ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG CHƯƠNG V TÍNH TOÁN MÓNG TRỤ 5.1 Số liệu đòa chất: Qua công tác khảo sát trường thí nghiệm phòng cấu trúc đòa tầng khu vực xây dựng cầu gồm lớp sau: Lớp đất đắp: Nằm tầng mặt vò trí bên bờ sông.Đây lớp đất sét, cát có bề dày thay đổi từ – 2.5m Lớp không lấy mẫu thí nghiệm Lớp đất 1:Lớp đất sét hữu cơ, màu xám đen, trạng thái mềm Bề dày trung bình: htb = – 3.5m 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 = Lớp đất 2: Lớp 2a: Lớp đất sét lẫn cát mòn, màu xám đốm vàng nâu, trạng thái rắn Bề dày trung bình :htb = – 7.5m Độ sệt: B < 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 = – 2.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: γ = 1.977g/cm3 Giá trò SPT = 22 Lớp 2c:Đất sét lẫn cát mòn, màu vàng nâu trạng thái rắn Bề dày trung bình:htb = – 4.5m Độ sệt: B < 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 = – 2.5m Độ sệt: B = 0.42 Dung trọng tự nhiên: γ = 1.878g/cm3 Giá trò SPT = SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 234 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG Lớp đất 4: Lớp 4a:Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 2.5m Độ sệt: B < 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 = – 4.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: γ = 1.924g/cm3 Giá trò SPT = 14 Lớp 4c: Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 4.5m Độ sệt: B < 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 = – 4.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: γ = 1.936g/cm3 Giá trò SPT = 15 Lớp 4e: Đất sét lẫn cát mòn, màu xám đen, trạng thái rắn Bề dày trung bình: htb = – 8.5m Độ sệt: B < Dung trọng tự nhiên: γ = 1.969g/cm3 Giá trò SPT = 17 Lớp đất lớp đất tốt nên ta thiết kế mũi cọc nằm lớp đất Chon phương án móng phương án cọc khoan nhồi, đường kính cọc 1m, chiều dài cọc 36m Phần cọc ngàm bệ cọc 150mm 5.2 Số liệu thiết kế: Cọc khoan nhồi đường kính D = 1m Độ xiên cọc đất: độ Cao độ đáy bệ cọc:E1 = -2.9m Cao độ mặt đất tự nhiên:E2 = -2.2m Cao độ mũi cọc:E3 = -37.9m Chiều dài cọc đất:L = E1 – E3 = -2.9 + 37.9 = 35m Chiều dài tự cọc:L0 = 0m SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 235 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG Chiều dài cọc ngàm bệ: Lng = 0.15m ' Cường độ bê tông thân cọc: f c = 40MPa 3 Trọng lượng riêng bê tông cọc: γ c = 2500Kg / m = 24.5KN / m ' 1.5 × 40 = 33994.5 Mô dul đàn hồi bê tông: E c = 0.043 × γ1.5 c × f c = 0.043 × 2500 MPa D2 12 = π× = 0.7854m Diện tích mặt cắt ngang: A c = π× 4 4 D = π× = 0.04909m Mô men quán tính: I = π× 64 64 Chu vi mặt cắt ngang: P = π× D = π×1 = 3.14m Cường độ thép: f y = 280MPa Mô dun đàn hồi thép: Es = 200000MPa Đường kính cốt thép: φ = 32mm d2 322 = 804.2mm Diện tích cốt thép: A b = π× = π× 4 Số lượng thép:n = 16 Tổng diện tích thép: A s = n × A b = 16 × 804.2 = 12868mm Đường kính cốt đai:φd = 12 5.3 Tính toán sức chòu tải cọc: [P] = min[Pvl , Pdn ] đó: P Pvl :sức chòu tải giới hạn cọc :sức chòu tải giới hạn cọc theo vật liệu Pđn :sức chòu tải giới hạn cọc theo đất 5.3.1 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 uốn dọc As = 12868 mm2 – Diện tích thép dọc fy = 280MPa – Cường độ thép chủ Ac = 785398 mm2 - Diện tích mặt cắt ngang cọc f c' = 40MPa - Cường độ bê tông ⇒ Pvl = 0.9 × (12868 × 280 + 785398 × 40) = 31517064N = 3212.75T SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 236 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG 5.3.2 Tính sức chòu tải cọc theo đất (Theo TCVN205 –1998): Pdn = m(m R × A p × q p + u × ∑ m f × f s × li ) Trong đó: m = –Hệ số điều kiện làm việc mR = – Hệ số diều kiện làm việc đất mũi cọc qp – Cường độ chòu tải đất mũi cọc, (T/m2) lấy theo bảng A7 TCXD 205:1998 Với h = 35m, IL < Ta có qp = 394.8T/m2 u = P = 3.14m – Chu vi mặt cắt ngang cọc mf – Hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên cọc Lấy theo bảng A5 mf = 0.7 Đối với trường hợp đóng ống thép fs – Ma sát bên lớp đất i,Tra theo bảng A2 dựa vào hi độ sệt IL li – Chiều dày 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 mặt bên bảng sau: Lớp đất 2a 2b 2c 4a 4b 4c 4d 4e hi(m) 8.5 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 li(m) 2 2 2 2 2 2 2 2 Σ fili(T/m) IL 1.32 Thỏa điều kiện trạng thái fs = n × Ms × giới hạn sử dụng 5.6.4 Kiểm tra ổn đònh đất quanh cọc: Điều kiện kiểm tra: σ z ≤ η1 × η2 × × (σ'v × tgϕ1 + ξ× C1 ) cos ϕ Trong đó: σ'v = ( γ w − 1) × z - Ứng suất có hiệu đất độ sâu z γ w - Khối lượng thể tích tính toán đất,(T/m 3) ϕ1(°), C1(T/m2) – Góc ma sát lực dính đất ξ - hệ số lấy 0.6 cọc khoan nhồi η1 = SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 257 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG η2 - Hệ số xét đến phần tải trọng thường xuyên M + Mv η2 = _ p n× M p + M v Mp – Mô men tải trọng thường xuyên,(T.m) Mv – Mô men tải trọng tạm thời,(T.m) _ n = 2.5 Do Mp = nên ta có η2 = Lớp 1: γ w = 1.475T / m h = 2m ϕ = 23° C = 0.3KG/cm2 = 3T/m2 Lớp 2a: γ w = 1.952T / m h = 7m Lớp 2b: γ w = 1.977T / m h = 2m Lớp 2c: γ w = 1.907T / m h = 4m Kết tính toán lập thành bảng sau: SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 258 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T Z Ze σz SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ σ'v GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG ϕ( °ä) ϕ(rad) MSSV: CD03151 C [σ] K.LUẬN TRANG: 259 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T 0.3466 0.6932 1.0398 1.3865 1.7331 2.0797 2.4263 2.7729 3.1195 3.4661 3.8128 4.1594 4.506 4.8526 5.1992 5.5458 5.8924 6.2391 6.5857 6.9323 7.6255 8.3187 9.012 10.398 12.132 13.865 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 2.4 2.6 3.5 0.2051 0.3824 0.5324 0.6554 0.7525 0.8239 0.8737 0.9008 0.9083 0.9016 0.877 0.8369 0.7873 0.7304 0.6674 0.5972 0.5233 0.4668 0.3736 0.2998 0.1604 0.0358 -0.07 -0.226 -0.338 -0.369 0.1646 0.3293 0.4939 0.6586 0.8232 1.9799 2.3098 2.6398 2.9698 3.2997 3.6298 3.9597 4.2897 4.6197 4.9496 5.2796 5.6096 5.9396 6.2696 6.5995 7.2595 7.9194 8.8047 10.159 11.003 12.575 GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 0.401 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 7.82 8.13 8.43 8.73 9.04 9.34 11.47 12.08 12.69 13.30 13.91 14.52 15.13 15.73 16.34 16.95 17.56 18.17 18.78 19.39 19.99 21.21 22.43 24.06 26.56 28.12 31.02 Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Nhận xét: σz < [σz ] nên đất đủ khả chòu lực SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 260 [...]... 3 .5 4 GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG BẢNG K T QUẢ T NH Mz (T. m) A3 B3 C3 D3 0 -0 .0013 -0 .0107 -0 .036 -0 .0 853 -0 .1214 -0 .22 15 -0 .3 65 -0 .55 87 -0 .80 85 -1 .118 -1 .6933 -2 .6213 -3 .1034 -3 .54 06 -3 .9192 -1 .6143 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ 0 -1 E-04 -0 .002 -0 .011 -0 .034 -0 . 055 -0 .122 -0 .238 -0 .42 -0 .691 -1 .074 -1 .906 -3 .6 -4 .717 -6 -9 .54 4 -1 1.73 1 1 0.9997 0.9981 0.9918 0.9 852 0. 959 8 0.9073 0.81 05 0.6464 0.3 85 -0 .271 -1 .877... 9.244 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG B4 0 -0 .004 -0 .021 -0 .072 -0 .171 -0 .243 -0 .443 -0 .73 -1 .116 -1 .613 -2 .227 -3 .36 -5 . 14 -6 .023 -6 .7 65 -6 .789 -0 . 358 C4 0 -2 E-04 -0 .003 -0 .016 -0 . 051 -0 .082 -0 .183 -0 . 356 -0 .63 -1 .036 -1 .608 -2 .849 -5 . 355 -6 .99 -8 .84 -1 3.69 - 15. 61 MSSV: CD03 151 D4 1 1 0.9997 0.9974 0.9891 0.9803 0.9463 0.8 754 0.74 75 0 .52 87 0.1807 -0 .692 -2 .821 -4 .4 45 -6 .52 -1 3.83 -2 3.14... -1 .877 -3 .108 -4 .688 -1 0.34 -1 7.92 MSSV: CD03 151 0 0.2 0.4 0 .59 97 0.79 85 0.8971 1.0902 1.2732 1.4368 1 .56 62 1.6397 1 .57 54 0.9168 0.1973 -0 .891 -5 . 854 - 15. 08 M (T. m) -1 64.1 -1 25. 6 -8 8.6 -5 4 .59 -2 4 .59 -1 1.34 11.362 28. 853 41.203 48.771 52 . 052 50 . 359 39 .59 3 32.197 24.349 6.7247 -0 .9 35 TRANG: 250 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG MSSV: CD03 151 TRANG: 251 ĐATN: TK CẦU DẦM... -2 3.14 Q (T) 57 .091 55 .908 52 .50 9 47.306 40.77 37.161 29 .58 21.849 14 .52 5 7.8227 1.973 -4 .879 -1 0.24 -1 1.37 -1 1 .57 -8 .3 0.2626 TRANG: 253 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG MSSV: CD03 151 TRANG: 254 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T 5. 6 GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG Kiểm tra bê t ng cọc: 5. 6.1 Kiểm tra nén uốn: Ta qui đổi ti t diện hình tròn về hình vuông: a = Ac = 0.7 854 = 0.886m... DẦM SUPER T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG BẢNG T NH GIÁ TRỊ LỰC C T Qz (T) SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03 151 TRANG: 252 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T z 0 0.7 1.4 2.1 2.8 3.1 3.8 4 .5 5.2 5. 9 6.6 7.6 9 9.7 10.4 12.1 13.9 ze 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1 .5 1.7 1.9 2.2 2.6 2.8 3 3 .5 4 A4 0 -0 .02 -0 .08 -0 .17997 -0 .319 75 -0 .40443 -0 .60268 -0 .83 753 -1 .1 05 -1 .39623 -1 .69889 -2 .12481 -2 .437 -2 .3 455 8 -1 .96928 1.07408... = 57 .09 × 0.00011 − 164.1× 0.0000 35 = 0.00037rad K t quả t nh toán ta lập thành các bảng sau: BẢNG K T QUẢ T NH TOÁN ÁP LỰC σz (T/ m2) SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03 151 TRANG: 247 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG Z(m) 0 Ze 0 A1 1 B1 0 C1 0 D1 0 σz 0 0.3466 0.6932 1.0398 1.38 65 1.7331 2.0797 2.4263 2.7729 3.11 95 3.4661 3.8128 4. 159 4 4 .50 6 4. 852 6 5. 1992 5. 5 458 5. 8924 6.2391 6 .58 57... 3778 .5 1609.8 429.7 + + = + + = 1 ⇒ thõa điều kiện Pr M ry M rx 26264.2 2 354 . 85 2 354 . 85 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03 151 TRANG: 255 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG 5. 6.2 Kiểm tra khả năng chòu c t của cọcï: Vu ≤ φ × Vn Ta nhận thấy t i trọng va t u gây ra lực c t r t nên chọn t hợp đặc bi t để thi t kế c t đai Vu = Qz = 9.81× 57 .09 = 56 0 KN Xác đònh chiều cao chòu c t hữu hiệu: -. .. 381.91 6T. m Sai số là 0% T ơng t ta t nh cho các trạng thái giới hạn khác, ta lập được bảng sau: Ta đổi đơn vò sang T, m Bảng t nh chuyển vò của đài và nội lực lớn nh t tại đầu cọc TTGH N (T) Hy (T) Mx (T. m) v (m) u(m) w(rad) Pn (T) Hn (T) Mn (T. m) TTGH CĐI 1727. 651 28.438 381.916 0.0072 0.0023 0.0004 334. 654 4.740 -2 9.772 TTGH CĐII 151 5.276 0.000 0.000 0.0063 0.0012 0.00000 252 .54 6 5. 640 -1 7.7 45 TTGH CĐIII... 8.13 8.43 8.73 9.04 9.34 11.47 12.08 12.69 13.30 13.91 14 .52 15. 13 15. 73 16.34 16. 95 17 .56 18.17 18.78 19.39 19.99 21.21 22.43 24.06 26 .56 28.12 31.02 Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Đ t Nhận x t: σz < [σz ] nên đ t nền đủ khả năng chòu lực SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03 151 TRANG: 260 ... 5. 6002 5. 6716 5. 657 4 5. 5716 5. 4198 5. 2 151 4.9499 4.643 4.3799 3.9408 3 .55 87 2.7629 1.966 1.1999 -0 .1991 -1 .7104 -3 .2968 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03 151 TRANG: 248 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG MSSV: CD03 151 TRANG: 249 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER T z ze 0 0.7 1.4 2.1 2.8 3.1 3.8 4 .5 5.2 5. 9 6.6 7.6 9 9.7 10.4 12.1 13.9 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1 .5 1.7 1.9