ĐỒ án nền MÓNG MÓNG cọc bê TÔNG cốt THÉP CHẾ tạo sẵn

Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải MỤC LỤC Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ: 1.1.1 Xử lý số liệu thống kê 1.1.2 Phân chia đơn nguyên 1.1.2.1 1.1.2.2 1.1.2.3 1.1.2.4 Đặc trưng tính tốn: 1.2 PHẦN THỐNG KÊ: Chương 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MĨNG BĂNG CĨ SƯỜN 2.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO SỐ LIỆU THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT: 2.1.1 Số liệu tính tốn 2.1.2 Chọn chiều sâu đặt mó 2.1.3 Xác định kích thước 2.2 GIA CỐ NỀN MÓNG 2.2.1 Một số đặc điểm 2.2.2 Gia cố đất 2.3 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO NỀN GIA CỐ: 2.3.1 Số liệu tính tốn: 2.3.2 Chọn chiều sâu đặt mó 2.3.3 Xác định kích thước 2.3.4 Kiểm tra điều kiện cho 2.3.4.1 2.3.4.2 2.3.5 Tính bề dày móng: 2.3.6 Tính tốn bố trí c 2.3.6.1 Tính tốn thép theo phương cạnh ngắn: 2.3.6.2 Tính tốn thép theo phương cạnh dài: Chương 3: MĨNG CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP CHẾ TẠO SẴN 3.1 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BÊ TÔNG THEO TCVN 10304 : 2014 3.1.1Thơng số vật liệu cọc 3.1.2Kích thước sơ 3.1.3Theo điều kiện vật liệu SVTH: Nguyễn Minh Trí Trường ĐHBK-TPHCM 3.1.4 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Theo điều kiện đất 52 3.1.4.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 52 3.1.4.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 54 3.1.5 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 58 3.1.6 Kết luận 62 3.2 TÍNH TỐN MÓNG B3 62 3.2.1 Tải trọng 62 3.2.2 Tính toán sơ số lượng cọc 62 3.2.2.1 Ước lượng số cọc 63 3.2.2.2 Bố trí cọc 63 3.3 KIỂM TRA THIẾT KẾ SƠ BỘ 63 3.3.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 63 3.3.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: 65 3.3.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước 65 3.3.4 Kiểm tra lún 70 3.4 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐÀI CỌC 73 3.4.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 73 3.4.2 3.5 Tính cốt thép cho đài 73 TÍNH CỐT THÉP TRONG CỌC 74 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang2 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ: 1.1.1 Xử lý số liệu thống kê địa chất: Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế móng có số lượng hố khoan nhiều số lượng mẫu đất lớp đất lớn Vấn đề đặt lớp đất ta phải chọn tiêu đại diện cho Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào quan sát thay đổoi màu sắc, độ mịn hạt mà ta phân chia thành lớp đất Theo TCXD 45-78 gọi lớp địa chất cơng trình tập hợp giá trị có đặc trưng lý phải có hệ số biến động υ đủ nhỏ Vì vậy, ta phải loại trừ mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho đơn nguyên địa chất Do đó, thống kế địa chất việc làm quan trọng tính tốn móng 1.1.2 Phân chia đơn ngun địa chất: 1.1.2.1 Hệ số biến động: Chúng ta dựa vào hệ số biến động νphân chia đơn nguyên Hệ số biến động υ có dạng sau: ν= Trong đó: Giá trị trung bình đặc trưng: Độ lệch tồn phương trung bình: = √ −11 ∑ =1( ̅ − )2 Với: Ai– giá trị riêng đặc trưng từ thí nghiệm riêng n – số lần thí nghiệm 1.1.2.2 Qui tắc loại trừ sai số: Trong tập hợp mẫu lớp đất có hệ số biến động ν ≤ [ν] đạt cịn ngược lại ta phải loại trừ số liệu có sai số lớn Trong [υ]: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào loại đặc trưng SVTH: Nguyễn Minh Trí Trường ĐHBK-TPHCM MSSV: 1442345 Trang1 Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau: ̅ | − |≥υ Trong ước lượng độ lệch =√ ∑ ̅ − )2, n ≥ 25 lấy =1( = Và υ tiêu thống kê phụ thuộc số mẫu thí nghiệm n: n ν’ n 2,07 15 ν’ n ν’ n 2,64 24 2,86 33 ν’ n ν’ 3,0 42 3,09 1.1.2.3Đặc trưng tiêu chuẩn: Giá trị tiêu chuẩn tất đặc trưng đất giá trị trung bình cộng kết thí nghiệm riêng lẻ ̅,(trừ lực dính đơn vị c góc ma sát ) Các giá trị tiêu chuẩn lực dính đơn vị góc ma sát thực theo phương pháp bình phương cực tiểu quan hệ tuyến tính ứng suất pháp ứng suất tiếp cực hạn thí nghiệm cắt tương đương, = + tc Lực dính đơn vị tiêu chuẩn c góc ma sát tiêu chuẩn xác định theo công thức sau: = SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trường ĐHBK-TPHCM = Với ∆= 1.1.2.4Đặc trưng tính tốn: ∑ =1 − (∑ =1 )2 Trang2 Nhằm mục đích nâng cao độ an tồn cho ổn định chịu tải, số tính tốn ổn định tiến hành với đặc trưng tính tốn Trong QPXD 45-78, đặc trưng tính tốn đất xác định theo cơng thức sau: = Trong đó: tc A : giá trị đặc trưng xét kd: hệ số an toàn đất trục tức thời có hệ số an tồn xác định sau: = Với lực dính (c), góc ma sát ( ), trọng lựng đơn vị ( ) cường độ chịu nén 1± Trong đó: Với lực dính (c) hệ số ma sát ( ), ta có: số độ xác xác định sau: = Để tính tốn ν, giá trị độ lệch tồn phương trung bình xác định sau: = √ ∆ Với trọng lượng riêng cường độ chịu nén trục Rc: = Trong đó: tα – hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α + Khi tính theo biến dạng α = 0.85 + Khi tính theo cường độ α = 0.95 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trường ĐHBK-TPHCM (n-1) với R, ; (n-2) với c, Trang3 Các đặc trưng tính tốn theo TTGH I TTGH II có giá trị nằm khoảng: = ±∆ Tuỳ theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) dấu (-) để đảm bảo an tồn Khi tính tốn theo cường độ ổn định ta lấy đặc trưng tính toán TTGH I (nằm khoảng lớn α = 0.95) Khi tính tốn theo biến dạng ta lấy đặc trưng tính tốn theo TTGH II (nằm khoảng nhỏ α = 0.85) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang4 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 1.2 PHẦN THỐNG KÊ: HỒ SƠ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH: KHU Ở CAO TẦNG YORAL GARDEN ĐỊA ĐIỂM: QUẬN 7, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Kết thống kê tính tốn file excel, lấy lớp đất số và3 tính tốn ví dụ: 1.2.1 LỚP 1:Bùn sét lấn hữu (OH), trạng thái chảy với tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm: W= 85,38 % - Dung trọng tự nhiên: = 1.46 / - Lực dính đơn vị: C=0.067 Kg/cm2 Góc ma sát trong: = 28′ Số lượng mẫu: 11 1.2.1.1Dung trọng tự nhiên đất (g/cm ): STT 10 11 =√ =√ ξ = 2,47 × 0,0288 = 0.0  Giá trị tiêu chuẩn: Giá trị tính tốn: + Theo TTGH I: = = 1.46 (g/cm ) Tất mẫu điều thoả điều kiện SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang5 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Xác suất độ tin cậy α = 0.95 Tra bảng, ta tα = 1.81 = √ = = 0.0112 (1 ± ) = (1.44 ÷ 1.48)(g/cm3) + Theo TTGH II: Xác suất độ tin cậy α = 0.85 Tra bảng, ta tα = 1.1 = √ = = 0.007 (1 ± ) = (1.45 ÷ 1.47)(g/cm ) 1.2.1.2Dung trọng khô đất (g/cm ): STT 10 11 =√ =√  Giá trị tiêu chuẩn: Giá trị tính tốn: + Theo TTGH I: Xác suất độ tin cậy α = 0.95 Tra bảng, ta tα = 1.81 = = √ = SVTH: Nguyễn Minh Trí = 0,79 (g/cm ) = 0.040 (1 ± ) = (0.76 ÷ 0.82)(g/cm3) MSSV: 1442345 Trang6 Tất mẫu điều thoả điều kiện Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải + Theo TTGH II: Xác suất độ tin cậy α = 0.85 Tra bảng, ta tα = 1.1 = √ = 0.024 (1 ± ) = (0.77 ÷ 0.81)(g/cm3) = 1.2.1.3Độ ẩm tự nhiên đất W (%): STT 10 11 =√ −1∑( − =1 )2=9.818 ν = ̅ = 0.115 < [ν] = 0.15 ̅ − )2 = 9.361 (n < 25) = √ ∑( =1 ξ   = 2.47 × 9.361 = 23.12 (n=11 υ = 2.47) ̅ Tất mẫu điều thoả điều kiện | − | ≤ ξ Giá trị tiêu chuẩn: 1.1.2.4Tỷ trọng đất Gs (g/cm ): SỐ HI STT SVTH: Nguyễn Minh Trí MẪU UD UD UD UD UD UD UD UD SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 66 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Lc 2500 Trường ĐHBK-TPHCM α α Móng khối quy ước Diện tích móng khối quy ước: Fmq = Lmq.Bmq o Lmq = 1.2 + 2×19.2×tan(2.88 ) = 3.132 (m) o Bmq = 1.2 + 2×19.2×tan(2.88 ) = 3.132 (m) Fmq = Lmq×Bmq = 3.132x3.132=9.81 (m ) Các tải trọng tiêu chuẩn tác dụng đáy móng lên khối quy ước: + Khối lượng cọc đài móng 2 G1 = n×AP×Lc×γb + Am×Hđ×γb = 4×0.3 ×19.2×25 + 1.5 ×1×25 = 229.05 kN AP: diện tích tiết diện ngang cọc SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 67 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Am: diện tích đài móng + Trọng lượng đất móng khối quy ước (không kể trọng lượng cọc) với γi trạng thái giới hạn II Lớp thứ i 3a G2 =Fmq×∑γ’i.hi = 9.81×175.97 = 1726.3 (kN) + Trọng lượng cọc đài chiếm chổ 2 G3= 4×0.3 ×146.33 + 1.5 ×36.5= 134.8 (kN) SVTH: Nguyễn Minh Trí Trường ĐHBK-TPHCM  M Nmqtc ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải = Ntc+G1 + G2 - G3 = 626.09+229.05+1726.3-134.8= 2446.6 (kN) tc =M mq Áp lực tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước: P = tc tb P tc max Ptc W - Moment chống uốn móng khối quy ước B mq W= tc P = tb tc P = 249.4 max tc P = 249.4 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước theo điều kiện sau: P tb P P max Trong cường độ tiêu chuẩn đất xác định theo công thức: RquII = m ( A.Bmq γ i + B.∑γi' hi + c.D) Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc đất (m = 1) γi - Dung trọng đẩy lớp đất thứ i từ đáy móng khối quy ước trở xuống A, B, D - Hệ số phụ thuộc góc ma sát lớp đất mũi cọc cắm vào (lớp đất số 4) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 69 Trường ĐHBK-TPHCM 21,7 Σ 175,97  γi' hi =175.97 kN / m2 o Mũi cọc lớp đất số có: φII =30.75 ( Bảng 14 TCVN 9362 -2012)=>A =1.221; B =5.875; D = 8.175 cII= 1.95 (kN/m ) ( lớp 4: đất cát) γII=19.2 (kN/m ): trọng lượng riêng trung bình lớp đất nằm mũi cọc theo TTGH II II R = m ( A.B qu II mq R = 1.221×3.132×10 + 5.875×175.97 + 1.95×8.175= 1088 (kN/m ) → Tất điều kiện ổn định thỏa ⇒ Vậy đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện ổn định 3.3.4 Kiểm tra lún Dùng phương pháp cộng lún lớp phân tố Chia đất đáy móng khối qui ước thành lớp có chiều dày hi= (0.4-0.6)b Chọn chiều dày lớp 1.8m Khi tính lún ta sử dụng diện tích móng khối quy ước để tính Áp lực thân đất đáy móng khối qui ước: bt = ∑ γ ' i li = 175.97 kN/m SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 70 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Áp lực gây lún đáy móng khối qui ước:  = P gl zgl = 249.4– 175.97 = 73.43 (kN/m2) = k ko hệ số áp lực đất tra từ L/B z/B ứng với trường hợp tải phân bố diện tích chữ nhật Tính lún lớp phân tố : S = i Trong β = 0.8 hệ số nở hông, Δp : ứng suất gây lún tải trọng ngồi gây lớp đất có bề dày 1.8m Kết tính lún trình bày bảng sau : P (kN/ m) Lớp 61,74 35,94 S= ∑S Bảng tính lún móng * Điều kiện để dừng tính lún i) σbt ≥ 5σzgl 202.97 ≥ 5σgl =5×21.82= 109.1 (thỏa) ii) S ≤ [s]= 8cm i SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 71 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 0.809 cm ≤ cm (thỏa) Vậy kích thước móng cọc thỏa điều kiện độ lún Ghi chú: Điểm số điểm nằm đáy khối móng quy ước ±0.00 1800 MNN -2.50 Lc 26.28 -21.7 175.97 193.97 202.97 SƠ ĐỒ ỨNG SUẤT BẢN THÂN VÀ ỨNG SUẤT GÂY LÚN SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 72 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 3.4 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐÀI CỌC 3.4.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng -1.500 1000 -2.500 1500 Hình tháp xuyên thủng o Xác định hình tháp chọc thủng cách mở góc 45 từ mép ngồi chân cột xuống móng Cột đặt móng có tiết diện : bc×hc = 300×300mm Chiều cao đài 1m Chọn a = 20 cm  chiều cao làm việc đài ho = 100 -20 = 80 cm Trên mặt diện tích tháp chọc thủng là: (bc+2ho)* (bc+2ho)= (0.3+1.6)* (0.3+1.6)= 1.9*1.9 m Đồng thời ta thấy hình tháp chọc thủng bao trùm cọc biên theo phương đài cọc Vậy đài không bị chọc thủng 3.4.2 Tính cốt thép cho đài Vì cọc khơng chịu nhổ nên khơng cần tính thép cho lớp đài cọc Thép lớp đặt theo cấu tạo ∅12@200 hai phương Cốt thép biên đài chọn cấu tạo ∅12@200 Đối với thép cạnh đài: Do cọc bố trí đối xứng đài nên ta cần tính cốt thép cho phương, phương cịn lại bố trí tương tự Xem đài cọc làm việc console ngàm mép cột, chịu tải trọng phản lực đầu cọc Moment tương ứng ngàm (xem cạnh cột): MI = Σri.Pi SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 73 150300 30015 600 300 900 300 Ta có : r = 0.3 m Thiên an toàn lấy cọc ngồi hàng cọc biên có P2=P3=Pmax=248.1 kN Vậy MI = (P2+P3) ×r = 2×248.1×0.3 = 148.86 kNm α M = m 0.9 R bh ξ =1− 1− 2α ξγ A= R bh b b s R s Diện tích cốt thép bé nên ta chọn thép theo cấu tạo Chọn ∅ 14@200 để bố trí (As = 770 mm ) 3.5 TÍNH CỐT THÉP TRONG CỌC Trọng lượng thân cọc kể đến hệ số động cẩu lắp dựng cọc q=k d Khi cẩu lắp: SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 74 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Khi dựng cọc: Vậy momentlớn cẩu lắp dựng cọc M= αm = b0 ξ =1− 1− 2α A= s Vậy thép chọn 2∅ 18 (As = 509 mm ) phía thỏa mãn SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 75 ... thủng 73 3.4.2 3.5 Tính cốt thép cho đài 73 TÍNH CỐT THÉP TRONG CỌC 74 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang2 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải... 1442345 Trang21 Trường ĐHBK-TPHCM SVTH: Nguyễn Minh Trí ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải MSSV: 1442345 Trang22 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Chương 2: TÍNH TỐN, THIẾT... = 11.2 (m) ⇒ Bề rộng móng q lớn khơng thể bố trí móng cịn lại Ta phải chọn phương án gia cố móng II SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang25 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh