PHƯƠNG ÁN 2 Đồ án môn học Nền Móng GVHD Phạm Ngọc Tân PHƯƠNG ÁN II THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP CHO CỘT TRỤC B2 I CÁC TÀI LIỆU CẦN DÙNG THIẾT KẾ 1 Tải trọng ngoài truyền xuống đỉnh đài Tải trọng tác dụn.
Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân PHƯƠNG ÁN II THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP CHO CỘT TRỤC B2 I CÁC TÀI LIỆU CẦN DÙNG THIẾT KẾ Tải trọng truyền xuống đỉnh đài: - Tải trọng tác dụng lên móng: N 0tt = 980( KN ) tt M = 110 ( KNm ) Q tt = 12( KN ) Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình địa chất lớp D10 bao gồm lớp sau: (STT: 33) Địa chất D10 Tên đất h (m) W (%) Wnhảo (%) Wdẻo (%) γ (kN/m3) Δ φ (0) C (kN/m2) E (kN/m2) qC (kN/m2) Sét 3,3 32 40 20 18 2,65 18 20 5200 2200 4,3 18 24 16 17,8 2,66 24 16 8400 6800 - 20 28 16 18,2 2,68 20 24 9000 7400 Sét pha Sét pha BẢNG SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT MÓNG CỌC Tên trạng thái lớp: - Lớp số 1: Đất sét Chiều dày lớp đất: 3,3m Đánh giá trạng thái đất theo tiệu độ sệt B: B= W − Wd 32 − 20 = = 0,6 Wnh - Wd 40 − 20 Nhận xét: 0,5 < B ≤ 0,75 =>Đất thuộc nhóm sét trạng thái dẻo mềm Tính e01 cho lớp đất thứ 2: Ta có: Δ=2,65; W%=32%; γn=10 (KN/m3); Vì đất có độ ẩm độ ẩm tự nhiên nên: γw= γ=18 (KN /m3) e02 = ∆ × γ n × (1 + 0,01× W ) 2,65 × 10 × (1 + 0,01× 32 ) −1 = − = 0,943 γw 18 - Lớp số 2: Cát sét pha Chiều dày lớp đất: 4,3m Đánh giá trạng thái đất theo tiệu độ sệt B: B= W − Wd 18 − 16 = = 0,25 Wnh - Wd 24 − 16 Nhận xét: < B ≤ 0,25 => Đất thuộc nhóm sét pha trạng thái cứng Tính e02 cho lớp đất thứ 2: SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 16 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân Ta có: Δ=2,66; W%=18%; γn=10 (KN/m3); Vì đất có độ ẩm độ ẩm tự nhiên nên: γw= γ=17,8 (KN /m3) e02 = ∆ × γ n × (1 + 0,01× W ) 2,66 × 10 × (1 + 0,01× 18) −1 = − = 0,763 γw 17,8 - Lớp số 3: Cát sét pha Chiều dày lớp đất chưa kết thúc phạm vi khảo sát Đánh giá trạng thái đất theo tiệu độ sệt B: B= W − Wd 20 − 16 = = 0,33 Wnh - Wd 28 − 16 Nhận xét: 0,25 < B ≤ 0,5 =>Đất thuộc nhóm sét pha trạng thái dẻo Tính e03 cho lớp đất thứ 3: Ta có: Δ=2,68; W%=20%; γn=10 (KN/m3); Vì đất có độ ẩm độ ẩm tự nhiên nên: γw= γ=18,2 (KN /m3) e03 = ∆ × γ n × (1 + 0,01× W ) 2,68 × 10 × (1 + 0,01× 20) −1 = − = 0,767 γw 18,2 - Mặt cắt địa chất đất xung quanh móng: MÐTN Sét dày 3,3m - 3.300 - 6.300 - 7.600 Sét pha dày 4,3m MNN SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 17 Sé t pha rấ t dà y Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân II TRÌNH TỰ THIẾT KẾ Xác định tải trọng tác dụng xuống móng: - Tải trọng tác dụng lên móng: N 0tt = 980( KN ) tt M = 110 ( KNm ) Q tt = 12( KN ) - Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh móng: N 0tc = N 0tt 980 = = 852,17 KN n 1.15 M 0tt 110 M = = = 95,65KNm n 1.15 tc Q0tc = Q0tt 12 = = 10,43KN n 1.15 Xác định chiều sâu chôn đài: - Chọn chiều sâu chôn đài đủ lớn để khử lực ngang Q để có móng cọc đài thấp thoả điều kiện sau: ϕ × Q0tt hđ ≥ 0,7 × tg (450 − ) × γ ×b - - Để tránh đài không nhô lên bề mặt đất, không làm hư hại đến móng cơng trình ta đặt đế đài lớp sét, nên chọn chiều sâu chôn đài hđ=2 (m) kể từ mặt đất tự nhiên Ta có: b = × d = × 0,3 = 1,5m ; ϕ = 180 ; γ = 18 (KN/m3); Q0tt = 12 KN Kiểm tra lại điều kiện: hđ ≥ 0,7 × tg ( 450 − 180 × 12 )× = 0,48 m 18 × 1,5 Vậy chọn chiều sâu chôn đài hđ=2 (m) Chọn số liệu cọc đơn: Yêu cầu thiết kế móng cọc cho cột trục B2 Dựa vào tải trọng tác dụng xuống đỉnh móng Dựa vào địa chất cơng trình D10 Dựa vào khả thi công: hạ cọc xuống búa Diezend Ta chọn loại cóc đúc sẵn, cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông (300x300)mm2 Bêtông làm cọc mác 250, cốt thép chịu lực sơ chọn 4Φ18 AII Nền đất gồm lớp đất Trong có xuất mực nước ngầm lớp đất thứ độ sâu: - 6,3m nên ta phải chon cọc mực nước ngầm Và lớp đất thứ sét pha có chiều dày khơng tắt (rất dày) SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 18 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân phạm vi lỗ khoan, cọc phải đóng vào lớp đất thứ sét pha khoảng ≥6d=6*300=1800mm = 1,8m Ta chọn 2,2m - Chọn chiều dày lớp bêtơng lót cho đài sử dụng BT đá 4x6, vữa ximăng M50, có chiều dày 100mm - Đoạn cọc ngàm đài là: 150mm - Chọn phương án thi công đập đầu cọc Đoạn thép 4Φ18 AII neo vào đài chiều dài ≥ 30Φ = 540mm ta lấy 550mm Vậy chiều dài làm việc cọc ta chọn là: Llv= 5,6 m+2,2 m =7,8 m Vậy chiều dài cọc thiết kế là: Ltk=7,8 m +0,15 m +0,55 m =8,5 m 450 350 100 ± 0.000 ĐẤ T ĐẮ P TƯỚ I NƯỚ C ĐẦ M KĨ - 0.450 - 2.450 - 10.250 Sét dày 3,3m Sét pha dày 4,3m 7400 100 150 850 2000 1000 MAË T ĐẤ T TỰ NHIÊ N Sé t pha rấ t dà y SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 19 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân Tính sức chịu tải thiết kế cọc: Sức chịu tải cọc khả chịu tải lớn cho cọc làm việc bình thường (cọc khơng bị vỡ) hay chuyển vị nhanh vượt giới hạn cho phép, cọc bị phá hoại theo tiêu đất Trong tính tốn ta tính sức chịu tải theo cà tiêu: theo vật liệu làm cọc theo tiêu đất Giá trị nhỏ dung để thiết kế cọc Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu Ta có cơng thức: Qa ( vl ) = ϕ ( RSC × AS + Rb × AP ) Trong đó: AP: diện tích mặt cắt ngang cọc AP=0,3x0,3=0,09 m2 Rb: cường độ chịu nén bê tong cọc, B25 có Rb=14500 (KN/m2) AS: tổng tiết diện thép cọc mặt cắt ngang cọc 3,14 × 1,82 = 10,17 (cm2) =10,17x10-4 (m2) AS = × ( f a 18) = × RSC: cường độ chịu nén bê cốt thép, nhóm AII có RSC=280000 (KN/m2) φ = cọc qua lớp đất tốt Qa ( vl ) = 1× (280000 × 10,17 × 10−4 + 14500 × 0,09) = 1589,76 (KN) Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu đất Xác định sức chịu tải cọc théo phương pháp thống kê *Theo TCVN: 205-1998 sức chịu tải tiêu chuẩn tính sau: - n Qtc = m × mR × qq × AP + U × ∑ m fi × f Si × li i =1 m: hệ số điều kiện làm việc cọc đất lấy m=1 mR: hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc mR=1 mf: hệ số điều kiện làm việc đất xung qanh cọc, tra bảng có mf=1 qq: sức chịu tải đất mũi cọc, xác định phụ thuộc vào yếu tố: + Loại đất mũi cọc sét pha + Độ sâu mũi cọc: Zm = lc + hđ = 7,8 + = 9,8 m Tra bảng phương pháp nội suy ta có: qq= 3153 (KN/m2) + AP: Tiết diện ngang cọc:AP=0,3x0,3=0,09 m2 + U: chu vi cọc: U=4xd=4x0,3=1,2m + fsi: cường độ ma sát đơn vị Xác định cách chia đất thành lớp đồng nhất, có chiều dày 2,0m sau: - SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 20 Đồ án mơn học: Nền Móng STT Li (m) Zi (m) 1,3 2,65 2 0,3 4,3 6,3 6,41 5 2,2 GVHD: Phạm Ngọc Tân Tên đất độ sệt fsi (Kpa) fsi x Li (KN/m) 13,3 17,29 47,3 50,45 94,6 100,9 50,62 15,19 41,30 90,86 Sét IL=0,6 Sét IL=0,25 8,7 Sét IL=0,33 Σ fsi x Li=318,84 (KN/m) Sức chịu tải tiêu chuẩn: Qtc = × (1 × 3153 × 0,09 + 1,2 × × 318,84 ) = 666,38 (KN) Q 666,38 Sức chịu tải tính toán: Qa (tk ) = Ktc = 1,4 = 475,99 (KN) tc Xác định sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tỉnh (CPT) Từ kết thí nghiệm CPT cho ta sức kháng xuyên mũi (qc) lớp đất mà cọc qua Từ ta xác định sức chịu tải cọc sau: - Sức chịu tải tính tốn: Qa (CPT ) = QP QS + Trong đó: - QP: cường độ đất cực hạn mũi cọc QP = K C × AP × qC Với: + KC: hệ số tra bảng KC=0,45 + AP: diện tích mặt cắt ngang cọc AP=0,09 m2 + qC: sức kháng xuyên lấy trung bình khoảng 3d mũi cọc 3d mũi cọc qC=7400 (KN/m2) QP = 0,45 × 0,09 × 7400 = 299,7 (KN) - QS: Cường độ ma xác cực hạn cọc với đất xung quanh n QS = U × ∑ f Si × l i i =1 Với: + U: chu vi cọc U= 1,2m + li: chiều dày lớp đất thứ i qci i ;τ max αi + f Si = min + αi τ max tra bảng phụ thuộc vào loại đất trạng thái i lớp đất mà cọc qua SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 21 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân Lớp qc1 (KN/m2) αi i τ max 2200 6800 7400 30 40 40 15 35 35 q i f Si = min ci ;τ max αi 15 35 35 QS = 1,2 × (15 × 1,3 + 35 × 4,3 + 35 × 2,2) = 296,40 (KN) Sức chịu tải tính toán: Qa (CPT ) = QP QS 299,7 296,4 + = + = 248,10 (KN) 3 Tải trọng thiết kế: Qtk = min(Qa ( vl ) ; Qa ( tk ) ; Qa ( CPT ) ) = 248,10 (KN) Xác định tính số cọc bố trí cọc đài: a Xác định số lượng cọc đài: Ta có: Qtk= 248,10 (KN/m2); N 0tt = 980 (KN) số lượng cọc đài: nc ≥ β × - Áp lực xiêng tính tốn phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài: P tt = - N tt Qtk Qtk 248,10 = = 306,30 (KN/m2) 9× d × 0,32 Xác định sơ diện tích đáy đài: N 0tt 980 Fđ = tt = = 3,80 (m2) P − 1,1 × γ tb × h 306,30 − 1,1 × 22 × - Tổng lực dọc tính tốn đáy đài với diện tích sơ đáy đài: - N tt = N 0tt + 1,1 × γ tb × hđ × Fđ = 980 + 1,1 × 22 × × 3,80 = 1163,92 (KN) Với β hệ số kể đến ảnh hưởng momen β = (1 + e) ÷ (1 + 2e) với: M 0tt + Q0tt × 3d 110 + 12 × × 0,3 = = 0,123 N 0tt 980 β = (1 + 0,123) ữ (1 + ì 0,123) = 1,123 ÷ 1,246 Vậy chọn: β = 1,2 1163,92 = 5,62 (cọc) Số cọc đài: nc ≥ 1,2 × 248,10 e= Vậy ta chọn số cọc bố trí đài cọc SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 22 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân b Cách bố trí cọc đài: Bố trí cọc theo lưới hình chữ nhật hình đa giác Khoảng cách tim cọc đài ≥ 3d: S= 3d÷6d Khoảng cách từ mép cọc ngồi củng đến mép đài ≥d - - 0.450 - 2.450 - 10.250 300100 101 050 550 850 2000 1000 450 350 100 ± 0.000 ĐẤ T ĐẮ P TƯỚ I NƯỚ C ĐẦ M KĨ 100 300 900 900 B 100300 1500 900 300 100 2400 MẶ T BẰ NG BỐ TRÍ MÓ NG CỌ C TRONG ĐÀ I Kiểm tra móng cọc theo trạng thái giới hạn: Diện tích thực tế đáy đài: Fđ = 1,5 × 2,4 = 3,6 (m2) - Tổng lực dọc tính tốn đáy đài với diện tích thực tế đáy đài: N tt = N 0tt + 1,1 × γ tb × hđ × Fđ = 980 + 1,1 × 22 × × 3,6 = 1154,24 (KN) - Momen tính tốn đáy đài: M tt = M 0tt + Q0tt × 3d = 110 + 12 × × 0,3 = 120,8 (KNm) SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 23 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân a Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc: Qmax + Wc ≤ Qtk - Điều kiện kiểm tra: Q ≤ Q nh Trong đó: + Wc: Trọng lượng than cọc Wc = 1,1 × ( AP × l × γ bt ) = 1,1 × (0,09 × 7,8 × 25) = 19,31 (KN) + Qnh : Sức chống nhổ, sức chịu kéo cọc đất n Qnh = U × ∑ f Si × li i =1 + Qmax : Tải trọng lớn nhất, nhỏ mà cọc đài nhận Y N tt M tt ± n × xmax n ∑ xi 300 100 Qmax = + 100 300 100 300 900 900 300 100 2400 n ∑x i =1 900 x1 = x4 = −0,9m Ta có: x2 = x5 = x = x = 0,9m 1500 i =1 i ( 2 ) ( ) = × x1 + x2 + x3 = × 0,9 + + 0,9 = 3,24 (m2) + xmax = max xi = 0,9m Qmax = 1154,24 120,8 ± × 0,9 3,24 Q = 225,93( KN ) = > max Qmin = 158,82( KN ) > Ta thấy Qmin=158,82(KN) > nên ta không cần kiểm tra điều kiện chịu nhổ Điều kiện kiểm tra: Qmax + Wc ≤ Qtk Mà Qmax − Wc = 225,93 + 19,31 = 245,24( KN ) ≤ Qtk = 248,10( KN ) thỏa điều kiện kiểm tra, nên ta chọn số cọc cần bố trí đài cọc SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 24 X Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân b Kiểm tra ổn định đáy móng quy ước: - - tc tc Pmax ≤ 1,2 Rqu tc Điều kiện kiểm tra: Pmin ≥ P tc ≤ R tc qu tb Xác định góc truyền lực α: ϕ Ta có: α = tb , ϕ1h1 + ϕ h2 + ϕ3h3 18 × 3,3 + 24 × 4,3 + 20 × 2,2 = = 2105' Với ϕtb = h1 + h2 + h3 3,3 + 4,3 + 2,2 α= - 2105' = 5016' Kích thước đáy móng khối quy ước: ' + Bqu = ( bđ − d ) + LC × tgα = (1,5 − 0,3) + × 7,8 × tg ( 5016' ) = 2,64 (m) ( ) ' + Lqu = ( lđ − d ) + LC × tgα = ( 2,4 − 0,3) + × 7,8 × tg 16 = 3,54 (m) ' - Cường độ đất đáy móng khối quy ước: tc Rqu = ( m1m2 A × Bqu × γ + B × h × γ * + D × C tc K ) Trong đó: m1 = 1,2 + Vì mũi cọc đặt vào lớp sét pha nên: m2 = + Ktc=1 + Mũi cọc chon vào lớp sét pha có φ=200, C=24 (KN/m2) A = 0,51 Tra bảng ta được: B = 3,05 C = 5,66 + Lớp đất thứ có dung trọng đẩy nổi: γ đn = γ n × ( ∆ − 1) 10 × ( 2,66 − 1) = = 9,42 (KN/m2) 1+ e + 0,763 + Lớp đất thứ có dung trọng đẩy nổi: γ n × ( ∆ − 1) 10 × ( 2,68 − 1) = = 9,51 (KN/m2) 1+ e + 0,767 + hγ * = h1γ + h2γ + h3γ = 3,3 × 18 + ( × 17,8 + 1,3 × 9,42 ) + 2,2 × 9,51 = 145,97( KN / m ) γ đn = 1,2 × ( 0,51 × 2,64 × 9,51 + 3,05 × 145,97 + 5,66 × 24) = 712,62( KN / m ) N tc × M tc tc P = ± Ta có: max B × L Bqu × Lqu qu qu tc Rqu = - SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 25 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân Trong đó: + Mtc: Momen tính tốn đáy đài: M tc = M 0tc + Q0tc × 3d = 95,65 + 10,43 × × 0,3 = 105,04 (KNm) + Ntc: lực dọc tiêu chuẩn tính đến đáy móng khối quy ước tc tc N tc = N 0tc + N đât + đai + N đât + coc ( abcd ) Với: N tt 980 + N 0tc = = = 852,17( KN ) n 1.15 tc + N đât + đai = γ tb × h × bđ × l đ = 22 × × 1,5 × 2,4 = 158,4( KN ) tc ' + N đât = ( Bqu × Lqu − n × AP ) × lc × γ h1γ + h2γ + h3γ ' +γ = h + h + h 3,3 × 18 × ( × 17,8 + 1,3 × 9,42 ) + 2,2 × 9,51 = = 14,89( KN / m3 ) 3,3 + 4,3 + 1,8 tc => N đât = ( 2,64 × 3,54 − × 0,09) × 7,8 × 14,89 = 1054,06( KN ) tc = n × AP × lc × γ bt = × 0,09 × 7,8 × 25 = 105,30( KN ) + N coc tc tc tc + N đât + coc = N đât + N coc = 1054,06 + 105,30 = 1159 ,36( KN ) => N tc = 852,17 + 158,40 + 1159,36 = 2169,93( KN ) 2169,93 × 105,04 tc Pmax = 2,64 × 3,54 ± 2,64 × 3,542 tc Pmax = 251,24( KN / m ) = > tc Pmin = 213,14( KN / m ) tc P tc + Pmin 251,24 + 213,14 => Ta có: Ptbtc = max = = 232,19( KN / m ) 2 - Kiểm tra điều kiện ổn định nền: tc tc Pmax = 251,24( KN / m ) ≤ 1,2 Rqu = 855,14( KN / m ) tc Pmin = 213,14( KN / m ) > P tc = 232,19( KN / m ) ≤ R tc = 712,62( KN / m ) qu tb Thỏa mãn điều kiện kiểm tra c Tính lún cho móng cọc: Chiều cao khối móng quy ước: H = LC + hđ = 7,8 + = 9,8m - Áp lực gây lún đáy móng khối quy ước: Pgl = Ptbtc − γ * H Trong đó: tc + Ptb = 232,19( KN / m ) * + hγ = h1γ + h2γ + h3γ = 3,3 × 18 + ( × 17,8 + 1,3 × 9,42 ) + 2,2 × 9,51 = 145,97( KN / m ) SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 26 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân Pgl = 232,19 − 145,97 = 86,22( KN / m ) Áp dụng phương pháp tính lún theo lớp phân tố, ta chia lớp đất đáy móng thành lớp phân tố có chiều dày đủ nhỏ: - Chia thành lớp phân tố nhỏ: hi ≤ bqu 2,64 = = 0,66 (m) => Chọn hi=0,66 (m) 4 - Tính ứng suất trọng lượng thân tải trọng gây lớp phân tố: + Tại đáy móng: n δ bt = ∑ γ i × hi = 3,3 × 18 × ( × 17,8 + 1,3 × 9,42) + 2,2 × 9,51 = 145,97( KN / m ) i =1 δ glz =0 = Pgl = 86,22( KN / m ) zi - Ứng suất thân độ sâu zi : σ bt = γ i × hi + δ btz (i −1) - Ứng suất gây lún độ sâu zi : σ gl = k0i × δ glz = zi l qu 2Z i K0i phụ thuộc vào tỷ số b b tra bảng qu qu Áp lực nén: + P1i = σ btzi + σ btz (i −1) ; σ z (i −1) + σ glzi zi + P2i = P1i + σ gl ; Với: σ glzi = gl Dựa vào đường cong nén lún với áp lực P ta nội suy e1 e2 * Tính độ lún theo cơng thức: S = β × hi n × ∑ δ gl E i =1 Với β = 0,8 ; E=9000 KN/m2; hi=0,66 m STT LỚP ĐẤT Zi Lqu bqu 2Zi bqu K0 1,34 0,00 1,000 0,66 1,34 0,5 0,751 1,32 1,34 0,1 0,399 3 1,98 1,34 1,5 γ (KN/m3) δ bt δ gl 145,97 86,22 9,51 152,25 64,75 158,52 34,40 0,226 164,80 19,49 Ta thấy: δ = 164,80( KN / m ) > × δ = ×19,49 = 97,43( KN / m ) => chiều sâu nén lún H A = 1,98(m) bt n ∑δ i =1 gl = gl 145,97 164,80 + 152,25 + 158,52 + = 152,01( KN / m ) 2 Độ lún ồn định duới đáy móng: S= 0,8 × 0,66 × 152,01 = 0,01 = (cm) < S gh = cm 9000 SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 27 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân 4.1988° 4.1988° 152,25 158,52 164,80 64,75 Z SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 28 86,22 34,40 19,49 Ha=1980 145,97 7800 150 1000 2000 thỏa mãn độ lún tuyệt đối Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân d Kiểm tra cốt thép trình cẩu dựng cọc: Q trình cẩu cọc: Dùng móc cẩu cách đầu cọc 0,207L - 1760 - - 4980 8500 1760 Mục đích kiểm tra: kiểm tra hàm lượng cốt dọc bố trí móng cọc có đủ chịu mơmen uốn phát sinh trình cẩu dựng cọc hay khơng Sơ đồ tính cẩu cọc: xem cọc cẩu dầm đơn giản, có đầu thừa chịu tải trọng tải trọng thân cọc tự đơn vị trí móc cẩu 1760 4980 M SƠ ĐỒTÍNH 1760 M M BIỂ U ĐỒMÔ MEN - Ta có: M I = 0,0215 × qbt × lC Với: + qbt = 1,4 × ( AP × 25 ×1,1) = 1,4 × ( 0,09 × 25 ×1,1) = 3,47( KN / m) + lc=7,4m M I = 0,0215 × 3,47 × 7,82 = 4,54( KNm) =4,54 × 104 (KGcm) Diện tích cốt dọc cần bố trí cọc: M1 + − ASI = ASI = × 0,9 × RS × h0 Trong đó: + RS=2800 (KG/cm2) + h0=d-50=30-5=25 cm 4,54 × 104 + − = 1,44 (cm2) ASI = ASI = × 0,9 × 2800 × 25 + − Ta thấy: ASI = ASI =1,30 (cm2) < AS =5,085 (cm2) SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 29 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân Vậy ta giữ nguyên phương án 4Φ18 AII ban đầu bố trí cốt thép chịu lực cho cọc Quá trình dựng cọc: Dùng móc cẩu cách đầu cọc 0,207L - 1760 6740 8100 q bt 1760 HA A VA B 6740 VB 8100 SƠ ĐỒTÍNH M gố i M nhịp BIỂ U ĐỒMÔ MEN - - - Tải trọng phân bố đều: qbt = 1,4 × ( AP × 25 ×1,1) = 1,4 × ( 0,09 × 25 ×1,1) = 3,47( KN / m) Tính phản lực kiên kết: + ΣX = ⇔ HA=0 1,762 6,742 + ΣM A = ⇔ 3,47 × − 3,47 × + VB × 6,74 = 2 => VB=10,90 (KN) + ΣY = ⇔ VA + VB − 3,47 × 8,5 = VA= 18,60 (KN) Vị trí Q=0 Q 18,6 Z= A = = 5,36(m) qbt 3,47 SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 30 Đồ án mơn học: Nền Móng - GVHD: Phạm Ngọc Tân Xác định vị trí cực trị: q bt 1760 MZ HA A VA 5360 + Momen điểm cực trị: M nhip = M Z = 18,60 × 5,36 − 3,47 × 7,122 = 11,74( KNm) + Momen gối: 1,76 M gơi = −3,47 × = −5,37( KNm) M II = max(M nhip ; M gôi ) = 11,74( KNm) - Diện tích cốt dọc cần bố trí cọc: M II + − ASII = ASII = 0,9 × RS × h0 Trong đó: + RS=2800 (KG/cm2) + h0=d-50=30-5=25 cm 11,74 × 104 = 1,86 (cm2) ASII = 0,9 × 2800 × 25 Ta thấy: ASII = 1,86 (cm2) < AS =5,085 (cm2) Vậy ta giữ nguyên phương án 4Φ18 AII ban đầu bố trí cốt thép chịu lực cho cọc SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 31 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân II II 150 I 1050 150 600 L 1050 1500 B I 600 150 1000 2000 1000 Tính tốn cấu tạo đài cọc: 150 2400 - Chiều cao đài phải đủ lớn để thỏa điều kiện chống xuyên thủng đài cọc Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc: Nxt ≤ Ncx Sơ chọn chiều cao làm việc đài: - Tổng lực dọc tính tốn đáy đài: - N tt = N 0tt + 1,1 × Fđ × h × γ tb = 980 + 1,1 × 3,6 × × 22 = 1154,24( KN ) Mơmen qn tính đáy móng với hđ = 1m - - hđ ≈ × d = × 0,3 = 0,9m , ta chọn hđ = 1m Chiều cao làm việc đài: h0 = − 0,15 = 0,85m M tt = M 0tt + Q0tt × hđ = 110 + 12 ×1 = 122( KNm) - Phản lực đầu cọc cọc: N tt M tt Qi = + n × xmax n ∑ xi i =1 SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 32 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân x1 = x4 = −0,9m Ta có: x2 = x5 = x = x = 0,9m n + ∑x i =1 i ( 2 ) ( ) = × x1 + x2 + x3 = × 0,9 + + 0,9 = 3,24 (m2) - Cọc 1, 4: Q = 1154,24 122 − × 0,9 = 158,48( KN ) 3,24 - Cọc 2, 5: Q = 1154,24 122 + × = 192,37( KN ) 3,24 - Cọc 3, 6: 1050 1050 1500 1000 150600 600150 45° 150 2000 1154,24 122 + × 0,9 = 226,26( KN ) 3,24 1000 Q = 150 2400 - Dựa vào hình tháp xun thủng ta thấy khơng có cọc nằm phạm vi tháp xuyên thủng nên: => Nxt=0, điều kiện xuyên thủng luôn thỏa mãn Nên không cần kiểm tra Vậy chọn chiều cao đài hđ = 1m SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 33 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân II 150 II L I 1050 1050 2000 1500 B I 150 600 600 150 1000 1000 Tính thép cho đài cọc: Sơ đồ tính: xem đài cọc đơn chịu uốn theo phương Ở mổi phương đài cọc ngàm với cổ móng chịu phản lực tính tốn cọc sơ đồ tính 150 2400 - Tính theo phương cạnh dài: l= 2,4 (m) QI = Q1 + Q2 + Q3 = 158,48 + 192,37 + 226,26 = 577,11( KN ) Ta có: M I − I = QI × rI Với: rI = 0,725(m) M I − I = 577,11 × 0,725 = 418,40( KNm) + Diện tích cốt thép chịu mơmen uốn M I − I AS = M I −I 418,40 × 106 = = 1953( mm ) = 19,53(cm2 ) 0,9 × RS × h0 0,9 × 280 × 850 Chọn Ф1=16 AII, có fa= 2,01(cm2) - Số thép số cần bố trí: n1 ≥ AS 19,53 = = 9,72 ⇒ Vậy chọn n1=10 fa 2,01 - Khoảng cách hai thép: a1 ≤ b − 100 1500 − 100 = = 155,56(mm) Vậy chọn a1= 150 (mm) n1 − 10 − Vậy chọn: + Chọn thép số 1: 11Ф16 AII có fa= 2,01(cm2) SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 34 Đồ án mơn học: Nền Móng - GVHD: Phạm Ngọc Tân + Khoảng cách hai thép: a1= 150 (mm) + Chiều dài thanh: l = 2400 – 100 = 2300 (mm Tính theo phương cạnh ngắn: b= 1,5 (m) QII = Q3 + Q6 = 226,26 × = 452,52( KN ) Ta có: M II − II = QII × rII Với: rII = 0,725(m) M II − II = 452,52 × 0,725 = 328,08( KNm) + Diện tích cốt thép chịu mơmen uốn M II − II AS = M II − II 328,08 × 106 = = 1532(mm ) = 15,32(cm2 ) 0,9 × RS × h0 0,9 × 280 × 850 Chọn Ф2=16 AII, có fa= 2,01(cm2) - Số thép số cần bố trí: n2 ≥ AS 15,32 = = 7,62 ⇒ Vậy chọn n1=8 fa 2,01 - Khoảng cách hai thép: a1 ≤ b − 100 2400 − 100 = = 328,57(mm) Vậy chọn a1= 200 (mm) n1 − −1 Vậy chọn: + Chọn thép số 2: 13Ф16 AII có fa= 2,01(cm2) + Khoảng cách hai thép: a1= 2000 (mm) + Chiều dài thanh: l = 1500 – 100 = 1400 (mm) Thép cho cổ móng: Ta có: N 0tt = 980( KN ) Theo kinh nghiệm ta chọn: N 0tt = 800 ÷ 1000 KN ta chọn thép cột 6Ф20 AII Cốt đai chọn theo cấu tạo: Ф6 a150 Thể vẽ: SVTH: Đoàn Văn Thương Trang: 35 Đồ án mụn hc: Nn Múng GVHD: Phm Ngc Tõn 6ỵ20 0.000 1400 ỵ6 a150 ẹaỏ t ẹaộ p h=1.5m 2000 350 ĐẤ T ĐẮ P TƯỚ I NƯỚ C ĐẦ M KĨ 450 100 ĐÀKIỀ NG 200 x 300 600 400 300 15ỵ12 a120 300 300 50 - 2.450 100 300 BT LÓ T ĐÁ(4X6)CM VXM MÁ C 50 DÀ Y 100 Cá t Pha h=4m 15ỵ10 a140 450 50 ỵ6 a200 50 t daứ y Caự t Mũn Raỏ 6ỵ20 850 1700 250 50 50 850 100 100 15ỵ12 a120 15ỵ10 a140 100 1000 1000 2000 MO NG ĐƠN M1 TL:1/25 SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 36 100 B ... 5,62 (cọc) Số cọc đài: nc ≥ 1,2 × 248,10 e= Vậy ta chọn số cọc bố trí đài cọc SVTH: Đồn Văn Thương Trang: 22 Đồ án mơn học: Nền Móng GVHD: Phạm Ngọc Tân b Cách bố trí cọc đài: Bố trí cọc theo... tính số cọc bố trí cọc đài: a Xác định số lượng cọc đài: Ta có: Qtk= 248,10 (KN/m2); N 0tt = 980 (KN) số lượng cọc đài: nc ≥ β × - Áp lực xiêng tính tốn phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài: P... định chiều sâu chôn đài: - Chọn chiều sâu chôn đài đủ lớn để khử lực ngang Q để có móng cọc đài thấp thoả điều kiện sau: ϕ × Q0tt hđ ≥ 0,7 × tg (450 − ) × γ ×b - - Để tránh đài không nhô lên bề