GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC NỀN MÓNG A/THUYẾT MINH, TÍNH TOÁN : I/Số liệu thiết kế : 1.1 Tải trọng tác dụng : Đơn vị Số liệu kN 6500 kN 1450 H xtc kN 155 H ytc kN 170 M ytc kN.m 1350 M xtc kN.m 1600 Tải trọng N tt tc N ht tc - Tĩnh tải tiêu chuẩn - Hoạt tải tiêu chuẩn Htc- Hoạt tải tiêu chuẩn Mtc - Hoạt tải tiêu chuẩn 1.2 Số liệu thủy văn chiều dài nhịp : Đơn vị m m m m m m m m MNCN MNTN MNTT Htthuyền MNTC Cao độ mặt đất tự nhiên Cao độ mặt đất sau xói lở Chiều dài nhịp tính toán Sông có thông thuyền Số liệu 3.7 1.7 2.2 2.2 Lấy cao MNTN 1-1.5m -1.8 20.5 1.3 Số liệu địa chất : Tên lớp Bề dày lớp W WL WP IP IL γ γs γc e Sr ϕ C LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP Cu GVHD : TRẦN VĂN THUẬN m % % % % - BTL NỀN & MÓNG kN/m3 kN/m3 kN/m3 - - Độ kN/m kPa 2 10.2 13.2 73.3 32.8 54.7 41.6 28.8 26.8 25.9 14.8 1.72 0.41 15.6 18.7 26.7 27 9.0 14.08 1.966 0.917 0.995 0.965 28.9 48.9 26.7 22.2 0.1 19.6 27.5 15.21 0.809 0.983 2°38’ 17°23 ’ 18°42 ’ Trong : W (%) : Độ ẩm WL (%) : Độ ẩm giới hạn chảy WP (%) : Độ ẩm giới hạn dẻo IP (%) : Chỉ số dẻo đất IL : Độ sệt đất γ (kN/m3) : Trọng lượng thể tích tự nhiên đất γS (kN/m3) : Trọng lượng thể tích hạt đất γc (kN/m3) : Trọng lượng thể tích khô đất e : Hệ số rỗng Sr : Hệ số bão hòa ϕ ( Độ ) : Góc ma sát đất C (kN/m2) : Lực dính đơn vị Cu (kPa) : Cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình a (m3/kN) : Hệ số nén lún Cấu trúc địa chất đặc điểm lớp đất Chiều sâu lỗ khoan: 37.0m Lớp 1: Sét pha màu xám, lẫn sạn, trạng thái dẻo chảy Lớp đất số gặp lỗ khoan PA01 trạng thái dẻo chảy Chiều dày lớp 10.2 m Cao độ mặt lớp 0.0 m Cao độ đáy lớp -10.2 m Độ rỗng n = 0.663 Lớp 2: Cát pha màu xám, trạng thái dẻo LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP 7.8 18.2 78 45.3 106 GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG Lớp đất số gặp lỗ khoan PA01 trạng thái dẻo Chiều dày lớp 13.2 m Cao độ mặt lớp -10.2 m Cao độ đáy lớp -23.4 m Độ rỗng n = 0.478 Lớp 3: Cát hạt to, màu xám, kết cấu chặt vừa Lớp đất số gặp lỗ khoan PA01 trạng thái chặt vừa.Cao độ mặt lớp -23.4 m Cao độ đáy lớp vượt chiều sâu mũi khoan Độ rỗng n = 0.447 II/ Xác định kích thước trụ : 2.1 Xác định cao độ đáy dầm cao độ đỉnh trụ: Căn vào MNTT, Htthuyền ta xác định + Cao độ đáy dầm (CĐĐaD) : CĐĐaD = MNTT + Htthuyền = 2.2 + = +4.4 m + Cao độ đỉnh trụ ( CĐĐT) : CĐĐT = CĐĐaD – 0.3m = +4.4 – 0.3 = +4.1 m 2.2 Xác định cao độ đỉnh bệ trụ, chiều dày bệ, cao độ đáy bệ Căn vào MNTN, cao độ mặt đất sau xói lở + Cao độ đỉnh bê trụ (CĐĐB): Theo yêu cầu quy trình, cao độ đỉnh bệ trụ thấp MNTN tối thiểu 0.2 m Vị trí xây dựng trụ cầu nằm xa bờ, thay đổi cao độ mực nước MNCN MNTN lớn, sông có thông thuyền Xét điều kiện mỹ quan sông ta chọn cao độ đỉnh bệ thấp MNTN 0.2 m Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB) = +1.5 m + Bề dày bệ móng : Theo quy trình + cầu nhỏ có Hb = ÷1.5 m + cầu trung Hb = ÷ m + Hb ≥ 2D ( D đường kính cọc ) LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG ta chọn Hb = 1.5 m + Cao độ đáy bệ ( CĐĐaB) : CĐĐaB = CĐĐB – Hb = +1.5 – 1.5 = m + Chiều cao thân trụ ( Httrụ ) : Httrụ = CĐĐT – 1.4m – CĐĐB = +4.1 – 1.4 – 1.5 = 1.2 m + Gờ bệ móng a, b : Đối với công trình cầu đường a, b = 0.2 ÷ m Để phòng sai số thi công thân trụ ta chọn a = b = 0.5 m III/ Xác định tải trọng tác dụng đáy bệ : 3.1 Xác định tải trọng tĩnh : + Thể tích toàn trụ ( Vtrụ ) : Vtrụ = Vbệ + Vthân + Vđỉnh Vbệtrụ = 5.5 x 2.2 x = 12.1 m3 Vthântrụ = {1.2 x (4.5–1.2) + 3.14 x1.22 } x 1.2 = 6.108 m3 Vđỉnhtrụ = (8 x 1.4 – 1.5 x 0.6) x 1.7 = 17.51 m3 Vtrụ = 35.718 m3 + Thể tích phần trụ ngập nước ( Vtrụnn ) : Vtrụnn = Vbệtrụ + V thântrụnn = 12.1 + 6.108 0.2/1.2 = 13.118 m3 + Trọng lượng trụ ( Gtrụ ) : Gtrụ = Vtrụ.γbt = 35.718 x 24 = 857.232 KN Với γbt = 24 kN/m3 trọng lượng thể tích bê tông + Lực đẩy Ascimet ( A ) A = Vtrụnn γn = 13.118 x 10 = 131.18 KN Với γn = 10 kN/m3 trọng lượng thể tích nước Bảng số liệu tĩnh tải : Tải trọng Đơn vị Tiêu chuẩn LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG N tctt kN 6520 Gtrụ A kN kN 857.232 131.118 3.2 Xác định hoạt tải : Bảng số liệu hoạt tải : Htc Mtc Tải trọng Đơn vị Tiêu chuẩn N tcht kN 1450 H xtc kN 155 H ytc kN 170 M ytc kN.m 1350 M xtc kN.m 1600 3.3 Tổ hợp tải trọng đáy bệ : 3.3.2 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn MNTN  Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương dọc cầu MNTN (1) Tải trọng thảng đứng tiêu chuẩn theo phương dọc cầu Ptc = Nhttc + Ntttc + Gtrụ - A = 1450 + 6520 +857.232 -131.18 = 9184.856 kN (2) Tải trọng ngang tiêu chuẩn theo phương dọc cầu Htc = Htcx = 155 kN (3) Momen tiêu chuẩn theo phương dọc cầu Mtc = Mtcy + Htcx(CĐĐT – CĐĐaB) = 1350 + 155 x (4.1 – ) = 1985.5 kNm LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG  Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương ngang cầu MNTN (1) Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn ngang cầu Ptc = Nhttc + Ntttc + Gtrụ - A = 1450 + 6520 +852.232 + 131.118 = 8691.114 kN (2) Tải trọng ngang tiêu chuẩn theo phương ngang cầu Htc = Htcy = 170 kN (3) Momen tiêu chuẩn theo phương ngang cầu Mtc = Mtcx + Htcy(CĐĐT – CĐĐaB) = 1600 + 170 x (4.1 – ) = 2297 kNm 3.3.2 Tổ hợp tải trọng tính toán MNTN  Tổ hợp tải trọng tính toán theo phương dọc cầu MNTN (1) Tải trọng thẳng đứng tính toán dọc cầu Ptt = nh.Nhttc + nt Ntttc + nt.Gtrụ - A = 1.75 x 1450 + 1.25 x 6520 + 1.25 x 857.232 – 131.118 = 11627.922 kN (2) Tải trọng ngang tính toán phương dọc cầu Htt = nh.Htcx = 1.75 x 155 = 271.25 kN (3) Momen tính toán dọc cầu Mtt = nh.Mtcy nh.Htcx(CĐĐT – CĐĐaB) = 1.75 x 1350 + 1.75 x 155 x (4.1 – 0) = 3474.625kNm  Tổ hợp tải trọng tính toán theo phương ngang cầu MNTN (1) Tải trọng thẳng đứng tính toán ngang cầu Ptt = nh.Nhttc + nt Ntttc + nt.Gtrụ - A = 1.75 x 1450 + 1.25 x 6250 + 1.25 x 857.232 – 131.118 = 11627.922 kN LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG (2) Tải trọng ngang tính toán phương ngang cầu Htt = nh.Htcy = 1.75 x 170 = 297.5 kN (3) Momen tính toán ngang cầu Mtt = nh.Mtcx + nh.Htcy (CĐĐT – CĐĐaB) = 1.75 x 1600 + 1.75 x 170 x (4.1 – 0) = 4019.75 kNm Với nt = hệ số tĩnh tải = 1.75 nh = hệ số hoạt tải = 1.25 BẢNG TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TẠI ĐÁY BỆ Loại Lực thẳng đứng Lực ngang Mô men Đơn vị kN kN kN.m PHƯƠNG DỌC CẦU Tiêu chuẩn Tính toán 8696.052 11627.22 155 198.5 271.25 3474.625 PHƯƠNG NGANG CẦU Tiêu chuẩn Tính toán 9691.114 11627.922 170 2997 297.5 4019.75 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG CÐÐD=+4.4m 800 MNTN =+3.7m Htthuyen =2.2 60 60 170 80 80 CÐÐT=+4.1m 150 150 25 25 120 120 120 MNTT =+2.20m MNTN =+1.70m CÐMÐTN=0.00 CÐÐB= 1.5m 50 450 50 100 50 100 50 CÐÐaB= 0.0m CMÐSX= -1.8m IV/ Xác định số lượng cọc, bố trí cọc bệ, tính nội lực cọc : 4.1 Chọn kích thước cọc cao độ mũi cọc ( CĐMC ) :  Theo tính chất công trình cầu có tải trọng truyền xuống móng lớn, địa chất có lớp chịu lực nằm cách mặt đất 23.4 m tầng đá gốc nên chọn giải pháp móng cọc ma sát BTCT  Chọn cọc BTCT đúc sẵn có kích thước mặt cắt 400 x 400 mm, đóng vào lớp thứ lớp sét màu loang lổ, trạng tahí nửa cứng Cao độ mũi cọc -26 m có số búa SPT N = 30 đủ khả chịu tai trọng công trình  Chiều dài cọc ( Lc ) xác định sau : Lc = CĐĐB - Hb - CĐMC = 1.5 - 1.5 - (- 26.0) = 26 m Trong đó: CĐĐB = 1.5 m : Cao độ đỉnh bệ Hb = 1.5 m : Chiều dày bệ móng LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG CĐMC = -26.00m : Cao độ mũi cọc LKiểm tra: Lc D 30 < < 70 D = 0.4 m : cạnh mặt cắt ( m ) => Thỏa mãn yêu cầu độ mảnh  Tổng chiều dài cọc chế tạo là: L = Lc + 1m = 26 + = 27 m  Cọc tổ hợp từ đốt cọc với tổng chiều dài chế tạo 27m = 9m + 9m +9m Các đốt cọc nối với thép góc trình thi công 4.2 Tính sức kháng dọc trục cọc đơn theo quy trình 22 TCN 272-2005 4.2.1 Tính sức kháng dọc trục theo vật liệu ( Pvl ): Yêu cầu cốt thép dọc chủ + Đường kính φ = 12 ÷ 32 mm ( tra bảng diện tích cốt thép tròn theo ASTM A615M – 22 TCN 272-2005 ) + Bố trí không thường ÷ 12 + Diện tích cốt thép ≥ 1.5 Diện tích mặt cắt ngang bê tông Chọn : với φ = 19 mm + Thép có : fy= 420 Mpa Es= 200000 MPa + Bê tông : f’c= 32 MPa Sức kháng tính toán cấu kiện BTCT chịu nén đối xứng qua trục Pr = ϕ Pn xác định (1) Trong cấu kiện có cốt thép đai thường LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN Pn = 0.8 0.85 f c' ( Ag − Ast ) + f y Ast  BTL NỀN & MÓNG (2) Pr = Sức kháng lực dọc trục tính toán có uốn (N) Pn = Sức kháng lực dọc trục danh định có uốn (N) f ’c = Cường quy định bêtông tuổi 28 ngày, trừ có quy định tuổi khác (MPa) fy = Cường độ giới hạn chảy quy định cốt thép (MPa) Ag = Diện tích nguyên mặt cắt (mm2) Ast = Diện tích nguyên cốt thép (mm2) ϕ = 0.75 hệ số sức kháng Ta có: Ag = 450 x 450 = 202500 mm2 Ast = 3096 mm2 10 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN • BTL NỀN & MÓNG Bước 3: Xác định chiều sâu tính lún Hc Nếu tầng đất cách đáy móng không sâu có tầng cứng không lún vùng chịu uốn lấy toàn chiều dày lớp đất từ đáy móng đến tầng cứng Nếu chiều dày tầng cứng sâu vùng chịu nén đến giới hạn định 1  ∆σ z' =  − ÷σ z'  10  (1) ∆σ z' = Ta thấy điểm 12 thỏa mãn (1) • 297.082 ' σz 38.092 = 7.8 σ’z Bước 4: Phân chia lớp đất phân tố thường lấy 1/10 -1/15 chiều sâu H c không lớn 2m 34 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN • BTL NỀN & MÓNG Bước 5: Tiến hành tính lún lớp phân tố phương pháp áp dụng trực tiếp − Si = a0i × ∆σ zi' × hi (2) Trong a01 = + e0i e1i − e2i p2 i − p1i = (3) − − p2i = ∆σ z' + p1i p1i = σ z' a0i : Hệ số nén lún tương đối ( m2/KN ) : Hệ số nén lún ( m2/KN ) e0 : Hệ số rỗng ban đầu p1i, p2i : Cấp tải trọng mặt mặt lớp i e1i, e2i : Độ rỗng ứng với cấp tải trọng Mà lớp có hệ số nén lún a = const nên ta áp dụng công thức (2) (3) để tính Điể m hi (m) σ’zi ∆σ’zi 175.234 501.711 1 185.388 195.542 205.696 215.85 226.004 236.158 0.0059136 400.711 1.231 x 10-5 0.0049318 293.999 1.231 x 10-5 0.0036184 211.935 1.231 x 10-5 0.0026084 154.714 1.231 x 10-5 0.0019042 115.899 1.231 x 10-5 0.0014265 131.39 1.231 x 10-5 178.039 480.484 245.832 Si 342.166 a0i 459.257 ∆σ 'zi 100.408 35 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 246.312 256.466 266.62 276.774 286.928 • 297.082 0.0009397 63.404 1.231 x 10-5 0.0007804 55.308 1.231 x 10-5 0.0006807 48.435 1.231 x 10-5 0.0005961 41.542 1.231 x 10-5 0.0005113 44.993 12 1.231 x 10-5 51.877 11 76.35 58.739 10 0.0011387 68.069 1.231 x 10-5 84.631 92.519 38.092 Bước 6: Tính độ lún tổng cộng Sα = ∑ Si = 0.02505 m = 2.505 cm L 32.4 Điều kiện : Độ lún móng S < 1,5 = 1,5 = 8.538 cm  S = 2.505 cm < 8.538 cm  ĐẠT Trong : S = tổng độ lún đất móng ( cm ) L = chiều dài nhịp tính toán ( m ) 6.2.3 Kiểm toán ổn định chống nứt thân cọc trình thi công a.Tính mô men theo sơ đồ cẩu cọc treo cọc : Mô men lớn dùng để kiểm toán cốt thép Mtt = ( Mmax1, Mmax2 ) Trong đó: Mmax1 = momen lớn cọc theo sơ đồ cẩu cọc Mmax2 = momen lớn cọc theo sơ đồ treo cọc Trọng lượng thân cọc xem tải trọng rải chiều dài cọc : q = B2.γbt = 0.452 x 24 = 4.86 KN/m • Tính mô men lớn cọc theo sơ đồ cẩu cọc : + Các móc cẩu đặt cách đầu cọc đoạn : a = 0.207.Ld = 0.207 x = 1.863 m Chọn a = 1.85 m 36 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG + Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ momen - Momen A B MA = MB = qa2/2 = 4.86 x 1.852/2 = 8.317 KNm (căng thớ trên) - Momen C MC = q.(Ld - 2a)2/8 – qa2/2 = 4.86 x(9 – x 1.85)2/8 – 8.317 = 8.748 KNm ( căng thớ ) → Mmax1 = 8.748 KNm • Tính mô men lớn cọc theo sơ đồ treo cọc : + Móc treo đặt cách đầu cọc đoạn : b = 0.294.Ld = 0.294 x = 2.646 m Chọn b = 2.65 m + Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ momen - Momen B MB = q.b2/2 = 4.86 x 2.652/2 = 17.065 KNm (căng thớ trên) - Momen C MC = q.(Lc – b)2/8 – q.b2/2 = 4.86 x (9 – 2.65)2/8 – 17.065 = 7.431 KNm ( căng thớ ) 37 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG → Mmax2 = 17.065 KNm Vậy momen lớn dùng để kiểm toán Mtt = 17.065 KNm c Kiểm toán ổn định chống nứt : + Cường độ chịu kéo uốn bê tông : f c' fr =0.63 = 0.63 32 = 3.564 => 0.8 fr = 0.8 x 3.564 = 2.85 + Cường độ chịu kéo lớn bê tông f ct = - M tt yT Ig Chiều cao TTH so với vùng bêtông chịu kéo lớn m/c nguyên : yT = - D 450 = = 225 2 mm Mô men quán tính m/c nguyên : 38 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN Ig = f ct = BTL NỀN & MÓNG D.D3 450 = = 3, 417.109 12 mm4 17, 065.106 225 = 1.124 3, 417.109 < 0.8 fr  Vậy cọc không bị nứt d Kiểm tra khả chịu uốn ngang trình Nhận xét : Do cốt thép bố trí đối xứng, mặt khác ta biết beetoong có cường độ chịu kéo nhỏ nhiều so với cường độ chịu nén trục trung hòa lệch phía trục đối xứng ' Giả thiết cốt thép chịu nén chảy ⇒ fs = fs = fy Phương trình cân nội lực theo phương trục As1 f y + As f y = 0.85a.D f c' + As' f y Trong As1 As2 = Diện tích cốt thép chịu kéo (mm2) A’s = Diện tích cốt thép chịu nén (mm2) 39 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG As1 = A’s = x 387 = 1161 mm2 As2= x 387 = 774 mm2 f’c= cường độ chịu nén bê tông (Mpa), f’c = 32 (Mpa) fy = cường độ chảy thép, fy = 420 (Mpa) a = chiều cao vùng chịu nén tương đương ( mm ) D = đường kính cọc , D= 450 (mm) E = mô dun đàn hồi thép, E = 2.105 MPa Chiều cao vùng chịu nén tương đương xác định theo công thức: a= As1 f y + As f y − As' f y 0.85.D f = ' c (1161 + 774 − 1161) x420 = 26.559mm 0.85 x 450 x32 Tính β1 = hệ số quy đổi biểu đồ ứng suất 0,85 f c' ≤ 28MPa   f ' - 28   ' β1 = 0,85 - 0,05  c ÷ 28 ≤ f c ≤ 56 MPa    0,65 f ' ≥ 56 MPa c  β1 = 0,85 – 0, 05 => f’c − 28 0,85 – 0, 05 = 32 − 28 = 0.821 Khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ chịu kéo a c= β1 26.559 0,821 = = 32,333 mm Kiểm tra chảy dẻo cốt thép chịu nén ε = 0.003 ' s ε = ' y f y' Es = c − d s' c = 0.003 32.333 − 50 = 1, 639.10−3 32.333 420 = 2,1.103 2.105 40 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG Trong : d’s = khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu nén đến thớ bê tong chịu nén cùng, d’s = 50 mm ε s' < ε y' => cốt thép chịu nén không chảy dẻo a= As1 f y + As f y 0.85.D f Tính lại a c= β1 ' c = (1161 + 774) x 420 = 66.397mm 0.85 x 450 x32 66,397 0,821 = = 80.873 mm Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến thớ bêtông chịu nén ds = A s1.d s1 + A s2 d s2 1161x 400 + 774 x 225 = = 330 A s1 + A s2 1161 + 774 c 80.873 = = 0.245 < 0.42 ds 330 mm ĐẠT hàm lượng cốt thép tối đa Mô men kháng uốn tính toán: a 66.397  −6   M r = φ M n = φ 0.85a.D f c'  d − ÷ = 0.9 x0.85 x66.397 x450 x32  300 − ÷.10 2    = 217.089 KNm ⇒ ĐẠT Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu ρ= As A + As 1161 + 774 = s1 = = 0.013 D.d s D.d s 450 x330 41 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN ρ = 0, 03 × BTL NỀN & MÓNG f 'c 32 = 0.03 × = 0.00228 fy 420 => ρ > ρ => ĐẠT VII Tính toán thi công : 7.1 Tính toán chọn búa hạ cọc : Lý chọn búa : đóng cọc để dễ dàng quan sát độ chối cọc hay để đảm bảo bê tông đầu cọc không bị phá hỏng Dựa vào lượng xung kích búa ta chọn búa có E ≥ 25Ptk Trong đó: Ptt = : Sức chịu tải thiết kế cọc , Ptk = 1303.92 KN E = Năng lượng xung kích búa (N.m) => E ≥ 25 × 1303.92 = 32598 (N.m) +) Quả búa có trọng lượng Q = 12000 N +) Trọng lượng cọc: q = ( 27 x 0.452 ) x 24 = 131.22 KN = 131220 N Kc = Q + q 12000 + 131220 = = 4.39 < E 32598 Hệ số thích dụng: ( ĐẠT ) Với yêu cầu ta dùng loại búa thủy lực có số hiệu V100D6 có thong số kỹ thuật sau : + Năng lượng tối đa / nhát búa :7200 KG.m + Một hành trình tối đa : 1.2 m + Một hành trình tối thiểu : 0.2 m + Tốc độ đánh búa hành trình dài 12 m : 40 + Thân trượt búa : 6100 KG + Đầu búa (không tính mũ ) 9400 KG + Nắp mũ dẫn động : 580 KG 7.2 Tính toán độ chối Công thức tính toán 42 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN Pgh = − BTL NỀN & MÓNG nF nF nF Q + K 21.q + ( )2 + Q.H 2 e Q+q Mà Ptk = K1.m2.Pgh Độ chối cọc thí nghiệm : → K12 m22 n.F Q.H (Q + k q ) e= Ptt ( Ptt + n.F )(Q + q) Trong đó: Pgh = sức chịu tải giới hạn cọc Q = trọng lượng búa rơi Q = 6100 + 9400 = 15500 KG = 155 KN H = chiều cao rơi búa, H = 1.2 m F = diện tích mặt cắt ngang cọc q = trọng lượng cọc + mũ cọc + đệm cọc + cọc dẫn (nếu có ) q = ( 27 x 0.452 ) x 24 + 5.8 = 137.02 KN n = hệ số phụ thuộc vật liệu cọc điều kiện đóng cọc ( 15 daN/cm 2) k = 0.45 : hệ số phục hồi sau va chạm ( xác định từ thực nghiệm) K1 = hệ số đồng cọc, lấy K1 = 0.7 e = độ chối cọc m2 = Hệ số điều kiện chịu lực cọc, lấy m = 0.9 0.7 × 0.9 ×1500 × 0, 452 ×155 ×1, × (155 + 0, 45 ×137, 02) e= = 1303,92 × (1303,92 + 1500 × 0.452 )(155 + 137, 02) = 6.694 10-3 m/1 nhát búa đập = 6,694 mm/ nhát búa đập THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG BUỚC 1:ĐÚC CỌC 43 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG - Lựa chọn vị trí thích hợp giải phóng mặt vị trí đúc cọc,khi chọn vị trí đúc cọc cần ý cho địa hình phẳng ,đủ không gian để đúc hàng loạt cọc ,đủ chỗ chứa vật liệu gia công cốt thép, điều kiện vận chuyển vật liệu… 1.Gia công cốt thép: Chọn nơi gia công cốt thép cho gần bãi đúc cọc vận chuyển đến bãi đúc cọc thuận tiện nhất, loại cốt thép gia công theo thiết kế nghĩa phải đảm bảo kích thước,số lượng …và sau gia công xong ta tập hợp lại theo chủng loại vận chuyển đến bãi đúc cọc 2.Tạo phẳng mặt đúc cọc lắp đặt ván khuôn cốt thép: - Trước lắp đặt ván khuôn ta làm phẳng bề mặt đúc cọc đỗ lớp bê tông dày khoảng cm để tạo mặt đúc cọc thật vững - Sau tạo phẳng xong ta tiến hành lắp đặt ván khuôn cốt thép, để tiết kiệm chi phí ván khuôn ta đúc cọc xen kẽ nghĩa cọc trước làm ván khuôn cho cọc sau - Sau lắp đặt ván khuôn xong ta tiến hành đặt rọ thép vào lòng ván khuôn cân chỉnh cho xác để cốt thép không bị nghiêng méo ló bê tông 3.Đỗ bê tông bảo dưỡng cọc : Trước đỗ bê tông ta tiến hành kiểm tra lại kích thước ván khuôn lồng thép lại lần bê tông chế tạo bãi đúc cọc vận chuyển từ nhà máy đến, cần lưu ý trình đỗ bê tông phải tiến hành liên tục kết hợp với đầm rung, đầm dùi để bê tông đươc lèn chặt Sau đỗ bê tông xong ta dùng bao nilon phủ kín cọc thường xuyên tưới nước để đảm bảo độ ẩm trình hình thành cường độ bê tông 4.Vận chuyển cọc: Sau bảo dưỡng cọc đến đạt cường độ ta tiến hành vận chuyển cọc đến công trường, cọc đúc công trường việc vận chuyển ta 44 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG không quan tâm bãi đúc cọc xa công trường ta dùng xe để chở cọc,quá trình vận chuyển cọc phải cẩn thận nhẹ nhàn ,kê kích cọc vị trí ta giới thiệu phần trước BƯỚC : ĐỊNH VỊ HỐ MÓNG: Căn vào tim công trình (tim cầu) cọc móc định vị ta dùng mia ,máy kinh vĩ ,thước dây tước thép để xác định tim hố móng Việc định vi hố móng máy kinh vĩ ta không giới thiệu cách thực thao tác làm máy mà ý đến cách đánh dấu vị trí cọc tim để cho không bị suốt trình thi công công trình.khi định vị cọc tim ta cần phải đóng thêm cọc móc phụ phạm vi thi công hố móng để tiện kiểm tra tim hố móng tim bệ … trình thi công BƯỚC : ĐÓNG CỌC 1.Chọn phương án đóng cọc Công trình móng trụ cầu nơi có nước mặt, với MNTC tương đối sâu nên ta chọn phương án đóng cọc phao thích hợp 2.Trình tự đóng cọc: Vị trí cọc định vị máy kinh vĩ ,sau định vị vị trí cọc ta di chuyển giá búa đến vị trí tiến hành đóng cọc + Đặt búa đầu cọc, tiến hành ép cọc sức ép thuỷ lực 45 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG + Để thuận tiện cho việc theo giỏi trình hạ cọc ta dùng sơn đánh dấu lên cọc với khoảng cách định để kiểm tra cao độ + Trong trình đóng cọc phải theo giỏi trục tim cọc so với phương thẳng đứng để có sai lệch kịp thời khắc phục + Sau đóng đoạn cọc đầu t iên dài 10 m xuống gần mặt nước ta tiến hành nối cọc sau tiến hành đóng cọc đến cao độ thiết kế + Cần phải có sổ nhật kí ghi chép theo giỏi suốt thời gian đóng cọc như: số cọc, đóng cọc, thời gian đóng xong cọc ,điều kiện thời tiết BƯỚC :ĐÓNG VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP Yêu cầu cọc ván : + Giảm lượng nước thấm vào hố móng + Giữ cho thành hố móng ổn định BƯỚC : ĐỖ BÊ TÔNG BỆ MÓNG Đập đầu cọc ,vệ sinh hố móng ,đỗ bê tông lót móng lắp đặt ván khuôn: - Sau thực bước nêu xong ta tiến hành đập đầu cọc ,ta dùng búa đập thủ công ,bóc bỏ bê tông đầu cọc vừa đập lên khỏi hố móng ,dùng dụng cụ thủ công để tạo phẳng đáy hố móng sau tiến hành đỗ lớp bê tông lót móng - Dùng máy kinh vĩ định tim phạm vi bệ móng ,cẩu lắp cốt thép xuống hố móng - Sau đỗ lớp bê tông lót móng xong ta dùng cẩu để cẩu lắp ván khuôn xuống hố móng ,các ván khuôn liên kết với liên kết với cót thép hàn điện - Dùng máy thuỷ bình để định vị trí đỉnh móng để phục vụ cho việc đỗ bê tông Đổ bê tông 46 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG Có thể chế tạo bê tông công trường chở từ nhà máy ,bê tông chế tạo theo thiết kế ,xe bơm (máy bơm) bê tông đứng xà lan bê tông vào hố móng thông qua đường ống dẫn bê tông,dưới bệ có đầm dùi kết hợp với đầm rung gắn xung quanh thành ván khuôn để làm tăng độ chặc bê tông.quá trình đỗ bê tông tiến hành đến đạt cao độ thiết kế kết thúc.chú ý trình đỗ bê tông không gián đoạn sinh tượng phân tầng - Sau đỗ xong ta tiến hành bảo dưỡng bê tông đạt cường độ tháo ván khuôn tiếp tục hoàn thiện phần thân tường chắn - Cần ý so sánh khối lượng bê tông đỗ thực tế khối lượng thiết kế ,hai số liệu không sai lệch nhiều 47 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 48 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP [...]... GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 20 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 21 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 22 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 23 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG Cọc Lực dọc (KN) Cọc... SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP BTL NỀN & MÓNG 450 1000 1000 GVHD : TRẦN VĂN THUẬN 450 4000 450 50 mm Chạy FB – Pier : 16 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 17 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 18 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 19 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH... TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG Theo Quy trình TCN 272 – 05, để tính lún cho móng cọc trong đất ta sử dụng vị trí móng tương đương Trong bài thiết kế này, ta sử dụng phương pháp phân tầng cộng lún 1-Vị trí đặt móng tương đương: Xem lớp đất tốt tính từ vị trí có số SPT ≥ 15 tại vị trí 13.2 m Db = -13.2 - (-26) = 12.8 m Móng tương đương nằm cách mặt lớp đất tốt 1 đoạn 8.533 m => Cao độ móng tương đương là... = -21.733 m Vậy móng tương đương đặt ở lớp 3 2 Kích thước móng tương đương : + Chiều rộng móng tương đương 31 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG Btđ = 2 x 1000 + 450 = 2450 mm + Chiều dài móng tương đương : Ltđ = 4 x 1000 + 450 = 4450 mm Diện tích đáy móng tương đương A = Btđ x Ltđ = 2.45 x 4.45 = 10.9025 m2 Tải trọng phân bố đều đáy móng : q = KN/m2... VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG f’c = 32 MPa 150 @8 50 150 150 50 150 400 @19 400 fy = 420 MPa Thay vào (1) và (2): =3146664.96N Vậy : Pvl = Pr = 3146.664kN 4.2.2 Tính sức kháng dọc trục theo đất nền. ( Pđn ) Sức kháng đỡ tính toán của các cọc QR có thể tính như sau: QR = ϕ Qn = ϕq Qult Hay QR = ϕ Qn = ϕqp Qp + ϕqs Qs 11 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG với :... kiện : Độ lún đều móng S < 1,5 = 1,5 = 8.538 cm  S = 2.505 cm < 8.538 cm  ĐẠT Trong đó : S = tổng độ lún của nền đất dưới móng ( cm ) L = chiều dài nhịp tính toán ( m ) 6.2.3 Kiểm toán ổn định chống nứt của bản thân cọc trong quá trình thi công a.Tính mô men theo sơ đồ cẩu cọc và treo cọc : Mô men lớn nhất dùng để kiểm toán cốt thép Mtt = ( Mmax1, Mmax2 ) Trong đó: Mmax1 = momen lớn nhất của cọc theo... của điểm tính ứng suất hi (m) 0 6.4 0 12.1 0 1.1 γixhi (kN/m2) 0 51.558 0 112.506 0 11.1694 σ = ∑ γ i hi ' z Điểm so với móng tương đương (kN/m2) 0 51.558 51.558 164.064 164.064 175.234 Đáy móng tđ 32 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 • 185.388 195.542 205.696 215.85 226.004 236.158 246.312 256.466 266.62 276.774 286.928 297.082... 84.631 68.069 58.739 51.877 44.993 38.092 33 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN • BTL NỀN & MÓNG Bước 3: Xác định chiều sâu tính lún Hc Nếu trong tầng đất cách đáy móng không sâu có một tầng cứng không lún vùng chịu uốn lấy toàn bộ chiều dày lớp đất từ đáy móng đến tầng cứng Nếu chiều dày tầng cứng rất sâu thì vùng chịu nén đến một giới hạn nhất định 1 1  ∆σ z' =  −... TCN 272-05 quy định : 14 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG • Khoảng cách từ mặt bên của bất kì cọc nào tới mép gần nhất phải lớn hơn 225mm • Khoảng cách tim đến tim các cọc không được nhỏ hơn 750mm hoặc 2,5 lần đường kính hay bề rộng cọc, chọn giá trị nào lớn hơn Với n = 15 cọc được bố trí theo dạng lưới vuông trên mặt bằng và được bố trí thẳng đứng trên... ngang Sử dụng phần mềm tính toán nền mong FB-PIER ta tính được chuyển vị theo các phương dọc cầu (X), phương ngang cầu (Y) lớn nhất như sau : Result Type Value Load Comb Pile *** Maximum pile head displacements *** Max displacement in axial 0.4257E-02 M 1 0 1 Max displacement in x 0.3606E-02 M 1 0 2 Max displacement in y 0.1491E-01 M 1 0 10 Kết luận chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh cọc là : • Theo ... THUẬN BTL NỀN & MÓNG 18 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 19 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 20... THUẬN BTL NỀN & MÓNG 21 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 22 LỚP : CẦU ĐƯỜNG SẮT K51 SVTH :NGUYỄN ĐỨC TIẾP GVHD : TRẦN VĂN THUẬN BTL NỀN & MÓNG 23... THUẬN BTL NỀN & MÓNG Theo Quy trình TCN 272 – 05, để tính lún cho móng cọc đất ta sử dụng vị trí móng tương đương Trong thiết kế này, ta sử dụng phương pháp phân tầng cộng lún 1-Vị trí đặt móng tương