Tài liệu Thuyết minh tính móng cẩu tháp đài cọc

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN MÓNG CẨU THÁP. I./ Căn cứ thiết kế: I.1/ Bản vẽ: Bộ bản vẽ thiết kế kết cấu, kiến trúc Dự án xây dựng 2.220 căn hộ tái định cư (khu 1), phường Bình Khánh, quận 2, khu đô thị mới Thủ Thiêm được Chủ đầu tư – Liên danh Vietinbank -Thuận Việt - Coseco Cofico - Trường Sơn phê duyệt ngày 19/2/2013 . I.2/ Các quy phạm và tiêu chuẩn thiết kế: - Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế : TCVN 2737 : 1995 - Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 : TCXD 229 : 1999 - Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình : TCVN 9362 : 2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế : TCXDVN 356 : 2005 - Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép : TCXDVN 338 : 2005 - Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế : TCXD 205 : 1998 II./Các thông số cẩu tháp để tính toán: Thông số cẩu tháp đại diện để tính toán: Trụ tháp: kích thước L x W x H = 1600x1600 x2500 Thanh đứng: L 160x160x10 Thanh giằng đứng: L 100x100x8 Cần tháp: Thanh ngang: L 100x100x8 Thanh giằng ngang: L 75x75x6 Bán kính cẩu lớn nhất sử dụng: Rmaxsd = 55 (m) Trọng lượng tải trọng cẩu ứng với trường hợp Rmaxsd : Q = 1,6 (T) Page 1 Trọng lượng tải trọng cẩu lớn nhất: Q’ = 8.0(T) Bán kính tương ứng tải trọng cẩu lớn nhất: R’max = 13,5 (m) Bán kính đuôi cần cẩu: Rđ = 14,3 (m) III./MÔ HÌNH, TẢI TRỌNG & TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH MÓNG CẨU THÁP TRONG ETABS: 5,2 M M 4,0 M 5,2 M M 4,0 M III.1/ Các trường hợp tải và các tổ hợp tải trọng Các trường hợp tải: 1. Tải trọng bản thân cẩu tháp 2. Hoạt tải sử dụng. 3. Gió trái theo phương X. 4. Gió phải theo phương X. 5. Gió trái theo phương Y. 6. Gió phải theo phương Y. Các tổ hợp tải trọng: Trường hợp 1: tĩnh tải + hoạt tải Trường hợp 2: tĩnh tải + hoạt tải + gió trái phương X Trường hợp 3: tĩnh tải + hoạt tải + gió phải phương X Trường hợp 4: tĩnh tải + hoạt tải + gió trái phương Y Trường hợp 5: tĩnh tải + hoạt tải + gió phải phương Y Trường hợp 6: tĩnh tải + gió trái phương X Trường hợp 7: tĩnh tải + gió phải phương X Trường hợp 8: tĩnh tải + gió trái phương Y Trường hợp 9: tĩnh tải + gió phải phương Y Page 2 III.2/ Các cơ sở tính toán thiết kế công trình. III.2.1/ Mô hình tính : Để đảm bảo tính toán chính xác lực tác dụng xuống các cọc của công trình, ở đây sử dụng mô hình tính toán hệ kết cấu khung không gian ngàm vào hệ móng cọc. III.2.2/ Tính toán trên máy tính: Sử dụng phần mềm tính toán kết cấu ETABS V 9.0.7.Việc tính toán các cấu kiện được lấy nội lực từ mô hình trên ETABS, cách tính tuân theo các công thức và quy phạm Việt Nam hiện hành. III.3/ Xác định tải trọng do gió: III.3.1/ Tải trọng do gió tĩnh gây ra theo phương X: Tính toán theo công thức: Qtt = qotc x n x c x k x B Tải trọng gió tiêu chuẩn vùng: IIA qotc = 83 KG/m2 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn. n = 1,2 Hệ số tin cậy. Diện tích đón gió A i  2x  0,16x1  1,6x0,1  1,887x0,1  0,67 Diện tích giới hạn bởi đường bao ngoài: A = 1,6 Hệ số khí động Ct 1 1, 4  0, 67 Cxi Ai   0,586  A 1, 6 Ct  0,586  (1  0,95) 1  1,143 : Hệ số khí động. Ct  Cx  (1   )  k1 , với Cx  K: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao đến tải trọng gió. B = Ai = 0,67 (m2) Diện tích đón gió của các thanh thép trụ tháp. Loại địa hình đón gió : A Kết quả tính toán cho ở bảng sau: c k B Qtc (Kg/m2) Fx (KG) 1 1,143 1,000 0,67 94,87 76,275 83 1 1,143 1,000 0,67 94,87 76,275 3 83 1 1,143 1,000 0,67 94,87 76,275 4 83 1 1,143 1,035 0,67 98,19 78,944 5 83 1 1,143 1,070 0,67 101,51 81,614 6 83 1 1,143 1,092 0,67 103,60 83,292 7 83 1 1,143 1,114 0,67 105,68 84,970 8 83 1 1,143 1,136 0,67 107,77 86,648 9 83 1 1,143 1,158 0,67 109,86 88,326 10 83 1 1,143 1,180 0,67 111,95 90,004 11 83 1 1,143 1,192 0,67 113,08 90,919 12 83 1 1,143 1,204 0,67 114,22 91,835 13 83 1 1,143 1,216 0,67 115,36 92,750 14 83 1 1,143 1,228 0,67 116,50 93,665 Cao độ qotc Cao độ (m) Kg/m2 Htt(m) 1 83 2 Page 3 15 83 1 1,143 1,240 0,67 117,64 94,581 16 83 1 1,143 1,250 0,67 118,59 95,343 17 83 1 1,143 1,260 0,67 119,53 96,106 18 83 1 1,143 1,270 0,67 120,48 96,869 19 83 1 1,143 1,280 0,67 121,43 97,632 20 83 1 1,143 1,290 0,67 122,38 98,394 21 83 1 1,143 1,298 0,67 123,14 99,005 22 83 1 1,143 1,306 0,67 123,90 99,615 23 83 1 1,143 1,314 0,67 124,66 100,225 24 83 1 1,143 1,322 0,67 125,42 100,835 25 83 1 1,143 1,330 0,67 126,18 101,445 26 83 1 1,143 1,338 0,67 126,93 102,056 27 83 1 1,143 1,346 0,67 127,69 102,666 28 83 1 1,143 1,354 0,67 128,45 103,276 29 83 1 1,143 1,362 0,67 129,21 103,886 30 83 1 1,143 1,370 0,67 129,97 104,496 31 83 1 1,143 1,376 0,67 130,54 104,954 32 83 1 1,143 1,382 0,67 131,11 105,412 33 83 1 1,143 1,388 0,67 131,68 105,869 34 83 1 1,143 1,394 0,67 132,25 106,327 35 83 1 1,143 1,400 0,67 132,82 106,785 36 83 1 1,143 1,406 0,67 133,39 107,242 37 83 1 1,143 1,412 0,67 133,96 107,700 38 83 1 1,143 1,418 0,67 134,52 108,157 39 83 1 1,143 1,424 0,67 135,09 108,615 40 83 1 1,143 1,430 0,67 135,66 109,073 41 83 1 1,143 1,434 0,67 136,04 109,378 42 83 1 1,143 1,438 0,67 136,42 109,683 43 83 1 1,143 1,442 0,67 136,80 109,988 44 83 1 1,143 1,446 0,67 137,18 110,293 45 83 1 1,143 1,450 0,67 137,56 110,598 46 83 1 1,143 1,454 0,67 137,94 110,903 47 83 1 1,143 1,458 0,67 138,32 111,208 III.3.2/ Tải trọng do gió động gây ra theo phương X: Page 4 Tính tóan cho dạng dao động thứ : 1 Tần số f1 = 0,415 Lọai địa hình đón gió: A Thành phần động của tải trọng gió tính toán theo công thức: Wp(ij) = Mj * ξi * Ψi * Υij Mj : Khối lượng tập trung của phần tử thứ j ξi : Hệ số động lực ứng với dao động thứ i, không thứ nguyên Υij : Chuyển vị ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j đối với dao động thứ I Ψi : Hệ số không thứ nguyên  y n yi  j 1  y  W Fj ij n 2 ji M j 1  j  Xác định WFj theo công thức: WFj = Wj * ξj * υ * Dj * hj Wj : Tải trọng gió tĩnh ξj : Hệ số áp lực động của tải trong gió Dj : Bề rộng đón gió tầng thứ j hj : Chiều cao đón gió tầng thứ j D = 1,6 (m) Chiều rộng công trình H = 47 (m) Chiều cao công trình υ = 0,75 Hệ số tương quan không gian của tải trọng gió. Bảng xác định thành phần động WFj Cao độ Wj (Kg/m2) ξi υ (m) Dj hj (m) (m) WFj (KG) 1 94,87 0,318 0,750 1,60 1,00 36,202 2 94,87 0,318 0,750 1,60 1,00 36,202 3 94,87 0,318 0,750 1,60 1,00 36,202 4 98,19 0,318 0,750 1,60 1,00 37,469 5 101,51 0,318 0,750 1,60 1,00 38,736 6 103,60 0,315 0,750 1,60 1,00 39,160 7 105,68 0,312 0,750 1,60 1,00 39,568 8 107,77 0,309 0,750 1,60 1,00 39,962 9 109,86 0,306 0,750 1,60 1,00 40,340 10 111,95 0,303 0,750 1,60 1,00 40,703 11 113,08 0,302 0,750 1,60 1,00 40,927 12 114,22 0,300 0,750 1,60 1,00 41,147 13 115,36 0,299 0,750 1,60 1,00 41,364 14 116,50 0,297 0,750 1,60 1,00 41,576 15 117,64 0,296 0,750 1,60 1,00 41,785 16 118,59 0,295 0,750 1,60 1,00 41,923 17 119,53 0,293 0,750 1,60 1,00 42,057 18 120,48 0,292 0,750 1,60 1,00 42,189 19 121,43 0,290 0,750 1,60 1,00 42,317 Page 5 20 122,38 0,289 0,750 1,60 1,00 42,442 21 123,14 0,288 0,750 1,60 1,00 42,602 22 123,90 0,288 0,750 1,60 1,00 42,760 23 124,66 0,287 0,750 1,60 1,00 42,917 24 125,42 0,286 0,750 1,60 1,00 43,073 25 126,18 0,286 0,750 1,60 1,00 43,228 26 126,93 0,285 0,750 1,60 1,00 43,381 27 127,69 0,284 0,750 1,60 1,00 43,533 28 128,45 0,283 0,750 1,60 1,00 43,684 29 129,21 0,283 0,750 1,60 1,00 43,834 30 129,97 0,282 0,750 1,60 1,00 43,982 31 130,54 0,281 0,750 1,60 1,00 44,065 32 131,11 0,281 0,750 1,60 1,00 44,147 33 131,68 0,280 0,750 1,60 1,00 44,228 34 132,25 0,279 0,750 1,60 1,00 44,308 35 132,82 0,279 0,750 1,60 1,00 44,387 36 133,39 0,278 0,750 1,60 1,00 44,465 37 133,96 0,277 0,750 1,60 1,00 44,543 38 134,52 0,276 0,750 1,60 1,00 44,619 39 135,09 0,276 0,750 1,60 1,00 44,694 40 135,66 0,275 0,750 1,60 1,00 44,769 41 136,04 0,275 0,750 1,60 1,00 44,841 42 136,42 0,274 0,750 1,60 1,00 44,913 43 136,80 0,274 0,750 1,60 1,00 44,984 44 137,18 0,274 0,750 1,60 1,00 45,056 45 137,56 0,273 0,750 1,60 1,00 45,127 46 137,94 0,273 0,750 1,60 1,00 45,197 47 138,32 0,273 0,750 1,60 0,50 22,634 Bảng xác định thành phần động hệ số Ψi Cao độ Wpj Mj (m) Đón (KG) 1 36,202 2 y1j y1j . Wpj y1j2 . Mj 200 0,0012 0,04344 0,00029 36,202 200 0,0044 0,1593 0,0039 3 36,202 200 0,0095 0,3439 0,0181 4 37,469 200 0,0163 0,6107 0,0531 5 38,736 200 0,0249 0,9645 0,1240 6 39,160 200 0,0352 1,3784 0,2478 7 39,568 200 0,0471 1,8637 0,4437 Page 6 8 39,962 200 0,0606 2,4217 0,7345 9 40,340 200 0,0757 3,0537 1,1461 10 40,703 200 0,0922 3,7528 1,7002 11 40,927 200 0,1101 4,5061 2,4244 12 41,147 200 0,1295 5,3286 3,3541 13 41,364 200 0,1501 6,2087 4,5060 14 41,576 200 0,1721 7,1553 5,9237 15 41,785 200 0,1952 8,1564 7,6206 16 41,923 200 0,2195 9,2020 9,6361 17 42,057 200 0,245 10,30401 12,00500 18 42,189 200 0,2715 11,4542 14,7425 19 42,317 200 0,299 12,6527 17,8802 20 42,442 200 0,3275 13,8997 21,4513 21 42,602 200 0,357 15,2087 25,4898 22 42,760 200 0,3872 16,5567 29,9848 23 42,917 200 0,4183 17,9523 34,9950 24 43,073 200 0,4502 19,3915 40,5360 25 43,228 200 0,4828 20,8704 46,6192 26 43,381 200 0,516 22,3847 53,2512 27 43,533 200 0,5499 23,9390 60,4780 28 43,684 200 0,5843 25,5247 68,2813 29 43,834 200 0,6193 27,1462 76,7065 30 43,982 200 0,6547 28,7950 85,7264 31 44,065 200 0,6906 30,4313 95,3857 32 44,147 200 0,7269 32,0905 105,6767 33 44,228 200 0,7635 33,7681 116,5865 34 44,308 200 0,8004 35,4643 128,1280 35 44,387 200 0,8376 37,1788 140,3148 36 44,465 200 0,875 38,9073 153,1250 37 44,543 200 0,9125 40,6452 166,5313 38 44,619 200 0,9502 42,3970 180,5760 39 44,694 200 0,988 44,1580 195,2288 40 44,769 229 1,0258 45,9237 240,9688 41 44,841 3544 1,0258 45,9977 3729,2294 42 44,913 146 1,1012 49,4579 177,0457 43 44,984 139 1,139 51,2371 180,3276 44 45,056 133 1,1768 53,0214 184,1861 45 45,127 127 1,2148 54,8198 187,4189 Page 7 46 45,197 104 1,2528 56,6231 163,2288 47 22,634 83 1,291 29,2203 138,3345 1042,57061 6908,37597 Hệ số Ψi = 0,1509 Xác định hệ số ξi: Phụ thuộc thông số εi và độ giảm loga của dao động δ  i    Wo 940 f i εi = 0,081 δ = 0,15 Công trình hình tháp, trụ thép. Tra đồ thi xác định hệ số động lực ξ ξi = 2,325 Bảng tải trọng gió động gây ra theo phương X Cao độ Mj ξi Ψi y1j n Wpj (m) KG 1 200 2,325 0,1509 0,00120 1,20 0,101 2 200 2,325 0,1509 0,00440 1,20 0,371 3 200 2,325 0,1509 0,00950 1,20 0,800 4 200 2,325 0,1509 0,01630 1,20 1,373 5 200 2,325 0,1509 0,02490 1,20 2,097 6 200 2,325 0,1509 0,03520 1,20 2,965 7 200 2,325 0,1509 0,04710 1,20 3,967 8 200 2,325 0,1509 0,06060 1,20 5,104 9 200 2,325 0,1509 0,07570 1,20 6,376 10 200 2,325 0,1509 0,09220 1,20 7,766 11 200 2,325 0,1509 0,11010 1,20 9,273 12 200 2,325 0,1509 0,12950 1,20 10,907 13 200 2,325 0,1509 0,15010 1,20 12,642 14 200 2,325 0,1509 0,17210 1,20 14,495 15 200 2,325 0,1509 0,19520 1,20 16,441 16 200 2,325 0,1509 0,21950 1,20 18,487 17 200 2,325 0,1509 0,24500 1,20 20,635 18 200 2,325 0,1509 0,27150 1,20 22,867 19 200 2,325 0,1509 0,29900 1,20 25,183 20 200 2,325 0,1509 0,32750 1,20 27,584 21 200 2,325 0,1509 0,35700 1,20 30,068 22 200 2,325 0,1509 0,38720 1,20 32,612 23 200 2,325 0,1509 0,41830 1,20 35,231 24 200 2,325 0,1509 0,45020 1,20 37,918 25 200 2,325 0,1509 0,48280 1,20 40,664 Page 8 26 200 2,325 0,1509 0,51600 1,20 43,460 27 200 2,325 0,1509 0,54990 1,20 46,315 28 200 2,325 0,1509 0,58430 1,20 49,212 29 200 2,325 0,1509 0,61930 1,20 52,160 30 200 2,325 0,1509 0,65470 1,20 55,142 31 200 2,325 0,1509 0,69060 1,20 58,166 32 200 2,325 0,1509 0,72690 1,20 61,223 33 200 2,325 0,1509 0,76350 1,20 64,306 34 200 2,325 0,1509 0,80040 1,20 67,413 35 200 2,325 0,1509 0,83760 1,20 70,547 36 200 2,325 0,1509 0,87500 1,20 73,697 37 200 2,325 0,1509 0,91250 1,20 76,855 38 200 2,325 0,1509 0,95020 1,20 80,030 39 200 2,325 0,1509 0,98800 1,20 83,214 40 229 2,325 0,1509 1,02580 1,20 98,925 41 3544 2,325 0,1509 1,02580 1,20 1530,967 42 146 2,325 0,1509 1,10120 1,20 67,706 43 139 2,325 0,1509 1,13900 1,20 66,673 44 133 2,325 0,1509 1,17680 1,20 65,912 45 127 2,325 0,1509 1,21480 1,20 64,971 46 104 2,325 0,1509 1,25280 1,20 54,869 47 83 2,325 0,1509 1,29100 1,20 45,125 Bảng tổng hợp tải trọng gió tĩnh và gió động tác dụng lên cẩu tháp theo phương X: Cao độ Tĩnh (Fx)Động (Wpj)- Tĩnh + Động (m) (KG) (KG) (T) 1 76,275 0,101 0,076 2 76,275 0,371 0,077 3 76,275 0,800 0,077 4 78,944 1,373 0,080 5 81,614 2,097 0,084 6 83,292 2,965 0,086 7 84,970 3,967 0,089 8 86,648 5,104 0,092 9 88,326 6,376 0,095 10 90,004 7,766 0,098 11 90,919 9,273 0,100 12 91,835 10,907 0,103 Page 9 13 92,750 12,642 0,105 14 93,665 14,495 0,108 15 94,581 16,441 0,111 16 95,343 18,487 0,114 17 96,106 20,635 0,117 18 96,869 22,867 0,120 19 97,632 25,183 0,123 20 98,394 27,584 0,126 21 99,005 30,068 0,129 22 99,615 32,612 0,132 23 100,225 35,231 0,135 24 100,835 37,918 0,139 25 101,445 40,664 0,142 26 102,056 43,460 0,146 27 102,666 46,315 0,149 28 103,276 49,212 0,152 29 103,886 52,160 0,156 30 104,496 55,142 0,160 31 104,954 58,166 0,163 32 105,412 61,223 0,167 33 105,869 64,306 0,170 34 106,327 67,413 0,174 35 106,785 70,547 0,177 36 107,242 73,697 0,181 37 107,700 76,855 0,185 38 108,157 80,030 0,188 39 108,615 83,214 0,192 40 109,073 98,925 0,208 41 109,378 1530,967 1,640 42 109,683 67,706 0,177 43 109,988 66,673 0,177 44 110,293 65,912 0,176 45 110,598 64,971 0,176 46 110,903 54,869 0,166 47 111,208 45,125 0,156 Page 10 III.3.3/ Tải trọng do gió tĩnh gây ra theo phương Y: Tính toán theo công thức: Qtt = qotc * n * c * k * B Tải trọng gió tiêu chuẩn vùng : IIA qotc = 83 KG/m2 : Gía trị áp lực gió tiêu chuẩn. n = 1,2 Hệ số tin cậy. c = 1,143 : Hệ số khí động. K: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao đến tải trọng gió. B = 0,67 (m) Diện tích đón gió. Loại địa hình đón gió : A Bảng kết quả tính toán gió tĩnh cho ở bảng sau: Cao độ qotc Chiều dài đoạn (m) KG/m2 Htt(m) 1 83 1 1,143 2 83 1 3 83 4 c k B Qtc Fx m2 (KG/m2) (KG) 1,000 0,67 94,87 76,275 1,143 1,000 0,67 94,87 76,275 1 1,143 1,000 0,67 94,87 76,275 83 1 1,143 1,035 0,67 98,19 78,944 5 83 1 1,143 1,070 0,67 101,51 81,614 6 83 1 1,143 1,092 0,67 103,60 83,292 7 83 1 1,143 1,114 0,67 105,68 84,970 8 83 1 1,143 1,136 0,67 107,77 86,648 9 83 1 1,143 1,158 0,67 109,86 88,326 10 83 1 1,143 1,180 0,67 111,95 90,004 11 83 1 1,143 1,192 0,67 113,08 90,919 12 83 1 1,143 1,204 0,67 114,22 91,835 13 83 1 1,143 1,216 0,67 115,36 92,750 14 83 1 1,143 1,228 0,67 116,50 93,665 15 83 1 1,143 1,240 0,67 117,64 94,581 16 83 1 1,143 1,250 0,67 118,59 95,343 17 83 1 1,143 1,260 0,67 119,53 96,106 18 83 1 1,143 1,270 0,67 120,48 96,869 19 83 1 1,143 1,280 0,67 121,43 97,632 20 83 1 1,143 1,290 0,67 122,38 98,394 21 83 1 1,143 1,298 0,67 123,14 99,005 22 83 1 1,143 1,306 0,67 123,90 99,615 23 83 1 1,143 1,314 0,67 124,66 100,225 Page 11 24 83 1 1,143 1,322 0,67 125,42 100,835 25 83 1 1,143 1,330 0,67 126,18 101,445 26 83 1 1,143 1,338 0,67 126,93 102,056 27 83 1 1,143 1,346 0,67 127,69 102,666 28 83 1 1,143 1,354 0,67 128,45 103,276 29 83 1 1,143 1,362 0,67 129,21 103,886 30 83 1 1,143 1,370 0,67 129,97 104,496 31 83 1 1,143 1,376 0,67 130,54 104,954 32 83 1 1,143 1,382 0,67 131,11 105,412 33 83 1 1,143 1,388 0,67 131,68 105,869 34 83 1 1,143 1,394 0,67 132,25 106,327 35 83 1 1,143 1,400 0,67 132,82 106,785 36 83 1 1,143 1,406 0,67 133,39 107,242 37 83 1 1,143 1,412 0,67 133,96 107,700 38 83 1 1,143 1,418 0,67 134,52 108,157 39 83 1 1,143 1,424 0,67 135,09 108,615 40 83 1 1,143 1,430 0,67 135,66 109,073 41 83 1 1,143 1,434 31,2 160,68 6015,848 42 83 1 1,143 1,438 0,67 136,42 109,683 43 83 1 1,143 1,442 0,67 136,80 109,988 44 83 1 1,143 1,446 0,67 137,18 110,293 45 83 1 1,143 1,450 0,67 137,56 110,598 46 83 1 1,143 1,454 0,67 137,94 110,903 47 83 1 1,143 1,458 0,67 138,32 111,208 III.3.4/ Tải trọng do gió động gây ra theo phương Y: Tính tóan cho dạng dao động thứ : 1 Tần số f1 = 0,415 Lọai địa hình đón gió: A Thành phần động của tải trọng gió tính tóan theo công thức: Wp(ij) = Mj * ξj * Ψi * Υij Mj : Khối lượng tập trung của phần tử thứ j ξi : Hệ số động lực ứng với dao động thứ i, không thứ nguyên Υij : Chuyển vị ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j đối với dao động thứ I Ψi : Hệ số không thứ nguyên  y n yi  j 1  y  W Fj ij n j 1 2 ji M  j  Xác định WFj theo công thức: Page 12 WFj = Wj * ξj * υ * Dj * hj Wj Tải trọng gió tĩnh ξj Hệ số áp lực động của tải trong gió Dj Bề rộng đón gió tầng thứ j hj Chiều cao đón gió tầng thứ j D = 1,6 (m) Chiều rộng công trình H = 47 (m) Chiều cao công trình υ = 0,75 Hệ số tương quan không gian của tải trong gió. Bảng xác định thành phần động WFj Cao độ Wj (Kg/m2) (m) Đón 1 94,87 0,318 2 94,87 3 ξi υ Dj hj (m) (m) 0,750 1,60 1,00 36,202 0,318 0,750 1,60 1,00 36,202 94,87 0,318 0,750 1,60 1,00 36,202 4 98,19 0,318 0,750 1,60 1,00 37,469 5 101,51 0,318 0,750 1,60 1,00 38,736 6 103,60 0,315 0,750 1,60 1,00 39,160 7 105,68 0,312 0,750 1,60 1,00 39,568 8 107,77 0,309 0,750 1,60 1,00 39,962 9 109,86 0,306 0,750 1,60 1,00 40,340 10 111,95 0,303 0,750 1,60 1,00 40,703 11 113,08 0,302 0,750 1,60 1,00 40,927 12 114,22 0,300 0,750 1,60 1,00 41,147 13 115,36 0,299 0,750 1,60 1,00 41,364 14 116,50 0,297 0,750 1,60 1,00 41,576 15 117,64 0,296 0,750 1,60 1,00 41,785 16 118,59 0,295 0,750 1,60 1,00 41,923 17 119,53 0,293 0,750 1,60 1,00 42,057 18 120,48 0,292 0,750 1,60 1,00 42,189 19 121,43 0,290 0,750 1,60 1,00 42,317 20 122,38 0,289 0,750 1,60 1,00 42,442 21 123,14 0,288 0,750 1,60 1,00 42,602 22 123,90 0,288 0,750 1,60 1,00 42,760 23 124,66 0,287 0,750 1,60 1,00 42,917 24 125,42 0,286 0,750 1,60 1,00 43,073 25 126,18 0,286 0,750 1,60 1,00 43,228 26 126,93 0,285 0,750 1,60 1,00 43,381 27 127,69 0,284 0,750 1,60 1,00 43,533 28 128,45 0,283 0,750 1,60 1,00 43,684 29 129,21 0,283 0,750 1,60 1,00 43,834 30 129,97 0,282 0,750 1,60 1,00 43,982 WFj (KG) Page 13 31 130,54 0,281 0,750 1,60 1,00 44,065 32 131,11 0,281 0,750 1,60 1,00 44,147 33 131,68 0,280 0,750 1,60 1,00 44,228 34 132,25 0,279 0,750 1,60 1,00 44,308 35 132,82 0,279 0,750 1,60 1,00 44,387 36 133,39 0,278 0,750 1,60 1,00 44,465 37 133,96 0,277 0,750 1,60 1,00 44,543 38 134,52 0,276 0,750 1,60 1,00 44,619 39 135,09 0,276 0,750 1,60 1,00 44,694 40 135,66 0,275 0,750 1,60 1,00 44,769 41 160,68 0,275 0,750 63,00 1,00 2085,364 42 136,42 0,274 0,750 1,60 1,00 44,913 43 136,80 0,274 0,750 1,60 1,00 44,984 44 137,18 0,274 0,750 1,60 1,00 45,056 45 137,56 0,273 0,750 1,60 1,00 45,127 46 137,94 0,273 0,750 1,60 1,00 45,197 47 138,32 0,273 0,750 1,60 0,50 22,634 Bảng xác định thành phần động hệ số Ψi Cao độ Wpj Mj (m) Đón (KG) 1 36,202 2 y1j y1j . Wpj y1j2 . Mj 200 0,0001 0,00362 0,00000 36,202 200 0,0003 0,0109 0,0000 3 36,202 200 0,001 0,0362 0,0002 4 37,469 200 0,0014 0,0525 0,0004 5 38,736 200 0,0025 0,0968 0,0013 6 39,160 200 0,0031 0,1214 0,0019 7 39,568 200 0,0047 0,1860 0,0044 8 39,962 200 0,0055 0,2198 0,0061 9 40,340 200 0,0075 0,3025 0,0113 10 40,703 200 0,0085 0,3460 0,0145 11 40,927 200 0,0109 0,4461 0,0238 12 41,147 200 0,0121 0,4979 0,0293 13 41,364 200 0,0148 0,6122 0,0438 14 41,576 200 0,0161 0,6694 0,0518 15 41,785 200 0,0192 0,8023 0,0737 16 41,923 200 0,0207 0,8678 0,0857 17 42,057 200 0,024 1,00937 0,11520 18 42,189 200 0,0257 1,0842 0,1321 Page 14 19 42,317 200 0,0292 1,2356 0,1705 20 42,442 200 0,0312 1,3242 0,1947 21 42,602 200 0,0349 1,4868 0,2436 22 42,760 200 0,037 1,5821 0,2738 23 42,917 200 0,0408 1,7510 0,3329 24 43,073 200 0,0431 1,8565 0,3715 25 43,228 200 0,047 2,0317 0,4418 26 43,381 200 0,0495 2,1474 0,4901 27 43,533 200 0,0535 2,3290 0,5725 28 43,684 200 0,0561 2,4507 0,6294 29 43,834 200 0,0602 2,6388 0,7248 30 43,982 200 0,063 2,7709 0,7938 31 44,065 200 0,0671 2,9568 0,9005 32 44,147 200 0,0701 3,0947 0,9828 33 44,228 200 0,0741 3,2773 1,0982 34 44,308 200 0,0773 3,4250 1,1951 35 44,387 200 0,0813 3,6087 1,3219 36 44,465 200 0,0846 3,7618 1,4314 37 44,543 200 0,0885 3,9420 1,5665 38 44,619 200 0,092 4,1049 1,6928 39 44,694 200 0,0958 4,2817 1,8355 40 44,769 229 0,0995 4,4545 2,2672 41 2085,364 3544 0,101 210,6218 36,1523 42 44,913 146 0,1068 4,7967 1,6653 43 44,984 139 0,1105 4,9708 1,6972 44 45,056 133 0,1142 5,1453 1,7345 45 45,127 127 0,1179 5,3204 1,7654 46 45,197 104 0,1215 5,4915 1,5353 47 22,634 83 0,1252 2,8338 1,3010 293,24572 65,97767 Hệ số Ψi = 4,4446 Xác định hệ số ξi: Phụ thuộc thông số εi và độ giảm loga của dao động δ  i    Wo 940 f i εi = 0,081 δ = 0,15 Công trình hình tháp, trụ thép. Tra đồ thi xác định hệ số động lực ξ ξi = 2,325 Bảng tải trọng gió động gây ra theo phương Y Page 15 Cao độ Mj ξi Ψi y1j n Wpj (m) KG 1 200 2,325 4,4446 0,00010 1,20 0,260 2 200 2,325 4,4446 0,00030 1,20 0,779 3 200 2,325 4,4446 0,00100 1,20 2,597 4 200 2,325 4,4446 0,00140 1,20 3,636 5 200 2,325 4,4446 0,00250 1,20 6,493 6 200 2,325 4,4446 0,00310 1,20 8,052 7 200 2,325 4,4446 0,00470 1,20 12,208 8 200 2,325 4,4446 0,00550 1,20 14,285 9 200 2,325 4,4446 0,00750 1,20 19,480 10 200 2,325 4,4446 0,00850 1,20 22,078 11 200 2,325 4,4446 0,01090 1,20 28,311 12 200 2,325 4,4446 0,01210 1,20 31,428 13 200 2,325 4,4446 0,01480 1,20 38,441 14 200 2,325 4,4446 0,01610 1,20 41,818 15 200 2,325 4,4446 0,01920 1,20 49,869 16 200 2,325 4,4446 0,02070 1,20 53,765 17 200 2,325 4,4446 0,02400 1,20 62,337 18 200 2,325 4,4446 0,02570 1,20 66,752 19 200 2,325 4,4446 0,02920 1,20 75,843 20 200 2,325 4,4446 0,03120 1,20 81,038 21 200 2,325 4,4446 0,03490 1,20 90,648 22 200 2,325 4,4446 0,03700 1,20 96,102 23 200 2,325 4,4446 0,04080 1,20 105,972 24 200 2,325 4,4446 0,04310 1,20 111,946 25 200 2,325 4,4446 0,04700 1,20 122,076 26 200 2,325 4,4446 0,04950 1,20 128,569 27 200 2,325 4,4446 0,05350 1,20 138,959 28 200 2,325 4,4446 0,05610 1,20 145,712 29 200 2,325 4,4446 0,06020 1,20 156,361 30 200 2,325 4,4446 0,06300 1,20 163,634 31 200 2,325 4,4446 0,06710 1,20 174,283 32 200 2,325 4,4446 0,07010 1,20 182,075 33 200 2,325 4,4446 0,07410 1,20 192,464 34 200 2,325 4,4446 0,07730 1,20 200,776 35 200 2,325 4,4446 0,08130 1,20 211,165 36 200 2,325 4,4446 0,08460 1,20 219,737 37 200 2,325 4,4446 0,08850 1,20 229,866 Page 16 38 200 2,325 4,4446 0,09200 1,20 238,957 39 200 2,325 4,4446 0,09580 1,20 248,827 40 229 2,325 4,4446 0,09950 1,20 295,911 41 3544 2,325 4,4446 0,10100 1,20 4439,456 42 146 2,325 4,4446 0,10680 1,20 202,501 43 139 2,325 4,4446 0,11050 1,20 199,471 44 133 2,325 4,4446 0,11420 1,20 197,251 45 127 2,325 4,4446 0,11790 1,20 194,455 46 104 2,325 4,4446 0,12150 1,20 164,101 47 83 2,325 4,4446 0,12520 1,20 134,954 Tổng tải trọng gió tĩnh và gió động tác dụng lên cẩu tháp theo phương Y: Tĩnh (Fx)Động (Wpj)Tĩnh + Tầng (KG) (KG) Động (T) 1 76,275 0,248 0,077 2 76,275 0,744 0,077 3 76,275 2,481 0,079 4 78,944 3,473 0,082 5 81,614 6,201 0,088 6 83,292 7,690 0,091 7 84,970 11,658 0,097 8 86,648 13,643 0,100 9 88,326 18,604 0,107 10 90,004 21,085 0,111 11 90,919 27,038 0,118 12 91,835 30,014 0,122 13 92,750 36,712 0,129 14 93,665 39,937 0,134 15 94,581 47,626 0,142 16 95,343 51,347 0,147 17 96,106 59,533 0,156 18 96,869 63,750 0,161 19 97,632 72,432 0,170 20 98,394 77,393 0,176 21 99,005 86,571 0,186 22 99,615 91,780 0,191 23 100,225 101,206 0,201 Page 17 24 100,835 106,911 0,208 25 101,445 116,585 0,218 26 102,056 122,786 0,225 27 102,666 132,708 0,235 28 103,276 139,158 0,242 29 103,886 149,328 0,253 30 104,496 156,273 0,261 31 104,954 166,444 0,271 32 105,412 173,885 0,279 33 105,869 183,807 0,290 34 106,327 191,745 0,298 35 106,785 201,667 0,308 36 107,242 209,853 0,317 37 107,700 219,527 0,327 38 108,157 228,209 0,336 39 108,615 237,635 0,346 40 109,073 282,601 0,392 41 6015,848 4439,456 10,455 42 109,683 193,392 0,303 43 109,988 190,499 0,300 44 110,293 188,379 0,299 45 110,598 185,709 0,296 46 110,903 156,720 0,268 47 111,208 128,883 0,240 IV/ PHẢN LỰC CHÂN THÁP VÀ ĐẦU CÁC CỌC IV.1/ Nội lực dưới chân cột chịu nén và chịu kéo lớn nhất như sau: 1.1 Trường hợp 8 : Tĩnh tải + gió phương Y - Cặp nội lực dưới chân cột chịu nén: Page 18 - N1 M1 Q1 N2 M2 Q2 Cặp nội lực dưới chân cột chịu kéo N3 M3 Q3 N4 M4 Q4 224 1,18 -8,73 223 1,32 -10 T Tm T T Tm T -213 1,25 -0,57 -200 1,1 -0,6 T Tm T T Tm T - IV.1/ Nội lực tác dụng lên đầu cọc : Phản lực đầu cọc chịu kéo và nén trường hợp 8 như sau: - Vậy cọc chịu kéo lớn nhất Pmax = 83,49 (T). Khả năng chịu kéo của cốt thép trong cọc là: PC  n   d2  RC  12  3,14  0,9 2  12750  97,3(T )  83,49(T ) cốt thép thỏa điều kiện cọc chịu 4  1000 4 kéo Vậy chọn số lượng cốt thép bố trí trong cọc là 12Ø9, thép có cường độ RC = 12750 (KG/Cm2). + Tính toán cọc ngàm vào đài móng: - Khả năng chịu kéo của 8 thanh thép Ø18 AIII liên kết đầu cọc với đài móng là: -  d2 3,14 1,82  3650  74, 26(T ) (1) 4 4 1000 Lực ma sát của cọc ngàm vào đài ứng với đường kính ngoài D600 PC  n   RC  8  Fms1  0,8    D  L  Rk  0,8  3,14  0,6  0,8  90  108,5(T )  83, 49(T ) (2) Với cường độ chịu kéo của bê tông mác 250(B20) là : Rk = 9(KG/cm2) = 90(T/m2) Vậy chọn chiều dài phần cọc ngàm vào đài móng là L = 0,8 (m). Tổng cộng khả năng chịu kéo của đầu cọc do cốt thép và ma sát là: (1) + (2) = 74,26 + 108,5 = 182,76 T > 83,49 T thỏa điều kiện liên kết đầu cọc vào đài. Page 19 Tính toán lực ma sát của phần bê tông đổ thêm trong lõi cọc đường kính trong D400 (đặt 8 Ø18 AIII liên kết đầu cọc với đài móng) với bê tông cọc : Fms2 = 0,8 * π * D * L * Rk = 0,8 * 3,14 * 0,4 * 0,85 * 90 = 76,82 T > 74,26 T Vậy phần lõi bê tông (đặt 8 Ø18 AIII liên kết đầu cọc với đài móng) phải có chiều dài > 0,85 m và bố trí cốt thép 8Ø18 AIII (có cường độ chịu kéo là: Ra = 3650 KG/cm2). VI. - XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : VI.1- SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU - Q VL  m (R d n Trong đó: Bê tong mác: 600 Rn = 250 (KG/cm2) Rc = 12750 (KG/cm2) (Giới hạn chảy của thép) Ra = 12750 (KG/cm2) m = 0,9 (hệ số kể đến ảnh hưởng uốn dọc cọc) D = 60 (cm) - Đường kính cọc. Số thanh thép: n = 12 Đường kính thép: Ø = 9 mm Aa = 7,63 (cm2) Vậy: QVL = 723,9 (T) 2  p  R 4 ' A a ) a VI.2 - SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN (Tiêu chuẩn XDVN 205:1998) Sức chịu tải cho phép của cọc đơn xác định theo công thức: Q a  Q TC K TC Trong đó: QTC :Sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền của cọc đơn.  Q m(m q d2 um f l ) TC R P 4 f si i KTC :Hệ số an toàn kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc (Ktc = 1.4 - 1.75), sơ bộ ta chọn: KTC = 1,4 m = 0,9 (Hệ số làm việc của cọc trong đất ) + Xác định sức chống mũi cọc Qp:  Q m q d 2 p R P 4 mR = 1 (Hệ số làm việc của đất ở mũi cọc có kể đến ảnh hưởng phương pháp hạ cọc ) qp (T/m2): Cường độ chịu tải của đất nền ở mũi cọc . q ' o o  0.75b ( d A  a LB ) p I p k I k Trong đó:các hệ số a,b, Aok,Bok tra bảng phụ thuộc góc ma sát trong j, đường kính cọc b = 0,25 a = 0,67 Aok = 48,6 Bok = 87,6 Page 20