Phân tích phương án cọc khoan nhồi

CHÖÔNG 3 : PHÖÔNG AÙN COÏC KHOAN NHOÀI 1. Choïn kích thöôùc vaø vaät lieäu laøm coïc: Choïn coïc tieát dieän coù ñöøông kính 600 mm. Theo ñieàu kieän ñòa chaát coâng trình thì muõi coïc coù theå ñaët taïi lôùp ñaát 3b laø lôùp caùt vöøa ñeán mòn, traïng thaùi chaëc vöøa. Vaäy choïn chieàu daøi coïc laø 20.2m Ñoaïn coïc choân vaøo lôùp beâtoâng loùt laø 0.1m Ngaøm vaøo ñaøi laø 0.7m, trong ñoù phaàm ñaäp ñaàu coïc laø 0.55m, phaàn coøn laïi laø 0.15m Vaät lieäu: beâtoâng coïc maùc 300# coù Rn = 130 (kG/cm2) ; coát theùp doïc duøng trong coïc: theùp chuû AII coù Ra = Rn = 2800(kG/cm2), theùp ñai AI coù Rañ = 1800 (kG/cm2) Dieän tích coïc Fp = 3.14* = 0.28 (m2) Dieän tích coát theùp Fa = 0.4%Fp = 13 (cm2) Choïn 10 f14 cho theùp coïc 2.Choïn chieàu saâu choân moùng: Sô boä ta choïn chieàu saâu choân moùng h = 5. 5 m so vôùi cao ñoä maët ñaát töï nhieân. h = 2.5 m so vôùi saøn taàng haàm 3. Tính söùc chòu taûi cuûa coïc : 3.1. Söùc chòu taûi theo vaät lieäu : Theo TCXD 205-1998: Qvl = j (m1.m2.Rn.FP + Ra.Fa ) Trong ñoù : j : heä soá uoán doïc m1 = 0.85: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc coïc khoan nhoài m2 = 0.7: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc aûnh höôûng ñeán phöông phaùp thi coâng coïc Rn : cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng (kG/cm2) . FP : dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc (cm2) . Ra : cöôøng ñoä chòu keùo cuûa theùp doïc trong coïc (kG/cm2) . Fa : dieän tích coát theùp doïc trong coïc (cm2) . Qvl = 1*(0.85*0.7*130*2800 + 2800*15.4) = 259700(kG) = 259.7(T) 3.2. Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän ñaát neàn: Do coïc ñi qua nhieàu lôùp ñaát neân: Qtc = m(mR*qp*Ap + uåmfi*fsi *li) Trong ñoù : m = 1: heä soá laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát. mR = 1: heä soá laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi mfi : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân coïc Ap: Dieän tích tieát dieän ngang chaân coïc. F = 0.28(m2) u: chu vi tieát dieän ngang chaân coïc . u = 3.14*0.6 = 1.88(m) qp: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc.Caùt vöøa Z = 25(m) Þ qp = 520(T/m2) li : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi coïc fsi : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp ñaát thöù i theo maët xung quanh coïc +Xaùc ñònh fi : Chia caùc lôùp li <= 2m Lôùp 2: seùt pha caùt, traïng thaùi deûo cöùng , B = 0.408 , chia laøm 4 lôùp l1 = 1.5(m), l2 = l3 = l4 = 2(m) Lôùp 3a: caùt vöøa ñeán mòn chia laøm 6 lôùp , l5 = …= l10 = 2(m) Maët ñaát tính toaùn caùch maët ñaàt töï nhieân 2.5 (m). lôùp Z(m) fi(T/m2) mfi li fi.mfi.li 2 3.75 2.65 0.8 1.5 3.18 2 5.5 3 0.8 2 4.8 2 7.5 3.3 0.8 2 5.28 2 9.5 3.37 0.8 2 5.392 3 11.5 4.75 0.8 2 7.6 3 13.5 5 0.8 2 8 3 15.5 5.2 0.8 2 8.32 3 17.5 5.35 0.8 2 8.56 3 19.5 5.55 0.8 2 8.88 3 21.5 5.75 0.8 2 9.2 toång 69.212 Þ Qtc= {1*520*0.28+1.88*69.212)=277.96(T) Þ Qa = 277.96/1.4 = 198.54(T) Vaäy laáy Qa = 198.54(T) vaøo ñeå tính toaùn. 4. Thieát keá moùng B3: Noäi löïc tính toaùn trong moùng B3 ñöôïc laáy töø keát quaû toå hôïp noäi löïc trong khung. Nott = 660.17 (T) Notc = 574.06 (T) Mott= 34.59 (T.m) Motc= 30.08 (T.m) Qott = 13.51(T) Qotc= 11.75 (T) 4.1. Xaùc ñònh soáá löôïng coïc trong moùng : Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra. Ptt = Qa/(3d)2 = 198.54/(3*0.6)2 = 61.28(T) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi. Fñ = Nott / ptt-gtb*h*n = 660.17/(61.28-2*2.5*1.1) = 11.8(m2) ( gtb : trò trung bình cuûa troïng löôïng rieâng ñaøi coïc vaø ñaát treân ñaøi h : ñoä saâu ñaët ñaùy ñaøi) Trong löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi. Nñtt = n* Fñ*h*gtb = 1.1*11.8*2.5*2 = 64.9(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ôû coát ñeá ñaøi. Ntt = Nott + Nñtt = 660.17 + 64.9 = 725.07(T) Soá löôïng coïc sô boä. nttc = Ntt / Qa = 725.07/198.54 = 3.6 (coïc) Do coù aûnh höôûng cuûa momen neân taêng soá löôïng coïc leân 1.2 laàn nc = 3.6* 1.2 = 4.3(coïc) è choïn 5 coïc Sô ñoà boá trí coïc trong moùng B3 Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi. Nñtt = n* Fñ*h*gtb = 1.1*3*4.4*2. 5*2 = 72.6(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ôû coát ñeá ñaøi. Ntt = Nott + Nñtt = 660.17 + 72.6 = 732.77(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm dieän tích tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi. Mtt = Mott + Qott*hñ = 34.59 + 13.51*1.0 = 48.1 (Tm) (choïn chieàu cao ñaøi coïc hñ = 1.0 m) Löïc truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân åxi2 = 4*1.12= 4.48(m2) Pmax = 158.36 (T) Pmin = 134.74 (T) Ptb = 146.55 (T) Trong löôïng tính toaùn cuûa coïc. Pc = 0.6*0.6*20.3*1.1*2.5 = 20.1 (T) Pttmax = 158.36+20.1 =178.46 (T) < 198.54 (T) Pttmin = 134.74+20.1 = 154.84 (T) > 0 khoâng caàn kieåm tra coïc chòu nhoå. 4.2. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng quy öôùc : Xaùc ñònh jtb : =22 Goùc truyeàn löïc : Kích thöôùc moùng quy öôùc : LM = L + d + 2H.tga = 4.4+0.6+2*19.5*tg5.5o = 8.76 (m) BM = B +d + 2H.tga = 3+0.6+2*!9.5*tg5.5o = 7.36 (m) Fqö = 8.76*7.36 = 64.47 (m2) Chieàu cao moùng khoái qui öôùc. HM = 25 (m) 4.2.2. Xaùc ñònh khoái löôïng khoái moùng quy öôùc: Trong phaïm vi ñeá ñaøi trôû leân N1tc = LM*BM*ho*gtb = 8.76*7.36*2.5*2 = 322.37 (T) Trong löôïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 tröø phaàn dieän tích coïc chieám choå. N2tc = 8.76*7.36*7.5*0.95-5*0.28*7.5*0.95 = 449.4 (T) Trong löôïng cuûa lôùp ñaát thöù 3a tröø phaàn dieän tích coïc chieám choå. N3tc =7.76*7.36*12*0.92-5*0.28*12*0.92 = 695.32 (T) Troïng löôïng coïc trong ñaát. N4tc = 5*0.28*19.5*2.5 = 68.25 (T) Troïng löông moùng khoái qui öôùc. Nqötc = N1tc + N2tc+ N3tc+ N4tc = 332.37+449.4+695.32+68.25 = 1535.34 (T) Löïc doc tieâu chuaån xaùc ñònh taïi ñaùy moùng qui öôùc Ntc = Notc + Nqötc = 574.06 + 1365.9 = 2109.4 (T) Moâmen tieâu chuaån töông öùng vôùi troïng taâm ñaùy moùng qui öôùc. Mtc = 30.48+11.75*(19.5+1.2) = 273.7 (Tm) Ñoä leäch taâm. e = Mtc/ Ntc = 273.7/2109.4 = 0.13 (m) Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái qui öôùc. stcmax = 35.85 (T/m2) stcmin = 32.41 (T/m2) stctb = 34.13 (T/m2) 4.2.3. Xaùc ñònh aùp löïc tính toaùn ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc: Trong ñoù: m1,m2-laàn löôït laø caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn vaø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát. Tra baûng : m1 =1.4 ; m2 =1.4 ; ktc = 1 jII = 27o Þ A =0.91; B =4.65 ; D = 7.15 gII = 0.92(kg/m3) g,II dung troïng bình quaân cuûa caùc lôùp ñaát töø ñaùy moùng qui öôùc trôû leân. cII = 0.23 (T/m2) è RM = (0.91*7.36*0.99+ 4.65*25*0.92 + 7.15*0.23) = 225.84 (T/m2) 1.2RM = 1.2*225.84 = 271 (T/m2) Vaäy caùc ñieàu kieän ñeàu thoaû. stcmax = 35.85 (T/m2) < 1.2RM stctb = 34.13 (T/m2) < RM 4.2.4. Tính toaùn ñoä luùn neàn theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính. Öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân taïi caùc lôùp ñaát. Taïi möïc nöôùc ngaàm sbtz=1.5 = 1.5*1.9 = 2.58 (T/m2) Taïi lôùp ñaát thöù 1. sbtz=2.5 = 1.5*1.9+0.97*1 = 3.82 (T/m2) Taïi lôùp ñaát thöù 2. sbtz=12.4 = 1.5*1.9+0.97*1+10.5*0.95 = 13.23 (T/m2) Taïi muõi coïc. sbtz=25 = 1.5*1.9+0.97*1+10.5*0.95+12*0.92= 24.27 (T/m2) Öùng suaát gaây luùn ôû khoái moùng qui öôùc. sglz=0 = stctb -sbt = 34.13-24.27=9.67 (T/m2) Chia ñaát neàn döôùi khoái moùng qui öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau vaø baèng BM/5 = 7.37/5 = 1.5 (m) Ñieåm Ñoä saâu(m) LM/BM 2z/BM Ko sgl(T/m2) sbt(T/m2) 0.2*sbt(T/m2) 0 0 1.05 0.000 1 9.670 24.27 4.854 1 1.5 1.05 0.408 0.959 9.274 25.65 5.130 2 3 1.05 0.815 0.801 7.746 27.03 5.406 3 4.5 1.05 1.223 0.609 5.889 28.41 5.682 4 6 1.05 1.630 0.453 4.381 29.79 5.958 Ta thaáy taïi ñieåm soá 4 coù 0.2*szbt = 5.958 (T/m2) > sgl = 4.381 (T/m2) Vaäy chieàu saâu hcn = 6(m) töø ñaùy moùng qui öôùc Ñoä luùn neàn: S = = = 0.009 (m) = 0.9 (cm) < Sgh = 8 (cm) 4.3. Tính toaùn vaø boá trí coát theùp cho ñaøi coïc: 4.3.1. Kieåm tra choïc thuûng: Pcxt = 0.75*Rk*C*ho > Pct Choïn hd = 1.3(m) Veõ thaùp xuyeân thuûng ta thaáy thaùp bao truøm ngoaøi tim coïc neân khoâng caàn kieåm tra xuyeân thuûng 4.3.2. Tính coát theùp cho moùng Moment taïi ngaøm xaùc ñònh theo coâng thöùc : PI phaûn löïc ñaàu coïc thöù i, rI :khoaûng caùch töø maët ngaøm ñeán truïc coïc thöù i. Dieän tích coát theùp tính theo coâng thöùc : Trong ñoù : M laø moment taïi tieát dieän ñang xeùt . ho laø chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi taïi tieát dieän ñoù . Ra : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa theùp . Soá lieäu tính toaùn: beâtoâng maùc 300 :Rn =130(kg/cm2); Theùp AII: Ra = 2800 (kg/cm2) Chieàu cao ñaøi 1.3 m; lôùp beâtoâng baûo veä 5 cm. * Moment theo phöông I-I : MI-I = r1 (P1 + P4 ) Trong ñoù : r1 = 1.15 m P1 = P4 = 178.46 (T) ® MI-I = 0.75*178.46*2 = 410.46 (Tm) Dieän tích coát theùp caàn : FaI-I = = (cm2) Choïn 29 thanh f25 a=100 ñeå boá trí ( Fachoïn = 142.1cm2); moãi thanh daøi 4.3 m. *Moment theo phöông II-II : MII-II = r2 (P4 + P5 ) Trong ñoù : r2 = 0.65 m P4 = 178.46(T) P5= 154.84(T) ® MII-II = 0.65*(178.46+154.84) = 216.65(Tm) Dieän tích coát theùp caàn : FaII-II = = (cm2) Choïn 24 caây f20 a=180 ñeå boá trí ( Fachoïn= 75.4 cm2); moãi caây daøi 2.9 m. 4.4. Kieåm tra coïc chòu taûi troïng ngang Giaû söû ñaàu coïc ngaøm cöùng vaøo ñaùy ñaøi, do doù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng chuyeån vò xoay Lực ngang H= 13.51(T) Lực ngang taùc ñộng leân cọc: H = = = 2.7 (T) Chieàu daøi aûnh höôûng: Lah = 2(d+1) = 2(0.6+1) =3.3 (m) chæ qua lôùp ñaát thöù 2 Tra baûng Þ K=320(T/m4) Moment quaùn tính tiết diện ngang của cọc Độ cứng tiết diện ngang của cọc: Eb I= 2.9100.0064= 18560(Tm2) Chiều rộng quy ước bc của cọc: bc= 1,5d+ 0.5= 1.50.6+ 0.5= 1.4(m) (Theo TCXD 205, khi d≥ 0.8m thì bc=d +1m, vaø khi d< 0.8m thì bc=1.5d + 0.5m) Hệ số biến dạng Chiều daøi tính đñổi của phần cọc trong đñất: le= 0.475*19.5= 9.26(m) → tra bảng G2(TCXD 205-1998) đñược Ao=2.441, Bo=1.621, Co= 1.751 Caùc chuyển vị δHH, δHM, δMH, δMM của cọc ở cao trình đñỉnh cọc, do caùc ứng lực đñơn vị đñặt ở cao trình naøy δHH = δHM = δMH = δMM = Vì ñaàu coïc ngaøm vaøo ñaùy ñaøi, döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang treân ñaàu coïc coù 1 momen ta goïi laø momen ngaøm Mf = -eMH*H/eMM = -3.8x10-4*2.7/2x10-4 = -5.13(Tm) Chuyển vị ngang yovaø goùc xoay ψo tại cao trình ñỉnh cọc yo= Ho δHH +Mf δHM = 2.7*1.23x10-3- 5.13*3.8x10-4= 1.3710-3(m) < 1 (cm) ψo= Ho δMH +Mf δMM= 2.7*3.8x10-4-5.13*2x10-4 = 0 (rad) AÙp lực tính toaùn moment uốn Mz(Tm) theo coâng thức sau: Trong ñoù : ze- chiều saâu tính đñổi, ze= αbdz Caùc gía trị A3,B3,C3,D3 tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 BẢNG GÍA TRỊ MOMEN UỐN DỌC THAÂN CỌC z(m) Ze A3 B3 C3 D3 Mz1(Tm) 0.00 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 -5.13 0.42 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 -4.00 0.84 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -2.92 1.26 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -1.92 1.68 0.80 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -1.03 2.11 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.31 2.53 1.20 -0.287 -0.173 0.938 1.183 0.27 2.95 1.40 -0.455 -0.319 0.866 1.358 0.67 3.37 1.60 -0.676 -0.543 0.739 1.507 0.90 3.79 1.80 -0.956 -0.867 0.530 1.612 0.96 4.21 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.86 4.63 2.20 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 0.63 5.05 2.40 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 0.23 5.47 2.60 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 -0.20 BIEÅU ÑOÀ MOÂMEN UOÁN DOÏC THAÂN COÏC Dựa vaøo biểu đñồ momen của cọc chịu tải ngang ta coù Mmax= 5.13(T.m) Fa = M/0.9*Ra*ho = 513000/0.9*2800*55 = 3.7 (cm2) <10f14(Fa =13 cm2) Þ Coïc ñuû khaû naêng chòu löïc 5. Thieát keá moùng A3: Noäi löïc tính toaùn trong moùng A3 ñöôïc laáy töø keát quaû toå hôïp noäi löïc trong khung. Nott = 357.11 (T) Notc = 310.53 (T) Mott= 19.45 (T.m) Motc= 16.91 (T.m) Qott =10.83 (T) Qotc= 9.42 (T) 5.1. Xaùc ñònh soáá löôïng coïc trong moùng : Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra. Ptt = Qa/(3d)2 = 198.54/(3*0.6)2 = 61.28(T) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi. Fñ = Nott / ptt-gtb*h*n =357.11/(61.28-2*2.5*1.1) = 6.4(m2) Trong löôïng ñaøi vaø ñaát treân ñaøi. Nñtt = n* Fñ*h*gtb = 1.1*6.4*2.5*2 = 35.2 (T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ôû coát ñeá ñaøi. Ntt = Nott + Nñtt = 357.11 + 35.2 = 392.31 (T) Soá löôïng coïc sô boä. nttc= Ntt / Qa = 392.31/198.54 = 1.98 (coïc) Do coù aûnh höôûng cuûa momen neân taêng soá löôïng coïc leân 1.2 laàn nc = 3.8*1.2 = 2.4 (coïc) à choïn 4 coïc Sô ñoà boá trí coïc trong moùng A3 Troïng löôïng tính toaùn cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi. Nñtt = n* Fñ*h*gtb = 1.1*9*2.5*2 = 49.5 (T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ôû coát ñeá ñaøi. Ntt = Nott + Nñtt = 357.11 + 49.5 = 406.61 (T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm dieän tích tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi. Mtt = Mott + Qott*hñ = 19.45 + 10.83*1.0 = 30.68 (Tm) (choïn chieàu cao ñaøi coïc hñ = 1.0 m) Löïc truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân åxi2 = 4*0.92= 3.24(m2) Pmax = 110.17 (T) Pmin = 93.13 (T) Ptb = 101.65 (T) Trong löôïng tính toaùn cuûa coïc. Pc = 0.6*0.6*20.3*1.1*2.5 = 20.1 (T) Pttmax = 110.17+20.1 = 130.27 (T) < 198.54 (T) Pttmin = 93.13+20.1 = 113.23 (T) > 0 khoâng caàn kieåm tra coïc chòu nhoå. 5.2. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: 5.2.1. Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng quy öôùc : Xaùc ñònh jtb : =22 Goùc truyeàn löïc : Kích thöôùc moùng quy öôùc : LM = BM = L + d + 2H.tga = 3+0.6+2*19.5*tg5.5o = 7.36 (m) Fqö = 7.36*7.36 = 54.17(m2) Chieàu cao moùng khoái qui öôùc. HM = 25(m) 5.2.2.Xaùc ñònh khoái löôïng khoái moùng quy öôùc: Trong phaïm vi ñeá ñaøi trôû leân N1tc = LM*BM*ho*gtb = 7.36*7.36*2.5*2 =270.85 (T) Trong löôïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 tröø phaàn dieän tích coïc chieám choå. N2tc = 7.36*7.36*7.5*0.95-4*0.28*7.5*0.95 =377.98 (T) Trong löôïng cuûa lôùp ñaát thöù 3a tröø phaàn dieän tích coïc chieám choå. N3tc = 7.36*7.36*12*0.92-4*0.28*12*0.92 =585.67 (T) Troïng löôïng coïc trong ñaát. N4tc = 4*0.28*19.5*2.5 = 54.6 (T) Troïng löông moùng khoái qui öôùc. Nqötc = N1tc + N2tc+ N3tc+ N4tc = 270.85+377.98+585.67+54.6 = 1289.1 (T) Löïc doc tieâu chuaån xaùc ñònh taïi ñaùy moùng qui öôùc Ntc = Notc + Nqötc = 310.53 + 1289.1 = 1599.63 (T) Moâmen tieâu chuaån töông öùng vôùi troïng taâm ñaùy moùng qui öôùc. Mtc = 16.91+9.42*(19.5+1.0) = 210.02 (Tm) Ñoä leäch taâm. e = Mtc/ Ntc = 210.02/1599.63 = 0.13(m) Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái qui öôùc. stcmax = 32.66 (T/m2) stcmin = 26.4 (T/m2) stctb = 29.53 (T/m2) 5.2.3. Xaùc ñònh aùp löïc tính toaùn ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc: Trong ñoù: m1,m2-laàn löôït laø caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn vaø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát. Tra baûng : m1 =1.4 ; m2 =1.4 ; ktc = 1 jII = 27o Þ A =0.91; B =4.65 ; D = 7.15 gII = 0.92(kg/m3) g,II dung troïng bình quaân cuûa caùc lôùp ñaát töø ñaùy moùng qui öôùc trôû leân. cII = 0.23 (T/m2) RM = (0.91*7.36*0.99 + 4.65*25*0.92 + 7.15*0.23) = 225.84(T/m2) 1.2RM = 1.2*225.84 = 271 (T/m2) Vaäy caùc ñieàu kieän ñeàu thoaû. stcmax = 32.66 (T/m2) < 1.2RM stctb = 29.53 (T/m2) < RM 5.2.4. Tính toaùn ñoä luùn neàn theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính. Öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân taïi caùc lôùp ñaát. Taïi möïc nöôùc ngaàm sbtz=1.5 = 1.5*1.9 = 2.58 (T/m2) Taïi lôùp ñaát thöù 1. sbtz=2.5 = 1.5*1.9+0.97*1 = 3.82 (T/m2) Taïi lôùp ñaát thöù 2. sbtz=13 = 1.5*1.9+0.97*1+10.5*0.95 = 13.23 (T/m2) Taïi muõi coïc. sbtz=25 = 1.5*1.9+0.97*1+10.5*0.95+12*0.92= 24.27 (T/m2) Öùng suaát gaây luùn ôû khoái moùng qui öôùc. sglz=0 = stctb -sbt = 29.53-24.27=5.26 (T/m2) Chia ñaát neàn döôùi khoái moùng qui öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau vaø baèng BM/5 = 7.36/5 = 1.5(m) Ñieåm Ñoä saâu(m) LM/BM 2z/BM Ko sgl(T/m2) sbt(T/m2) 0.2*sbt(T/m2) 0 0 1.00 0.000 1 5.260 24.27 4.854 1 1.5 1.00 0.408 0.957 5.034 25.65 5.130 2 3 1.00 0.815 0.793 4.171 27.03 5.406 Ta thaáy taïi ñieåm soá 2 coù 0.2*szbt = 5.406 > sgl = 4.171 (T/m2) Vaäy chieàu saâu hcn = 3 (m) töø ñaùy moùng qui öôùc Ñoä luùn neàn: S = = = 0.003 (m) = 0.3 (cm) < Sgh = 8 (cm) 5.3. Tính toaùn vaø boá trí coát theùp cho ñaøi coïc: 5.3.1. Kieåm tra choïc thuûng Pcxt = 0.75*Rk*C*ho > Pct Choïn hd = 1.1(m) Veõ thaùp xuyeân thuûng ta thaáy thaùp bao truøm ngoaøi tim coïc neân khoâng caàn kieåm tra xuyeân thuûng 5.3.2. Tính coát theùp cho moùng Moment taïi ngaøm xaùc ñònh theo coâng thöùc : PI phaûn löïc ñaàu coïc thöù i, rI :khoaûng caùch töø maët ngaøm ñeán truïc coïc thöù i. Dieän tích coát theùp tính theo coâng thöùc : Trong ñoù : M laø moment taïi tieát dieän ñang xeùt . ho laø chieàu cao laøm vieäc cuûa ñaøi taïi tieát dieän ñoù . Ra : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa theùp . Soá lieäu tính toaùn: beâtoâng maùc 300 Rn =130(kg/cm2); Theùp AII: Ra = 2800 (kg/cm2) Chieàu cao ñaøi 1.3 m; lôùp beâtoâng baûo veä 5 cm. * Moment theo phöông I-I : MI-I = r1 (P1 + P3 ) Trong ñoù : r1 = 0.6 m P1= P4 = 130.27(T) ® MI-I = 0.6*130.27*2 = 156.32(Tm) Dieän tích coát theùp caàn : FaI-I = = (cm2) Choïn 20 thanh f20 a=150 ñeå boá trí ( Fachoïn = 62.8 cm2); moãi thanh daøi 2.9 m. +Moment theo phöông II-II : MII-II= r2 (P1 + P2 ) Trong ñoù : r1 = 0.65 m P1 = 130.27 (T) P2= 113.23 (T) ® MII-II= 0.65*(130.27+113.23) = 158.3 (Tm) Dieän tích coát theùp caàn : FaII-II = = (cm2) Choïn 20 thanh f20 a=150 ñeå boá trí ( Fachoïn = 62.8 cm2); moãi thanh daøi 2.9 m. 5.4. Kieåm tra coïc chòu taûi troïng ngang Giaû söû ñaàu coïc ngaøm cöùng vaøo ñaùy ñaøi, do doù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng chuyeån vò xoay Lực ngang H= 10.83 (T) Lực ngang taùc ñộng leân cọc: H = = = 2.7 (T) Chieàu daøi aûnh höôûng: Lah = 2(d+1) = 2(0.6+1) =3.2(m) chæ qua lôùp ñaát thöù 2 Tra baûng Þ K=320(T/m4) Moment quaùn tính tiết diện ngang của cọc Độ cứng tiết diện ngang của cọc: Eb I= 2.9100.00215=185600 (Tm2) Chiều rộng quy ước bc của cọc: bc= 1,5d+ 0.5= 1.50.6+ 0.5= 1.4(m) (Theo TCXD 205, khi d≥ 0.8m thì bc=d +1m, vaø khi d< 0.8m thì bc=1.5d + 0.4m) Hệ số biến dạng Chiều daøi tính đñổi của phần cọc trong đñất: le= 0.475*19.5= 9.26(m) → tra bảng G2(TCXD 205-1998) đñược Ao=2.441, Bo=1.621, Co= 1.751 Caùc chuyển vị δHH, δHM, δMH, δMM của cọc ở cao trình đñỉnh cọc, do caùc ứng lực đñơn vị đñặt ở cao trình naøy δHH = δHM = δMH = δMM = Vì ñaàu coïc ngaøm vaøo ñaùy ñaøi, döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang treân ñaàu coïc coù 1 momen ta goïi laø momen ngaøm Mf = -eMH*H/eMM = -3.8x10-4*2.7/2x10-4 = -5.13(Tm) Chuyển vị ngang yovaø goùc xoay ψo tại cao trình ñỉnh cọc yo= Ho δHH +Mf δHM = 2.7*1.23x10-3- 5.13*3.8x10-4= 1.3710-3(m) < 1 (cm) ψo= Ho δMH +Mf δMM= 2.7*3.8x10-4-5.13*2x10-4 = 0 (rad) AÙp lực tính toaùn moment uốn Mz(Tm) theo coâng thức sau: Trong ñoù : ze- chiều saâu tính đñổi, ze= αbdz Caùc gía trị A3,B3,C3,D3 tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 BẢNG GIAÙ TRỊ MOMEN UỐN DỌC THAÂN CỌC z(m) Ze A3 B3 C3 D3 Mz1(Tm) 0.00 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 -5.13 0.42 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 -4.00 0.84 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -2.92 1.26 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -1.92 1.68 0.80 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -1.03 2.11 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.31 2.53 1.20 -0.287 -0.173 0.938 1.183 0.27 2.95 1.40 -0.455 -0.319 0.866 1.358 0.67 3.37 1.60 -0.676 -0.543 0.739 1.507 0.90 3.79 1.80 -0.956 -0.867 0.530 1.612 0.96 4.21 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.86 4.63 2.20 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 0.63 5.05 2.40 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 0.23 5.47 2.60 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 -0.20 BIEÅU ÑOÀ MOÂMEN UOÁN DOÏC THAÂN COÏC Dựa vaøo biểu đñồ moment của cọc chịu tải ngang ta coù Mmax= 5.13(T.m) Fa = M/0.9*Rn*ho = 513000/0.9*2800*55 = 3.7 (cm2) < 10f14 (Fa =13cm2) Þ Coïc ñuû khaû naêng chòu löïc SO SAÙNH THOÁNG KEÂ VAÄT LIEÄU MOÙNG COÏC EÙP VAØ COÏC KHOAN NHOÀI (MOÙNG B3 VAØ A3) Coïc Beâtoâng (m3 ) Coát theùp (kg) EÙp 44.5 2867 Khoan nhoài 73.6 3113 Döïa vaøo soá lieäu thoáng keâ ta nhaän thaáy phöông aùn coïc eùp ñöôïc thöïc hieän khaû thi hôn