t pha ë tr¹ng th¸i dÎo cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i kh¸ tèt, tÝnh n¨ng x©y dùng tèt. Chän líp ®Êt 2 lµ líp ®Æt nÒn mãng c«ng tr×nh - Líp ®Êt 3: Líp sÐt pha, cã chiÒu dµy ³10 m. - §é sÖt: IL == = 0,571 0,5 £ IL = 0,571 £ 0,75 ® ®Êt ë tr¹ng th¸i dÎo mÒm. - HÖ sè rçng: e = -1 = -1 = 0,883 <1 - Tû träng: D= = = 2,68 - Träng l­îng riªng ®Èy næi: g®n == = 8,92 kN/m3 - M«®un biÕn d¹ng tæng qu¸t: E = 10 MPa > 5MPaÞTÝnh mÐn trung b×nh - Gãc ma s¸t trong: jII = 160 *KÕt luËn: Líp 3 lµ sÐt pha dÎo mÒm ®Êt ë tr¹ng th¸i kh«ng tèt. IV. Lùa chän gi¶i ph¸p nÒn mãng: 1. Lo¹i nÒn mãng: C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh, t¶i träng t¸c dông ( phÇn d­íi cét ) , ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ®· ph©n tÝch ë trªn ta xÐt thÊy: C«ng tr×nh lµ ký tóc x¸ 5 tÇng cã kÕt cÊu chÞu lùc chÝnh lµ hÖ khung bª t«ng cèt thÐp kÕt hîp víi sµn bª t«ng cèt thÐp ®æ toµn khèi. T¶i träng cña nhµ truyÒn xuèng mãng kh«ng lín l¾m. Qua ®¸nh gi¸ tÝnh chÊt cña c¸c líp ®Êt d­íi c«ng tr×nh ta thÊy chñ yÕu lµ nh÷ng líp ®Êt tèt vµ trung b×nh, cã líp ®Êt lµ c¸t pha dÎo cã kh¶ n¨ng chÞu lùc t­¬ng ®èi tèt. Cã chiÒu dµy 5,5(m) lµ líp ®Êt rÊt thuËn lîi cho ®Æt mãng c«ng tr×nh, xÐt vÒ hiÖu qu¶ kinh tÕ ta chän ph­¬ng ¸n “Mãng n«ng trªn nÒn thiªn nhiªn” cho mãng cña c«ng tr×nh. Dïng líp lãt mãng b»ng bª t«ng ®¸ 4x6 m¸c 100 c¸ch ®Êt vµ b¶o vÖ cho mãng. 2. Gi¶i ph¸p mÆt b»ng mãng: V× khung cã nhÞp lµ 4,2 m, b­íc cét lµ 2,7 (m), nªn ta chän mÆt b»ng mãng lµ mãng ®¬n cho tÊt c¶ c¸c mãng trôc C. Sö dông mãng ®¬n cho trôc A & B v× 2 cét cã néi lùc chªnh lÖc kh¸ lín. KÝch th­íc mãng theo tÝnh to¸n. C¸c mãng ®­îc liªn kÕt víi nhau b»ng hÖ gi»ng cã kÝch th­íc tiÕt diÖn (25 ´ 45) cm. Mãng ®Æt lªn líp bª t«ng lãt 100# dµy 10 cm. ChiÒu s©u ®Õ mãng t¹i cèt -2,1(m) kÓ tõ cèt Mãng chÞu t¶i träng lÖch t©m, chän tiÕt diÖn mãng h×nh ch÷ nhËt. IV .ThiÕt kÕ mãng d­íi cét trôc C6 (Mãng M1): 1. X¸c ®Þnh s¬ bé kÝch th­íc ®Õ mãng : Theo c¸c b¶n vÏ kiÕn tróc cèt 0.00 chÝnh lµ mÆt nÒn, v× t«n nÒn 0,45m nªn cèt mÆt ®Êt tù nhiªn lµ - 0,45m. Líp trång trät dµy 0,5 m kh«ng chÞu lùc. §¸y mãng ë cao tr×nh 1,65(m) so víi cèt tù nhiªn tøc lµ -2,1(m) so víi cèt ±0.0. Chän chiÒu s©u ch«n mãng lµ- 2,1(m) ë líp ®Êt c¸t pha dÎo cã chiÒu dµy 5,5m. - Gi¶ thiÕt bÒ réng mãng b = 1,6 m a. X¸c ®Þnh c­êng ®é tÝnh to¸n cña nÒn c¸t pha. + Trong ®ã: Ktc: HÖ sè tin cËy Ktc = 1(v× chØ tiªu c¬ lý cña c¸c líp ®Êt lÊy theo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trùc tiÕp ®èi víi ®Êt). - Tra b¶ng 3-1 cã m1=1,2 (v× ®¸y mãng ®Æt ë líp c¸t pha cã IL = 0,33 £ 0,5) m2=1 (v× nhµ khung kh«ng thuéc lo¹i tuyÖt ®èi cøng). - jII : Gãc ma s¸t trong cña líp ®Êt dÆt ®¸y mãng, tra b¶ng 3 - 2 (s¸ch h­íng dÉn ®å ¸n nÒn vµ mãng) víi jII = 220 cã: A = 0,61, B = 3,44, D = 6,01 - gII : Träng l­îng riªng cña líp ®Êt ë ®¸y mãng gII = 19,5 kN/m3 - CII: Lùc dÝnh ®¬n vÞ cña líp ®Êt ®Æt mãng CII= 21 kPa - gII’: Träng l­îng riªng cña líp ®Êt tõ ®¸y mãng trë lªn Víi ®Êt t«n nÒn lÊy g= 16 kN/m3. b. DiÖn tÝch s¬ bé cña ®Õ mãng lÊy gtb = 20 kN/m3 - V× mãng chÞu t¶i lÖch t©m ta t¨ng diÖn tÝch lªn 1,2 lÇn: Ftt = 1,2 x 4,51 = 5,412 (m2) Chän l/b = 1,2 ® b = = 2,12 (m) ® chän b = 2,1(m) Víi b = 2,1 (m)® l =2,1x1,2 = 2,52 m chän l = 2,6m ® Fchän = 2,1 x 2,6 = 5,46 m2 c. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc tiªu chuÈn ë ®Õ mãng - Chän chiÒu cao mãng hm = 0,7 m. - ¸p lùc tiªu chuÈn d­íi ®¸y mãng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: + h = 2,1 (m) + e = Þ Þ Þ -C­êng ®é tÝnh to¸n cña líp c¸t pha ë tr¹ng th¸i dÎo øng víi bÒ réng ®Õ mãng b=2,1(m) 1,2.R = 1,2 x 309,069 = 370,88 (kPa) + KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc theo c«ng thøc ptcmax = 358,045 (kPa) < 1,2R = 370,88 (kPa) ptctb = 255,399 (kPa) < R = 309,069 (kPa) -NhËn xÐt: Ta thÊy (tho¶ m·n) *KÕt luËn:VËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ¸p lùc,chän kÝch th­íc ®Õ mãng lxb =2,6x2,1 m d. KiÓm tra ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng - øng suÊt g©y lón t¹i ®Õ mãng lµ sglz=0 = ptctb- sglz=1,65 = 255,399– 17x 0,5 – 19,5 x 1,15 = 224,474 (kPa). - øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y mãng: sbtz=0 = = 17 x 0,5 + 19,5 x 1,15 = 30,925 (kPa) - øng suÊt g©y lón t¹i c¸c ®iÓm n»m trªn trôc ®øng qua träng t©m diÖn tÝch ®¸y mãng x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: sglz = K0i . sglz=0 + K0i: HÖ sè phô thuéc tØ sè l/b vµ 2z/b (tra b¶ng 3.7-s¸ch h­íng dÉn ®å ¸n NÒn vµ Mãng ) - øng suÊt b¶n th©n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: - Chia nÒn ®Êt d­íi ®Õ mãng thµnh c¸c líp ph©n tè cã chiÒu dµy: hi £ b/4 = 2,1/4 = 0,525 m vµ b¶o ®¶m mçi líp chia ra ph¶i ®ång nhÊt. ë ®©y ta chia thµnh c¸c líp cã hi = 0,435 (m) b¶ng tÝnh øng suÊt g©y lón vµ øng suÊt b¶n th©n §iÓm Z l/b 2z/b Ko szbt KPa sglzi Kpa 0,2sbt 0 0 1.2 0.00 1.000 30.925 224.474 6.185 1 0.435 1.2 0.414 0.963 39.407 216.168 7.881 2 0.87 1.2 0.828 0.817 47.89 183.395 9.578 3 1.305 1.2 1.242 0.604 56.372 135.582 11.274 4 1.74 1.2 1.657 0.479 64.855 107.523 12.971 5 2.175 1.2 2.071 0.363 73.337 81.484 14.667 6 2.61 1.2 2.485 0.281 79.334 63.077 15.867 7 3.045 1.2 2.9 0.22 83.658 49.384 16.731 8 3.48 1.2 3.314 0.177 87.982 39.731 17.596 9 3.915 1.2 3.728 0.144 92.306 32.324 18.461 10 4.35 1.2 4.142 0.12 96.63 26.963 19.326 11 4.785 1.2 4.557 0.101 100.51 22.671 20.102 12 5.22 1.2 4.971 0.086 104.39 19.304 20.87 - T¹i ®iÓm 12 cã ®é s©u Ha = 5,22 m kÓ tõ ®¸y mãng ta cã : sglz= 19,304 (kPa) » 0.2.sbtz = 20,87 (kPa) VËy lÊy giíi h¹n tÇng chÞu nÐn Ha = 5,22 (m). - TÝnh lón theo c«ng thøc: Ta cã: §é lón cña mãng S = 2,73 cm < Sgh = 8 cm Þ Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ ®é lón tuyÖt ®èi. 2. KiÓm tra chiÒu cao cña mãng theo ®iÒu kiÖn ®©m thñng. - ¸p lùc tÝnh to¸n t¹i ®Õ mãng : => - Chän chiÒu cao mãng hm = 0,7 m Lµm líp bª t«ng lãt dµy 10 cm m¸c 100 ®¸ 4x6, líp b¶o vÖ cèt thÐp lÊy b»ng 0,04 m. ChiÒu cao lµm viÖc cña mãng: -VÏ th¸p ®©m thñng ta cã diÖn tÝch g¹ch chÐo ngoµi ®¸y th¸p ®©m thñng ë phÝa cã ¸p lùc xÊp xØ b»ng : Trong ®ã: + b = 2,1 (m) + Þ ¸p lùc tÝnh to¸n trung b×nh trong ph¹m vi diÖn tÝch g©y ®©m thñng : Trong ®ã: + +x0,34 = 362,037(kPa) Þ - Lùc g©y ®©m thñng: - Lùc chèng ®©m thñng : 0,75 . Rk . ho . btb Trong ®ã: + Víi bª t«ng m¸c 250 cã Rk = 880 (kPa) + ho= 0,66 (m) + Ta cã bÒ réng ®¸y th¸p ®©m thñng: b= b+ = 0,25 + 0,66 = 0,91m< b=2,1m Þ Þ 0,75 . Rk . ho . btb = 0,75 . 880 . 0,66 . 0,91 = 396,396 (kN) 0,75 . Rk . ho . btb 270,216(kN) < 396,396 (kN) Nh­ vËy mãng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i theo ®©m thñng. 3. TÝnh cèt thÐp cho mãng : - Dïng bª t«ng m¸c 250, Rn = 11000(kPa), Rk =880(kPa), thÐp AII cã Ra= 280000(kPa). Khi tÝnh to¸n ®é bÒn cña mãng ta dïng t¶i träng tÝnh to¸n cña tæ hîp bÊt lîi nhÊt. * TÝnh : ¸p dông tam gi¸c ®ång d¹ng ta t×m ®­îc : Trong ®ã: + Þ - M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm I – I : Trong ®ã: + b = 2,1 (m): chiÒu réng mãng + Þ - M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm II – II : Trong ®ã: + l = 2,6 (m): chiÒu dµi mãng + Þ - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MI : Chän 15 F14 cã Fa = 23,07 cm2 - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc hai cèt thÐp c¹nh nhau: Trong ®ã: + b = 2,1 (m) :bÒ réng mãng + :chiÒu dÇy líp bª t«ng b¶o vÖ + n = 15 : sè l­îng thÐp ®· chän Þ Þ chän a = 140 - ChiÒu dµi mçi thanh : L = l-2.a= 2,6-2.0,04 = 2,52 (m) - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MI I: Chän 17 F12 cã Fa = 19,21 cm2 - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc hai cèt thÐp c¹nh nhau: Trong ®ã: + l = 2,6 (m) :chiÒu dµi mãng + :chiÒu dÇy líp bª t«ng b¶o vÖ + n = 17 : sè l­îng thÐp ®· chän Þ Þ chän a = 150 - ChiÒu dµi mçi thanh : L = b-2.a= 2,1-2.0,04 = 2,02 (m) *Bè trÝ thÐp mãng M :(trang bªn) IV .ThiÕt kÕ mãng ®¬n d­íi cét trôc b6 (Mãng M2): 2. X¸c ®Þnh s¬ bé kÝch th­íc ®Õ mãng : Theo c¸c b¶n vÏ kiÕn tróc cèt 0.00 chÝnh lµ mÆt nÒn, v× t«n nÒn 0,45m nªn cèt mÆt ®Êt tù nhiªn lµ - 0,45m. Líp trång trät dµy 0,5 m kh«ng chÞu lùc. §¸y mãng ë cao tr×nh 1,65(m) so víi cèt tù nhiªn tøc lµ -2,1(m) so víi cèt ±0.0. Chän chiÒu s©u ch«n mãng lµ- 2,1(m) ë líp ®Êt c¸t pha dÎo cã chiÒu dµy 5,5m. - Gi¶ thiÕt bÒ réng mãng b = 1,6 m a. X¸c ®Þnh c­êng ®é tÝnh to¸n cña nÒn c¸t pha. + Trong ®ã: Ktc: HÖ sè tin cËy Ktc = 1(v× chØ tiªu c¬ lý cña c¸c líp ®Êt lÊy theo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trùc tiÕp ®èi víi ®Êt). - Tra b¶ng 3-1 cã m1=1,2 (v× ®¸y mãng ®Æt ë líp c¸t pha cã IL = 0,33 £ 0,5) m2=1 (v× nhµ khung kh«ng thuéc lo¹i tuyÖt ®èi cøng). - jII : Gãc ma s¸t trong cña líp ®Êt dÆt ®¸y mãng, tra b¶ng 3-2 (s¸ch h­íng dÉn ®å ¸n nÒn vµ mãng) víi jII = 220 cã: A = 0,61, B = 3,44, D = 6,01 - gII : Träng l­îng riªng cña líp ®Êt ë ®¸y mãng gII = 19,5 kN/m3 - CII: Lùc dÝnh ®¬n vÞ cña líp ®Êt ®Æt mãng CII= 21 kPa - gII’: Träng l­îng riªng cña líp ®Êt tõ ®¸y mãng trë lªn b. DiÖn tÝch s¬ bé cña ®Õ mãng lÊy gtb = 20 kN/m3 - V× mãng chÞu t¶i lÖch t©m ta t¨ng diÖn tÝch lªn 1,2 lÇn: Ftt = 1,2 x 4= 4,8 (m2) Chän l/b = 1,2 ® b = = 2 (m) ® chän b = 2 (m) Víi b = 2 (m)® l =2x1,2 = 2,4 m chän l = 2,6 m ® Fchän = 2 x 2,6 = 5,2 m2 c. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc tiªu chuÈn ë ®Õ mãng - Chän chiÒu cao mãng hm = 0,7 m. - ¸p lùc tiªu chuÈn d­íi ®¸y mãng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: + h = 2,1 (m) + e = Þ Þ Þ -C­êng ®é tÝnh to¸n cña líp c¸t pha ë tr¹ng th¸i dÎo øng víi bÒ réng ®Õ mãng b=2,1(m) 1,2.R = 1,2 x 307,642 = 369,17 (kPa) + KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc theo c«ng thøc ptcmax = 358,68 (kPa) < 1,2R = 369,17 (kPa) ptctb = 139,07 (kPa) < R = 307,642 (kPa) -NhËn xÐt: Ta thÊy (tho¶ m·n) *KÕt luËn:VËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ¸p lùc,chän kÝch th­íc ®Õ mãng lxb =2,6x2 m d. KiÓm tra ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng - øng suÊt g©y lón t¹i ®Õ mãng lµ sglz=0 = ptctb- sglz=1,65 = 248,875– 17x 0,5 – 19,5 x 1,15 = 217,95 (kPa). - øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y mãng: sbtz=0 = = 17 x 0,5 + 19,5 x 1,15 = 30,925 (kPa) - øng suÊt g©y lón t¹i c¸c ®iÓm n»m trªn trôc ®øng qua träng t©m diÖn tÝch ®¸y mãng x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: sglz = K0i . sglz=0 + K0i: HÖ sè phô thuéc tØ sè l/b vµ 2z/b (tra b¶ng 3.7-s¸ch h­íng dÉn ®å ¸n NÒn vµ Mãng ) - øng suÊt b¶n th©n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: - Chia nÒn ®Êt d­íi ®Õ mãng thµnh c¸c líp ph©n tè cã chiÒu dµy: hi £ b/4 = 2/4 = 0,5 m vµ b¶o ®¶m mçi líp chia ra ph¶i ®ång nhÊt. ë ®©y ta chia thµnh c¸c líp cã hi = 0,435 (m) b¶ng tÝnh øng suÊt g©y lón vµ øng suÊt b¶n th©n §iÓm Z l/b 2z/b Ko szbt KPa sglzi Kpa 0,2sbt 0 0 1.3 0.00 1.000 30.925 217.95 6.185 1 0.435 0.435 0.913 39.407 199.05 7.881 2 0.87 0.87 0.81 47.89 176.3 9.578 3 1.305 1.305 0.626 56.372 136.619 11.274 4 1.74 1.74 0.473 64.855 103.063 12.971 5 2.175 2.175 0.358 73.337 78.121 14.667 6 2.61 2.61 0.276 79.334 60.2 15.867 7 3.045 3.045 0.217 83.658 47.274 16.731 8 3.48 3.48 0.173 87.982 37.847 17.596 9 3.915 3.915 0.148 92.306 32.264 18.461 10 4.35 4.35 0.118 96.63 25.759 19.326 11 4.785 4.785 0.099 100.51 21.598 20.102 - T¹i ®iÓm 11 cã ®é s©u Ha = 4,785 m kÓ tõ ®¸y mãng ta cã : sglz= 21,598 (kPa) » 0.2.sbtz = 20,102 (kPa) VËy lÊy giíi h¹n tÇng chÞu nÐn Ha = 4,785 (m). - TÝnh lón theo c«ng thøc: Ta cã: §é lón cña mãng S = 2,54 cm < Sgh = 8 cm Þ Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ ®é lón tuyÖt ®èi. - §é lón t­¬ng ®èi ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc. 3. KiÓm tra chiÒu cao lµm viÖc cña mãng theo ®iÒu kiÖn ®©m thñng. - ¸p lùc tÝnh to¸n t¹i ®Õ mãng : => - Chän chiÒu cao mãng hm = 0,7 m Lµm líp bª t«ng lãt dµy 10 cm m¸c 100 ®¸ 4x6, líp b¶o vÖ cèt thÐp lÊy b»ng 0,04 m. ChiÒu cao lµm viÖc cña mãng: -VÏ th¸p ®©m thñng ta cã diÖn tÝch g¹ch chÐo ngoµi ®¸y th¸p ®©m thñng ë phÝa cã ¸p lùc xÊp xØ b»ng : Trong ®ã: + b = 2 (m) + Þ ¸p lùc tÝnh to¸n trung b×nh trong ph¹m vi diÖn tÝch g©y ®©m thñng : Trong ®ã: + +x0,34 = 345,56(kPa) Þ - Lùc g©y ®©m thñng: - Lùc chèng ®©m thñng : 0,75 . Rk . ho . btb Trong ®ã: + Víi bª t«ng m¸c 250 cã Rk = 880 (kPa) + ho= 0,66 (m) + Ta cã bÒ réng ®¸y th¸p ®©m thñng: b= b+ = 0,25 + 0,66 = 0,91m< b=2,1m Þ Þ 0,75 . Rk . ho . btb = 0,75 . 880 . 0,66 . 0,91 = 396,396 (kN) 0,75 . Rk . ho . btb 270,216(KN) < 396,396 (kN) Nh­ vËy mãng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i theo ®©m thñng. 4. TÝnh cèt thÐp cho mãng : - Dïng bª t«ng m¸c 250, Rn = 11000(kPa), Rk =880(kPa), thÐp AII cã Ra= 280000(kPa). Khi tÝnh to¸n ®é bÒn cña mãng ta dïng t¶i träng tÝnh to¸n cña tæ hîp bÊt lîi nhÊt. * TÝnh - ¸p dông tam gi¸c ®ång d¹ng ta t×m ®­îc : Trong ®ã: + Þ - M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm I – I : Trong ®ã: + b = 2 (m): chiÒu réng mãng + Þ - M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm II – II : Trong ®ã: + l = 2,6 (m): chiÒu dµi mãng + Þ - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MI : Chän 14 F14 cã Fa = 21,26 cm2 - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc hai cèt thÐp c¹nh nhau: Trong ®ã: + b = 2 (m) :bÒ réng mãng + :chiÒu dÇy líp bª t«ng b¶o vÖ + n = 1 : sè l­îng thÐp ®· chän Þ Þ chän a = 150 - ChiÒu dµi mçi thanh : L = l-2.a= 2,6-2.0,04 = 2,52 (m) - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MI I: Chän 14 F12 cã Fa = 15,82 cm2 - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc hai cèt thÐp c¹nh nhau: Trong ®ã: + l = 2,6 (m) :chiÒu dµi mãng + :chiÒu dÇy líp bª t«ng b¶o vÖ + n = 14 : sè l­îng thÐp ®· chän Þ Þ chän a = 200 - ChiÒu dµi mçi thanh : L = b-2.a= 2-2.0,04 = 1,92 (m) *Bè trÝ thÐp mãng M :(trang bªn)