Đồ án môn học nền móng công trình

Đây là lần đầu tiên em làm một đồ án môn học mà đối với em thật sự rất quan trọng. Chính vì vậy, em đã dành rất nhiều công sức đầu tư vào đồ án môn học này. Em xin chân thành cảm ơn Thầy đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn em trong thời gian học vừa qua để em có thể hoàn thành đồ án môn học này. Với hiểu biết còn hạn hẹp, trong đồ án môn học có thể còn nhiều thiếu sót và hạn chế, kính mong Thầy chỉ dẫn thêm để em hoàn thiện đồ án môn học và bổ sung kiến thức của mình. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy.

KHOA XÂY DỰNG  ĐỒ ÁN MƠN HỌC NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Giảng viên hướng dẫn: Th.S Sinh viên: Mã số SV: Lớp: Tháng 11 – 2011 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: LỜI NĨI ĐẦU Đây lần em làm đồ án môn học mà em thật quan trọng Chính vậy, em dành nhiều cơng sức đầu tư vào đồ án môn học Em xin chân thành cảm ơn Thầy tận tình dạy bảo, hướng dẫn em thời gian học vừa qua để em hồn thành đồ án mơn học Với hiểu biết cịn hạn hẹp, đồ án mơn học cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong Thầy dẫn thêm để em hoàn thiện đồ án mơn học bổ sung kiến thức Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy NHẬN XÉT CỦA THẦY Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: NỘI DUNG PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Trang 04 PHẦN II: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG Trang 13 PHẦN III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG CỌC ĐÀI THẤP .Trang 34 PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO .Trang 49 Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Cơng trình: Khu phố thương mại liên kết 25 Địa điểm: Đường 30 tháng 4, thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh - Số thứ tự: 11 - Đề số: 11 - Hồ sơ địa chất số: I.1 Mở đầu: - Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho việc thiết kế xây dựng Khu phố thương mại liên kết 25 đường 30 tháng 4, thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh - Khối lượng khảo sát gồm hố khoan, hố sâu 15,0 m, mang ký hiệu HK1, HK2, HK3 Tổng độ sâu khoan 45m với 22 mẫu đất ngun dạng dùng để thăm dị địa tầng thí nghiệm xác định tính chất lý lớp đất I.2 Cấu tạo địa chất: - Từ mặt đất hữu đến độ sâu khảo sát 15,0 m, đất cấu tạo lớp đất, thể hình trụ hố khoan, theo thứ tự từ xuống sau: I.2.1 Lớp đất số (Chỉ có HK1): - Đất sét lẫn cát, màu nâu đỏ, dày 0,5m I.2.2 Lớp đất số 2: - Sét pha nhiều cát, màu xám nhạt đến xám trắng đốm nâu vàng / nâu đỏ, độ dẻo trung bình – trạng thái dẻo cứng đến cứng, gồm lớp: * Lớp 2a: Trạng thái dẻo cứng: Có bề dày HK1 = 5,5m, HK2 = 5,3m, HK3 = 3,2m với tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm: W = 21,4 %  w = 1,885 g/cm3 - Dung trọng tự nhiên: - Sức chịu nén đơn: Qu = 1,211 kG/cm2 - Lực dính đơn vị: C = 0,151 kG/cm2  = 140 30’ - Góc ma sát trong: * Lớp 2b: Trạng thái cứng, có bề dày HK3 = 2,5m với tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm: W = 20,1 %  w = 1,917 g/cm3 - Dung trọng tự nhiên: - Lực dính đơn vị: C = 0,241 kG/cm2  = 170 - Góc ma sát trong: I.2.3 Lớp đất số 3: - Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ vân xám trắng đốm vàng nâu, độ dẻo trung bình – trạng thái nửa cứng, có bề dày HK1 = 1,5m, HK2 = 1,9m, HK3 = 1,3m với tính chất lý đặc trưng sau: Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH - Độ ẩm: - Dung trọng tự nhiên: - Dung trọng đẩy nổi: - Lực dính đơn vị: - Góc ma sát trong: Sinh viên: W = 20,1 %  w = 1,972 g/cm3  ' = 1,031 g/cm3 C = 0,255 kG/cm2  = 160 30’ I.2.4 Lớp đất số 4: - Cát mịn lẫn bột, màu xám trắng vân nâu vàng nhạt – trạng thái bời rời, có bề dày HK1 = 4,1m, HK2 = 4,3m, HK3 = 4,5m với tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm: W = 25,7 %  w = 1,860 g/cm3 - Dung trọng tự nhiên:  ' = 0,925 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi: - Lực dính đơn vị: C = 0,025 kG/cm2  = 270 - Góc ma sát trong: I.2.5 Lớp đất số 5: - Sét lẫn bột cát, màu xám trắng / nâu đỏ nhạt đến nâu nhạt, độ dẻo cao – trạng thái cứng, có bề dày HK1 = 3,4m, HK2 = 3,5m, HK3 = 3,5m với tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm: W = 25,1 %  w = 1,982 g/cm3 - Dung trọng tự nhiên:  ' = 0,995 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi: - Sức chịu nén đơn: Qu = 2,060 kG/cm2 - Lực dính đơn vị: C = 0,290 kG/cm2  = 150 - Góc ma sát trong: Trong phạm vi khảo sát, địa tầng khu vực chấm dứt I.3 Thống kê số liệu địa chất: I.3.1 Bảng thống kê tiêu vật lý – lớp đất 2a: STT Số hiệu mẫu 1-1 1-3 1-5 2-1 2-3 3-3 Trung bình Dung trọng (g/cm3) Độ ẩm W (%) w d 20,5 22,3 23,7 20,7 21,8 20,5 21,5833 1,901 1,869 1,877 1,895 1,879 1,910 1,8885 1,578 1,528 1,517 1,570 1,543 1,585 1,5535 s 0,950 0,950 Hệ số rỗng e 0,695 0,751 0,764 0,704 0,734 0,688 0,7227 - Chỉ tiêu độ ẩm W hệ số rỗng e: Wtt = Wtc = 21,58 % ett = etc = 0,7227 Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Chỉ tiêu  Itt  IItt : - Với trạng thái giới hạn I:  = 0,85, n – =  t = 1,16   tc  i  0,0013 i 1 n tc 1.0,0013 (  i )  0,0161  n  i 1 t   1,16.0,0161 tt tc 1,8885  1,8809 Vậy:  I   n - Với trạng thái giới hạn II:  = 0,95, n – =  t = 2,01     tc  i  0,0013 i 1 n tc 1.0,0013 (  i )  0,0161  n  i 1 t   2,01.0,0161 tt tc 1,8885  1,8753 Vậy:  II   n   - Thí nghiệm cắt: STT Số hiệu mẫu 1-1 1-3 1-5 2-1 2-3 3-3 i (kG/cm2 ) 3 3 3 i (kG/cm2 ) 0,466 0,744 1,021 0,396 0,650 0,904 0,394 0,644 0,893 0,471 0,749 1,026 0,410 0,668 0,927 0,490 0,776 1,063 C (kG/cm2 ) Tan  0,189 0,277 0,142 0,254 0,145 0,249 0,194 0,277 0,151 0,259 0,203 0,287 0,26725 0,016482476 0,942631759 262,8999578 0,85707075 0,170611111 0,035606218 0,057096972 16 0,052161028 - Sau sử dụng hàm LINEST để thống kê ta kết quả: Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: tan  tc 0,267   tc 140 56’ ctc = 0,171 kG/cm2  tan  0,016  c 0,036 kG/cm2 - Chỉ tiêu c Itt , c IItt ,  Itt ,  IItt : - Với trạng thái giới hạn I:  = 0,85, n.3 – = 16  t 1,07 c Itt c tc  t  c  0,171 – 1,07.0,036 = 0,13248 tan  Itt  tan  tc  t  tan  0,267 – 1,07.0,016 = 0,24988   Itt 140 1’ - Với trạng thái giới hạn II:  = 0,95, n.3 – = 16  t 1,75 c IItt c tc  t  c  0,171 – 1,75 0,036 = 0,108 tan  IItt  tan  tc  t  tan   0,267 – 1,75.0,016 = 0,239   IItt  130 26’ I.3.2 Bảng thống kê tiêu vật lý – lớp đất 2b: STT Số hiệu mẫu 3-1 Trung bình Dung trọng (g/cm3) Độ ẩm W (%) w d 20,1 20,1 1,917 1,917 1,596 1,596 s Hệ số rỗng e 0,677 0,677 - Do có mẫu đất nên ta lấy số liệu làm giá trị tính tốn: Wtt = Wtc = 20,1 % ett = etc = 0,677  tt  tc 1,917  tt  tc  170 tan  tt  tan  tc 0,306 ctt = ctc = 0,241 kG/cm2 I.3.3 Bảng thống kê tiêu vật lý – lớp đất 3: STT Số hiệu mẫu 2-5 3-5 Trung bình Dung trọng (g/cm3) Độ ẩm W (%) w d s 19,4 20,8 20,1 1,981 1,964 1,973 1,659 1,626 1,643 1,042 1,021 1,032 Hệ số rỗng e 0,621 0,652 0,637 - Chỉ tiêu độ ẩm W hệ số rỗng e: Wtt = Wtc = 20,1 % ett = etc = 0,637  tt  tc 1,973 Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Thí nghiệm cắt: STT Số hiệu mẫu 2-5 3-5 i (kG/cm2 ) 3 i (kG/cm2 ) 0,598 0,914 1,229 0,551 0,847 1,144 C (kG/cm2 ) Tan  0,283 0,315 0,255 0,296 C 2tc  C 3tc 0,283  0,255 C   0,269 2 tan  2  tan  3 0,315  0,296 tan  tt   0,3055   tt  16059’ 2 tt I.3.4 Bảng thống kê tiêu vật lý – lớp đất 4: Số hiệu mẫu STT 1-7 1-9 2-7 2-9 3-7 3-9 Trung bình Dung trọng (g/cm3) Độ ẩm W (%) w d s 24,9 25,6 24,3 23,8 26,0 26,5 25,18 1,870 1,863 1,878 1,883 1,857 1,851 1,867 1,497 1,483 1,511 1,521 1,474 1,463 1,492 0,935 0,927 0,944 0,950 0,921 0,914 0,932 Hệ số rỗng e 0,781 0,798 0,764 0,753 0,809 0,823 0,788 - Chỉ tiêu độ ẩm W hệ số rỗng e: Wtt = Wtc = 25,18 % ett = etc = 0,788 - Chỉ tiêu  Itt  IItt : - Với trạng thái giới hạn I:  = 0,85, n – =  t = 1,16   tc  i  0,0008 i 1 n tc 1.0,0008 (  i )  0,0126  n  i 1 t   1,16.0,0126 1,867  0,006 Vậy:  Itt  tc  n - Với trạng thái giới hạn II:  = 0,95, n – =  t = 2,01   Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH   tc  i  Sinh viên: 0,0008 i 1   n tc 1.0,0008 (  i )  0,0126  n  i 1 Vậy:  IItt  tc  t   n 1,8885  2,01.0,0126 0,0103 - Thí nghiệm cắt: STT Số hiệu mẫu 1-7 1-9 2-7 2-9 3-7 3-9 i (kG/cm2 ) 3 3 3 i (kG/cm2 ) 0,547 1,067 1,588 0,539 1,054 1,569 0,558 1,089 1,621 0,564 1,102 1,639 0,535 1,044 1,554 0,523 1,021 1,520 C (kG/cm2 ) Tan  0,026 0,521 0,024 0,515 0,026 0,532 0,027 0,537 0,025 0,510 0,024 0,499 0,51875 0,008889732 0,995323238 3405,170283 3,22921875 0,0255 0,019204017 0,030794937 16 0,01517325 - Sau sử dụng hàm LINEST để thống kê ta kết quả: tan  tc 0,519   tc  270 25’ ctc = 0,026 kG/cm2  tan  0,009  c 0,019 kG/cm2 - Chỉ tiêu c Itt , c IItt ,  Itt ,  IItt : - Với trạng thái giới hạn I:  = 0,85, n.3 – = 16  t 1,07 c Itt c tc  t  c  0,026 – 1,07.0,019 = 0,00567 tan  Itt  tan  tc  t  tan  0,519 – 1,07.0,009 = 0,50937   Itt 260 59’ - Với trạng thái giới hạn II:  = 0,95, n.3 – = 16  t 1,75 Giảng viên hướng dẫn: Th.S ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: c IItt c tc  t  c  0,026 – 1,75 0,019 = - 0,0073 tan  IItt  tan  tc  t  tan   0,519 – 1,75.0,009 = 0,5033   IItt  260 42’ I.3.5 Bảng thống kê tiêu vật lý – lớp đất 5: Số hiệu mẫu STT 1-11 1-13 2-11 2-13 2-15 3-11 3-13 Trung bình Dung trọng (g/cm3) Độ ẩm W (%) w d s 22,8 23,5 23,0 23,7 24,9 27,3 27,0 24,6 2,032 2,019 2,023 2,011 1,977 1,941 1,955 1,994 1,655 1,635 1,645 1,626 1,583 1,525 1,539 1,601 1,042 1,029 1,035 1,023 0,995 0,957 0,966 1,007 Hệ số rỗng e 0,630 0,649 0,639 0,657 0,701 0,761 0,747 0,683 - Chỉ tiêu độ ẩm W hệ số rỗng e: Wtt = Wtc = 24,6 % ett = etc = 0,683 - Chỉ tiêu  Itt  IItt : - Với trạng thái giới hạn I:  = 0,85, n – =  t = 1,13   tc  i  0,0078 i 1 n tc 1.0,0078 (  i )  0,0361  n  i 1 t   1,13.0,0361 1,994  1,9786 Vậy:  Itt  tc  n - Với trạng thái giới hạn II:  = 0,95, n – =  t = 1,94     tc  i  0,0078 i 1 n tc 1.0,0078 (  i )  0,0361  n  i 1 t   1,94.0,0361 1,994  1,9675 Vậy:  IItt  tc  n   - Thí nghiệm cắt: Giảng viên hướng dẫn: Th.S 10 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: 1550 1550 3.68 (kN.m) _ + 3.68 (kN.m) A B V V 3.68 (kN.m) _ + 11.78 (kN.m) Giảng viên hướng dẫn: Th.S 35 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: III.2 Diện tích cốt thép dọc cần bố trí: - Chọn a= 0,03 (m )  ho = 0,32 (m) A M 11,78  = 0,021 Rn b.ho 13000.0,35.0,32  1   A =0,021  Rn b.ho 0,021.13000 0,35.0,32   Fa  Ra 280000 -4 Fa = 1,09 x 10 (m ) = 1,09 (cm2)  Chọn  12 (Fa = 2,26 cm2) Bố trí đối xứng  Fa’ = 2,26 cm2 350 4Þ 12 350 III.3 Bố trí cốt đai: 5mm     - Cốt đai chịu nén: d  max 12 3  d 6  4 500 - Bước đai: U � b  350 15d coc  180  Chọn U = 180 (mm) III.3.1 Khi vận chuyển: ql 3,06.8,0  12,4(kN ) 2 ql 3,06.1,55 2,37 Q  2 RA = R B  Qmax = 9,13 (kN) Giảng viên hướng dẫn: Th.S 36 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Q trình vận chuyển: - Từ biểu đồ  Qmax = 9,13 (kN) - Điều kiện hạn chế: Q1 = K1 Rk b h0 (K1 = 0,6) Q1 = K1 Rk b h0 = 0,6 1000 0,35 0,32 = 67,2 (kN )  Q < Q1  Bê tông không bị phá hoại, cần bố trí cốt đai theo cấu tạo - Dùng thép AII  6, n = có Ra = 2200 (kg/cm2)  fd = 0,283 h = 350 ( mm )  450 (mm ) Theo quy phạm Uct  h 350  175 Theo cấu tạo 2  U = 175 (mm) III.3.2 Khi dựng lắp: - Q trình lắp cẩu hồn tồn tương tự: Qmax = 12,09 < Q1  U = 175( cm )  Ta thấy bước đai chịu nén lớn bước đai dựng lắp, nên thiên an toàn ta chọn: U = 100 (cm ) gối (móc cẩu) U = 175 ( cm ) nhịp Giảng viên hướng dẫn: Th.S 37 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: 9.13(kN) 2.37(kN) 2.37(kN) 9.13(kN) BIỂU ĐỒLỰC CẮT CỦA CỌC KHI VẬN CHUYỂN 2.37(kN) 12.09(kN) BIỂU ĐỒLỰC CẮT CỦA CỌC KHI DỰNG LẮP Giảng viên hướng dẫn: Th.S 38 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: III.4 Tính tốn cốt thép cho móc cẩu chiều dài mà móc cẩu neo cọc: III.4.1 Tính tốn cốt thép cho móc cẩu: Pcoc q.l.1,4 3,06.8,0.1,4 34,27(kN ) - Từ công thức: Pcoc   R a   Đường kính thép móc cẩu là: Pcoc 34,27.4  = 0,0155 (m ) = 15,5 (mm)  Ra 3,14.280000 Chọn  =16 làm móc cẩu  III.4.2 Xác định chiều dài neo móc cẩu: Pcoc 34,27  = 0,77 (m)  moc Rk 3,14.0,014.1000 0,77  Mỗi bên neo móc cẩu là: 0,385  chọn 0,4 (m) l neo  III.5 Xác định độ sâu chơn đài: - Chọn kích thước bề rộng vng góc với phương tác dụng lực ngang H: b = 2,5 (m)  2.H tc h 0,7.hmin 0,7 tan( 45  ) .b Trong đó: hmin: Chiều sâu chơn móng tối thiểu  : Góc nội ma sát đất từ đáy đài trở lên  = 3,430 Tải ngang H tc  278 241,7 (kN) 1,15 Cạnh đáy đài vng góc với lực ngang H: b = 2,5 (m) Dung trọng đất từ đáy đài trở lên: 0,5.14,52  1,5.4,52 = 7,02 (kN/m3) 3,43 241,7.2 ) 3,45 (m)  h 0,7 tan(45  7,02.2,5  Vậy để độ sâu đài cọc nằm mặt đất đủ sâu để áp lực đất bị động phía trước đài triệt tiêu áp lực tải ngang H tác dụng lên đài, ta chọn độ sâu chôn đài: h = 3,5 (m) - Vậy mũi cọc cắm vào đất độ sâu: 3,5 + 15,4 = 17,9 (m) III.6 Tính khả chịu tải cọc: III.6.1 Tính theo vật liệu làm cọc: Pvl 0,7( Ra Fa  Rb Fb ) 0,7.(280000.1,539.10   13000.0,1225) = 1145 (kN) III.6.2 Tính theo đất xung quanh cọc: - Cọc qua lớp đất Các thông số tiêu lý lớp đất Giảng viên hướng dẫn: Th.S 39 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH Lớp 2a Qa   tc (kN/m3) 18,885 19,73 18,67 Sinh viên:  tc 14,560 16,590 27,250 c tc (kN/m2) l i (m) 17,1 26,9 2,6 5,5 1,5 4,1 QS Q  P W FS S FS P - Hệ số an toàn tổng lực ma sát cực hạn Qs lấy là: FSs = - Hệ số an toàn tổng lực sức chống cực hạn đất mũi cọc lấy là: FS p = - Trọng lượng thân cọc: W Vcoc bt 0,35 2.15,4.(25  10) = 28.29 (kN) III.6.2.1 Tổng lực ma sát cực hạn đất lên thân cọc: QS QS a  QS  QS QS : Tổng lực ma sát cực hạn đất lên thân cọc III.6.2.1.1 Lớp đất 2a: - Có bề dày l a = 5,5 (m) - 2 a = 18,885 (kN/m3),  a = 14,56o , c a = 17,1 (kN/m2) Tan  a = 0,267 Ks2a = 1,4(1-sin  a ) = 1,04 ' -  v : Là ứng suất hữu hiệu trọng lượng thân đất gây lớp đất đó: 2a  v' a 4,9.18,885  (4,9  0,5).10 48,54 (kN/m2)  f S  K S  v' tan  a  c a 1,04.48,54.0,267  17,1 30,6 (kN/m2) 2a 2a 2a A S a : Tổng diện tích ngồi thân cọc, phần nằm lớp đất đó: AS a 4.d l a 4.0,35.5,5 7,7(m ) QS a  f S a AS a 30,6.7,7 235,62 (kN) III.6.2.1.2 Lớp đất 3: - Có bề dày l3 = 1,5 (m) - 3 = 19,73 (kN/m3),  = 16,59o , c3 = 26,9 (kN/m2) Tan  = 0,3 Ks3 = 1,4(1-sin  ) = 0,9 ' -  v : Là ứng suất hữu hiệu trọng lượng thân đất gây lớp đất đó:  v' (7,4.19,73  6,9.10)  0,9(17,77  10) = 84(kN/m2)  f S  K S  v' tan   c3 0,9.84.0,3  26,9 49,5 (kN/m2) 3 A S3 : Tổng diện tích ngồi thân cọc, phần nằm lớp đất đó: AS3 4.d l 4.0,35.1,5 2,1(m ) QS3  f S3 AS3 49,5.2,1 103,95 (kN) Giảng viên hướng dẫn: Th.S 40 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: III.6.2.1.3 Lớp đất 4: - Có bề dày l = 4,1 (m) - 4 = 18,67 (kN/m3),  = 27,25o , c = 2,6 (kN/m2) Tan  = 0,52 Ks4 = 1,4(1-sin  ) = 0,75 ' -  v : Là ứng suất hữu hiệu trọng lượng thân đất gây lớp đất đó:  v' (7,4.18,67  6,9.10)  1,8.7,77  0,7.9,99 90,13 (kN/m2) 4  f S  K S  v' tan   c4 0,75.90,13.0,52  2,6  37,75(kN/m2) 4 A S : Tổng diện tích ngồi thân cọc, phần nằm lớp đất đó: AS 4.d l 4.0,35.4,1 5,74(m ) QS  f S AS 37,75.5,74 216,69 (kN)  Tổng lực ma sát cực hạn đất lên thân cọc: QS 235,62  103,95  216,69 556,26( kN ) III.6.2.2 Tổng lực ma sát cực hạn đất mũi cọc: Qp = qp Ap - Diện tích mặt cắt ngang cọc: Ap = 0.352 (m2) - Mũi cọc đâm vào lớp đất có:  N q 16,374   27,25   N c 29.83  N 14,2    vp' (7,4.16,374  6,9.10)  1,8.7,77  1,4.9,99  2,5.8,27  3,7.8,63 = 132,75 (kN/m2) - Sức chống đơn vị 1m2 mặt cắt ngang mũi cọc: 1 qc c.N c   vp' N q  .d N  2,6.29,83  132,75.16,374  18,67.0,35.14,2 2 q c = 2297,6 (kN/m2)  Q p 2297,6.0,35 281,5 (kN) III.6.3 Khả chịu tải đất xung quanh cọc: W =(25-10).0,352.14,4 = 26,46 Qa  QS Q 556,26 281,5  P W   26,46 FS S FS P  Qa = 345,5 (kN) III.7 Thiết kế: III.7.1 Các số liệu tải trọng: Cột D - Các giá trị tính tốn: Ntt = 4048 (kN) Mtt = 216 (kN.m) Qtt = 278 (kN) Giảng viên hướng dẫn: Th.S 41 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Các giá trị tiêu chuẩn: Ntc = 3520 (kN) Mtc = 187,8 (kN.m) Qtc = 241,7 (kN) III.7.2 Xác định số lượng cọc: N tt n  Pvl  : Hệ số có xét đến ảnh hưởng moment, thiên an toàn ta chọn:  = 1,4 4048 4,9 - Số lượng cọc sơ bộ: n 1,4 1145  Chọn n = cọc (Vì moment nội lực tương đối) III.7.3 Bố trí đài: - Cọc bố trí theo nguyên tắc sau: - Khoảng cách cọc đủ xa cách hợp lý để đất chúng ảnh hưởng lẫn - Khoảng cách tim cọc tốt là: 3d S 6d Ta chọn: Theo phương cạnh dài: S = 1.15 (m) Theo phương cạnh ngắn: S = 1.8 (m) - Khoảng cách từ biên đài đến mép cọc 0,175 (m) - Sơ đồ bố trí hình vẽ: 350 350 350 1800 350 350 1150 1150 350 - Độ sâu chơn đài tính phần trên: h = 3,5 (m) - Xác định diện tích sơ cột: Fc  N tt 4048  0,31 (m2) Ra 13000 - Vì cột cịn phải chịu thêm moment tải ngang, nên ta chọn diện tích cột là: Fc = 0.3 m2 tiết diện cột là: (0.35 x 0.4) m III.7.4 Xác định hệ số nhóm cọc: Giảng viên hướng dẫn: Th.S 42 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH Sinh viên:  d   m(n  1)  n(m  1)   1  arctg     90.m.n  S   Trong đó: d: Cạnh cọc vng (d = 0,35m) S: Khoảng cách từ tim cọc đến tim cọc S = 1,15 (m) m: Số hàng cọc nhóm (m = 2) n: Số cọc hàng (n = 3)  0,35   2(3  1)  3(2  1)    1  arctan   0,78 90.2.3  1,15    Khả chịu tải nhóm cọc là:  n.Pc 0,78.6.1145 5358(kN ) III.7.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc: - Từ liệu ban đầu có thành phần M y 0 , Qx  Cịn thành phần Mx,Qy = có chiều hình vẽ: 45° 45° 350 350 1800 350 400 350 350 1150 350 1150 350 350 350 My 1800 350 x 400 350 350 Giảng viên hướng dẫn: Th.S 1150 1150 350 43 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Nên tải trọng tính toán lớn tác dụng lên đầu cọc (Pmax = P3 = P6) - Tải trọng tính tốn nhỏ tác dụng lên đầu cọc (Pmin = P1 = P4) - Chọn bề dày đài: h = 0,9 m - Áp dụng công thức: N P  i tt n  M .x   M  y  tt y tt x i  (x ) (y ) i i i i 1 i 1 Trong đó: tt tt  N  N ( V ) 4048  25.2,5.3.0,9 = 4216,8(kN)  M Q.h  M 278.0,9  216 466,2(kN m)  ( x )  x  x  x  x 4.1,15 b tt y tt i 2 2 i 1 x1 1,15 x  1,15 n 6 4216,8 466,2.1,15   804(kN ) 4.1,15 4216,8 466,2.( 1,15) tt  Pmin  P4tt  P1tt    601(kN ) 4.1,15  Pc 0,78.1145 893(kN ) tt  Pmax  P6tt  P3tt  tt  Pmax 804( kN )   Pc 893( kN )  Cọc đủ khả chịu lực tt  Pmin 601(kN )   Cọc không bị nhổ III.7.6 Kiểm tra xuyên thủng cho đài: - Bề dày đài h = 0,9 (m), đầu cọc ngàm vào đài 0,1 (m)  Bề dày tính tốn h0 = 0,8 (m) - Sử dụng bê tông mác 300  Rk = 1000 (kN/m2) - Điều kiện chống xuyên thủng cho đài là: Pxt  Pcx III.7.6.1 Tính lực xuyên thủng: - Kích thước đáy tháp xuyên: l tx l c  2ho 0,4  2.0,8 2(m) < (3 – 0.7)m btx bc  2ho 0,35  2.0,8 1,95(m) < (2.5-0.7)m  Các cọc nằm tháp xuyên là: 1, 3, 4,  Pxt =P1 + P4 + P3 + P6 = 2P1 + 2P3 = 2.601 + 2.804 = 2810 (kN) III.7.6.2 Tính lực chống xuyên: Pcx 0,75.Rk 2h0 (l c  bc  2h0 ) 0,75.1000.2.0,8.(0,4  0,35  2.0,8) 2820 (kN )  Pxt < Pcx: Đài không bị xuyên thủng III.7.7 Kiểm tra khả chịu tải đất mũi cọc: Giảng viên hướng dẫn: Th.S 44 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: tc tc  Pmax 1,2 Rqu  tc - Điều kiện để đất ổn định:  Pmin 0  P tc  R tc qu  tb - Tính diện tích đáy móng khối quy ước: Xem đài cọc, cọc vùng đất ảnh hưởng xung quanh cọc khối móng tương đương gọi móng khối quy ước - Góc ma sát trung bình lớp đất mà thân cọc qua:  h   h3   h4  tb  a a h2 a  h3  h4 Trong đó:  a = 14,56o h2 a = 5,5 (m)  = 16,59o h3 = 1,5 (m) o  = 27,25 h4 = 4,1 (m) Thay số   tb = 19,49o  19,49    tb  4,87 5 4 Giảng viên hướng dẫn: Th.S 45 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Kích thước đáy móng khối quy ước: l qu l1  2.l tan  2,65  2.15,4 tan 5,34( m) bqu b1  2.l tan  2,15  2.15,4 tan 4,84(m) - Diện tích đáy khối móng quy ước: Fqu = lqu bqu = 25,85 (m2) III.7.7.1 Xác định trọng lượng khối móng quy ước: - Khối lượng cọc: Q1 n.Lc Fc bt 6.15,4.0,35 2.( 25  10) 170( kN ) - Trọng lượng đài đất bên trên: Q2  F hd tb (2,5 3) 2,4 22 396(kN ) - Trọng lượng phần đất xung quanh đài: Q3 ( Fqu  F ). i hi (25,85  (2,5.3)).( 0,5.14,52  1,9.4,52) 290 (kN ) - Trọng lượng phần đất bên đài: Q4 ( Fqu  n.Fc ). i hi ( 25,85  6.0,35 ).(4,52.5  7,72.1,8  1,4.9,99  2,5.8,27  3,7.8,63) Q4 2589(kN )  Trọng lượng khối móng quy ước: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 3445 (kN) el M  tc Pmax tt y 278.0,9  216 0,11 4048 N 6.e N tc Q 3520 6.0,11 3445  (1  l )   (1  ) 286(kN / m ) Fqu l qu Fqu 25,85 5,34 25,85 tc Pmin  tt  6.el N tc Q 3520 6.0,11 3445 (1  )  (1  ) 253( kN / m ) Fqu l qu Fqu 25,85 5,34 25,85 tc tc Pmax  Pmin P  270(kN / m ) tc tb III.7.7.2 Xác định sức chịu tải đất đáy móng khối quy ước: tc tc Rqu m A.bqu  dn  B.hqu  *tc  D.c tc  Trong đó: m=1  A 0,9301   27,25   B 4,7209  D 7,2120  tc 18,67(kN/m ) hqu  65,35 (kN/m )  Rqutc 1.(0,9301.4,84.18,67  4,7209.65,35  7,2120.2,6) 411(kN / m ) tc tc  Pmax 286(kN / m  1,2.Rqu 493(kN / m )  tc   Pmin 253(kN / m )   tc tc  Ptb 270( kN / m )  Rqu 411(kN / m ) Vậy đất ổn định đáy móng khối quy ước Giảng viên hướng dẫn: Th.S 46 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: III.7.8 Kiểm tra lún móng khối quy ước: - Áp lực gây lún: Pgl  P0  d h  Ptbtc  .h 270  65,35 204,65(kN / m ) - Bảng kết thí nghiệm mẫu đất (1-9): P (kN/m2) e 0,779 25 0,763 50 0,741 100 0,713 200 0,683 400 0,645 - Bảng tính lún: Lớp Điểm z (m) z/b Bề dày K0 1 2 3 4 5 6 1,2 1,2 2,4 2,4 3,6 3,6 4,8 4,8 6 7,2 7,2 8,4 0,25 0,25 0,5 0,5 0,74 0,74 0,99 0,99 1,24 1,24 1,49 1,49 1,74 3,5 4,7 4,7 5,9 5,9 7,1 7,1 8,3 8,3 9,5 9,5 10,7 10,7 11,9 0,899 0,899 0,7 0,7 0,525 0,525 0,342 0,342 0,273 0,273 0,209 0,209 0,166  gl  bt (kN/m ) 65,35 87,75 87,75 110,15 110,15 132,56 132,56 154,96 154,96 177,37 177,37 199,77 199,77 222,17 (kN/m ) 204,65 183,98 183,98 143,25 143,25 107,44 107,44 69,99 69,99 55,87 55,87 42,77 42,77 33,97 P1 (kN/m2) P2 (kN/m2) 76,55 270,87 98,95 262,57 121,36 246,71 143,76 232,48 166,17 229,1 188,57 237,89 210,97 249,34 e1 0,72 0,71 0,70 e2 Si (m) 0,67 0,02 0,67 0,67 0,67 0,7 0,69 0,67 0,68 0,67 6 0,68 0,67 Tổng S0: 0,02 0,01 0,01 0,01 0,005 0,003 0,078 - Trình tự tính lún: Tiến hành chia đất đáy móng thành phân tố mỏng, lớp phân tố dày là: hi = (0,2 – 0,6).bqu = 0,25 4,84 = 1,2 (m) l 1,1(m) b e e Si  �hi  e1 Tiến hành chia lớp phân tố xuống tới độ sâu thỏa điều kiện:  bt �5 gl  bt 222,17(kN / m ) 5. gl 5.33,97 169,85(kN / m ) Như độ lún đất nền: Slun = 7,8 (cm)  độ lún giới hạn Sgh = (cm)  Vậy độ lún đất đáy móng đủ nhỏ, đảm bảo điều kiện biến dạng đất III.8 Thiết kế, tính tốn bố trí thép: - Dùng cốt thép AII để bố trí  Ra = 280000 (kN/m2) III.8.1 Tính tốn bố trí thép theo phương cạnh dài (Phương có moment tác dụng): - Xem đài cọc console đầu tự mép đài, đầu ngàm mặt phẳng qua mép cột Console chịu tác dụng tải trọng phản lực nằm ngàm, trường hợp phản lực lớn cọc Giảng viên hướng dẫn: Th.S 47 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: - Moment uốn lớn mặt ngàm: M P3 r3  P6 r6 Trong đó: P3 = P6 = Pmax = 804 (kN) r3 = r6 = 0,95 m M 2.P3 r3 2.804.0,95 1527,6 (kN.m) - Diện tích cốt thép cần dùng để chịu uốn là: M 1527 ,6  3,81.10  ( m ) 38,1(cm ) 0,9.Ra h0 0,9.280000.0,8  Chọn 15  18a200 Fa  950 cạnh ngắn (Phương khơng có III.8.2 Tính tốn bố trí cốt thép theo phương moment tác dụng): - Xem đài cọc Console đầu tự mép đài, đầu ngàm mặt phẳng qua mép cột Console chịu tác dụng tải trọng phản lực nằm ngàm, cọc 1, - Moment uốn lớn mặt ngàm: M  P1 r1  P2 r2  P3 r3 Trong đó: P3 = Pmax = 804 (kN) P1 = Pmin = 601 (kN) P2  Ptbtt  tt tt Pmax  Pmin 804  601  702,5(kN ) 2 r1 = r2 = r3 = 0.725 m  M  P1 r1  P2 r2  P3 r3 601.0,725  702,5.0,725  804.0,725 1528(kN m) - Diện tích cốt thép cần dùng để chịu uốn là: M 1528  3,82.10  (m ) 38,2(cm ) 0,9.Ra h0 0,9.280000.0,8  Chọn 19  16a157 Fa  Giảng viên hướng dẫn: Th.S 725 48 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO - Hồ sơ địa chất cơng trình Khu phố thương mại liên kết 25 đường 30 tháng 4, thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh - Giáo trình Nền móng cơng trình – Th.S Đặng Kỳ Minh, ĐH Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh - Giáo trình Nền móng cơng trình – Châu Ngọc Ẩn, NXB Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, 2011 Giảng viên hướng dẫn: Th.S 49 ...ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: LỜI NĨI ĐẦU Đây lần em làm đồ án môn học mà em thật quan trọng Chính vậy, em dành nhiều công sức đầu tư vào đồ án môn học Em xin chân thành... Th.S 20 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: Biểu đồ lực cắt Q Biểu đồ moment uốn M Giảng viên hướng dẫn: Th.S 21 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Sinh viên: II.8 Tính tốn bố trí cốt thép cho móng: -... dẫn em thời gian học vừa qua để em hồn thành đồ án mơn học Với hiểu biết hạn hẹp, đồ án mơn học cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong Thầy dẫn thêm để em hồn thiện đồ án mơn học bổ sung kiến