LỜI MỞ ĐẦU Cọc trong móng không những chịu lực tác dụng dọc trục mà còn có thể chịu cả những lực ngang hoặc mômen uốn ở đầu cọc. Dưới tác dụng của lực ngang, cọc có hai khả năng bị phá hoại. Đối với những cọc ngắn chế tạo bằng vật liệu cứng khả năng chịu lực thường bị hạn chế do biến dạng ngang quá lớn, khi đó mặt đất ở mặt bên phía sau của cọc bị phá hoại và phồng lên. Đối với những cọc dài theo kinh nghiệm tính toán thực tế cho thấy rằng cọc thường bị hỏng do ứng suất quá lớn dưới tác dụng của lực ngang trước khi đất ở mặt bên phía sau bị phá hoại. Tóm lại, khi tính toán cọc dưới tác dụng của lực ngang phải đảm bảo hai vấn đề. Đầu tiên là xem xét cọc có ổn định hay không, nghĩa là áp lực truyền lên đất do lực ngang sinh ra phải nhỏ hơn áp lực ngang tính toán của đất, thứ hai là cường độ và biến dạng của cọc phải nhỏ hơn cường độ và biến dạng tính toán của cọc. Những cọc cứng thường ld 1cm, P tc phải xác định theo thí nghiệm tải trọng tĩnh.
T x : Tổng số hình chiếu trên trục ngang Ox của nội lực dọc trục trong các cọc. m 2: Hệ số điều kiện làm việc (Bảng 3)
Bảng 1: Gía trị hệ số sức kháng của đất β
Loại đất (kể từ đáy bệ đến độ sâu l 0 ) β
- Cát chặt vừa, đất sét dẻo cứng 0,20
- Cũng loại trên nhưng nằm dưới mực nước ngầm 0,16
- Cát rời rạc, đất sét dẻo mềm thấp hơn mực nước ngầm 0,12
Bảng 2: Gía trị của l0 và PT c
Loại đất (kể từ đáy bệ đến 1,5l 0 ) l 0 Lực tiêu chuẩn (kN)
Cọc bê tông cốt thép Cọc gỗ (d,cm) 30x30 35x35 40x40 28 30 32
- Cát (trừ cát bụi) độ chặt trung bình: Sét pha và sét dẻo cứng 6d 4,5d 60 70 80 26 28 28
- Cát rời và cát bụi: cát pha dẻo sét pha và sét dẻo mềm 7d 5d 25 30 35 14 15 16
- Sét pha và sét dẻo chảy bùn 8d 6d 10 15 20 5 5 6
Bảng 3: Hệ số điều kiện làm việc m 2
Loại bệ Số cọc trong bệ
1.2.2 Nội lực ngang trục trong cọc của móng bệ thấp kiểm tra theo TCVN 205 -1998 Để giới hạn trị số tiêu chuẩn của tải trọng ngang P tc ngang tác dụng lên cọc từ công trình tại mặt đáy của đài cọc, tính toán cọc ngàm vào đài cọc và chịu tải trọng ngang theo trạng thái giới hạn thứ hai (theo biến dạng dịch chuyển). Điều kiện cần đảm bảo là: N ngang P ngang tc
Cường độ tiêu chuẩn của cọc thẳng đứng chịu tải trọng ngang được xác định dựa trên trị số kinh nghiệm, với tiêu chí chuyển vị ngang của đầu cọc Δng không vượt quá 1cm.
Theo điều 6.1.7 TCVN 205-1998, tải trọng ngang tác động lên từng cọc trong nhóm cọc thẳng đứng và có cùng tiết diện sẽ được phân bố đều giữa các cọc.
Với P ngang là lực ngang lớn nhất tác dụng lên công trình. n : Số lượng cọc trong móng.
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI TRỌNG NGANG CỦA
Khái niệm móng cọc bệ cao
Móng cọc bệ cao là loại móng có đáy bệ nằm cao hơn mặt đất, với thiết kế đặc trưng là đáy bệ chôn sâu không đáp ứng yêu cầu theo công thức b tg H f h h x.
Nội lực ngang trục trong cọc của móng bệ cao
Theo điều (6.2.5) - TCVN 205 – 1998, việc phân bố tải trọng ngang giữa các cọc của móng cọc đài cao nên xác định bằng cách tính chúng như kết cấu khung.
Tham khảo sách “Nền và móng công trình cầu đường” – (GS.TSKH Bùi Anh Định,
PGS.TS Nguyễn Sỹ Ngọc), tiến hành tính toán theo trình tự sau:
2.2.1 Sơ đồ tính toán và cơ sở lí thuyết
Móng cọc bệ cao là một cấu trúc khung không gian siêu tĩnh với nhiều bậc Các cọc của khung không chỉ đơn thuần là những thanh đàn hồi mà còn là những cọc được cắm sâu vào đất Khi chịu tải trọng, các cọc này không chỉ trải qua biến dạng đàn hồi mà còn chịu ảnh hưởng của biến dạng do đất gây ra.
Hình 8: Mô hình móng cọc đài cao
Sơ đồ tính toán của bệ cao là sơ đồ khung phẳng có thanh ngang là tuyệt đối cứng và các cột có hai liên kết qui ước.
Các giả thiết cơ bản để tính nội lực của cọc trong móng cọc đài cao có mấy điểm sau:
1.Giả thiết 1: Tính toán móng cọc đài cao theo sơ đồ phẳng
Mặt phẳng tính toán là mặt phẳng đối xứng của bệ cọc Mục đích đơn giản hóa việc tính toán nhưng kết quả không sai số nhiều.
Hình 9: Mặt phẳng tính toán móng cọc đài cao
2.Giả thiết 2: Thay đất chung quanh cọc bằng 2 liên kết qui ước
Mục đích của việc tính toán này là đơn giản hóa quá trình tính toán đồng thời đảm bảo rằng các cột của khung vẫn giữ được tính chất đàn hồi thuần túy Điều này giúp biến dạng của các cột trong khung tương đương với biến dạng của cọc trong điều kiện thực tế.
3.Giả thiết 3: Gỉa định bệ cọc là cứng vô cùng.
Mục đích là để đơn giản hóa việc tính toán nhưng vẫn đảm bảo phù hợp với điều kiện thực tế.
Bệ cứng là loại bệ có kích thước lớn hơn nhiều so với cọc, với các chiều gần như tương đương nhau Khi chịu tải, biến dạng của bệ rất nhỏ, có thể coi là không đáng kể Điều này có nghĩa là khi móng chịu tải trọng, bệ chỉ di chuyển do sự biến dạng của cọc, trong khi bệ vẫn giữ nguyên kích thước và đáy bệ vẫn là một mặt phẳng Vị trí chuyển dịch của bệ khi chịu tải được xác định bởi ba tọa độ: chuyển vị theo chiều thẳng đứng (v), chuyển vị theo chiều ngang (u), và cọc quay (ω).
1 Xác định chiều dài chịu nén tính toán và chịu uốn của cọc:
Khi cọc chịu lực dọc trục gặp biến dạng lún trong đất và biến dạng nén đàn hồi của chính nó, trong mô hình tính toán, cọc có thể được thay thế bằng một thanh thẳng có liên kết chốt ở đầu Chiều dài của thanh này được xác định sao cho biến dạng đàn hồi của nó tương đương với biến dạng thực tế của cọc.
Theo qui phạm chiều dài nén này lấy bằng chiều dài thực của cọc: LN = L.
Hình 10: Sơ đồ xác định chiều dài chịu nén của cọc
Khi cọc chịu tải ngang, phần trên của cọc sẽ chịu uốn và có chuyển vị ngang trục Khoảng cách từ đáy bệ đến độ sâu mà cọc được giữ chặt được gọi là chiều dài chịu uốn.
LM, thay đất bằng một liên kết ngàm di động tại vị trí đó.
Hình 11: Sơ đồ xác định chiều dài chịu uốn của cọc
LM – xác định theo qui ước sau:
L0 : Đoạn dài tự do từ đáy bệ đến mặt đất.
L1 : Chiều dài cọc nằm trong đất. d : Đường kính cọc hay là cạnh của cọc.
Hệ số thường được sử dụng trong việc tính toán là từ 5 đến 7, với lưu ý rằng đất càng chặt thì hệ số này càng nhỏ Tuy nhiên, cần thận trọng khi áp dụng giá trị này trong trường hợp cọc được đóng vào đất nền yếu Để đảm bảo an toàn, nếu cọc đi qua nền bùn, nên xem đoạn đó là đoạn tự do.
2 Tính toán nội lực trong móng cọc bệ cao:
Xét sơ đồ tính toán của móng cọc bệ cao Lấy gốc tọa độ và các trục có hướng dương quy ước như hình vẽ.
Hình 12: Sơ đồ tính toán móng cọc đài cao Trong đó:
P – Tổng tải trọng theo phưng đứng tác dụng tại đáy đài (Chiều dương hướng xuống)
Hx – Tổng tải trọng ngang theo chiều Ox (Chiều dương theo chiều quay của trục
OxMy làm cho bệ quay theo chiều kim đồng hồ).
Tổng momen tác dụng (My) được xác định bởi các chuyển vị ngang (u), chuyển vị đứng (v) và góc xoay (ω) của đài tuyệt đối cứng, trong đó u được coi là dương khi chuyển vị theo hướng Hx hoặc theo chiều của Ox.
Theo phương pháp chuyển vị trong cơ học kết cấu, tổng số phản lực tại một liên kết phụ do chính chuyển vị của nó, các chuyển vị của liên kết khác và ngoại lực là bằng không Do đó, có thể thiết lập phương trình chính tắc như sau:
Trong hệ cơ bản, phản lực đơn vị tại các liên kết được ký hiệu là rii, phản lực này xuất hiện do chuyển vị của chính liên kết đó bằng 1 sinh ra Tương tự, rik cũng đại diện cho phản lực đơn vị tại các liên kết, nhưng nó được sinh ra do chuyển vị của liên kết v bằng 1.
Để tìm các hệ số của phương trình chính tắc, trước tiên cần xác định công thức tính nội lực trong các cọc Tiếp theo, cần xác định chuyển vị của hệ và tính toán nội lực tại đầu cọc Bước đầu tiên là tính các phản lực đơn vị trong các liên kết.
E F r r sin cos 12 sin cos 6 cos
E: Modun đàn hồi của vật liệu làm cọc (T/m 2 ).
F: Diện tích tiết diện ngang của cọc(m 2 ).
J: Momen quán tính của tiết diện cọc ứng với trục qua trọng tâm tiết diện cọc.
n : Góc nghiêng của cọc n so với phương thẳng đứng, n 0 - Khi ở bên phải đường thẳng đứng kể từ đầu cọc. n : Số lượng cọc trong sơ đồ tính toán.
Chiều dài chịu nén và chịu uốn tính toán của cọc được ký hiệu là LN và LM Tọa độ tim cọc tại cao trình đáy đài so với tâm đài được ký hiệu là xn Để xác định các chuyển vị của hệ, cần giải phương trình chính tắc.
Trong đó: rik : Phản lực đơn vị tại các liên kết của hệ cơ bản. u, v, : Chuyển vị ngang, chuyển vị đứng, góc xoay của đài tuyệt đối cứng.
N – Tổng tải trọng theo phưng đứng tác dụng tại đáy đài.
3 Xác định nội lực trong từng cọc.
Nn – Nội lực dọc trục.
MTn – Momen sinh ra trong cọc khi đầu cọc có chuyển vị ngang trục.
QTn – Nội lực ngang trục sinh ra tại đầu cọc, khi đầu cọc có chuyển vị ngang trục.
MDn – Momen sinh ra tại liên kết ngàm của cọc với đất.
QTn – Nội lực ngang trục sinh ra tại tại liên kết ngàm của cọc với đất.
4 Kiểm toán móng cọc bệ cao theo trạng thái giới hạn:
Sau khi xác định được nội lực và biến dạng của cọc và bệ cao, bước tiếp theo là kiểm tra móng cọc theo ba trạng thái giới hạn, bắt đầu với trạng thái giới hạn thứ nhất.
Kiểm toán cọc dưới tác dụng của các nội lực lớn nhất và đảm bảo yêu cầu: datnen tt bt N N
N tt : Tải trọng tính toán của cọc theo đất nền (Tính theo TCVN 205-1998).
N bt : Trọng lương bản thân cọc.
N max: Nội lực lớn nhất trong hệ cọc.
Xét về mặt tính toán theo vật liệu làm cọc thì: vatlieu
Tải trọng tính toán cho cọc được xác định theo vật liệu làm cọc, theo tiêu chuẩn TCVN 205-1998 Đối với móng cọc bệ cao, ngoài yêu cầu về độ lún thẳng đứng như móng cọc bệ thấp, cần đảm bảo chuyển vị ngang của móng không vượt quá giới hạn quy định trong kiểm toán cho cầu giao thông.
Trong đó: u: Chuyển vị ngang của bệ theo tính toán.
: Góc quay theo tính toán. h tru : Chiều cao từ đáy bệ đến đỉnh.
tru : Biến dạng ngang đàn hồi của thân bệ.
L : Chiều dài nhịp ngắn gác lên trụ. c Theo trạng thái giới hạn thứ ba: Đảm bảo điều kiện chống nứt cho cọc.
TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI TRỌNG NGANG CỦA CỌC TIẾT DIỆN LỚN TRONG MÓNG CỌC BỆ CAO
Khái niệm về cọc tiết diện lớn
3.1.1 Ưu điểm của cọc tiết diện lớn
- Sử dụng trong các công trình cầu, nhà cao tầng, giàn khoan… có tải trọng lớn.
- Chiều dài cọc lớn, cọc có khả năng chịu lực nén, lực ngang và mômen uốn lớn.
3.1.2 Phân loại cọc theo đường kính
- Cọc nhỏ khi đường kính: D ≤ 60cm.
- Cọc vừa khi có đường kính: 60 < D ≤ 90cm.
- Cọc đường kính lớn: 90 < D ≤ 200cm.
Phạm vi ứng dụng tối ưu của từng loại cọc được xác định khi tỷ lệ độ sâu hạ cọc (l) so với đường kính tiết diện ngang trung bình (D) nằm trong khoảng D/l = 30 đến 50 Đối với cọc có tiết diện lớn, việc xác định hiệu quả sẽ phụ thuộc vào độ cứng của cọc, và chiều sâu sẽ được tính để phân loại cọc một cách chính xác.
h h : Độ cứng của cọc rất lớn, biến dạng của cọc nhỏ so với chuyển vị, xem như cọc tuyệt đối cứng Ứng dụng vào tính toán móng giếng chìm.
Biến dạng của cọc lớn so với chuyển vị được gọi là cọc có độ cứng hạn chế, điều này rất quan trọng trong tính toán móng cọc khoan nhồi và cọc ống có đường kính nhỏ hơn 60cm.
Sơ đồ tính toán
Tính toán móng cọc đường kính lớn thường được chia làm hai trường hợp:
Hình 7: Sơ đồ chịu lực của khung
- Tính khung phẳng ngang: Khung gồm một hàng cọc chịu tác dụng của tải trong thẳng góc với mặt phẳng của khung.
- Tính khung phẳng dọc: Khung phẳng chịu tác dụng của tải trọng nằm trong một mặt phẳng của khung.
- Coi cọc là thanh có bề rộng tính toán att được đóng trong một nền đàn hồi Winkle
- Có xét đến tác dụng của đất ở chung quanh nền cọc.
Tính cọc dưới tác dụng đồng thời của tải trọng đứng, tải trọng ngang và mô men –
Theo phụ lục G - TCVN 205-1998, việc tính toán cho khung phẳng ngang được thực hiện dựa trên giả thiết tải trọng phân đều cho các cọc trong khung, do đó bài toán có thể được đơn giản hóa thành việc xem xét một cọc đơn.
Xét một cọc chịu tác dụng của lực ngang và mômen tại mặt đất, tất cả các lực tác động trên cọc sẽ được chuyển đổi thành một hệ lực H0 và mômen M0 tác dụng trực tiếp lên mặt đất.
Để xác định chuyển vị và nội lực trong cọc ống chịu tác động từ H0 và M0, ta sử dụng phương trình vi phân đường cong đàn hồi của cọc.
Trong nghiên cứu này, y đại diện cho biến dạng ngang của cọc, trong khi z là độ sâu của điểm đang xét Hệ số tỷ lệ m phụ thuộc vào tính chất của đất, và bề rộng tính toán của cọc được ký hiệu là a tt.
EJ : Môdun đàn hồi và môdun quán tính tiết diện cọc.
Xuất phát từ nguyên lý đạo hàm bậc bốn của biến dạng, cường độ phân bố của tải trọng tương ứng với áp lực đất tác động lên mặt bên của cọc Áp lực này được tính trên một đơn vị chiều dài tại độ sâu z so với mặt đất.
Giải (*) bằng phương pháp thông số ban đầu theo Urban sẽ được các công thức để tính chuyển vị và nội lực trong cọc.
Trong đó: y 0: Chuyển vị ngang và góc quay của tiết diện cọc ở z = 0.
M : Mômen và lực ngang ở O. y z : Chuyển vị ngang và góc quay của tiết diện cọc ở z. z z H
M , : Mômen và lực ngang ở độ sâu z.
EJ : Độ cứng của cọc ống.
: Hệ số xác định theo công thức.
A 1, B 1, C 1, D 1 … : Các hàm số ảnh hưởng biểu thị qua biến số độ sâu tính đổi của các điểm trên thân cọc z z
1 Xác định hệ số nền:
Theo TCXD 205-1998, tính toán cọc chịu tải trọng ngang, đất quanh cọc xem như môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính, đặc trưng bằng hệ số nền Cz: z K
Độ sâu của vị trí tiết diện cọc được xác định từ mặt đất đối với móng cọc đài cao và từ đáy đài đối với móng cọc đài thấp.
K – Hệ số tỉ lệ T/m 4 ,tra bảng.
Bảng 4: Hệ số tỷ lệ K
Loại đất quanh cọc và đặc trưng của nó
Hệ số tỉ lệ K, T / m 4 cho cọc Đóng Nhồi, cọc ống và cọc chống
Sét, á sét dẻo mềm (0,5 < I L ≤ 0,75) á sét dẻo (0 ≤ I L ≤ 1), cát bụi (0,6 ≤ e ≤ 0,8)
Sét, á sét gần dẻo và nửa cứng (0 ≤ I L ≤
Sét và á sét cứng (I L < 0), cát hạt thô (0,55 ≤ e ≤ 0,7) 800 - 1300 600 - 1000
1 Giá trị nhỏ của hệ số K trong bảng G.1 tương ứng với giá trị lớn của trị số sệt I L của đất sét và hệ số rỗng e của đất cát được ghi trong dấu ngoặc đơn, còn giá trị lớn của hệ số K tương ứng với giá tri nhỏ của I L và e Đối với các đất có những đặc trưng I L và e ở khoảng trung gian thì hệ số K được xác định bằng cách nội suy
2 Hệ số K đối với cát chặt lấy cao hơn 30% so với giá trị lớn nhất ghi trong bảng cho loại đất dạng sét
Hoặc tính K – Hệ số tỉ lệ (T/m 4 ),tra bảng, hoặc xác định K theo công thức:
Với: c – Lực dính của đất
N c , N q , N - Hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất.
2.Chiều sâu tính đổi của tiết diện cọc trong đất:
Z, L –Chiều sâu thực tế tiết diện cọc trong đất và chiều sâu hạ cọc thực tế (mũi cọc) trong đất tính từ mặt đất với cọc đài cao và từ đáy đài với cọc đài thấp.
bd - Hệ số biến dạng, 5 E Kb J b c bd
K – Hệ số tỉ lệ (Để an toàn, lấy Kmin).
Eb – Mô dun đàn hồi ban đầu của bê tông cọc khi nén và kéo.
J – Mô men quán tính tiết diện ngang cọc, cọc chữ nhật
J bc – Chiều rộng qui ước của cọc:
Để xác định các chuyển vị y0 và φ0 của cọc ở cao trình mặt đất, cần đo đạc chuyển vị ngang và góc quay tại điểm O do các lực đơn vị M0 = 1 và H0 = 1 tác động.
Hình 9: Sơ đồ chuyển vị cọc ở cao trình mặt đất
Theo TCXD 205-1998, từ L e bd L - xác định chuyển vị theo công thức:
A0, B0, C0 – Những hệ số không thứ nguyên - tra bảng.
HH - Chuyển vị ngang của tiết diện, m/T, bởi lực H0=1
MH - Chuyển vị ngang của tiết diện,1/T, bởi lực M0 = 1
MM - Góc xoay của tiết diện, 1/T, bởi lực H0 =1.
4.Mô men uốn và lực cắt của cọc tại cao trình mặt đất:
H và M – Gía trị tính toán của lực cắt và mô men tại đầu cọc. l0 – Chiều dài đoạn cọc, bằng khoảng cách từ đáy đài cọc đến mặt đất.
5.Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình mặt đất:
6 Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đặt lực:
7 Áp lực tính toán, mô men uốn, lực cắt trong tiết diện của cọc:
Trong đó: z e - Chiều sâu tính đổi xác định theo công thức Z e bd Z , tuỳ theo độ sâu thực tế z mà ở đó xác định z , M z , Q z
- Các hệ số tra bảng
N - Tải trọng tính toán dọc trục tại đầu cọc.
3.3.2 Kiểm toán sự ổn định của nền quanh cọc
Kiểm tra theo điều kiện khống chế áp lực tính toán z lên đất ở mặt bên của cọc theo công thức:
Áp lực tính toán lên đất, được đo bằng T/m², tại mặt bên cọc được xác định theo công thức (**) tại độ sâu z, tính từ mặt đất đối với cọc đài cao và từ đáy dài đối với cọc thấp.
- Khi L e ≤ 2,5: tại 2 độ sâu z = L/3 và z = L;
- Khi L e > 2,5: tại độ sâu z = 0,85/ bd
1- Khối lượng thể tích tính toán của đất, T/m 3 ;
v - ứng suất có hiệu theo phương thẳng đứng trong đất tại độ sâu z, T/m 2 ;
1 , C 1 - Giá trị tính toán của góc ma sát trong, và lực dính của đất (T/m 2 );
- Hệ số lấy bằng 0,6 cho cọc nhồi và cọc ống, bằng 0,3 cho các loại cọc còn lại;
1- Hệ số lấy bằng 1, trừ trường hợp tính móng của các công trình chắn lấy bằng 0,7
2- Hệ số kể đến phần tải trọng thường xuyên trong tổng tải trọng, tính theo công thức: v p v p
M p - Mômen do tải trọng ngoài thường xuyên, tính toán tại tiết diện móng ở mức mũi cọc (T.m);
M v - Mômen do tải trọng tạm thời (T.m); n, hệ số, lấy bằng 2,5 trừ các trường hợp sau đây: a) Những công trình quan trọng:
+ Khi L e nằm giữa các trị số trên thì nội suy n b) Móng một hàng cọc chịu tải trọng lệch tâm thẳng đứng nên lấy n= 4, không phụ thuộc vào L e
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SAP 2000 V14 ĐỂ TÍNH TOÁN KẾT CẤU BẾN VÀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC DƯỚI BẾN CẦU TÀU LOẠI NHỎ
Tính toán kết cấu bến cầu tàu loại nhỏ
4.1.1.Giải pháp kết cấu công trình
- Bề rộng bến kể cả đường giao thông : 13,90m.
Bản giảm tải có chiều rộng 6,60m, được làm bằng bê tông cốt thép M300 với độ dày 25cm Hệ thống giằng ngang và dọc dưới bến có tiết diện 60x85cm, với khoảng cách giữa các giằng là 3,00m Cao trình mặt bến đạt +2,50m, trong khi tường chắn phía sông cao 1,80m Tại vị trí liên kết với đệm tựa tàu, chiều cao tường lên tới 4,00m.
Cao trình mặt bản giảm tải được thiết lập ở mức +0,70m, bao gồm các lớp vật liệu như cát, sỏi đỏ với độ dày 50cm, đá dăm dày 20cm và bê tông dày 25cm.
- Móng bến là cọc ống BTCT dự ứng lực ф400 dài 24m, bố trí 4 cọc xiên 1:6 theo phương ngang, khoảng cách các cọc theo phương ngang và dọc là 3,0m.
- Tường chắn đất là cừ BTCT dự ứng lực SW400 dài 12m, lăng thể đá hộc giảm áp lực ngang lên tường cừ có kích thước hình thang 1,00x3,40x2,60m.
- Bảo vệ mái (hệ số mái m = 1,50) là lớp thảm đá dày 30cm, bên dưới là lớp đá dăm dày 20cm và vải địa kỹ thuật.
- Đệm lốp cao su chống va, bố trí cách 3m/1 đệm.
- Dọc theo cảng là đường giao thông rộng 7,5m
Hình 10: Mặt bằng bố trí cọc cho 1 đơn nguyên bến
Hình 11: Mặt cắt ngang bến cầu tàu
Bêtông sử dụng cho dầm và bản là BTCT M300 có các đặc trưng vật liệu:
- Modun đàn hồi của bêtông : E = 2,90x10 6 T/m 2
- Trọng lượng riêng của bêtông : 2 , 50 T / m 3
- Modun đàn hồi của thép : E = 2,10x10 7 T/m 2
- Trọng lượng riêng của thép : 7 , 84 T / m 3
Vật liệu lớp gia cố trên mặt bến:
- Trọng lượng riêng của bê tông thường: 2 , 20 T / m 3
- Trọng lượng riêng của đá dăm : 1 , 60 T / m 3
- Trọng lượng riêng của sỏi đỏ : 1 , 56 T / m 3
- Trọng lượng riêng của cát đắp : 1 , 80 T / m 3
- Chiều dày bê rông : t = 80mm.
- Môdun đàn hồi của bê tông : E = 3,80x10 6 T/m 2
4.1.3 Tính toán chiều dài cọc chịu uốn và nén của cọc
Mô hình làm việc giữa cọc và đất nền cho thấy cọc được cố định tại một điểm gọi là điểm ngàm giả định, tuy nhiên, điều này không ngăn cản chuyển động dọc trục Tại điểm ngàm giả định, một liên kết gối sẽ được đặt theo phương đứng để hỗ trợ cấu trúc.
2 Chiều dài chịu uốn của cọc:
Cách 1: Chiều dài chịu uốn của cọc được xác định theo công thức MJ Tomlinsion
“Thiết kế cọc và kinh nghiệm thi công” : f z L z
L0 : Chiều dài tự do của cọc kể từ đáy đến mặt đất tự nhiên (m). zf : Chiều dài cố định của cọc (m), z f 1 , 8 T (m).
T : Hệ số độ cứng, thông thường với các lớp đất sét cố kết: 5 n h
E : Môdun đàn hồi của vật liệu làm cọc.
J: Mômen quán tính tiết diện ngang của cọc (m 4 ). nh : Hệ số kể đến sự thay đổi môdun của nền đất
Với sét yếu cố kết thông thường , nh = 35÷70(T/m 3 ).
Với bùn sét hữu cơ : nh = 15(T/m 3 )
Cách 2: Theo TCVN 205-1998 a Chiều dài chịu uốn của cọc
Chiều dài chịu uốn của cọc được xác định theo công thức: bd u L
L0 : Chiều dài tự do của cọc (m).
bd : Hệ số biến dạng (1/m), 5 K E b J b c bd
Với: - K: Hệ số tỷ lệ (T/m 4 ), phụ thuộc vào đất nền xung quanh cọc, tra bảng G1 – Phụ lục G – TCVN 205-1998.
- bc : Chiều rộng quy ước của cọc (m) Đối với cọc ống có đường kính ngoài d
