  Ι   !"#$%&'($)*  Ι !"#$%&'( )*$+,"- ./01 23'456%6 23''$/5016 78091: ;<3= ) >?0: @A  69B  ΙΙ !"#$ )*$+.C3 ./00D 23'4501 23''$/501? 70D>: ;<3=>D>: @A  61E  ΙΙΙ !"#$%&'( )*$+"- ./DF 23'4501? 23''$/5?B66 791D: ;<3=966: @A  G6 ΙΙ+,)%- .!/))* H3+5+AIJ3@$'"K")L%*++M"-N/ ")L.OI+P#&/.O%"@Q#!I+P@ • #!  +I+A'"K")L)3*+IJ3@$L"5 I$-"*  "R0ES;./(T01U%5'KV)*$+.C3   5'KQ") W@-""J+"3 # SX;3BD 1   • +P  Y+"$"'4"'+Z'"KV'&/M@,.[+J+$;\ "]"@$;\2"3")L"^5K/5'K@Q5 ^O"]"  M'Z"]"@&35'K@Q'Z.[IJ_" @$"`"]"  ΙΙ 011234 5 67")*8)* 69) # SX;3BD 2 25 25150 150 -0.50(CĐĐAB) +4.50(MNCN) 8060 +2.00(MNTN) Ngang cầu Dọc cầu -2.20(MĐSX) 21 cọc BTCT 450 X 450 L = 28.00 m -28.500 450 0.00(CĐMĐ) 25 25120 -28.50 -2.50 -19.30 Sét pha cứng Sét nửa cứng -2.20 mặt bằng cọc +5.20(CĐĐT) 1 P P 8 P 15 P 2 P 9 P 16 P 3 P 10 P 17 P 4 P 11 P 18 P 5 P 12 P 19 P 6 P 13 P 20 P 7 P 14 P 21 +1.50(CĐĐB) 50 50 50 50 820 340 2@120 6@120 185 185 150 150 200 800 820 340 170 Sét pha deo mềm 230 0+:$;)!7 <=8)* 69)#>?5 67; 6@)*A)* B+B+:$;)!7 <=#>@C?DA)*.E; B+B+B+@CF) 6G Vị trí xây dựng trụ cầu ở xa bờ và phải đảm bảo thông thuyền và sự thay đổi mực nớc giữa MNCN và MNTN là tơng đối cao. Xét cả điều kiện mỹ quan trên sông, ta chọn các giá trị cao độ nh sau: # SX;3BD 3 Cao độ đỉnh trụ chọn nh sau: ?6 9 # m HMNTT mMNCN tt + + Trong đó: + MNCN: Mực nớc cao nhất, MNCN = 6.2m + MNTT: Mực nớc thông thyền, MNTT = 4.8m + tt H : Chiều cao thông thuyền, tt H = 2.5m. Ta có : max(6.2+1; 4.8+2.5) - 0.3 = max(7.2; 7.3) - 0.3 = 7m => Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = +7m. 1.1.2. Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB). Cao độ đỉnh bệ MNTN - 0.5m = 3.1 - 0.5 = 2.6m => Chọn cao độ đỉnh bệ là: + 2.5m 1.1.3Cao độ đáy bệ. Cao độ đáy bệ = CĐĐB - H b Trong đó: H b : Chiều dày bệ móng (H b = m2m5.1 ữ ). Chọn H b = 2m Cao độ đáy bệ = 2.5 - 2 = 0.5 m Vậy chọn các thông số thiết kế nh sau: b=? 450 H ttr = ? 8060Hb = ? 800 MNTT Cao độ đỉnh trụ H tt H ttr = ? 150 25 a = ? Hb = ? a = ? MNTN b=? 170 60 80 120 2525 Cao độ đỉnh trụ : CĐĐT = + 7 m Cao độ đỉnh bệ : CĐ-ĐB =+ 2.5m # SX;3BD 4 Cao độ đáy bệ là : CĐĐAB = 0.5m Bề dầy bệ móng : H b = 2 m 1.2. Chọn kích thớc cọc và cao độ mũi cọc Theo tính chất của công trình là cầu có tải trọng truyền xuống móng là lớn, địa chất có lớp đất chịu lực nằm cách mặt đất 19.30m và không phải là tầng đá gốc, nên chọn giải pháp móng là móng cọc ma sát BTCT. Chọn cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, cọc có kích thớc là 0.45x0.45m; đợc đóng vào lớp số III lớp seat pha trabng thaai c-ng Cao độ mũi cọc là -28.50m. Nh vậy cọc đợc đóng vào trong lớp đất số III chiều dày là 8.7m Chiều dài của cọc (L c ) đợc xác định nh sau: L c = CĐĐB - H b - CĐMC L c = 2.5 - 2 - (- 28.50) = 29 m. Trong đó: CĐĐB = 2.5 m : Cao độ đỉnh bệ. H b = 2 m : Chiều dày bệ móng CĐMC = -28.50m : Cao độ mũi cọc. Kiểm tra: 0>9 EBEE F6 6%B1 c L d = = => Thoả mãn yêu cầu về độ mảnh. Tổng chiều dài đúc cọc sẽ là: L = L c + 1m = 29 + 1m = 30m. Cọc đợc tổ hợp từ 3 đốt cọc với tổng chiều dài đúc cọc là:30m = 10m+10m+10m. Nh vậy hai đốt thân cọc có chiều dài là 10m và đốt mũi có chiều dài 10m.Các đốt cọc sẽ đợc nối với nhau bằng hàn trong quá trình thi công đóng cọc. II . Lp s liu cỏc t hp ti trng thit k 2.1. Trọng lợng bản thân trụ 2.1.1. Tính chiều cao thân trụ Chiều cao thân trụ H tr : H tr = CĐĐT - CĐĐB - CDMT H tr = 6.9- 2.6 - 1.4 =2.9 m. Trong đó: # SX;3BD 5 Cao độ đỉnh trụ : CĐĐT = + 6.9m Cao độ đỉnh bệ : CĐĐB = + 2.6m Chiều dày mũ trụ : CDMT = 0.8+0.6 = 1.4m 2.1.2. Thể tích toàn phần (không kể bệ cọc) MNTN MNCN Cao độ đỉnh trụ H tt V 1 V 2 V 3 V 3 V 2 V 1 Cao độ đáy dầm MNTT 30 Thể tích trụ toàn phần V tr : V tr = V 1 + V 2 + V 3 = 0 TD B1 601 0U 90 D 9F 6D 9F 6E T ?? 90U 0> 0 B x x x x x x x x + + + + + = 10.88 + 6.63 + 14.76 = 32.27m 3 . 2.1.2. Thể tích phần trụ ngập nớc (không kể bệ cọc) Thể tích trụ ngập nớc V tn : V tn = S tr x (MNTN - CĐĐB) = 0 ? 90 T ?? 90U T?9 0EU 01B B x x x m + = Trongđó: MNTN = 3.1 m : Mực nớc thấp nhất CĐĐB = 2.6 m : Cao độ đỉnh bệ S tr : Diện tích mặt cắt ngang thân trụ (m 2 ) 2.2. Lập các tổ hợp tải trọng thiết kế với MNTN Các tổ hợp tải trọng đề bài ra nh sau: Tải trọng Đơn vị TTGHSD o t N - Tĩnh tải thẳng đứng kN 7000 # SX;3BD 6 o h N - Hoạt tải thẳng đứng kN 4300 o h H - Hoạt tải nằm ngang kN 140 o M - Hoạt tải mômen KN.m 1600 Hệ số tải trọng: Hoạt tải : n = 1.75 Tĩnh tải : n = 1.25 bt = 24,50 kN/m 3 : Trọng lợng riêng của bê tông n = 9,81 kN/m 3 : Trọng lợng riêng của nớc 2.2.1. Tổ hợp tải trọng theo phơng dọc cầu ở TTGHSD Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn dọc cầu: tnntrbt o t o h SD 1 xV)xVN(NN ++= = 4300 + (7000 + 24.50x32.27) - 9.81x2.54 = 12065.70 kN Tải trọng ngang tiêu chuẩn dọc cầu: SD 1 H = H o = 140 kN Mômen tiêu chuẩn dọc cầu: )BĐĐCTĐĐC(xHMM o h oSD 1 += 9E66 9B6 TE> 0EUx= + = 2202 kN.m 2.2.2. Tổ hợp tải trọng theo phơng dọc cầu ở TTGHCĐ Tải trọng thẳng đứng tính toán dọc cầu tnntrbt o t o h ĐC 1 xV)xVN(x25.1xN75.1N ++= = 1.75x4300 + 1.25x(7000 + 24.50x32.27) - 9.81x2.54 = 17238.35 kN Tải trọng ngang tính toán dọc cầu: ĐC 1 H = 1.75x o h H = 1.75x140 =245 kN. Mômen tính toán dọc cầu: # SX;3BD 7 )BĐĐCTĐĐC(xxH75.1xM75.1M o h oĐC 1 += 9F1 9E66 9F1 9B6 TE> 0EUx x x= + = 3853.5kN.m Tổ hợp tải trọng thiết kế tạI 'ỉnh bệ Tải trọng Đơn vị TTGHSD TTGHCĐ Tải trọng thẳng đứng kN 12065.70 17238.35 Tải trọng ngang kN 140 245 Mômen kN.m 2202 3853.5 III. Xác định sức chịu tải dọc trục của cọc 3.1. Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu P R Chọn vật liệu: + Cọc bê tông cốt thép, tiết diện của cọc hình vuông: 0.45m x0.45m + Bê tông có ' c f = 28MPa + Thép ASTM A615, có y f = 420 MPa Bố trí cốt thép trong cọc : + Cốt chủ : Chọn 8#22, bố trí xuyên suốt chiều dài cọc. + Cốt đai : Chọn thép 8 # SX;3BD 8 2@175=350 450 50 450 2@175=350 50 50 50 Mặt cắt ngang cọc BTCT Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu: P R Dùng cốt đai thờng, ta có: P R =xP n =x0.8x{0.85x ' c f x(A g - A st ) + f y xA st } Trong đó: : Hệ số sức kháng của bê tông, = 0.75 ' c f : Cờng độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày ( MPa) y f : Giới hạn chảy tối thiểu quy định của thanh cốt thép ( MPa). A g : Diện tích mặt cắt nguyên của cọc, A g = 450x450 = 2025000mm 2 A st : Diện tích cốt thép, A st = 8x387=3096mm 2 Vậy: P R = 0.75x0.8x{0.85x28x(2025000- 3096) + 420x3096} = 3925422.78 N 3925.23KN. 3.2. Sức kháng nén dọc trục theo đất nền Q R Sức kháng nén dọc trục theo đất nền: Q R = sqspqp QQ + # SX;3BD 9 Với: sss A.qQ = ; ppp A.qQ = Trong đó: Q p : Sức kháng mũi cọc (MPa) q p : Sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) Q s : Sức kháng thân cọc (MPa) q s : Sức kháng đơn vị thân cọc (MPa) A p : Diện tích mũi cọc (mm 2 ) A s : Diện tích bề mặt thân cọc (mm 2 ) qp : Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc qs : Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc vqs 7.0 = trong đất sét với 9 v = ta có: 6F qs = 6F qp v = trong đất seat với 9 v = ta có: 6F qp = Sau khi đóng cọc xong thì đo sóng ứng suất cho 2% đến 5% số cọc và dùng tải trọng tĩnh để kiểm tra khả năng chịu tải 3.2.1. Sức kháng thân cọc Q s Do thân cọc ngàm trong 3 lớp đất, 'u l lp sột nờn ta tinh Q s theo phScng phaap d Theo phơng pháp , sức kháng đơn vị thân cọc q s nh sau: us Sq = Trong đó: S u : Cờng độ kháng cắt không thoát nớc trung bình (Mpa), S u = C uu : Hệ số kết dính phụ thuộc vào S u và tỷ số D D b và hệ số dính đợc tra bảng theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05. Lớp 1: Ta có :S u =48.9KN/m 0 =48.9KPa=0.0489Mpa. Theo API ta cú Su 25 thỡ 9 = # SX;3BD 10 [...]... 19 .3 2.2 0 0 41.202 41.202 0 2 19 .3 2.5 0 .3 5.79 46.992 44.145 2.847 3 17.8 19 .3 16.8 299.04 34 6. 032 208.9 53 137 .079 4 21.4 19. 73 0. 43 9.202 35 5. 234 2 13. 171 142.0 63 5 21.4 21. 73 2 42.8 39 8. 034 232 .791 165.2 43 6 21.4 23. 73 2 42.8 440. 834 252.411 188.4 23 7 21.4 25. 73 2 42.8 4 83. 634 272. 031 211.6 03 8 21.4 27. 73 2 42.8 526. 434 291.651 234 .7 83 9 21.4 29. 73 2 42.8 569. 234 31 1.271 257.9 63 10 21.4 31 . 73 2... 0.761 Lớp 2: Ta có: Su = 21.3KN/m 2 = 21.3Kpa = 0.0213Mpa Db = 17.1m Su 25 suy ra = 1 Lớp 3: Ta có: Su = 49.7KN/m 2 = 49.7Kpa = 0.0497Mpa Db = 9.2m Ni suy = 0.7 53 Độ sâu Tên lớp Chiều dày lớp đất lớp đất Chu vi Cờng độ kháng cắt Hệ số qS Qs cọc Su kết dính (m) (m) (m) (MPa) (MPa) (KN) Lớp 1 2.50 0.5 1.80 0,0489 0.761 0. 037 2 33 .48 Lớp 2 25 .3 22.8 1.80 0,02 13 1 0,02 13 874.152 Lớp 3 34.0 3. 20 1.80... Max shear in 3 direction 0. 237 7E+00 KN 1 0 33 Max moment about 2 axis 0.2496E+00 KN-M 1 0 33 Max moment about 3 axis -0.5415E+01 KN-M 1 0 18 Max axial force -0.6 032 E+ 03 KN Max torsional force 1 0 16 0.0000E+00 KN-M 0 0 0 0.2614E+00 1 0 18 Max demand/capacity ratio Do đó: Nmax = 6 03. 2 KN, vy ly giỏ tr ln hn l Nmax = 6 03. 2 KN kim toỏn 5.1.2 Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn Công thức kiểm toán:... Ta đi tính toán và bố trí cho từng đốt cọc 7.1.1 Tính mô men theo sơ đồ cẩu cọc và treo cọc Mô men lớn nhất dùng để bố trí cốt thép Mtt = max(Mmax(1) ; Mmax(2)) Trong đó: Mmax(1): Mômen trong cọc theo sơ đồ cẩu cọc Mmax(2): Mômen trong cọc theo sơ đồ treo cọc 7.1.1.1 Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld = 9 m Tính mô men lớn nhất trong cọc theo sơ đồ cẩu cọc Các móc cẩu đặt cách đầu cọc một đoạn... 0.7 53 0. 037 8 217.728 Sức kháng thân cọc nh sau: Qs = 33 .48 + 874.152 + 217.728 = 1125 .36 KN 3. 2.2 Sức kháng mũi cọc Qp Sức khángđơn vị mũi cọc trong đất sét bão hòa qp xác định nh sau: qp = 9.Su Trong đó:Su:Cờng độ kháng cắt không thoát nớc trung bình (Mpa),Su=Cuu Mũi cọc đặt tại lớp 3 có: Su = 49.7KN/m 2 = 0.0497 Mpa => Qp = Apqp = 0.452x9x0.0497x1 03 = 90.58 KN Vậy Sức kháng nén dọc trục theo đất. .. 0.0 03 fy Es = 420 = 2.1x10 3 5 2x10 35 .71 50 35 .71 = 1.2x10 3 s1 = 0.0 03 ( 400 35 .71) = 0. 03 35.71 s 2 = 0.0 03 (225 35 .71) = 0.016 35 .71 Vậy tất cả các cốt thép đều chảy Giả thiết là đúng + Mô men kháng uốn danh định là : a M n = 0.85a.d.fc' d s1 A s2 fy ( d s1 d s 2 ) + A 's fy d s1 d 's 2 ( ) 30 .35 M n = 0.85x30 .35 x 450 x 28 400 774x 420( 400 225 ) + 1161 x 420( 400 50 ) 2 = 238 .86x106... toán: N max + N Ptt Trong đó: Nmax: Nội lực lớn nhất tác dụng lên đầu cọc (lực dọc trục) N : Trọng lợng bản thân cọc (kN) Ptt : Sức kháng dọc trục của cọc đơn (kN) Ta có: Ptt = 968 .37 KN N = Lc xd 2 x bt = 28 x0.452 x 24.5 = 138 .92 KN Vậy: N max + N =770.2 + 138 .92 = 909.12 KN Ptt = 968 .37 KN => Đạt 5.2 Kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm cọc Công thức kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm cọc :... mặt bằng và đợc bố trí thẳng đứng trên mặt đứng, với các thông số : + Số hàng cọc theo phơng dọc cầu là 5 Khoảng cách tim các hàng cọc theo phơng dọc cầu là 1200 mm + Số hàng cọc theo phơng ngang cầu là 7 Khoảng cách tim các hàng cọc theo phơng ngang cầu là 1200 mm + Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ theo cả hai phơng dọc cầu và ngang cầu là 500 mm Ha xuan thang 12 Lp : ng bo K48 50 P2 P3... trục của cọc đơn (KN) Thay số: n = 17 238 .35 = 15.48 Chọn n = 35 coc 11 13. 11 4.2 Bố trí cọc trong móng 4.2.1 Bố trí cọc trên mặt bằng Tiêu chuẩn 22TCN 272 - 05 quy định: Khoảng cách từ mặt bên của bất kì cọc nào tới mép gần nhất của móng phải lớn hơn 225mm Khoảng cách tim đến tim các cọc không đợc nhỏ hơn 750mm hoặc 2.5 lần đờng kính hay bề rộng cọc, chọn giá trị nào lớn hơn Với n = 35 cọc đợc bố... nhất là : Mmax(2)= 17 .36 KN.m Vậy mô men lớn nhất dùng để bố trí cốt thép là : Mtt = max(Mmax(1) ; Mmax(2) ) = max(10.04; 17 .36 ) = 17 .36 KN.m 7.1.1.2 Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld = 10 m Tính mô men lớn nhất trong cọc theo sơ đồ cẩu cọc Các móc cẩu đặt cách đầu cọc một đoạn : 0.207L d = 0.207x10 2(m) Trọng lợng bản thân cọc đợc xem nh tải trọng phân bố đều trên cả chiều dài đoạn cọc q1 = . 232 .791 165.2 43 6 21.4 23. 73 2 42.8 440. 834 252.411 188.4 23 7 21.4 25. 73 2 42.8 4 83. 634 272. 031 211.6 03 8 21.4 27. 73 2 42.8 526. 434 291.651 234 .7 83 9 21.4 29. 73 2 42.8 569. 234 31 1.271 257.9 63 10. 19 .3 2.2 0 0 41.202 41.202 0 2 19 .3 2.5 0 .3 5.79 46.992 44.145 2.847 3 17.8 19 .3 16.8 299.04 34 6. 032 208.9 53 137 .079 4 21.4 19. 73 0. 43 9.202 35 5. 234 2 13. 171 142.0 63 5 21.4 21. 73 2 42.8 39 8. 034 . đất (m) Chiều dày lớp đất (m) Chu vi cọc (m) Cờng độ kháng cắt S u (MPa) Hệ số kết dính q S (MPa) Q s (KN) Lớp 1 2.50 0.5 1.80 0,0489 0.761 0. 037 2 33 .48 Lớp 2 25 .3 22.8 1.80 0,02 13 1 0,02 13 874.152 Lớp 3 34.0 3. 20