Báo cáo bài tập lớn môn học nền móng thiết kế móng cọc đề tài 5b

Sức chịu tải của cọc theo đất nền .... Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền .... Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền .... Sức chịu tải của cọc theo kết quả th

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC

NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC

Đề tài: 5B

LỚP L02, HK231 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Lê Trọng Nghĩa

SINH VIÊN THỰC HIỆN: Huỳnh Phúc Thiện

MSSV: 2014577

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023

MỤC LỤC

1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 3

1.1 Tải trọng tác dụng 3

1.2 Chọn vật liệu 3

1.3 Dữ liệu địa chất 5B 3

2 THIẾT KẾ SƠ BỘ 6

2.1 Chọn chiều sâu đài móng Df 6

2.2 Chọn chiều sâu mũi cọc 6

2.3 Chọn kích thước tiết diện ngang và thép dọc chịu lực cho cọc 7

3 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 8

3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 8

3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 9

3.2.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 9

3.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 11

3.2.3 Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 17

3.3 Sức chịu tải tính toán của cọc 20

4 CHỌN SƠ BỘ SỐ CỌC np 21

5 BỐ TRÍ CỌC VÀ CHỌN SƠ BỘ CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG h 22

6 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN VÀ NHÓM CỌC 23

6.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn 23

6.2 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc 26

7 KIỂM TRA ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH 27

7.1 Xác định móng khối quy ước (MKQƯ) 27

7.2 Kiểm tra điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy MKQƯ 28

7.3 Kiểm tra độ lún ổn định cho MKQƯ 30

8 XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG 35

9 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG ĐÀI MÓNG 37

9.1 Thanh thép số 1: Thép theo phương ngang 37

9.2 Thanh thép số 2: Thép theo phương dọc 38

10 KIỂM TRA THÉP CỌC THEO ĐIỀU KIỆN VẬN CHUYỂN, DỰNG LẮP CỌC 40

11 KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI NGANG 42

12 KIỂM TRA MÓC CẨU 46

Chiều dày (m) IL

15.02

÷ 15.35

18.65

÷ 18.69

19.54

÷ 20.03

- Bảng tổng hợp các chỉ tiêu sức bền của đất:

LĐ ctc

kPa

𝜑 𝑡𝑐

Cắt nhanh trực tiếp Thí nghiệm nén 3 trục

9.43

÷ 10.77

2°20′

÷ 3°22′

2°33′

÷ 3°8′

17.2

÷ 18.6

15°25 ′

÷ 16°42′

15°52 ′

÷ 16°14′

57.1 4°01′ 40.6 23°33′ 35.6 27°26′

4 8.82 23°47′

7.58

÷ 10.05

8.05

÷ 9.58

23°20′

÷ 24°14′

23°30′

÷ 24°3′

Hình 1: Mặt cắt hố khoan BH3-Địa chất 5B

2 THIẾT KẾ SƠ BỘ

2.1 Chọn chiều sâu đài móng Df

- Chọn chiều sâu đài móng có độ sâu: Df = 2.0 (m)

- Chọn chiều cao đài móng có chiều cao: h = 1.2 (m)

2.2 Chọn chiều sâu mũi cọc

Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn (cọc đóng ép):

- Độ sâu mũi cọc: 35.5 (m)

- Độ sâu đặt đài móng: 2 (m)

- Đoạn cọc giữ nguyên để neo vào đài: 0.1 (m)

- Đoạn cọc được lấy thép để neo vào đài: 0.6 (m)

- Chiều dài cọc phải đúc: L = 34.2 (m)

- Chọn 3 đoạn cọc, 2 đoạn cọc dài 11.5 (m) và 1 đoạn cọc dài 11.2 (m)

Hình 2: Mặt cắt hố khoan sơ bộ

2.3 Chọn kích thước tiết diện ngang và thép dọc chịu lực cho cọc

Cọc đóng ép có thép chịu lực trong cọc ∅ ≥ 14 𝑚𝑚 và hàm lượng 𝜇 ≥ 0.8%

- Chọn kích thước tiết diện ngang cho cọc: d = 350 (mm) = 0.35 (m)

3 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

𝑃𝑣𝑙 = 𝜑 (𝛾𝑏2 𝑅𝑏 𝐴𝑏𝑡 + 𝑅𝑠𝑐 𝐴𝑠) Trong đó:

- Rb, Rsc cường độ tính toán của bê tông và cốt thép theo TTGH I: Với vật liệu được chọn là bê tông B25 có Rb = 14.5 (MPa) và thép dọc CB300-V có Rsc = 260 (MPa)

- 𝛾𝑏2 hệ số điều kiện làm việc của bê tông: 𝛾𝑏2 = 1

- Ab diện tích tiết diện ngang của cọc:

=> 𝜑 = 1.028 − 0.0000288 × 27.522− 0.0016 × 27.52 = 0.96

Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu là:

𝑷𝒗𝒍 = 𝟎 𝟗𝟔 × (𝟏 × 𝟏𝟒𝟓𝟎𝟎 × 𝟎 𝟏𝟐𝟏𝟐 + 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎 × 𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟐𝟓𝟕) = 𝟐𝟎𝟔𝟑 𝟗𝟔(𝒌𝑵)

3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

3.2.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Theo mục 7.2 TCVN 10304:2014, cọc đóng ép, ta có sức chịu tải của cọc khi cọc chịu nén:

𝑅𝑐,𝑢 = 𝛾𝑐 (𝛾𝑐𝑞 𝑞𝑏 𝐴𝑏 + 𝑢 ∑ 𝛾𝑐𝑓 𝑓𝑖 𝑙𝑖) Trong đó:

- 𝛾𝑐 hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất: 𝛾𝑐 = 1

- u chu vi tiết diện ngang thân cọc: 𝑢 = 4𝑑 = 4 × 0.35 = 1.4 (𝑚)

- 𝛾𝑐𝑞 hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc Dựa vào bảng 4, trang 26, TCVN 10304:2014 ta có:

+ Z là chiều sâu mũi cọc tính từ mặt đất: Z = 35.5(m)

+ IL trạng thái của đất tại mũi cọc: IL = 0.44

- fi là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc Dựa vào bảng 3, trang 25, TCVN 10304:2014 ta có bảng tổng hợp kết quả sau:

Lớp

(m)

zi (m)

fi (kN/m 2 )

+ li là phân lớp của các lớp đất được chia nhỏ ra với bề dày tối đa là 2 (m)

+ zi là độ sâu trung bình tính từ mặt đất đến nữa lớp phân tố thứ i

+ Các giá trị fi được nội suy từ bảng 3, TCVN 10304:2014

Theo phụ lục G, TCVN 10304:2014, cọc đóng ép, ta có sức chịu tải của cọc khi cọc chịu nén:

𝑅𝑐,𝑢 = 𝑞𝑏 𝐴𝑏+ 𝑢 ∑ 𝑓𝑖 𝑙𝑖Trong đó:

- Ab diện tích tiết diện ngang của cọc:

𝐴𝑏 = 𝑑2 = 0.352 = 0.1225 (𝑚2)

- u chu vi tiết diện ngang thân cọc: 𝑢 = 4𝑑 = 4 × 0.35 = 1.4 (𝑚)

- qb cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

a) Trường hợp cọc chịu nén tức thời

𝑞𝑏 = 𝑐𝑢 𝑁𝑐′Trong đó:

- 𝑁𝑐′ là hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc: 𝑁𝑐′ = 9 (Cọc đóng ép)

- cu là cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính Theo TCVN 10304:2014 khi không có số liệu sức kháng cắt không thoát nước cu xác định trên các thiết bị thí nghiệm cắt đất trực tiếp hay thí nghiệm nén ba trục có thể xác định từ thí nghiệm nén một trục nở ngang tự do (𝑐𝑢 = 𝑞𝑢/2), hoặc từ chỉ số SPT trong đất dính:

𝑐𝑢,𝑖 = 6.25𝑁𝑐,𝑖 tính bằng kPa, trong đó Nc,i là chỉ số SPT trong đất dính

𝑓𝑖 = 𝛼 𝑐𝑢,𝑖

Trong đó:

+ 𝛼 là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp đất dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công và phương pháp xác định cu (tra đồ thị G1 phụ lục G, TCVN 10304:2014)

- 𝑙3𝑎 = 2.5 (𝑚): Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất 3a

- Vì lớp đất 3a không có số liệu thí nghiệm nén 3 trục, nên tính toán 𝑐𝑢,3𝑎 dựa vào công thức 𝑐𝑢,𝑖 = 6.25𝑁𝑐,𝑖 của Meyerhof:

- 𝑙4 = 15.5 (𝑚): Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất 4

- Vì lớp đất 4 không có số liệu thí nghiệm nén 3 trục, nên tính toán 𝑐𝑢,4 dựa vào công thức 𝑐𝑢,𝑖 = 6.25𝑁𝑐,𝑖 của Meyerhof:

𝑐𝑢,4 = 6.25 × 17 = 106.25 (𝑘𝑁 𝑚⁄ 2)

=> 𝛼4 = 0.5

𝑓4 = 𝛼4 𝑐𝑢,4 = 0.5 × 106.25 = 53.13 (𝑘𝑁 𝑚⁄ 2)

=>∑fi.li=30.75×3+49.5×2.5+45.68×1.5+53.13×26.5=1692.47 ( kN 𝑚⁄ 2)Vậy sức chịu tải của cọc khi cọc chịu nén tức thời:

𝑹𝒄,𝒖 = 𝒒𝒃 𝑨𝒃+ 𝒖 ∑ 𝒇𝒊 𝒍𝒊 = 𝟗𝟓𝟔 𝟐𝟔 × 𝟎 𝟏𝟐𝟐𝟓 + 𝟏 𝟒 × 𝟏𝟔𝟗𝟐 𝟒𝟕 = 𝟐𝟒𝟖𝟔 𝟔𝟎(𝒌𝑵)

b) Trường hợp cọc chịu nén dài hạn

𝑞𝑏 = (𝑐 𝑁𝑐′+ 𝑞𝛾,𝑝′ 𝑁𝑞′) + c lực dính của đất dưới mũi cọc: 𝑐 = 𝑐𝐼𝑡𝑡 = 7.58 (𝑘𝑁 𝑚⁄ 2)

+ 𝑁𝑐′ , 𝑁𝑞′ hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc (Hệ số tra bảng Versic)

Với 𝜑 = 𝜑𝐼𝑡𝑡 = 23°20′ => {𝑁𝑐

′ = 18.47

𝑁𝑞′ = 8.97+ 𝑞𝛾,𝑝′ áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc (có trị số bằng ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứngdo đất gây ra tại cao trình mũi cọc):

𝑞𝛾,𝑝′ = ∑(𝛾𝑖′ 𝑧𝑖)

(m)

Bề dày zi (m)

𝒒𝒃 = (𝟕 𝟓𝟖 × 𝟏𝟖 𝟒𝟕 + 𝟐𝟗𝟕 𝟒𝟑 × 𝟖 𝟗𝟕) = 𝟐𝟖𝟎𝟕 𝟗𝟓 (𝒌𝑵 𝒎⁄ 𝟐)

- fi cường độ sức kháng cắt (do ma sát đơn vị) của lớp đất thứ i trên thân cọc

𝑓𝑖 = 𝑘𝑖 𝜎𝑣,𝑧′ 𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖+ 𝑐𝑖Trong đó:

+ ki hệ số áp lực ngang của đất lên thân cọc, theo Eurocode:

𝑘𝑖 = (1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑𝑖′) √𝑂𝐶𝑅𝑖+ 𝜎𝑣,𝑧′ ứng suất hữu hiệu theo phương đứng trung bình trong lớp đất thứ “i”

+ 𝑐𝑖 cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất thứ I

+ 𝛿𝑖 góc ma sát giữa đất và cọc, cọc bê tông cốt thép (BTCT) lấy 𝛿𝑖 bằng với góc ma sát trong của đất 𝜑𝑖 (Đối với lớp đất không có kết quả 𝑐𝑐𝑢′ và 𝜑𝑐𝑢′ từ thí nghiệm nén 3 trục CU thì lấy 𝛿𝑖 = 𝜑𝐼𝑡𝑡 và 𝑐𝑖 = 𝑐𝐼𝑡𝑡 từ thí nghiệm cắt nhanh trực tiếp)

* Xét lớp đất 2:

Công thức của viện kiến trúc Nhật Bản:

𝑅𝑐,𝑢 = 𝑞𝑏 𝐴𝑏 + 𝑢 ∑(𝑓𝑠,𝑖 𝑙𝑠,𝑖 + 𝑓𝑐,𝑖 𝑙𝑐,𝑖) Trong đó:

- 𝑞𝑏 cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc: 𝑞𝑏 = 9 𝑐𝑢 (Cọc đóng ép, mũi cọc nằm trong đất dính)

- cu là cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính Theo TCVN 10304:2014 khi không có số liệu sức kháng cắt không thoát nước cu xác định trên các thiết bị thí nghiệm cắt đất trực tiếp hay thí nghiệm nén ba trục có thể xác định từ thí nghiệm nén một trục nở ngang tự do (𝑐𝑢 = 𝑞𝑢/2), hoặc từ chỉ số SPT trong đất dính:

𝑐𝑢,𝑖 = 6.25𝑁𝑐,𝑖 tính bằng kPa, trong đó Nc,i là chỉ số SPT trong đất dính

- 𝑙𝑠,𝑖 và 𝑙𝑐,𝑖 là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời và lớp đất dính thứ “i”

- 𝑓𝑠,𝑖 cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trên lớp đất rời thứ “i”

𝑓𝑠,𝑖 =10 𝑁𝑠,𝑖

3

- 𝑓𝑐,𝑖 cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trên lớp đất dính thứ “i”

𝑓𝑐,𝑖 = 𝛼𝑃 𝑓𝐿 𝑐𝑢,𝑖Trong đó:

+ 𝛼𝑃 là hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ giữa sức kháng cắt không thoát nước của đất dính cu và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệu quả thẳng đứng, xác định theo biểu đồ trên hình G.2a TCVN 10304:2014

+ 𝑓𝐿 là hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ trên hình G.2b

Trong đó:

- 𝑅𝑐,𝑑 là trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc

- 𝑅𝑐,𝑘 là trị tiêu chuẩn sức chịu tải trọng của cọc được xác định từ các trị riêng sức chịu tải trọng nén cực hạn (𝑅𝑐,𝑘 = 𝑅𝑐,𝑢 𝑚𝑖𝑛)

Sức chịu tải trọng nén 𝑹𝒄,𝒖 (kN)

Chỉ tiêu cơ lý đất nền 2031.90 Cường độ đất nền tức thời 2486.60 Cường độ đất nền dài hạn 2798.66 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 2267.26

=> 𝑅𝑐,𝑘 = 𝑅𝑐,𝑢 𝑚𝑖𝑛 = min(2031.90; 2486.60; 2798066; 2267.26) = 2031.9 (𝑘𝑁)

- 𝛾𝑘 là hệ số tin cậy Trường hợp cọc chịu tải trọng nén trong móng đài cao hoặc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất biến dạng lớn, trị số 𝛾𝑘 lấy phụ thuộc vào số lượng cọc trong móng Thiết kế móng cọc có 6-10 cọc có 𝛾𝑘 = 1.65

Vậy trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc là:

𝑹𝒄,𝒅 =𝑹𝒄,𝒌

𝜸𝒌 =

𝟐𝟎𝟑𝟏 𝟗𝟎

𝟏 𝟔𝟓 = 𝟏𝟐𝟑𝟏 𝟒𝟓(𝒌𝑵) Với cọc đóng ép, để cọc không bị phá hoại theo vật liệu trong quá trình ta có điều kiện: 𝑃𝑣𝑙 ≥ 𝑅𝑐,𝑘

- 𝑁𝑡𝑡 là tải trọng tính toán của công trình tác dụng lên móng: 𝑁𝑡𝑡 = 4504 (𝑘𝑁)

- 𝑅𝑐,𝑑 là trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc: 𝑅𝑐,𝑑 = 1231.45 (𝑘𝑁)

- k là hệ số kể đến trọng lượng bản thân đài, đất trên đài (nếu có) và sự lệch tâm của tải trọng (𝑘 = 1.1 đế𝑛 1.4)

=> 𝑛𝑝 = 𝑘.𝑁𝑡𝑡

𝑅𝑐,𝑑 = 1.4 × 4504

1231.45= 5.12 Chọn số lượng cọc trong móng: 𝑛𝑝 = 6 (𝑐ọ𝑐)

5 BỐ TRÍ CỌC VÀ CHỌN SƠ BỘ CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG h

=> Chọn cột có tiết diện: 0.62 (m) x 0.62 (m), với 𝐹𝑐 = 0.37 (𝑚2)

- Khoảng cách giữa các tâm cọc là: [3 ÷ 6] 𝑑 = [3 ÷ 6] × 0.35 = [1.05 ÷ 2.1] (𝑚)

=> Chọn khoảng cách giữa các tâm cọc: 1.1 (m)

- Khoảng cách từ tâm cọc biên đến mép đài:

[0.7 ÷ 1] 𝑑 = [0.7 ÷ 1] × 0.35 = [0.245 ÷ 0.35] (𝑚)

=> Chọn khoảng cách từ tâm cọc đến mép đài: 0.35 (m)

Hình 6: Mặt bằng bố trí cọc trong đài

- Chọn chiều cao đài móng: h = 1.2 (m)

- Giả thiết a = 0.15 (m) => ℎ0 = ℎ − 𝑎 = 1.2 − 0.15 = 1.05 (𝑚)

6 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN VÀ NHÓM CỌC

6.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

- Điều kiện sức chịu tải của cọc đơn:

{𝑃𝑖,𝑚𝑎𝑥 ≤

𝛾𝑜

𝛾𝑛𝑅𝑐,𝑑

𝑃𝑖,𝑚𝑖𝑛 ≥ 0

- 𝑅𝑐,𝑑 = 1231.45 (𝑘𝑁): Trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc

- 𝛾𝑜 = 1.15 là hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc

- 𝛾𝑛 = 1.15 là hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình

- Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn:

{𝑃𝑖,𝑚𝑎𝑥 = 911.5 (𝑘𝑁) ≤1.15

1.15× 1231.45 = 1231.45 (𝑘𝑁)

𝑃𝑖,𝑚𝑖𝑛 = 666.36 ≥ 0 => 𝐶ọ𝑐 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑐ℎị𝑢 𝑛ℎổ

=> Thỏa điều kiện sức chịu tải của cọc đơn

6.2 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc

Sức chịu tải của nhóm cọc:

𝑅𝑐,𝑑 (𝑁ℎó𝑚) = 𝜂 𝑛𝑝 𝑅𝑐,𝑑Trong đó:

+ S = 1.1 (m): Khoảng cách giữa 2 tâm cọc

𝜂 = 1 − 𝜃 [(𝑚 − 1)𝑛 + 𝑚(𝑛 − 1)

90𝑚𝑛 ] = 1 − 17.65 × [(2 − 1) × 3 + 2(3 − 1)

90 × 2 × 3 ] = 0.77Vậy sức chịu tải của nhóm cọc là:

𝑅𝑐,𝑑 (𝑁ℎó𝑚) = 0.77 × 6 × 1231.45 = 5689.3 (𝑘𝑁) Điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

𝑹 = 𝟓𝟔𝟖𝟗 𝟑 (𝒌𝑵) ≥ 𝑵𝒕𝒕 = 𝟒𝟕𝟑𝟑 𝟔𝟖 (𝒌𝑵)

=> Thỏa điều kiện

7 KIỂM TRA ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH

7.1 Xác định móng khối quy ước (MKQƯ)

Hình 8: Móng khối quy ước

Hình 9: Xác định móng khối quy ước

- Chiều cao MKQƯ: 𝐷𝑓∗ = 𝐷𝑓+ ∑ 𝑙𝑖 = 2 + (3 + 2.5 + 1.5 + 26.5) = 35.5 (𝑚)

7.2 Kiểm tra điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy MKQƯ

∑(γi.li)=(15.35-10)×3+(18.93-10)×2.5+(18.5-10)×1.5+(18.69-10)×26.5= 281.42 (𝑘𝑁

𝑚 3)

• 𝛾𝑖 là trọng lượng riêng lớn nhất của lớp đất thứ “i” ở TTGH II

7.3 Kiểm tra độ lún ổn định cho MKQƯ

- Chia vùng đất dưới đáy MKQƯ thành các lớp phân tố có bề dày:

- Tại lớp phân tố thứ 4, ứng suất do TLBT gây ra và tải ngoài gây ra lần lượt là

- hi là bề dày của lớp phân tố thứ i

- Lớp phân tố thứ 1 thuộc lớp đất 4, lớp phân tố 2, 3 và 4 thuộc lớp đất 5 Với độ sâu

từ 35.5 (m) đến 39.5 (m), ta có kết quả thí nghiệm nén lún dựa trên mẫu UD3-28 có độ sâu 35.5 (m) đến 36 (m)

Vậy MKQƯ thỏa điều kiện lún ổn định

8 XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG

- Chiều cao đài móng được xác định thỏa theo điều kiện xuyên thủng

- Chiều cao đài móng đã chọn sơ bộ ban đầu h = 1.2 (m)

- Chọn 𝑎 = 0.15 (𝑚), chiều cao tính toán đài móng là:

- Điều kiện đáy tháp xuyên bao trùm tất cả đầu cọc:

{2ℎ𝑜 + ℎ𝑐 ≥ 𝑋2ℎ𝑜+ 𝑏𝑐 ≥ 𝑌

=> {2 × 1.05 + 0.62 = 2.72 (𝑚) > 2.55(𝑚)

2 × 1.05 + 0.62 = 2.72 (𝑚) > 1.45(𝑚)Vậy tháp xuyên bao trùm tất cả các đầu cọc, không xảy ra xuyên thủng từ cột xuống đài móng

Hình 11: Kiểm tra xuyên thủng

9 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG ĐÀI MÓNG

Hình 12: Vị trí mặt cắt ngàm của đài cọc theo 2 phương

9.1 Thanh thép số 1: Thép theo phương ngang

* Moment tại mặt cắt ngàm (1-1)

𝑀1−1 = ∑(𝑃𝑖(𝑛𝑒𝑡)× 𝑟𝑖) Trong đó:

- 𝑃𝑖(𝑛𝑒𝑡): là phản lực đầu cọc

- ri: là cánh tay đòn, được tính từ khoảng cách tâm cọc i đến ngàm 1-1 theo phương ngang, ta có:

𝑟3 = 𝑟6 = 1.1 −0.62

2 = 0.79 (𝑚) Vậy Moment tại mặt cắt ngàm 1-1 là:

9.2 Thanh thép số 2: Thép theo phương dọc

* Moment tại mặt cắt ngàm (2-2)

𝑀2−2 = ∑(𝑃𝑖(𝑛𝑒𝑡)× 𝑟𝑖) Trong đó:

- ri: là cánh tay đòn, được tính từ khoảng cách tâm cọc i đến ngàm 2-2 theo phương ngang, ta có:

𝑟1 = 𝑟2 = 𝑟3 =1.1

2 −

0.62

2 = 0.24 (𝑚) Vậy Moment tại mặt cắt ngàm 2-2 là:

- Khoảng cách giữa các thanh thép:

@ = 𝐿𝑚 −2×100

𝑛−1 =2.9×103−2×100

9−1 = 337.5 (𝑚𝑚) => Chọn @ = 300 (𝑚𝑚) Vậy thanh thép số 1 chọn: 9∅18@300

- Thanh thép số 3 là thép cấu tạo: Chọn ∅12@200

10 KIỂM TRA THÉP CỌC THEO ĐIỀU KIỆN VẬN CHUYỂN, DỰNG LẮP CỌC

Hình 13: Biểu đồ moment theo điều kiện vận chuyển

Hình 14: Biểu đồ moment theo điều kiện lắp dựng đoạn cọc

- Tải trọng tác dụng lên cọc chính là trọng lượng bản thân cọc

- Thông thường ta kể thêm ảnh hưởng động khi thi công vận chuyển và lắp dựng có

𝐾đ = 1.2 ÷ 1.5

- Trọng lượng bản thân cọc quy thành tải phân bố đều như sau:

𝑞 = 𝛾𝑏𝑡 𝐴𝑏 = 25 × 0.352 = 3.06 (𝑘𝑁/𝑚) Trong đó:

+ 𝛾𝑏𝑡 = 25 (𝑘𝑁/𝑚3): Là trọng lượng riêng của bê tông

+ 𝐴𝑏 = 𝑑2: Là diện tích tiết diện ngang thân cọc

- M1 = M2: Moment căng thớ trên và moment căng thớ dưới của cọc bằng nhau vì thép được bố trí đối xứng:

6 = 423.689 (𝑚𝑚2) Với thép trong cọc ban đầu chọn 4∅22 có

𝐴𝑠_𝑐ℎọ𝑛 = 2 ×𝜋 × 22

2

4 = 760.27 (𝑚𝑚

2) > 𝐴𝑠 = 423.689 (𝑚𝑚2) Vậy thép trong cọc thỏa điều kiện vận chuyển và lắp dựng cọc

11 KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI NGANG

- Kiểm tra trường hợp tải ngang nhóm cọc sẽ được tiến hành bằng phần mềm SAP2000, đất quanh cọc được xem như môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng bằng các lò xo đặt cách nhau 1m

- Độ cứng của lò xo: 𝑘𝑖 = 𝐶𝑥𝑖 × 𝑑 × 𝑎

Trong đó:

+ 𝑑 = 0.35 (𝑚): Cạnh cọc

+ 𝑎 = 1 (𝑚): Là khoảng cách giữa hai lò xo

+ 𝐶𝑥𝑖 = 𝑘 × 𝑧𝑖: Là hệ số nền theo phương ngang của cọc ở độ sâu z