Thiết kế móng m1 trục d2 - Thiết kế móng hợp khối m2 trục (b2-C2)

PhÇn iiI NÒN MãNG (15%) nhiÖm vô ®­îc giao: thiÕt kÕ mãng m1 trôc d2 thiÕt kÕ mãng hîp khèi m2 trôc (b2-c2) gi¸o viªn h­íng dÉn: ths . nguyÔn THANH H¦¥NG Hµ néi – 06/2007 1.§iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh: Theo “B¸o c¸o kÕt qu¶ kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh nhµ Gi¶ng ®­êng,Th­ viÖn §¹i häc Vinh giai ®o¹n phôc vô thiÕt kÕ kü thuËt”: Khu ®Êt x©y dùng t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng, cao ®é trung b×nh cña mÆt ®Êt +7,5m ®­îc kh¶o s¸t b»ng ph­¬ng ph¸p khoan, xuyªn tÜnh. Tõ trªn xuèng gåm c¸c líp ®Êt chiÒu dµy Ýt thay ®æi trong mÆt b»ng: Líp 1: §Êt lÊp dµy trung b×nh 1,0 m Líp 2: SÐt pha dµy trung b×nh 8,9 m Líp 3: C¸t pha dµy trung b×nh 10,2 m Líp 4: C¸t h¹t nhá dµy trung b×nh 6,9 m Líp 5: C¸t h¹t trung chiÒu dµy ch­a kÕt thóc trong ph¹m vi hè khoan s©u 38m. Mùc n­íc ngÇm gÆp ë ®é s©u trung b×nh 2,0m so víi mÆt ®Êt. B¶ng chØ tiªu c¬ häc, vËt lÝ c¸c líp ®Êt : TT Tªn líp ®Êt ChiÒu dµy (m) g KN/m3 gS KN/m3 W% WL% WP% CII KPa E KPa N30 cu kPa 1 §Êt lÊp 1,0 16,8 - - - - - 2 SÐt pha 8,9 18,3 26,1 37 40 26,5 12,8 25 5980 5,9 34 3 C¸t pha 10,2 18,4 26,3 27,1 30 24 16,2 20 7030 6,8 41 4 C¸t h¹t nhá 6,9 18,6 26,5 22 - - 23 - 10450 15,4 5 C¸t h¹t trung 18,8 26,7 19 - - 34,8 - 35200 22,8 2. §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh: Líp 1 : §Êt lÊp dµy trung b×nh 1,0m. §Êt yÕu Líp 2 : SÐt pha dµy 8,9m. §é sÖt: IL= = 0,777 0,75 < IL= 0,777 < 1 ®Êt ë tr¹ng th¸i dÎo nh·o. Cã E = 5980 (KPa) > 5000 (KPa) ®Êt thuéc lo¹i trung b×nh : HÖ sè rçng : e = - 1= - 1 = 0,954 Mét phÇn líp ®Êt nµy n»m d­íi mùc n­íc ngÇm nªn ph¶i kÓ ®Õn ®Èy næi : (KN/m3). Líp 3 : C¸t pha dµy 10,2 m. §é sÖt: IL= = 0,394 0 < IL = 0,394 < 1 ®Êt ë tr¹ng dÎo. Cã E = 7030 (KPa) > 5000 (KPa) ®Êt thuéc lo¹i trung b×nh: HÖ sè rçng: e = - 1= - 1 = 0,817 (KN/m3). Líp 4 : C¸t h¹t nhá dµy 6,9 m. e =-1 = - 1= 0,738. 0,6 <e < 0,75 C¸t h¹t nhá ë tr¹ng th¸i chÆt võa, ®Êt t­¬ng ®èi tèt cã E =10450 (KPa) (KN/m3) Líp 5 : C¸t h¹t trung cã chiÒu dµy ch­a kÕt thóc ë hè khoan s©u 38 m. e = -1 = - 1 = 0,69. 0,55 <e < 0,7 C¸t h¹t trung ë tr¹ng th¸i chÆt võa cã E = 35200 KPa, ®Êt rÊt tèt: (KN/m3) 3. NhiÖm vô ®­îc giao: ThiÕt kÕ mãng d­íi khung K3 trôc B vµ D. 4. Chän lo¹i nÒn vµ mãng: C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh, t¶i träng c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa ®iÓm x©y dùng ta chän ph­¬ng ¸n mãng cäc BTCT ®ãng cäc b»ng bóa diesel: Tra b¶ng - TCXD 45-78 (b¶ng 3-5 - H­íng dÉn ®å ¸n nÒn mãng-1996) Ta cã: Sgh= 8 (cm); DSgh = 0,001 5.ThiÕt kÕ mãng (M1) d­íi cét trôc D2: 5.1 T¶i träng: T¶i träng lÊy t¹i ch©n cét D2 ®­îc lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc cña khung K2: = - 6405,2 (KN). = 480,4 (KN.m) = 168,4 (KN). T¶i träng tÝnh to¸n: +T¶i träng do träng l­îng b¶n th©n cét tÇng 1: Nttc = (0,5´0,8´25´1,1)´4,2 = 46,2 (KN) +T¶i träng do b¶n th©n gi»ng t¸c dông vµo mãng(gåm c¶ gi»ng ngang vµ gi»ng däc): Chän tiÕt diÖn gi»ng mãng 30x70cm. Nttg = 0,3´0,7´()´25´1,1 = 74,4975 (KN). +T¶i träng do t­êng tÇng 1 truyÒn xuèng: Nttt = 0,22´4,2´18´1,1 = 18,2952 ( KN). Þ T¶i träng tÝnh to¸n ë ch©n cét(®Ønh mãng): = - (6405,2 + 46,2 + 74,4975 + 18,2952) = - 6544,193(KN). M0tt = 480,4 (KN.m). Q0tt = 168,4 (KN). T¶i träng tiªu chuÈn ë ®Ønh mãng : = - 5690,602(KN) = 417,7(KN.m) = - 146,43 (KN) 6.2 Chän lo¹i cäc, kÝch th­íc cäc vµ ph­¬ng ph¸p thi c«ng : T¶i träng ë mãng trôc D lµ kh¸ lín, dïng cäc c¾m vµo líp c¸t h¹t trung chÆt võa lµ hîp lý. Dïng cäc BTCT chÕ t¹o s½n h×nh vu«ng tiÕt diÖn (35x35) cm dµi 27,5m ®­îc nèi tõ 2 ®o¹n cäc dµi 9m vµ 1 ®o¹n 9,5m Bª t«ng 300#. ThÐp däc chÞu lùc gåm 4f20AII H¹ cäc b»ng c¸ch dïng bóa ®ãng diezel. CÊu t¹o cña cäc ®­îc tr×nh bµy trªn b¶n vÏ. §Ønh ®µi cäc ®Æt ë ®é s©u – 0,85 m, chiÒu cao ®µi 1,35 m. §Ó ngµm cäc vµo ®µi ®­îc ®¶m b¶o ta ph¸ vì mét phÇn bª t«ng ®Çu cäc cho tr¬ cèt thÐp däc mét ®o¹n 30d = 0,6m vµ ch«n thªm mét ®o¹n cäc cßn gi÷ nguyªn 0,15m n÷a vµo ®µi. Ch©n cäc c¾m vµo líp c¸t h¹t trung chÆt võa 1,5m. 6.3 X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc ®¬n: a. Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµm cäc: PV = j´(Rb´Fb + Ra´Fa) j: HÖ sè uèn däc (do cäc kh«ng xuyªn qua bïn hay sÐt yÕu nªn j = 1) Bª t«ng cäc M300 cã: Rb = 13000KPa , Ra = 280000KPa Cèt thÐp cäc 4f20AII cã: Fa = m2 Fb = 0,35 ´ 0,35 = 0,1225 m2 PV = 1´(13000 ´ 0,1225 + 280000 ´ 1,256´10-3) = 1944,18 KN b.X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc theo thÝ nghiÖm xuyªn tiªu chuÈn SPT: PSPT= (KN) . Trong ®ã :+= 300 + N30 : chØ sè SPT cña ®Êt ë mòi cäc ; N30 = 22,8 . + Ns : chØ sè SPT trung b×nh cña c¸c líp ®Êt rêi trong ph¹m vi chiÒu dµi cäc Ns = = 16,721 + Lsi : ChiÒu dµi cäc c¾m qua líp ®Êt rêi , Ls = 6,9 + 1,5 = 8,4 m . + Lc : ChiÒu dµi cäc c¾m qua líp ®Êt dÝnh lµ : Lc = 8,15 + 10,2 =18,35 m . +CuiLci = Cu1L1+ Cu 2L2 = 348,15 + 4110,2 = 695,3 KN . + F : TiÕt diÖn ngang cña cäc . + U : Chu vi tiÕt diÖn ngang cña cäc PSPT =[30022,80,350,35 + 40,35 (216,4698,4 + 695,3)] = 732,89KN VËy ta cã : P = min ( PV vµ PSPT) = min (1944,18; 732,89) KN . P = PSPT = 732,89KN ; §­a gi¸ trÞ nµy vµo tÝnh to¸n . 6.4 X¸c ®Þnh sè cäc vµ bè trÝ cäc trong mãng : §Ó c¸c cäc Ýt ¶nh h­ëng lÉn nhau, cã thÓ coi lµ c¸c cäc ®¬n, c¸c cäc ®­îc bè trÝ trong ®µi sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a tim c¸c cäc ®¶m b¶o ³ 3d, víi d lµ ®­êng kÝnh cäc. ¸p lùc tÝnh to¸n do ph¶n lùc ®Çu cäc t¸c dông lªn ®¸y ®µi: DiÖn tÝch s¬ bé cña ®¸y ®µi: Trong ®ã: h lµ ®é s©u ®Æt ®¸y ®µi : n = 1,1 lµ hÖ sè v­ît t¶i. gtb = 20 (KN/m2) lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña träng l­îng riªng cña ®µi cäc vµ ®Êt trªn ®µi. Träng l­îng tÝnh to¸n s¬ bé cña ®µi vµ ®Êt trªn ®µi : Nttsb= nFsbhtbgtb= 1,110,531,97520 = 457,659 (KN). Lùc däc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õn cèt ®Õ ®µi: Ntt0 = Ntt + Nttsb= 6544,193 + 457,659 = 7001,85 (KN). Þ Sè l­îng cäc s¬ bé: nC = (cäc). Do mãng chÞu t¶i lÖch t©m nªn ta chän sè cäc nC’ = 11 cäc ®Ó bè trÝ cho mãng. + Bè trÝ cäc cho mãng ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau: - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 tim cäc ³ 3d =3x350 = 1050(mm). - Kho¶ng c¸ch tõ mÐp ®µi ®Õn mÐp cäc gÇn nhÊt ³ 0,7d = 0,7x350 = 245(mm) Bè trÝ c¸c cäc trong mÆt b»ng nh­ h×nh vÏ. DiÖn tÝch ®Õ ®µi thùc tÕ : F®’ = 2,8x3,9 = 10,92 m2 . Träng l­îng tÝnh to¸n cña ®Êt trªn ®µi vµ ®µi: Träng l­îng tÝnh to¸n ®Õn cèt ®Õ ®µi: n ´ F®’´ htb ´ gtb = 1,1 ´ 10,92 x 1,975 ´ 20 = 474,474KN. Lùc däc tÝnh to¸n ®Õn cèt ®Õ ®µi : Nttt== 6544,193 + 474,474 = 7018,667 KN. Momen tÝnh to¸n x¸c ®Þnh t­¬ng øng víi träng t©m diÖn tÝch tiÕt diÖn c¸c cäc t¹i ®Õ ®µi: Mtt = M0tt+ Q´ h® = 480,4 + 168,4x1,35 = 707,74 KN.m Lùc truyÒn xuèng c¸c cäc d·y biªn: =638,06 68,34. = 706,4 KN; = 569,72 KN; = 638,06KN. Träng l­îng cäc: Pcäc=1,1´ 0,35´ 0,35´ [0,25´ 25+26,5´ (25-10)] = 54,4 KN Träng l­îng cña ®Êt mµ cäc chiÕm chç: P®c = 0,35´0,35´(0,25x18,3+7,9´ 8,24+10,2´ 8,97+6,9x9,49+1,5´ 9,88) = 29,58 KN Lùc truyÒn xuèng d·y biªn : +Pc = 706,4+ (54,4 –29,58) = 731,22KN. < PSPT = 732,89KN. Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ¸p lùc max truyÒn xuèng cäc d·y biªn. = 569,72 KN > 0 nªn kh«ng ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn chèng nhæ. 6.5 KiÓm tra nÒn mãng cäc theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng : §é lón cña nÒn mãng cäc ®­îc tÝnh theo ®é lón nÒn cña khèi mãng quy ­íc cã mÆt c¾t lµ abcd. Trong ®ã : = ChiÒu dµi cña ®¸y khèi quy ­íc: LM = L+ 2 ´ H’ ´ tga = 3,55+ 2 ´ 26,75´ tg4,490 =7,75 m BÒ réng cña ®¸y khèi quy ­íc BM = B + 2 ´ H’ ´ tga = 2,45 + 2 ´ 26,75 ´ tg4,490 = 6,65 m Träng l­îng cña khèi quy ­íc trong ph¹m vi tõ ®Õ ®µi trë lªn cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: N1tc = LM ´ BM ´ htb ´ gtb =7,75 ´ 6,65 ´1,975´ 20 = 2035,73KN. Träng l­îng líp ®Êt trong ph¹m vi tõ ®Õ ®µi trë xuèng: Träng l­îng líp sÐt pha trõ ®i träng l­îng cña ®Êt bÞ cäc chiÕm chç: = (7,75 ´ 6,65 - 0,35 ´ 0,35 ´ 11) ´ (0,25´ 18,3+7,9´ 8,24) = 3496,787KN Träng l­îng líp c¸t pha trõ ®i träng l­îng cña líp c¸t bÞ cäc chiÕm chç . = (7,75 ´ 6,65 - 0,35 ´ 0,35 ´ 11) ´ 10,2´ 8,97 = 4592,08 KN. Träng l­îng líp c¸t h¹t nhá trõ ®i träng l­îng cña ®Êt bÞ cäc chiÕm chç: = (7,75 ´ 6,65 - 0,35 ´ 0,35 ´ 11) ´ 6,9 ´ 9,49 = 3286,49 KN. Träng l­îng líp c¸t h¹t trung trõ ®i träng l­îng cña ®Êt bÞ cäc chiÕm chç: = (7,75 ´ 6,65 - 0,35 ´ 0,35 ´ 11) ´ 1,5 ´ 9,778 = 736,136 KN. Träng l­îng cäc c¾m vµo trong c¸c líp: = 0,35´ 0,35´ [(0,25´ 25)+(26,75 - 0,25)´ (25 - 10)] ´ 11 = 544,053 KN. Tæng träng l­îng khèi mãng quy ­íc: = 2035,73+3496,787 +4592,08 +3286,49 +743,158 +544,053 = 14698,298KN. TrÞ tiªu chuÈn lùc däc x¸c ®Þnh ®Õn ®¸y khèi quy ­íc: Ntc= Ntc+Ntcqu = 5690,602 + 14698,298 = 20388,9 KN. Momen t­¬ng øng víi träng t©m ®¸y khèi quy ­íc: Mtc= = 480,4+168,4´ (26,75+1,35) = 5212,44 KN.m §é lÖch t©m : e = ¸p lùc tiªu chuÈn ë ®¸y khèi quy ­íc : = 395,612´(10,23) = 486,602 KN; = 304,621 KN; = 395,612 KN. C­êng ®é tÝnh to¸n t¹i ®¸y khèi quy ­íc : R= j0II = 34,80 tra b¶ng 3.2 Þ A =1,646; B = 7,59; D = 9,514. m1=1,4; m2=1; Ktc=1 tra b¶ng 3.1( H­íng dÉn ®å ¸n nÒn vµ mãng) =9,543KN/m3 KN. KiÓm tra: 1,2 ´ R = 1,2´ 3041,41 = 3649,69 Kpa >= 486,602 KN. R = 3041,41 KPa >= 395,612 Kpa. VËy cã thÓ tÝnh to¸n ®­îc ®é lón cña nÒn theo quan niÖm biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh. Tr­êng hîp nµy ®Êt nÒn tõ ch©n cäc trë xuèng cã ®é dµy lín. §¸y cña khèi quy ­íc cã diÖn tÝch bÐ nªn ta dïng m« h×nh nÒn lµ nöa kh«ng gian biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh ®Ó tÝnh to¸n. øng suÊt b¶n th©n líp sÐt pha t¹i vÞ trÝ mùc n­íc ngÇm: s1bt = 16,8´1+1 ´ 18,3 = 35,1 KPa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y líp sÐt pha: s2bt = s1bt + 7,9x8,24 = 100,196 Kpa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y líp c¸t pha: s3bt = s2bt + 10,2x8,97 = 191,69 Kpa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y líp c¸t h¹t nhá: s4bt = s3bt + 6,9x9,49 = 257,171 Kpa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y khèi quy ­íc: sbt = s4bt + 1,5x 9,88 = 271,99Kpa. øng suÊt g©y lón t¹i ®¸y khèi quy ­íc: = 395,612 – 271,99 = 123,622 KN. Chia ®Êt d­íi nÒn thµnh c¸c khèi b»ng nhau: hi. Ta chän hi= = 1,33m Tû sè §iÓm z(m) LM/BM 2z/BM K0 szigl (Kpa) szibt (Kpa) 0 0 1,165 0.000 1,000 123,622 271,99 1 1,33 1,165 0.400 0,966 119,419 285,13 2 2,66 1,165 0.800 0,825 101,988 298,27 3 3,99 1,165 1.200 0,644 79,612 311,41 4 5,32 1,165 1.600 0,487 60,204 324,55 5 6,65 1,165 2,000 0,372 45,987 337,69 T¹i ®é s©u Z =5,32 m tÝnh tõ ®¸y khèi mãng quy ­íc cã : »0,2´. VËy giíi h¹n tÇng chÞu nÐn h0 =5,32m. TÝnh lón theo c«ng thøc : S = 0,8 ´ §é lón cña mãng : S = 1,19cm < Sgh= 8 cm. VËy ®é lón tuyÖt ®èi cña mãng lµ ®¶m b¶o. 6.6 TÝnh to¸n ®é bÒn vµ cÊu t¹o mãng : Dïng bª t«ng 300# cã Rn = 13000 KPa, Rk=1000 KPa ThÐp chÞu lùc AIII cã Ra = 360000 KPa. *X¸c ®Þnh chiÒu cao ®µi cäc theo ®iÒu kiÖn ®©m thñng : VÏ th¸p ®©m thñng nghiªng gãc 450 theo ph­¬ng th¼ng ®øng tõ mÐp cét ë ®Ønh ®µi th× thÊy th¸p chäc thñng trïng trôc c¸c cäc d·y biªn. Nh­ vËy ta kh«ng ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn ®©m thñng cho ®µi cäc: *TÝnh to¸n m«men vµ ®Æt thÐp cho ®µi cäc : - Momen t­¬ng øng víi mÆt ngµm 1-1: M1 = r1´(P4+P7+P11)+r2(P3+P10) P4 = P7 =P11 = = 666,28KN. Ta cã: MI = 1,2(666,28+666,28+666,28) + 0,15(621,18+621,18) = 2584,96KN.m. DiÖn tÝch diÖn tiÕt ngang cèt thÐp chÞu MI Fa1= Chän 19f22 cã Fa = 72,84cm2 > FI = 69,3cm2 - ChiÒu dµi mçi thanh lµ : l* = l – 2 . 0,025 = 3,9 - 0,05 = 3,85 m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt dµi cÇn bè trÝ lµ : b' = b - 2 . (0,015 + 0,025) = 2,8 - 0,08 = 2,72m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc cèt thÐp c¸ch nhau . * Momen t­¬ng øng víi mÆt ngµm 2-2: M2 = r4 ´ (P4 +P1+ P3+P2) P4 = 666,28KN. P3 = 621,18KN r4 = 0,8m; MII = 0,8(666,28+529,605+621,18+574,47) = 1913,23KN.m Fa2= Chän 21f18 cã Fa= 53,445 cm2 - ChiÒu dµi mçi thanh lµ : b* = b – 2 . 0,025 = 2,8 - 0,05 = 2,75 m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt dµi cÇn bè trÝ lµ : l' = l - 2 . (0,015 + 0,025) = 3,9 - 0,08 = 3,82m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc cèt thÐp c¸ch nhau . 7.ThiÕt kÕ mãng (M2) d­íi cét trôc (B2-C2): 7.1 T¶i träng: T¶i träng lÊy t¹i ch©n cét B,C ®­îc lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc cña khung K2: Tæ hîp (COMB10) Cét B2 Cét C2 (KN) (KN.m) (KN) (KN) (KN.m) (KN) - 6467,3 486,9 -172,5 - 6364,2 265,1 -26,2 Tæ hîp (COMB11) Cét B2 Cét C2 (KN) (KN.m) (KN) (KN) (KN.m) (KN) - 6364,2 265,1 -26,2 - 6467,3 486,9 -172,5 T¶i träng tÝnh to¸n: * T¶i träng cña t­êng, dÇm gi»ng, cét t¸c dông xuèng mãng trôc B2(lÊy cïng tæ hîp COMB10) +T¶i träng do träng l­îng b¶n th©n cét tÇng 1: Nttc = (0,5´0,8´25´1,1)´4,2 = 46,2 (KN) +T¶i träng do b¶n th©n gi»ng t¸c dông vµo mãng(gåm c¶ gi»ng ngang vµ gi»ng däc): Chän tiÕt diÖn gi»ng mãng 30x70cm. Nttg = 0,3´0,7´()´25´1,1 = 81,427 (KN). +T¶i träng do t­êng tÇng 1vµ t­êng WC truyÒn xuèng( chiÒu cao t­êng WC lÊy b»ng 4,2m): Nttt = 0,22´4,2´18´1,1 + 0,11´4,2´18´1,1 = 27,442 ( KN). Þ T¶i träng tÝnh to¸n ë ch©n cét(®Ønh mãng): = -(6467,3 + 46,2 + 81,427 + 27,442) = - 6622,369KN M0Btt = 486,9 (KN.m). Q0Btt = 172,5 (KN). * T¶i träng cña t­êng, dÇm gi»ng, cét t¸c dông xuèng mãng trôc C2(lÊy cïng tæ hîp COMB10) +T¶i träng do träng l­îng b¶n th©n cét tÇng 1+ gi»ng nh­ mãng B2: +T¶i träng do t­êng tÇng 1(kh«ng cã t­êng WC): Nttt = 0,22´4,2´18´1,1 = 18,2 ( KN). Þ T¶i träng tÝnh to¸n ë ch©n cét(®Ønh mãng): = -(6356,3+ 46,2 + 81,427 + 18,2) = 6510,02KN M0Btt = 265,63 (KN.m). Q0Btt = 26,2 (KN). VËy t¶i träng tÝnh to¸n ë ch©n cét (B2-C2) lÊy cïng tæ hîp (COMB10) Tæ hîp (COMB10) Cét B2 Cét C2 (KN) (KN.m) (KN) (KN) (KN.m) (KN) -6622,369 486,9 -172,5 - 6511,369 265,1 -26,2 * T¶i träng cña t­êng, dÇm gi»ng, cét t¸c dông xuèng mãng trôc C2(lÊy cïng tæ hîp COMB11). = -(6467,3 + 46,2 + 81,427 + 27,442) = - 6622,369KN M0Btt = 486,9 (KN.m). Q0Btt = 172,5 (KN). * T¶i träng cña t­êng, dÇm gi»ng, cét t¸c dông xuèng mãng trôc B2(lÊy cïng tæ hîp COMB11). = -(6356,3 + 46,2 + 81,427 + 27,442) = - 6511,369KN M0Btt = 486,9 (KN.m). Q0Btt = 172,5 (KN). VËy t¶i träng tÝnh to¸n ë ch©n cét (B2-C2) lÊy cïng tæ hîp (COMB11) Tæ hîp (COMB11) Cét B2 Cét C2 (KN) (KN.m) (KN) (KN) (KN.m) (KN) - 6511,369 265,1 -26,2 -6622,369 486,9 -172,5 - Do t¶i träng t¸c dông lªn khung K2 ®èi xøng, khi tæ hîp néi lùc cã xÐt ®Õn thµnh phÇn giã tr¸i vµ giã ph¶i. VËy ®iÓm ®Æt lùc cña mãng hîp khèi M1 ta ®­a vÒ t©m O cña cét trôc (B2-C2). ®Ó tÝnh to¸n cho mãng hîp khèi M2 ta chän mét cÆp néi lùc tæ hîp (COMB10). - T¶i träng tÝnh to¸n t¹i ®iÓm O lµ: = NOB+ NOC = - 6622,369 - 6511,369 = - 13133,738KN = MOB + MOC = 486,9 + 265,1- ( = 586,61KNm = QOB + QOC = - 172,5 - 26,2 = - 198,7KN - T¶i träng tiªu chuÈn ë ®Ønh mãng t¹i ®iÓm O : = - 11420,64 (KN) = 510,09(KN.m) = - 172,78(KN) 7.2 Chän lo¹i cäc, kÝch th­íc cäc vµ ph­¬ng ph¸p thi c«ng : + Chän chiÒu cao ®µi, cèt ®¸y ®µi, lo¹i cäc, liªn kÕt cäc vµo ®µi nh­ mãng M1. DiÖn tÝch s¬ bé ®Õ ®µi: . Trong ®ã : Ntt - t¶i träng tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õn ®Ønh ®µi: Ntt =13133,738 (KN). gtb - träng l­îng thÓ tÝch b×nh qu©n cña ®µi vµ ®Êt trªn ®µi. gtb = 20 (KN/m3). n - hÖ sè v­ît t¶i: n = 1,1. h - chiÒu s©u ch«n mãng: h = 2,2 (m). Träng l­îng cña ®µi, ®Êt trªn ®µi : = 1,1´21,309 ´2,2´20 = 1031,35 (KN). Lùc däc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õn ®Õ ®µi : . Sè l­îng cäc s¬ bé: (cäc). Do mãng chÞu t¶i lÖch t©m nªn ta chän sè cäc n= 22 cäc ®Ó bè trÝ cho mãng. - DiÖn tÝch ®Õ ®µi thùc tÕ: F® = 3,7´6 = 22,2m2. - Träng l­îng tÝnh to¸n cña ®µi cäc vµ ®Êt trªn ®µi: N®tt = n . F®.gtb.h = 1,1´22,2´20´2,2 = 1074,48KN. - Lùc däc: Ntt = 13133,738 + 1074,48 = 14208,22KN. - M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh t­¬ng øng víi träng t©m diÖn tÝch c¸c cäc t¹i ®Õ ®µi: Mtt = M0tt + Q0tt. h® = 586,61 + 198,7´1,35 = 854,855KNm. Q0tt = 89,96KN Pttmax = Ptt11=Ptt17 = 682,234KN; Pttmin =Ptt6 = Ptt12 = 609,422KN; Ptttb = Ptt3 = Ptt20 = 645,828KN Träng l­îng cäc: Pcäc=1,1´ 0,35´ 0,35´ [0,25x25+26,5x(25-10)] = 54,4 KN Träng l­îng cña ®Êt mµ cäc chiÕm chç: P®c = 0,35´0,35´(0,25x18,3+7,9x 8,24+10,2x8,97+6,9x9,49+1,5x9,88) = 29,58 KN Lùc truyÒn xuèng d·y biªn : +Pc = 682,234+ (54,4 –29,58) = 707,054KN. < PSPT = 732,89KN. Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ¸p lùc max truyÒn xuèng cäc d·y biªn. = 609,422 KN > 0 nªn kh«ng ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn chèng nhæ. 7.3 KiÓm tra nÒn mãng cäc theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng : §é lón cña nÒn mãng cäc ®­îc tÝnh theo ®é lón nÒn cña khèi mãng quy ­íc cã mÆt c¾t lµ abcd. Trong ®ã : (TÝnh ë mãng M1). ChiÒu dµi cña ®¸y khèi quy ­íc LM = L+ 2 ´ H’ ´ tga = 5,65+ 2 ´ 26,75´ tg4,490 = 9,85 m BÒ réng cña ®¸y khèi quy ­íc BM = B + 2 ´ H’ ´ tga = 3,35 + 2 ´ 26,75 ´ tg4,490 = 7,55 m Träng l­îng cña khèi quy ­íc trong ph¹m vi tõ ®Õ ®µi trë lªn cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: N1tc = LM ´ BM ´ h ´ gtb = 9,85 x7,55 x 2,2´ 20 = 3272,17KN. Träng l­îng líp ®Êt trong ph¹m vi tõ ®Õ ®µi trë xuèng: Träng l­îng líp sÐt pha trõ ®i träng l­îng cña ®Êt bÞ cäc chiÕm chç: = (9,85 ´ 7,55 - 0,35 ´ 0,35 ´ 22)x(0,25´18,3+7,9´ 8,24) = 4993,49KN Träng l­îng líp c¸t pha trõ ®i träng l­îng cña líp c¸t bÞ cäc chiÕm chç . = (9,85 ´ 7,55 - 0,35 ´ 0,35 ´ 22) ´10,2´ 8,97 = 6557,603 KN. Träng l­îng líp c¸t h¹t nhá trõ ®i träng l­îng cña ®Êt bÞ cäc chiÕm chç: = (9,85 ´ 7,55 - 0,35 ´ 0,35 ´ 22) ´ 6,9 ´ 9,49 = 4693,186KN. Träng l­îng líp c¸t h¹t trung trõ ®i träng l­îng cña ®Êt bÞ cäc chiÕm chç: = (9,85 ´ 6,65 - 0,35 ´ 0,35 ´ 22) ´1,5 ´ 9,88 = 1062,186 KN. Träng l­îng cäc c¾m vµo trong c¸c líp: = 0,35´ 0,35´ [(0,25x25)+(26,75 - 0,25)´ (25 - 10)] ´ 22 = 1088,106 KN. Tæng träng l­îng khèi mãng quy ­íc: = 3272,17+4993,49+6557,603 +4693,186+1062,186 +1088,106 = 21666,736KN. TrÞ tiªu chuÈn lùc däc x¸c ®Þnh ®Õn ®¸y khèi quy ­íc: Ntc= Ntc+Ntcqu = 11420,64 + 21666,736 = 33087,376KN. Momen t­¬ng øng víi träng t©m ®¸y khèi quy ­íc: Mtc= = 510,09+172,78´(26,75+1,35) = 5365,208 KN.m §é lÖch t©m : e = ¸p lùc tiªu chuÈn ë ®¸y khèi quy ­íc : = 444,917 ´ (10,128) = 501,866 KN; = 387,967 KN; = 444,916 KN. C­êng ®é tÝnh to¸n t¹i ®¸y khèi quy ­íc : R= 3041,41KN ( x¸c ®Þnh ë mãng M1) KiÓm tra: 1,2 ´ R = 1,2x3041,41 = 3649,692 Kpa >= 501,31 KN. R = 3041,41 KPa >= 444,426 Kpa. VËy cã thÓ tÝnh to¸n ®­îc ®é lón cña nÒn theo quan niÖm biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh. Tr­êng hîp nµy ®Êt nÒn tõ ch©n cäc trë xuèng cã ®é dµy lín. §¸y cña khèi quy ­íc cã diÖn tÝch bÐ nªn ta dïng m« h×nh nÒn lµ nöa kh«ng gian biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh ®Ó tÝnh to¸n. øng suÊt b¶n th©n líp sÐt pha t¹i vÞ trÝ mùc n­íc ngÇm: s1bt = 16,8´1+1 ´ 18,3 = 35,1 KPa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y líp sÐt pha: s2bt = s1bt + 7,9´8,24 = 100,196 Kpa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y líp c¸t pha: s3bt = s2bt + 10,2´8,97 = 191,69 Kpa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y líp c¸t h¹t nhá: s4bt = s3bt + 6,9´9,49 = 257,171 Kpa. øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y khèi quy ­íc: sbt = s4bt + 1,5´ 9,88 = 271,991Kpa. øng suÊt g©y lón t¹i ®¸y khèi quy ­íc: = 444,916 – 271,991 = 172,925 KN. Chia ®Êt d­íi nÒn thµnh c¸c khèi b»ng nhau: hi. Ta chän hi= = 1,51m Tû sè §iÓm z(m) LM/BM 2z/BM K0 szigl (Kpa) szibt (Kpa) 0 0 1,304 0.000 1,000 172,925 271,991 1 1,51 1,304 0.400 0,97 167,737 286,909 2 3,02 1,304 0.800 0,838 144,92 301,828 3 4,53 1,304 1.200 0,666 115,168 316,747 4 6,04 1,304 1.600 0,513 88,71 331,666 5 7,55 1,304 2,000 0,395 68,305 346,585 6 9,06 1,304 2,400 0,308 53,261 361,503 T¹i ®é s©u Z =7,55m tÝnh tõ ®¸y khèi mãng quy ­íc cã : »0,2´. VËy giíi h¹n tÇng chÞu nÐn h0 =7,55 m. TÝnh lón theo c«ng thøc : S = 0,8 ´ §é lón cña mãng : S = 2,18cm < Sgh= 8 cm. VËy ®é lón tuyÖt ®èi cña mãng lµ ®¶m b¶o. * KiÓm tra ®é lón lÖch t­¬ng ®èi mãng trôc D2 víi mãng trôc (B2-C2): VËy ®é lón lÖch t­¬ng ®èi cña c«ng tr×nh ®· tho¶ m·n. 7.4. TÝnh to¸n ®é bÒn vµ cÊu t¹o ®µi cäc: Dïng bª t«ng 300# cã Rn = 13000 KPa, Rk=1000 KPa ThÐp chÞu lùc AIII cã Ra = 360000 KPa. *X¸c ®Þnh chiÒu cao ®µi cäc theo ®iÒu kiÖn ®©m thñng : VÏ th¸p ®©m thñng nghiªng gãc 450 theo ph­¬ng th¼ng ®øng tõ mÐp cét ë ®Ønh ®µi th× thÊy th¸p chäc thñng trïm ra ngoµi trôc c¸c cäc d·y biªn. Nh­ vËy ta kh«ng ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn ®©m thñng cho ®µi cäc. *TÝnh to¸n m«men vµ ®Æt thÐp cho ®µi cäc : -TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men uèn cho ®µi: + T¶i träng: PA = P6+P12 = 560,582+560,582= 1121,164KN PB = P1+P18 = 567,794+567,794 = 1135,588KN PC = P7+P13 = 575,006+575,006 = 1150,012KN PD = P2+P19 = 582,219+582,219 = 1164,438KN PE = P8+P14 = 589,431+589,431 = 1178,862KN PF = P3+P20 = 596,988+596,988 = 1193,976KN PG = P9+P15 = 604,544+604,544 = 1209,088KN PH = P4+P21 = 611,756+611,756 = 1223,512KN PI = P10 +P16 = 618,969+618,969 = 1237,938KN PK = P5 +P22 = 626,182+626,182 = 1252,364KN PL = P11+P17 = 633,395+633,395 = 1266,79KN + M« men: M« men M vµ MI ch¹y m¸y b»ng phÇn mÒm Sap 2000 kÕt qu¶ cho trong b¶ng * Dùa vµo biÓu ®å m«men ta chän M = 2400,9KNm ®Ó tÝnh thÐp cho mÆt d­íi ®µi, MI = 279,48KNm ®Ó bè trÝ thÐp cho mÆt trªn ®µi. + TÝnh thÐp cho mÆt d­íi ®µi theo ph­¬ng c¹nh dµi: Fa = Chän 25F18 cã Fa = 63,625cm2 - ChiÒu dµi mçi thanh lµ: l* = l - 2.0,025 = 6 – 0,05 = 5,95m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt dµi cÇn bè trÝ lµ : b' = b - 2 . (0,015 + 0,025) = 3,7 - 0,08 = 3,62m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc cèt thÐp c¸ch nhau . TÝnh thÐp cho mÆt trªn ®µi: V× diÖn tÝch cèt thÐp nhá nªn ta ®Æt thÐp theo cÊu t¹o: Chän F12 a200 + TÝnh m«men MII theo ph­¬ng c¹nh ng¾n: MII = r1(P6+ P7+ P8+ P9+ P10)+r2(P1 +P2+ P3+ P4+ P5) Víi r1=, r2 = . MII = 0,3(560,582+575,006+589,431+604,544+618,969)+1,25(567,794+ 582,219+598,988+661,756+626,182) = 884,559+3796,17 = 4680,73KNm FaII = Chän 48F18 cã Fa =122,16cm2 - ChiÒu dµi mçi thanh lµ: b* = b - 2.0,025 = 3,7 – 0,05 = 3,65m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt dµi cÇn bè trÝ lµ : l' = l - 2 . (0,015 + 0,025) = 6 - 0,08 = 5,92m. - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc cèt thÐp c¸ch nhau . Bè trÝ thÐp xem b¶n vÏ KCM01.