DỒ AN nền MONG CHẲNG

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG A.THIẾT KẾ MĨNG BĂNG CHƯƠNG 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Mơ tả lớp đất - CH1: Đất sét màu xám đến nâu đen, trạng thái dẻo mềm - CH2: Lớp đất bùn sét, màu xám xanh, trạng thái nhão - CL1: Đất sét màu xám nâu, đỏ lẫn đốm trắng cát mịn, trạng thái dẻo - CH3: Đất sét màu xám đến nâu vàng, trạng thái nửa cứng - CL2: Đất sét màu xám vàng lẫn sáng trắng cát mịn, trạng thái cứng Chiều dày vị trí xuất lớp đất Bảng 1.2 Bảng thể cao trình lớp đất Lớp đất Chiều dày Vị trí xuất Hố khoan 1.5 0.0 ÷ -1.5 H1 1.3 0.0 ÷ -1.3 H2 7.1 -1.5 ÷ -8.6 H1 7.1 -1.3 ÷ -8.4 H2 10.4 -8.6 ÷ -19.0 H1 10.4 -8.4 ÷ -18.8 H2 12.5 -19.0 ÷ -31.5 H1 12.5 -18.8 ÷ -31.3 H2 >13.5 -31.5 kéo dài 45m H1 >13.5 -31.3 kéo dài 45m H2 -0.9 H1 -1.0 H2 CH1 CH2 CL1 CH3 CL2 Mực nước ngầm Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG ±0.00 -1.00 MNN CH1 -1.50 CH2 -8.60 CL1 -19.00 CH3 -31.50 CL2 -45.00 Hình 2.1 Mặt cắt địa chất HK1 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Các tính chất đặc trưng lớp đất Bảng 1.3 Bảng tính chất đặc trưng lớp đất Ký hiệu Đơn vị Độ ẩm tự nhiên W Dung trọng tự nhiên γ g Dung trọng khơ γd g Tỉ trọng hạt Tính chất lý Lớp đất CH1 CH2 CL CH3 CL2 % 42.34 71.73 26.84 28.64 23.97 cm 1.747 1.535 1.860 1.859 1.859 cm 1.230 0.895 1.467 1.445 1.500 Gs 2.692 2.680 2.680 2.691 2.685 Tỷ số rỗng E 1.196 1.999 0.828 0.862 0.790 Độ rỗng N % 54.3 66.61 45.25 46.30 44.13 Trọng lượng riêng đẩy γ' cm 0.773 0.561 0.919 0.908 0.941 Độ bão hòa S % 95.08 96.18 87.02 89.48 81.35 Sức chịu nén qu kg cm 0.638 0.329 0.985 1.559 2.427 Lực dính C kg cm 0.375 0.249 0.489 0.668 0.976 Góc ma sát ϕ Độ 10.39 8.304 20.08 17.48 21.49 Giới hạn dẻo wp % 28.88 29.21 19.39 26.29 24.58 Giới hạn lỏng wL % 55.45 55.19 37.41 51.06 44.06 Chỉ số dẻo Ip % 26.58 25.98 18.02 24.77 19.48 Độ sệt IL 0.510 1.637 0.435 0.095 0.03 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A g Trang ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Biểu đờ đường cong nén lún Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG * Vật liệu sử dụng: - Bê tơng cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,9 MPa Cốt thép dọc chịu lực: thép CII có Rs = 280 MPa Thép đai: dung thép CI có Rsw = 175 MPa 5000 C2 C6 C3 C7 C1 C4 MẶ T BẰ NG CỘ T C1 C4 C8 C8 C3 C7 3000 C2 C6 C2 C6 5000 C3 C7 5000 C8 C5 6000 26000 C5 C8 5000 C7 C3 5000 C6 C2 Mặt bố trí cột 5000 4000 17000 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG II Móng băng chân cột (C3 – C7– C7 – C3) Số liệu tính tốn - Tải trọng chân cột: Tải trọng N Tải trọng tính tốn Hệ số n Tải trọng tiêu chuẩn - C3 (KN) 290 352.2 Chiều dài móng: tính từ tâm cột Lm (m) L1 (m) L2 (m) C7 (KN) C7 (KN) 350 305 1.15 217.39 217.39 L3 (m) C3 (KN) 290 352.2 Lm (m) Bước1: Chọn sơ kích thước đáy móng (QPXD 45 – 70) R0tc = m( Ab0 γ + BD f γ * + Dc) Trong đó: A,B,D – hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát φ1 = 11.390 φ1 A B D 11.39 0.2193 1.8772 4.3436 Lấy b0= (m) (KN/m2) Diện tích đáy móng sơ ΣN tc 930, 43 = = 5, 45 (m ) tc R0 − γ tb D f 190,6 − 20 × F 5, 45 = 0.41 => B ≥ 0,41( m) Ta có: L = 13.3 (m) => B ≥ = L 13.3 F0 = Ta chọn B = 1.2(m) Bước 2: Kiểm tra sức chịu tải đất (QPXD 45 – 70) R tc = m( Abγ + BD f γ * + Dc) => R tc = 1× (0.1937 ×1.2 × 7.73 + 1.7748 ×1×17.47 + 4.2171 × 37.5) = 190.94( KN / m ) Áp lực đất đáy móng ΣN tc 930, 43 ( KN/m2) p = + γ tb D f = + 20 × = 78,3 F 13.3 ×1.2 tc tc Điều kiện: p < R0 ( thỏa ) tc Bước 3: Kiểm tra độ lún tâm móng Ứng suất gây lún tâm móng σ gl = p tc − γ × D f = 78,3 − 17.47 × = 60,83 (KN/m ) Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Bảng tính độ lún : Như ∑S = 0,037(m) = 3,7( cm) < Sgh = (cm) (thỏa yêu cầu biến dạng) Bước 4: Tính bề dày móng Xác định kích thước cột (Fc): tt N max 275 Fc = k × = 1.2 × = 0.029(m ) Rb 11.5 ×10 Vậy chọn kích thước cột bc x hc = 0.3x0.3 (m) Chiều cao cánh móng: hb = 0.4(m) Chọn lớp bê tơng bảo vệ: a = 0.05(m) → hb0 = hb − a = 0.4 − 0.05 = 0.35(m) Chọn: bs = 400mm = 0, 4m - Kiểm tra chọc thủng chân cột có Nmax(cột giữa): N tt 275 = = 57,3 (KN/m2) P = 0.5( L1 + L2 ) B 0,5 × (5 + 3) × 1, tt Pxt = P tt B − (bs + 2hb0 ) L1 + L2 1, − (0, + × 0,35) + × = 57,3 × × = 11, 46 ( KN ) 2 2 Pcx = 0.75 Rk - L1 + L2 5+3 hb = 0.75 × 10 × × 0.35 = 1050( KN ) 2 ⇒ Pcx > Pxt (thỏa) Kiểm tra xuyên thủng cho chân cột biên Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG N tt 260 = = 81, 76 ( KN ) P = (0.5 L1 + Lm ) B (0.5 × + 0,15) x1, tt B − (bs + 2hb0 ) L1 + Lm 1, − (0.4 + × 0.35) + 0.15 × = 81,76 × × = 10,53 ( KN ) 2 2 Pcx = 0.75 Rk (0.5L1 + Lm )hb = 0.75 ×10 (0.5 × + 0.15) × 0.35 = 695,6 ( KN ) ⇒ Pcx > Pxt (thỏa) Bước 5: Tính nội lực cốt thép Tính cốt thép cho móng Phản lực rịng pnet cho tồn bề rộng móng Pxt = P tt × pnet = ΣN tt 1070 = = 80, 45( KN / m) L 13.3 Biểu đồ moment lực cắt: Mnhịp = -190,11( KNm) Mgối = 117,73( KNm) Lớp thép bên theo phương dọc L dầm móng Moment nhịp lớn móng có giá trị cực đại Mnhịp = 190,11( KNm), chọn: Thép nhóm CII có Rs = Rsc = 280 (MPa) Bê tơng B20 có Rb = 11.5( MPa) ; ξR = 0.623 ; αR = 0.429 h = 60 (cm) => h0 = h – a = 60 – = 55( cm) M 190,11 = = 0.136 Rb b.h0 11.5 ×103 × 0.4 × 0.552 α m < α R = > Đặt cốt thép đơn αm = + − 2α m + − × 0.136 = 0.927 2 M 190,11 As = = = 1,33 ×10 −3 (m ) = 13,3(cm ) ζ Rs h0 0.927 × 280 ×103 × 0.55 ζ = = Vậy chọn thép : 6Ф18 (Asc=15,27 cm ) Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Lớp thép bên theo phương dọc L dầm móng Moment gối lớn có giá trị cực đại Mgối = 117,73( KNm) M 117, 73 = = 0.085 Rb b.h0 11.5 ×103 × 0.4 × 0.552 α m < α R = > Đặt cốt thép đơn αm = + − 2α m + − × 0.085 = 0.956 2 M 117, 73 As = = = ×10−4 (m ) = 8(cm ) ζ Rs h0 0.956 × 280 ×10 × 0.55 70 × −70% As = = 5, 6(cm ) => 3ϕ16( Asc = 6, 03cm ) 100 30 × −30% As = = 2, 4(cm ) => ϕ12a 200 100 ζ = = Tính cốt thép ngang móng (bản móng): Tính cốt thép theo phương ngang B xem ngàm mép cột, tính mét dài pnet ΣN tt 930, 43 = = = 5,3( KN / m ) F 13.3 ×1.2 M = pnet ( B − bc ) /  / = 58,3 × ( 1, − 0.3 ) /  / = 5,9 ( KN.m) M 5, As = = = 0, 5cm ) γ Ra h0 0.773 × 280 ×10 × 0.55 2 Do As nhỏ nên ta chọn theo cấu tạo: ϕ12a200 Tính thép đai cho móng băng - Kiểm tra điều kiện chịu cắt bêtông: Qb = φb (1 + φ f + φn ) Rbt bh0 = 0.6 ×1× 0.9 ×103 × 0.4 × 0.55 = 118,8( KN ) Với: ϕb = 0,6 bê tông nặng ϕb = 0,5 bê tông nheï + ϕf + ϕn = Rbt = 0.9 (MPa) Ta có: Qbmin = 118,8( KN) < Qmax = 250,29( KN) ⇒ Suy cần đặt thép đai chịu cắt - Tính cốt đai: Thép CI + Chọn đai φ8, đai nhánh + Bước cốt đai tính tốn: 4φb × (1 + φ f + φn ) × γ b × Rbt × b × h02 Stt = = Q2 × ×1× 1× 0.9 × 400 × 550 × 175 × × 50.27 = 244, 7( mm) (250, 29 × 103 ) - Khoảng cách cốt đai lớn nhất: φb × (1 + φn ) × γ b × Rbt × b × h02 S max = Rsw × n × asw Q Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A = 1.5 × 1× 1× 0.9 × 400 × 550 = 652,5(mm) 250, 29 × 103 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG - Thép đai theo cấu tạo: h + Đoạn đầu dầm: h = 600(mm)  Sct ≤ ( ;300) = (200;300) Chọn Sct = 150 (mm) + Đoạn dầm: h = 600(mm) > 300(mm) Sct ≤ ( 3h ;500) = (300;500) Chọn Sct = 250 mm Stt ,Smax , Sct chọn bước cốt đai + Sbt = 150(mm) đoạn đầu dầm + Sbt = 250(mm) đoạn dầm - Điều kiện bêtông chịu cắt vết nứt nghiên Qmax < 0.3ϕ w1ϕ b1Rbbh0 Với: • φb1 = − Rb = 0.01ì 11.5 = 0.885 ã w1 = 1+ 1.5 sàw = 1+ 1.5ì 7.78ì 2.24 × 10−3 = 1.03 Trong đó: Es 21× 104 s = = = 7.78 Eb 27ì 103 ; àw = Aws 1.006 = = 2.24 × 10−3 bs 30 × 15 Thay vào ta được: Qmax = 250, 29 < 0.3 × 0.885 ×1.03 × 11.5 × 400 × 550 = 691866( N ) = 691,866( KN ) Vậy khơng cần đặt cốt thép xun chịu cắt II Móng băng chân cột (C3 – C7 – C7 – C3) Số liệu tính tốn - Tải trọng chân cột: Tải trọng N Tải trọng tính tốn Hệ số n Tải trọng tiêu chuẩn - C3 (KN) 310 269,57 Chiều dài móng: tính từ tâm cột Lm (m) L1 (m) L2 (m) 0.15 C7 (KN) C7 (KN) 320 320 1.15 278,3 278,3 L3 (m) C3 (KN) 310 269,57 Lm (m) 0.15 Bước1: Chọn sơ kích thước đáy móng (QPXD 45 – 70) R0tc = m( Ab0 γ + BD f γ * + Dc) Trong đó: A,B,D – hệ số sức chụi tải phụ thuộc vào góc ma sát φ1 = 10.390 φ1 A B D 10.39 0.1937 1.7748 4.2171 Lấy b0= (m) R0tc = × (0.1937 × 1× 7.73 + 1.7748 ×1 ×17.47 + 4.2171× 37.5) = 190.64 (KN/m ) Diện tích đáy móng sơ Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG ⇒ Pmax = 66,332 T ≤ Pc (Qtk) = 81,4812 T ⇒ Pmin = 42,027 T ≥ Trong đó: Pmax – Lực tác động lên cọc lớn nhất; Pmin – Lực tác động lên cọc nhỏ lực nhổ; Tính tốn đài cọc + Kiểm tra móng cọc đài thấp Df ≥ 0,7 hmin φ hmin = tg (450 − ) ∑ 2H γ tb b Trong đó: b – Cạnh đáy đài theo phương vng góc với lực ngang H; ϕ, γ - góc ma sát dung trọng đất từ đáy đài trở lên; H – Lực ngang tác động lên móng; Ta có: γ tb = (1, 747 × + 0, 773 × 0,5) = 1, 422 T/m3 + 0,5 ⇒hmin = tg (450 − 10,39 ∑ ×5,5 = 2, 07m ) 1, 442×1, 236 ⇒ Df = 1,5m ≥ 0,7 hmin = 0,7 × 2,07 = 1,449 m (Nếu Df < 0,7 hmin kiểm tra thêm cọc chịu tải trọng ngang, hoặc tăng chiều sâu đặt đài Df.) + Bề dày đài: Chọn h= 0,8m ⇒ h0 = h - a= 0,8 - 0,05 = 0,75 m Theo điều kiện chọc thủng Pxt ≤ Pcx Trong đó: Pxt = Σ phản lực cọc nằm tháp xuyên thủng Pxt = (T) Pcx = 0,75 Rk Stháp xuyên ; Rk – cường độ chịu kéo bê tông Pcx = 0,75 (bc +ho).ho.Rk.6 = 0,75 (0,3 +0,75).0,75.120.6 = 425,25 (T) ⇒ Pcx>pxt (thỏa) Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 46 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG + Cốt thép đài Ta có: h = 0,8m; a = 0,05m ⇒ h0 = 0,75m Thép đặt cho đài cọc để chịu moment uốn Người ta coi cánh đài được ngàm vào tiết diện qua chân cột bị uốn phản lực đầu cọc nằm ngồi mặt ngàm qua chân cột - Mơment quay quanh mặt ngàm I-I: MI = ΣPi.ri =(P3 + P6 ).ri = (66,332+66,332 ).0,675 = 89,548 T.m Trong đó: Pi – Phản lực đầu cọc thứ i tác dụng lên đáy đài; ri – Khỏang cách từ mặt ngàm I-I đến tim cọc thứ i; - Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu MI As = MI 89,548.105 = = 47,38(cm ) 0,9 Ra h0 0,9.2800.75 ⇒ Chọn thép bố trí 15 φ 20a160 có As’ = 15.3,14 = 47,1 cm2 - Kiểm tra điều kiện hàm lượng: µ= As ' 47,1 100% = 100% = 0, 42% b.h0 150.75 µmax = ζ R Rb Rs 100% = 0,573.17 100% = 3,48% 280 µ = 0,05% ⇒ µ < µ < µ max (thỏa) Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 47 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG - Môment quay quanh mặt ngàm II-II: MII = ΣPi.ri’ = (P4 + P5 + P6) ri’= (42,027+54,18+66,332).0,225=36,571 T.m Trong đó: Pi – Phản lực đầu cọc thứ i tác dụng lên đáy đài; r’i – Khỏang cách từ mặt ngàm II-II đến tim cọc thứ i; - Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu MII As = M II 36,571.105 = = 19,35(cm ) 0,9 Ra h0 0,9.2800.75 ⇒ Chọn thép bố trí φ 18a200 có As’ = x 2,545 = 20,36 cm2 - Kiểm tra điều kiện hàm lượng: µ= As ' 20,36 100% = 100% = 0,181% b.h0 150.75 µmax = ζ R Rb Rs 100% = 0,573.17 100% = 3,48% 280 µ = 0,05% ⇒ µ < µ < µ max (thỏa) Tính lún ϕtb = ((8,304 x 7,1)+(20,08 x 10,4)+(17,48 x 2,5))/(7,1+10,4+2,5) = 15,5750 ϕtb 15,5750 ⇒α = = = 3,8940 4 - Kích thước móng khối quy ước: Bqư = B= 1,5 – 0,3 + x 20 x tan(3,894) = 3,923 m Aqư = L= 2,4 – 0,3 + x 20 x tan(3,894) = 4,823 m - Chiều cao khối móng qui ước: Hqư = Lc + Df = 20 + 1,5 = 21,5m - Diện tích khối móng quy ước: Fqư = B x L = 3,923 x 4,823 = 18,921 m2 - Trọng lượng đài cọc: Nđài = 1,236 x 1,236 x 0,7 x 2,5 x 1,1 = 2,941 T Ncọc = 0,3 x 0,3 x 20 x x 2,5 x 1,1 = 29,7 T - Trọng lượng đất: γ tb = (1, 747 × + 0, 773 × 0,5 + 0, 561× 7,1 + 0, 919 × 10, + 0,908 × 2,5) / 21,5 = 0,835 T/m3 Nđất = Fqư Hqư.γtb = 18,921 x 21,5 x 0,835 = 339,679 T ⇒ Trọng lượng móng khối quy ước: tc tc tc N Ctc5 = N dat + N dai + N coc = 339, 679 + 2,941 + 29, = 372,32T - Lực dọc tính đến khối móng quy ước: Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 48 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Ntc= 320/1,15= 278,261 T tc ΣNtcqư = N C + Ntc = 372,32 + 278,261 = 650,581 T Ứng suất tiêu chuẩn trọng tâm khối móng quy ước: Wqu = Aqu B 2qu σ tc max/ mim 4,823x3,9232 = 12,371m3 6 tc ∑ N qu M qu tc 650,581 43, 75 /1,15 = ± = ± T / m2 Fqu Wqu 18,921 12,371 = σtcmax = 37,46 T/m2 = 374,6 KN/m2 σtcmin = 31,31 T/m2 = 313,1 KN/m2 σtctb = 374, + 313,1 = 343,85 KN/m2 - Cường độ đất đáy khối móng quy ước Mũi cọc lớp đất thứ có ϕ = 17,480 : Suy ra: A = 0,412; B = 2,649; D = 5,226 ;CII=66,8 R tc II = m( A.Bqu γ II + B.H qu γ *II + D.CII ) = 0,412 x 3,923 x 9,08 + 2,649 x 21,5 x 8,36 + 5,226 x 66,8 = 839,904 KN/m2 Điều kiện: σtcmax = 374,6 KN/m2 ≤ 1,2.RtcII = 1007,885 KN/m2 σtcmim = 313,1 KN/m2 ≥ Kiểm tra độ lún móng cọc: P= ∑ N tc 650,581 = = 34,384 T/m2 Fqu 18,921 Ứng suất gây lún: pgl = p -γ tb *Hqu = 34,384 – 0,835 × 21,5 = 16,432 T/m2 Chia đất đáy khối móng quy ước thành lớp nhau: h ≤ 0,4.Bqư = 0,4 x 3,923 = 1,569 m Chọn h = m Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 49 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Ta có bảng tính lún: Lớp Z phân tố 7 l/b Z/b Ko hi σbt σz= σgl P1i P2i e1i e2i S 18,34 19,11 19,89 20,66 21,43 22,20 22,98 33,62 31,95 30,17 28,49 27,31 26,62 26,30 0,759 0,757 0,756 0,755 0,754 0,753 0,752 0,732 0,733 0,734 0,736 0,737 0,738 0,739 Tổng S: 0,015 0,014 0,013 0,011 0,010 0,009 0,007 0,078 (T/m ) (T/m ) 1,229 1,229 1,229 1,229 1,229 1,229 1,229 0,255 0,510 0,765 1,020 1,275 1,529 1,784 0,86 0,7 0,55 0,4 0,31 0,23 0,18 1 1 1 17,953 18,726 19,499 20,272 21,045 21,818 22,591 23,364 16,432 14,132 11,535 9,038 6,622 5,127 3,714 2,925 => S = ΣS = 7,8 cm < Sgh = cm ( thỏa đk ) Biểu đồ nén lún: Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 50 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG V TÍNH TỐN MĨNG CỌC C4: Ta có : N = 342T ; M = 17T ; H = 4,5T Số liệu tính tốn: - Bê tơng cấp độ bền B30 có Rb = 1700 T/m2, Rbt = 120 T/m2 - Cốt thép dọc chịu lực: thép CII có Rs = 28000 T/m2 - Thép đai: dung thép CI có Rsw = 22500 T/m2 Chọn chiều cao đài h = 0,7m Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc + Chọn sơ số lượng cọc theo công thức: ΣN tt nc = β Qa Trong đó: ΣNtt – Tổng tải trọng thẳng đứng tác động đáy đài cọc (Bao gồm: tải trọng ngoài, tường, đà kiềng đài); Qa – Sức chịu tải cho phép cọc; β - Hệ số xét đến ảnh hưởng moment tác động lên móng cọc, lấy từ đến 1,5 tùy giá trị moment Để cọc làm việc theo nhóm khoảng cách cọc được bố trí từ 3d – 6d ( d cạnh cọc) Ta chọn: a = 3d = x 0,3 = 0,9 m Vậy a = 0,636m Khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài d = 0,3m Cọc bố trí theo lưới vng, lưới tam giác hoặc tam giác cân Số cọc giả sử được chọn khoảng cọc: Vậy diện tích sơ đài là: Fđài = 1,236 x 1,236 =1,528 m2 Trọng lượng đài đất đài: Nttđài = Fđài x γbt x h x n = 1,528 x 2,5 x 0,7 x 1,1= 2,941 T Nttđất = Fđài x (Df – h) x γtb = 1,528 x (1,5 – 0,7) x 1,747 = 2,136 T ΣNtt = Ntt + Nttđài + Nttđất = 342 + 2,941 + 2,136 = 347,077 T + Chọn số lượng cọc: Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 51 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Chọn β = 1,4 hệ số xét đến ảnh hưởng moment tác động lên móng cọc nc = β ∑ N tt 347,077 = 1, 4x = 5,96 cọc Qa 81, 4812 Chọn số cọc nc = cọc (30 x 30cm) để bố trí + Chọn kích thước tiết diện cột: Chọn bê tơng B30 có Rb =1700 T/m2 Xác định kích thước cột (Fc): Fc = 1, tt N max 3420 = 1, x = 2414,118cm Rb 1, Vậy chọn kích thước cột bc x hc = 50 x 50 cm + Sức chịu tải nhóm cọc: Do ảnh hưởng lẫn cọc nhóm nên sức chịu tải cọc nhóm khác với cọc đơn Công thức Converse - Labarre: η =1− ( m( n − 1) + n( m − 1) d )arctg 90mn s Trong đó: m –Số cọc hàng; n – Số hàng cọc nhóm cọc; d – Đường kính hay cạnh cọc; s – Khoảng cách cọc tính từ tâm → η = 1− ( 3(2 − 1) + 2(3 − 1) 0,3 )arctg = 0, 761 90 × 3× 0,9 Sức chịu tải nhóm cọc tính theo cơng thức: Qnhóm = η.n.Qtk Trong đó: η –Hệ số nhóm; n – Số lượng cọc đài; Qtk – Sức chịu tải thiết kế; ⇒ Qnhóm = η.n.Qtk = 0,761 × × 81,4812 = 372,043 T ⇒ Q nhóm = 372,043 T ≥ ΣNtt = 347,077 T → Thỏa điều kiện sức chịu tải nhóm Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 52 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Kiểm tra tải trọng tác động lên cọc móng cọc Khi móng cọc chịu lực lệch tâm, tải tác động lên mỡi cọc nhóm khơng được xác định theo công thức sau: P( x , y ) ∑N = n tt + M ytt x i ∑ x i2 + M xtt y i ∑y i Trong đó: ΣNtt – Tổng tải trọng thẳng đứng tác động đáy đài cọc; n – Số lượng cọc móng; Mx – Moment tải ngịai quanh trục x, tải ngang khơng nằm đáy đài phải tính vào (Hy*h : h cánh tay đòn); My – Moment tải ngòai quanh trục y, tải ngang không nằm đáy đài phải tính vào (Hx*h : h cánh tay đòn); xi, yi – Tọa độ cọc thứ i tọa độ trục x, y đáy đài (Tâm gốc tọa độ O tâm cột) Bảng tính sức chịu tải cọc Cọc xi (m) yi (m) xi2(m2) yi2(m2) pi (T) Mttx(T.m) Mtty(T.m) -0,9 0,9 -0,9 0,9 0,45 0,45 0,45 -0,45 -0,45 -0,45 Σ 0,81 0,81 0,81 0,81 3,24 0,2025 0,2025 0,2025 0,2025 0,2025 0,2025 1,215 49,999 57,846 65,693 49,999 57,846 65,693 15 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 53 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG ⇒ Pmax = 65,693 T ≤ Pc (Qtk) = 81,4812 T ⇒ Pmin = 49,999 T ≥ Trong đó: Pmax – Lực tác động lên cọc lớn nhất; Pmin – Lực tác động lên cọc nhỏ lực nhổ; Tính tốn đài cọc + Kiểm tra móng cọc đài thấp Df ≥ 0,7 hmin φ hmin = tg (450 − ) ∑ 2H γ tb b Trong đó: b – Cạnh đáy đài theo phương vng góc với lực ngang H; ϕ, γ - góc ma sát dung trọng đất từ đáy đài trở lên; H – Lực ngang tác động lên móng; Ta có: γ tb = (1, 747 × + 0, 773 × 0,5) = 1, 422 T/m3 + 0,5 ⇒hmin = tg (450 − 10,39 ∑ × 4,5 = 1,873m ) 1, 442×1, 236 ⇒ Df = 1,5m ≥ 0,7 hmin = 0,7 × 1,873 = 1,311 m (Nếu Df < 0,7 hmin kiểm tra thêm cọc chịu tải trọng ngang, hoặc tăng chiều sâu đặt đài Df.) + Bề dày đài: Chọn h= 0,8m ⇒ h0 = h - a= 0,8 - 0,05 = 0,75 m Theo điều kiện chọc thủng Pxt ≤ Pcx Trong đó: Pxt = Σ phản lực cọc nằm tháp xuyên thủng Pxt = (T) Pcx = 0,75 Rk Stháp xuyên ; Rk – cường độ chịu kéo bê tông Pcx = 0,75 (bc +ho).ho.Rk.6 = 0,75 (0,3 +0,75).0,75.120.6 = 425,25 (T) ⇒ Pcx>pxt (thỏa) Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 54 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG + Cốt thép đài Ta có: h = 0,8m; a = 0,05m ⇒ h0 = 0,75m Thép đặt cho đài cọc để chịu moment uốn Người ta coi cánh đài được ngàm vào tiết diện qua chân cột bị uốn phản lực đầu cọc nằm ngồi mặt ngàm qua chân cột - Mơment quay quanh mặt ngàm I-I: MI = ΣPi.ri =(P3 + P6 ).ri = (65,693+65,693 ).0,65 = 85,4 T.m Trong đó: Pi – Phản lực đầu cọc thứ i tác dụng lên đáy đài; ri – Khỏang cách từ mặt ngàm I-I đến tim cọc thứ i; - Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu MI MI 85, 4.105 As = = = 45,185(cm2 ) 0,9 Ra h0 0,9.2800.75 ⇒ Chọn thép bố trí 12 φ 22a200 có As’ = 12.3,801 = 45,612 cm2 - Kiểm tra điều kiện hàm lượng: µ= As ' 45, 612 100% = 100% = 0, 405% b.h0 150.75 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 55 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG µmax = ζ R Rb 100% = Rs 0,573.17 100% = 3,48% 280 µ = 0,05% ⇒ µ < µ < µ max (thỏa) - Môment quay quanh mặt ngàm II-II: MII = ΣPi.ri’ = (P4 + P5 + P6) ri’= (49,999+57,846+65,693).0,2=34,708 T.m Trong đó: Pi – Phản lực đầu cọc thứ i tác dụng lên đáy đài; r’i – Khỏang cách từ mặt ngàm II-II đến tim cọc thứ i; - Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu MII As = M II 34, 708.105 = = 18,364(cm ) 0,9 Ra h0 0,9.2800.75 ⇒ Chọn thép bố trí φ 16a170 có As’ = x 2,011 = 18,099 cm2 - Kiểm tra điều kiện hàm lượng: µ= As ' 18, 099 100% = 100% = 0,161% b.h0 150.75 µmax = ζ R Rb Rs 100% = 0,573.17 100% = 3,48% 280 µ = 0,05% ⇒ µ < µ < µ max (thỏa) Tính lún ϕtb = ((8,304 x 7,1)+(20,08 x 10,4)+(17,48 x 2,5))/(7,1+10,4+2,5) = 15,5750 ⇒α = ϕtb 15,5750 = = 3,8940 4 - Kích thước móng khối quy ước: Bqư = B= 1,5 – 0,3 + x 20 x tan(3,894) = 3,923 m Aqư = L= 2,4 – 0,3 + x 20 x tan(3,894) = 4,823 m - Chiều cao khối móng qui ước: Hqư = Lc + Df = 20 + 1,5 = 21,5m - Diện tích khối móng quy ước: Fqư = B x L = 3,923 x 4,823 = 18,921 m2 - Trọng lượng đài cọc: Nđài = 1,236 x 1,236 x 0,7 x 2,5 x 1,1 = 2,941 T Ncọc = 0,3 x 0,3 x 20 x x 2,5 x 1,1 = 29,7 T - Trọng lượng đất: Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 56 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG γ tb = (1, 747 × + 0, 773 × 0,5 + 0, 561× 7,1 + 0, 919 × 10, + 0,908 × 2,5) / 21,5 = 0,835 T/m3 Nđất = Fqư Hqư.γtb = 18,921 x 21,5 x 0,835 = 339,679 T ⇒ Trọng lượng móng khối quy ước: tc tc tc N Ctc5 = N dat + N dai + N coc = 339, 679 + 2,941 + 29, = 372,32T - Lực dọc tính đến khối móng quy ước: Ntc= 342/1,15= 297,391 T tc ΣNtcqư = N C + Ntc = 372,32 + 297,391 = 669,711 T Ứng suất tiêu chuẩn trọng tâm khối móng quy ước: Wqu = Aqu B 2qu σ tc max/ mim 4,823x3,9232 = 12,371m3 6 tc ∑ N qu M tc 669, 711 28, 25 /1,15 = ± qu = ± T / m2 Fqu Wqu 18,921 12,371 = σtcmax = 37,381 T/m2 = 373,81 KN/m2 σtcmin = 33,409 T/m2 = 334,09 KN/m2 σtctb = 373,81 + 334, 09 = 353,95 KN/m2 - Cường độ đất đáy khối móng quy ước Mũi cọc lớp đất thứ có ϕ = 17,480 : Suy ra: A = 0,412; B = 2,649; D = 5,226 ;CII=66,8 R tc II = m( A.Bqu γ II + B.H qu γ *II + D.CII ) = 0,412 x 3,923 x 9,08 + 2,649 x 21,5 x 8,36 + 5,226 x 66,8 = 839,904 KN/m2 Điều kiện: σtcmax = 373,81 KN/m2 ≤ 1,2.RtcII = 1007,885 KN/m2 σtcmim = 334,09 KN/m2 ≥ Kiểm tra độ lún móng cọc: ∑ N tc 669, 711 P= = = 35,395 T/m2 Fqu 18,921 Ứng suất gây lún: pgl = p -γ tb *Hqu = 35,395 – 0,835 × 21,5 = 17,443 T/m2 Chia đất đáy khối móng quy ước thành lớp nhau: h ≤ 0,4.Bqư = 0,4 x 3,923 = 1,569 m Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 57 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Chọn h = m Ta có bảng tính lún: Lớp phân tố Z 7 l/b Z/b Ko hi σbt σz= σgl P1i P2i e1i e2i S 18,34 19,11 19,89 20,66 21,43 22,20 22,98 34,56 32,73 30,80 28,97 27,67 26,90 26,50 0,759 0,757 0,756 0,755 0,754 0,753 0,752 0,731 0,733 0,734 0,736 0,737 0,738 0,739 Tổng S: 0,016 0,014 0,013 0,011 0,010 0,009 0,007 0,079 (T/m ) (T/m ) 1,229 1,229 1,229 1,229 1,229 1,229 1,229 0,255 0,510 0,765 1,020 1,275 1,529 1,784 0,86 0,7 0,55 0,4 0,31 0,23 0,18 1 1 1 17,953 18,726 19,499 20,272 21,045 21,818 22,591 23,364 17,443 15,001 12,245 9,594 7,030 5,442 3,942 3,105 => S = ΣS = 7,9 cm < Sgh = cm ( thỏa đk ) Biểu đồ nén lún: Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 58 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Trang 59 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Trang ... 0.095 0.03 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A g Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Biểu đồ đường cong nén lún Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG CHƯƠNG 2:... ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG ±0.00 -1.00 MNN CH1 -1.50 CH2 -8.60 CL1 -19.00 CH3 -31.50 CL2 -45.00 Hình 2.1 Mặt cắt địa chất HK1 Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN... độ đất nền: Q a= Qs Qp + (T) FSs FSp Tính Qs As = li : diện tích mặt bên tính toán Fs = ca + σh, tanϕa ϕa = ϕ : góc ma sát đất Nguyễn Văn Chẳng - ĐHXD8A Trang 24 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: PHAN QUỐC