[r]
Trang 1CHƯƠNG V TÍNH TOÁN MÓNG TRỤ
5.1Số liệu về địa chất:
Qua công tác kh o sát hi n trả ệ ường và thí nghi m trong phòng c u trúc đ a t ngệ ấ ị ầ
c a khu v c xây d ng c u g m các l p sau:ủ ự ự ầ ồ ớ
L p đ t đ p:ớ ấ ắ
N m ngay trên t ng m t v trí 2 bên b sông.Đây là l p đ t sét, cát có b dàyằ ầ ặ ở ị ờ ớ ấ ề thay đ i t 1 – 2.5m L p này không l y m u thí nghi m.ổ ừ ớ ấ ẫ ệ
L p đ t 1:L p đ t sét h u c , màu xám đen, tr ng thái r t m m.ớ ấ ớ ấ ữ ơ ạ ấ ề
B dày trung bình: hề tb = 3 – 3.5m
Đ s t:B = 1.32ộ ệ
L c dính đ n v : C = 0.3KG/cmự ơ ị 2
Góc ma sát trong: ϕ = 23°
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.475g/cm3
Giá tr SPT = 0 ị
L p đ t 2:ớ ấ
L p 2a: L p đ t sét l n ít cát m n, màu xám đ m vàng nâu, tr ng thái r t r n.ớ ớ ấ ẫ ị ố ạ ấ ắ
B dày trung bình :hề tb = 7 – 7.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.952g/cm3
Giá tr SPT = 18ị
L p 2b:L p đ t sét màu nâu vàng đ m xám, tr ng thái r nớ ớ ấ ố ạ ắ
B dày trung bình: hề tb = 2 – 2.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.977g/cm3
Giá tr SPT = 22ị
L p 2c:Đ t sét l n ít cát m n, màu vàng nâu tr ng thái r n.ớ ấ ẫ ị ạ ắ
B dày trung bình:hề tb = 4 – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.907g/cm3
Giá tr SPT = 12ị
Trang 2Đ s t: B = 0.42ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.878g/cm3
Giá tr SPT = 9ị
L p đ t 4:ớ ấ
L p 4a:Đ t sét màu xám đen, tr ng thái r n.ớ ấ ạ ắ
B dày trung bình: hề tb = 2 – 2.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.917g/cm3
Giá tr SPT = 13ị
L p 4b:Đ t sét màu xám đen tr ng thái r nớ ấ ạ ắ
B dày trung bình: hề tb = 4 – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.924g/cm3
Giá tr SPT = 14ị
L p 4c: Đ t sét màu xám đen, tr ng thái r t r n.ớ ấ ạ ấ ắ
B dày trung bình: hề tb = 4 – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.971g/cm3
Giá tr SPT = 16ị
L p 4d: Đ t sét màu xám đen, tr ng thái r n.ớ ấ ạ ắ
B dày trung bình: hề tb = 4 – 4.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.936g/cm3
Giá tr SPT = 15ị
L p 4e: Đ t sét l n ít cát m n, màu xám đen, tr ng thái r t r n.ớ ấ ẫ ị ạ ấ ắ
B dày trung bình: hề tb = 8 – 8.5m
Đ s t: B < 0ộ ệ
Dung tr ng t nhiên: ọ ự γ = 1.969g/cm3
Giá tr SPT = 17ị
L p đ t 4 là l p đ t khá t t nên ta có th thi t k mũi c c n m trong l p đ t này.ớ ấ ớ ấ ố ể ế ế ọ ằ ớ ấ Chon phương án móng là phương án c c khoan nh i, đọ ồ ường kính c c là 1m, chi uọ ề dài c c là 36,15m.ọ
Trang 35.2 Số liệu thiết kế:
C c khoan nh i đọ ồ ường kính D = 1m
Đ xiên c a c c trong đ t: 0 độ ủ ọ ấ ộ
Cao đ đáy b c c:Eộ ệ ọ 1 = -2.9m
Cao đ m t đ t t nhiên:Eộ ặ ấ ự 2 = +2.2m
Cao đ mũi c c:Eộ ọ 3 = -37.9m
Chi u dài c a c c trong đ t:L = Eề ủ ọ ấ 1 – E3 = -2.9 + 37.9 = 35m
Chi u dài t do c a c c:Lề ự ủ ọ 0 = 0m
Chi u dài c c ngàm trong b : Lề ọ ệ ng = 0.15m
Cường đ bê tông thân c c:ộ ọ '
c
f =40MPa
c 2500Kg / m 24.5KN / m
E =0.043 γ f =0.043 2500 40 33994.5=
MPa
c
Chu vi m t c t ngang:ặ ắ P= π D= π 1 3.14m=
Cường đ c a thép:ộ ủ fy =280MPa
Mô dun đàn h i c a thép: Eồ ủ s = 200000MPa
Đường kính thanh c t thép: ố φ = 32mm
b
S lố ượng thanh thép:n = 16
A =n A =16 804.2 12868mm=
Đường kính c t đai:ố φd = 12
5.3Tính toán sức chịu tải của cọc:
vl dn
[P] min[P , P ]=
trong đó:
P :s c ch u t i gi i h n c a c cứ ị ả ớ ạ ủ ọ
Pvl :s c ch u t i gi i h n c a c c theo v t li uứ ị ả ớ ạ ủ ọ ậ ệ
Pñn :s c ch u t i gi i h n c a c c theo đ t n nứ ị ả ớ ạ ủ ọ ấ ề
Trang 4P = φ (A f +A f )
Trong đó:
φ = 0.9 – h s xét nh hệ ố ả ưởng c a u n d c.ủ ố ọ
As = 12868 mm2 – Di n tích thép d c.ệ ọ
fy = 280MPa – Cường đ c a thép ch ộ ủ ủ
Ac = 785398 mm2 - Di n tích m t c t ngang c a c c.ệ ặ ắ ủ ọ '
c
f =40MPa- Cường đ c a bê tông.ộ ủ vl
P =0.9 (12868 280 785398 40) 31517064N 3212.75T+ = =
5.3.2 Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền.
(Theo TCVN205 –1998):
P =m(m�� �+ A q u m f l )
Trong đó:
m = 1 –H s đi u ki n làm vi c ệ ố ề ệ ệ
mR = 1 – H s di u ki n làm vi c c a đ t dệ ố ề ệ ệ ủ ấ ưới mũi c c.ọ
qp – Cường đ ch u t i c a đ t dộ ị ả ủ ấ ưới mũi c c, (T/mọ 2) l y theo b ng A7 TCXDấ ả 205:1998 V i h = 35m, Iớ L < 0 Ta có qp = 394.8T/m2
u = P = 3.14m – Chu vi m t c t ngang c a c c.ặ ắ ủ ọ
mf – H s đi u ki n làm vi c c a đ t m t bên c c L y theo b ng A5ệ ố ề ệ ệ ủ ấ ặ ọ ấ ả
mf = 0.7 Đ i v i trố ớ ường h p đóng ng thép.ợ ố
fs – Ma sát bên c a l p đ t i,Tra theo b ng A2 d a vào hủ ớ ấ ả ự i và đ s t Iộ ệ L
li – Chi u dày c a l p đ t th i,(m).ề ủ ớ ấ ứ
hi – Kho ng cách t v trí đáy b c c t i tr ng tâm l p đ t th iả ừ ị ệ ọ ớ ọ ớ ấ ứ
Ta tính s c ch u t i c a m t bên nh b ng sau:ứ ị ả ủ ặ ư ả
L pớ
đ tấ hi(m) li(m) IL fi(T/m
2) fili(T/m)
2a
< 0
Trang 54a 18 2 < 0 7.62 15.24
dn
P =1(1 0.7854 394.8 3.14 0.7 244.79) 848.4T+ =
Khi tính tốn s c ch u t i c a c c khoan nh i làm vi c ma sát ta ph i k đ nứ ị ả ủ ọ ồ ệ ả ể ế
nh h ng c a l p màng m ng v a sét bao quanh b ng h s 0.7
Vì Pvl = 3151.606T > Pđn= 848.39T nên s c ch u t i tính tốn là ứ ị ả
Ptt = 0.7 P× đn = 593.873 T
5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong mĩng:
DC DW
LL,BR, CE,PL WA WS WL CV Hy(kN)
Mx (kN.m) Hx(kN)
My (kN.m) Sử dụng 1 1 1 1 0.3 1 0 13186.0 194.2 2112.9 190.3 2555.1 Cường độ I 1.25 1.5 1.75 1 0 0 0 17276.5 0.7 1.2 284.4 3819.2 Cường độ II 1.25 1.5 0 1 1.4 0 0 15152.8 644.6 6377.5 0.0 0.0 Cường độ III 1.25 1.5 1.35 1 0.4 1 0 16791.1 240.2 2568.3 247.1 3318.9 Đặc biệt 1.25 1.5 0.5 1 0 0 1 15759.5 3960.7 12554.4 2061.3 7367.8
Tả i trọng giớ i hạn
Dọc cầu Ngang cầu
Tải trọng đứ ng N(kN)
BẢ NG TỔ HỢP TẢ I TRỌNG TẠI MẶ T CẮ T ĐÁ Y MÓ NG
Hệ số tả i trọng
Ta ch n t h p nguy hi m nh t là THGH cọ ổ ợ ể ấ ường đ I đ tính tốn cĩộ ể
N = 1727.651T Hx = 28.438T My= 381.916Tm
S lố ượng c c đọ ược xác đ nh s b theo cơng th c sau:ị ơ ộ ứ
Ptt
593.873
×
=
trong đĩ β = 1.2 :h s kinh nghi m k đ n nh hệ ố ệ ể ế ả ưởng Hx và My
Trang 6Ki m tra : ể = 1.9 MPa < = 168 MPa => Th a đi u ki n tr ng thái gi i h nỏ ề ệ ở ạ ớ ạ
s d ngử ụ
5.6.4 Kiểm tra ổn định đất nền quanh cọc:
Đi u ki n ki m tra:ề ệ ể
'
1
4
cos
ϕ
Trong đó:
'
v ( w 1) z
σ = γ − - ng su t có hi u trong đ t t i đ sâu zỨ ấ ệ ấ ạ ộ
w
γ - Kh i lố ượng th tích tính toán c a đ t,(T/mể ủ ấ 3)
ϕ1(°), C1(T/m2) – Góc ma sát trong và l c dính c a đ t.ự ủ ấ
ξ - h s l y b ng 0.6 đ i v i c c khoan nh i.ệ ố ấ ằ ố ớ ọ ồ
1 1
η =
2
η - H s xét đ n ph n t i tr ng thệ ố ế ầ ả ọ ường xuyên.
2 _
+
η =
+
Mp – Mô men do t i tr ng ngoài thả ọ ường xuyên,(T.m)
Mv – Mô men ngoài do t i tr ng t m th i,(T.m).ả ọ ạ ờ
_
n 2.5=
Do Mp = 0 nên ta có η =2 1
w 1.475T / m
γ =
h = 2m
ϕ = 23°
C = 0.3KG/cm2 = 3T/m2
w 1.952T / m
γ =
h = 7m
w 1.977T / m
γ =
h = 2m
w 1.907T / m
γ =
h = 4m
K t qu tính toán đế ả ượ ậc l p thành b ng sau:ả
Trang 70 0 0 0 23 0.401 3 7.82 Đ tạ
Nh n xét:ậ σ < σz [ ]z nên đ t n n đ kh năng ch u l c.ấ ề ủ ả ị ự