Xác định tải truyền xuống móng
Xác định cường độ tính toán đất nền
R = 1 2 (AbγII + Bhγ , II + DcII)
Giải thiết chiều rộng móng b=1.2m
Chọn= 0chiều.93 / sâu 3 đặt móng h=2,2m / 2 C =0.29 3 / 761==
TRONG 1 =1.2ĐÓ : ≤ 0.5 khi độ sệt (lớp 2) tra bảng 15 TCVN-9362:2012
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 14
2 = 1.0 khi độ sệt ≤ 0.5(lớp 2) tra bảng 15 TCVN-9362:2012 và giả sử L/
= 1.1 các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp
Xác định sơ bộ kích thước đáy móng
Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy móng
+ Vì móng chịu tải trọng lệch tâm nên.
Vậy kích > 0 20.18 > 0 T/m thước móng đã chọn là hợp lý bxl = 1.6x2.4 m
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 15
Kiểm tra ảnh hưởng của mực nước ngầm
= 2.15 lớn hơn khoảng cách từ mặt đất đến mực nước ngầm là 2m, nên có xét đến ảnh hưởng của mực
MNN áp lực phụ thêm tại đáy
Kiểm tra điều kiện áp lực tại đỉnh của lớp đất yếu…
= ( = 1.5; lực phụ thêm tại đất yếu
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 16
Vậy thỏa mãn về điều kiện áp lực tại đỉnh lớp đất yếu.
Tính toán nền theo TTGH2
Tính toán nền theo TTGH2.
0 = − = 23.13 − 1.89 × 1.9 + 1.9 0.1 + 0.93 0.2 = 19.06 T/m Áp lực gây lún tại đáy móng:
Tính toán độ lún theo phương pháp phân tầng cộng lún chia nền đất thành các lớp Áp ℎ = 0.4 ( ) phân tố đồng nhất có chiều dày
3.97 T/m lực bản thân tại đáy móng
= 0 = ( = 1.5; Áp lực gây lún dưới đáy móng tại độ sâu z
Bảng tính ứng suất gây lún tại độ sâu Z
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 17
Giới hạn=vùng1.06nén< H0.1tại điểm5.1 ×có18H=.506.0(m)=1.850(kể từ đáy 2 móng trở xuống)
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 18
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
+ Tính lún theo modul biến dạng. Điểm
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 19
Vậy tuyệt S = 1.96 ≤ S gh = 8 cm Độ lún tuyệt đối lớn nhất đối.
Tính toán độ bền và cấu tạo móng
Chọn vật liệu thiết kế móng
Vì vậy chọn tiết diện =
Sơ bộ tiết diện chân cột (cổ móng):Vậy chọn tiết diện cổ móng
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 20
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Xác định chiều cao làm việc của móng theo cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 21
Vậy chiều làm việc của móng :
Kiểm tra lại chiều cao làm việc theo điều kiện chọc thủng.
Móng chịu tải lệch tâm
- Diện tích = chọc ×( thủn−g − gần ℎ) đúng: =1.6 × ( 2.4 − 0.35 − 0.6) = 1.04 ( 2 )
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 22
ℎ =ℎ 0 bê tông bảo vệ lấy
9.Tính toán và bố trí cốt thép.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 23
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Biểu đồ áp lực đáy móng theo 2 phương.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 24
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
- Diện tích thép theo phương cạnh dài
- Số lượng cây thép thép có đường kính
Mặt cắt ngàm II-II
- Diện tích thép theo phương cạnh ngắn
- Chọn thép có đường kính
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 25
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRÊN NỀN ĐẤT TỰ NHIÊN
III ĐỀ BÀI VÀ SỐ LIỆU
- Tiết diện cột lc x lb (mm): 400x600 (mm)
Tải trọng đứng tại đỉnh cột
Lực hãm ngang cầu trục
Lực hãm dọc cầu trục
Tải trọng ngang đỉnh cột và gió
Trọng lượng bản thân cuỷa caàu truùc ĐỀ SỐ
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 26
MÓNG CỌC I ĐỀ BÀI VÀ SỐ LIỆU
Tổ hợp tải trọng
+ Tải trọng trọng lượng bản thân cột
G = γ bt b c l c L c = 25 × 0.4 × 0.6 × 8.5 = 51 kN + Tổ hợp tải trọng
Tải trọng do trọng lượng bả thân: v c
Tổng lực dọc tính toán tại chân cột:
- tt omen tính toán tại chân cột theo hai phương:
M0y = PcLc + Pg Hc + Tc1 × Hc1 tt
- Lực cắt tính toán tại chân cột theo hai phương: tt
Ta tóm ắt tải trọng tính toán vào bảng sau: tt kN
- Với ktc là hệ số vượt tải, có thể lấy trung bình cho các loại tải trọng do kết cấu bên trên là 1,15 Ta tìm được tải trọng tiêu chuẩn như sau:
Phân tích điều kiện địa chất
Chuẩn bị thiết bị khoan
Khoan khảo sát địa chất
Bảo quản và vận chuyển mẫu chí nghiệm.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 27
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Thí nghiệm trong phòng kết hợp với thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn ( SPT ) và thí nghiệm xuyên tĩnh(CPT) để xác định các chỉ tiêu của đất.
2.2 Xử lí số liệu địa chất.
Lớp 1: Số hiệu 48, chiều dày 3.4 m
Chỉ tiêu Độ ẩm tự nhiên
Tỉ trọng hạt Độ bão hòa Độ rỗng
Chỉ số dẻo Độ sệt
Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p
Lớp 2: Số hiệu 32, chiều dày 3.5 m
Chỉ tiêu Độ ẩm tự nhiên
Tỉ trọng hạt Độ bão hòa
SVTH:TR Ị NH CAO HUY
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH Độ rỗng
Giới hạn chảy Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo Độ sệt Góc ma sát trong Lực dính
Modul biến dạng Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (kPa)
=> Theo BẢNG 7-TCVN:9362-2012 > 0.17 trạng thái Nhão.
Lớp 3: Số hiệu 4, chiều dày 5.5 m.
- Xác định tên đất: lượng hạt có đường kính > 0.1mm
- Xác định trạng thái của đất: Căn cứ kết quả xuyên tỉnh qc= 5.4 MPa; - bảng 5 – TCVN 9362-2012: đất thuộc loại cát bụi, chặt vừa
Tương ứng hệ số rỗng: 0.6< e < 0.8
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 29
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Vậy lớp 4 thuộc loại cát bụi , chặt vừa.
- Xác định dung trọng tự nhiên: =
- Góc ma sát trong φ = lục E – TCVN
- Môđun biến dạng E, xác=định từ=kết2.25quả× xuyên5.4= 12tĩnh.15(với 1.5< 15; lấy bằng 0 khi NSPT 1, ma sát đơn vị ≈ 0, nên không cần phải chia thành các lớp nhỏ.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 37
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
3.3.Sức chịu tải cực hạn theo chỉ tiêu cường độ của đất nền thức:
Sức chịu tải trọng nén cực hạn
Ta có MỰC NƯỚC NGẦM Ở ĐỘ u - chu vi tiết diện ngang của cọc: u = 4
3.3.1 Sức kháng của đất dưới mũi cọc (khi0, c 0)
Cường độ sức kháng của đất rời dưới mũi cọc:
- Xác định chiều sâu ngàm thực tế Q b = q γ,p N q cát thô chặt vừa là 2.0 m – coi cọc ngàm vào lớp này, ta có L B = 2.0 m
- Từ bảng 3.13, có Z L /d = 8, như vậy Z L = 8
- Ta có: số bằng ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng do đất gây ra tại cao trình mũi cọc), tính như sau:
- Tính toán cho lớp đất 1: lớp đất 1 được phân chia bởi mực nước ngầm, do vậy được tính toán thành hai đoạn như sau:
+ T ừ đáy đài đế n cao độ -2.0 m: q 'γ,p 1,5m = 17.5 × 1.5 = 6.25 q'γ,p 3.4m = 17.5 × 2.0 = 35 kPakPa
+ Từ cao độ -2.0 m đến đáy lớp 1: q γ,p' 3.4m = 35 + 5.3 × 1.4 = 42.42 kPa
- Tính toán cho lớp đất 2: từ cao độ -3.4 m đến -6.9 m
SVTH:TR Ị NH CAO HUY
- q γ,p Tính 12.4m toán W cho 47 lớp +9 đất 52 4: × từ 5. cao 5= độ 109 -12 83 4 m đến -14.4 m
3.3.2 Sức kháng trung bình trên thân cọc:
Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất thứ “i” trường hợp tổng quát được xác định theo công thức: i f = αc u,i + k i × σ × tgδ
- cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ “i”, ở đây lấy
, trong đó c là lực dính của đất α , = - 0,7 đối với cọc BTCT đúc sẵn σ v,z ứng suất pháp hiệu quả trung bình theo phương đứng trong lớp đất thứ “i”, δ (kPa) i - góc ma sát giữa đất và cọc, thông thường đối với cọc bê tông δ i lấy bằng góc k ma sát trong của đất φ i , đối với cọc thép δ i lấy bằng 2φ i /3 i - hệ số áp lực ngang của đất lên cọc, phụ thuộc vào loại cọc: cọc chuyển vị (đóng, ép) hay cọc thay thế (khoan nhồi hoặc ba rét)
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 39
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ cu1 = 12 c u2 =
49.4kPa c u3 = 0 cu4 = k − i hệ số áp l ực ngang của đất lê n cọc:
-Sức chịu tải do sức kháng trên thân cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
-RSức chịuQ tải Qcực hạn của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: ch,2 = f + b = 327.276 + 1166.85 = 1494.126 kN
3.3.3 Sức chịu tải cực hạn theo kết uả thí nghiệm xuyên tĩnh:
- cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được xác định theo công thức như q = q sau: c c4 u – chu v iq = k × q = 0.5 × 8200 = 4 100 q b qb
Thay số: b tiết diện ngang của cọc, u = 4
Tính toán thành phần ma sát theo bảng
Sức chịu tải cực hạn theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh: ch,3
4Sức chịu tải theo kết quả xuyên tiêu chuẩn
3.4.1Sức chịu tải cực hạn
-Do cọc xuyên qua đất dính và đất rời, do vậy tính toán sức chịu tải cho phép của cọc theo công thức Viện Kiến trúc Nhật Bản (1988):
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 41
- cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc nằm trong đất dính, với cọc ép:
(N P = 25, chỉ số SPT q b = trung 300N bình
Cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”:
- hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ giữa sức kháng cắt không t hoát nước của đất dính cu và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệ u quả t hẳng αp đứng '
Cường độ sức kháng trung bình trên
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 42
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
- Tổng sức chị tải cực hạn của cọc như sau:
Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải cho phép của cọc:
- Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý:
Các loại sức chịu tải đã tính toán cho kết quả như sau:
- Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ:
- Sức chịu tải theo cường độ vật liệu:
- Sức chịu tải theo kết quả xuyên tĩnh:
- Sức chịu tải theo kết quả xuyên tiêu chuẩn:
Chọn sức chịu tải cực hạn nhỏ nhất trong các
Sức chịu tải cho phép của cọc
Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức:
0 – hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc, lấy bằng 1.15 trong móng nhiều cọc
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 43
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH quan γ n − hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, lấy bằng 1.15 với tầm trọng của công trình cấp II trên γ k −
Kiểm tra sự phù hợp của sức chịu tải theo cường độ vật liệu bằng hệ số tin cậy theo đất lấy như sau: móng cọc đài thấp có đáy đài nằm lớp đất biến dạng lớn, số lượng cọc trong móng có 1 đến 5 cọc thì
B25–R không c bị phá hoại trong quá trình hạ cọc vào đất, chọn lại bê tông cọc cấp độ bền
A = 10.08 s b 500 kPa; Cốt thép dọc loại AII – R
Sức chịu tải theo cường độ của vật liệu như sau:
Kiểm tra lại tỉ số: không bị phá hoại trong quá trình hạ cọc vào đất.
Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng
Phản lực của cọc lên đáy đài: p tt = 3d R c 2 =
Diện tích sơ bộ lên đáy đài:
Tổng lực dọc tính toán đến đáy đài:
Số = 814 kN lượng cọc trong móng: n c = β × NRtt c
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 44
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Sơ bộ chọn 4 cọc và bố trí cọc theo dạng hình chữ nhật trên mặt bằng Khoảng cách cọc và kích thước thực tế của đài theo hình vẽ.
Bố trí cọc trên mặt bằng
Kiểm tra điều kiện áp lực xuống cọc
Trong đó: Điều kiện kiểm tra tổng quát như sau: tt sức chịu tải thiết kế của cọc (kN)
Rc - - trọng lượng tính t oán của cọc (kN)
- áp lực lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng xuống cọc (kN)
P c Áp lực tác dụng xuống đầu cọc trường hợp móng chịu tải lệch tâm theo hai phương:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 45
Ta tính các giá trị sau:
Tổng lực dọc tính toán đến đáy đài theo kích thước thực tế:
N = No +Nd tt tt tt
= 221.98 kN (n = 4 cọc) Tính toán áp lực xuống các đỉnh cọc được trình bày trong bảng sau:
4 0.55 Áp lực xuống các đỉnh cọc lần lượt là:
Trọng lượng t ính toá n c ủa cọc từ đáy đài đế n mũi cọc:
R ctk = 519.13 kN (đã tính ở mục 5.7)
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 46
Vậy số lượng cọc và khoảng cách bố trí cọc là hợp lí
Kiểm tra sự làm việc của cọc trong nhóm theo biểu thức: Rnhom = ncRctk ≥ N tt
Hệ số nhóm η tính theo công thức Lab rre:
Trong đó: d c – cạnh cọc, d c = 0.3 m lc – khoảng cách giữa các cọc theo phương cạnh ngắn, tính từ tim cọc này đến tim cọc gần kề, lc = 0.9 m m – số hàng cọc, n – số cọc mỗi hàng
R nhom = n c R ctk = 0.78 × 4 × 519.13 = 1619.69 kN > N tt = 887.92 kN Móng thỏa điều kiện làm việc trong nhóm.
6.Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang a Xác định nội lực do tải trọng ngang dọc theo thân cọc
Móng chịu tải trọng lệch tâm theo hai phương, tuy vậy chỉ cần kiểm tra theo lên một cọc là phương có lực cắt lớn nhất.
Lực cắt lớn nhất tác dụng xuống móng:
Momen quán tính tiết diện ngang của cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 47
Hệ số nền tra bảng 3.21 với
Chiều rộng quy ước của cọc:
Bê tông cấp độ bền B25 có module đàn hồi E b
Hệ số biến dạng tính theo công thức: α bd =
Chuyển vị ngang của cọc ở do lực đơn vị δ HM = δ MH
Góc xoay của cọc ở do lực đơn vị H o = 1 gây ra: δ MM = αbd×Eb×I × C o
Mo = M + Q × lo = 0 omem uốn và lực cắt của cọc tại cao trình mặt đất
Chuyển vị ngang y 0 ψ0 = Q0δMH + M0δMM = 8.15 × 0.00026 + 0 = 0.0021
Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc tại cao trình đáy đài:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 48
Trong công thức trên l thấp nên l0 = 0, do vậy: Áp lực tính toán diện cọc như sau: σ z (kPa) σz M z = α bd E b Iy 0
Các hệ số A1, B1, C1, D1, A3, B3, C3, D3, A4, B4, C4, D4 tra bảng 3.23
Giá trị của cột Z Thay số có kết quả như các bảng dưới đây.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 49
Biểu đồ momen dọc theo thân cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 50
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Lực cắt dọc theo thân cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 51
Biểu đồ lực cắt dọc theo thân cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 52
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ Áp lực ngang dọc theo thân cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 53
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Biểu đồ áp lực ngang dọc theo thân cọc: b)Kiểm tra khả năng chịu uốn của cọc Điều kiện kiểm tra: Mz,max ≤ [M]
Tại độ sâu z = -2.36 m kể từ đáy đài (thuộc lớp đất 1) có M z,max = 11.46 kNm Kiểm4∅18trakhả năng chịu uốn của cọc đã chọn với tiết diện 30 x 30 (cm), thép dọc chọn có As = 10.08 cm 2
Bê tông cấp độ bền B25 có Rb = 14500 kPa
Chọn a = 4 cm, suy ra: h 0 2∅18 0– 4 = 26 cm
Lượng thép dọc chịu uốn có A s = 5.09 cm 2 ξ = A s ×R s = 5.09×10 −4 ×280000 = 0.159
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 54
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Khả năng chịu uốn của 2 cọc:
Như vậy: Mz,max = 11.46 kNm < [M] = 42.93 kNm
-Kiểm tra điều kiện ổn định nền xung quanh cọc Điều kiện kiểm tra:
Tính toán áp lực ngang lớn nhất cho phép với các thông số:
Tại độ sâu 3.14 m kể từ mặt đất (bằng tổng độ sâu z với chiều sâu chôn đài) có: σ 'v = ∑ γh = 1.64 17.5 + 0.36 17.5 + 1.14 5.3 = 41.042 kPa
(Dưới MNN thì sử dụng dung trọng đẩy nổi)
-Các hệ số: η1 = 1 ; lấy η2 = 0,7 ; ξ = 0,3 (Tham khảo mục 3.9.3.2 Kiểm tra ổn định nền xung quanh cọc – Giáo trình Nền và móng)
Thay số vào ta4có: σ z = η 1 η 2 σ z
Như vậy: có σz,max = 4.74 kPa < [σz] = 19.368 kPa
Thỏa mãn điều kiện áp lực ngang dọc theo thân cọc
7.Kiểm tra điều kiện áp lực tại mặt phẳng mũi cọc
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 55
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
-Điều kiện kiểm tra áp lực đất nền tại p mặt ≤ phẳng R mũi cọc như sau: t c M ptc b ≤ 1.2RM pTrong tc p tc đó: max b , max - áp lực tiêu chuẩn trung bình và lớn nhất tại mặt phẳng mũi cọc (kPa)
R M - sức chịu tải của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc (kPa) a.Xác định kích thước của móng khối quy ước
Do lớp đất 1 là lớp đất yếu (sét nhão - chỉ số sệt I L = 0.85), góc mở để xác định ranh giới móng khối quy ước được tính từ đáy của lớp đất 1 Phạm vi móng khối quy ước theo hình vẽ dưới đây.
(Nếu đáy đài được chôn vào lớp đất tốt I L < 0,6 thì góc mở để xác định ranh giới móng khối quy ước được tính từ đáy đài Xem thêm tại TCVN 10304:2012)
-Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua:
-Cạnh dài của đáy móng khối quy ước:
-Cạnh ngắn của đáy móng khối quy ước:
Với: H – khoảng cách từ đáy lớp 1 đến mặt phẳng mũi cọc, H b Xác định trọng lượng của móng khối quy ước
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 56
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
-Trọng lượng móng khối quy ước bao gồm các bộ phận: cổ móng; đài cọc; cọc và các lớp đất nằm trong phạm vi móng khối quy ước.
+ Tính toán cụ thể như sau:
G-Trọng=V lượngγ= 1cổ.5móng,×1.6 đài×1cọc.4×và20đất= trên67.2đài:kN d d tb
- Trọng lượng lớp đất 1 là G 1 (từ đáy đài đến mực nước ngầm - do thể tích khối đất trong phạm vi móng khối quy ước V1 trừ đi thể tích cổ móng, đài cọc và đất trên đài Vd và phần cọc nằm trong đoạn này Vc1): G1 = (V1 - Vd - Vc1)γ1
-Thể tích khối đất trong phạm vi móng khối quy ước V1: (MNN ở cao độ -2.0 m)
-Thể tích cổ móng, đài cọc và đất trên đài Vd: d
-Thể tích phần cọc nằm trong đoạn này Vc1: (Khoảng cách từ đáy đài đến MNN là
-Dung trọng tự nhiên của lớp đất 1:
-Thay số vào biểu thức ta tính được:
-Trọng lượng do các lớp đất từ mực nước ngầm đến mũi cọc: G2 = (V2 - Vc2)γtb1-4
-Chiều dài đoạn cọc từ mực nước ngầm đến mũi cọc:
-Thể tích khối đất trong p ạm vi móng khối quy ước V :
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 57
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ V-Thể=tích0,3phần×0,3cọc× 12nằm.4 trong×4=đoạn4.464này V c2 kN/m 3 c2 :
-Dung trọng đẩy nổi của các lớp đất có giá trị lần lượt là: 5.3 kN/m3; 4.3 kN/m3; 9.52 kN/m3; 9.91kN/m3
Thay số vào biểu thức ta tính được:
- Trọng lượng toàn bộ các cọc trong các lớp đất:
(Dưới MNN thì lấy trọng lượng riêng của bê tông(25kN/m ) trừ đi trọng lượng riêng của nước(10kN/m 3 ))
- Trọng lượng móng khối quy ước:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 58
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Ranh giới móng khối quy ước c.Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng:
-Áp lực tiêu chuẩn lớn
- Trong đó: nhất tại đáy móng: tc
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 59
Mxqu = M ox + Qoy × Hq u = 15.34 + 2.4 3 × 14.4 = 50.332 kNm tc tc
Myqu = Moy + Qox × Hqu = 358.83 + 28.35 × 14.4 = 767.07 kNm tc tc
Nqu tc tc d.Sức chịu tải của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc
Sức chịu tải của nền đất tại mặt phẳng mũi cọc được xác định theo công thức:
(Hệ số m 1 và m 2 lấy theo bảng 2.2) φ = 0 15 05 tc o c = ktc =1,0 - các , nội suy t ừ bảng 2.1 có: A = 0.326; B = 2.8 99; D = 4.855
-Trọng l ượng thể t ích trung bình của lớp đất t ừ
-Trọng lượng thể tích của lớp đất dưới mũi cọc:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 60
Thay số vào công thức trên ta có:
Ptbc = 254.385 kPa < RM = 4 60.231 k Pa sánh với điều kiện trên:
Kết luận: Thỏa mãn điều kiện áp lực lên đất nền tại mặt phẳng mũi cọc
8.Kiểm tra độ lún của móng
Phạm vi tính lún của móng cọc được tính từ mặt phẳng mũi cọc đến độ sâu thõa mãn điều kiện Áp lực do trọng lượng bản thân của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc: p dz.4m Áp lực phụ
Công trì nh p = p t hê m do tải trọng ngoài tạ i mặt phẳng mũi cọc: thuộc dạng nhà khung BTCT có tường chèn, theo bảng 16 TCVN -
9362:2012 có độ lún tuyệt đối lớn nhất S gh
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 61
= 0.5 m thành những lớp phân tố đồng nhất có chiều dày
Tính độ lún theo phương pháp tổng độ lún các lớp phân tố bằng cách chia nền đất p z = α× p 0 = α × 124.735 Áp lực phụ thêm do tải trọng công trình ở độ sâu z kể từ đáy móng khối quy ước: α
Trong đó hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số
Lập bảng tính độ lún như sau:
Tại đáy lớp 6 có pz = 29.924 kPa < 0.2pdz = 31.876 kPa, do vậy ta dừng tính lún tại lớp này. Độ lún được xác định theo công thức:
+ Độ lún phải thỏa: S S gh
SVTH:TR Ị NH CAO HUY
Ta thấy: S = 0.98 cm < S gh = 8 cm
Kết luận: Thoả mãn điều kiện về độ lún giới hạn.
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 63
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
9.Tính toán và cấu tạo đài cọc
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 64
Chọn chiều cao đài cọc là h d = 0.7 Chiều dài đoạn đầu cọc ngàm vào trong đài là 0.1 m; như vậy chiều cao làmhviệc= củah−đài0.1là:= 0.6 m o d
9.1.Kiểm tra chiều cao đài
Kiểm tra chọc thủng của cột đối với đài:
-Áp lực xuống đỉnh cọc theo kêt quả tính toán ở trên (Mục 7 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống cọc)
-Lực gây ch ọc thủng ≤ P
-Xác định các thông số: (Xem thêm tại công thức 3.117) c 1 =0.55 – d 2 c −
Với: c d c – bề rộng kích thước tiết diện cọc, d c = 0.3 m c 1 và c 2 khoảng cách trên mặt bằng
SVTH:TR Ị NH CAO HUY
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ thủng lần lượt theo phương x và phương y (m) 0.45 m và 0.55 m là giá trị khoảng b2 = 0.3 + 0.1 = 0.4 m cách trên mặt bằng từ tâm O đến tim cọc lần lượt theo phương x và phương y (m)
Thỏa P = 887.92 k N < P ct sánh: mãn điều kiện chống chọc thủng của cột đối với đài
9.2 Kiểm tra chọc thủng ở góc đài:
P = P max = P 3 b1 = b2 thông số được tính giống ở mục trên
Thỏa P = 443.91 kPa < P sánh: mãn điều kiện chống chọc thủng ở góc đài
9.3 Kiểm tra điều kiện cường độ theo tiết diện nghiêng trên lực cắt: Điều kiện kiểm tra:
Q là tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng do các cọc 3 và 4 gây ra:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 66
Với : b là chiều rộng đài, b = 1 m
Ta tính được: mãn điều kiện cường độ theo tiết diện nghiêng trên lực c cắt 9.4 Tính toán và bố trí thép cho đài cọc
Tính toán cốt thép cho phương cạnh dài: b = 1.4 m ; l = 1.6 m
- Momem ngàm tương ứng tại mặt cắt I – I:
- Diện tích cốt thép đài theo phương cạnh dài của cột:
Tính toán cốt thép cho phương cạnh ngắn: b = 1.4 m ; l = 1.6 m
-Diện tích cốt thép đài theo phương cạnh ngắn của cột:
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 67
Khoảng cách thép nhỏ hơn 200 mm nên đã thỏa yêu cầu về cấu tạo Vậy lựa chọn thép như trên là phù hợp.
10.Kiểm tra cọc khi vận chuyển và lắp dựng, tính móc cẩu
10.1 Kiểm tra cọc khi vận chuyển và lắp dựng
Bố trí móc ở vị trí 1/5 từ các đầu cọc, lúc này giá trị moomem uốn lớn nhất ứng với hai sơ đồ khi vận chuyển và lắp dựng là:
L - chiều dài đoạn cọc, ứng với đoạn cọc mũi có L= 11.7 m q
- trọng lượng bản thân cọc
Với q được tínhqbằng=k côngγA thức=1.như75×sau:25 ×(công0.3 ×thức0.33=.124)3.94 kN/m d b b
Với − : k là hệ số động, lấy bằng 1.5 đến 2 d trọng lượng đơn vị của bê tông (kN/m 3 )
Ab – là diện tích tiết diện ngang của cọc omem uốn lớn nhất:
Khả năng chịu uốn của cọc đã tính trong phần kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (mục 8.2) có [M] M = 42 = 9 37 kNm 75kNm < M = 42.93
Như vậy, ta có max kNm
SVTH:TR Ị NH CAO HUY 68
N Ề N MÓNG CÔNG TRÌNH GVHD:PHAN TÁ LỆ
Kết luận: Cọc đủ khả năng chịu lực trong quá trình vận chuyển và lắp dựng 10.2.Tính móc cẩu p ×
Trọng lượng tính toán của cọc: tt = q L = 3.94 c
Diện tích cốt thép móc cẩu yêu cầu:
(Thép loại AI – R s = 225000 kPa, đã chọn loại thép ở mục 4.2)