Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
6 Kiểm tra bê tông cọc:

6 Kiểm tra bê tông cọc:

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



5.6.2 Kiểm tra khả năng chòu cắt của cọcï:

Vu ≤ φ × Vn

Ta nhận thấy tải trọng va tàu gây ra lực cắt rất nên

chọn tổ hợp đặc biệt để thiết kế cốt đai

Vu = Qz = 9.81× 57.09 = 560 KN

Xác đònh chiều cao chòu cắt hữu hiệu:

- d e − 0.5 × a = 786 − 0.5 ×119.6 = 726.2mm

dv = max

- 0.9 × d e = 0.9 × 786 = 707.4mm

- 0.72 × h = 0.72 × 886 = 637.9mm

Chọn dv = 726.2mm.

Khả năng chòu cắt của thép đai được xem là nhỏ

nhất khi gốc nghiêng của vết nứt

θ = 45° (5.8.3.4 22 TCN 272 - 05).

β = 2 (5.8.3.4 22 TCN 272 – 05).

Khả năng chòu cắt của bê tông:

1

1

×β× f c' × b × d v = × 2 × 40 × 886 × 726.2 = 678217N

12

12

Vu

560 ×1000

Vs =

− Vc ==

− 678217 = −55995N < 0 Bê tông đủ khả

φv

0.9

Vc =



năng chòu cắt

Nên ta bố trí cốt đai theo cấu tạo:

Chọn đai xoắn φ 12 a100 bố trí tại vò trí cọc trên đầu,

Các đoạn cọc tiếp theo biểu đồ lực cắt giảm dần ta bố

trí a150 và a200.

d2

122

Av = 2 × π ×

= 2×π ×

= 226.19mm 2

4

4

Ta có : Vu = 560 KN > 0.5 × φ × Vc = 0.5 × 0.9 × 678.2 = 305.19 KN

Nên theo điều 5.8.2.4.1 ta kiểm tra cốt thép ngang tối

thiểu:

Av × f y

226.19 × 280

=

= 136.2 ⇒ thõa

Ta có: S = 100 <

0.083 × f c' × b 0.083 × 40 × 886

Kiểm tra cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Vu

560 × 1000

=

= 0.021 < 0.1

Ta có : '

f c × b × d v 40 × 886 × 740.2

S = 100mm ≤ min(0.8 × d v ,600) = min(0.8 × 726.2,600) = 580.96mm ⇒ thõa điều

kiện

5.6.3 Kiểm tra chống nứt:

Ta nhận thấy mô men tại vò trí đầu cọc là lớn nhất

nên ta lấy mô men tại vò trí đầu cọc dể kiểm tra

Ms = 1.72 x 9.81 = 16.87 KN.m

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 70



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



As = 12868 mm2

ds = 786mm

Giả sử xà mũ đặt trong điều kiện bình thường ta có Z

= 30000N/mm

886

A = 100 × 2 ×

= 22150mm 2

8

Ứng suất cho phép trong cốt thép:

Z

30000

=

= 230.1MPa > 0.6 × f y = 0.6 × 280 = 168MPa

1/ 3

(d c × A)

(100 × 22150)1/3

Chọn f sa = 168MPa

Môđun đàn hồi của cốt thép thường: E s = 200000 MPA

f sa =



Môđun đàn hồi của bêtông:

'

E c = 0.043 × γ1.5

với γ c = 2500 kg/m3

c × fc

= 0.043 × 25001.5 × 40 = 33995 MPA

Tỷ số mun đàn hồi: n =



E s 200000

=

=5.88 Chọn n = 6

Ec

33995



Hàm lượng cốt thép chòu kéo :

As

12868

=

=0.0185

b × d s 886 × 786

ρ × n = 0.0185 × 7= 0.129

ρ=



Bề rộng bêtông chòu nén :

x = d s × ( (ρ× n) 2 + 2 × ρ× n − ρ× n)



= 786 × ( 0.1292 + 2 × 0.129 − 0.129) = 310.5 mm

Momen quán tính của tiết diện :

Icr = b ×



x3

310.53

+ n × A s × (d s − x) 2 = 886 ×

+7 ×12868 × (786 − 310.5) 2 =2.9207 ×1010 mm 4

3

3



Ứng suất trong cốt thép :



ds − x

786-310.5

= 7 ×16.87 ×106 ×

=1.9MPa

Icr

2.9207 × 1010

Kieåm tra : f s = 1.9 MPa < f sa = 168 MPa => Thoûa điều

fs = n × Ms ×



kiện ở trạng thái giới hạn sử dụng

5.6.4 Kiểm tra ổn đònh đất nền quanh cọc:

Điều kiện kiểm tra:

σ z ≤ η1 × η2 ×



4

× (σ'v × tgϕ1 + ξ× C1 )

cos ϕ 1



Trong đó:

σ'v = ( γ w − 1) × z - Ứng suất có hiệu trong đất tại độ sâu z

γ w - Khối lượng thể tích tính toán của đất,(T/m 3).



ϕ1(°), C1(T/m2) – Góc ma sát trong và lực dính của đất.

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 71



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



ξ - hệ số lấy bằng 0.6 đối với cọc khoan nhồi.

η1 = 1

η2 - Hệ số xét đến phần tải trọng thường xuyên.

M + Mv

η2 = _ p

n× M p + M v



Mp – Mô men do tải trọng ngoài thường xuyên,(T.m)

Mv – Mô men ngoài do tải trọng tạm thời,(T.m).

_



n = 2.5



Do Mp = 0 nên ta có η2 = 1

Lớp 1: γ w = 1.475T / m3

h = 2m

ϕ = 23°

C = 0.3KG/cm2 = 3T/m2.

Lớp 2a: γ w = 1.952T / m3

h = 7m

Lớp 2b: γ w = 1.977T / m3

h = 2m

Lớp 2c: γ w = 1.907T / m3

h = 4m



Kết quả tính toán được lập thành bảng sau:

Z



Ze



σz



σ'v



ϕ( °



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 72



ϕ(rad



C



[σ]



K.LUẬ



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG

ä)

0

0.34

66

0.69

32

1.03

98

1.38

65

1.73

31

2.07

97

2.42

63

2.772

9

3.11

95

3.46

61

3.81

28

4.15

94

4.50

6

4.85

26

5.199

2

5.54

58

5.89

24

6.23

91

6.58

57

6.93

23

7.62



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

2.2



0

0.20

51

0.38

24

0.53

24

0.65

54

0.75

25

0.82

39

0.87

37

0.90

08

0.90

83

0.90

16

0.87

7

0.83

69

0.78

73

0.73

04

0.66

74

0.59

72

0.52

33

0.46

68

0.37

36

0.29

98

0.16



0

0.16

46

0.32

93

0.49

39

0.65

86

0.82

32

1.97

99

2.30

98

2.63

98

2.96

98

3.29

97

3.62

98

3.95

97

4.28

97

4.61

97

4.94

96

5.27

96

5.60

96

5.93

96

6.26

96

6.59

95

7.25



23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23

23



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 73



GVHD: PGS_TS

)

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40

1

0.40



N

3



7.82



Đạt



3



8.13



Đạt



3



8.43



Đạt



3



8.73



Đạt



3



9.04



Đạt



3



9.34



Đạt



3



11.47



Đạt



3



12.08



Đạt



3



12.69



Đạt



3



13.30



Đạt



3



13.91



Đạt



3



14.52



Đạt



3



15.13



Đạt



3



15.73



Đạt



3



16.34



Đạt



3



16.95



Đạt



3



17.56



Đạt



3



18.17



Đạt



3



18.78



Đạt



3



19.39



Đạt



3

3



19.99

21.21



Đạt

Đạt



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG

55

8.31

87

9.01

2

10.3

98



2.4

2.6

3



12.1

32



3.5



13.8

65



4



04

0.03

58

-0.07

0.22

6

0.33

8

0.36

9



95

7.91

94

8.80

47



GVHD: PGS_TS



23



1

0.40

1

0.40

1



23



0.40

1



3



26.56



Đạt



11.0

03



23



0.40

1



3



28.12



Đạt



12.5

75



23



0.40

1



3



31.02



Đạt



10.1

59



23



3



22.43



Đạt



3



24.06



Đạt



Nhận xét: σz < [σ z ] nên đất nền đủ khả năng chòu lực.



CHƯƠNG VII

TÍNH TOÁN MÓNG MỐ

7.1 Số liệu về đòa chất:

Qua công tác khảo sát hiện trường và thí nghiệm

trong phòng cấu trúc đòa tầng của khu vực xây dựng

cầu gồm các lớp sau:

Lớp đất đắp:

Nằm ngay trên tầng mặt ở vò trí 2 bên bờ sông. Đây

là lớp đất sét, cát có bề dày thay đổi từ

1 – 2.5m. Lớp này không lấy mẫu thí nghiệm.

Lớp đất 1:Lớp đất sét hữu cơ, màu xám đen, trạng

thái rất mềm.

Bề dày trung bình: htb = 2 – 2.5m

Độ sệt: B = 1.32

Lực dính đơn vò: C = 0.3KG/cm2.

Góc ma sát trong: ϕ = 23°

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.475g/cm3.

Giá trò SPT = 0

Lớp đất 2:

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 74



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Lớp 2a: Lớp đất sét lẫn ít cát mòn, màu xám đốm

vàng nâu, trạng thái rất rắn.

Bề dày trung bình: htb = 8 – 8.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.952g/cm3.

Giá trò SPT = 18

Lớp 2b:Lớp đất sét màu nâu vàng đốm xám,

trạng thái rắn

Bề dày trung bình: htb = 2 – 2.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.977g/cm3.

Giá trò SPT = 22

Lớp 2c: Đất sét lẫn ít cát mòn, màu vàng nâu

trạng thái rắn.

Bề dày trung bình:htb = 5 – 5.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.907g/cm3

Giá trò SPT = 12

Lớp 3: Đất sét pha cát, màu vàng nâu, trạng thái

rắn.

Bề dày trung bình: htb = 2 – 2.5m

Độ sệt: B = 0.42

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.878g/cm3.

Giá trò SPT = 9

Lớp đất 4:

Lớp 4a: Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn.

Bề dày trung bình: htb = 3 – 3.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.917g/cm3.

Giá trò SPT = 13

Lớp 4b: Đất sét màu xám đen trạng thái rắn

Bề dày trung bình: htb = 4 – 4.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.924g/cm3.

Giá trò SPT = 14

Lớp 4c: Đất sét màu xám đen, trạng thái rất rắn.

Bề dày trung bình: htb = 5 – 5.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.971g/cm3.

Giá trò SPT = 16

Lớp 4d: Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn.

Bề dày trung bình: htb = 4 – 4.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.936g/cm3.

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 75



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Giá trò SPT = 15

Lớp 4e: Đất sét lẫn ít cát mòn, màu xám đen, trạng

thái rất rắn.

Bề dày trung bình: htb = 7 – 7.5m

Độ sệt: B < 0

Dung trọng tự nhiên: γ = 1.969g/cm3.

Giá trò SPT = 17

Lớp đất 4 là lớp đất khá tốt nên ta có thể thiết

kế mũi cọc nằm trong lớp đất này.

Chon phương án móng là phương án cọc khoan nhồi,

đường kính cọc là 1m, chiều dài cọc là 36.15m.

Phần cọc ngàm trong bệ cọc là 150mm

7.2 Số liệu thiết kế:

Cọc khoan nhồi đường kính D = 1m

Độ xiên của cọc trong đất: 0 độ

Cao độ đáy bệ cọc: E1 = +1.34m

Cao độ mũi cọc: E2 = -33.66m

Chiều dài của cọc trong đất: L = E1 – E2 = 1.34+33.66 =

35m

Chiều dài tự do của cọc: L0 = 0m

Chiều dài cọc ngàm trong bệ: Lng = 0.15m

Cường độ bê tông thân cọc: f c' = 40MPa

Trọng lượng riêng của bê tông cọc: γ c = 2500Kg / m 3 = 24.5KN / m3

Mô dul đàn hồi của bê tông:

'

1.5

E c = 0.043 × γ1.5

× 40 = 33994.5 MPa

c × f c = 0.043 × 2500

Diện tích mặt cắt ngang: A c = π×



D2

12

= π× = 0.7854m 2

4

4



D4

14

= π×

= 0.04909m 4

64

64

Chu vi mặt cắt ngang: P = π× D = π×1 = 3.14m

Cường độ của thép: f y = 280MPa



Mô men quán tính: I = π×



Mô dun đàn hồi của thép: Es = 200000MPa

Đường kính thanh cốt thép: φ = 32mm

Diện tích 1 thanh cốt thép: A b = π×



d2

322

= π×

= 804.25mm 2

4

4



Số lượng thanh thép: n = 16

Tổng diện tích thép: A s = n × A b = 16 × 804.25 = 12868mm 2

Đường kính cốt đai: φ d = 12



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 76



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG

7.3



GVHD: PGS_TS



Tính toán sức chòu tải của cọc:

[P] = min[Pvl , Pdn ]



7.3.1 Tính toán sức chòu tải theo vật liệu:

Pvl = φ× (A s × f y + A c × f c' )



Trong đó:

φ = 0.9 – hệ số xét ảnh hưởng của uốn dọc.

As = 12868mm2 – Diện tích thép dọc.

fy = 280MPa – Cường độ của thép chủ.

Ac = 785398mm2 - Diện tích mặt cắt ngang của

cọc.

f c' = 40MPa - Cường độ của bê tông.

⇒ Pvl = 0.9 × (12868 × 280 + 785398 × 40) = 31517064N = 3212.7T



7.3.2 Tính sức chòu tải của cọc theo đất nền(Theo

TCVN205 –1998):

Pdn = m × (m R × A p × q p + u × ∑ m f × f s × li )



Trong đó:

m = 1 –Hệ số điều kiện làm việc

mR = 1 – Hệ số diều kiện làm việc của đất dưới

mũi cọc.

qp – Cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc,(T/m 2)

lấy theo bảng A7

Với h = 35m, IL < 0 Ta có qp = 394.8T/m2.

u = P = 3.14m – Chu vi maët cắt ngang của cọc.

mf – Hệ số điều kiện làm việc của đất mặt bên

cọc. Lấy theo bảng A5

mf = 0.7 Đối với trường hợp đóng ống thép.

fs – Ma sát bên của lớp đất i,Tra theo bảng A2 dựa

vào hi và độ sệt IL.

li – Chiều dày của lớp đất thứ i,(m).

hi – Khoảng cách từ vò trí đáy bệ cọc tới trọng tâm

lớp đất thứ i

Ta tính sức chòu tải của mặt bên như bảng sau:

Lớp

fi(T/m2

đất hi(m) li(m)

IL

)

fili(T/m)

1

1

2

1.32

0.2

0.4

3

2

4.8

9.6

5

2

5.6

11.2

2a

<0

7

2

6

12

9

2

6.35

12.7

2b

11

2

<0

6.64

13.28

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 77



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG

2c

3

4a

4b

4c

4d

4e



13

15

15.5

17.5

19.5

20

22

24

26

28

28.5

30.5

32.5

34.5



2

<0

2

1

2

0.42

2

1

<0

2

<0

2

2

<0

2

1

2

<0

2

<0

2

Σfili(T/m)



GVHD: PGS_TS

6.92

7.2

7.27

3.69

7.83

7.9

8.18

8.46

8.74

9.02

9.125

9.37

9.65

9.93



13.84

14.4

14.54

7.38

15.66

15.8

16.36

16.92

17.48

18.04

9.125

18.74

19.3

19.86

276.625



⇒ Pdn = 1(1× 0.7854 × 394.8 + 3.14 × 0.7 × 276.625) = 918.41T



Sức chòu tải cho phép của cọc đơn theo đất nền:

[Pdn ] =



Pdn 918.41

=

= 556.61T

k tc

1.65



Vậy sức chòu tải của cọc :[P] = 556.61T

Xác đònh số lượng cọc:

N = β×



Ptt

1387.72

= 1.5 ×

= 3.74 cọc

[P]

5596.61



Trong đó:

Ptt – Lực dọc tại vò trí đáy bệ mố ứng với tổ hợp

trạng thái giới hạn cường độ I.

Ptt = 13304KN = 1356.22T

Ta chọn 6 cọc và bố trí như hình vẽ:



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 78



MSSV: CD03151



GVHD: PGS_TS



5000

1000



2500



1500



5000



1500



2500



1000



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



1400

1400



4350



4350

8700

11500



1400

1400



7.4 Tính toán nội lực cọc:

Ta tính với tổ hợp nguy hiểm nhất.

BẢNG TỔNG HP NỘI LỰC MẶT CẮT (5-5) KHI XẾP 2

LÀN XE

Tổ hợp nội

lực



V (KN)



Hướng dọc



Hướng ngang



TTGH CĐ I



Hx (KN) My (KNm) Hy (KN) Mx (KNm)

13435.50 1323.64

9

4

7213.484 0.000 8720.950



TTGH CÑ II



9633.523 910.911 6186.271 407.352 11039.942



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 79



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



TTGH CĐ III



1039.26

8703.947

9

2056.706 116.386 662.569



TTGH SD



9903.892 857.825 4943.714 87.290 5480.327



7.4.1 Xác đònh bề rộng tính toán bc:

Ta có: D = 1 > 0.8 nên bề rộng qui ước được tính theo

công thức sau:

b c = D + 1 = 1 + 1 = 2m



7.4.2 Tính hệ số K:

Ta có : h m = 2 × (D + 1) = 2 × (1 + 1) = 4m Vậy chiều sâu đặt

móng nằm trong 2 lớp đất.

Lớp đất 1: Đất sét hữu cơ có h = 2m,IL = 1.32 > 1 Tra

bảng G1 ta được K = 50T/m4.

Lớp đất 2a:Đất sét lẫn ít cát mòn có h = 7m, I L < 0

tra bảng G1 ta được K = 600T/m4.

Hệ sô K được tính theo công thức:

K=



K1 × h1 × (2 × h m − h1 ) + K 2 × (h m − h1 ) 2

h 2m



50 × 2 × (2 × 4 − 2) + 600 × (4 − 2) 2

=

= 187.5T / m 4

2

4



7.4.3 Xác đònh hệ số biến dạng của đất quanh cọc:

α bd =



5



K × bc 5

187.5 × 2

=

= 0.29

Ec × I

3465289 × 0.04909



Trong đó:

Ec = 33994.5MPa = 3465289T/m2 : Mô đun đàn hồi của

bê tông thân cọc.

I = 0.04909m4 : Mô men quán tính mặt cắt ngang cọc.

7.4.4 Xác đònh chuyển vò đơn vò của cọc tại cao trình

mặt đất:

δ0HH - Chuyển vò ngang do H0 = 1 gây ra.

δ0HM - Chuyển vò ngang do M0 = 1 gây ra.

δ0MH - Chuyển vò xoay do H0 = 1 gây ra.

δ0MM - Chuyển vò xoay do M0 = 1 gây ra.



Chiều sâu tính đổi của cọc trong đất:





h = α × L = 0.29 × 35 = 10.15m



Trong đó: L = 35m Chiều sâu thực tế cọc hạ trong đất.

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 80



MSSV: CD03151



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

6 Kiểm tra bê tông cọc:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×