ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CAO ỐC VĂN PHÒNG 135 PASTEUR

NGUYỄN VIỆT TUẤN SVTH: CHÂU NGỌC HÒA Lớp: 99XD02 Trang - 1 - LỜI NÓI ĐẦU Để có sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế trong những năm gần đây, thì một tất yếu khách quan mà ai cũng hiểu

Trang 1

Đề Tài: Cao ốc văn phòng 135 pasteur GVHD: ThS NGUYỄN VIỆT TUẤN

SVTH: CHÂU NGỌC HÒA Lớp: 99XD02 Trang - 188-

MỤC LỤC

PHẦN I: KIẾN TRÚC Trang 3

A Giới thiệu tổng quan công trình 3

B Các đặc điểm kiến trúc của công trình 3

PHẦN II: KẾT CẤU Trang 5 CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN BẢN SÀN ĐIỂN HÌNH 5

I Chọn loại vật liệu 5

II Chọn sơ bộ kích thướt dầm sàn 5 III Phân loại ô bản 7

IV Xác định tải trọng tác dụng lên bản 9

V Tính toán nội lực và tính thép cho bản 12

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC D 20

I.Xác định sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm trục D……… 20

II.Tổ hợp tải trọng tác dụng lên dầm trục D 24

III.Tính thép và bố trí thép 30

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG TRỤC 2 34

I Sơ đồ kết cấu khung ngang 34

II Tải trọng 34

III Xác định kích tiết diện khung 43

IV Tổ hợp tải trọng 45

V Giải nội lực và tính thép 65

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CẦU THANG ( 45 – DE ) 81

I Cấu tạo cầu thang , chiếu nghỉ và bản sàn 81

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC 90

A TÍNH BẢN HỒ 90

A.1 Bản đáy hồ nước 90

A.2 Bản nắp hồ 91

A.3 Bản thành hồ 93

B TÍNH DẦM ĐÁY HỒ 95

B.1 Tính dầm D3 95

PHẦN III: NỀN MÓNG .103

CHƯƠNG I: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 104

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG 106

PHƯƠNG ÁN I: MÓNG CỌC ÉP BTCT 106

I.Khái quát về cọc ép 106

II.Chọn vật liệu làm cọc 106

Trang 2

SVTH: CHÂU NGỌC HÒA Lớp: 99XD02 Trang - 188-

III.Tính toán các móng 106

PHƯƠNG ÁN II: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 139

I Khái quát về cọc khoan nhồi 139

II Chọn vật liệu làm cọc 139

III Tính toán các móng 139

PHẦN IV: THI CÔNG .172

CHƯƠNG 1 :ĐẶC ĐIỂM CHUNG THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 172

CHƯƠNG 2 :KỸ THUẬT THI CÔNG 175

CHƯƠNG 3 :TỔNG BÌNH ĐỒ CÔNG TRÌNH 181

CHƯƠNG 4 :AN TOÀN TRONG LAO ĐỘNG 185

Trang 3

SVTH: CHÂU NGỌC HÒA Lớp: 99XD02 Trang - 1 -

LỜI NÓI ĐẦU

Để có sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế trong những năm gần đây, thì một tất yếu khách quan mà ai cũng hiểu đó là ngành xây dựng phải là một trong những ngành phát triển tiên phong, minh chứng cho tất yếu này là dành một phần rất lớn ngân sách nhà nước dành cho xây dựng, cùng với sự phát triển và vai trò rất quan trọng của nó thì yêu cầu xây dựng ngày càng đòi hỏi được nâng cao, nên việc thiết kế, thi công công trình cần đạt được mục tiêu: An toàn, Mỹ quan và Kinh tế

Một công trình kiến trúc, ngoài vẽ đẹp bên ngoài, tiện nghi bên trong, nó còn đòi hỏi vững chắc, đảm bảo tuổi thọ của thiết kế Do đó kết cấu công trình đóng vai trò rất quan trọng để đảm bảo sự bền vững và tuổi thọ công trình

Trong hệ kết cấu công trình thì hai vấn đề luôn đặt ra hàng đầu, đó là nền móng và hệ kết cấu chịu lực bên trên Nhưng tuỳ theo quan điểm nhìn nhận và đánh giá của mỗi người mà xem kết cấu chịu lực bên trên hay nền móng là quan trọng hơn

Riêng em, tất cả điều quan trọng, vì có cả hai vấn đề ấy mới tạo nên hệ tổng thể công trình Để trở thành kỹ sư thì ít nhất phải có căn bản về toàn hệ kết cấu công trình Mà theo em thì hệ kết cấu bên trên có thể tính chính xác, gần đúng hơn là nền móng

Do ta rất khó xác định chính xác sự làm việc của nền đất nằm bên dưới công trình như thế nào

Chính vì vậy phần chính đồ án tốt nghiệp của em kỳ này là kết cấu Nền là nơi tiếp nhận tải trọng từ móng, còn móng là nơi tiếp nhận tải trọng từ khung và truyền xuống nền và khi có sự cố thì rất khó sửa chữa, gia cố Việc chọn chọn đồ án tốt nghiệp 50% là kết cấu vì em muốn học thêm căn bản và củng cố kiến thức về nó và cũng vì sự quan trọng của nó đối với một công trình một khi không được đầu tư đúng mức sẽ gây lãng phí và tốn kém không cần thiết

Tóm lại, với đồ án tốt nghiệp lần này là một nền tản rất lớn để trang bị kiến thức cho em ra trường phục vụ bản thân-gia đình-xã hội-đất nước Do đây là lần đầu tiên thiết kế cho toàn hệ công trình nên sẽ không tránh khỏi rất nhiều sai sót và khuyết điểm, nhưng với sự giúp đỡ nhiệt tình và chu đáo của các thầy cô trên khoa cũng như

các thầy hướng dẫn và đặc biệt là thầy NGUYỄN VIỆT TUẤN trực tiếp hướng dẫn em,

em tin rằng mình có thể hoàn thiện kiến thức chuyên môn và học hỏi nhiều kiến thức

khác giúp ích cho bản thân khi ra trường, với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành

cảm ơn các thầy cô đã giảng dạy em suốt 4 năm học, các thầy hướng dẫn và nhất là thầy NGUYỄN VIỆT TUẤN đã tận tình trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp kỳ này

Sinh viên: Châu Ngọc Hòa

Trang 4

SVTH: CHÂU NGỌC HÒA Lớp: 99XD02 Trang - 2 -

PHỤ LỤC

A- THUYẾT MINH PHẦN I:

KIẾN TRÚC: 0 %

- VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

- MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CÔNG TRÌNH

- HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

PHẦN II:

KẾT CẤU : 50 %

- TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH (SÀN LẦU 2-5)

- TÍNH DẦM DỌC TRỤC D

- TÍNH KHUNG PHẲNG ĐIỂN HÌNH (KHUNG TRỤC 2)

- TÍNH CẦU THANG BỘ ( 45-DE)

- TÍNH HỒ NƯỚC ( DE-56)

PHẦN III:

NỀN MÓNG: 30 %

- PHƯƠNG ÁN I: MÓNG CỌC ÉP BTCT

- PHƯƠNG ÁN II: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

PHẦN IV:

THI CÔNG: 20 %

- ĐẶC ĐIỂM CHUNG THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

- KỸ THUẬT THI CÔNG

- TỔNG BÌNH ĐỒ CÔNG TRƯỜNG

- AN TOÀN LAO ĐỘNG

Trang 5

Đề Tài: Cao ốc văn phòng 135pasteur GVHD: Ths Nguyễn Việt Tuấn

SVTH: Châu Ngọc Hoà Lớp 99XD02 Trang 1

CHƯƠNG III

THIẾT KẾ MÓNG

PHƯƠNG ÁN II MÓNG CỌC KKOAN NHỒI BTCT

I KHÁI QUÁT VỀ CỌC KHOAN NHỒI

Cọc khoan nhồi là cọc được chế tạo và hạ xuống ngay tại hiện trường bằng cách khoan trong đất nhưỡng lỗ cọc có độ sâu và đường kính thiết kế, sau đó đặt lòng thép và nhồi bê tông vào cọc Cọc khoan nhồi có ưu điểm và nhược điểm như sau :

* Ưu điểm:

- Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh

- Sức chịu tải của cọc rất lớn nếu ta dùng đường kính và độ sâu lớn

- Lượng thép trong cọc khoan nhồi ít chủ yếu để chịu tải trọng ngang ( đối với cọc đài thấp)

* Khuyết điểm

II CHỌN VẬT LIỆU LÀM CỌC

:

- Giá thành cao do kỹ thuật thi công mặt dù thiết kế thép trong cọc rất tiết kiệm

- Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc khoan nhồi rất phức tạp bằng

phương pháp siêu âm hay thử tĩnh cọc

- Ma sát bên cọc có thể giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ tạo khoan lỗ

- Bê tông cọc và bêtông đài chọn Mác 300 ( Rn = 130 kg/cm2)

- Thép đài và cọc chọn loại AII → Ra= 2800 kg/cm2

III TÍNH TOÁN CÁC MÓNG

Tính toán với hai loại móng điển hình:

TRỤC LOẠI Nội lực Tính toán Tiêu chuẩn

Trang 6

2 Chọn vật liệu và kích thước cọc :

- Chọn cọc có đường kính 80cm Cọc cắm vào lớp đất thứ 5 (Cát pha ,trạng thái chặt vừa)

- Chiều dài cọc chọn 20 m

- Ngàm cọc vào đài 15cm

- Diện tích tiết diện ngang cọc:

- Trọng lượng cọc: Pc = 20*2.5*0.5*1.1 = 27.5 T

3 Xác định sức chịu tải của cọc :

3.1 Theo điều kiện đất nền :

- Sức chịu tải giới hạn của cọc:

φgh = m(mRqmAm+uΣmifili)

m=1 hệ số điều kiện làm việc

mR=1 hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc nhồi

mf =0.7 hệ số điều kiện làm việc của đất ở thân cọc (phụ thuộc phương pháp tạo lổ khoan, loại cọc)

fi (T/m2) : ma sát bên của lớp đất thứ i ở mặt bên thân cọc lấy theo bảng A2 (TCXD 205-1998)

li (m) :chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc mặt bên thân cọc

qm (T/m2) : Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc lấy theo yêu cầu A8 ,A9(TCXD 205-1998)

Am (m2) : Diện tích mũi (với cọc khoan nhồi đáy không mở rộng lấy bằng tiết diện ngang cọc) => Am = F = 0.5 m2

u (m) : Chu vi cọc

* Sức chống tính toán của đất dưới mũi cọc cắm vào đất cát:

qm = 0,75β(γI’dpAko + αγIhBko)

Trang 7

Sét B=0.28,C=0.391(T/m2) Trạng thái dẻo cứng

Các pha B=0.27,C=0.237(T/m2) Trạng thái chặt

Sét pha bùn B=0.27, C=0.209(T/m2) Trạng thái dẻo

β, Ako,α,Bko: Hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng A6 (TCXD 1998) phụ thuộc vào góc ma sát trong của lớp đất dưới mũi cọc

205-γI’(T/m3) : Trị tính toán của trọng lượng thể tích đất ở dưới mũi cọc

γI (T/m3

ϕ

) : Trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích đất ở trên mũi cọc

d: Đường kính cọc nhồi = 0.8m

L : Chiều dài cọc trong đất Tra bảng A6 ta có kết quả sau:

h

h = = 1920.1 = 0.96T/m3

=>q

m=0.75*0.31*(0.95*0.8*12.6 + 0.49*0.96*20*24.8) = 56.47(T/m2)

Trang 8

2 2

cf

)8.00.1(

139)

d1(

+

=+

φ

=

)m(38.572.38

18.208P

N

tt c

fsi : Cường độ chịu tải mặt bên của cọc ( tra bảng A2 TCVN 205-1998)

Z- là chiều sâu trung bình của lớp đất thứ i tính từ cao trình qui ước đến giữa lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc

Z: Độ sâu của lớp đất tính từ mặt nền (m) + Sức chịu tải giới hạn của cọc ma sát :

φgh = m * (mR * qm * Am + u∑ mf * ƒsi * li) = 1{1*56.47*0.5 + 2.5*0.7*94.99) = 194.47 (T/m2

4.1

47

194

cf =φ

) + Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lí :

= 139 T 3.2 Xác định sơ bộ kích thước của đài:

- Cường độ tính toán trung bình của đáy bệ:

- Aùp lực nén lên bệ:

*0.2

*9.19

=

=1.1∗5.38∗1.9=11.24Τ

Trang 9

3400 1800 800

A

E 2

900 800

800

800 900

cf

tt đ

N

φ

µ∑

=208.18+11.24=219.42 T

5 Xác định số lượng cọc :

- Số lượng cọc sơ bộ :

139

42

219 = 2.21 (cọc)

- Ta chọn số lượng cọc trong đài là 2 cọc Khoảng cách giữa các cọc D +1m = 1.8 m

µ : Hệ số kể đến mô men lệch tâm

- Kích thước đài cọc là a*b :

a = 1.8 + 0.8*2 = 3.4 m

b = 0.8*2 = 1.6 m a: Chiều dài cọc (m) b: Chiều rộng cọc (m)

⇒ Chọn kích thước đài cọc là 3.4*1.6 m

1 − ≥ 0.2+ = 0.85 m => Chọn hđ = 0.95 m

Trang 10

)T(46.1152

92

230n

Np

c

tt đ tb

5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc :

- Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện tại đế đài :

*2(

9.0

*83

132

92.230x

xMn

N

i max tt

c

tt đ min

Pmin = 107.77 (T) > 0 → cọc không bị nhổ

Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chịu tải tính toán của cọc cho nên thiết kế cọc như trên là hợp lý Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ do Pmin >0

6 Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất :

6.1

Lớp đất

Xác định kích thước móng khối qui ước:

Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua:

Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Góc ma sát trong ϕII (độ) 18.5o 25.5o 18.5o 25o

=> Góc ma sát trong trung bình:

h

i

i i

a1, b1 là khoảng cách giữa 2 mép ngoài của 2 cọc biên theo phương a,b L: chiều dài cọc

am = (3.4-0.8) + 2*18*tg(5.5) = 6.4 4m

Trang 11

)m/T(87.022

2

*95.08

*95.06

*91.05.3

*9.05.0

*9

γ

48.887

13.95N

- Chiều cao móng khối quy ước: Hm = 20+ 2.0= 22 m

6.2 Tính Trọng lượng của móng khối qui ước:

- Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:

3

i i i

714 = 1.09 T/m3

6.3 Á

tc

tc m

k

m m

p lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

= ( Abmγ II +BHmγ tb +DC II ) γ

A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc ϕ của đất nền dưới mũi cọc

tb : trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước

Trang 12

e = = 0.107(m)

⇒ Ứùng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước

)44.6

107.0

*61(88.29

48.887)a

e1(F

N

m m

tc min

Vậy đất nền bên dưới đảm bảo đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống

7 Kiểm tra độ lún của móng cọc :

- Ta sẽ dùng phương pháp cộng lún từng lớp

- Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối móng quy ước:

σbt = Σhiγi = 1.9*0.5 + 0.9*3.5 + 0.91*6 + 0.95*8+0.95*2=19.14 (T/m2)

- Áp lực gây lún :

pgl = σtb - σbt = 29.7− 19.14= 10.56(T/m2 ) 7.1 Phân bố ứng suất trong nền đất:

- Ứng suất do đất nền: σzđ = Σhiγi

- Ứng suất do tải trọng: σz = kopgl

- Ứng suất do tải trọng: σtb

z = (σtb

i+σtb I+1)/2 với

Z2

- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày

Trang 13

Ư

g su

át g a l ùn

Ζ

1 2 3

5 4

Trang 14

8

*)2.505.701.925.10(

*4.571

8.0h

*E

i 0

=

<

=+

++

=σ

β

7.2 Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp

- Momen biến dạng của lớp đất:

:

- Ta có hệ số nén tương đối:

- Độ lún được tính bởi công thức:

⇒ Móng M1 đảm bảo về độ lún

7.3 kiểm tra chọc thủng của đài cọc:

- Diện tích xuyên thủng:

Fxt=(ac+2*hđ)* (bc+2*hđ )=(0.5+2*0.95)*(0.5+2*0.95)=5.76 (m2)

- Diện tích ngoài phạm vi xuyên thủng:

Fng= Fm – Fxt =1.6*3.4 – 5.76=-0.32 (m2

Vậy cọc nằm trong phạm vi xuyên thủng ta không cần kiểm tra xuyw6n thủng cho đài

9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang:

Tải trọng truyền xuống móng bao gồm:

023

01

=

/1.2 (Tm)

Trang 15

42

Qtc

=

= =

- Lực đứng Nk tác dụng chỉ do tải trọng N0,M0 gây ra

Tải trọng lớn nhất tác dụng vào đầu cọc:

b

*k

Trong đó:

m : Hệ số tỷ lệ, có thứ nguyên (T/m4)

- Ta coi cọc chịu lực ngang chỉ làm việc với một tầng đất tính từ mặt đất mà thôi

- Chiều dài ảnh hưỡng:

lah=2*(d+1) (m) d: Đường kính cọc ; d=0.8 (m)

lah=2*(0.8+1)=3.6 (m)

Trang 16

- Chiều dài ảnh hưởng của cọc đến độ sâu 2.6 m ,nằm trong lớp 2:

+ Lớp thứ 2 : Đất sét trạng thái dẻo cứng ,tra bảng ta được:

*1416.3

*

*64

d

π

) I: là mômen quán tính tiết diện cọc

Với:

b và h là chiều rộng và chiều cao của tiết diện cọc

bt : bề rộng quy ước của cọc

- Theo Tiêu chuẩn xây dựng 205 -1998 :

02.0

*10

*9.2

8.1

*500

Trang 17

)Tm(894.410

*694.0

3.2

*10

*4769.1Q

*

MM

tt k MH tt

10

*694.0

9.1

*10

*4769.1Q

*

MM

tc k MH tc

L Q

b

o

*

*3

f : Giá trị tính toán momen ngàm ở đầu cọc

δHH, δHM : Là các chuyễn vị ngang ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn

vị MO, HO =1 đặt tại cao trình này

δMH, δMM : Là các chuyễn vị xoay ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn

vị MO, HO

O b

1

δ = 2

O b

1

Trong đó Ao, Bo , Co phụ thuộc vào Lc

Với Lc = 8.69m >4 , tra bảng G2 – TCXD 205 – 1998 ta có:

Ao = 2.441

Bo = 1.621

Co

)T/m(10

*1129.5441.2

*02.0

*10

*9.2

*

6 3

⇒

0.435δ

=1.751

* Tính toán chuyển vị ngang:

)T/1(10

*4769.1621.1

*02.0

*10

*9.2

*

6 2

⇒

0.435δ

02.0

*10

*9.2

Vì đầu cọc bị ngàm cứng vào bệ dưới tác dụng của lực ngang, trên đầu cọc có momen mà người ta gọi là momen ngàm:

Trang 18

3

α3

*C Q D M

bd

tt k tt

L H

b

o

*

*3

* 3 + (l0=0; ϕo=0) Vậy cọc thỏa điều kiện chuyễn vị ngang

Vẽ biểu đồ momen M z

M

theo chiều sâu cọc :

z=α2

bd*Eb*I*x0*A3 -

=4.97A3 – 4.894C3 + 5.287D3

Trong đó: ze là chiều sâu tính đổi, zc=αbd*z

Các giá trị A3, C3, D3 tra trong bảng G3

BẢNG TỔNG HỢP GIÁÙØ TRỊ MOMEN Mz (Tm) DỌC THEO THÂN CỌC

Trang 19

)cm(59.275

*9.0

*2800

489400h

*

*R

M

a a

0

=

=γ

Chọn 10φ18) Bố trí thép cho toàn bộ chu vi cọc Chọnđai xoắn φ8a200

10 Cấu tạo và tính toán đài cọc:

- Theo kết quả tính toán ở trên ta có :

Trang 20

900 800

800

800 900

- Ta tính thép cho đài theo 2 phương

- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc :

* Tính toán diện tích thép:

- Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 1 cọc biên theo phương a : Pmax = 123.14 T

- Cánh tay đòn của lực: xi=3.4/2-0.25-0.8=0.65 m

- Trong đó xi là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là Pi) đến mép cột

M1-1 = ΣxI*Pi

86.4870

*2800

*9.0

8004100h

R9.0

MF

o a

Chọn 16∅20 (Fa=50.26 cm2 ) Khoảng cách các thanh thép là 100 cm

+ Momen theo phương còn lại:

- Ta xem như phản lực cọc được phân bố đều trên đỉnh cọc :

Trang 21

3400 1800 800

*4.3

18.2083

*4.2

5.06.1(

*27.382

l

*qM

2 2

=

−

=

= Diện tích cốt thép :

65

*2800

*9.0

579000h

*R

*9.0

M

0 a

Chọn 17∅12a200 Bố trí thép theo phương còn lại

Trang 22

Trang 23

2 Chọn vật liệu và kích thước cọc :

- Chọn cọc có đường kính 80cm Cọc cắm vào lớp đất thứ 5 (Cát pha ,trạng thái chặt vừa)

- Chiều dài cọc chọn 20 m

- Ngàm cọc vào đài 15cm

- Diện tích tiết diện ngang cọc:

- Trọng lượng cọc: Pc = 20*2.5*0.5*1.1 = 27.5 T

3 Xác định sức chịu tải của cọc :

3.1 Theo điều kiện đất nền :

- Sức chịu tải giới hạn của cọc:

φgh = m(mRqmAm+uΣmifili)

m=1 hệ số điều kiện làm việc

mR=1 hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc nhồi

mf =0.7 hệ số điều kiện làm việc của đất ở thân cọc (phụ thuộc phương pháp tạo lổ khoan, loại cọc)

fi (T/m2) : ma sát bên của lớp đất thứ i ở mặt bên thân cọc lấy theo bảng A2 (TCXD 205-1998)

li (m) :chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc mặt bên thân cọc

qm (T/m2) : Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc lấy theo yêu cầu A8 ,A9(TCXD 205-1998)

Am (m2) : Diện tích mũi (với cọc khoan nhồi đáy không mở rộng lấy bằng tiết diện ngang cọc) => Am = F = 0.5 m2

u (m) : Chu vi cọc

* Sức chống tính toán của đất dưới mũi cọc cắm vào đất cát:

qm = 0,75β(γI’dpAko + αγIhBko)

Trang 24

Các pha B=0.27,C=0.237(T/m2) Trạng thái chặt

Sét pha bùn B=0.27, C=0.209(T/m2) Trạng thái dẻo

d: Đường kính cọc nhồi = 0.8m

L : Chiều dài cọc trong đất Tra bảng A6 ta có kết quả sau:

19 = 0.96T/m3

=>qm=0.75*0.31*(0.95*0.8*12.6 + 0.49*0.96*20*24.8) = 56.47(T/m2)

Trang 25

2 2

cf

)8.00.1(

139)

d1(

+

=+

φ

=

)m(37.872.38

324P

N

tt c

fsi : Cường độ chịu tải mặt bên của cọc ( tra bảng A2 TCVN 205-1998)

Z- là chiều sâu trung bình của lớp đất thứ i tính từ cao trình qui ước đến giữa lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc

Z: Độ sâu của lớp đất tính từ mặt nền (m) + Sức chịu tải giới hạn của cọc ma sát :

φgh = m * (mR * qm * Am + u∑ mf * ƒsi * li) = 1{1*56.47*0.5 + 2.5*0.7*94.99) = 194.47 (T/m2

4.1

47

194

cf =φ

) + Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lí :

= 139 T 3.2 Xác định sơ bộ kích thước của đài:

- Cường độ tính toán trung bình của đáy bệ:

- Aùp lực nén lên bệ:

*0.2

*9.19

=

=1.1∗8.37∗1.9=17.49Τ

Trang 26

800

800 900

=>Tải trọng tính toán dưới đáy bệ:

Ntt

đ =Ntt

0+ Ntt b

cf

tt đ

N

φ

µ ∑

=324+17.49=341.49 T

5 Xác định số lượng cọc :

- Số lượng cọc sơ bộ :

139

49

341 = 3.69 (cọc)

- Ta chọn số lượng cọc trong đài là 4 cọc Khoảng cách giữa các cọc D +1m = 1.8 m

µ : Hệ số kể đến mô men lệch tâm

- Kích thước đài cọc là a*b :

a = 1.8 + 0.8*2 = 3.4 m

b = 1.8 + 0.8*2 = 3.4 m a: Chiều dài cọc (m) b: Chiều rộng cọc (m)

⇒ Chọn kích thước đài cọc là 3.4*3.4 m

- Kích thước cột: ac*bc =0.6 m * 0.6 m

Chiều cao đài cọc sơ bộ : hđ

2

6.08

1 − ≥ 0.2+ = 0.8 m => Chọn hđ = 0.95 m

Trang 27

)T(08.934

32

372n

Np

c

tt đ tb

5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc :

- Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện tại đế đài :

*4(

9.0

*48.274

32.372x

xMn

N

i max tt

c

tt đ min

Pmin = 85.45 (T) > 0 → cọc không bị nhổ

Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chịu tải tính toán của cọc cho nên thiết kế cọc như trên là hợp lý Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ do Pmin >0

6 Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất :

6.1

Lớp đất

Xác định kích thước móng khối qui ước:

Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua:

Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Góc ma sát trong ϕII (độ) 18.5o 25.5o 18.5o 25o

=> Góc ma sát trong trung bình:

h

i

i i

a1, b1 là khoảng cách giữa 2 mép ngoài của 2 cọc biên theo phương a,b L: chiều dài cọc

am = (3.4-0.8) + 2*18*tg(5.5) = 6.4 4m

Trang 28

)m/T(87.022

2

*95.08

*95.06

*91.05.3

*9.05.0

*9

γ

9.1279

86.213N

- Chiều cao móng khối quy ước: Hm = 20+ 2.0= 22 m

6.2 Tính Trọng lượng của móng khối qui ước:

- Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:

3

i i i

9

1009 = 1.107 T/m3

6.3 Á

tc

tc m

k

m m

p lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

= ( Abmγ II +BHmγ tb +DC II ) γ

A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc ϕ của đất nền dưới mũi cọc

tb : trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước

Trang 29

e = = 0.167(m)

⇒ Ứùng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước

)44.6

167.0

*61(47.41

9.1279)

a

e1(F

N

m m

tc min

Vậy đất nền bên dưới đảm bảo đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống

7 Kiểm tra độ lún của móng cọc :

- Ta sẽ dùng phương pháp cộng lún từng lớp

- Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối móng quy ước:

σbt = Σhiγi = 1.9*0.5 + 0.9*3.5 + 0.91*6 + 0.95*8+0.95*2=19.14 (T/m2)

- Áp lực gây lún :

pgl = σtb - σbt = 30.86− 19.14= 11.72(T/m2 ) 7.1 Phân bố ứng suất trong nền đất:

- Ứng suất do đất nền: σzđ = Σhiγi

- Ứng suất do tải trọng: σz = kopgl

- Ứng suất do tải trọng: σtb

z = (σtb

i+σtb I+1)/2 với

Z2

- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày

Trang 30

Ư

g su

át g a l ùn

Ζ

1 2 3

5 4

Trang 31

900 800

800

800 900

8

*)83.498.651.925.11(

*4.571

8.0h

*E

i 0

=

<

=+

++

=σ

β

7.2 Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp

- Momen biến dạng của lớp đất:

:

- Ta có hệ số nén tương đối:

- Độ lún được tính bởi công thức:

⇒ Móng M1 đảm bảo về độ lún

7.3 kiểm tra chọc thủng của đài cọc:

- Diện tích xuyên thủng:

Fxt=(ac+2*hđ)* (bc+2*hđ )=(0.6+2*0.95)*(0.6+2*0.95)=6.25 (m2)

- Diện tích ngoài phạm vi xuyên thủng:

Fng= Fm – Fxt =3.4*3.4 – 6.25= 5.31 (m2

Vậy cọc nằm trong phạm vi xuyên thủng ta không cần kiểm tra xuyên thủng cho đài

9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang:

Tải trọng truyền xuống móng bao gồm:

023

01

=

/1.2 (Tm)

Trang 32

104

Qtc

=

= =

- Lực đứng Nk tác dụng chỉ do tải trọng N0,M0 gây ra

Tải trọng lớn nhất tác dụng vào đầu cọc:

b

*k

Trong đó:

m : Hệ số tỷ lệ, có thứ nguyên (T/m4)

- Ta coi cọc chịu lực ngang chỉ làm việc với một tầng đất tính từ mặt đất mà thôi

- Chiều dài ảnh hưỡng:

lah=2*(d+1) (m) d: Đường kính cọc ; d=0.8 (m)

lah=2*(0.8+1)=3.6 (m)

Trang 33

- Chiều dài ảnh hưởng của cọc đến độ sâu 2.6 m ,nằm trong lớp 2:

+ Lớp thứ 2 : Đất sét trạng thái dẻo cứng ,tra bảng ta được:

*1416.3

*

*64

d

π

) I: là mômen quán tính tiết diện cọc

Với:

b và h là chiều rộng và chiều cao của tiết diện cọc

bt : bề rộng quy ước của cọc

- Theo Tiêu chuẩn xây dựng 205 -1998 :

02.0

*10

*9.2

8.1

*500

Trang 34

)Tm(53.510

*694.0

6.2

*10

*4769.1Q

*

MM

tt k MH tt

*694.0

17.2

*10

*4769.1Q

*

MM

tc k MH tc

L Q

b

o

*

*3

f : Giá trị tính toán momen ngàm ở đầu cọc

δHH, δHM : Là các chuyễn vị ngang ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn

vị MO, HO =1 đặt tại cao trình này

δMH, δMM : Là các chuyễn vị xoay ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn

vị MO, HO

O b

1

δ = 2

O b

1

Trong đó Ao, Bo , Co phụ thuộc vào Lc

Với Lc = 8.69m >4 , tra bảng G2 – TCXD 205 – 1998 ta có:

Ao = 2.441

Bo = 1.621

Co

)T/m(10

*1129.5441.2

*02.0

*10

*9.2

*

6 3

⇒

0.435δ

=1.751

* Tính toán chuyển vị ngang:

)T/1(10

*4769.1621.1

*02.0

*10

*9.2

*

6 2

⇒

0.435δ

02.0

*10

*9.2

Vì đầu cọc bị ngàm cứng vào bệ dưới tác dụng của lực ngang, trên đầu cọc có momen mà người ta gọi là momen ngàm:

Trang 35

3

α3

*C Q D M

bd

tt k tt

L H

b

o

*

*3

* 3 + (l0=0; ϕo=0) Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang

Vẽ biểu đồ momen M z

M

theo chiều sâu cọc :

z=α2

bd*Eb*I*x0*A3 -

=4.97A3 – 5.53C3 + 6.667D3

Trong đó: ze là chiều sâu tính đổi, zc=αbd*z

Các giá trị A3, C3, D3 tra trong bảng G3

BẢNG TỔNG HỢP GIÁÙØ TRỊ MOMEN Mz (Tm) DỌC THEO THÂN CỌC

Trang 36

)cm(93.275

*9.0

*2800

553000h

*

*R

M

a a

0

=

=γ

Chọn 10φ18) Bố trí thép cho toàn bộ chu vi cọc Chọnđai xoắn φ8a200

10 Cấu tạo và tính toán đài cọc:

- Theo kết quả tính toán ở trên ta có :

P

=4.894 (Tm ) Ta tính thép dọc cho cọc

max = 100.71T

Trang 37

1

900 800

800

800 900

- Ta tính thép cho đài theo 2 phương

- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc :

* Tính toán diện tích thép:

- Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 2 cọc biên the phương1-1 là: Pmax =100.71T

M1-1 = ΣxI*Pi

51.6870

*2800

*9.0

12085000h

R9.0

MF

o a

Trang 38

M2-2 = ΣxI*Pi

32.6370

*2800

*9.0

11170000h

R9.0

MF

o a

Trang 39

Trang 40

Đề Tài: Cao ốc văn phòng 135pasteur GVHD: Ths Nguyễn việt Tuấn

SVTH: Châu ngọc hoà Lớp 99XD02 Trang 1

NỀN MÓNG

(30%)

Định dạng
Số trang	307
Dung lượng	2,86 MB