CHƯƠNG 6: Thiết kế móng cho công trình
6.10. THIẾT KẾ MÓNG M10 TẠI VÁCH LÕI THANG
6.10.7. Kiểm tra chọc thủng theo góc hạn chế
Kiểm tra điều kiện xuyên thủng hạn chế Nén thủng hạn chế khi mặt bên kia của bản bị đỡ hoặc bị chặn bởi gối tựa hoặc vật thể nào đó, tháp nén thủng chỉ có thể xảy ra trong phạm vi bị chặn với góc nghiêng của mặt bên hoặc ) như hình dưới:
Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc: Pxt Pct
Chọn cọc nằm ngoài mép đài để kiểm tra. Lực gây xuyên thủng bằng phản lực đầu cọc, để an toàn chọn phản lực đầu cọc lớn nhất trong các trường hợp tải trọng :
tt
xt i xt
P N P 42774 11138 31636 kN Trong đó,
- với Ntt là lực dọc tính toán tại chân cột (lấy tổ hợp Nttmax)
- ΣPi(xt) là tổng phản lực đầu cọc nằm trong tháp chọc thủng thiên về an toàn không xét đến momen, lực ngang, trọng lượng bản thân đài và đất nền và được tính với hệ số vượt tải n= 0,9 .
Pct - lực chống xuyên thủng, tính theo công thức:
161
ct bt m 0 0
h 4000
P R u h . 1 1.2 13680 4000 46052 kN
c 1220
Trong đó:
- a bê tông nặng lấy bằng 1
- Rbt cường độ chịu kéo của bê tông 1.2 (MPa)
- h0 chiều cao làm việc của tiết diện (lấy từ mặt trên của đài đến trọng tâm của đài đến trọng tâm lớp dưới cốt thép của đài) 1850 (mm)
- um là trung bình chu vi đáy trên và đáy dưới tháp nén thủng hình thành 13680 (mm) khi bị nén thủng, trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện, tính theo công thức sau:
m c c
u 2 h b 2c Trong đó,
- hc là chiều cao cột 4000 (mm) - bc là chiều rộng cột 400 (mm)
- c là khoảng cách từ mép cột ra mép đáy ngoài đáy tháp chọc thủng 1220 (mm) trường hợp góc chọc thủng 45 thì c = h0, trường hợp chọc thủng góc hạn chế lấy bằng c.
Kết luận: Pxt 31636Pct 46052 Thỏa điều kiện góc chọc thủng hạn chế 6.10.7.1. Tính toán và bố trí thép cho đài cọc
Tương tự như mục 7.9.6.2, sinh viên tiến hành xác định hệ số liên kết đàn hồi. Phản lực đầu cọc lớn nhất (xác định ở mục 6.9.4) Pmax = 7982 (kN), từ đó xác định được hệ số liên kết đàn hồi kmax = 389365 (kN/m) - ở đây chiều dài cọc L = 45 (m).
Xây dựng mô hình
Tương tự như mục 6.8.9(a), sinh viên tiến hành xác định momen do lực cắt ở 2 trường hợp nguy hiểm nhất gây ra tại đáy đài.
Do đài được hạ xuống 1.5m so với mặt sàn tầng hầm (chân cột) nên cánh tay đòn được xác định trong trường hợp này h = 1.5 + 2.0 = 3.5 (m). Giá trị lực cắt xem trong mục 6.5.2.2.
162 Bảng 6-24 Bảng Giá trị momen do lực cắt sinh ra tại đáy đài:
Tổ hợp Giá trị momen Đơn Vị
Nmax
Mx = -Qy.h 1982.05 kNm
Mx = Qx.h 5458 kNm
Mxmax
Mx = -Qy.h 663.25 kNm
Mx = Qx.h 6594.35 kNm
Hình 6.25 Mô hình đài thang máy trong SAFE
Bảng 6-25 Phản lực xuất từ SAFE
Node Point OutputCase CaseType Fx Fy Fz
Text Text Text Text kN kN kN
733 733 COMVN1 Combination 7.362 -34.677 7982.993
722 722 COMVN1 Combination 8.115 -34.661 7779.747
711 711 COMVN1 Combination 8.86 -34.606 7406.471
705 705 COMVN1 Combination 7.193 -31.605 7320.54
732 732 COMVN1 Combination 7.315 -34.009 7287.954
721 721 COMVN1 Combination 7.977 -34.012 7242.253
706 706 COMVN1 Combination 7.472 -32.021 7196.222
716 716 COMVN1 Combination 6.796 -31.561 7189.529
704 704 COMVN1 Combination 6.931 -31.243 7170.257
717 717 COMVN1 Combination 7.043 -31.976 7144.369
707 707 COMVN1 Combination 7.777 -32.497 7045.997
163
715 715 COMVN1 Combination 6.564 -31.265 6997.695
694 694 COMVN1 Combination 7.622 -31.64 6996.007
710 710 COMVN1 Combination 8.573 -34.045 6978.536
718 718 COMVN1 Combination 7.315 -32.449 6949.265
703 703 COMVN1 Combination 6.649 -30.9 6914.853
708 708 COMVN1 Combination 8.015 -33.013 6914.33
693 693 COMVN1 Combination 7.338 -31.265 6907.896
728 728 COMVN1 Combination 6.609 -31.94 6883.321
695 695 COMVN1 Combination 7.922 -32.07 6872.779
720 720 COMVN1 Combination 7.731 -33.582 6849.999
700 700 COMVN1 Combination 9.305 -34.55 6842.497
727 727 COMVN1 Combination 6.411 -31.528 6824.057
709 709 COMVN1 Combination 8.274 -33.564 6822.328
719 719 COMVN1 Combination 7.516 -33.083 6797.628
714 714 COMVN1 Combination 6.304 -30.888 6757.169
696 696 COMVN1 Combination 8.198 -32.532 6697.104
692 692 COMVN1 Combination 7.058 -30.901 6657.078
731 731 COMVN1 Combination 7.181 -33.513 6606.452
702 702 COMVN1 Combination 6.356 -30.485 6574.729
697 697 COMVN1 Combination 8.482 -33.015 6570.548
729 729 COMVN1 Combination 6.793 -32.42 6528.031
726 726 COMVN1 Combination 6.191 -31.178 6523.228
699 699 COMVN1 Combination 9.056 -34.075 6508.472
713 713 COMVN1 Combination 6.033 -30.474 6493.913
698 698 COMVN1 Combination 8.77 -33.572 6453.527
683 683 COMVN1 Combination 8.043 -31.666 6401.961
730 730 COMVN1 Combination 6.984 -33.003 6374.758
682 682 COMVN1 Combination 7.752 -31.272 6362.002
725 725 COMVN1 Combination 5.954 -30.821 6316.813
691 691 COMVN1 Combination 6.744 -30.515 6291.717
684 684 COMVN1 Combination 8.34 -32.085 6269.148
724 724 COMVN1 Combination 5.727 -30.403 6232.333
681 681 COMVN1 Combination 7.484 -30.909 6165.668
685 685 COMVN1 Combination 8.622 -32.553 6125.107
723 723 COMVN1 Combination 5.552 -30.021 6107.993
689 689 COMVN1 Combination 9.665 -34.507 6062.416
712 712 COMVN1 Combination 5.742 -29.998 6033.687
686 686 COMVN1 Combination 8.907 -33.056 5996.766
701 701 COMVN1 Combination 5.98 -30.053 5926.469
687 687 COMVN1 Combination 9.179 -33.599 5857.454
688 688 COMVN1 Combination 9.438 -34.099 5843.842
680 680 COMVN1 Combination 7.214 -30.546 5816.178
672 672 COMVN1 Combination 8.442 -31.679 5724.555
671 671 COMVN1 Combination 8.159 -31.281 5708.637
164
690 690 COMVN1 Combination 6.396 -30.071 5625.959
673 673 COMVN1 Combination 8.746 -32.114 5563.676
670 670 COMVN1 Combination 7.902 -30.925 5557.707
674 674 COMVN1 Combination 9.052 -32.577 5408.642
667 667 COMVN1 Combination 5.521 -29.735 5340.232
675 675 COMVN1 Combination 9.336 -33.089 5268.92
669 669 COMVN1 Combination 7.692 -30.544 5227.323
666 666 COMVN1 Combination 5.698 -29.721 5159.648
679 679 COMVN1 Combination 6.921 -30.081 5138.588
678 678 COMVN1 Combination 9.876 -34.493 5100.577
676 676 COMVN1 Combination 9.577 -33.628 5098.889
677 677 COMVN1 Combination 9.762 -34.131 5032.624
665 665 COMVN1 Combination 5.929 -29.655 4942.534
664 664 COMVN1 Combination 6.34 -29.579 4604.731
668 668 COMVN1 Combination 7.544 -30.1 4519.278
663 663 COMVN1 Combination 6.881 -29.518 4111.935
662 662 COMVN1 Combination 7.498 -29.488 3511.374
Nhận xét: Phản lực đầu cọc được tính toán từ phần mềm Safe có giá trị chênh lệch so với tính tay. Nguyên nhân xem mục 6.9.7.1.
Từ 2 điều trên, sinh viên kết luận rằng, khi tính toán bằng phần mềm sẽ có sự phân phối lại nội lực khí có sự chuyển vị xảy ra, nên nội lực sẽ khác so với giả thuyết rằng móng tuyệt đối cứng. Tính toán bằng phần mềm sẽ cho kết quả đáng tin cậy hơn.
Tính toán cốt thép
Diện tích cốt thép tính theo công thức :
m 2
b b o
α = M
γ .R .b.h ; ξ = 1- 1- 2αm ; s b o
s
ξ.R .b.h
A = R
Sinh viên cắt dãi Strip 1m đ ể tính toá n.
Bảng 6-26 Bảng tính thép bố trí cho đài móng M10
Vị trí M h0
α ζ Ast Chọn Thép Asc Tổng
Số Thanh
(kNm) (m) (cm2) Φ a (cm2)
Trên
X 1623.2 1.85 0.031 0.031 24.14 Φ22 150 32.72 93 Y 655.2 1.85 0.013 0.013 10.85 Φ22 200 12.72 57 Dưới X 1095.3 1.85 0.021 0.021 16.22 Φ32 200 19.01 70 Y 5220.2 1.85 0.100 0.105 80.2 Φ32 100 53.62 77
165 Hình 6.26 Biểu đồ momen phương X Bao
Hình 6.27 Biểu đồ momen phương Y Bao
166