Tính toán vòng vây cọc ván thép (Cừ Lasen).Kiểm toán khung vây cọc ván thép (Cừ lasen)Kiểm toán khung vây cừ lasen bằng phần mềm Midas Civil.Tính toán chiều dài cọc ván thép.Chọn kích thước cọc ván thép thi công hố móng.
Trang 1I Nội dung kiểm toán
+ Tính ổn định tổng thể của hệ khung vây : ổn định chống lật của cọc ván thép
+ Tính độ bền các bộ phận của vòng vây: cọc ván và khung vây
II Tính chất cơ lý của vật liệu làm khung vây cọc ván thép
1 Cọc ván thép
Cọc ván loại Lassen IV có các đặc tr−ng hình học nh− sau
2.Thép H300 có các đặc tr−ng hình học nh− sau
3 Thép làm khung vây
III Điều kiện địa chất thuỷ văn
1,1
-0,40
-9
-13,3
- Các tính chất cơ lý:
+ Lớp đất san lấp:
Dung trọng thể tích tự nhiên T/m3 γω = 1,800
Căn cứ vào bản vẽ thi cụng cỏc trụ P28 -> P30 cao độ đỏy bệ như nhau, cỏc trụ P26-P27 cao độ đỏy bệ cao hơn so với cỏc trụ P28-P30 Cao độ tự nhiờn và tầng địa chất tại cỏc trụ này tương tự và chờnh lệch khụng nhiều do đú lực tỏc dụng lờn vũng võy cọc vỏn thộp thi cụng bệ múng P28-P30 là bất lợi nhất Do vậy ta chỉ tớnh kiểm toỏn 1 trụ P28 và ỏp dụng cho cỏc trụ cũn lại
DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU MỸ LỢI
Km 34+826 - Quốc Lộ 50 tỉnh Long An và Tiền Giang
KIỂM TOÁN VềNG VÂY CỌC VÁN THẫP THI CễNG BỆ MểNG P28
( ÁP DỤNG CHO CÁC TRỤ P26-P30)
CễNG TY CỔ PHẦN Bấ TễNG
620 LONG AN
CễNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ
CẦU MỸ LỢI
CễNG TY CP TƯ VẤN XÂY DỰNG
CễNG TRèNH 625
Trang 2Góc ma sát trong của đất độ (o) ϕc = 32,000
+ Lớp 2:
Trọng lượng riêng của đất (T/m3) ∆2 = 2,65
Dung trọng đẩy nổi của đất T/m3 γω = 0,479
Góc nội ma sát tiêu chuẩn độ (o) ϕ2 = 6,670
+ Lớp 3a:
Trọng lượng riêng của đất (T/m3) ∆3a = 2,710
Dung trọng đẩy nổi của đất (T/m3) γω = 1,072
Góc ma sát trong của đất độ (o) ϕ3 = 22,200
2 Thuỷ lực - Thuỷ văn
3 Hệ số tải trọng và hệ số ma sát
4 Tiêu chuẩn thiết kế và giả thiết tính toán
* Tiêu chuẩn thiết kế:
- Quy trình thiết bị phụ trợ và thi công cầu 22TCN-200-1989
- Các tiêu chuẩn về cọc ván thép và thép hình
- Với cọc ván thép: Cọc ván thép coi là đầm liên tục có các gối tựa như sau
- Với khung chống:
+ Trên mặt bằng khung chống thanh biên dọc, biên ngang là dầm liên tục liên kết khớp 2 đầu
+ Các thanh ngang và thanh xiên phía trong liên kết khớp 2 đầu
+ Các cọc định vị có tác dụng như các gối tựa của khung chống
iv tính toán
Số liệu thiết kế
Chiều dày lớp BT lót đáy tối thiểu: 0,10 m Chiều dài CVT 12,00 m
+ Gối dưới cùng là gối cố định nằm cách mặt lớp bê tông lót t/2 về phía chân cọc ván thép ( t là chiều dài cọc ván thép ngàm vào đất)
+ Điểm tựa của cọc ván thép vào các tầng khung chống phía trên là gối cố định
- Giả thiết tính toán: Vòng vây cọc ván thép đã thi công xong, đào đất trong hố móng và hút cạn nước
đến cao độ thiết kế
ϕ
ϕ
ϕ
Trang 3Kích thước khung vây: Dọc cầu 8,34 m Chân cọc ván thép -10,30 m
q = [30+(5.03x1.5x0.01)x7.85]/(10.16x3) = 1,0 T/m2
1 Kiểm toán điều kiện ổn định chống lật của tường cọc ván
Đào đất từ từ đến cao độ đáy đáy bê tông lót -2.1 (m) Như đã tính ở trên
Phương trình cân bằng ổn định như sau:
(1)
Trong đó:
- Moa : Mô men gây lật tác dụng tại điểm O
- Mob: Mô men giữ (chống lật) tác dụng tại điểm O
- m: hệ số điều kiện làm việc, lấy bằng 0,95 theo 4.47-22TCN 200-1989
1.1 áp lực chủ động phía ngoài vòng vây tác dụng lên tường cọc ván thép
Công thức tính áp lực đất chủ động ( theo tiêu chuẩn 22TCN 200- 1989 ) Pai =ηa Kai.∑( q+γi.Zhi ) - 2eKaiCi] Công thức áp lực nước chủ động: Pani = ηn.γn.hi
Trong đó:
áp lực đất do tải trọng thi công tác dụng lên lớp cátPaqc = 0,37 T/m2
áp lực đất do lớp cát tác dụng lên lớp 2 Pac2 = 2,13 T/m2
áp lực đất do lớp 2 tác dụng lên lớp 3a Pa23a = -1,47 T/m2
1.2 áp lực bị động của đất phía trong vòng vây tác dụng lên tường cọc ván thép:
Công thức tính áp lực đất bị động ( theo tiêu chuẩn 22TCN 200- 1989 ) Pbi =ηb.Kbi.Σγđni.Zi + 2SK
bi.Ci]
Từ các kết quả trên ta tính các giá trị lực tập trung tương đương do áp lực chủ động tác dụng lên 1 m
chiều rộng của vòng vây cọc ván thép:
Tải trọng thi công q : gồm xe bê tông 30 Tấn , 4 tấm tole 5.03x1.5x0.01 (m), diện tích tải trọng phân
bố 10.16x3 (m)
Độ ổn định chống lật của vòng vây CVT được kiểm tra ở giai đoạn trước khi đổ bê tông lót với giả thiết sau:vòng vây cọc ván thép đã đóng đến cao độ thiết kế -10,3m và đã lắp xong khung chống H300
M o a < m.M o b
-0,4 m Mực nước ngầm thi
công
Trang 4Công thức áp lực nước bị động: Pbni = ηn.γn.hi
Trong đó:
áp lực đất bị động do lớp 2 gây ra lớp 3 Pb23a = 14,29 T/m2
Lực tác dụng do áp lực nước bị động: E bn = 33,62 T
Lực tác dụng do áp bị chủ động lớp 3a E b3a = 20,18 T
Từ các kết quả trên ta tính các giá trị lực tập trung tương đương do áp lực bị động tác dụng lên 1 m chiều rộng của vòng vây cọc ván thép:
Biểu đồ áp lực ngang tác dụng lên cọc ván thép ( T/m2)
Trang 5Vậy mô men do áp lực chủ động gây ra đối với điểm O là:
Vậy ta có Mô men do áp lực bị động gây ra tại điểm O là:
M l
M g
ĐẠT
2 Kiểm toán điều kiện cường độ cọc ván thép
+ Điểm 1: là điểm tỳ của cọc ván vào khung chống H300
Sử dụng phần mền midas 7.01 mô hình tính toán như sau :
Xét trường hợp bất lợi nhất là đào hố móng đến cao độ thiết kế và tiến hành hút hết nước trong hố móng để tiến hành đổ lớp bê tông lót Tách một giải tường cọc ván theo phương đứng với bề rộng là 1m và coi nó như một dầm liên tục có các gối tựa là các điểm như sau:
Biểu đồ lực ngang tác dụng lên cọc ván thép ( T )
=> Vậy cọc ván thép đạt điều kiện ổn định :
+ Điểm 2: là điểm cách mặt đào hố móng một khoảng là t/2 m xuống phía chân Cọc ván thép ( t là
chiều dài cọc ván thép ngàm vào đất )
Biểu đồ áp lực ngang kiểm toán cường độ cọc ván thép ( T/m2)
Sơ đồ mô hình tính toán bằng Midas
0,95
Trang 6=> Mô men lớn nhất tính cho bề rộng 1 cọc ván thép là: M max = 19,1 T.m
Vậy ta có các giá trị tổng hợp như sau:
Mô men
( T.m )
M Max 19,1
- ứng suất lớn nhất xuất hiện trong cọc ván thép
841,41 ( Kg/cm 2 ) < Ro = 1900 ( Kg /cm 2 ) => Vậy cọc ván thép đảm bảo điều kiện về cường độ
3 Kiểm toán hệ khung chống H300
MẶT BẰNG KHUNG CHỐNG H300
* Ta tiến hành tính toán kiểm tra cho khung này
Phản lực tác dụng vào các gối tựa khung vây - Kết quả Midas 7.01
Biểu đồ mô men - Kết quả Midas 7.01
Phản lực lên khung chống
( T )
=
=
W
M
Max Max
σ
Trang 7Xét 1m chiều dài vành đai khung chống ta có:
Tải trọng tác dụng lên khung chống là tải trọng rải đều có giá trị :q = n*V1/1m = 9,90 ( T/m )
Trong đó n là hệ số v−ợt tải do các tác nhân khác gây ra (tải trọng ch−a tính đến trong bản tính) - lấy n=1.1
Ta có sơ đồ tính nh− sau
3.1 Đặc tr−ng hình học các thanh của khung chống - Kết cấu H300 :
3.2 Kiểm toán khả năng chịu lực của khung chống:
Biểu đồ mômen - Kết quả Midas 7.01
Trang 8Mô men lớn nhất Mmax = 31,30 (T.m)
Kiểm toán theo điều kiện chịu mô men :
σmax = Nmax Mmax (Kg/cm2)
σmax = 205,07 (kg/cm2) < Ru =1900 (Kg/cm2)
Kiểm toán thanh chống xiên H300 :
Mô men lớn nhất Mmax = 5,30 (T.m)
Kiểm toán theo điều kiện chịu mô men :
)
σmax = 460,31 (Kg/cm2
)< Ru =1900 (kg/cm2)
Kiểm toán thanh khung ngoài H300 :
Biểu đồ nội lực - Kết quả Midas 7.01
σmax =
+
+