Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (10)

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI CHƯƠNG 1: MĨNG BĂNG 1.1 Số liệu tính tốn Hình 1.1.1.1.a 1.1 Sơ đồ tính tốn móng băng Bảng 1.1.1.1.a Thơng số kích thước L1 (m) L2 (m) 5,4 L3 (m) 4,8 L4 (m) 2,7 Bảng 1.1.1.1.a Thông số nội lực SVTH: Cột trục Đề A B C D E Nitt(kN) 750 225 525 750 600 375 Mitt(kN.m) 98 58,8 78,4 107,8 88,2 -49 Hitt(kN) 112 44,8 100,8 134,4 67,2 -33,6 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI Bảng 1.1.1.1.a Thông số địa chất Lớp đất Chiều dày (m) Độ ẩm tự nhiên W% Giới Giới hạn hạn nhão dẻo WL % WP % Dung trọng tự nhiên γ T/m3 Tỷ trọng hạt GS 1.5 28.6 31,2 24,7 1.80 2.66 2.5 10 28.0 30.8 32.0 21.1 34.6 50.3 54,4 49,8 22.1 22.5 26,6 23,3 1.84 1.88 1.94 1.90 2.70 2.73 2.73 2.73 Góc ma sát ϕ độ 11o 40 , 13o50 , 11o55 , 15o50 18o05 Lực dính , c Kg/cm2 0.08 0,18 0,18 0,36 0,40 Bảng 1.1.1.1.a Kết thí nghiệm Lớp đất Kết thí nghiệm nén ép e – p, với tải trọng nén p (KPa) 100 0.818 0.828 0.876 0.801 0.724 200 0.785 0.799 0.845 0.767 0.712 300 0.759 0.780 0.818 0.756 0.704 400 0.738 0.772 0.794 0.748 0.700 Kết xuyên tĩnh qc (MPa) Kết xuyên tiêu chuẩn N 1.77 2.25 1.93 3.86 5.12 11 18 28 800 0.778 0.726 0.685 Bảng 1.1.1.1.a Tính tốn số tiêu khác 0,9 Dung trọng khô γk T/m3 1,4 Dung trọng đẩy γđn T/m3 0,874 0,47 0,878 1,438 0,905 27,8 0,3 0,899 1,437 0,911 27,8 0,19 0,858 1,47 0,931 26,5 -0,08 0,74 1,569 0,994 Chỉ số độ dẻo Ip % 6,5 Chỉ số độ sệt IL % 0,6 12,5 Lớp đất Hệ số rỗng tự nhiên e 1.2 Chọn vật liệu cho móng băng SVTH: Ghi Đất cát pha, dẻo Đất sét pha, dẻo cứng đến nửa cứng Đất sét, nửa cứng Đất sét, nửa cứng đến cứng Đất sét, cứng đến cứng ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI * Hệ số vượt tải: n = 1,15 * Móng đúc bê tơng B20 (M250) có: Rb = 11,5 MPa (cường độ chịu nén bê tông) Rbt = 0,9 MPa (cường độ chịu kéo bê tông) Mô đun đàn hồi Eb = 27x 103 MPa = 2.7 x 107 KN/m2 * Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs =280 MPa * Cốt thép móng loại CI, có cường độ chịu cắt cốt thép đai Rsw = 175 MPa * Hệ số an tồn FS = (2 ÷ 3) * γtb bê tông đất = 22 KN/m3 = 2,2T/m3 1.3 Tính tốn thiết kế 1.3.1 Xác định kích thước đáy móng - Mực nước ngầm độ sâu: 2m - Chọn chiều sâu chơn móng Df = 1.5m - Kích thước cột: bc = hc = 0,3m - Chọn sơ chiều cao móng h:  1  1 h =  ÷ ÷lmax =  ÷ ÷× 5, = (0, 45 ÷ 0, 9) m  12   12  Chọn h = 0,7m - Hai đầu thừa: = = Đầu mút thừa nên chọn ≥ chiều cao móng, để tăng diện tích chống đâm thủng Sơ ta chọn: La = Lb = 0,7m - Chiều dài móng L = 0,7 + + 5,4 + 4,8 + 2,7 + 0,7 = 17,3 m - Móng đặt vào lớp đất thứ hai có góc ma sát ϕ = 13o50’ - Tra bảng hệ số sức chịu tải theo; QPXD 45-78, với ta có hệ số sau: A = 0,258; B = 2,151; D = 4,668 - Tra bảng giá trị hệ số chịu tải Terzaghi để tính sức chịu tải cực hạn đất ta có hệ số sau: Nγ = 1,94; Nq = 3,535; Nc = 10,3; 1.3.2 Tổ hợp nội lực đáy móng - Vị trí điểm đặt lực so với tâm móng băng x1 = la − 0,5L = 0,7 − 0,5 × 17,3 = −7,95(m) x = x1 + l1 = −7,95 + = −4,95(m) x = x + l = −4,95 + 5, = 0, 45(m) x = x + l3 = 0, 45 + 4,8 = 5, 25(m) SVTH: ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI x = x + l3 = 5, 25 + 2, = 7,95(m) - Tải trọng tính tốn: N tt = ∑ N itt = 225 + 525 + 750 + 600 + 375 = 2475(kN) ∑ M = (58,8 + 78, + 107,8 + 88, − 49) = 284, 2(kNm) ∑ (x N ) = −7,95 × 225 − 4,95 × 525 + 0, 45 × 750 + 5, 25 × 600 + 7,95 × 375 = 2081,3(kNm) M = ∑ M + ∑ (x N ) = 284, + 2081,3 = 2365,5(kNm) H = ∑ H = 44,8 + 100,8 + 134, + 67, − 33,6 = 313, 6(kN) tt i tt i i tt tt i tt i tt i tt i Tải trọng tiêu chuẩn: N tt 2475 N = = = 2152,17(kN) n 1,15 tc M tc = M tt 2365,5 = = 2056,96(kNm) n 1,15 H tc = H tt 313, = = 272, 7(kNm) n 1,15 1.3.3 Điều kiện ổn định đất đáy móng tc Pmax ≤ 1.2R tc Ptbtc ≤ R tc tc Pmin >0 Trong đó: Rtc: Cường độ (Sức chịu tải tiêu chuẩn) đáy móng R tc = m1 m (A.b.γ + B.D f γ * + D.c) k tc tc tc Pmax ;Pmin : Áp lực tiêu chuẩn cực đại cực tiểu móng tác dụng lên đất tc max,min P Ptbtc = N tc 6(M tc + H tc h) = ± + γ tb Df B.L B.L2 N tc + γ tb Df B.L - Cường độ đất đáy móng: + Giả thiết b = 1m SVTH: ĐỒ ÁN NỀN MÓNG R tc = = GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI m1 m (A.b.γ + B.Df γ * + D.c) k tc × 1,1 × [0, 258 × × 18, + 2,151 × 1,5 × 18 + 4, 668 × 18] = 161,53(kN/ m ) * Với: γ = γ = 18(kN/ m ) Ta có: →B≥ F ≥ k N tc 2152,17 = 1,1 × = 18,34(m ) tc 164,14 − (22 × 1,5) R − γ tb D f F 18, 34 = = 1, 06(m) L 17, Chọn B = 1,2m, tính lại Rtc R tc = = m1 m (A.b.γ + B.D f γ * + D.c) k tc × 1,1 × [0, 258 × 1, × 18, + 2,151 × 1,5 × 18 + 4, 668 × 18] = 162,58(kN/ m ) - Kiểm tra: Ptbtc = tc max P tc Pmax N tc 2152,17 + γ tb Df = + 22 × 1,5 = 136, 67(kN/ m ) < R tc = 162,58(kN/ m ) B.L 1, × 17, 6(M tc + H tc h) =P + B.L2 × (2056,96 + 272, × 0, 7) = 136, 67 + = 174, 22(kN/ m ) 1, × 17,32 tc tb tc Pmax = 174, 22(kN/ m ) < 1, R tc = 1, × 162,58 = 195, 09(kN/ m ) tc Pmin = Ptbtc − 6(M tc + H tc h) × (2056, 96 + 272, × 0, 7) = 136, 67 − = 99,12(kN/ m ) > 2 B.L 1, × 17,3  Thỏa mãn điều kiện ổn định 1.3.4 Điều kiện cường độ  Áp lực móng khơng kể trọng lượng thân lớp phủ: Ptbtt = N tt 2475 = = 119, 22(kN/ m ) B.L 1, × 17,3 tt Pmax = Ptbtt + tt P SVTH: 6(M tt + H tt h) × (2365,5 + 313, × 0, 7) = 119, 22 + = 162, 41(kN/ m ) B.L 1, × 17,32 6(M tt + H tt h) × (2365, + 313, × 0, 7) =P − = 119, 22 − = 76, 03(kN/ m ) 2 B.L 1, × 17,3 tt tb ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI - Ta có: q ult = 0, 5γ bN y + Df γ * N q + cN c q ult = 0, × 18, × 1, × 1, 94 + 1,5 × 18 × 3,535 + 18 × 10, = 302, 26(kN/ m ) → qa = q ult 302, 26 = = 151,13(kN/ m ) > Ptbtt = 119, 22(kN/ m ) FS tt → 1, 2q a = 1, × 151,13 = 181,36(kN/ m ) > Pmax = 162, 41(kN/ m ) → Thoả mãn điều kiện cường độ 1.3.5 Điều kiện biến dạng lún: - Để xác định ứng suất gây lún tâm đáy móng, ta có: Pgl = Ptbtc − γ D f = 136, 67 − 18 × 1,5 = 109, 67(kN/ m ) - Độ lún: S = ∑ Si = ∑ e1i − e2i h i ≤ [S] = 10cm + e1i b 1, = = 0,3 - Chia lớp đất đáy móng thành đoạn nhỏ 4 ; Chọn hi = 0,3m - Áp lực trọng lượng thân đất gây lớp đất i: P1i = ' σ vi' + σ v(i +1) → e1i - Áp lực lớp đất thứ i sau xây dựng móng: P2i = P1i + σ gli + σ gl(i +1) + Trong đó: σ gli SVTH: → e 2i l z = k 0i Pgl (k0i : hệ số phân bố ứng suất phụ thuộc tỉ số b b ) ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI Bảng 1.3.5.1.a Bảng tra hệ số phân bố ứng suất k0 1.5 L/B 0.0 1 1 1 1 1 0.2 0.960 0.973 0.976 0.977 0.977 0.977 0.977 0.977 0.977 0.977 0.4 0.800 0.854 0.870 0.878 0.880 0.881 0.881 0.881 0.881 0.881 0.6 0.606 0.694 0.727 0.748 0.753 0.754 0.755 0.755 0.755 0.755 0.8 0.449 0.546 0.593 0.627 0.636 0.639 0.642 0.642 0.642 0.642 1.0 0.336 0.428 0.481 0.525 0.540 0.545 0.549 0.550 0.550 0.550 1.2 0.257 0.339 0.392 0.443 0.462 0.470 0.477 0.477 0.477 0.477 1.4 0.201 0.272 0.322 0.377 0.100 0.410 0.419 0.420 0.420 0.420 1.6 0.160 0.221 0.267 0.322 0.348 0.360 0.373 0.374 0.374 0.374 1.8 0.131 0.183 0.224 0.278 0.305 0.319 0.335 0.336 0.337 0.337 2.0 0.108 0.153 0.190 0.241 0.268 0.285 0.303 0.305 0.306 0.306 2.2 0.091 0.130 0.163 0.211 0.239 0.255 0.277 0.279 0.280 0.280 2.4 0.077 0.111 0.141 0.185 0.213 0.230 0.254 0.257 0.258 0.258 2.6 0.067 0.093 0.123 0.164 0.191 0.208 0.235 0.238 0.239 0.239 2.8 0.058 0.084 0.108 0.146 0.172 0.189 0.217 0.221 0.222 0.223 3.0 0.051 0.074 0.095 0.130 0.155 0.172 0.202 0.207 0.208 0.208 3.2 0.045 0.066 0.085 0.117 0.141 0.158 0.189 0.194 0.195 0.196 3.4 0.040 0.059 0.076 0.105 0.128 0.145 0.177 0.182 0.184 0.184 3.6 0.036 0.053 0.068 0.096 0.117 0.133 0.166 0.172 0.174 0.174 3.8 0.032 0.047 0.062 0.087 0.107 0.123 0.156 0.163 0.165 0.165 4.0 0.029 0.043 0.056 0.079 0.098 0.113 0.147 0.154 0.156 0.157 4.2 0.026 0.039 0.051 0.073 0.091 0.105 0.139 0.147 0.149 0.150 4.4 0.024 0.036 0.047 0.067 0.084 0.098 0.131 0.140 0.142 0.143 4.6 0.022 0.033 0.043 0.062 0.078 0.091 0.124 0.133 0.136 0.137 4.8 0.020 0.030 0.040 0.057 0.072 0.085 0.188 0.127 0.130 0.131 5.0 0.019 0.028 0.037 0.053 0.067 0.079 0.112 0.121 0.124 0.126 5.2 0.017 0.026 0.034 0.049 0.063 0.074 0.106 0.116 0.119 0.121 Z/B SVTH: 10 15 20 BTP ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI Bảng 1.3.5.1.a Kết ứng suất đáy móng Lớp Điểm hi đất tính (m) zi(m) γi (kN/m3) σibt (kN/m2) l/b z/b ko σzi (kN/m2) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 2,50 2,80 3,10 3,40 3,70 4,00 4,30 4,60 4,90 5,20 5,50 18 18 9,05 9,05 9,05 9,05 9,05 9,05 9,05 9,05 9,11 9,11 9,11 9,11 9,11 9,11 9,11 9,11 9,11 9,11 27,00 32,40 35,12 37,83 40,55 43,26 45,98 48,69 51,41 52,31 55,04 57,78 60,51 63,24 65,98 68,71 71,44 74,17 76,91 79,64 >10 - 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,08 2,33 2,58 2,83 3,08 3,33 3,58 3,83 4,08 4,33 4,58 1,000 0,953 0,818 0,670 0,550 0,463 0,397 0,346 0,306 0,286 0,258 0,241 0,221 0,203 0,188 0,176 0,165 0,155 0,146 0,138 109,67 104,52 89,71 73,48 60,32 50,78 43,54 37,95 33,56 31,37 28,29 26,43 24,24 22,26 20,62 19,30 18,10 17,00 16,01 15,13 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 - Tại điểm tính thứ 19, có σibt = 79,64(kN/m2) > 5σzi = 5×15,13 = 75,67 (kN/m2); nên dừng tính lún Bảng 1.3.5.1.a Kết tính lún lớp Lớp đất Điểm tính 10 11 12 SVTH: hi (m) Pli (kN/m2) σtbzi (kN/m2) P2i= P1i+σzitb e1i e2i Si (cm) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,1 0,3 0,3 0,3 29,70 33,76 36,47 39,19 41,90 44,62 47,33 50,05 51,86 53,68 56,41 59,14 107,09 97,11 81,59 66,90 55,55 47,16 40,74 35,75 32,46 29,83 27,36 25,33 136,79 130,87 118,07 106,09 97,45 91,78 88,07 85,80 84,32 83,51 83,77 84,48 0,876 0,861 0,860 0,858 0,857 0,856 0,854 0,853 0,852 0,851 0,886 0,885 0,806 0,819 0,823 0,826 0,829 0,832 0,834 0,835 0,836 0,836 0,880 0,880 1,12 0,68 0,60 0,52 0,45 0,38 0,33 0,29 0,09 0,24 0,10 0,09 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 13 14 15 16 17 18 19 GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 61,88 64,61 67,34 70,07 72,81 75,54 78,27 23,25 21,44 19,96 18,70 17,55 16,51 15,57 85,13 86,05 87,30 88,77 90,35 92,05 93,85 0,885 0,884 0,884 0,883 0,882 0,882 0,881 0,879 0,879 0,879 0,879 0,878 0,878 0,877 0,09 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 Độ lún S = ∑Si = 5,37 cm < [S] = 10cm (thỏa mãn) Chọn sơ kích thước tiết diện ngang 1.3.6 Xác định kích thước cấu kiện 1.3.6.1 Kích thước cột - Sơ chọn kích thước cột theo cơng thức: Fc ≥ kN max 1, × 750 × 103 = = 78261(mm ) Rb 11,5 - Chọn sơ tiết diện cột: bcxhc = 300x300(mm), có Fc = 90000 mm2 1.3.6.2 Chiều cao móng h = 0,7 m 1.3.6.3 Bề rộng móng: B = 1,2 m 1.3.7 Bề rộng dầm móng: - Ta có: bb = [0,3 ÷ 0,6]h = [0,3 ÷ 0,6] × 0,7 = 0,21 ÷ 0,42 (m) bb ≥ bc + 100 (mm) = 300 + 100 = 400 (mm) (bc: bề rộng cột) → Chọn bb = 0,4 m 1.3.8 Chiều cao móng: Q ≤ φb3(1+φn )R bt ×b×h b0 = 0,6×R bt ×b×h b0 SVTH: ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI hb0: chiều cao làm việc móng Áp dụng cơng thức trên, xét 1m bề rộng móng (1m) tt Pmax(net) × b − bb × 1m ≤ 0,6R bt h b0 × 1m tt → h b0 ≥ Pmax(net) × Trong đó: b − bb → h b = h b0 + a 1, 2R bt tt Pmax(net ) = N tt × M tt + b × L b × L2 Chiều cao móng chọn theo cấu tạo ≥ 0,2m tt max(net ) P = 162, 41(kN / m ) tt → h b0 ≥ Pmax(net) × b − bb 1, − 0, = 162, 41 × = 0,12(m) 1, 2R bt 1, × 0,9 × 103 Chọn chiều cao cánh móng: = 0,2m Chọn hb = 0,4 m h b 0, = =2 h 0, a - Độ dốc móng: > (Thỏa mãn điều kiện độ dốc từ 1÷3) Chọn chiều dày lớp bảo vệ bê tơng đáy móng là: a= 0,05m  hb0 = hb - a = 0,4 – 0,05 = 0,35m > 0,172 m a tt i,max P Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột Nmax (cột 3, vị trí cột giữa): N3tt N 3tt 750 = xt = = = 122,549(kN / m ) 0,5 × (l2 + l3 ) × B 0,5 × (5, + 4, 2) × 1, S3 b − (b b + h b0 ) l + l3 × 2 1, − (0, + 0,35) 5, + 4,8 = 122,549 × × = 140, 625(kN) 2 xt tt tt Pi,max = Pi,max × S1xt = Pi,max × Pcxt = 0.75R bt × (1m) × h b0 = 0, 75 × 0,9 × 10 × × 0, 35 = 236, 25(kN) Ta có: Pxt = 140,625 (kN) < Pcx = 236,25 (kN) → Thỏa mãn điều kiện xuyên thủng b) Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột (cột biên có nội lực lớn): tt Pi,max = SVTH: N 6tt N 6tt 375 = = = 152, 44(kN / m ) xt (0,5 × l5 + l b ) × B (0,5 × 2, + 0, 7) × 1, S6 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI - Hệ số vượt tải: n =1.15; FS = - Chọn chiều dày lớp bê tơng bảo vệ đáy móng 10 cm - Cốt thép cọc loại C-II, A-II có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280 MPa - Cốt thép móng loại C-II, A-II có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 MPa 2.3 Chọn chiều sâu đặt móng Df Trong thiết kế: giả thiết tải trọng ngang đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận nên muốn tính tốn theo móng cọc đài thấp phải thoả mãn điều kiện sau: D f ≥ 0, 7D f ,min h - độ chôn sâu đáy đài Df,min = tg(45o - f H 224 ) = tg(45o - 11o40') = 1,93(m) g´ b 18,4´ H : Tổng lực ngang theo phương vng góc với cạnh b đài: Hx = 220 kN ϕ; γ: góc nội ma sát trọng lượng thể tích đơn vị đất từ đáy đài trở lên: ϕ = 13050’; γ = 18,4 (kN/m3) b : bề rộng đài chọn sơ b =2 m 0,7Dfmin = 0,7×1,93 = 1,35m ; Chọn Df = m 2.3.1 Chọn sơ thông số cọc: Tiết diện cọc: 30×30 cm, thép dọc C-II với 4φ18 + Diện tích tiết diện ngang cọc AP = 0.3 × 0.3 = 0.09 (m2) + Chu vi tiết diện ngang cọc u = 0.3 × = 1.2 (m) - Cọc xuyên qua lớp đất 1, 2, cắm vào lớp đất thứ (Đất sét, trạng thái cứng) Chiều dài cọc: Chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp thứ khoảng 4d = 1,2m → Chiều dài cọc: Lc = 1.5+2.5 + + + 1.2-(2-0.6) = 18,8 (m) Dùng cọc, chiều dài đoạn 9.4m nối mã Trong đó: Cọc ngàm vào đài 0.6 (m), chiều sâu đặt đài (m) - Chiều dài từ mũi cọc lên đáy đài 18.8-0.6= 18.2(m) Cao độ mũi cọc là: -20.2m 2.3.2 Sức chịu tải cọc: SVTH: 27 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI 2.3.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu: R vl = k × m× ( R b Ab + R s As ) Trong đó: + Hệ số đồng nhất: k = 0,7 + Hệ số điều kiện làm việc m = + Cường độ chịu nén tính tốn bê tơng: Rb = 11.5 Mpa = 11500(KN/m2) + Cường độ tính tốn cốt thép: RS = 280 Mpa = 280000 (KN/m2) + Ap: Diện tích tiết diện ngang mũi cọc: Ap = 0.09 (m2) + As : Diện tích tiết diện ngang cốt thép dọc cọc: A s = 10.18×104 (m2) + Ab: Diện tích tiết diện ngang bê tơng cọc : Ab = Ap − As = 0.09 − 10.18×10−4 = 0.08898 (m2) Rvl =0.7×1×(11.5×103 ×0.08898 + 280×103× 10.18×10−4) = 1308 (KN) 2.3.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất (Mục 7.2.2 TCVN 10304- 2014): Trong đó: : cường độ sức kháng đất mũi cọc , :là hệ số sức chịu tải đất mũi cọc - Thông thường lấy = cho cọc đóng - : cường độ sức kháng trung bình + Đất dính : , cu,i: Cường độ sức kháng khơng nước lớp đất dính thứ i Nc,i: Chỉ số SPT lớp đất dính thứ i : Hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm lớp dính, loại cọc phương pháp hạ cọc, cố kết đất q trình thi cơng phương pháp xác định cu Khi khơng đầy đủ thơng tin tra biểu đồ hình G1 theo (Phụ lục A tiêu chuẩn AS 2159:1978) SVTH: 28 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI + Đất rời : ứng suất pháp hiệu theo phương đứng trung bình lớp đất thứ “i” góc ma sát đất cọc, thông thường cọc bê tông lấy góc ma sát đất , cọc thép lấy hệ số áp lực ngang đất lên cọc + Đất pha: (CT 3.36 sách Châu Ngọc Ẩn/294) :là lực đám cọc đất :là góc ma sát cọc đất ứng suất pháp tuyết hữu hiệu mặt bên cọc (với ) Chiều sâu mực nước ngầm 2m *Lớp 1: Cát pha, dẻo Lớp nông chiều sâu đáy đài khơng xét đến xác định sức chịu tải cọc *Lớp 2: Sét pha = 27.14 *Lớp 3: Sét SVTH: 29 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI = 36.235 kPa *Lớp 4: Sét = 75.537 *Lớp 5: Sét = 93.586 2.3.2.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT: (G3 TVCN 10304:2014) : cường độ sức kháng trung bình đất dính (trang 83 TCVN 10304:2014) : cường độ sức kháng trung bình đất rời (trang 83 TCVN 10304:2014) : cường độ sức kháng đất mũi cọc cường độ sức kháng cắt khơng nước đất dính (là đất dính) SVTH: 30 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Lớp 1.2 0,5 0.746 0.5 0.5 Lớp 1.2 = 1133.03 kN GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI NSPT (kPa) Bỏ qua 11 68,75 50 18 112,5 28 175 0,954 0,954 0,954 0,954 Tổng NSPT trung bình 28 32,79 35,58 53,66 83,48 65,59 284,67 375,64 100,17 826.07 175 1575 Sức chịu tải thiết kế cọc: - Chọn hệ số an toàn Fs = => chọn 2.3.3 Tính tốn số lượng bố trí cọc 2.3.3.1 Tính tốn số lượng cọc → Chọn số cọc n = cọc - : hệ số xét đến ảnh hưởng moment lực ngang () 2.3.3.2 Chọn sơ đài cọc bố trí cọc: - Khoảng cách tâm cọc từ (3 ÷6)d => Chọn khoảng cách nhỏ cọc 3d = 3×300 = 900 mm - Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài SVTH: 31 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI => Chọn khoảng cách từ mép cọc đến mép đài Kích thước đài cọc Chiều cao đài cọc: X Y X *Kiểm tra ảnh hưởng nhóm cọc: - Hệ số ảnh hưởng nhóm cọc - d: Đường kính cọc (0.3m) - s: Khoảng cách cọc (3d=0.9m) - : Số hàng cọc (n1=3); : Số cọc hàng (n2=3) *Sức chịu tải nhóm cọc thỏa điều kiện: SVTH: 32 Y ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI Vậy thỏa đk làm việc nhóm cọc Dời lực tâm đáy đài: *Lực dọc: Trọng lượng đài Tổng momen tính tốn tác dụng lên đáy đài 2.1.6 kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng Cọc - Trọng lượng thân cọc: xi (m) ∑x2i (m2) pi (kN) 4,86 318,07 318,07 318,07 409,85 409,85 501,63 501,63 501,63 -0,9 -0,9 -0,9 0 0,9 0,9 0,9 Gc == - Tải trọng tác dụng lên cọc có kể đến trọng lượng thân cọc: =>Thỏa điều kiện 2.1.7 Xác định khối móng quy ước: SVTH: 33 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI X = 2.4 – 0,3 = 2.1 (m) (theo phương x tính từ mép – mép) Y = 2.4-0.3 =2.1 (mm) (theo phương y tính từ mép – mép) - (tính từ mặt đất đến mũi cọc) - Dung trọng bình quân đất khối móng quy ước: = 10.113 (KN/) - Thể tích đài: - Thể tích cọc: - Thể tích đất: )) - Trọng lượng đất khối móng quy ước: - Trọng lượng bê tông: *Dời lực đáy móng: kN SVTH: 34 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI *Kiểm tra sức chịu tải đất mũi cọc: (đáy móng quy ước) - ĐK ổn định: Trong đó: - hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà công trình có tác dụng qua lại với lấy theo 4.6.10; - A, B, D hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào giá trị tính tốn góc ma sát xác định theo 4.3.1 đến 4.3.7 - bề rộng đáy móng (m); - D chiều sâu đặt móng so với cốt quy định bị bạt đắp thêm (m); - dung trọng đất nằm phía độ sâu đặt móng tính theo TTGH II - c trị tính tốn lực dính đơn vị tầng đất nằm trực tiếp đáy móng - hệ số tin cậy lấy theo - Đất cát mịn chặt vừa => (TCVN 9362:2012) - Giả định tỉ số chiều dài nhà chiều cao L/H khoảng: lớn => - (TCVN 9362:2012 mục 4.6.11) - (TCVN 9362:2012 bảng14 trang 25) = 861.5 =>Vậy thỏa điều kiện ổn định 2.3.4 Tính độ lún khối móng quy ước -Áp lực gây lún: SVTH: 35 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI -Tính lún theo phương pháp cộng lún lớp phân tố: + Tính lún theo phương pháp tổng độ phân tố, độ lún giới hạn: Bảng quan hệ e P lấy TN nén cốt kết lớp đất P (KN/m2) 100 200 300 Hệ số rỗng e 0.74 0.724 0.712 0.704 Bảng tính ứng suất gây lún đáy móng quy ước Điểm 400 0.7 800 0.682 hj (m) Zqu,j (m) γj (kN/m3) σjbt (kN/m2) Lqu/Bqu Zqu,j/Bqu koj σzj (kN/m2) 1 1 1 1 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,94 9,94 9,94 9,94 9,94 9,94 9,94 9,94 9,94 204,26 214,20 224,14 234,08 244,02 253,96 263,90 273,84 283,78 1,000 - 0,00 0,23 0,46 0,69 0,92 1,15 1,39 1,62 1,85 1,000 0,943 0,774 0,582 0,428 0,322 0,247 0,193 0,153 153,67 144,91 118,94 89,44 65,77 49,48 37,96 29,66 23,51 -Dừng tính lún chiều sâu có: Bảng tính độ lún đáy móng quy ước Điểm hj (m) Plj (kN/m2 ) σtbzj (kN/m2 ) P2j= P1j+σzjtb (kN/m2 ) SVTH: 36 e1j e2j E0j (kN/m2 ) Sj (cm) ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 1 1 1 1 209,23 219,17 229,11 239,05 248,99 258,93 268,87 278,81 GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI 149,29 131,93 104,19 77,60 57,63 43,72 33,81 26,58 358,52 351,10 333,30 316,65 306,62 302,65 302,68 305,39 0,7113 0,7105 0,7097 0,7089 0,7081 0,7073 0,7065 0,7057 0,7017 0,7020 0,7027 0,7033 0,7037 0,7039 0,7039 0,7038 25600 25600 25600 25600 25600 25600 25600 25600 0,56 0,50 0,41 0,32 0,25 0,20 0,15 0,11 - Độ lún ổn định tâm móng là: =>Vậy ta có tốn thỏa mãn điều kiện độ lún 2.1.9 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc: - Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc: Pcx ≥ Pxt o - Vẽ hình tháp xuyên thủng xiên 45 để xác định cọc nằm phạm vi xuyên thủng Xác định vị trí cọc (nằm ngồi phần chống xun hay xun thủng): X Y X Chiều cao đài :0.9 m Chọn a0 = 0.1(m)  Tháp xuyên thủng không bao trùm hết đầu cọc - Theo mục 6.2.5.4 TCVN 5574:2018 SVTH: 37 Y ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI F ≤ Fb + 0,8Fsw α Rbt um h02 Fb = C Trong đó: Bỏ qua làm việc cốt thép ngang (do nhỏ), Fsw = Với bê tông nặng α = um – Giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng ) + bc, hc: kích thước cạnh tháp đâm thủng bc = 0,4m; hc = 0,6m + C1, C2 : khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp đâm thủng c1 = 2,4/2-0,6/2-0,3-0,3/2=0,45 m c2 =2,4/2-0,4/2-0,3-0,3/2=0,55 m → um = × (0, + 0, 45 + 0, + 0,55)] = 4( m) + Fb Không lấy lớn giá trị ứng với tháp nén thủng có: c* =0,4h0= 0,4×0,8 = 0,32m Chọn c = max(c1; c2; c*) = 0,55m Fb = 0, 75 × 900 × × 0,82 = 3141,82(kN ) 0,5 Fb =3141,82 (kN) > F = Pxt = 2459,1 (kN) Thỏa điều kiện chống xun thủng 2.3.5 Tính tốn cốt thép cho đài cọc: - Vì đài cọc, cột cọc hình vng nên momen gây theo hai phương Xem sơ đồ tải trọng dầm console, ngàm mép cột, lực tác dụng lên dầm phản lực đầu cọc, ta có: M = ∑ ( Pi ( net ) × ri ) Trong : Pi ( net ) : Phản lực ròng cọc i lên đài Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột 2.3.5.1 Diện tích cốt thép theo phương Y: SVTH: 38 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG A s1 = GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI M x −x 902,934 × 106 = = 4479(mm ) 0,9 × h × R s 0,9 × 800 × 280 Chọn φ20 (As,ch = 314 mm2) Số thép cần thiết: => Chọn cốt thép 15φ20 có: Khoảng cách thép: Vậy chọn 15φ20a170 bố trí cốt thép theo phương Y - Thép lớp dùng thép 12a200 để bố trí cấu tạo - Thép giá dùng 12a200 2.3.5.2 Diện tích cốt thép theo phương X: A s1 = M x−x 676, 253 × 10 = = 3440(mm ) 0,9 × h × R s 0,9 × (800 − 20) × 280 Chọn φ18 (As,ch = 254 mm2) Số thép cần thiết: => Chọn cốt thép 14φ18 có: Khoảng cách thép: Vậy chọn 14φ18a180 bố trí cốt thép theo phương X - Thép lớp dùng thép 12a200 để bố trí cấu tạo - Thép giá dùng 12a200 2.3.6 Kiểm tra cọc vận chuyển thi công cọc - Khi vận chuyển cọc hai neo đặt sẵn thân cọc, tác dụng củ trọng lượng thân cọc, tiết diện cọc có thớ chịu nén thớ chịu kéo Do để tiết diện bê tơng cốt thép làm việc có lợi ta phải tìm vị trí đặt neo cho mơ men chịu kéo nén Tính cốt thép dọc cọc cẩu lắp dùng hai móc cẩu: SVTH: 39 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI - Sơ đồ tính: Trọng lượng cọc phân bố 1m dài: Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc: As = M max 4.72 × 106 = = 72.04(mm ) 0.9R s h 0.9 × 280 × 260 < Asc = 763 mm2 → Vậy cốt thép dọc cọc chọn thỏa mãn điều kiện 2.3.6.2 Tính cốt thép dọc cọc cẩu lắp dùng hai móc cẩu: - Sơ đồ tính: Trọng lượng cọc phân bố 1m dài: SVTH: 40 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc: M max 9.483 × 10 As = = = 144.73(mm ) 0.9R s h 0.9 × 280 × 260 < Asc = 763 mm2 → Vậy cốt thép dọc cọc chọn thỏa mãn điều kiện 2.3.6.3 Tính cốt thép móc cẩu để vận chuyển lắp dựng cọc: - Trọng lượng thân cọc: Tại vị trí móc cẩu, móc cẩu chịu lực : Pmc = q = 22.275 (kN) Vì thép móc cẩu có nhánh nên: A s = 0.5 Pmc 22.275 × 103 = 0.5 × = 39.8(mm ) Rs 280 → Vậy chọn cốt thép móc cẩu φ12 có: As,ch = 113 (mm2) thỏa mãn điều kiện SVTH: 41 ... xo K1 K2 để gán - Biểu đồ moment dầm móng (Đvt: kN.m): + Tồn bộ: + Đoạn dầm AB: SVTH: 11 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI + Đoạn dầm BC: + Đoạn dầm CD: + Đoạn dầm DE: - Biểu đồ lực cắt dầm... 10304:2014) : cường độ sức kháng trung bình đất rời (trang 83 TCVN 10304:2014) : cường độ sức kháng đất mũi cọc cường độ sức kháng cắt khơng nước đất dính (là đất dính) SVTH: 30 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Lớp 1.2... dầm móng (Đvt: kN): + Tồn bộ: SVTH: 12 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI + Đoạn dầm AB: + Đoạn dầm BC: + Đoạn dầm CD: + Đoạn dầm DE: SVTH: 13 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS DƯƠNG MINH HẢI Bảng