Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Qp= Ap ×qp= A­p×120N

Qp= Ap ×qp= A­p×120N

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



Trong đó:



 Qp = mR.Ap.qp

mR = 1: hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc

Ap : diện tích mũi cọc (m2).

qp: sức kháng mũi cực hạn của cọc (kN/m2).

 Qs = u

fsi : ma sát bên tác dụng lên cọc tại điểm giữa của phân lớp (kN/m2)

li : chiều dày phân lớp thứ i (m).

Sức kháng mũi cực hạn của cọc ( tra bảng 3.20 trang 240, sách Nền móng – Châu

Ngọc Ẩn)

q p  4200kN / m 2



 �12

� Q p  q p �Ap �mR  4200 �

�1  3298.67 (kN)

4

-



Sức kháng thân cọc (Qs):

Qs  u ��m f �f si �li



BẢNG 2: SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN

Lớp đất

Lớp 1

B=0.51

Lớp2

B=1.730



Độ sâu ztb

từng lớp

(m)

0.5

1.55

3.1

5.1

7.1

9.1

11.1



Bề dày li

(m)



Ma sát fi

(kN/m2)



mf



mf×fsi×li

(kN/m)



1

1.1

2

2

2

2

2



0.915

0.143

0

0

0

0

0



0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6



0.594

0.0858

0

0

0

0

0



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 64



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



Lớp 3

B=0



Lớp 4

B=0.78



Lớp 5

B=0.09

Lớp 6

B=0.06



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT

13.1

14.6

15.65

17.2

19.2

20.7

21.85

23.5

25.5

27.5

29.5

31.5

33.5

35.5

37.5



2

1

1.1

2

2

1

1.3

2

2

2

2

2

2

2

2



0

0

0

10

10

10

10

0.88

089

0.92

0.95

0.97

0.97

0.99

1.05



0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6



0

0

0

12

12

6

7.8

1.056

1.068

1.104

1.14

1.164

1.164

1.188

1.26



39



1



1.09



0.6



0.654



40.35



1.7



1.13



0.6



1.1526



42.2

44.15

46.1

48.1

50.1

52.05



2

1.9

2

2

2

1.9



10

10

10

10

10

10



0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6



12

11.4

12

12

12

11.4



� fi �mf �li = 120.23

� Qs= π �1 �120.23= 377.715 (kN)



Vậy



Qdntt 



Qs  Q p

k







377.715  3298.67

 4043.33 kN

1.75



tt

ch

spt

� Ptk = min(Qvla ; Qdn ; Qdn ; Qa )= min(6089.4; 2951.2; 4043.33; 3585.32)



= 2951.2 kN

2. Tính tốn số lượng cọc trong móng và bố trí cọc

a. Tính toán số lượng cọc:

Số lượng cọc được xác định theo công thức:

N

20017.89

nc   � tt  1.4 �

 9.4 (coc)

Ptk

2951.2



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 65



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



Ptk :Sức chịu tải tính tốn của cọc đơn



  1.4 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của giá trị Momen, loại đài cọc chiều dài chịu

uốn LM.

Vậy chọn số lượng cọc nc = 10 cọc.

b. Bố trí cọc trong móng:

- Số lượng cọc thiết kế là 10 cọc bố trí thành 2 hàng theo phương ngang cầu và 5

hàng theo phương dọc cầu.

- Khoảng cách từ tim tới tim giữa các cọc là s:

s  3d  3 �1  3 (m)

- Khoảng cách từ tim cọc đến mép của bệ cọc là :

1

0.5   1

2

(m)

�L  2 �1  3 �4  14 (m)



B  2 �1  3  5 (m)

 Kích thước bệ cọc: �

c. Mặt bằng bố trí cọc



3000



1

6



2

7



3

8



4

9



3000

-



-



5

10



5000



1000



14000



1000



3. Tổ hợp tổng tải trọng thiết kế về đáy bệ cọc:

Thể tích bệ cọc:

0.25

Vbe  V4  V5 

�(5 �14  9.4 �1.4  5 �14 �9.4 �1.4)  2 �14 �5  149.46( m3 )

3

Tổ hợp tổng tải trong tiêu chuẩn về đáy bệ:

 Tải trọng thẳng đứng

N tc  16417.2  (25  10) �149.46  18659.1 (kN)



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 66



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



 Tải trọng ngang theo phương dọc cầu

H tc  350.2 (kN)



 Moment theo phương dọc cầu

M tc  2101.2  350.2 �2  2801.6 (kNm)



-



Tổ hợp tổng tải tính tốn về đáy bệ:

 Tải trọng thẳng đứng

N tt  20017.89  (1.1�25  10) �149.46  22633.44 (kN)



 Tải trọng ngang theo phương dọc cầu

H tc  490.28 (kN)



 Moment theo phương dọc cầu

M tt  2941.68  490.28 �2  3922.24 (kNm)

BẢNG 4: BẢNG TỔ HỢP TỔNG TẢI TRỌNG THIẾT KẾ TẠI ĐÁY BỆ

Tải trọng thiết kế

Tải trọng thẳng đứng N (kN)

Tải trọng ngang H (kN)

Moment My (kNm)



-



Tải trọng tiêu chuẩn

18659.1

350.2

2801.6



4. Kiểm toán sức chịu tải của cọc:

a. Kiểm toán cọc đơn

Lực tác dụng lên cọc

Pmax �Ptk



Điều kiện ổn định: Pmin �Pn

Pn: sức chịu nhổ an toàn của cọc.

-



Sức chịu tải đầu cọc:

P x , y 



tt

N tt M y �xi M xtt �yi

� 



n

�xi2 �yi2



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 67



Tải trọng tính tốn

22633.44

490.28

3922.24



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



Ta có bảng tính tốn sau:

BẢNG 5: SỨC CHỊU TẢI ĐẦU CỌC

Cọc



xi(m)



yi(m)



xi2



yi2



1



-6



1.5



36.000



2.250



2



-3



1.5



9.000



3



0



1.5



4



3



5



Pi(kN)



M xtt yi

0.000

�yi2



2132.603



2.250



M ytt xi

-130.741

�xi2

-65.371



0.000



2197.973



0.000



2.250



0.000



0.000



2263.344



1.5



9.000



2.250



65.371



0.000



2328.715



6



1.5



36.000



2.250



130.741



0.000



2394.085



6



-6



-1.5



36.000



2.250



-130.741



0.000



2132.603



7



-3



-1.5



9.000



2.250



-65.371



0.000



2197.973



8



0



-1.5



0.000



2.250



0.000



0.000



2263.344



9



3



-1.5



9.000



2.250



65.371



0.000



2328.715



10



6



-1.5



36.000



2.250



130.741



0.000



2394.085



Ta thấy : Pmax = 2394.085 (kN) < Ptk = 2951.2 (kN)

Pmin = 2132.603(kN)

 Sức chịu tải của đầu cọc đạt yêu cầu.



b. Cọc làm việc theo nhóm:

Điều kiện ổn định:

tk

Pnh   �n1 �n2 �Pcoc

�N tt  22633.44



n2 : số cọc trong 1 hàng: m=5

n1 : số hàng cọc: n=2

 : hệ số nhóm cọc



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 68



(kN)



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT





(n  1)n2  (n2  1)n1 �

  1 � 1



90n1n2







�d �

�1 �

  arctag � � arctag � � 18.435o

�s �

�3 �

(2  1) �5  (5  1) �2 �



�   1  18.435 ��

 0.734



90 �2 �5





Pnh  0.734 �2 �5 �2951.2  21661.81



(kN)



Pnh  21661.81kN < N tt  22633.44 kN



Tuy nhiên độ lệch







22633.44  21661.81

�100  4.4%  5%

21661.81

nên nhóm cọc



làm việc đạt yêu cầu.

IV.

Kiểm toán theo trạng thái thứ nhất:

1. Kiểm tra sức chịu tải của cọc:

a. Tính nội lực đầu cọc:

- Xác định móng cọc bệ cao hay bệ thấp:

Ta có điều kiện xác định móng cọc là bệ cao hay bệ thấp:

� o  � 2 �H x

h �0.75 �tg �

45  �



2 � a �



Trong đó:

 Hx = 490.28 : tải trọng tính tốn theo phương ngang (kN)

 a = 14: kích thước móng đặt vng góc với mặt phằng đặt moment (m)





  5.7 : trọng lượng riêng của lớp đất từ đáy bệ trở lên (kN/m3)



  10.2o : góc ma sát trong của lớp đất đặt đáy bệ.

� o 10.2o � 2 �490.28

h  0.75 �tg �

45 



 2.2



2

14



5.7







(m)

Do chiều cao đài cọc so với cốt mặt đất sau xói là 1 m < 2.2 m. Vậy ta kiểm





-



toán lực đầu cọc theo phương pháp cọc bệ cao.

Tính chiều dài chịu nén và chiều dài chịu uốn của từng cọc:

 Chiều dài chịu nén tính toán của cọc :

LN  L0  L1 



K F �E �F

Ch �F



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 69



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



Trong đó :

1

 0.2

KF = 5

: hệ số kinh nghiệm



d : cạnh cọc hoặc đường kính cọc

Ch=h.K= 53 �5000  265000 kN/m3 : hệ số đất nền tại mũi cọc

F: diện tích cọc

L0: chiều dài tự do của cọc

Với các giá trị trên ta có được giá trị của

LN  1  53 



0.2 �29 �106

 75.89

265000

(m)



 Chiều dài chịu uốn:

Với   6 � LM  L0   D  1  6 �1  7 (m)

b. Tính tốn các hệ số, giải phương trình chính tắc:

Ta có phương trình chính tắc cho cọc được bố trí đối xứng:

�rvv �v  N tt  0



tt

�ruu �u  ruw �w  H x  0



tt

�rwu �u  rww �w  M y  0



Trong đó:

Ntt = 22633.44 (kN): Tải trọng tính tốn theo phương thẳng đứng



H xtt  490.28 (kN): Tải trọng tính tốn theo phương dọc cầu

M ytt  3922.24



(kN.m): Moment tính toán theo phương dọc cầu



u , v, w :chuyển vị ngang, chuyển vị thẳng đứng, góc quay của bệ quanh tâm



tính tốn tại đáy bệ.



rik : phản lực trong liên kết i do chuyển vị tại liên kết k gây ra

SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 70



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG



-



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



Tính các hệ số rik :

n



rvv  � pp

i 1

n



ruu  � HH

i 1



n



ruw  rwu  � MH �cos 

i 1



n



n



rww  � pp �x  � MH



Với



i 1



 PP 



EF

LN



 HH 



12 EF

L3M



 MH   HM 



2

n



i 1



6 EI

LM



4 EI

LM

 Số lượng cọc: n = 10 cọc

 Modun đàn hồi bê tông M300: E = 29.106 kN/m2

 �12

F

 0.7854

4

 Diện tích mặt cắt ngang cọc:

(m2)

 �14

I

 0.0491

64

 Moment quán tính mặt cắt ngang cọc:

(m4)



 MM 



Thay các số hạng trên vào công thức tính ta được:



 PP



EF 29 �106 �0.7854





 300126.5 (kN/m)

LN

75.89



 HH



12 EI 12 �29 �106 �0.0491

 3 

 49815.7 (kN/m)

LM

73



 MH   HM

 MM



6 EI 6 �29 �106 �0.0491

 2 

 174355.1 (kN/m)

LM

72



4 EI 4 �29 �106 �0.0491





 813657.1 (kN/m)

LM

7



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 71



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



n



rvv  � pp  10 �300126.5  3001265

i 1

n



ruu  � HH  10 �49815.7  498157

i 1



n



ruw  rwu  � MH �cos   10 �174355.1 �1  1743551

i 1



n



n



i 1



i 1



rww  � pp �xn2  � MM  4 �300126.5 �(32  6 2 )  10 �813657.1

 62159341



=>



c. Giải phương trình chính tắc:

Thay các hệ số vào phương trình chình tắc ta được:



3001265 �v  22633.44





�498157 �u  (1743551) �w  490.28

�1743551�u  62159341�w  3922.24



Giải hệ 3 phương trình trên ta được:





v  7.5413 �103 m =0.75413 cm <  v   1 cm





u  1.3362 �103 m =0.13362cm <  u   1 cm





4

�w  1.0058 �10 rad <  w  0.02 rad

Vậy đảm bảo yêu cầu thiết kế



d. Tính nội lực từng cọc:

Các cọc cùng một hàng theo phương dọc cầu đều có nội lực bằng nhau và đươc tính

theo cơng thức sau:

-



Lực dọc trục hàng thứ (i) tính theo cơng thức:

Ni 



-



E �Fi

 v �cos i  u �sin i  xi �cos  i 

LNi



Lực cắt hàng thứ (i) tính theo cơng thức:



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 72



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



Qi 



-



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



12 E �I i

6 EI

 v �sin i  u �cos i  xi �w �sin i   2 i w

3

LM

LM



Moment lớn nhất ở đầu cọc của hàng thứ (i) tính theo cơng thức:

Mi 



6 E �I i

4 EI

 v �sin i  u �cos  i  xi �w �sin i   i w

2

LM

LM



Ta lập được bảng tính sau đây:

BẢNG 6: BẢNG TÍNH LỰC DỌC



75.89



2



-3



0



1



75.89



3



0



0



1



75.89



4



3



0



1



75.89



5



6



0



1



75.89



6



-6



0



1



75.89



7



-3



0



1



75.89



8



0



0



1



75.89



9



3



0



1



75.89



10



6



0



1



75.89



2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0



0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4

0.785

4



TỔNG



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 73



xi.ω.Cosβ



Lni



1



0.000603

0.000302



2082.223

6

2172.783

8



0



0.000000



2263.344



0.00754



0



0.000302



0.00754



0



0.000603



0.00754



0



0.00754



0



0.00754



u.Sin β



Cos β



0



Ni



v.Cos β



Sin β



-6



Fi



xi



1



E �Fi

 v �cos i  u �sin i  xi �cos i 

LNi



E



CỌC



Ni 



0.00754



0



0.00754



0



0.00754



0.000603

0.000302



2353.904

1

2444.464

3

2082.223

6

2172.783

8



0



0.000000



2263.344



0.00754



0



0.000302



0.00754



0



0.000603



2353.904

1

2444.464

3



22633.44



ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



GVHD: TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT



7



2



-3



0



1



7



3



0



0



1



7



4



3



0



1



7



5



6



0



1



7



6



-6



0



1



7



7



-3



0



1



7



8



0



0



1



7



9



3



0



1



7



10



6



0



1



7



2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0

2900000

0



0.0491

0.0491

0.0491

0.0491

0.0491

0.0491

0.0491

0.0491

0.0491

0.0491



0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6

0.00133

6



xi.ω.Sinβ



Lm



1



v.Sin β



Cos β



0



u.Cos β



Sin β



-6



Ji



xi



1



E



CỌC



BẢNG 7: BẢNG TÍNH LỰC CẮT



Qi



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



0



0



49.027



490.27

2



TỔNG



CỌC



xi



Sin β



Cos β



Lm



E



Ji



u.Cos β



v.Sin β



xi.ω.Sinβ



BẢNG 8: BẢNG TÍNH MOMENT NGÀM VÀO ĐÀI



Mi



1

2

3

4



-6

-3

0

3



0

0

0

0



1

1

1

1



7

7

7

7



29000000

29000000

29000000

29000000



0.0491

0.0491

0.0491

0.0491



0.001336

0.001336

0.001336

0.001336



0

0

0

0



0

0

0

0



151.14

151.14

151.14

151.14



SVTH: NGUYỄN NGỌC CẢNH – CD13CLCAPage 74



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Qp= Ap ×qp= A­p×120N

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×