Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Tính độ ổn đònh của kết cấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công :

4 Tính độ ổn đònh của kết cấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công :

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MƠN HỌC THI CƠNG CẦU



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



Điều kiện để đảm bảo ổn đònh chống lật:

M l  m.M g



Trong đó:

Ml : mômen gây lật. Do áp lực nước và áp lực chủ động.

Mg: mômen giữ. Do áp lực đất bò động.

m : hệ số an toàn.

1.4.2.1 p lực thủy tónh (P):

p lực nước có phạm vi ảnh hưởng từ lớp đất sét pha cát

dẻo vừa đến mực nước thi công. Giả sử cọc ván chỉ đóng

đến lớp thứ hai, thì toàn bộ chiều cao cọc ván ngập trong

nứớc đều bò ảnh hưởng của lực thủy tónh vì cọc ván xun qua lớp

đất cát.



-



-



Xét giai đoạn 2:

Xác đònh chiều sâu ngàm cọc ván:

Thông số đòa chất được nêu ở trên múc (III.1.1)

Ta xem như cọc ván thép được đóng qua lớp 1 và nằm

ở lớp thứ 2:

So sánh thông số của các lớp đòa chất:

+ Sự khác nhau của góc ma sát trong :

 1tc   2tc

22  10

.100%=

.100% = 54.54%

tc

22

1



+ Sự khác nhau của dung trọng :



ĐỒ ÁN MƠN HỌC THI CƠNG CẦU



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



1   2

1, 73  1,82

�100% 

�100%  5, 2%

1

1, 73



+ Sự khác nhau của lực dính C :

c1  c2

0  0,148

�100% 

�100%  14.8%

c1

0



+ Sự khác nhau của hệ số rỗng  :

1   2

0, 75  0,91

�100% 

�100%  21,33%

1

0, 75

-



-



Sự khác nhau của ,,  .c giữa 2 lớp đất > 20% nên khi

tính toán ta không thể quy về lớp tương đương được:

Đối với đất nằm nằm trong nước ta tính theo dung

trọng đẩy noåi

 dn 



   1  n

1 



+  là tỷ trọng của đất  = 2.7 (T/m3)

+  n là dung trọng của nước  n = 1 (T/m3)

-



+  là độ rỗng của từng lớp :

Các hệ số

+ Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ ñoäng : na =

1,2

�



a  tg 2 �450  �

2�





+ Hệ số vượt tải của áp lực đât bò động : n b = 0,8

�



b  tg 2 �450  �

2�





+ Hệ số vượt tải của áp lực thủy tónh : n = 1

Đối với lớp đất 1 ta có:

 dn1 



   1  n   2, 7  1 �1  0,971 T

1  1



1  0, 75



 m



 �



� 0 22 �

a1  tg 2 �450  1 � tg 2 �

45  � 0, 45

2�

2 �







3



 �

22 �





b1  tg 2 �450  1 � tg 2 �450  � 2.2

2�

2 �







Đối với lớp đất 2 ta có:

 dn 2 



   1  n   2, 7  1 �1  0,89

1 2



1  0,91



T m 

3



 �



� 0 10 �

a 2  tg 2 �450  2 � tg 2 �

45  � 0, 7

2 �

2�







ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CƠNG CẦU



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



 �

10 �





b 2  tg 2 �450  2 � tg 2 �450  � 1.42

2 �

2�







Sơ đồ tính như sau:



Phân tích lực:

-



p lực thủy tónh gồm : E1,E2



-



Áp lực đất chủ động gồm : E3,E4,E6,E61,E62



-



Áp lực đất bò động gồm : E5,E7,E71,E72



-



Lực gây lật gồm : E11,E12, E2,E3,E4,E6,E61,E62



-



Lực giữ gồm : E1,E5,E7,E71,E72 ,E41,

Ta tính tính được áp lực (P) tác dụng vào ván

khuôn :



-



P1   n h1  1�2  2, 0  T / m 2 



-



P11  P1   n h1  1�2  2, 0  T / m 2 



-



P12    n h  P11   6, 0  2, 0  4,0  T / m 2 



-



P2   P11  P12   2, 0  4, 0  6, 0  T / m 2 



-



P3   dn1 �h3 � a �a1  0,971�2 �1, 2 �0, 45  1, 05  T / m 2 



-



P41   dn1 �h41 � a �a1  0,971�(3  0,5) �1, 2 �0, 45  1,835  T / m2 



-



P42   dn 2 �h42 �a �a1  0,89 �(t  3) �1, 2 �0, 45  0, 481t  1, 44  T / m 2 



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CƠNG CẦU



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



-



P51    c   n  �h5 �b �b1  1,5 �1, 2 �0,8 �2, 2  3,168  T / m 2 



-



P52    c   n  �h5 �b �b 2  1,5 �1, 2 �0,8 �1, 42  2, 044  T / m 2 



-



P6   dn1 �h6 �a �a1  0,971�3,5 �1, 2 �0, 45  1,84  T / m2 



-



P61   dn1 �h61 �a �a 2  0,971�3,5 �1, 2 �0, 7  2,85  T / m 2 



-



P62   dn 2 �h62 �a �a 2  0,89 � t  h7  �1, 2 �0, 7  0,89 � t  3.0  �1, 2 �0, 7  0, 7476t  2, 2428  T / m 2 



-



P7   dn1 �h7 �b �b1  0,971�3, 0 �0,8 �2, 2  5,126  T / m 2 



-



P71   dn1 �h7 �b �b 2  0,971�3,0 �0,8 �1, 42  3,309  T / m 2 



-



P72   dn 2 �h72 �b �b 2  0,89 � t  h7  �0,8 �1, 42  0,89 � t  3, 0  �0, 8 �1, 42  1,011t  3, 033  T / m 2 



Từ đó ta tích được tất cả các lưc E tác dụng vào van khuôn như sau:

1

1

P1 �h1  �2 �2  2, 0  T / m 2 

2

2



-



E1 



-



E11  P1 �h11  2 �4  8, 0  T / m 2 



-



-



-



-



1

1

E12  �P12 �h12  �4 �4  8, 0  T / m 2 

2

2



E2  P2 � t  4,5   6 � t  4,5   6t  27  T / m 2 

2

E3  P3 �( h3  2)  1, 05 �3,34  3,507  T / m 2 

3

E41  P41 �3,5  1,835 �

  6, 422  T / m 2 



E42  P42 �(t  3)  (0, 481t  1, 44) � t  3  0, 481t 2  1, 443t  1, 44t  4, 32



 0, 481t 2  2,883t  4,32  T / m 2 



-



-



E51  P51 �3  3,168 �3  9, 504  T / m 2 



-



E52  P52 �(t  3)  2, 044t  6,132  T / m 2 



-



-



1

1

E6  �P6 �h6  �1,84 �3,5  3, 22  T / m 2 

2

2



E61  P61 � t  h7   2,85 � t  3, 0   2,85t  8,55  T / m 2 



-



1

1

1

E62  �P62 � t  h7   � 0,747t  2, 242  � t  3,0   � 0,747t 2  2, 241t  2, 242t  6,726 

2

2

2

 0,373t 2  2, 241t  3,364  T / m2 



-



1

1

E7  �P7 �h7  �3, 0 �  7, 689  T / m 2 

2

2



-



E71  P71 � t  h7   3, 09 � t  3, 0   3,309t  9, 099  T / m 2 



ĐỒ ÁN MƠN HỌC THI CƠNG CẦU



-



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



1

1

E72  �P72 � t  h7   � 1, 011t  3, 033 � t  3, 0    0,505t 2  1,516t  3, 033  T / m2 

2

2



Ta tích được tất cả các momen (M) tác dụng vào van khuôn như sau:

-



-



-



-



1

1

�E1 �h1  �2 �2  1, 33  T / m 2 

3

3

1

1

M 11  E11 �h11  �8 �4  16  T / m 2 

2

2

2

2

M 12  �E12 �h12  �4 �8,0  21,33  T / m 2 

3

3

� 1



M2  �

4  t  0,5 �

�E2   0,5t  4,5  � 6t  3  3t 2  28,5t  13,5  T / m2 

� 2



M1 



-



�2



�2



M 3  � �h3  2 �

�E3  � �2  2 �

�1, 05  3,5  T / m 2 

�3



�3





-



�3,5



M 41  �  4 �

�E41  5, 75 �6, 422  36,926  T / m2 

�2





-



�t  3



M 42  �  3,5  4 �

�E42   t  12  � 0, 481t 2  2,883t  4,332 

2





 0, 481t 3  2,883t 2  4,332t  5, 77t 2  34,59t  51,96

 0, 481t 3  2,89t 2  38,92t  51,96  T / m 2 



-



-



-



-



M 51  E51 �6  9,504 �6  57, 02  T / m2 

1

1

M 52  E52 �  (t  3))  (2, 044t  6,132) �( t  6)  1, 022t 2  9,198t  36, 792  T / m 2 

2

2

�2



�2



M 6  � h6  4 �

�E6  � �3,5  4 �

�3, 22  20,39  T / m 2 

3

3









�t  3



M 61  �  10,5 �

�E61   t  18  � 2,85t  8,55   2,85t 2  42, 75t  153,9  T / m 2 

�2





-



�2



�2



M 62  � (t  3)  7,5 ��E62  � t  5,5 �� 0,373t 2  2, 241t  3,364   0, 248t 3  1,37t 2  10,07t  18,5  T / m2 

�3



�3



-



�2



�2



M 7  � h7  4, 7 �

�E7  � �3, 0  4,5 �

�7,689  49,97  T / m 2 

�3



�3





-



�1



�1



M 71  � (t  3)  7,5 �

�E71  � t  6 �

� 3,309t  9, 099   1,654t 2  22, 25t  54,59  T / m 2 

2

2











-



�2



�2



M 72  � (t  3)  7,5 �

�E72  � t  5,5 �

� 0,505t 2  1,516t  3, 033

�3



�3



 0,336t 3  1, 767t 2  6, 316t  22, 25t  16, 681 T / m2 



Tổng momen gây lật:

-



M lât  M 11  M 12  M 2  M 3  M 41  M 42  M 6  M 61  M 62



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CƠNG CẦU



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



M lât  16  21, 33   3t 2  28, 5t  13, 5   3, 5  36, 926  (0, 481t 3  2,89t 2  38, 92t  51, 96)

20, 39   2,85t 2  42, 75t  153, 9    0, 248t 3  1, 37t 2  10, 07t  18, 5 

 0, 729t 3  7, 26t 2  63, 24t  75, 71



Tổng momen giữ:

-



M lât  M 1  M 5  M 7  M 71  M 7



M giu  1, 33  57, 02  (1, 022t 2  9,198t  36, 792)  49, 97   1, 654t 2  22, 25t  54, 59 

  0, 336t 3  1, 767t 2  15, 934t  16, 681  0, 336t 3  4, 443t 2  47, 38t  0, 26



-



Điều kiện ổn đònh:

M lât �mM giu



Trong đó: m được tra trong bảng phụ thuộc vào:

Mm 



hn

4



 0, 73m

hn  hm 4  1,5



Từ đó ta tra bảng => m =1.08

M lât �mM giu



=>



0, 25t 3  5,513t 2  30, 48t  54, 47 �1, 08 � 0, 34t 3  4,105t 2  16, 21t  14, 8 

t1  5, 63 m





 �

t2  7, 34



t3  5, 01





1.5.4 Chọn búa đóng cọc ván :

Phương pháp sử dụng để hạ cọc ván ( cọc cừ Lassen) vào

trong đất cát hiệu quả nhất hiện nay vẫn là phương pháp

rung. Búa rung sử dụng là loại NVC-80SS của hãng

Nipped IND có các thông số sau :

Q=4,7 : Trọng lượng búa .

M=4100 kGcm : Momen lệch tâm lớn nhất.

 =1100 (vòng/phút)=115 rad/s

A = 9,5mm

Ta phải kiểm tra để đảm bảo một số điều kiện sau để có

thể hạ cọc vào trong đất

+ Điều kiện 1 : Lực kích động phải đủ lớn để hạ cọc vào

trong đất :

Qd   .T



Trong đó :



ĐỒ ÁN MƠN HỌC THI CƠNG CẦU



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



n



T  u.�fi '.hi  0,97.1, 2.3,5  4, 074T : lực cản của đất tác dụng vào

i 1



cọc khi đóng đến chiều sâu tối đa .Với :

u= p chu vi cọc ván thép

fi' =1.2 t/m2 :lực ma sát đơn vò

hi = 3,5m : chiều sâu cọc ngàm trong đất .

 =1,0: Hệ số kể đến ảnh hưởng đàn hồi của đất (lấy

đối với cọc ván thép)

Thay vào :

Qd   .T � Qd  1, 0.4, 074  4, 074 (T )



Với búa đã chọn :

Qd 



M . 2 4100.103.102.1152



 55, 27T >4,074T => THỎA

g

9,81



+ Điều kiện 2 :

Biên độ chấn động phải thích hợp thì mới hạ cọc dễ dàng.

Biên độ chấn động phụ thuộc vận tốc góc, loại cọc và loại

đất .

Với  =1250 vòng/phút=130rad/s tra bảng 4.19 (Thiết kế thi

công cầu _ Nguyễn Huy Chính) => A = 0,8-1,0 cm

Vậy với A=9,5 mm là hợp lý .

+ Điều kiện 3 : Tổng ngoại lực tác động lên cọc phải đủ lớn,

đảm bảo hạ cọc và nhổ cọc được nhanh .

Q  q  q p �p.F



1 



Q  q  qp

Qd



 2



q=35,5kg/m . 8,4m = 298,2kg :trọng lượng cọc

qp= 0 : trọng lượng các phần phụ tác dụng lên cọc

p=1,5 kG/cm2 : Trò số áp lực để hạ cọc

F=900cm2 : Diện tích tiết diện cọc

Qd= 55,72 T : Lực kích động của máy chấn động

1 =0,15 và 2 =0,5 :Hệ số lấy cho cọc cừ ván thép



Thay vào :



ĐỒ ÁN MƠN HỌC THI CƠNG CẦU



4, 7 0, 298 1,5.10 3.900



Q q��

q p �۳

p.F



1 



Q  q  qp

Qd



GVHD: NGUYỄN ĐÌNH MẬU



 2 � 0,15 



4,998 1,35



4, 7  0, 298

 0,5 � 0,15  0, 089  0,5

55, 72



Chọn búa như trên là hợp lý .

2. Biện pháp thi công hệ móng cọc đóng :

2.1 Tính toán phân đoạn cọc.

Chiều sâu cọc trong đất là 42m, lớp bêtông bòt đáy dày

1m, đáy đài được đặt trên lớp BT bòt đáy, chiều sâu ngàm

cọc trong đài (kể cả phần thép chờ) là 0.5m, tổng chiều dài

cọc là 44m. Cọc có tiết diện 30x30cm, do đó không thể chế

tạo được một cọc có kích thước như trên mà phải ghép từ

nhiều cọc nhỏ lại. Ta dùng loại 3 cọc 15m ghép lại. Các vò trí

mối nối không nên tập trung trên cùng một mặt phẳng.

2.2 Tính và chọn búa đóng cọc :

Theo kinh nghiệm đóng cọc, để đóng được cọc vào trong

đất phải chọn búa có năng lượng xung kích lớn hơn hoặc

bằng 25 lần sức chòu tải cực hạn của cọc đơn. Sức chòu tải

của cọc đơn là Pgh . Với E là năng lượng của búa:

E �25Pgh (kGm)

Trong đó :

Pgh =



Po

(T)

k .m



Po=2T/m . 42m=82T : Sức chòu tải thiết kế của cọc .

k= 0.8



: Hệ số đồng nhất của đất



m=1:



: Hệ số điều kiện làm việc .

� Pgh =







 E



Po

82



 102,5 T

k .m 1.0,8



25.102,5 2562,5kGm



Dựa vào đó ta chọn búa Deizel Vulcan 4N100 có các tính

năng kỹ thuật sau :

-



Năng lực xung kích của búa :



-



Troùng lửụùng buựa :



Nhãn

Búa

Vulcan



trọng lợng (KN)

Phần

Toàn bộ động

56,9

23,5



E=5880kGm

56,9 kN=5,69 T



Độ cao

rơi



Năng lợng



(m)

2,48



(kNm)

58,8



Số

nhát/ph

út



Chiều

cao

(m)



55,0



N MễN HC THI CễNG CU



GVHD: NGUYN èNH MẬU



4N100



Hệ số hiệu dụng của búa:

K



Q q

E



Trong đó:

Q = 5690kG

cọc .



q



: Trọng lượng búa .



: Trọng lượng của cọc, bao gồm cả mũ và đệm

q  0,3.0,3.42.2,5  9, 45T  9450kG

K



Q  q 5690  9450



 3,6

E

4200



Hệ số thực dụng cho phép của búa : Đối với cọc BTCT, búa

hơi đơn động Kb=5 .

Chiều dài cọc L=37m Tính từ đáy bệ ta chon cọc ngàm

vào đáy là 0.5m vậy tổng chiều dài của cọc lúc này là

37,5m .Ta chia thành 3 đoạn cọc có chiều dài như sau

13m+13m+11.5m,như vậy tổ hợp cọc gồm có 2 tổ hợp,sự

gắn kết giữa các đầu cọc với nhau ta sử dụng 4 thép

góc và 4 thép bản để gắn kết 2 đầu cọc bằng phương

pháp hàn.kích thước thép như sau :

Thép góc V100x100x10



Thép góc V100x100x10



H?p thép 10 mm



600

560



100



70



360

400

20



70



-



Vậy chọn búa như trên là đạt hiệu quả .



20



-



100



400

Thep tam 70x10



Thep tam 70x10

Ðuong han goc



2.3 Mô tả biện pháp đóng cọc :

1- Tạo mặt bằng thi coâng



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Tính độ ổn đònh của kết cấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công :

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×