Thuyết minh tính toán móng cẩu tháp dùng để thi công phần thân Phần thân dự kiến sử dụng Cần trục tháp lớn nhất có tay cần dài: R = 50m (QTZ 63). Trong tính toán, sử dụng các thông số của cần trục tháp này. Tải trọng tính toán tác dụng lên móng: ở 2 trường hợp nguy hiểm nhất Trường hợp 1: Cẩu tháp đang hoạt động 37.6 Tải trọng bản thân G= Fh = Lực nén max 106 Fv = Lực kéo max 75 Mô men ở chân cẩu tháp
Tấn Tấn Tấn
M=
41.4
Tm
G= Fh =
37.6 89
Tấn Tấn
Lực kéo max
Fv =
65
Tấn
Mô men ở chân cẩu tháp Lực ngang
M= Fc=
186 Tm 42 Tấn
Trường hợp 2: Cẩu tháp ngừng hoạt động Tải trọng bản thân Lực nén max
4 bu l « n g n eo
4 bu l « n g n eo
4 bu l « n g n eo
4 bu l « n g n eo
Phần 1: Đài móng cẩu tháp Theo catalog chân đế cẩu tháp có kích thước là: Chọn kích thước móng đứng độc lập là:
1,7x1,7m (với 4 chân cẩu 1,2,3,4) a= 4.70 m b= 5.00 m h= 1.50 m Móng cẩu tháp được đặt trên đài móng cẩu tháp có kích thước 4,7 m x 5,0m x 1,5 m Vật liệu sử dụng: Kg/cm2 Rn = Bê tông: #300 125 Thép:
AII
Rk =
9
Kg/cm2
Rs =
2950
Kg/cm2
Chân cẩu tháp được liến kết khớp với móng qua hệ bu lông. 1. Tính toán bu lông liên kết chân móng với chân cẩu tháp Bu lông chịu lực kéo khi cẩu hoạt động 1
Cho trường hợp nguy hiểm nhất là khi tải trọng tác dụng lên chân cẩu 3 là lớn nhất: Fv max= 75 Tấn Chọn bu lông có chủng loại: Bulong làm từ mác thép C45. Đường kính: Giới hạn chảy của bu lông:
Ø= Rs=
36 4500
mm Kg/cm2
Xem tải trọng tác dụng lên bu lông là tải trọng thẳng đứng. Vậy số lượng bulong cần đặt cho mỗi chân cẩu là: n= Fv max/(Fs x αRb) = 75000/(3*0,9*18321) Trong đó: Fs = 3
=
1.5
Cái
: Hệ số an toàn khi làm việc.
α = 0,9 Rb
: Hệ số cường độ làm việc của bu lông. : Cường độ chịu kéo tính toán của bulông Ø36. (Pd2/4)*Rs = 0,4*(3,1415*3,6*3,6)/4*4500= Rb= 0,4* As x Rs=
18321.2
Kg
0.4 : Hệ số cường độ tính toán của bu lông, theo TCVN 338:2005, mục 4.2.4 Chọn số lượng bulông cho mỗi chân đế là: n= 4 Bulông Theo Catalogue của nhà sản xuất cẩu tháp. Nhà thầu lắp đắt 4 bu lông ở mỗi chân đế. (Xem bản vẽ đính kèm). 2. Tính toán ổn định ép mặt của chân đế lên móng: Tải trọng từ cần trục tháp được truyền xuống móng thông qua bản chân đế bằng thép: Có kích thước: a= 50 cm b= 50 cm h= 2 cm cm2 Abđ = 2500 Tính toán tải trọng ép mặt nguy hiểm nhất khi chân đế 1 chịu tải trọng lớn nhất là: Nep = Fh + G = 106 + 37,6 = 143.6 Tấn Áp lực do tải trọng cần trục tác dụng lên móng là: q = Nep / Abđ =143,6/2500=
0.05744
T/cm2
Móng không bị phá hoại bởi lực ép mặt khi: 2 q = 0.05744 T/cm < αRn =(0,9*125)/1000 = => đạt α = 0,9 : Hệ số cường độ làm việc bê tông. Vậy: Móng không bị phá hoại bởi lực ép mặt của chân cẩu.
2 0.1125 T/cm
3. Kiểm tra kích thước móng: Giả thiết: Khi thi công phần thân tòa nhà, thân của cần cẩu tháp sẽ được giằng với sàn tòa nhà. Để an toàn trong tính toán, bỏ qua lực giữ tòa nhà và cẩu tháp, xem như móng đứng độc lập chịu toàn bộ tải trọng nén, kéo, uốn và cắt. 3.1/ Kiểm tra kích thước móng đứng độc lập: Mô men gây lật: M= 186 Tấn Lực giữ lại cho cẩu tháp không lật là tải trọng bản thân của đài móng cẩu tháp. Trường hợp nguy hiểm nhất: Cẩu tháp gây lật móng theo cạnh ngắn AB (xem hình vẽ). Mô men gây lật: Mgây lật = 186 Tm Mô men chống lật: Mchống lật =
Pbt * l1 = = 88,1 * 4,7/2 =
a
207.035
2
b
Tm
a
b
d
c
1
Trong đó: Trọng lượng bản thân của đài móng cẩu tháp: 2 đài móng cẩu tháp 3 và 4 nằm một phần trên đài và giằng móng giống nhau: Pbt = 2,5 * 4,7 * 5,0 *1,5 = 88.1 Tấn Như vậy: Mgây lật
<
Mchống lật
Kích thước đài móng đảm bảo chống lật quanh điểm B. 4. Tính toán thép đài móng cẩu tháp: Áp lực tính toán ở đáy móng:
Pmttax
=
m in
N ott 6.e 1 l .b l
Độ lệch tâm:
e
t
P
tb
M tt M 0tt Qtt .hm Ntt N0tt
P
tt max
=
P
tt min
=
tt
I
89 6 * 2 ,8 1 4 ,7 * 5,0 5,0
2.80
2 16.5 T/m
2 -8.9 T/m
P t max P t min 16,5 (8,9 ) 2 2
2 3.80 T/m
l lc 5 ,0 1,7 2 2
P
P
186 42 * 1,5 89
89 6 * 2,8 1 4,7 * 5,0 5,0
L P
=
tt
tt
0
min
1.650
3
20
m
l L tt 5,0 1,65 (P max P ttmin) 8,9 ( 16,5 8,9 ) l 5,0
P tt max P tt I 16 ,5 8,12 2 2
8.12
T/cm2
12.31
T/m2
T/m2
Xác định chiều cao làm việc của móng theo kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn.
P tt 0 * b tt 0 , 4 * b tr * R n
ho L
L = 1,65 m; btt = b = 4,7 m; btr = bc = 1,7m
12,31* 4,7 0,4 *1,7 *1250
ho 1,65
0.43
m
Lớp bê tông lót dày 100mm, mác 150. Chọn lớp bê tông bảo vệ bằng lớp bảo vệ giằng móng: a = 7,5 cm Như vậy: h > ho + a Hay chiều cao móng: h = 1,5 m là hợp lý. Kiểm tra nền đất dưới đài móng cẩu tháp. Đài móng cẩu tháp đặt trên lớp đất thứ 2, sét pha, nửa cứng. Theo kết quả "Báo cáo khảo sát địa chất công trình" của Công ty cổ phần khảo sát xây dựng Nam Bộ 2 T/m2 Áp lực tính toán: R= 2 kG/cm = 20 Tổng tải trọng tác dụng lên nền đất dưới đài móng cẩu tháp: Nt = Nep + Nbt Trong đó: Lực nén max Nbt: Trọng lượng bản thân đài móng cẩu tháp:
Nep =
143.6
Tấn Tấn
Nbt =
88.1 Nt = Nep + Nbt = 143,6 +88,1 =
231.7
Áp lực tác dụng lên nền đất dưới đáy đài móng cẩu tháp: Pđm = Nt /S = 226,1 / 4,7*5,0 = 9.9 Pđm < R
Tấn T/m2
Như vậy: đất nền dưới đài móng cẩu tháp đủ khả năng chịu lực. Kiểm tra chiều cao của móng theo điều kiện đâm thủng: Lực truyền xuống từ chân cẩu tháp rộng 1,7 x 1,7 m cắt qua thành của móng cao 1,5 m Do đó, với điều kiện đất nên dưới đài móng cẩu tháp đủ khả năng chịu lực thì không cần kiểm tra điều kiện đâm thủng. t t t t
P P 1 1
t
b
P
t
t a
t t m P m i n
x
l P c 1 2 l
P
t
t
t t m a
x
t t P m i n
4
Tính toán cốt thép cho móng: Cốt thép trong đài móng cẩu tháp dùng để chịu mô men do áp lực phản lực của đất nền gây ra. Khi tính mô men, ta quan niệm cánh như những công xôn được ngàm vào các tiết diện đi qua chân cẩu tháp. Mô men tương ứng với mặt ngàm I - I:
2Ptt max Ptt I 2 *16,7 13,145 M I b.L 4,7 *1,652 * 6 6 2
87.7
Tm
Diện tích cốt thép để chịu mô men MI
Fa I
MI 87 . 7 * 10 5 0 ,9 * ho * R a 0 ,9 * 140 * 2950
Chọn 32D16, Fa = 64.3
cm2
> FaI =
Tương đương với D16@150 bố trí theo 2 phương
5
23.59
cm2
23.59
cm2
BẢNG THỐNG KÊ THÉP
MãNG CÊU TH¸P (SL:01
CäC KHOAN NHåI (SL:01
STT
Sè hiÖu 1
§-êng KÝnh
H×NH D¸NG Vµ KÝCH Th-íc 11700
2 3
2300
4
Con kª bª t«ng
200
ChiÒu dµi(m) Tæng sè l-îng 1 CÊu Toµn thanh KiÖn bé
Tæng chiÒu dµi(m)
Khèi Tæng l-îng khèi (kg/cäc) l-îng(kg)
20
24
11.7
280.8
280.8
692.5
692.5
12
132
2.5
331.3
331.3
294.1
294.1
20
17
2.5
42.5
42.5
104.8
104.8
68 Tæng
1091.4
1
2700
20
36
2.7
97.2
97.2
239.7
239.7
2
2700
20
36
2.7
97.2
97.2
239.7
239.7
3
1160
300
14
60
1.2
69.6
69.6
84.1
84.1
4
2700
300
14
8
2.7
21.6
21.6
26.1
26.1
5
1100
22
4
3.1
12.4
12.4
37.0
37.0
300
Tæng
626.6
