View
1.674
Download
5
Category
Preview:
DESCRIPTION
Citation preview
Trêng ®¹i häc x©y dùng Bé m«n c¶ng - ®êng thñy
®å ¸n
C«ng tr×nh bÕn II (CÇu tÇu cõ sau )
ThÇy híng dÉn: TS.nguyÔn thanh hoµn Sinh viªn thùc hiÖn:nguyÔn v¨n tuÊn
MSSV:7615.51 Líp :51CG1
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 2
Lêi nãi ®Çu
KÕt cÊu cÇu tÇu lµ mét lo¹i kÕt cÊu cã rÊt nhiÒu u ®iÓm, hiÖn nay lo¹i kÕt cÊu nµy ®ang ®îc sö dông réng r·i ë rÊt nhiÒu níc trªn thÕ giíi . Nã thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt yÕu nh ë viÖt nam, ®Æc biÖt nã cã kÕt cÊu nhÑ, dÔ thi c«ng, chiô t¶i lín. Do ®ã trong ®å ¸n m«n häc “ c«ng tr×nh bÕn 2 ” nµy lµ mét trong nh÷ng ®å ¸n chuyªn ngµnh rÊt quan träng ®èi víi sinh viªn ngµnh C¶ng - §êng thuû. Nh»m t×m hiÓu kÜ vÒ kÕt cÊu cÇu tÇu, ®Ó ph¸t huy nh÷ng u ®Óm vµ h¹n chÕ nhîc ®iÓm cña nã Trong ®ß ¸n m«n häc “ c«ng tr×nh bÕn 2” em xin tr×nh bµy lo¹i kÕt cÊu “cÇu tÇu cõ sau”. Néi dung cña ®å ¸n nµy thÓ hiÖn qua 8 ch¬ng :
Ch¬ng 1 : TÝnh to¸n c¸c kÝch thíc c¬ b¶n vµ gi¶ ®Þnh kÕt cÊu Ch¬ng 2 : TÝnh to¸n t¶i träng t¸c dông lªn cÇu tÇu Ch¬ng 3 : Ph©n bè lùc ngang vµ tæ hîp t¶i träng Ch¬ng 4 : TÝnh to¸n æn ®Þnh cÇu tÇu
Ch¬ng 5 : Gi¶i cÇu tÇu Ch¬ng 6 : TÝnh to¸n c¸c cÊu kiÖn cña cÇu tÇu Ch¬ng 7 : Thèng kª vËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p thi c«ng Ch¬ng8 : KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ
Sinh viªn thùc hiÖn :
NguyÔn V¨n TuÊn
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 3
Ch¬ng 1
TÝnh to¸n c¸c sè liÖu c¬ b¶n vµ gi¶ ®Þnh kÕt cÊu bÕn 1.1- Tãm t¾t c¸c sè liÖu:
+ Tµu thiÕt kÕ: - Träng t¶i: Q = 1800 (DWT) - Lîng d·n níc: D = 3000 (T) - ChiÒu dµi tµu : Lt =82(m ) - ChiÒu réng tµu:Bt =12(m) - Mín níc ®Çy hµng : 4,6 ( m) - Mín níc kh«ng hµng : 2,1 (m )
+ §Þa chÊt thñy v¨n: - MNCTK: +2,0(m.) - MNTTK : - 0,7 (m.) - MNTC : + 0,6 (m) - VËn tèc giã däc tµu: 17( m/s ) ; VËn tèc giã ngang tµu:17 (m/s) - VËn tèc dßng ch¶y däc tµu:2,0(m/s) ; VËn tèc dßng ch¶y ngang tµu:0,4(m/s)
+ Sè liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh :
Líp 1 : ϕ1=80 ; c1=1,45 (T/m2 ) ;B=0,8 ; 3
1γ 1,72( / )t m= ;dµy 3,0 (m )
Líp 2 : ϕ2=100 ; c2=2,15 (T/m2 ) ;B=0,6 ; 3
2γ 1,80( / )t m= ;dµy 3,5(m)
Líp 3 : ϕ3=170 ; c3=2,79 (T/m2 ) ;B=0,3 ; 3
3γ 1,85( / )t m= ;dµyv« cïng
+T¶i träng hµng hãa ,thiÕt bÞ:
- CÊp t¶i träng: cÊp 2 ; 2
0q 3( / )t m=
- ThiÕt bÞ trªn bÕn: cÇn trôc b¸nh lèp,søc n©ng 25 (tÊn) ; ¸p lùc ch©n lín nhÊt P=20 (tÊn) ;«t« H30.
1 .2 X¸c ®Þnh kÝch thíc c¬ b¶n cña bÕn 1.2.1 - ChiÒu dµi bÕn:
+ LB = Lt + d ( Trang 18- C«ng tr×nh bÕn) d: Kho¶ng c¸ch dù phßng cho mét bÕn lÊy theo b¶ng 1-3 CTB ) Lt = 82 m : chiÒu dµi tµu tÝnh to¸n.
Suy ra :
Lb = 82 + 10 = 92 ( m )
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 4
+ Chän chiÒu dµi bÕn Lb=92 m
+ Chia chiÒu dµi bÕn thµnh 2 ph©n ®o¹n, mçi ph©n ®o¹n dµi 46 (m).
1.2.2. ChiÒu réng bÕn :
B = m.(H-h 1) (m)
+Trong ®ã:
+ m :hÖ sè m¸i dèc díi gÇm cÇu tÇu. m=2
+ H :chiÒu cao tríc bÕn.
+ h :chiÒu cao têng ch¨n ®Êt (h×nh vÏ)
1.2.3. ChiÒu s©u tríc bÕn:
H0 = T + z0 + z1 + z2 + z3 + z4 (m)
+ Trong ®ã:
+ T = 4,6(m) : mín níc cña tµu khi ®Çy hµng.
+ z1 : ®é dù phßng ch¹y tÇu tèi thiÓu (m).LÊy theo b¶ng 3_trang12-22TCN207-92 . Z1 =0,03.T=0,03.4,6=0,138 m
+ z2 = 0,125(m) : ®é s©u dù tr÷ do sãng lÊy theo b¶ng 4_trang13_22TCN207-92.
+ z3 = 0 (m) : ®é s©u dù phßng vÒ vËn tèc (tÝnh ®Õn sù thay ®æi mín níc cña tµu khi ch¹y so víi mín níc tµu neo ®Ëu khi níc tÜnh)lÊy theo b¶ng 5_trang 13_22TCN207-92 (dïng tµu lai d¾t)
+ z4 = 0,4 : ®é s©u dù phßng do sa båi + z0 = 0,31m : ®é dù phßng cho sù nghiªng lÖch tÇu
H0 = 4,6+ 0.138 + 0,125+ 0,00+0,4+0,31 = 5,6(m) 1.2.4. Cao tr×nh mÆt bÕn ( CTMB )
+ Theo tiªu chuÈn chÝnh:
∇ CTMB = ∇ MNTB + 2 = (+0,6) + 2 = + 2,6(m) + Theo tiªu chuÈn kiÓm tra:
∇ CTMB = ∇ MNCTK + 1 = (+2,0) + 1 = + 3,0(m)
Suy ra ∇ CTMB = +3,0
1.2.5. Cao tr×nh ®¸y bÕn (CT§B) ∇ CT§B = ∇ MNTTK - H1 =-0, 7- 5,6 = - 6,3(m)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 5
1.2.6 ChiÒu s©u bÕn: Hb = ∇ CTMB - ∇ CT§B = +3,0 - (-6,3) = 9,3(m) Chän: Hb =9,3(m)
1.2.7. Ph©n ®o¹n bÕn
+ Chia bÕn lµm 2 ®o¹n b»ng nhau, mçi ®o¹n dµi 46 (m).
+ Chän 6 bÝch neo.
+ Chän ®Öm tÇu lo¹i V800H, dµi 2,5 (m),cao 80 (cm), treo ®øng. 1.3 Gi¶ ®Þnh kÕt cÊu bÕn 1.3.1 KÕt cÊu bÕn : BÕn cÇu tÇu cõ sau. 1.3.2 Gi¶ ®Þnh kÕt cÊu bÕn: ph¬ng an 1
+ Cäc BTCT: 40x40 cm
+ DÇm däc cã kÝch thíc:bxh = 60*100 (cm). + DÇm ngang cã kÝch thíc : bxh = 60*100 (cm).
+ Chän b¶n bª t«ng cèt thÐp dµy 30(cm).
+ ChiÒu dµi tù do cña cäc :
l0 = ∇ CTMB -(hd + hb + ha) - ∇CT§B
+ ChiÒu dµi tÝnh to¸n: ltt = lo + ηd - Trong ®ã:+ lo: chiÒu dµi tù do cña cäc
+ Ltt: chiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc
+ η: hÖ sè kinh nghiÖm η= (4÷6),®é sÖt B <(0,5÷0,6)
η= 10 ®é sÖt B > 0,6.
+ Cõ :chän cõ Larssen IV.
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 6
Ch¬ng 2 TÝnh to¸n c¸c t¶i träng t¸c dông lªn cÇu tÇu
2.1. C¸c lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh bÕn 2.1.1. T¶i träng do tµu. a. DiÖn tÝch c¶n níc cña tµu. a.1. DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng ngang cña tµu.
L tA T.L= (m2)
Trong ®ã: T: Mín níc cña tµu (m).
tL : ChiÒu dµi tµu tÝnh to¸n (m).
+ TÇu ®Çy hµng: LA dh = 4,6.82 = 377,2(m2)
+ TÇu kh«ng hµng : LA kh =2,1.82 = 172,2(m2)
a.2. DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng däc cña tµu
t tA T.B= (m2)
Trong ®ã: T: Mín níc cña tµu (m).
tB : ChiÒu réng tµu tÝnh to¸n (m).
+ TÇu ®Çy hµng: tA dh = 4,6.12 = 55,2(m2)
+ TÇu kh«ng hµng : tA kh =2,1.12 = 25,2(m2)
b. DiÖn tÝch c¶n giã cña tÇu b.1.DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang tÇu : 2
qA ( )m .
LÊy theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ:22TCN222-95_phô lôc 4_trang 105
+ TÇu®Çy hµng: qA dh = 490(m2)
+ TÇu kh«ng hµng : qA kh = 730(m2)
b.2.DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng däc tµu: 2
nA ( )m
- TÇu ®Çy hµng : nA dh = 140 (m2)
- TÇu kh«ng hµng : nA kh = 170 (m2)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 7
B¶ng 1.1. C¸c ®Æc trng do giã- dßng ch¶y t¸c dông lªn tÇu stt YÕu tè §¬n
vÞ Gi¸ trÞ
1 VËn tèc giã theo ph¬ng ngang tÇu m/s 17 2 VËn tèc giã theo ph¬ng däc tÇu m/s 17 3 DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang khi tÇu ®Çy hµng m2 490 4 DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng ngang khi tÇu kh«ng hµng m2 730 5 DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng däc khi tÇu ®Çy hµng m2 140 6 DiÖn tÝch c¶n giã theo ph¬ng däc khi tÇu kh«ng hµng m2 170
7 VËn tèc dßng ch¶y theo ph¬ng ngang tÇu m/s 0,4 8 VËn tèc dßng ch¶y theo ph¬ng däc tÇu m/s 2,0 9 DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng ngang khi tÇu ®Çy hµng m2 377,2 10 DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng ngang khi tÇu kh«ng hµng m2 172,2 11 DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng däc khi tÇu ®Çy hµng m2 55,2 12 DiÖn tÝch c¶n níc theo ph¬ng däc khi tÇu kh«ng hµng m2 25,2 c. T¶i träng do giã t¸c ®éng lªn tµu:
5 2q q qW 73,6.10 .A .V .ξ−= (KN)
5 2q n nW 49.10 .A .V .ξ−= (KN)
Trong ®ã: qW , Wn :Lµ thµnh phÇn ngang vµ thµnh phÇn däc cña t¶i träng do
giã t¸c dông lªn tµu (KN). Aq , An: DiÖn tÝch c¶ngiã theo híng ngang tÇu vµ däc tÇu (tÝnh cho
tµu ®Çy hµng vµ cha cã hµng).( 2m ). Vq,Vn : VËn tèc giã theo híng ngang tÇu vµ däc tÇu (m/s).
ξ = 0,65 (do Lt = 82m) : HÖ sè phô thuéc chÒu dµi tµu (B¶ng26_trang66_22TCN222-95).
B¶ng 1.2. Lùc do giã t¸c ®éng lªn tµu
Trêng hîp 2qA (m ) 2
nA (m ) qV (m/s) nV (m/s) ξ qW (kN) nW (kN)
§Çy hµng 490 140 17 17 0,65 67,75 12,89 Kh«ng hµng 730 170 17 17 0,65 100,93 15,65 d. T¶i träng do dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu:
QW = 0.59 * Al* v2l (kN)
NW = 0.59 * At * v2t (kN)
Trong ®ã:
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 8
QW , NW :Thµnh phÇn ngang vµ thµnh phÇn däc cña t¶i träng dßng ch¶y t¸c dông lªn tµu (kN).
Al, At : DiÖn tÝch ch¾n níc theo híng ngang vµ híng däc cña tµu. Vl, Vt :Thµnh phÇn ngang vµ thµnh phÇn däc cña tèc ®é dßng ch¶y víi suÊt b¶o ®¶m 2% .
B¶ng 2.2. Lùc do dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu Trêng hîp 2
lA (m ) 2tA (m ) lV (m/s) tV (m/s) WQ (kN) WN (kN)
§Çy hµng 377,2 55,2 0,4 2,0 35,61 130.27 Kh«ng hµng 172,2 25,2 0,4 2,0 16,26 59,47
B¶ng 2.3.Tæng hîp lùc do giã vµ dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu( tQ :kN)
Trêng hîp Híng ngang tµu (kN) Híng däc tµu (kN) §Çy hµng 103,35 143,16
Kh«ng hµng 117,18 75,15 2.1.1.1.T¶i träng neo tµu. + T¶i träng neo tµu ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ph©n phèi thµnh phÇn t¶i träng vu«ng gãc mÐp bÕn tæng céng do giã vµ dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu cho c¸c bÝch neo lµm viÖc cña biªn.
t q wQ W +Q=
+ Gäi S(kN) lµ t¶i träng neo tµu t¸c ®éng lªn mét bÝch neo,kh«ng phô thuéc vµo sè lîng tµu buéc d©y neo vµo bÝch neo ®ã vµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
tQS=n.sinα.cosβ
Trong ®ã: tQ : Tæng hîp lùc ngang do giã vµ dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu( tQ :kN).
n :Sèlîng bÝch neo chÞu lùc n = 4 ( b¶ng 31 -22TCN222-95 trang 72 )
α , β : LÊy theo b¶ng 32 cña : 22 TCN 222-95 trang 73 + Tµu ®Çy hµng: 30 ,β=20α ° °=
+ Tµu kh«ng hµng: 30 ,β=40α ° °=
VËy:
+ Khi tµu ®Çy hµng:
103,35 55(kN) 5,5( )4.sin 30 .cos 20
dhS T° °= = =
+ Khi tµu kh«ng hµng:
117,18 76,5(kN) 7,65( )
4.sin 30 .cos 40khS T° °= = =
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 9
+ Thµnh phÇn vu«ng gãc víi mÐp bÕn cña lùc neo lµ:
+ Khi tµu ®Çy hµng:
dhq
103,35 25,84(kN) 2,58(T)4
S = = =
+ Khi tµu kh«ng hµng:
q117,18 29,3(kN) 2,93(T)
4khS = = =
+ Thµnh phÇn song song víi mÐp bÕn cña lùc neo lµ:
nS =S.cosα.cosβ (kN)
+ Khi tµu ®Çy hµng: dh
nS =S .cosα.cosβ =5,5.cos30 .cos20 =4,47(T)° °
+ Khi tµu kh«ng hµng: kh
nS =S .cosα.cosβ =7,65.cos30 .cos40 =5,07(T)° °
+ Thµnh phÇn th¼ng ®øng:
Sv = S sinβ
+ Khi tµu ®Çy hµng: dh
vS =S .sin 20 5,5.sin 20 1,88(T)° °= =
+ Khi tµu kh«ng hµng: kh
vS =S .sin40 =7,65.sin 40 4,92(T)° ° =
S
Sv
Sn
Sq
h×nh 2.1:s¬ ®å ph©n bè t¶iträng neo t u trªn mét bÝchneo
2.1.1.2. T¶i träng do va tµu.
+ T¶i träng do va tµu chØ h×nh thµnh khi tµu cËp bÕn vµ tiÕp xóc víi c«ng tr×nh bÕn.TrÞ sè t¶i träng do va tµu t¨ng dÇn vµ ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt khi toµn bé ®éng n¨ng biÕn thµnh thÕ n¨ng.
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 10
§éng n¨ng va cña tµu lµ: 2
qD . VE . ( K J )
2= Ψ
Trong ®ã:
qE :§éng n¨ng va cña tµu [KJ].
D:Lîng gi·n níc cña tµu tÝnh to¸n [T]. V:Thµnh phÇn vu«ng gãc víi mÆt tríc cña tèc ®é cËp tµu (m/s). (Tra b¶ng 29-22TCN222-95).V=0,2(m/s). ψ :HÖ sè xÐt ®Õn c¸c yÕu tè lµm gi¶m ,t¨ng qE :Tra b¶ng
30_22TCN222-95. ψ =0,55
=>
2
q3000.0,2E 0,55. 33(KJ)
2= =
chän thiÕt bÞ ®Öm tµu V800H bè trÝ 4(m) mét ®Öm. + Tra h×nh 8 trang 122 _22TCN222-95 ta ®îc lùc t¸c dông lªn c«ng tr×nh bÕn
lµ: => Lùc va tÇu Fq = 155(KN) = 15,5(t)
+ Thµnh phÇn song song víi mÐp bÕn: Fn =0,5.15,5=7,75(t) 2.1.1.3. T¶i träng tùa tµu.
+ T¶i träng tùa tµu ph©n bè ®Òu theo chiÒu dµi c«ng tr×nh bÕn trªn toµn bé ®o¹n tiÕp xóc gi÷a thµnh tµu vµ mÆt tríc bÕn vµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc.
t
d
Qq = 1 , 1 .L (kN/m)
Trong ®ã:
tQ : Tæng hîp lùc ngang do giã vµ dßng ch¶y t¸c ®éng lªn tµu( tQ :kN).
dL : ChiÒy dµi tiÕp xóc gi÷a tµu vµ c«ng tr×nh bÕn (m).Tïy vµo quan hÖ
gi÷a chiÒu dµi bÕn bL vµ chiÒu dµi m¹n tµu (thµnh tµu) L th ,L d ®îc lÊy nh sau:
Khi L b > L th →L d = L th
Khi L b < L th →L d = L b
Ta cã: L b =92(m), L th lÊy theo phô lôc 4-trang 105-22TCN222-95.
Khi ®Çy t¶i : L th =29(m)
Khi ®Çy t¶i : L th =21(m)
=> L b > L th →L d = L th
q: Gi¸ trÞ t¶i träng tùa tµu(kN/m).
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 11
VËy:
Khi tµu ®Çy hµng:q=1,1.103,35
29=3,92(kN/m)=0,392(T/m)
Khi tµu khong hµng:q=1,1.117,18
21=6,14(kN/m)=0,614(T/m)
2.2.T¶i träng do hµng hãa vµ thiÕt bÞ. 2.2.1.T¶i träng do ch©n cÇn trôc.
+ T¶i träng do ch©n cÇn trôc quy vÒ lùc t©p trung :
1p 20(T)=
2.2.2.T¶i träng hµng hãa .
+ T¶i träng hµng hãa quy vÒ t¶i träng ph©n bè :
1q 3.4 12(T/m )= =
2.3.T¶i träng b¶n th©n c«ng tr×nh
+ Träng lîng mét d¶i b¶n +líp phñ+träng lîng dÇm ngang quy vÒ t¶i träng ph©n bè:
q =(0,4.4,0+(1,0-0,3).0,6).2.5 =5,05(T/m)
+ Träng lîng dÇm däc quy vÒ t¶i träng tËp trung:
2P = 0.6.(1,0- 0,3).(4,0- 0,6).2,5 =3,57(T)
+ Träng lîng vßi voi quy vÒ t¶i träng tËp trung:
3P = 6,2(t)
2.4.TÝnh søc chÞu t¶i cña cäc. + Môc nµy ta chØ tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo cêng ®é nÒn ®Êt + TÝnh to¸n víi hµng cäc ngoµi cïng cã chiÒu s©u ch«n cäc nhá nhÊt . + Dùa vµo mÆt c¾t ®Þa chÊt vµ vÞ trÝ c«ng tr×nh ta x¸c ®Þnh chiÒu dÇy cña líp ®Êt
®i qua X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc theo c«ng thøc:
+ §èi víi cäc nÐn :
Pn = m( u.∑ mf.τi. li + F.R.mR)/k
Trong ®ã :
Pn : Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc
m :hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc , lÊy m=1
u : chu vi tiÕt diÖn cäc u = 4.0,4=1,6 ( m )
li: chiÒu s©u líp ®Êt thø i
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 12
mf, mR :hÖ sè lµm viÖc cña ®Êt ë mòi cäc vµ h«ng cäc, lÊy mR=mf=1
τi : Lùc ma s¸t trung b×nh cña mçi líp ®Êt
Víi l1 = 3,0 (m) ⇒ τ1 = 0,7 ( T \ m2 )
l2 = 3,5 (m) ⇒ τi = 1,5 (T\ m2 )
l3 = 6,5 (m) ⇒ τi = 4,25 (T\ m2 ) F = (0,4.0,4) = 0,16 (m 2) diÖn tÝch tiÕt diÖn cäc
R: øng suÊt mòi cäc, R=380T/ 2m
k: hÖ sè an toµn k=1,4
Pn = { 1,6.1.(0,7.3+1,5.3,5+6,5.4,25) + 0,16.380}/1,4 = 116,76 (T) + §èi víi cäc chÞu kÐo
Pk = (u *∑ τi hi )/ η +G (G: träng lîng cäc) Bá qua träng lîng cäc
Pk = 1,6.(0,5.3+4,5.3,5+6,0.3,5)/2 =30,06 (T). 2.4.TÝnh ¸p lùc ®Êt t¸c dông lªn cõ.
+ ¸p lùc ®Êt lªn têng cõ ®îc x¸c ®Þnh theo quy ®Þnh ë ®iÒu 13.27 ®Õn 13.34 - 22TCN207-95.
+¸p lùc ®Êt ®îc tÝnh theo ph¬ng ph¸p caulom
'
ai i i ai i aciσ =(q+ γ .h ).k .λ -c .λ∑
pi i i pi i pciσ =(q+ γ .h ).k.λ -c .λ∑
Trong ®ã:
'k , k: LÇn lît lµ hÖ sè gi¶m ¸p lùc ®Êt chñ ®éng vµ hÖ sè t¨ng ¸p lùc ®Êt bÞ
®éng lÊy theo b¶ng 5-3 trang 142-Gi¸o tr×nh :C«ng tr×nh BÕn C¶ng
ai piσ ,σ : Cêng ®é ¸p lùc ®Êt chñ ®éng bÞ ®éng cña líp ®Êt thø i.
i i i iγ ,h , ,c :ϕ lÇn lît lµ dung träng ,bÒ dµy,gãc ma s¸t trong ,lùc dÝnh cñ líp ®Êt
thø i . q: t¶i träng ph©n bè ®Òu trªn bÒ mÆt bÕn.
ai piλ ,λ : hÖ sè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng ,bÞ ®éng cña líp ®Êt thø i .
aci pciλ ,λ : hÖ sè ¸p lùc chñ ®éng ,bÞ ®éng chÞu ¶nh hëng cña lùc dÝnh.
NÕu bá qua gãc ma s¸t gi÷a ®Êt vµ cõ ( 0δ = ) th×:
2 oai
2 opi
λ tg (45 - /2)
λ tg (45 + /2)
ϕ
ϕ
=
=
Vµ
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 13
oaci
opci
λ 2.tg (45 - /2)
λ 2.tg(45 + /2)
ϕ
ϕ
=
=
+ Ta chän mùc níc thÊp thiÕt kÕ ®Ó lµm mùc níc tÝnh to¸n ®Ó tÝnh ¸p lùc cña ®Êt lªn têng cõ
v X¸c ®Þnh mÆt ph¼ng ngang ®Ó x¸c ®Þnh chiÒu dµi tù do cña cõ vµ tÝnh ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng:(nh h×nh vÏ).
v KÕt qu¶ tÝnh to¸n ¸p lc ®Êt lªn cõ ®îc thÓ hiÖn ë b¶ng 2.4 vµ b¶ng 2.5. v Gi¶ cõ theo ph¬ng ph¸p ®å gi¶i vµ ®îc tr×nh bµy trªn c¸c s¬ ®å ë h×nh vÏ díi:
C¸c bíc c¬ b¶n gåm: +X©y dung biÓu ®å ¸p lùc ®Êt, +Thay biÓu ®å ¸p lùc b»ng c¸c lùc tËp trung; +VÏ ®a gi¸c lùc; +VÏ ®a gi¸c d©y vµ ®êng khÐp kÝn cña ®a gi¸c d©y. Tõ ®a gi¸c d©y vµ ®êng khÐp kÝn cña ®a gi¸c d©y ta sÏ t×m ®îc chiÒu s©u ch«n cõ tÝnh to¸n;
p ot t t= + ∆ (22TCN207-92_trang 134)
Trong ®ã:
ot :§é s©u ch«n cõ theo tÝnh to¸n ®å gi¶i , tÝnh tõ mÆt ph¼ng ngang ®îc x¸c
®Þnh ë trªn ®Õn giao ®iªm phÝa díi gi÷a ®êng khÐp kin víi ®a gi¸c d©y,
ot =8,53 (m).
tΔ : Gia sè ch«n s©u cña cõ ®Ó ®¶m b¶o cho cõ ngµm hoµn toµn vµo ®Êt vµ
®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc; '
2.( )p
tp a
Eσ σ
∆ =−
' :pE Hîp lùc cña ¸p lùc bÞ ®éng x¸c ®Þnh theo ®a gi¸c lùc trong tÝnh to¸n ®å
gi¶i; ' 14,67( )pE T= .
26,80( / ).a T mσ = 217,72( / ).p T mσ =
Suy ra:
' 14,67 0,67( )2.( ) 2.(17,72 6,80)
pt
p a
Em
σ σ∆ = = =
− −
=> pt 8,53 0,67 9, 2( )m= + =
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 14
Tæng chiÒu dµi cõ: cu o pL =H +t 9, 2 4,80 14,00( ).m= + = vËy chän
cuL =14,0( ).m
+Tõ tÝnh to¸n ®å gi¶i ta t×m ®îc: aR =7,66(T) vµ M«men
cu maxM . 10.1,86 18,6( . )y T mη= = =
:η Täa ®é cùc cña ®a gi¸c lùc ( 10( )mη = )
max :y Tung ®é max cña ®a gi¸c d©y , max 1,86(T)y =
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 15
Ch¬ng 3
Ph©n bè lùc ngang vµ tæ hîp t¶i träng
3. 1. Gi¶ thiÕt tÝnh to¸n
+) X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc theo c«ng thøc kinh ngiÖm
Ltt = L 0 + η * d
Trong ®ã :
η : hÖ sè kinh ngiÖm lÊy b»ng 7
L0 : chiÒu dµi tô do cña cäc
B¶ng 3.1:ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cäc TT Lo(m) η d (m) Ltt (m) A1 9.4 10 0.4 13.4 A2 8.1 10 0.4 12.1 B 7.3 10 0.4 11.3 C 5.9 10 0.4 9.9
D1 4.9 10 0.4 8.9 D2 4.4 10 0.4 8.4 E 3.2 10 0.4 7.2 F 4.8 10 0.4 14
3.2. X¸c ®Þnh ph¶n lùc ®¬n vÞ
3.2.1 . X¸c ®Þnh ph¶n lùc ®¬n vÞ • Hµng cäc côm xiªn trôc A
( )
12
222
1
212
ααααCosKCosK
SinH iyA
++
=
Trong ®ã : α1 ,α2: Gãc nghiªng cña cäc so víi ph¬ng th¼ng ®øng α1 = α2 = arctg (1/6 ) = 9,50 K1 , K2 : HÖ sè lón ®µn håi ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: K1 = lo1 / EF + 1/ηR
K1 = lo1 / EF + 1/ηR E: M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu lµm cäc F : Lµ tiÕt diÖn cäc η : hÖ sè, η=400 lo : ChiÒu dµi tù do cña cäc
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 16
R : Søc chÞu t¶i cho phÐp cña cäc
K1 = 9,4/ 2,65.106 . 0,16+ 1/400 . 116,76 = 43,58.10-6 K2 = 8,1/ 2,65.106 . 0,16+ 1/400 . 116,76 = 40,52.10-6
=iyAH Sin2 (2.9,5 )/[43,58.10-6 .Cos2(9,5)+ 40,52.10-6 .Cos2(9,5)]=1294,39 T/m
6 6A
ix A 3 A 3 3 3tt1 tt2
+ +12.EJ 12.EJ 12.2,65.10 .0,00213 12.2,65.10 .0,00213H = = =66,49(T/m)(l ) (l ) 13,4 12,1
• Hµng cäc ®øng trôc B
-46B B
ix iy B 3 3tt
12.EJ 12.2,65.10 .21,3.10H =H = = =47,02(T/m)(l ) 11,3
• Hµng cäc ®øng trôc C
-46C C
ix iy C 3 3tt
12.EJ 12.2,65.10 .21,3.10H =H = = =69,92(T/m)(l ) 9,9
• Hµng cäc côm xiªn trôc D
( )2
D 1 2ix 2 2
1 2 2 1
Sin α +αH =
K Cos α +K Cos α
Trong ®ã : α1 ,α2: Gãc nghiªng cña cäc so víi ph¬ng th¼ng ®øng α1 = α2 = arctg (1/6 ) = 9,50 K1 , K2 : HÖ sè lón ®µn håi ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: K1 = lo1 / EF + 1/ηR
K1 = lo1 / EF + 1/ηR E: M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu lµm cäc F : Lµ tiÕt diÖn cäc η : hÖ sè, η=400 lo : ChiÒu dµi tù do cña cäc R : Søc chÞu t¶i cho phÐp cña cäc K1 = 4,9/ 2,65.106 . 0,16+ 1/400 . 116,76= 32,97.10-6
K2 = 4,4/ 2,65.106 . 0,16+ 1/400 . 116,76= 31,79.10-6
D
ixH = Sin2 (2.9,5 )/[ 32,97.10-6 .Cos2(9,5)+31,79.10-6 .Cos2(9,5)]=1680,96(t/m)
-4 -46 6D
iy D 3 D 3 3 3tt1 tt2
+ +8.9 8.4
12.EJ 12.EJ 12.2,65.10 .21,3.10 12.2,65.10 .21,3.10H = = =210,69(t/m)(l ) (l )
• Hµng cäc ®øng trôc E
-46E E
iy iy E 3 3tt
12.EJ 12.2,65.10 .21,3.10H =H = = =181,76(t/m)(l ) 7,2
• Hµng cäc ®øng trôc F
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 17
-46F F
iy iy F 3 3tt
12.EJ 12.21.10 .7,92.10H =H = = =72,73(t/m)(l ) 14
3.2.2 .X¸c ®Þnh to¹ ®é t©m ®µn håi
iy i
ciy
22( )H .x
x =H
m=∑∑
.
10,14( )ix i
cix
H yy m
H= =∑
∑
ChuyÓn tÊt c¶ c¸c lùc ngang vÒ t©m ®µn håi :
XX P=∑ ∑
Y
Y P=∑ ∑ MC = . . .i i q q n qP r F x F y= +∑
KÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn b¶ng 3.2
3.3.X¸c định lực ngang t¸c dụng lªn đầu cọc
− Để giải bài to¸n cầu tầu, để đơn giản và thiªn về an toàn ta chuyển bài to¸n
kh«ng gian về bài to¸n phẳng tương ứng theo 2 phương : phương ngang và
phương dọc bến .TÝnh to¸n cho c¸c khung đại diện cã tổng lực ngang t¸c dụng
là lớn nhất.
− Cầu tầu chịu t¸c dụng của c¸c tải trọng : neo tầu, tựa tàu, va tầu.Do yªu cầu của
đồ ¸n là cầu tầu liền bờ nªn kh«ng xảy ra trường hợp cầu tầu chịu t¸c dụng
đồng thời của c¸c loại tải trọng trªn.Để x¸c định khung ngang nguy hiểm nhất
ta tÝnh to¸n cho trường hợp bất lợi nhất , thường là lực neo tầu.
3.3.1. X¸c định khung ngang nguy hiểm nhất
a. C¸c sơ đồ vị trÝ của lực ngang t¸c dụng lªn bến trong trường hợp neo tầu :
Trong phạm vi của đồ ¸n ta chỉ xÐt sơ đồ 3,c¸c sơ đồ cßn lại tÝnh tương tự.
v Đưa tải trọng vệ t©m đàn hồi C : Theo nguyªn tắc kh«ng làm thay đổi t¸c dụng
vào ph©n đoạn cầu tàu.
2.5,07 10,14CX X= = =∑ (t)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 18
2.( 2,93) 5,86CY Y= = − = −∑ (t)
. 2,93.22,0 2.5,07.9,74 2,93.10,0 134C i iM P r= = + − =∑ (T.m)
v X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn chuyÓn vÞ t¹i C
410,14 13,03.107783.23X
ix
XH
−∆ = = =∑∑
(m)
45,86 1.46.1040161,20Y
iy
YH
−−∆ = = = −∑
∑ (m)
62 2
+134 4,77.10977695,5 27095426,05. .
C
ix iyi i
MH y H x
ϕ −= = =++∑ ∑
(rad)
v X¸c ®Þnh lùc ngang ®Çu cäc
Lùc ngang ph©n bè theo c¶ 2 ph¬ng cho cäc bÊt kú x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
ix Xix i
iy Yiy i
H =H (Δ Y . )H =H (Δ X . )
ϕϕ
±
±
Trong ®ã Xi vµ Yi lµ to¹ ®ä cña cäc thø i trong hÖ to¹ ®é míi XCY
KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiªn díi b¶ng 3.4-3.5-3.6
b. Tải trọng do va tàu và tựa tàu t¸c dụng lªn khung ngang nguy hiểm nhất
v Tải trọng do va tàu : Giả thiết va tàu tại t©m đệm tàu. Trường hợp đệm tàu ở vị
trÝ mÐp bến là trường hợp nguy hiểm nhất ( do g©y ra m« men là lớn nhất ).Ta
dïng trường hợp này để tÝnh to¸n .
− T¶i träng va tµu quy vÒ t©m ®µn håi C :
7,75CX X= = −∑ (T) 15,5CY Y= =∑ (T) . 15,5.22 7,75.10,67 423,70C i iM P r= = + =∑ (T.m)
− C¸c thµnh phÇn chuyÓn vÞ t¹i C:
47,75 9.96.107783,23X
ix
XH
−−∆ = = = −∑
∑ (m)
415,5 3,86.1040161,20Y
iy
YH
−∆ = = =∑∑
(m)
52 2
423,70 1,54.10977695,5+27095426,05. .
C
ix iyi i
MH y H x
ϕ −= = =+∑ ∑
(rad)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 19
v X¸c ®Þnh lùc ngang ®Çu cäc
Lùc ngang ph©n bè theo c¶ 2 ph¬ng cho cäc bÊt kú x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
ix Xix i
iy Yiy i
H =H (Δ Y . )H =H (Δ X . )
ϕϕ
±
±
Trong ®ã Xi vµ Yi lµ to¹ ®ä cña cäc thø i trong hÖ to¹ ®é míi XCY
KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiªn díi b¶ng 3.7-3.8-3.9
v T¶i träng do tùa tµu : Tµu tựa vµo bÕn ng©y ra lùc ph©n bè q trªn chiÒu dµi
thµnh tµu. Quy vÒ lùc tËp trung th× lùc nµy cã ph¬ng qua t©m ®µn håi C:
− T¶i träng va tµu quy vÒ t©m ®µn håi C :
0CX X= =∑ (T) 28, 24CY Y= =∑ (T) . 0C i iM P r= =∑ (T.m)
− C¸c thµnh phÇn chuyÓn vÞ t¹i C:
0 09986,11X
ix
XH
∆ = = =∑∑
(m)
428,24 6,67.1042364,08Y
iy
YH
−∆ = = =∑∑
(m)
2 2
0 0305065,66+16974380,55. .
C
ix iyi i
MH y H x
ϕ = = =+∑ ∑
(rad)
v X¸c ®Þnh lùc ngang ®Çu cäc
Lùc ngang ph©n bè theo c¶ 2 ph¬ng cho cäc bÊt kú x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
ix Xix i
iy Yiy i
H =H (Δ Y . )H =H (Δ X . )
ϕϕ
±
±
Trong ®ã Xi vµ Yi lµ to¹ ®ä cña cäc thø i trong hÖ to¹ ®é míi XCY
KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiªn díi b¶ng 3.10-3.11
3.3.2 Tæ hîp t¶i träng
v T¶i träng t¸c dông lªn bÕn gåm 3 lo¹i:
− T¶i träng thêng xuyªn: T¶i träng b¶n th©n c«ng tr×nh
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 20
− T¶i träng t¹m thêi dµi h¹n: T¶i träng hµng ho¸ vµ cÇn trôc.
− T¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n: T¶i träng neo tµu, va tµu, tùa tµu
v Tæ hîp t¶i träng bao gåm tæ hîp t¶i träng c¬ b¶n vµ tæ hîp t¶i träng ®Æc biÖt
− Tæ hîp c¬ b¶n :TT thêng xuyªn + TT t¹m thêi dµi han + mét trong sè c¸c t¶i
träng t¹m thêi ng¾n h¹n.
− Tæ hîp ®Æc biÖt : TT thêng xuyªn + TT t¹m thêi (dµi h¹n hoÆc ng¾n h¹n cã
thÓ ®ång thêi s¶y ra) + 1 t¶i träng ®Æc biÖt
Tuy nhiªn trong ph¹m vi ®å ¸n kh«ng xÐt ®Õn t¶i träng ®Æc biÖt. Do ®ã ta chØ xÐt
trêng hîp tæ hîp c¬ b¶n.
3.4. TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp
3.4.1 TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp cho dam ngang
Tõ kÕt qu¶ ch¹y sap2000 ta cã:
TÝnh momen d¬ng lín nhÊt: Mmax=19,86 (t.m )
TÝnh momen ©m lín nhÊt: Mmin=37,74( t.m )
• TÝnh thÐp chÞu momen ©m:
Mtt = 1,15 . 1 .1,25 .1 .37,74 =54,25 (t. m)
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo a= 8cm, khi ®ã h0=100 - 8=92cm
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
Trong ®ã: • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=0,6m lµ bÒ réng cña dÇm Thay sè vµo ta cã:
x= 92 - 5
2 2.1,15.1.54,25.10921.135.60
− = 8,79cm.
/x hoξ = = 8,79/92=0,095< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n. DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 21
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña dÇm (m).
Fa=2. . 1.135.60. .8,79 23,98
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 9φ28 cã Fa = 56,39 cm2
Hµm lîng cèt thÐp:µmin= 0.05% <µ =0
56,39 100%60.92
aFbh
= × =1,003% <µmax=2%
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn
TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
Ma
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
Z = h0 – x/2 =92 – 8,79/2 =87,60
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 22
σa = ( )5
254,25 10 1118,015 /56,39 87,60
kG cm×=
×
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu
n»m trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
1118,015 01 1,3 1 7 (4 1,003) 282,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,078 mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
• TÝnh thÐp chÞu momen d¬ng:
Mtt = 1,15 . 1 .1,25 .1 .19,86 =28,67 (Tm)
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu
kÐo a= 8cm, khi ®ã h0=100 - 8=92cm
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
Trong ®ã: • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=0,6m lµ bÒ réng cña dÇm Thay sè vµo ta cã:
x= 92 - 5
2 2.1,15.1.28,67.10921.135.60
− = 4,54cm.
/x hoξ = = 4,54/123=0,049< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n. DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña dÇm (m).
Fa=2. . 1.135.60. .4,54 12,37
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 7φ25 cã Fa = 34,34 cm2
Hµm lîng cèt thÐp:µmin= 0.05% <µ =0
34,34 100%60.92
aFbh
= × =0,622% <µmax=2%
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 23
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
M
a
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
Z = h0 – x/2 =92 – 4.54/2 =89,73
σa = ( )5
218,67 10 930,32 /34,34.89,73
kG cm×=
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu n»m
trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
930,32 01 1.3 1 7 (4 0,622) 252,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,068 mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
• TÝnh to¸n thÐp cèt ®ai cho dÇm.
* KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng:
- KiÓm tra ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o bªt«ng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i trªn tiÕt diÖn nghiªng:
§iÒu kiÖn kiÓm tra : Qnk cn < 3 00,25 b npm R bh
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 24
Q=1,15.1.1,25.1.37,19=53,46 T
+) Qnk cn = 1,15 .1. 53,46 =61,48 (T)
+) 3 00,25 b npm R bh = 0,25 x 1,15 x 135x10-3 x60 x 92 = 214,245(T).
ThÊy Qnk cn < 3 00,25 b npm R bh →Tho¶ m·n.
- KiÓm tra ®iÒu kiÖn bªt«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t:
§iÒu kiÖn kiÓm tra : Qnk cn ≤ mb.2
0. . .kk R b hC
Trong ®ã:
C=h0/tg β
tg β =
0
2
1.
t
tM
Q h+
vµ 0,5≤ tg β ≤ 1,5
à tg β = 254,251
53,46.92+
=1.98-> lÊy tg β =1,5
-> C=92/1,5=61,33
k=0,5 + 2.ξ =0,5+0
2. ..
a a
np
R Fb h R
=0,5 + 2.2700.56,3960.92.135
=0,91
VËy Qnk cn =68,41(T)≤ mb.2
0. . .kk R b hC
=1. 3 20,91.10.10 .60.92
61,33
−
=75,35(T)
Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu c¾t-> Kh«ng ph¶i tÝnh to¸n cèt ®ai mµ chØ bè trÝ theo cÊu
t¹o. Ta chän cèt ®ai ∅10 a200.
3.4.2 TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp cho b¶n
C¾t ra 1m chiÒu réng b¶n ®Ó tÝnh to¸n
a TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp cho b¶n theo ph¬ng c¹nh ng¾n
Tõ kÕt qu¶ ch¹y sap2000 ta cã:
TÝnh momen d¬ng lín nhÊt: Mmax=6,53 (t.m )
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 25
TÝnh momen ©m lín nhÊt: Mmin=-2.8( t.m )
• TÝnh thÐp chÞu momen ©m:
Mtt = 1,15 . 1 .1,25 .1 .2,8 =4,11 (t. m)
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo a= 6cm, khi ®ã h0=30 - 6=24cm
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
Trong ®ã: • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=1,0 m lµ bÒ réng cña dÇm Thay sè vµo ta cã:
x= 24 - 5
2 2.1,15.1.4,11.10241.135.100
− = 1,51cm.
/x hoξ = = 1,51/24=0,062< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n. DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña dÇm (m).
Fa=2. . 1.135.100. .1,51 6,84
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 9φ14 cã Fa = 13,85 cm2
Hµm lîng cèt thÐp:µmin= 0.05% <µ =0
13,85 100%100.24
aFbh
= × =0,58% <µmax=2%
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn
TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 26
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
Ma
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
Z = h0 – x/2 =24 – 1,51/2 =23,25 cm
σa = ( )5
24,11 10 1277,15 /13,85 23,25
kG cm×=
×
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu
n»m trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
1277,15 01 1,3 1 7 (4 0,58) 142,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,071 mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
TÝnh momen d¬ng lín nhÊt: Mmax=6,53( t.m )
• TÝnh thÐp chÞu momen d¬ng:
Mtt = 1,15 . 1 .1,25 .1 .6,53 =9.39 (t. m)
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo a= 6cm, khi ®ã h0=30 - 6=24cm
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 27
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
Trong ®ã: • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=1,0 m lµ bÒ réng cña dÇm Thay sè vµo ta cã:
x= 24 - 5
2 2.1,15.1.9,39.10241.135.100
− = 3,60 cm.
/x hoξ = = 3,60/24=0,15< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n. DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña dÇm (m).
Fa=2. . 1.135.100. .3,60 16,37
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 11φ18 cã Fa = 27,98cm2
Hµm lîng cèt thÐp:µmin= 0.05% <µ =0
27,98 100%100.24
aFbh
= × =1,16% <µmax=2%
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn
TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 28
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
M
a
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
Z = h0 – x/2 =24 – 3,60/2 =22,19 cm
σa = ( )5
29,39 10 1511,40 /27,98 22,19
kG cm×=
×
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu
n»m trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
1511,40 01 1,3 1 7 (4 1,16) 182,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,079 mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
b TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp cho b¶n theo ph¬ng c¹nh dµi
Tõ kÕt qu¶ ch¹y sap2000 ta cã:
TÝnh momen d¬ng lín nhÊt: Mmax=6,13 (t.m )
TÝnh momen ©m lín nhÊt: Mmin=-2,01( t.m )
• TÝnh thÐp chÞu momen ©m:
Mtt = 1,15 . 1 .1,25 .1 .2,01 =2,89 (t. m)
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo a= 6cm, khi ®ã h0=30 - 6=24cm
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 29
Trong ®ã: • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=1,0 m lµ bÒ réng cña dÇm Thay sè vµo ta cã:
x= 24 - 5
2 2.1,15.1.2,89.10241.135.100
− = 1,05cm.
/x hoξ = = 1,05/24=0,044< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n. DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña dÇm (m).
Fa=2. . 1.135.100. .1,05 4,76
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 6φ14 cã Fa = 9,23 cm2
Hµm lîng cèt thÐp:µmin= 0.05% <µ =0
9,23 100%100.24
aFbh
= × =0,38% <µmax=2%
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn
TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 30
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
M
a
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
Z = h0 – x/2 =24 – 1,05/2 =23,47 cm
σa = ( )5
22,89 10 1333,24 /9,23 23,47
kG cm×=
×
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu
n»m trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
1333,24 01 1,3 1 7 (4 0,38) 142,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,078mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
TÝnh momen d¬ng lín nhÊt: Mmax=6,13( t.m )
• TÝnh thÐp chÞu momen d¬ng:
Mtt = 1,15 . 1 .1,25 .1 .6,13 =8,11 (t. m)
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo a= 6cm, khi ®ã h0=30 - 6=24cm
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
Trong ®ã: • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=1,0 m lµ bÒ réng cña dÇm Thay sè vµo ta cã:
x= 24 - 5
2 2.1,15.1.8,11.10241.135.100
− = 3,36 cm.
/x hoξ = = 3,36/24=0,14< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n.
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 31
DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña dÇm (m).
Fa=2. . 1.135.100. .3,36 15,29
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 11φ18 cã Fa = 27,98cm2
Hµm lîng cèt thÐp:µmin= 0.05% <µ =0
27,98 100%100.24
aFbh
= × =1,16% <µmax=2%
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn
TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
M
a
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 32
Z = h0 – x/2 =24 – 3,36/2 =22,34 cm
σa = ( )5
28,81 10 1411,23 /27,98 22,34
kG cm×=
×
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt cÊu
n»m trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
1411,23 01 1,3 1 7 (4 1,16) 182,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,073 mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
3.7 TÝnh to¸n cäc
3.7.1 KiÓm tra søc chÞu t¶i cña cäc
Lùc nÐn lín nhÊt cña cäc khi tÝnh to¸n néi lùc lµ : N=76,86 T
Lùc nÐn tÝnh to¸n t¸c dông lªn cäc lµ : Ntt =kn.nc.n.md.N
Trong ®ã :
Kn : hÖ sè ®¶m b¶o , Kn=1,15
nc :hÖ sè tæ hîp t¶i träng, nc =1
n : hÖ sè vît t¶I , n=1,25
md :hÖ sè phô thuéc ®iÒu kiÑn lµm viÖc,md=1
=> Ntt =1,15 . 1 .1,25 .1.78,86 =110,49 T < Pn =116,76 VËy cäc tho¶ m·n chÞu lùc
3.7.2 TÝnh to¸n cäc trong qu¸ tr×nh thi c«ng :
ChiÒu dµi cäc lc = 11,7 (m)
+ Trêng hîp cÈu mét ®iÓm:
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 33
a
p
H×nh12 : Trêng hîp cÈu mét ®iÓm.
§iÓm ®Æt mãc cÈu ®îc x¸c ®Þnh sao cho néi lùc trong cäc cã trÞ sè m« men d¬ng lín nhÊt b»ng trÞ sè m« men ©m lín nhÊt khi cÈu. a = 0,294. lc =0.294 x 11,7 = 3,4 m.
S¬ ®å tÝnh to¸n cña cäc cã thÓ xem lµ dÇm ®¬n gi¶n cã gèi tùa t¹i ®iÓm mãc cÈu vµ ®iÓm tiÕp xóc víi ®Êt :
mi
mi
q
H×nh13 : S¬ ®å tÝnh to¸n cäc cÈu mét ®iÓm.
T¶i träng t¸c dông lªn cäc lµ t¶i träng b¶n th©n cäc :
q = n. γ. F = 1,5. 2,5. 0,4 x 0,4 = 0,6 (T/m).
Khi ®ã:
M« men lín nhÊt : M1 = ( )2 2. 0,6.3, 4 3,47
2 2q a Tm= =
Lùc c¾t lín nhÊt Qmax = 2,91 (T).
+ Trêng hîp cÈu 2 ®iÓm:
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 34
p
b b
H×nh14 : Trêng hîp cÈu hai ®iÓm.
T¬ng tù trêng hîp trªn ta cã :
b = 0,207. lc = 0.207 x11,7 = 2.42 (m).
q
m2 m2
m
H×nh15 : S¬ ®å tÝnh to¸n cäc cÈu hai ®iÓm.
q = 0,6 (T/m) → M2 = ( )2 2. 0,6.2, 42 1,77
2 2q b Tm= =
Ta thÊy M1 > M2 → néi lùc trong cäc trong trêng hîp cÈu mét ®iÓm lµ nguy hiÓm nhÊt. Ta lÊy néi lùc trong trêng hîp nµy ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ cho trêng hîp thi c«ng.
Gi¸ trÞ néi lùc dïng ®Ó tÝnh to¸n lµ :
M = kn.nc.n.md M1 = 1,15. 1 .1,25 .1. 3,47=4,98 (Tm)
Q = kn.nc.n.md Q1 = 1,15. 1 .1,25 .2,91 =4,18 (T)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 35
Cäc ®îc tÝnh to¸n lµ cÊu kiÖn BTCT cã tiÕt diÖn vu«ng chÞu m« men uèn.
Chän kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo a= 6cm, khi ®ã h0=40 - 6=34cm
Theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp thuû c«ng TCVN 4116 - 85 ta cã :
TÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn.
x=h0 - 2
02. . .
. .c tt
b np
Kn n Mhm R b
−
Trong ®ã: • Kn =1,15 lµ hÖ sè ®é tin cËy lÊy theo cÊp quan träng cña c«ng tr×nh. • nc=1 lµ hÖ sè tæ hîp t¶i träng. • M= 4,98 Tm: lµ m« men tÝnh to¸n. • mb=1 lµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng. • Rnp=135kg/cm2 lµ cêng ®é chÞu nÐn däc cña bª t«ng. • b=0,4m lµ bÒ réng cña cäc Thay sè vµo ta cã:
x= 34 - 5
2 2.1,15.1.4,98.10341.135.40
− = 3,28cm.
/x hoξ = = 3,28/34=0,096< 0,65Rξ = -> cèt thÐp chØ cÇn tÝnh to¸n víi cèt ®¬n. DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
xRm
bRmF
aa
npbA .
...
=
Trong ®ã:
• ma : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÐp , ma = 1,1
• Ra : cêng ®é chÞu kÐo cña cèt thÐp , Ra = 2700 (kg/cm2)
• b : bÒ réng cña cäc (m).
Fa=2. . 1.135.40. .3, 28 5,96
. 1,1.2700b np
a a
m R bx cm
m R= =
Chän cèt thÐp 3φ25 cã Fa = 14,718 cm2
Hµm lîng cèt thÐp : µ = 0
14,718 100%40 34
aFbh x
= × = 1,08% > µmin = 0.05%
* TÝnh to¸n theo s h×nh thµnh va më réng vÕt nøt.
ChiÒu réng vÕt nøt aT vu«ng gãc víi trôc däc dÇm ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN – 4116 – 85 nh sau :
at = ( )mmdE
Cka
bdad ×−××
−××× )1004(7 µ
σση
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 36
Trong ®ã :
k - HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt chÞu lùc cña cÊu kiÖn. Víi cäc chÞu uèn lÊy b»ng 1.0
η - HÖ sè kÓ ®Õn lo¹i cèt thÐp. Víi thÐp A-II cã gê th× η = 1.0
Cd - HÖ sè phô thuéc tÝnh chÊt t¸c dông cña t¶i träng. Xem t¶i träng t¸c dông l©u dµi, lÊy Cd = 1.3
σa - øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo. §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th× ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
σa = ZF
Ma
Trong ®ã Z lµ c¸nh tay ®ßn néi ngÉu lùc.
/ oFa bhµ =
Trong ®ã :
Z = h0 – x/2 =34 – 3,28/2 =32,36 cm
σa = ( )5
24,98 10 1045,52 /14,718 3,28
kG cm×=
×
σbd - øng suÊt kÐo ban ®Çu trong cèt thÐp do tr¬ng në bª t«ng. §èi víi kÕt
cÊu n»m trªn kh« th× σbd = 0.
→ at = 6
1045,52 01 1.3 1 7 (4 1,08) 252,1 10
−× × × × × − ×
×
= 0,066 mm < 0,08 mm. Tháa m·n ®é nøt giíi h¹n cho phÐp.
* KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng:
- KiÓm tra ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o bªt«ng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i trªn tiÕt diÖn nghiªng:
§iÒu kiÖn kiÓm tra : Qnk cn < 3 00,25 b npm R bh
+) Qnk cn = 1,15 x 1 x 4,18 = 4,81 (T)
+) 3 00,25 b npm R bh = 0,25 x 1,15 x 135x10-3 x40 x 34 = 52,78(T).
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 37
ThÊy Qnk cn < 3 00,25 b npm R bh →Tho¶ m·n.
- KiÓm tra ®iÒu kiÖn bªt«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t:
§iÒu kiÖn kiÓm tra : Qnk cn ≤ mb.2
0. . .kk R b hC
Trong ®ã:
C=h0/tg β
tg β =
0
2
1.
t
tM
Q h+
vµ 0,5≤ tg β ≤ 1,5
à tg β = 24,981
4,18.34+
=1,93 -> lÊy tg β =1,5
-> C=34/1,5=22,67
k=0,5 + 2.ξ =0,5+0
2. ..
a a
np
R Fb h R
=0,5 + 2.2700.14,71840.34.135
=1,07
VËy Qnk cn =4,81(T)≤ mb.2
0. . .kk R b hC
=1. 3 21,07.10.10 .40.34
22,67
−
=21,82(T)
Kh«ng ph¶i tÝnh to¸n cèt ®ai mµ chØ bè trÝ theo cÊu t¹o. Ta chän cèt ®ai ∅8 a200.vµ
∅8 a100. VËy ta bè trÝ thÐp cäc lµ 3∅25 vµ cèt ®ai ∅8 a200 vµ ∅8 a100
* TÝnh to¸n cèt thÐp lµm mãc cÈu.
Lùc kÐo cña mãc cÈu trong trêng hîp cÈu l¾p cäc : Fk = q.l
Suy ra lùc kÐo ë mét nh¸nh gÇn ®óng :
( )' . 0,6.11,7 3,512 2k
q lF T= = =
DiÖn tÝch cèt thÐp mãc cÈu : ( )'
23,51 1,672,1
ka
a
FF cmR
= = =
Chän thÐp mãc cÈu ∅20 cã Fa = 3,141 (cm2)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 38
Ch¬ng 4. TÝnh to¸n æn ®Þnh chung cña cÇu tÇu
4.1. Tãm t¾t c¸c vÊn ®Ò tÝnh to¸n vµ kiÓm tra æn ®Þnh chung cña cÇu tÇu
+ §Ó kiÓm tra æn ®Þnh chunh cña cÇu tÇu, ta ph¶I kiÓm tra æn ®Þnh trît s©u, trît ph¼ng, trît g·y khóc, æn ®Þnh lËt ...
+ Trong ®å ¸n m«n häc c«ng t×nh beens nµy do thêi gian cã h¹n nª chhhir kiÓm tra æn ®Þnh trît s©u.
4.2. TÝnh to¸n æn ®Þnh trît s©u
4.2.1. Ph¬ng ph¸p tÝnh:
+ TÝnh to¸n án ®Þnh trît s©u theo ph¬ng phap mÆt trît cung trßn
+ C«ng thøc kiÓm tra: kn*nc*n*md*Mt < m*Mg
+ Trong ®ã :
- kn: hÖ sè b¶o ®¶m, víi c«ng tr×nh cÊp II kn = 1.15.
- nc: hÖ sè tæ hîp t¶I träng, víi tæ hîp c¬ b¶n nc = 1
- n: hÖ sè vît t¶i
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 39
- md: hÖ sè ®IÒu kiÖn lµm viÖc bæ xung ( phô thuéc vµo ®Æc diÓm khi tÝnh trît cung trßn m® =0.7)
- Mt : tæng m« men c¸c lùc g©y trît,
Mt =R*Σni=1 gi*sinαI + Σn
i=1Wi*Zi
- Mg: t«ng m« men cña c¸c lùc chèng trît,
Mg = R(Σni=1 gi*cos αi tgϕi + Σn
i=1 ci*li + Σni=1 Qi)
+ Trong ®ã:
+ gi: träng lîng d¶i thø i
+ αi: gãc nghiªng cña b¸n kÝnh trît qua ®iÓm gi÷a ®¸y d¶i thø i
+ n: sè d¶i chia
+ ci: lùc dÝnh cña ®Êt nÒn n»m ë ®¸y cung trît
+ li: chiÒu dµi d¶i thø i
+ Qci: lùc chèng c¾t cña cÊu kiÖn bÞ c¾t
- m: hÖ sè ®iÒu kiªn lµm viÖc
- ta ®a c«ng thøc kiÓm tra vÒ d¹ng:
kn = m*Mg/Mt*m®*nc*n
- TÝnh kn cho mét sè cung trît råi t×m ra kn nhá nhÊt.
4.2.2. X¸c ®Þnh lùc c¾t cäc Qi (chØ tÝnh 1 cäc cho 1 cung trît)
+ Qci = 4Mc/tz*L
§ Trong ®ã :+ L: bíc cäc theo chiÒu dµi bÕn
+ Mc: m« men uèn cña cäc t¹i mÆt trît ®I qua
+ tz =tn/1.25
+ Mc = (σp- σa)*lc*tz2/8
+ ®èi víi cäc ®øng: Qci = ( σp - σa )*tz/2
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 40
4.3. x¸c ®Þnh t©m nghuy hiÓm
+ xÐt tû sè: t/H = 20/11.7=1.7 >1.5, lÊy x=0.5H, y=0.5H.
+ ta tÝnh ra ®îc c¸c t©m trît sau: (5.85,5.85), (2.925,5.85),(5.85,2.925).
• TÝnh to¸n t©m trît o1: B¶ng 4.1. tÝnh to¸n æn ®Þnh cÇu tÇu víi t©m trît o1
stt gi=Σγi*hi αi(®é) cosαi gi*cosαi*tgϕi sinαi gi*sinαi ci*li
1 13.2*1.8+13.7*0.8+7*0.85+4.8*0.87=44.85
68 0.375 3.57 0.927 41.57 4
2 14*1.8+21.4*0.8+10.7*0.85+35.5*0.87=83
53 0.602 13.39 0.798 66.23 3.2
3 6*1.8+25.5*0.8+8.5*0.85+59*0.8.7+8.5*0.8=94.4
42 0.743 29.77 0.669 63.15 0.97
4 24*0.8+6.5*0.85+39*0.87+37.3*0.8=88.5
33 0.838 31.48 0.544 48.14 0.25
5 16.6*0.8+3.4*0.85+36.6*0.87+50.5*0.8=88.4
25 0.906 34 0.422 37.3 0.23
6 11*0.8+34.2*0.87+59.6*0.8=86.23 17 0.956 35 0.292 25.18 0.21
7 33.3*0.87+65.3*0.8=81.2 10 0.985 33.95 0.174 14.13 0.2
8 32.6*0.87+68*0.8=82.76 -3 0.998 35 -0.052 -4.3 0.19
9 32.6*0.87+67.7*0.8=85.52 -4 0.997 36.2 -0.069 -5.9 0.18
10 32.6*0.87+64.4*0.8=80 -12 0.978 33.21 -0.208 -16.64 0.17
11 32.6*0.87+57.7*0.8=74.52 -19 0.945 30 -0.325 -24.2 0.16
12 32.6*0.87+48*0.8=66.76 -27 0.891 25.25 -0.454 -30.3 0.18
13 32.6*0.87+34*0.8=55.56 -35 0.819 19.3 -0.573 -31.83 0.19
14 32.6*0.87+12.8*0.8=38.6 -45 0.707 11.58 -0.707 -27.3 0.22
15 17.5*0.87=15.22 -56 0.559 2.28 -0.829 -12.62 0.24
Tæng c¸c gi¸ trÞ 354 136.37 2.17
σa=(Σγihi + c/tgϕ)λa = (0.87*10.8+11.6*0.8+1.5/tg23) tg(33.5) = 14.7t/m2
σp=(Σγihi + c/tgϕ)λp = (0.87*10.8+11.6*0.8+1.5/tg23)tg68 = 55t/m2
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 41
tz =tn/1.25= 1.6/1.25 = 1.28m
Q2=(σp- σa)tz/2 = 25.8 (t)
+Mt : tæng m« men c¸c lùc g©y trît,
Mt =R*Σni=1 gi*sinαi =38.5*136.37=5250.245 (tm)
+Mg: t«ng m« men cña c¸c lùc chèng trît,
Mg = R(Σni=1 gi*cos αi tgϕi + Σn
i=1 ci*li + Σn
i=1Qi)=38.5*(354+2.17+3*25.8) = 16692.445 (tm)
xÐt tû sè: kn= 1.15*Mg/ Mt =1.15*16692.445/5250.245 =3.656>1.15
VËy víi t©m trît o1 th× c«ng tr×nh æn ®Þnh
• TÝnh to¸n t©m trît o2
• B¶ng 4.2. tÝnh to¸n æn ®Þnh cÇu tÇu víi t©m trît o2
stt gi=Σγi*hi αi(®é) cosαi gi*cosαi*tgϕi sinαi gi*sinαi ci*li
1 20*1.8+21.6*0.8+14*0.85+18*0.87=80.84
60 0.5 8.59 0.866 70 3.5
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 42
2 14*1.8+21.4*0.8+10.7*0.85+47.8*0.87=93
47 0.68 16.94 0.731 68 3.3
3 6*1.8+25.5*0.8+8.5*0.85+8.5*0.87+67.5*0.8=99.82
37 0.8 33.9 0.602 60.1 2.2
4 24*0.8+6.5*0.85+39*0.87+43*0.8=93
29 0.875 34.54 0.485 45.1 0.9
5 16.6*0.8+3.4*0.85+36.6*0.87+52.6*0.8=90.1
21 0.933 35.68 0.358 32.25 0.25
6 11*0.8+34.2*0.87+59.6*0.8=86.23 13 0.974 35.65 0.225 19.4 0.22
7 33.3*0.87+59.6*0.8=76.65 6 0.994 32.34 0.104 7.97 0.19
8 32.6*0.87+65.5*0.8=80.76 -2 0.999 34.28 -0.035 -2.83 0.17
9 32.6*0.87+63.4*0.8=79.1 -9 0.987 33.14 -0.156 -12.34 0.16
10 32.6*0.87+58*0.8=74.76 -16 0.961 30.5 -0.275 -20.56 0.17
11 32.6*0.87+49.5*0.8=67.96 -24 0.913 26.33 -0.407 -27.66 0.18
12 32.6*0.87+36.8*0.8=57.8 -32 0.848 20.8 -0.53 -30.63 0.2
13 32.6*0.87+19.1*0.8=43.64 -41 0.755 14 -0.656 -28.62 0.21
14 25.4*0.87=22.1 -52 0.615 15.46 -0.788 -17.41 0.25
15 1.5*0.87=1.3 -60 0.5 0.17 -0.866 -1.12 0.26
Tæng c¸c gia trÞ 406 161.6
12.2
σa=(Σγihi + c/tgϕ)λa = (0.87*10.8+12*0.8+1.5/tg23) tg(33.5) = 14.9t/m2
σp=(Σγihi + c/tgϕ)λp = (0.87*10.8+12*0.8+1.5/tg23)tg68 = 55.76t/m2
tz =tn/1.25= 1.2/1.25 = 0.96m
Q2=(σp- σa)tz/2 = 19.6 (t)
+Mt : tæng m« men c¸c lùc g©y trît,
Mt =R*Σni=1 gi*sinαi =38*161.6=6140.8 (tm)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 43
+Mg: t«ng m« men cña c¸c lùc chèng trît,
Mg = R(Σni=1 gi*cos αi tgϕi + Σn
i=1 ci*li + Σn
i=1Qi)=38*(406+12.2+3*19.6) = 18126 (tm)
xÐt tû sè: kn= 1.15*Mg/ Mt =1.15*18126/6140.8 =3.39>1.15
VËy víi t©m trît o2 th× c«ng tr×nh æn ®Þnh
• TÝnh to¸n t©m trît o3
• B¶ng 4.3. tÝnh to¸n æn ®Þnh cÇu tÇu víi t©m trît o3
stt gi=Σγi*hi αi(®é) cosαi gi*cosαi*tgϕi sinαi gi*sinαi ci*li
1 6.2*1.8+6.9*0.8 =16.68 75 0.259 1.834 0.966 16.113 3.8
2 14*1.8+21.4*0.8+10.7*0.85+21*0.87=69.68
60 0.5 14.788 0.866 60.343 3
3 6*1.8+25.5*0.8+8.5*0.85+8.5*0.87+13*0.8=56.22
47 0.682 16.275 0.731 41.1 0.29
4 24*0.8+6.5*0.85+39*0.87+33.2*0.8= 36 0.81 29.294 0.587 50 0.24
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 44
85.2
5 16.6*0.8+3.4*0.85+36.6*0.87+49.2*0.8=87.34
27 0.891 33.033 0.454 39.652 0.22
6 11*0.8+34.2*0.87+59.2*0.8=85.91 19 0.945 34.46 0.325 27.92 0.21
7 33.3*0.87+59.6*0.8=76.65 11 0.981 31.92 0.191 14.64 0.126
8 32.6*0.87+68*0.8=82.76 3 0.998 35.06 0.052 4.3 0.12
9 32.6*0.87+67*0.8=81.96 -5 0.996 34.65 -0.087 -7.13 0.134
10 32.6*0.87+64.3*0.8=79.8 -13 0.974 33 -0.225 -16.713 0.18
11 32.6*0.87+57.4*0.8=74.28 -21 0.933 29.417 -0.358 -26.592 0.22
12 32.6*0.87+46.5*0.8=65.56 -29 0.875 24.35 -0.485 -31.797 0.24
13 32.6*0.87+30.6*0.8=52.84 -39 0.777 17.427 -0.629 -33.236 0.252
14 32.6*0.87+8.6*0.8=35.24 -49 0.656 9.813 -0.755 -26.6 0.26
15 8.4*0.87=7.3 -63 0.454 1.4 -0.891 -6.5 0.27
Tæng c¸c gia trÞ 359.321 47 9.562
σa=(Σγihi + c/tgϕ)λa = (0.87*10.8+11.5*0.8+1.5/tg23) tg(33.5) = 14.57t/m2
σp=(Σγihi + c/tgϕ)λp = (0.87*10.8+11.5*0.8+1.5/tg23)tg68 = 54.52t/m2
tz =tn/1.25= 1.65/1.25 = 1.32 m
Q2=(σp- σa)tz/2 = 26.37 (t)
+Mt : tæng m« men c¸c lùc g©y trît,
Mt =R*Σni=1 gi*sinαi =35.7*47=1677.9 (tm)
+Mg: t«ng m« men cña c¸c lùc chèng trît,
Mg = R(Σni=1 gi*cos αi tgϕi + Σn
i=1 ci*li + Σn
i=1Qi)=35.7*(359.321+9.562+3*26.37) = 15993.35 (tm)
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 45
xÐt tû sè: kn= 1.15*Mg/ Mt =1.15*15993.35/1677.9 =10.96>1.15
VËy víi t©m trît o3 th× c«ng tr×nh æn ®Þnh ch¬ng 6 : TÝnh to¸n ®é bÒn c¸c cÊu kiÖn 6.1. Nguyªn t¾c chung :
- Tuú theo vËt liÖu chÕ tao c¸c cÊu kiÖn : cäc, cõ, dÇm b¶n ,vßi voi , b¶n tùa tÇu vµ c¸c cÊu kiÖn kh¸c mµ vËn dông c¸c tiªu chuÈn TCVN 41 70 , TCXD 44-70 , TCXD- 09_72 , TCXD 4253 86 .... vÒ c¬ b¶n tu©n theo 22- TCN 207 92 .
- tÊt c¶ c¸c cÊu kiÖn tÝnh theo nguyªn t¾c TTGH I vµ II - TÊt c¶ c¸c cÊu kiÖn ®Òu tÝnh theo BTCT thuû c«ng
6.2.TÝnh cõ: cõ lµ lo¹i cõ thÐp , tiÕt diÖn cõ ®îc chän phï hîp víi m« men do t¶i träng tÝnh to¸n g©y ra Mtt = m . k0 . δ . w trong ®ã : + m hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m = 1,15 + k0 hÖ sè ®ång nhÊt cña vËt liÖu lµm cõ k0 = 0,8 + δ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm cõ thÐp CT3 → δ = 2100 ( kg / cm2 )
+ w m« men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn cäc Mtt = gk
M max km
+ trong ®ã : km hÖ sè tÝnh tíi sù t¨ng m« men uèn do ®ãng cäc cõ s©u thªm ∆t km = 1 ÷ 1,45 kg hÖ sè gi¶m ¸p lùc ®Êt lªn têng kg =1 Mtt = 27,21 . 1,2 = 32,652 (TM)
→W = δ..km
M tt
. b = 2100.8,0.15,110.652,32 4
= 169 ( cm2)
vËy ta chän cõ lasen IV cã c¸c th«ng sè sau : - kÝch thíc B × H = 400 × 180 ( mm )
- khèi lîng 1 mÐt cõ 74 kg - m« men kh¸ng cho cõ wx = 880 ( cm2 )
6.3 TÝnh to¸n dÇm ngang :
- Chän tiÕt diÖn vµ vËt liÖu : - kÝch thíc vµ tiÕt diÖn dÇm ®îc chän nh h×nh vÏ
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 46
+ ThÐp chÞu lùc chän loai thÐp AIIIcã Ra = 3600 kg / cm2 + Cèt ®ai chän lo¹i thÐp AI cã Rad = 1700 kg / cm 2 + Bª t«ng dÇm lÊy m¸c 300 cã Rn = 130 kg / cm2
Rx 10 kg/ cm2
TÝnh to¸n cêng ®é cña dÇm trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc . + X¸c ®Þnh t¶i träng tÝnh to¸n . M« men tÝnh to¸n cña dÇm ngang theo ®é bÒn theo c«ng thøc : Mtt = kn . nc . m® . Mi ( CT4 TCN- CTBCB ) Trong ®ã : kn HÖ sè b¶o ®¶m xÐt ®Ðn tÇm quan träng cña c«ng tr×nh víi c«ng tr×nh cÊp III kn = 1,15 nc HÖ sè tæ hîp t¶i träng nc = 1,0 ( Tæ hîp c¬ b¶n ) n HÖ sè vît t¶i n = 1,25 ( c¶ng biÓn ) m® HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m® = 1,0 + Tõ biÓu ®å m« men ta cã : - M« men lín nhÊt t¹i gèi M 1 = 59, 56 ( T )
→ Mtt = 1,1 . 1, 0 . 1,25 . 59,56 = 81,89 ( TM )
_ M« men d¬ng lín nhÊt t¹i gia nhÞp M = 16,14 TM Mtt
= 1,1 . 1, 0 . 1,25 . 16,14 = 22,29 ( TM ) + TÝnh cèt thÐp cho tiÕt diÖn cho m« men ©m t¹i gèi
A = 0
2.hbRM
a
= 2117.90.1308189000
= 0,051
→ α = 0,051 < α0 = 0,55 ( kh«ng ph¶i tÝnh cèt kÐp )
→ γ = α ( 1 0,5 α ) = 0,97
→ DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo lµ Fa = 0hR
M
anγ =
117.97,0.36008189000
= 20 ,04 ( cm2 )
chän 6 φ 22 cã Fa = 22,81 cm2 + TÝnh cèt thÐp cho tiÕt diÖn chÞu m« men d¬ng lín nhÊt ë gi÷a nhÞp
A = 0
2.hbRM
a
= 2117.90.1302229000
= 0,0139
DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo lµ γ = 0,956
Fa = 0hR
M
anγ =
117.97,0.36002229000
= 5,455 ( cm2 )
chän 6 φ 22 Fa = 22,81 cm2 + TÝnh to¸n kiÓm tra h×nh thµnh vÕt nøt trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc cña dÇm ngang :
X
1200
1170
900
rn
m
rn fa
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 47
2φ126φ22 3
2
6φ22
φ81
4a200
C«ng thøc kiÓm tra kh«ng cho h×nh thµnh vÕt nøt : M ≤ Mn = Rvc x Wn ( c«ng thøc 1.14 - KCBTCT ) Trong ®ã : M m« men tÝnh to¸n ë tr¹ng th¸i giíi h¹n thø 2 Mn m« men mµ tiÕt diÖn chÞu ®îc tríc khi h×nh thµnh vÕt nøt Rkc cêng ®é chÞu kÐo tiªu chuÈn cña bª t«ng Rkc = 15kg / cm2 Wn m« men kh¸ng ®µn håi cña tiÕt diÖn quy ®æi ngay khi nøt ®èi víi thí ngoµi cïng X¸c ®Þnh Wn §èi víi tiÕt diÖn ®Æt cèt ®¬n
ξ = hx
= 1 - )1(2
1µn−
víi µ = bhFa =
120.9081,22
= 0,0021
n = h
a
EE
= 5
6
10.9,2110.2
= 7,24 ⇒ ξ = 1 - )0021,0.24,71(2
1−
= 0,49
⇒ x = ξ . h = 0,49 . 120 = 58,8 cm
Wn = b ( h x ) ( 2h
+ 6x
) + 2 n . Fa ( h0 - 3x
) ( CT 117 KCBTCT )
ð WU 331,193 cm3 ð vËy m« men mµ tiÕt diÖn chÞu ®îc lµ ð MN = 15 . 331,193 = 4967899,9 kgcm = 49,7 T
ta thÊy Mn > M do ®ã cÊu kiÖn kh«ng bÞ nøt trong qu¸ tr×nh khai th¸c + TÝnh cêng ®é trªn tiÕt diÖn ngiªng
- TiÕt diÖn ngiªng nguy hiÓm nhÊt lµ tiÕt diÖn cã lùc c¾t lín nhÊt ( tiÕt diÖn n»n s¸t mÐp gèi ) lùc c¾t lín nhÊt ®îc lÊy tõ kÕt qu¶ ch¹y kÕt cÊu
Qtt = kn nc n m® . Qmax = 1,15 . 1,0 . 1,25 . 1,0 . 43,45 = 62,45 T TÝnh to¸n cèt ®ai khi kh«ng cã cèt xiªn : - kiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ : 0,6 Rk . b. ho < Qtt < o,35 Rn . b. ho
- 0,6 Rk . b. ho = 0,6 . 10 . 90 . 117 = 63,18 - 0,35 Rn b. ho = 0,35 130 . 90. 117 = 479,115
VËy ®iÒu kiÖn h¹n chÕ kh«ng tho¶ m·n do ®ã ta kh«ng ph¶i tÝnh cèt ®ai mµ chän theo cÊu t¹o + Bè trÝ vµ cÊu t¹o cèt thÐp trong dÇm ngang : tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë c¸c phÇn trªn ta cã thÓ bè trÝ cèt thÐp nh sau
- Cèt däc gåm 12 φ22 bè trÝ ®èi xøng nh h×nh vÏ - cèt ®ai φ 8 a = 200 - φ 8 a = 50 ë s¸t mÐp gèi dÇm däc ®Ó gia cêng 6. 4 TÝnh to¸n B¶n l¾p ghÐp:
s¬ ®å vµ sè liÖu tÝnh to¸n
Bª t«ng m¸c 300 Rn = 130 kg/cm2 Rk = 10kg/cm2 cèt thÐp nhãm AI cã Ra = 2100 kg/cm2
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 48
§Æt l1 = 3 m l2 = 3,5 chiÒu dµi cña ®o¹n gèi lªn têng t= 30 cm tû sè c¹ch <2 xem b¶n chÞu uèn theo 2 ph¬ng tÝnh theo s¬ ®å b¶n kª 4 c¹nh chän chiÒu dÇy cña b¶n 30 cm nhÞp tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo trêng hîp c¶ 2 gèi kª tù do ltt = l1 + 0,5 hb = 3 + 0,5 . 0,3 = 3,15 m ltt = l2 + 0,5 hb = 3,5 + 0,5 . 0,3 = 3,65m Ho¹t t¶i tÝnh to¸n : T¶i träng cña hµng ho¸ q= 4 T/ cm2 = 4000 kg / cm2 TÜnh t¶i tÝnh to¸n : - bª t«ng as phan dÇy 10 cm γ = 10 T/ m3 ð g = 1,1 . 0,1 . 2,1 .+ 1,1 . 0,3 . 2,5 = 895 kg/ m2
T¶i träng toµn phÇn qb = 4000.1,3 +895 = 6095 kg/cm2
- X¸c ®Þnh néi lùc :
- tÝnh tû sè R = tr
tl
ll
= 15,365,3
= 1,16
- Víi R = 1,16 tra b¶ng BTCT toµn khãi ta cã m = 0,05 - M =m . q. l2 = 0,05 . 6095 . 3,152 = 3023,88 kgm
- θ1 = 2
1r
= 216.11
= 0,74 M02 = θ1n . M0r = 0,74 . 3023 ,88 = 2237,76kgm
• TÝnh to¸n cèt thÐp : tÝnh theo trêng hîp tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt b = 1 m + gi¶ thiÕt a = 3 cm h01 = 30 3 = 27 cm + Dù kiÕn dïng cèt thÐp ®êng kÝnh φ 16 h02 = 27 - 1,6 = 25,4 cm
+ theo ph¬ng c¹ch ng¾n A = 0bhR
Mn
= 27.100.130
302388 = 0,861
Víi A = 0,861 --->γ = 0,756 Fa1 = 27.756,0.2100
302388 = 7 ,09 cm2
chän 5 φ 16 a = 200 Fa = 10,05 cm2
+Theo ph¬ng c¹ch dµi A = 0bhR
Mn
= 54,2.100.130
223776 = 0,637
γ = 0,791 Fa1 = 4,25.791,0.2100
223776 = 5,29 cm2
chän 5 φ 14 a = 200 Fa = 7,69 cm2 Bè trã cèt thÐp theo ph¬ng ¸n ®Æt ®Ìu ph¬ng c¹ch dµi 3,5 m φ 16 a = 100 dïng hÕt 34 thanh ph¬ng c¹ch ng¾n 3 m φ 14 a = 100 dïng hÕt 29 thanh Ch¬ng 7 : thèng kª vËt liÖu vµ tæ chóc thi c«ng 7.1 TÝnh khèi lîng cho 1 ph©n ®o¹n bÕn : a TÝnh cõ : Cõ la sen IV cã B = 0,4 m ghÐp sÝt víi nhau c¶ ph©n ®o¹n bÕn cã 30 / 0,4 = 75 chiÐc khèi lîng 1 mÐt têng cõ lµ 185 kg c¶ ph©n ®o¹n G = 30 ( 7,8 + 0,54 + 0,2 ) 185 = 47397 kg b TÝnh cäc :
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 49
Cäc dµi 16 mÐt tiÕt diÖn 0,4 x 0,4 líp b¶o vÖ 5 cm Cèt thÐp : 12 φ 22 l = 16 G = 12 . 3,14 . 16 = 602 ,88 kg 12 φ 30 ( mãc cÈu ) l = 60 cm G = 0,8 .2.5,55 = 8,88 kg 1 φ 30 l = 0,8 m G = 0,8 5,55 = 4,44kg §ai φ 8 l = 0,3 .4 + 5.d = 1,6 m L (48 + 58 ) 1,6 = 160 m G = 160 . 0,365 = 63,2 Vëy 1 cäc G cãt thÐp = 63, 2 +4,44 + 8,88+ 602 = 710,8 kg c¶ ph©n ®o¹n bÕn cã 50 coc khèi lîng cèt thÐp lµ 710,8 . 50 = 35500 kg = 35,5 tÊn TÝnh ®µi : §µi lµ cÊu kiÖn ®óc s½n sè tÊm cÊu kiÖn lµ 66 tÊm cho 1 ph©n ®o¹n bÕn
3 4 2 ,91 2 2 1 7 0 0 02d Ç m
7 8 0 0
3 5 0 0
4 1 0 0
2 0 9 0
v ß i v o i
c õ
2
1
1 2 0 0
3
1
1 2 0 0
1
1 41 6
1 6
5 78
2 8
6 1 7
7 ,8
3 0 ,8 5
4 ,5
7 ,8
4 9
6 5 ,6
1 1 9 ,1 3
1 7 0 0 0
2 7 0 0
3 2 0 0
1 4 0 0 0
8 0 0
1 2 4 0
3 0 0
1 2 0 0
8 8 8
2 5 0 0
(m m )m é t t h a n h
c h iÒ u d µ is è® g .k Ýn hh ×n h d ¸ n gs .h .t h a n hc Ê u k iÖ n
b ¶ n
c ä c
13 25 1 2 0 0
7
7
1 1 2 0 0
1 2 0 0
1 2 0 0
7
6 3 0 0
1 8 1 6
1 2
1 3
2 2
1 5
1
6 0
8
8
2
4
3
1 1 6 0 0 0
23 0
1 0 0
1 0 08
8
8
t h a n h
2 5
(m m )
k h è i l î n gt æ n g c h iÒ u
7 .5 71 .2
5 9 ,4
4 ,7
9 ,9 8
7 .1 1
0 .9 8
5 1 ,2
2 0 4
3 5 ,2
1 8
2 .5
1 3 5 .5 2
8 .8 8
4 8 .9 8
3 5 .0 7 6
(k g )
1 .6
1 2 4
8 8 .8
1 1 2
(m )d µ i t h a n h
7.2 Nªu c¸c biÖn ph¸p thi c«ng c¸c h¹ng môc chÝnh a C«ng t¸c ®ãng cäc : Chän bóa vµ gi¸ bóa cho phï hîp víi cäc ®Þnh ®ãng . ThiÕt bÞ vËn chuyÓn cã thÓ lµ cÇn cÈu næi ®Ó ®ua cäc vµo vÞ trÝ . Trªn mÆt mçi cäc ph¶i v¹ch ®êng tim râ rµng ®Ó thuËn tiªn cho m¸y kinh vÜ lµm viÖc thuËn tiÖn. - CÇn san ph¼ng vµ lo¹i bá nh÷ng chíng ng¹i trªn mÆt b»ng gi¸ bóa cã thÓ ®Æt trªn tÇu ®ãng cäc hay phao næi tríc khi l¾p r¸p ph¶i tÝnh l¹i n¨ng lùc t¶i träng vµ tÝnh chÊt æn ®Þnh cña nã - c¨n cø vµo b×nh ®å ®ãng cäc vµ cao ®é ®Çu cäc thiÕt kÕ mµ ®Æt : + C¸c mèc x¸c ®Þnh to¹ ®é theo h×nh ®a gi¸ khÐp kÝn + 3 mèc x¸c ®Þnh to¹ ®é ®Çu cäc - Sau khi ®a cäc vµo gi¸ bóa cÇn tiÕn hµnh ®iÒu chØnh vÞ trÝ cña cäc cho ®óng to¹ ®é thiÕt kÕ b»ng m¸y kinh vÜ Trong qu¸ tr×nh ®ãng cäc ph¶i chó ý ®Õn t×nh h×nh xuèng cäc cäc xuèng ph¶i b×nh thêng . Nõu cäc kh«ng xuèng vµ bÞ nÈy lªn hoÆc xuèng qu¸ nhanh , kh«ng phï hîp víi lo¹i ®Êt ®ang ®ãng th× ph¶i t¹m dõng ®Ó sö lý . Trong trêng hîp cäc ®ang xuèng bÞ lÖch ph¶i ®iÒu chØnh cho cäc ®øng b C«ng t¸c ®ãng cõ : c¸c yªu cÇu còng gièng nh ®ãng cäc tuy nhiªn khi ®ãng th× hµng cõ ph¶i ®Òu ®îc neo t¹m thêi b»ng c¸c thanh neo cach nhau 3 --- 4 m
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 50
ch¬ng 8 : KÕt luËn chung vµ kiÕn nghÞ KÕt luËn chung : C«ng tr×nh cÇu tÇu cõ sau khi thiÕt kÕ gÆp nhiÒu khã kh¨n do ®iÒu kiÖn kiÕn thøc cã h¹n vµ thêi gian gÊp rót còng nh sè liÖu cha ®Çy ®ñ , hµng cõ sau cã tÝnh æn ®Þnh cao nhng lµ ph¬ng ph¸p míi , khi thi c«ng sÏ gÆp nhiÒu khã kh¨n nhÊt lµ trong kh©u ®ãng cäc . Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n cã nhiÒu sai sot do ®iÒu kiÖn kh¸ch quan kh«ng tr¸nh ®îc. KiÕn nghÞ : Mong c¸c thÇy gióp ®ì nhiÒu h¬n ®Ó chóng em cã nhiÒu kiÕn thøc v÷ng vµng khi ra c«ng t¸c Tµi liÖu tham kh¶o : + Gi¸o tr×nh C«ng Tr×nh BÕn C¶ng Bé m«n C¶ng §êng Thuû Trêng ®¹i häc X©y Dùng ( CTB ) + T¶i träng vµ t¸c ®éng ( do sãng vµ do tÇu ) lªn c«ng tr×nh thuû Tiªu chuÈn ngµnh ( 22 TCN 222 95 ) .
+ Bª t«ng cèt thÐp thuû c«ng +C«ng nghÖ thiÕt kÕ c¶ng biÓn Môc Lôc Trang Lêi nãi ®Çu 2 Ch¬ng I . X¸c ®Þnh nh÷ng kÝch thíc c¬ b¶n cña bÕn 3 1.1. C¸c sè liÖu 3 1.2. C¸c gi¶ ®Þnh vÒ kÝch thíc bÕn 3 Ch¬ng II . TÝnh to¸n t¶i träng vµ tæ hîp tÝnh to¸n 5
2.1. TÝnh to¸n t¶i träng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh 5 2.2 T¶i träng do thiÕt bÞ mÐp bÕn vµ ph¬ng tiÖn vËn t¶i 7
Ch¬ng III . X¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu h×nh häc vµ ph©n bè lùc ngang 10
3.1.TÝnh søc chÞu t¶i cña cäc 10 3.2. Ph©n phèi lùc t¸c dông theo ph¬ng ngang 11 3.3. Gi¶i cõ 17 Ch¬ng IV . TÝnh æn ®Þnh cña cÇu tÇu 19 Ch¬ng V . Gi¶i cÇu tÇu 21 5.1. Néi dung cña ph¬ng ph¸p gi¶i 21 5.2.X¸c ®Þnh bËc siªu ®éng vµ hÖ ph¬ng tr×nh c¬ b¶n 21 5.3. X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè cña hÖ ph¬ng tr×nh chÝnh t¾c 22 Ch¬ng VI . TÝnh to¸n ®é bÒn c¸c cÊu kiÖn 23 6.1. TÝnh cõ 23 6.2. TÝnh cäc 24
6.3.TÝnh dÇm 27 6.4. TÝnh b¶n 30
§å ¸n c«ng tr×nh bÕn 2 GVHD:TS.NguyÔn Thanh Hoµn
SVTH:NguyÔn V¨n TuÊn _ MSSV:7615.51_Líp:51CG1 51
Ch¬ng VII . Thèng kª vËt liÖu vµ tæ chóc thi c«ng 31
7.1. Thèng kª vËt liÖu 32 7.2. Tæ chóc thi c«ng c¸c h¹ng môc chÝnh 34 CH¬ng VIII . KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ 31 Tµi liÖu tham kh¶o
Recommended