Chương 5: Thiết kế móngPhân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần móngTrụ địa chất:

Chương 5: Thiết kế móng Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần móng Trụ địa chất: -0,75 § Êt l Êp 500 -1,25 Cè t t ù nhiª n Sét pha xá m v àn g , dẻ o 8000 c ø ng ®Õn nư a c ø ng 2500 -9,25 c t pha xá m nâu,xá m vàng ,t r ng t há i dẻ o 3500 -11,75 c t hạ t t r ung màu xá m vàng l ẫn s n s ỏ i, c hặt vừa -15,25 5500 c t s ỏ i s n màu xá m vàng , c hặt vừa I S liu a cht - Căn vào kết khoan địa chất ta có tiêu lý lớp đất nh sau: Lớp Các lớp đất W Eo Wd C T/m3 (%) (T/m2 (%) ) (%) (®é) T/m2 Wnh e0 B N a1-2 m2/ T §Êt lÊp Sét pha 1,94 màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng ®Õn nöa cøng 25,6 1100 30,7 18,9 9,83 1,73 0,753 0.5 11 0.00 38 Cát pha 1,86 màu xám nâu, xám vàng nâu trạng thái dẻo 25,3 1200 27.5 20.6 16.4 1.39 0.811 0.6 8 0.00 28 Cát hạt trung màu xám vàng lẫn sạn sỏi,trạng thái chặt vừa 2,66 1530 35 14 Cát sỏi sạn 2.65 màu xám vàng, trạng thái chặt 4500 39 22 võa II.Chọn giải pháp móng: Việc lựa chọn phương án móng xuất phát từ điều kiện địa chất thuỷ văn tải trọng cụ thể chân cột cơng trình, u cầu độ lún cơng trình Ngồi ra, cịn phụ thuộc vào địa điểm xây dựng Với đặc điểm cơng trình xây chen u cầu khơng gian gây chấn động q trình thi cơng u cầu bắt buộc Từ phân tích ta khơng thể sử dụng móng nơng hay móng cọc đóng.Do giải pháp móng sử dụng là: Phương án móng cọc ép Phương án cọc khoan nhồi Phương án móng cọc ép: - Ưu điểm: Không gây chấn động mạnh thích hợp với cơng trình xây chen Dễ thi công, với đất sét sét mềm Giá thành rẻ -Nhược điểm: Tiết diện cọc nhỏ sức chịu tải cọc khơng lớn Khó thi công phải xuyên qua lớp sét cứng cát chặt Phương án móng cọc khoan nhồi: - Ưu điểm: Có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp cuội sỏi Kích thước cọc lớn, sức chịu tải cọc lớn, chịu tải trọng động tốt Không gây chấn động q trình thi cơng -Nhược điểm: Thi cơng phức tạp, cần phải có thiết bị chun dùng Khó quản lý chất lượng cọc Giá thành tương đối cao Nhận xét : Từ phân tích ta thấy sử dụng giải pháp móng cọc ép phù hợp mặt yêu cầu sức chịu tải khả thi công thực tế cho cơng trình -Chọn cọc BTCT 40x40 cm , đài đặt vào lớp 2, mũi cọc hạ sâu xuống lớp 1.7m Thi công phương pháp ép Phương pháp thi cơng vật liệu móng cọc Đài cọc : + Bê tơng :B25 có Rb =1450 T/m2 ,Rbt=105 T/m2 + Cốt thép : thép chịu lực đài thép loại AIII có Ra=36500 T/m2 +Lớp lót đài : bê tông nghèo 100# dày 10 cm Cọc đúc sẵn : + Bê tơng : B25 có Rb =1450 T/m2 +Cốt thép : thép chịu lực – AIII , đai – AI +Các chi tiết cấu tạo xem vẽ Chiều sâu đáy đài Hmd Thiết kế mặt đài trùng mép kết cấu sàn tầng hầm (trùng cốt -3,00 m qui ước) Móng cọc thiết kế móng cọc đài thấp độ chơn sâu đài phải thỏa điều kiện lực ngang tác động đáy cơng trình phải cân với áp lực đất tác động lên đài cọc tính hmin – chiều sâu chơn móng u cầu nhỏ : hmin = 0.7 tg (45o   Q )  b Q :tổng lực ngang :Qx =6 T  :dung trọng tự nhiên lớp đất đặt đài  =1.85 (T /m3) b: bề rộng đài chọn sơ b= 3.0m  :goc ma sát  = � hmin = 0.59 m : chọn hm = 1.2m > hmin = 0.59m Với độ sâu đáy đài đủ lớn , lực ngang Q nhỏ , tính tốn gần coi bỏ qua tải trọng ngang Xác định chiều dài cọc, tiết diện cọc -tiết diện cọc 40x40 (cm)  18 AIII -chiều dài cọc :chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp khoảng 1,7m chiều dài cọc Lc =(1.5+9.8+9+2.5+11.5+1.5+1.2) +0,5+0.5 = 38m -Chiều dài cọc tính tốn khơng kể mũi 37.5m Cọc chia thành đoạn đoạn dài 7.5m đoạn lại dài 8m Nối hàn mã Độ mảnh cọc Lc/Dc=7.5m/0.4m=18.75 Pdt = 347.2 ( T ) � Thỏa mãn điều kiện chống đâm thủng Kiểm tra cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt: Điều kiện cường độ: Q � b.h0 Rk Trong : Q: Tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng Q  P2  P4  148, 4(T )  : Hệ số không thứ nguyên,ở c = 0,1 m   0,  ( h0 )  1,8 C Ta có Q  174.52(T )  4.9 �2 �0, �105  720.3(T ) ,do điều kiện cường độ tiết diện nghiêng đảm bảo Tính cốt thép đài cọc: Coi đài móng ngàm vào chân cột tính tốn cấu kiện cơngxơn chịu uốn - Mơmen mép cột theo mặt cắt I-I: I 200 400 1200 II 2000 400 II P1+P2 P2+P4 400 300 100 400 400 600 400 I 400 1200 400 2000 M I  r1 ( P2  P4 )  0,3x174,52  52,36(Tm) Fa  MI 52,36.10   22,77(cm ) 0,9.Ra h0 0,9.36500.0, (Dùng thép AIII có Ra =365 Mpa =36500 T/m2 ) Chọn thép 1514 có As =23,1cm2 ,chọn lớp bảo vệ a = 5(cm) Như dùng 1514 a140 Hàm lượng cốt thép :  23,1x100  0,165%  min  0, 05% 200 x70 - Mômen mép cột theo mặt cắt II-II: M II  r2 ( P1  P2 )  0, 4x162,  65, 04(Tm) Cốt thép u cầu cho tồn chiều dài đài móng 2,8m : Fa  M II 65,04.10   28,3(cm2 ) 0,9.Ra h0 0,9.36500.0,7 Chọn thép 1516a140 có As = 30,16cm2 Hàm lượng cốt thép :  30,16 x100  0, 215%    0,05% 200 x70 Kiểm tra tổng thể móng: + Chiều cao móng khối quy ước tính từ mặt đài đến mũi cọc: Hm = 36.5+0.8-0,5=36.8 (m) + Góc mở:  tb    h h i i i 250 24'�9.8  28051'�9  6032 '�2,5  8o58' x11.5  16002'x1.5  31058'x1.7 tb   19.620 9.8   2.5  11.5  1.5  1.7 �  tb 19.62   4.9� 4   tb + Kích thước cạnh khối móng quy ước: Chiều dài: Lqu  (2,  x0, 2)  �36 �tg 4,90  8, 2(m) Chiều rộng : Bqu  (2  x0, 2)  �36 �tg 4,90  7.8(m) Điều kiện kiểm tra: Pqu  Rd Pqumax 1,2 Rd Xác định tải trọng đáy móng khối quy ước: + Trọng lượng đất đài từ đáy đài trở lên: N1  Lqu Bqu hm  tb N1  8.2 �7.8 �1, �2  153.5(T ) + Trọng lượng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài: N  �( Lqu Bqu  Fc ).li  i N  (8, x7,8  0, x0, x 4) x(9,8 x1.5  9x1.55  2,5x1.67  11,5x1,75  1,5 x1,95  1, x1,55)  3704,85(T ) N2=3704,85 T + Trọng lượng cọc: Qc  x0, x0, x36,5 x2,5  58, 4(T ) � tải trọng đáy móng khối quy ước: N  N  N  N1  Qc  290,3  153,5  3704,85  58,  4207(T ) M tc y  5,1(Tm) Áp lực tính tốn đáy móng khối: Pqu  N Mx � Fqu Wx Lm Bm 8, x7,82 Wx    83,15(m3 ) 6 Fqu  8, x7,8  63,96(m ) 4207 5,1   65,8(T / m2 ) 63,96 83,15 4207 5,1    65, 7(T / m ) 63,96 83,15 Pqumax  Pqumin Ptb  Pqumax  Pqumin  65, 75(T / m ) -Cờng độ tính toán đất đáy khối quy ớc (Theo Tezaghi): Pgh R® = Fs = (0.5α1.b.Nγ.γ +α2 Nq.q +α3.Nc.c)/Fs “? Cã : α1 = � 0.2 1-  ; α3 0.2 =1 +  ; α2 =1 ;α = l b 8, = 7,8 =1,05 α1 =0,8 ;α3 =1,2 Líp cã  =310 58’tra b¶ng ta cã : Nγ = 28,78 ;Nq = 30,06 ;Nc = 45,44 q= 9,8 x1.5  9x1.55  2,5x1.67  11,5x1, 75  1,5 x1,95  1, x1,55 =58.51(T/m2) � Pgh = 0,5.0,8.7,8.28,78.1,55+1.30,06.58,51 =1898(T/m2) R® = 1898 = 949( T/m2) Ta cã : Pmaxqu = 65,8( T/m2)< 1,2Rd =1,2 949= 1138,8(T/m2)  P tb= 65,75(T/m2) < Rd = 949 (T/m2) � Nh đất dới mũi cọc đủ khả chịu lùc Kiểm tra độ lún cho móng: Tính độ lún móng cọc trường hợp độ lún móng khối quy ước thiên nhiên Do đáy móng khối quy ước nằm hồn tồn lớp đất nên gần tính độ lún móng khối theo kết lý thuyết đàn hồi áp dụng cho đồng nhất: 1  S  Pgl B. E Trong đó: + Pgl: ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước, Pgl  Ptb   bt Ứng suất thân đáy móng khối quy ước là:  bt  q  58,51(T / m ) � Pgl  65,8  58,51  7.92(T / m ) - Độ lún móng cọc tính gần sau: S  02 b pgl E0 Với Lm /Bm = 8,2/7,8 =1,05→ ω =0,9 Với o  0, 25 → S  0, 252 x7,8 x0,9 x7.92  0, 038m  3,8cm   S   8cm 1350 � Thỏa mãn điều kiện lún ... pháp móng sử dụng là: Phương án móng cọc ép Phương án cọc khoan nhồi Phương án móng cọc ép: - Ưu điểm: Khơng gây chấn động mạnh thích hợp với cơng trình xây chen Dễ thi công, với đất sét sét mềm... ép phù hợp mặt yêu cầu sức chịu tải khả thi công thực tế cho cơng trình -Chọn cọc BTCT 40x40 cm , đài đặt vào lớp 2, mũi cọc hạ sâu xuống lớp 1.7m Thi công phương pháp ép Phương pháp thi cơng... chịu tải cọc theo đất xác định theo công thức : Pgh Pgh= Qs + Qc Sức chịu tải tính toán Pđ= Fs Qs : ma sát cọc đất xung quanh cọc : Qs= α1.∑ui  i.hi Qc : Lực kháng mũi cọc Qc= α2.R.F Trong α1,