Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
+ Chọn xà lan (hệ nổi).

+ Chọn xà lan (hệ nổi).

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



như sau



BỆMÓ

NG





ng vâ

y cọc vá

n thep



- Trên mặt đứng, đỉnh vòng vây phải cao hơn mực

nứơc thi công tối thiểu là 0,7m. Chọn là 0.7m. Vậy cọc

ván phải có chiều cao tính từ mặt đất là 4.7m.

IV.1.2.Thông số kỹ thuật cọc ván thép và loại cọc



ván thép:

Chọn loại cọc ván kiểu Jlapcek IV có các thông số sau:

- Tổng chiều dài cọc ván cần thiết là (10 +

6,5)x2=33m. chọn lọai cọc ván do Hàn Quốc sản xuất.



SVTH :



Trang 14



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



L



IV.2.Thi công đổ bề dày lớp BT bòt đáy :



IV.2.1.Tính toán chiều dày bê tông bòt đáy:

- Lớp bê tông bòt đáy được xác đònh từ điều kiện :

Áp lực đẩy nổi của nước lên lớp bê tông phải nhỏ hơn

lực ma sát giữa bê tông với hệ cọc và trọng lượng lớp bê

tông bòt đáy.

- Bề dày lớp bêtông bòt đáy :

h bd ≥



H.S.γ n

(n.SO .γ c + k.U.τ).m



Trong đó :

K :số cọc BTCT, K = 28

H :chiều sâu cột nước tính từ đáy lớp bêtông

bòt đáy đến mực nước thi công

=> H =(4+1.5+hbd) =(5.5+hbd)m

S :diện tích hố móng, S = 10 × 6,5 = 65m 2

S0 =(diện tích hố móng - diện tích cọc)

2

=> So = S − k × Sc = 65 − ( 28 × 0.16 ) = 60,52m



γ c =2.5 T/m3 (trọng lượng riêng bê tông)

γ n : dung trọng của nước, γ n = 1T / m3



τ : ma sát giữa cọc với bêtông bòt đáy, τ = 12T / m 2



U : chu vi một cọc, U = 4 × 0, 4 = 1,6 m

n = 0.9 (hệ số giảm tải)

m = 0.9 (hệ số làm việc)

Thay tất cả số liệu vào cơng thức ta có:



SVTH :



Trang 15



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



h bd ≥



GVHD: Th.S



( 5.5 + h bd ) × S × γ n

(n × SO × γ c + k × U × τ) × m



h bd ≥



=>

=



5,5 × S × γ n

[ (n × SO × γ c + k × U × τ) × m ] − S

5,5 × 65 × 1

= 0,66m

[ (0,9 × 60.52 × 2,5 + 28 ×1,6 ×12) × 0,9] − 65



Chọn lớp bêtông bòt đáy dày 1.2m

IV.2.2.Phương pháp đổ bêtông bịt đáy :

IV.2.2.1.Nội dung:

Đổ bê tông vào phếu.phếu phải có nút giữ,khi bê

tông đủ lượng mà ta tinh toán thì cắt day giữ nút sau đó

đổ liên tục vừa đổ vừ nâng ống lên theo chiều thẳng

đứng.không được dòch chuyển ngang, đầu ống luôn ngập

trong bê tông 1 khoảng theo quy đònh để cho bê tông tránh

phân lớp

Phương pháp này cho năng suất và hiệu quả cho chất

lượng công trình vì hạn chế mặt tiếp xúc giữa bê tông và

nước

IV.2.2.2.Thiết bò:

Tiến hành đổ bêtông bòt đáy theo phương pháp vữa

dâng :

Bán kính hoạt động của ống : R = 2.5 m.

2

Diện tích hố móng F = B × L = 6,5 × 10 = 65 ( m )



Diện tích hoạt động của một ống : Fo = π × R 2 = π × 2.52 = 19.63

m2



Số ống cần thiết : n =



F

65

=

= 3.31 (ống)

Fo 19.63



Chọn 4 ống.

Ống đổ: được làm bằng thép là những ống lắp ghép từng đoạn có tiết diện hình

tròn đường kính D = 20cm, chiều dày ống δ = 4mm.

Phểu: được làm bằng thép có bề dày δ = 4mm xung quanh có nẹp bằng sắt góc

để tăng cường độ cứng.



SVTH :



Trang 16



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



Nút giữ (bằng xốp): được làm bằng thép lá hoặc bằng cao su. Yêu cầu nút

giữ là dễ tụt xuống và nổi lên trên mặt nước sau khi ra khỏi ống.

Khi đổ BT bịt đáy :

+ Phểu phải đủ thể tích để chứa mẻ trộn đầu tiên, có khối lượng và có đủ

áp lực để thắng áp lực nước để đẩy nước trong hố móng ra ngồi

+ Thể tích phểu < 3m3 và > 1,5 lần thể tích ống để đảm bảo áp lực, khối lượng

và vận tốc của bêtông khi đổ.

+ Số lượng ống phụ thuộc vào diện tích hố móng, bán kính tác dụng và năng

suất máy trộn bêtông

+ Đảm bảo năng suất đổ bêtông qua ống > 0,3 ÷ 0,4 m3 bêtơng trên 1 diện tích

hố móng và đổ trong 1h.

+ Bán kính tác dụng R (< 3 ÷ 4)m, chọn R = 2.5m, số ống là 4 bố trí 1 hàng.

+ Đổ bêtơng dưới nước phải chuẩn bị chu đáo, đổ liên tục và càng nhanh càng

tốt.

+ Sau khi bêtông đạt cường độ ≥ 50% thì tiến hành hút nước

IV.2.3.Sau khi xác đònh bề dầy lớp BTBD đủ điều kiện

ổn đònh, ta kiểm tra điều kiện cường độ cho lớp

BTBD :

Tách 1 dải BTBD rộng 1m dọc theo đường tim trụ theo

hướng thượng-hạ lưu có chiều dài nhòp bằng khoảng cách

giữa 2 cọc ván thép.



q2



q2

phân tích lực tập trung ta có:

Trọng lượng bản thân của lớp BTBD :

q1 = γ b × H b × l = 2,5 ×1, 2 ×1 = 3T / m



Trong đó : γ b =2,5 T/m3

Hb=1,2 m

SVTH :



: Trọng lượng riêng của bê tông.

: Bề dầy của lớp BTBD

Trang 17



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



L=1m



GVHD: Th.S



: Bề rộng của dải BTBD đang xét.



Áp lực đẩy của nước :

q2 = γ × H × l = 1× 6, 7 × 1 = 6, 7T / m



Trong đó : γ =1T/m3 :Dung trọng của nước.

H=6,7m

:Chiều sâu cột nước, từ lớp đáy BTBD đến mực nước

thi công.

L=1m

: Bề rộng của dải BTBD đang xét.

Nội lực phaùt sinh trong dầm :

M max =



q 2 ( q1 − q2 ) 2 3 − 6, 7

×l =

×l =

× 6,52 = −19.54(Tm)

8

8

8



=> căng thớ trên.

Momen kháng uốn của dầm :

b.hb 2 1.1, 22

W=

=

= 0, 24 (m3 )

6

6



Yêu cầu ứng suất kéo phát sinh trong BTBD phải nhỏ

hơn US kéo cho phép của BT, sử dụng BT mác 300 =>

[σ ]btk = 10 kG / cm 2



σk=



M max 19,54

=

= 81, 4T / m 2 = 8,14 kG / cm 2 < [σ ]btk = 10 kG / cm 2

W

0, 24



Vậy lớp BTBD thỏa mãn điều kiện cường độ .

IV.3.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CỌC VÁN THÉP:

Để thi công vòng vây cọc ván thép,thì các tầng vành

đại được chế tạo sẵn trên bờ,sau đó đưa ra vò trí thi công

bằng cần cẩu và các cọc đònh vò,tường cọc ván được gia

cố bằng vành đai hình chữ nhật và bằng thanh chống

ngang dọc và chéo ở góc cùng với những tầng ván

chống cố đònh,Các bộ phận được gia cố một cách thận

tiện cho quá trình thi công dẽ dàng.

Để hạ cọc ván thép vào đất ta sử dụng hệ thống

búa,giá búa đặt trên xà lan,để tránh các hành cọc

không bò nghiêng và khép kín theo chu kỳ thì đặt toàn bộ

tường hay một đoạnvào vò trí khung dẫn hướng.đóng cọc

được chia từng giai đoạn,các bộ phận tiếp giữa cọc và cọc

được bôi trơn khi đóng.khe hở thì cần được nhét đất sét

vào để tránh sự rò rỉ của cốt thép.

SVTH :



Trang 18



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



Do chiều sâu từ MNTC tới đáy hố lớp bê tông bòt

đáy > 3m nên ta chọn 2 tầng van chống khoảng cách giữa

các tầng van chống là 2m

Kích thước và hình dạng vòng vây như sau:



Cọc vá

n thé

p.



Thanh chố

ng

khung ngang



Cọc vá

n thé

p.



IV.3.1.Các nguyên tắc tính toán:

IV.3.1.1.Vòng vây cọc được xem là tuyệt đối

cứng.

đây ta cọc vòng vây cọc ván thép có 1 tầng khung

chống do đó cần kiểm tra về mặt ỏn đònh vò trí và độ bề

của các bộ phận trong vòng vây.Ta chỉ xét trường hợp có

bê tông bòt đáy là Giai đoạn 2;

+ Giai đoạn 2:Hố móng lúc này đã có bê tông bòt

đáy.Nước trong vòng vây đã hút cạn.cọc ván có xu

hướng xoay quanh điểm O tại vò trí thanh chống.

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 ϕ:

ϕ1tc − ϕ 2tc

22 − 10

.100%=

.100% = 54.54%

tc

22

ϕ1

SVTH :



Trang 19



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



+ Sự khác nhau của dung trọng γ :

γ1 − γ 2

1, 73 − 1,82

×100% =

× 100% = 5, 2%

γ1

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 ε :

ε1 − ε 2

0, 75 − 0,91

× 100% =

× 100% = 21,33%

ε1

0, 75



Sự khác nhau của ϕ,γ , ε .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 nổi:

γ dn =



( ∆ − 1) γ n

1+ ε



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

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

+ ε là độ rỗng của từng lớp :

Các hệ số

+ Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động : na = 1,2

ϕ



λa = tg 2  450 − ÷

2





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

ϕ



λb = tg 2  450 + ÷

2





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

Đối với lớp đất 1 ta có:

γ dn1 =



( ∆ − 1) γ n ( 2, 7 − 1) ×1

1 + ε1



=



1 + 0, 75



( m)



= 0,971 T



3



ϕ 

22 





λa1 = tg 2  450 − 1 ÷ = tg 2  450 − ÷ = 0, 45

2

2 







SVTH :



Trang 20



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



ϕ 

22 





λb1 = tg 2  450 + 1 ÷ = tg 2  450 + ÷ = 2.2

2

2 







Đối với lớp đất 2 ta coù:

γ dn 2 =



( ∆ − 1) γ n = ( 2, 7 − 1) ×1 = 0,89

1+ ε2



1 + 0,91



(T m )

3



ϕ 

10 





λa 2 = tg 2  450 − 2 ÷ = tg 2  450 − ÷ = 0, 7

2 

2





ϕ 

10 





λb 2 = tg 2  450 + 2 ÷ = tg 2  450 + ÷ = 1.42

2 

2







IV.3.1.2.Sơ đồ tính nhö sau:

MNTC = +4m



E1

O



P1

E11

E 12



E3

P 12



P3



P 11=P 1



E4

E5



E6

P6



E2

E61



E7

P7



E4 E5



E71

E72



E62

P2



P 62



P 61 P 4 P 5



P 71



P 72



Phân tích lực:

p lực thủy tónh gồm : E1,E2

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

SVTH :



Trang 21



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



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

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

khuôn :

P1 = γ n h1 = 1 × 2,5 = 2,5 ( T / m 2 )



P11 = P1 = γ n h1 = 1 × 2,5 = 2,5 ( T / m 2 )

P12 = ( γ n h − P11 ) = 6,0 − 2,5 = 3,5 ( T / m 2 )

P2 = ( P11 + P12 ) = 2,5 + 3,5 = 6,0 ( T / m 2 )

P3 = γ dn1 × h3 ×η a × λa1 = 0,971× 2 ×1, 2 × 0, 45 = 1, 05 ( T / m 2 )

P4 = γ dn1 × h4 ×η a × λa1 = 0,971× 2 ×1, 2 × 0, 45 = 1, 05 ( T / m 2 )

P5 = ( γ c − γ n ) × h5 ×ηb × λb1 = 1,5 ×1, 2 × 0,8 × 2, 2 = 3,17 ( T / m 2 )

P6 = γ dn1 × h6 ×η a × λa1 = 0,971× 3,5 ×1, 2 × 0, 45 = 1,84 ( T / m 2 )

P61 = γ dn1 × h61 ×η a × λa 2 = 0,971× 3,5 × 1, 2 × 0, 7 = 2,85 ( T / m 2 )

P62 = γ dn 2 × h62 × η a × λ a 2 = 0,89 × ( t − h7 ) × 1,2 × 0,7 = 0,89 × ( t − 2,8 ) × 1,2 × 0,7 = 0,7t − 2,09 ( T / m 2 )



P7 = γ dn1 × h7 ×ηb × λb1 = 0,971× 2,8 × 0,8 × 2, 2 = 4, 79 ( T / m 2 )



P71 = γ dn1 × h7 ×ηb × λb 2 = 0,971× 2,8 × 0,8 ×1, 42 = 3, 09 ( T / m 2 )

P72 = γ dn 2 × h72 × η b × λb 2 = 0,89 × ( t − h7 ) × 0,8 × 1,42 = 0,89 × ( t − 2,8) × 0,8 × 1,42 = 1,03t − 2,83 ( T / m 2 )



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

E1 =



1

1

P1 × h1 = × 2 × 2,5 = 2,5 ( T / m 2 )

2

2



E11 = P1 × h11 = 2,5 × 3,5 = 8,75 ( T / m 2 )

E12 =



1

1

× P12 × h12 = × 3,5 × 3,5 = 6,13 ( T / m 2 )

2

2



E2 = P2 × ( t + 0, 7 ) = 6 × ( t + 0, 7 ) = 6t + 4, 2 ( T / m 2 )

E3 =



1

1

P3 × h3 = ×1, 05 × 2 = 1, 05 ( T / m 2 )

2

2



E4 = P4 × ( t + 0, 7 ) = 1, 05 ( t + 0, 7 ) = 1, 05t + 0, 74 ( T / m 2 )

E5 = P5 × t = 3,17t ( T / m 2 )



SVTH :



Trang 22



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



1

1

E6 = × P6 × h6 = × 1,84 × 3,5 = 3, 22 ( T / m 2 )

2

2



E61 = P61 × ( t − h7 ) = 2,85 × ( t − 2,8 ) = 2,85t − 7,98 ( T / m 2 )

1

1

× P62 × ( t − h7 ) = × ( 0,7t − 2,09 ) × ( t − 2,8) = ( 0,35t 2 − 2,1t + 2,93) ( T / m 2 )

2

2

1

1

E7 = × P7 × h7 = × 2,8 × 4, 79 = 6, 71( T / m 2 )

2

2



E62 =



E71 = P71 × ( t − h7 ) = 3, 09 × ( t − 2,8 ) = 3, 09t − 8, 65 ( T / m 2 )



1

1

E72 = × P72 × ( t − h7 ) = × ( 1,03t − 2,83) × ( t − 2,8) = ( 0,52t 2 − 2,83t + 3,96 ) ( T / m 2 )

2

2



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

M1 =



1

1

× E1 × h1 = × 2,5 × 2,5 = 2,08 ( T / m 2 )

3

3



1

1

E11 × h11 = × 8,75 × 3,5 = 15,3 ( T / m 2 )

2

2

2

2

M 12 = × E12 × h12 = × 3,5 × 6,13 = 21,33 ( T / m 2 )

3

3

M 11 =



1

1



M 2 = t + ì 0,7 ữì E2 + 3.5 = ( 0,5t + 0,35) × ( 6t + 4, 2 ) + 3,5 = 3t 2 + 4, 2t + 4,97 ( T / m 2 )

2

2



2



2



M 3 = ì h3 ữì E3 + 1,5 = ì 2 ữì 1,05 + 1,5 = 2,9 ( T / m 2 )

3

3









1

1



M 4 =  t + ì 0,7 ữì E4 + h11 = ( 0,5t + 0,35) × ( 1,05t + 0,74 ) + 3,5 = 0,525t 2 + 4,94t + 3, 22 ( T / m 2 )

2

2



M 5 = E5 × ( 0,5t ) + 4, 2 = 3,17t × 0,5t + 4, 2 = 1,59t 2 + 4, 2 ( T / m 2 )

2

2



M 6 = h6 ữì E6 = ì 3,5 ữì 3,22 + 3,5 = 11,01 ( T / m 2 )

3

3











M 61 = ( 0,5t − 0,5h7 ) × E61 + 7 = ( 0,5t − 1, 4 ) × ( 2,85t − 7,98 ) = 1, 43t 2 − 7,98t + 11,17 ( T / m 2 )

2 2 

2 2 

M 62 = t h7 ữ ì E62 = t h7 ữ ì ( 0,35t 2 2,1t + 2,93) + 7 = 0,23t 3 − 2,12t 2 + 5,89t + 1,52 ( T / m 2 )

3 3

3 3



2

2



M 7 = h7 ữì E7 + 4, 2 = ì 2,8 ữì 6,71 + 4, 2 = 16,73 ( T / m 2 )

3 

3



SVTH :



Trang 23



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MAU



GVHD: Th.S



1

1

1



M 71 = t h7 ữì E71 + 7 = t 1, 4 ữì ( 3,09t − 8,65) + 7 = 1,545t 2 + 8,66t − 19,11 ( T / m 2 )

2 

2

2



2 2 

2 

M 72 =  t − h7 ÷ × E72 + 7 =  t ÷ × ( 0,52t 2 − 2,83t + 3,96 ) + 7 = 0,35t 3 − 1,9t 2 + 2,65t + 7 ( T / m 2 )

3 3 

3 



Tổng momen gây lật:

ΣM lât = M 11 + M 12 + M 2 + M 3 + M 4 + M 6 + M 61 + M 62

ΣM lât = 15,3 + 21,33 + ( 3t 2 + 4,2t + 4,97 ) + 2,9 + ( 0,525t 2 + 4,94t + 3, 22 )

+11,01 + ( 1, 43t 2 − 7,98t + 11,17 ) + ( 0, 23t 3 − 2,12t 2 + 5,89t + 1,52 )

= 0, 23t 3 + 2,8t 2 + 7,05t + 71, 42



Tổng momen giữ:

ΣM giu = M 1 + M 5 + M 7 + M 71 + M 72

ΣM giu = 2,08 + ( 1,59t 2 + 4, 2 ) + 16,73 + ( 1,545t 2 + 8,66t − 19,11)



+ ( 0,35t 3 − 1,9t 2 2,65t + 7 ) = 0,35t 3 + 1, 24t 2 + 11,31t + 10,9



Điều kiện ổn đònh:

ΣM lât ≤ mΣM 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

ΣM lât ≤ mΣM giu



=>



0, 23t 3 + 2,84t 2 + 7,05t + 71, 4 ≤ 1,08 × ( 0,35t 3 + 1,235t 2 + 11,31t + 10,9 )



=> 0,15t 3 − 1, 46t 2 + 5, 2t − 59,6 = 0

t1 = 10m



=> t2 = −0, 22m (không thoa )

t = −0,22m ( khơng thoa )

3



=> Vậy ta chọn chiều sâu cọc ván thép ngàm vào

đất là t1=10m.



SVTH :



Trang 24



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

+ Chọn xà lan (hệ nổi).

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×