THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2
7. Kiểm tra độ ổn định dƣới mũi cọc của móng khối qui ƣớc
Góc ma sât trung bình theo chiều dăi cọc :
0 0 0 0
2 2 3 3 4 4 0
2 3 4
. . . 20 .5, 2 24 .3, 2 23 .3,5 22 .1,93
21,96 5, 2 3, 2 3,5 1,93
tb
h h h
h h h 21,96 0
5, 49
4 4
tb
Kích thƣớc đây móng khối qui ƣớc :
BM = B + 2. li.tgα= 2,4 + 2.11,45.tg5,490 = 4,6 m
LM = L + 2. li .tgα= 2,4 + 2.11,45.tg5,490= 4,6 m
Diện tích của móng khối qui ƣớc : Fqu = 4,6.4,6 = 21,16 m2
Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc trong phạm vi từ đế đăi trở lín:
N1 = Fqu.h. tb= 21,16.1,5.21 = 681,3 kN
Trọng lƣợng lớp sĩt pha từ đây đăi đến vị trí ngang mực nƣớc ngầm : N2 = Fqu.hs. = 21,16.1,77.19,7 = 753,9 kN
Trọng lượng của khối móng quy ước trong phạm vi câc lớp tiếp theo nằm ở dưới mực nước ngầm nín có kể đến đẩy nổi do lực đẩy Âc-si-mĩt, không kể trọng lượng cọc & đê trừ đi thể tích đất bị cọc chiếm chỗ.
Trọng lƣợng của lớp đất 2:
Ở lớp đất thứ 2 bắt đầu xuất hiện mực nƣớc ngầm:
đn2 = n e. 1
1 = 2, 68 1.10
1 0,562 = 10,8 (kN/m2).
N3 = (Fqƣ – 9Fc) đn2.h2= (21,16– 9.0,32).10,8.3,2 = 719,2 kN Trọng lƣợng của lớp đất 3:
đn3 = n e. 1
1 = 2, 69 1.10
1 0,585 = 10,7 (kN/m2).
-3,05
12,95 m
B
L
-3,55 1000
BM
LM
Hình 5.10 Móng khối qui ước
N4 = (Fqƣ – 9Fc) đn3.h3= (21,62 –9.0,32).10,7.3,5 = 779,3 kN Trọng lƣợng của lớp đất 4:
đn4 = n e. 1
1 = 2, 68 1.10
1 0,585 = 10,6 (kN/m2).
N5 = (Fqƣ – 9Fc) đn4.h4= (21,16 – 9.0,32).10,6.1,93 =425,7kN Trọng lƣợng của cọc :
Nc = 9.Fchc bt = 9.0,32.11,45.25 = 231,9 kN Tổng trọng lƣợng của móng khối qui ƣớc
Gqutc = N1tc + N2tc + N3tc + N4tc + N5tc +NC
= 681,3+753,9+719,2+779,3+425,7+231,9 =3823,2 kN Tải trọng tiíu chuẩn tại đây móng khối qui ƣớc :
Lực dọc tiíu chuẩn : Ntcqu = N0tc + Gtcqu
= 9152,39/1,2 + 3823,2 = 11450,19 kN Mơmen tiíu chuẩn :
Mtc = M0tc+Qtc.h = 493,8/1,2 + 106,24/1,2.1 = 500,03 kN.
Mômen khâng uốn của tiết diện đây khối móng qui ƣớc Wqu =
4, 6.4, 62
6 = 16,23m3
Ứng suất tại đây móng khối qui ƣớc :
23 , 16
03 , 500 16
, 21 11450,19
max min
qu tc
qu tc
W M F
N = 541,12 ± 30,81
) / ( 31 , 510
) / ( 93 , 571
2 min
2 max
m kN
m kN
tc tc
) / ( 12 ,
541 kN m2
tc tb
Cƣờng độ tính tôn tiíu chuẩn của đất ở đây MKQƢ : Tính Rtc:
Theo TCXD 45-70 ta có cơng thức xâc định Rtc nhƣ sau : Rtc m A B( . M B H. m) D C. tc
- m : Hệ số điều kiện lăm việc .Theo TCXD 45-70 đối với hố móng nằm dƣới mực nƣớc ngầm vă trong tầng đất cât nhỏ thì lấy m = 0,8 .
- A, B, D : Hệ số phụ thuộc văo góc ma sât trong φtc Tại lớp đất thứ 4 có φtc = 22
Tra bảng 2-2 SGK “ NỀN VĂ MĨNG – Lí Đức Thắng …”
A = 0,61 B = 3,44 D = 6,01
- γ : Dung trọng tự nhiín của đất
1 1 2 2 3 3 4 4
1 2 3 4
3
. . . .
19, 7.1, 77 20,5.3, 2 19, 6.3,5 19,8.1,93
19, 7 / 1, 77 3,3 3,5 1,93
h h h h
h h h h
kN m
- Ctc : Lực dính đơn vị của lớp đất ở đây móng khối qui ƣớc.
Ctc = 0,117 T/m2 Vậy :
Rtc = 0,8.(0,61.4,6 + 3,44.11,15).19,7+6,01.0,117= 668,4 kN/m2 maxtc 571,93(kN/m2) 1,2Rtc 802(kN/m2)
tbtc 541,12(kN/m2) Rtc 668,4(kN/m2) mintc 510,31(kN/m2) 0
→ Nền đất dƣới mũi cọc thõa mên điều kiện ổn định.
8. Tính vă kiểm tra lún :
Ta tính độ lún của nền theo quan điểm xem nền đất biến dạng tuyến tính ( Bỏ qua biến dạng nở hông của đất ). Mơ hình lă nửa khơng gian biến dạng tuyến tính .
Chia câc lớp đất dƣới đây khối móng móng quy ƣớc thănh câc lớp phđn tố dăy không quâ: h = BM/5 = 4/5 = 0,8 m.
Âp lực do trọng lƣợng bản thđn khối móng qui ƣớc ( có kể đến đẩy nổi ):
bt =10,8.3,2 + 10,7.3,5 + 10,6.1,93 = 92,5 kN/m2
Ứng suất do trọng lƣợng bản thđn ở đây khối móng quy ƣớc :
16 , 21
19 , 11450
0 qu
tc bt qu
z F
N = 541,12 kN/m2.
i i bt
z bt
zi 0 .h
Ứng suất gđy lún tại mặt phẳng đây khối móng quy ƣớc:
5 , 92 12 ,
0 541
0
tc tb bt z gl
z =448,62 kN/m2.
i gl z gl
zi 0.k0 . k0i = f(
Bq z Bq Aq 2 i
, ) ( tra bảng 3-7 sâch HDĐA nền vă móng ) Kết quả thể hiện trong bảng sau :
Bảng 5.3 Bảng tính lún móng M2 Điểm gđn
(kN/m3) AQ/BQ hi (m)
zi (m)
zibt
(kN/m2)
2z/BM koi zi
gl
(kN/m2) 0 10.6 1.00 0.0 0.0 92.50 0.000 1.000 448.62 1 10.6 1.00 0.8 0.8 100.98 0.348 0.977 438.30 2 10.6 1.00 0.8 1.6 109.46 0.696 0.890 390.09 3 10.6 1.00 0.8 2.4 117.94 1.043 0.774 301.93 4 10.6 1.00 0.8 3.2 126.42 1.391 0.627 189.31 5 10.6 1.00 0.8 4.0 134.90 1.739 0.477 90.30 6 10.6 1.00 0.8 4.8 143.38 2.087 0.438 39.55 7 10.6 1.00 0.8 5.6 151.86 2.435 0.348 13.76 Tại điểm 7 : ta có : glz=5 = 13,76 kN/m2 < 0,2. bt = 18,5 kN/m2 → Kết thúc tính lún tại điểm năy
Độ lún của nền :
4
1 4
1
. .
i
i i i i i
i P h
S E S
Trong đó :
Si: độ lún của lớp thứ i hi: chiều dăy lớp thứ i
Ei: Môđun biến dạng của lớp thứ i E =180 Kg/cm2 = 18.103 (kN/m2) i : hệ số- phụ thuộc văo hệ số nở hông của đất;TCXD 15-70 lấy = 0,8.
Pi= 2
, 1 ,
P i z P
i
z : ứng suất trung bình của lớp thứ i
) / ( 37 , 2 1590
76 , 55 13 , 39 30 , 90 31 , 189 93 , 301 09 , 390 30 , 2 438
62 ,
448 2
m kN
P
.1590,37.0,8 0,056( ) 5,6( ) 10
. 18
8 , 0
3 m cm
S
S = 5,6 cm < [Sgh] = 8cm Nhƣ vậy thoả mên điều kiện độ lún tuyệt đối .
Hình 5.11 Sơ đồ tính tôn độ lún móng M2 9. Kiểm tra cọc khi bốc xếp vă cẩu lắp cọc:
a/ Khi bốc xếp:
Khoảng câch mỗi gối tựa tới đầu mút cọc a = 0,2.l
= 0,2.6 = 1,2 (m)
Ta vẽ biểu đồ nội lực của cọc:
Mô men tại gối:
Mmin = 2
a . q 2
=
3,375.1, 22
2 = 2,43 (kN.m).
Mô men giữa nhịp:
Mmax =
2 2 2
.( 2 ) . 3,375.3, 6
2, 43
8 2 8
q l a q a
= 3,04 (kN.m).
Khả năng chịu tải của tiết diện:
Mtd = RS.AS. .ho. 280.5, 09 17.30.27
S S
b o
R A
R bh = 0,104 tra bảng có = 0,95
q
l
a l-2a a
l-a a
l q
Hình 5.12 Sơ đồ kiểm tra bốc xếp cẩu lắp
Mtd = 28.102.5,09.10-2.0,95.0,27 = 36,56 (kN.m) Ta thấy Mmax = 3,04 (kN.m) < Mtd = 36,56 (kN.m).
Nhƣ vậy cọc đủ khả năng chịu lực khi bốc xếp.
b/ Khi treo cọc lín giâ ĩp:
Ta tận dụng móc cẩu vận chuyển lăm móc cẩu lắp, ta có khoảng câch từ móc cọc đến mút cọc:
a = 0,2.l = 0,2.6 = 1,2 (m).
Mô men ở gối:
Mmin=
2 2
. 3,375.1, 2
2 2
q a = 2,43 (kN.m).
Mô men ở nhịp:
Mmax =
2 2 2
.( ) . 3,375.4,8
2, 43
8 2 8
q l a q a
= 7,29 (kNm).
Ta thấy Mmax = 7,29 kN.m < Mtd = 36,56 kN.m.
Vậy cọc đủ khả năng chịu lực trong quâ trình bốc xếp vă treo lín giâ ĩp.
10. Xâc định chiều cao đăi cọc vă kiểm tra chọc thủng : a . Xâc định chiều cao đăi cọc
Tƣơng tự móng M1 ta chọn hđ = 100cm.
b. Kiểm tra điều kiện chọc thủng : Vẽ lăng thể chọc thủng
45° 45°
1000
Hình 5.13 Sơ đồ kiểm tra chọc thủng
Điều kiện chọc thủng : Pcttt 0,75.Rk.Aktb Với : Pcttt N0tt Pn =Pnp
Trong đó:
Ptt - Lực gđy ra ứng suất kĩo chính.
Aktb - diện tích lăng thể trung bình chịu ứng suất kĩo chính.
Pn- Tổng phản lực nền ở đây móng trong phạm vi góc mở 450 Pnp: Tổng nội lực tại đỉnh câc cọc nằm giữa vă lăng thể chọc thủng
Ta thấy :
act = ak + 2.ho = 90 + 2. 85 = 260 (cm) bct = bk+ 2.ho = 50 + 2. 85 = 220 (cm)
hình thâp chọc thủng khơng phủ lín tất cả câc cọc.
Pnp = P1+P2+P3 mă P1+P3=Ptb vă P2 = Ptb = 1039,11(kN).
Pnp = 3.Ptb = 3117,33(kN)>0,75.900.0,5.(2,6.2,2+0,5.0,7)=2048,625 (kN) Vậy chiều cao hđ = 1,0 (m) đảm bảo điều kiện chống chọc thủng
11. Tính cốt thĩp cho đăi :