tính toán thiết kế nhà cao tầng ( viện y học các bệnh lâm sàn nhiệt đới ), chương 18 ppsx

Chng 18: Chọn giải pháp móng Việc lựa chọn ph-ơng pháp móng xuất phát từ: * Điều kiện địa chất thuỷ văn nơi công trình xây dựng, nếu địa chất nơi xây dựng công trình có nền đất tốt, ít có sự thay đổi địa chất đột ngột thì cọc sẽ ngắn và đ-ờng kính cọc nhỏ. * Tải trọng cụ thể tại chân cột của công trình, tải trọng công trình lớn thì đ-ờng kính cọc lớn. * Tầm quan trọng của công trình, công trình càng quan trọng thì giải pháp móng càng đ-ợc quan tâm. * Yêu cầu về độ lún của công trình. Công trình phải có độ lún không v-ợt quá độ lún và chênh lún cho phép. * Ngoài ra, còn phụ thuộc vào địa điểm xây dựng. Với đặc điểm là công trình xây trong nội thành do đó yêu cầu về không gây chấn động trong quá trình thi công là yêu cầu bắt buộc. Trong các điều kiện ở trên, điều kiện nào cũng có tầm quan trọng nhất định tuỳ thuộc vào công trình và địa điểm xây dựng công trình. Công trình trong đồ án này là công trình xây dựng trong nội thành Hà Nội, xung quanh công trình dự kiến xây dựng nằm trên địa điểm mà các công trình xung quanh đã đ-ợc xây dựng nên nếu xây dựng công trình thì không đ-ợc làm ảnh h-ởng đến các công tình đã xây dựng tr-ớc đó, đặc biệt không đ-ợc gây tiếng ồn lớn khi thi công vì công trình là bệnh viện và các công trình xung quanh cũng là bệnh viện. Hơn nữa, công trình cao 9 tầng, tải trọng lớn nhất của công trình tại chân là 194,156T (tải trọng không lớn lắm). Từ những phân tích trên ta không thể sử dụng móng nông hay móng cọc đóng. Do vậy các giải pháp móng có thể sử dụng đ-ợc là: - Ph-ơng án móng cọc ép. - Ph-ơng án cọc khoan nhồi. 1. Ph-ơng án móng cọc ép: Ưu điểm: - Không gây chấn động mạnh do đó thích hợp với công trình xây chen. - Dễ thi công, nhất là với đất sét và á sét mềm. - Giá thành rẻ. Nh-ợc điểm: - Tiết diện cọc nhỏ do đó sức chịu tải của cọc không lớn. - Khó thi công khi phải xuyên qua lớp sét cứng hoặc cát chặt. 2. Ph-ơng án móng cọc khoan nhồi: Ưu điểm: - Có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp cuội sỏi. - Kích th-ớc cọc lớn, sức chịu tải của cọc rất lớn, chịu tải trọng động tốt. - Không gây chấn động trong quá trình thi công. Nh-ợc điểm - Thi công phức tạp, cần phải có thiết bị chuyên dụng. - Khó quản lý chất l-ợng cọc. - Giá thành t-ơng đối cao. Nhận xét: Qua phân tích trên, chúng ta quyết định chọn giải pháp móng cọc bê tông cốt thép, thi công bằng ph-ơng pháp ép tĩnh không gây chấn độnglớn cho các công trình xung quanh và tiếng oòn. Từ những phân tích trên ta thấy rằng sử dụng giải pháp móng cọc ép là phù hợp hơn cả về mặt yêu cầu sức chịu tải cũng nh- điều kiện kinh tế và khả năng thi công thực tế cho công trình. III - Vật liệu: 1. Cọc: + Bê tông cọc Mác 300 có R n = 130 (kG/cm 2 ) + Cốt thép loại AII có R a = R a ' = 2800 kG/cm 2 + Cốt thép dọc chịu lực : 416 có F a = 8,04 cm 2 2. Đài cọc: + Bê tông cọc Mác 300 có R n = 130 (kG/cm 2 ) + Cốt thép loại AII có R a = R a ' = 2800kG/cm 2 Lớp bảo vệ a = 3cm (do môi tr-ờng không xâm thực). Chiều dài cọc 7m. - Nội lực chân cột: M = -15796.056 kGm N= - 194156.42 kG Q = -4245.562 kG VII : Tính móng cột trục O: 1) Xác định sức chịu tải của cọc: a. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu: sức chịu tải trọng nén của cọc đóng theo vật liệu làm cọc đ-ợc xác địn theo công thức: P v = .(R n .F b +R a .F a ) Trong đó: + : Hệ số uốn dọc, với móng đài thấp n = 6 -10 = 0.9 + R n .F b : C-ờng độ chịu nén tính toán của bê tông và cốt thép. Chọn tiết diện cọc nh- sau: F b = 25 x 25 - 8.04 = 616.96 (cm 2 ) Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc là: P v = 0.9(130 x619.96 + 2800 x 8.04) = 92445 (kG) = P v = 92,445(T) b. Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền: kết quả xuyên tĩnh: Lớp đất Chiều dày(m) q c (T/m 2 ) k q p = k.q c q s =q c / 1. Sét dẻo 1 20 33 0,5 10 0,67 2. Bùn 5 8 33 0,5 4 0,267 3. Sét pha 14 274 40 0,45 126,3 6,85 4. Cát bụi 642 100 0,5 321 6,42 Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh ccc n i ci igh qKF q luP 1 Trong đó: + u: chu vi tiết diện cọc. + 1 i : Chiều dài của cọc trong lớp đất thứ i. + F c : Diện tích tiết diện ngang của cọc. + q ci : Sức kháng xuyên của lớp đất ở mũi cọc. + : Hệ số lấy theo bảng 5- 11 SGK nền móng + K c : Hệ số lấy theo bảng 5- 11 SGK nền móng T P qKF l q u F P P dn ccc n i i ci s gh dn 7.57 3 06.20 2 06.102 3 6425.025.025.0 2 )42.67.085.614267.05167.0(25.04 3 2 . 1 2) Xác định số l-ợng cọc và bố trí cọc trong móng: Đáy đài chịu tác dụng của lực truyền từ cột, tải trọng bản thân đài, tải trọng của bản thân đất lấp, tải trọng t-ờng tầng một truyền qua giằng móng. Các lực này đ-ợc quy về một lực nén dọc N và mô men M đặt tại tâm đài. Trong tính toán ta coi nh- các giằng dùng chịu lực cắt cho đài. Để tính lực từ giằng móng truyền vào móng, ta coi nh- các giằng móng liên kết khớp với đài, do đó nó truyền lực tập trung vào các cột. Sơ bộ chọn chiều cao đài là 0.9m, kích th-ớc giằng móng là 60x40 cm 2 . Số l-ợng cọc trong móng đ-ợc sơ bộ xác định theo công thức: P N n tt Trong đó: + n- số l-ợng cọc trong móng. + N tt - tổng lực đứng tính đến cao trình đáy đài. + P - Sức chịu tải tính toán của mỗi cọc. + - hệ số kinh nghiệm kể đến tải trọng ngang và mô men, lấy từ 1 - 1,5. Các lực dọc gồm có: Trọng l-ợng bản thân đài và đất lấp: P = 1.5 x 2.5 x 1 x tb = 25 x 1.5 x1x 2 = 7.5T Trọng l-ợng t-ờng xây trên giằng : P = 5x 0.506 x 3.3 + 5 x 0.506 x 2.5 = 14.67 T Trọng l-ợng giằng: P = (0.6 x 0.4 x 3.3 + 0.6 x 0.4 x 2.5) x 2.5 = 3.48T Tổng lực dọc : P = 194.562+ 7.5 + 14.67 + 3.48 = 220.212T Mômen tại cao trình đáy đài: M tt = -15796.056 kGm Tính toán móng cọc đài thấp bỏ qua ảnh h-ởng của tải trọng ngang, giả thiết tải trọng ngang do toàn bộ đất từ đáy đài trở nên tiếp nhận. 96,4 7,57 212,220 3,1 n (cọc) vậy chọn 6 cọc, sơ đồ bố trí cọc nh- hình vẽ: - §µi cäc cã kÝch th-íc 1,5m x 2,5m, chiÒu cao ®µi lµ 0,9m. . trọng t-ờng tầng một truyền qua giằng móng. Các lực n y đ-ợc quy về một lực nén dọc N và mô men M đặt tại tâm đài. Trong tính toán ta coi nh- các giằng dùng chịu lực cắt cho đài. Để tính lực. x y dựng nên nếu x y dựng công trình thì không đ-ợc làm ảnh h-ởng đến các công tình đã x y dựng tr-ớc đó, đặc biệt không đ-ợc g y tiếng ồn lớn khi thi công vì công trình là bệnh viện và các. 616.96 (cm 2 ) V y sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc là: P v = 0. 9(1 30 x619.96 + 2800 x 8.04) = 92445 (kG) = P v = 92,445(T) b. Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền: kết quả xuyên