Tính toán chiều dày bê tông bịt đáy. Các điều kiện tính toán lớp bê tông bịt đáy.Thông số tính toán bê tông bịt đáy.Bê tông bịt đáy cho hố móng dưới nước.Lớp bê tông bịt đáy phải có khả năng chịu uốn dưới tác dụng áp lực nước đẩy lên.
Trang 11.kháI quát chung
- Chiều dày lớp bê tông bịt đáy phải thoả mãn 2 điều kiện sau :
+ Điều kiện cân bằng giữa các thành phần lực :
* Lực đẩy nổi của nước tác động tới vòng vây
* Lực chống đẩy nổi : Trọng lượng lớp bê tông bịt đáy, ma sát giữa lớp bê tông bịt đáy với cọc
khi nền là loại móng cọc, ma sát giữa lớp bê tông bịt đáy và vòng vây
+ Điều kiện cường độ : Lớp bê tông bịt đáy phải có khả năng chịu uốn dưới tác dụng áp lực nước đẩy lên
và trọng lượng bê tông đè xuống Mô hình kiểm toán cường độ được lấy gần đúng bằng cách cắt một dải
bê tông bịt đáy có bề rộng 1m dọc theo đường tim trụ và coi dải bê tông này như một dầm với hai đầu dầm tựa lên tường cọc ván thép
- Để thoả mãn yêu cầu cấu tạo, chiều dày lớp bê tông bịt đáy không nên lấy nhỏ hơn 1 m
2 các số liệu tính toán
sơ đồ tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy
= +2,00
= - 9,10
ký hiệu đơn vị giá trị
Trang 2Cao độ mặt nước thi công H1 m +2,00 Thiết kế
Cao độ mặt lớp bê tông bịt đáy H2 m -9,10 Thiết kế
Chiều cao tác dụng cột nước Hn m 13,1 Hn = H1 - H2+h
Trọng lượng riêng của bê tông γb kN/m3 23,0 (*)
Ma sát giữa bê tông bịt đáy và cọc bê tông [τ1] kN/m2 100 (*)
Chiều cao tiếp xúc cọc BT và bê tông bịt đáy h' m 1,96
Ma sát giữa cọc ván thép và bê tông bịt đáy [τ2] kN/m2 100 (*)
Hệ số điều kiện làm việc khi có cọc m hệ số 0,95 (*)
Cường độ chịu nén khi uốn bê tông Ru daN/cm2 65 Bảng5.1 QT22TCN18-79 Chiều dài nhịp duyệt cường độ Ltt m 24,91 Ltt = max {A,B}
(*) Theo sách "Thi công móng trụ mố cầu" của NXB Xây dựng Hà nội năm 1999.
3 Xác định chiều dày lớp bê tông bịt đáy theo điều kiện cân bằng
Xét toàn bộ vòng vây chịu tác dụng của lực đẩy nổi
- Lực đẩy nổi vòng vây:
Pđn=Hn*Ω*γn
- Lực chống đẩy nổi:
+ Trọng lượng bản thân của các bộ phận vòng vây (P1):
Cọc ván thép vành đai, khung chống, bê tông bịt đáy …
P1=m*(Ωưk*πD2
/4)*hbđ*γb + Lực mát giữa các cọc khoan nhồi D=2.0m với bê tông bịt đáy:
P2=m*k*U*hbđ*[τ1] + Lực ma sát giữa vòng vây cọc ván thép và bê tông bịt đáy:
P3=m*Uv*hbđ*[τ2]
=> Pg = P1+P2+P3
Điều kiện cân bằng: Pg = Pđn Vậy chiều dày lớp bê tông bịt đáy:
=> h' = Ω∗Hn*γn = 1,96 (m)
m((Ω-k*πD2/4)*γb*n+kU[τ1]+ Uv[τ2])
Trang 3→ Chọn chiều dày lớp bê tông bịt đáy là hbd = 2,00 (m)
4 KIểm toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy theo điều kiện cường độ
Tách một dải bê tông bịt đáy rộng 1.0m dọc theo tim trụ cầu và coi nó như một dầm trên hai gối tựa vào tường cọc ván thép
Tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm:
- Trọng lượng bản thân của bê tông bịt đáy là tải trọng phân bố đều:
q1=γb*hbđ*b= 46,00 (kN/m)
- áp lực đẩy nổi của nước:
q2=-γn*Hn*b= -131,00 (kN/m) Nội lực phát sinh trong dầm:
(q2-q1)l2 8 Môn đun kháng uốn của dầm:
b*h2bđ
6 ứng suất lớn nhất:
σmax = Mmax/W = 98,89 (daN/cm 2) ứng suất cho phép: Ru = 65,00 (daN/cm2) (Xem phần 2)
Kiểm toán: σmax ≤ Ru => Đạt
5 Kết luận
Sử dụng lớp bê tông bịt đáy có chiều dày h = 2 (m)
Mmax = = 6592,9 (kN.m)
W= = 0,67 (m3)
Trang 46 Kiểm toán ổn định của tường cọc ván thép:
+ Điều kiện cân bằng giữa các thành phần lực :
P g > P td
Trong đó
* Pg bao gồm: Lực đẩy nổi của nước, ma sát giữa cọc và lớp bê tông bịt đáy và
ma sát giữa cọc ván thép và đất tự nhiên
* Ptd bao gồm: Trọng lượng lớp bê tông bịt đáy, trọng lượng của các hệ khung chống
và trọng lượng của hệ vành đai cọc ván thép
+ Các thông số ban đầu
Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Ma sát giữa cọc ván thép và đất τd kN/m2 5,6
Pg = ΩHγn+kU[τ2]h+Uv[τd]∆h = 72405,09 (KN)
Ptd = Ωhγ b+Pkc+UvγcL = 21021,35 (KN)
+ Kết luận: Pg > Ptd (Đạt)
Thiết kế Thiết kế Thiết kế Thiết kế Thiết kế