tính toán nền móng đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng

tính toán nền móng đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng Ch ơng : Tính toán móng 7.1 số liệu dịa chất 7.1.1 Đánh giá điều kiện địa chất công trình Theo báo cáo kết khảo sát địa chất công trình, giai đoạn phục vụ thiết kế vẽ thi công: khu đất xây dựng tơng đối phẳng đợc khảo sát phơng pháp khoan thăm dò, xuyên tiêu chuẩn SPT đến độ sâu 35m Từ xuống dới gồm lớp đất có chiều dày thay đổi mặt bằng: - Lớp đất 1: Đất lấp - độ sâu lớp đất từ ÷ 1,5 m - Líp ®Êt 2: SÐt pha - độ sâu lớp đất từ 1,5 m ữ 12 m - Lớp đất 3: Cát pha - độ sâu lớp đất từ 12m cha kết thúc phạm vi - Mực nớc ngầm gặp độ sâu -7 m so với mặt đất tự nhiên Chỉ tiêu lý lớp đất nh bảng: Bảng tiêu lý đất spt (N) STT Tên lớp đất γw (kN/m3) γh (kN/m3) W % WL % WP (%) K (m/s) a (m /kN) ϕoII CII (kPa) E (kPa) §Êt lÊp 17 - - - - - - - - - SÐt pha 18,2 26,7 31 39 26 2,7 10−8 1,4 10−4 17 19 9000 -11 C¸t pha 20,5 26,6 18 21 15 2,7.10−7 0,6.10−4 22 20 18000 12 - 18 §Ĩ lùa chän phơng án móng, cần đánh giá tính chất xây dựng lớp đất: * Lớp 1: Lớp đất đắp chiều dày 1,5m Đây lớp đất lấp thành phần chủ yếu sét pha lẫn phế thải xây dựng trạng thái không ổn định, chiều dày nhỏ cha đủ thời gian cố kết nên cần đào qua đặt móng xuống lớp đất ổn định bên dới * Lớp 2: Lớp sét pha đầy 12m: E=9000(Kpa); CII=19 (Kpa) W −W p 31 −26 §é sƯt: I L = W −W = 39 −26 = 0,385 p L γ h (1 + 0, 01*W ) 26, 7(1 + 0, 01*31) −1 = − = 0,922 HÖ số rỗng: e = w 18, h 26, ∆= γ = = 2,67 10 n Tra b¶ng 1-2 (sách hớng dẫn đố án móng) ta có: 0,25 < IL = 0,385 0,5 Đất trạng thái dẻo cứng Hệ số rỗng e = 0,922 Môđun tổng biến dạng E = 9000 kPa cho thấy lớp đất có tính nén lún trung bình Chỉ tiêu sức kháng cắt c = 19kPa; = 17 o ; N30 = cho thấy lớp đất có sức chịu tải trọng trung bình Vậy lớp đất có tính chất xây dựng tơng đối Một phần lớp đất nằm dới mực nớc ngầm nên cần kể đến đẩy nổi: Tỷ trọng: Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 57 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng h γ w 26,7 − 10 = = 8,69(kN / m3 ) 1+ e + 0,922 Nếu chọn phơng án móng nông thiên nhiên, đặt trực tiếp đáy móng vào lớp đất có khả diện tích móng phải lớn gây tốn vật liệu Nếu phơng án móng nông đệm cát phơng án tốt giảm đợc diện tích đáy móng độ sâu chôn móng, thi công phổ thông thuận tiện nên giảm đợc giá thành cho công tác móng, nhiên mực nớc ngầm độ sâu -7m nên lớp đệm cát phần nằm dới mực nớc ngầm gây sói ngầm cho lớp đệm cát Nếu phơng án móng cọc, đáy đài đặt cọc nên giảm đợc độ sâu đào đáy móng, phơng án tạo ổn định tốt cho công trình nên hay đợc dùng thực tế * Líp 3: Líp c¸t pha: E=18000(Kpa); CII=20 (Kpa) γ dn2 = W −W p 18 −15 §é sƯt: I L = W −W = 21 −15 = 0,5 p L γ h (1 + 0, 01*W ) 26, 6(1 + 0, 01*18) −1 = − = 0,531 HÖ sè rỗng: e = w 20,5 h 26, = = = 2,66 10 n Tra bảng 1-2 (sách hớng dẫn đố án móng) ta có: 0,25 < IL = 0,5 0,5 Đất trạng thái dẻo cứng Hệ số rỗng e = 0,531 Môđun tổng biến dạng E = 18000 kPa cho thấy lớp đất thuộc loại tơng đối tốt đặt móng Chỉ tiêu sức kháng cắt c = 20kPa; = 22 o ; N30 = 16 cho thấy lớp đất có sức chịu tải trọng tốt Vậy lớp đất có tính chất xây dựng tốt Lớp đất nằm dới mực nớc ngầm nên cần kể đến ®Èy næi: γ −γ 26,6 − 10 γ dn3 = h w = = 10,84(kN / m3 ) 1+ e + 0,531 Nếu phơng án móng cọc, đáy đài đặt cọc nên giảm đợc độ sâu đào hố móng, phơng án tạo độ ổn định tốt cho công trình nên hay đợc dùng thực tế Lớp đất có chiều dày lớn, tính chất xây dựng tơng đối tèt nªn cã thĨ cho mịi cäc tú lªn líp đất Tỷ trọng: Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 58 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng -0.750 cốt thiên nhiên -2,25 đất lÊp sÐt pha MNN -7.750 -14,25 C¸T pha trơ địa chất công trình Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 59 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng 7.1.2 Điều kiện địa chất thủy văn Tại thời điểm khảo sát nớc dới đất xuất ổn định độ sâu -7 m Tuy nhiên mực nớc bị biến đổi theo mùa chế độ thủy văn tới tiêu khu vực 7.2 lựa chọn ph ơng án móng 7.2.1 Lựa chọn giải pháp móng: - Phơng án 1: Móng nông thiên nhiên Kết cấu khung chịu lực bê tông cốt thép; tải trọng công trình tơng đối lớn; ta sử dụng giải pháp móng nông thiên nhiên Hơn điều kiện địa chất không phù hợp; lớp đất thứ đất lấp dày trung bình 1,5 m cha đủ thời gian cố kết; lớp đất thứ dày trung bình 12 m có sức chịu tải trung bình - Phơng án 2: Móng nông nhân tạo (đệm cát) Móng nông nhân tạo giải pháp tơng đối kinh tế; nhng không phù hợp với điều kiện địa chất công trình tải trọng tác dụng xuống tơng đối lớn, mặt khác mực nớc ngầm cao dễ gây sói mòn ảnh hởng lớn tới đệm cát - Phơng án 3: Móng cọc Với đặc điểm công trình nh trên; tải trọng công trình tơng đối lớn; tính chất công trình tơng đối quan trọng vào điều kiện địa chất công trình nh đà phân tích Ta lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý Kết luận: Căn vào đặc điểm công trình, tải trọng tác dụng lên công trình, điều kiện địa chất công trình vị trí xây dựng; dựa vào phân tích ta định chọn phơng án móng cọc ép để thiết kế móng cho công trình Căn vào nhịp khung bớc cột nhỏ ta lựa chọn giải pháp móng đơn trục 8-M Do nhà gồm có hai khối có diện tích khác nhau, mặt khác nhà có chiều rộng lớn nên ta bố trí khe lún hai khối nhằm trách xảy lún lệch hai khối nhà gây ảnh hởng đến độ bền kết cấu phần thân bên 7.2.2 Lựa chọn độ sâu đặt móng Do đài cọc đợc đặt cọc nên độ sâu đáy đài không cần phải đặt sâu Tuy nhiên thiết kế cần đảm bảo đế đài cọc thực tế không bị nhô lên khỏi mặt đất Trong trình chạy khung mặt ngàm (chân cột) đợc xác định cos -1,55 thấp cos tự nhiên 0,8m, lớp đất lấp dày trung bình 1m Do với công trình tiến hành chọn: - Độ sâu đặt đế đài: h = -2,55m (so với cos 0.000 nhà) tức nằm độ sâu -1,8m so với cos đất tự nhiên 7.3 sơ kích th ớc cọc, đài cọc - Sử dụng cọc BTCT đúc sẵn tiết diện 30x30cm, chiều dài cọc 18m bao gồm đoạn cọc, đoạn cọc C1 dài 6m đoạn cọc C2 dài 6m Để nối đoạn cọc với ta dùng phơng pháp hàn, cách hàn sẵn thép vào thép dọc cọc Để hạ cọc vào ngời ta dùng phơng pháp ép cọc kích thuỷ lực không khoan dẫn - Bê tông cọc cấp bền B25 có Rb = 14,5MPa; Cèt thÐp däc chÞu lùc nhãm CII cã Rs = 280MPa; Cèt thÐp ®ai nhãm CI cã Rsw = 175MPa 7.4 xác định sức chịu tải cọc 7.4.1 Theo vËt liƯu lµm cäc Pv = ϕ.(R b Fb + R s A s ) Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 60 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng - Do cọc không xuyªn qua líp bïn, than bïn ⇒ ϕ = - Bê tông cấp bền B25 có Rb = 14,5MPa - TiÕt diÖn ngang cäc Fb = 0,3.0,3 = 0,09m2 - Cèt thÐp nhãm CII cã Rs = 280MPa - Cèt thÐp däc 4φ16 cã As = 8,04 cm2 ⇒ PV= 1.(14500.0,09 + 280000.8,04.10-4) = 1530,12kN 7.4.2 Theo søc chÞu tải đất 7.4.2.1 Theo kết thí nghiệm phòng Chân cọc tỳ lên lớp cát hạt nhỏ nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc treo; sức chịu tải cọc n lên đất đợc xác định theo công thức: Pd* = m(mR R.F + u. mfi fi li ) i =1 Trong ®ã: m : hệ số điều kiện làm việc cọc đất, ®èi víi cäc vu«ng m = mR, mfi : hệ số điều kiện làm việc đất; hạ cọc ép rung không khoan dẫn cọc trụ đặc cã mR= 1,1, mfi =1 F : diÖn tÝch tiÕt diƯn ngang ch©n cäc; F= 0,09m2 u : chu vi tiÕt diÖn ngang cäc u = 4*0,3 = 1,2m li : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc fi : cờng độ tính toán ma sát thành lớp đất thứ i theo bề mặt xung quanh cọc (KPa) đợc tra theo bảng A-2 TCXD 205-1998 R : cờng độ tính toán đất dới mũi cọc với độ sâu H = 19,95m Tra bảng A-1 TCXD 205-1998, với cát hạt mịn nội suy có R = 3197(KPa) Líp ®Êt hi (m) Zi (m) fi mfi.fi hi sÐt pha 1,95 2,775 25,566 49,854 1,95 4,725 30,1 60,645 1,95 6,675 33,325 64,984 1,95 8,625 33,888 66,082 1,95 10,575 36,277 70,74 1,95 12,525 37,896 73,897 C¸t pha 14,5 27,90 55,8 16,5 28,60 57,2 1,85 18,35 29,34 54,279 0,85 19,2 29,68 25,228 Tæng céng 578,71 * P d = 1.[ 1,1.3197.0,09 + 1,2(578,71)] = 1010,96 kN P * 1010,96 ⇒ Pd = d = = 722,11(kN) kd 1,4 Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 61 Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng 1950 2000 5700 2000 -14.250 -19.95 250 1700 CáT pha SƠ Đồ XáC ĐịNH SứC CHịU TảI CủA CọC MA SáT 7.4.2.2 Theo kết thÝ nghiƯm xuyªn tiªu chn SPT PSPT =  α.N.F + u ( 2.∑ L S NS + ∑ Cu Lc )    Trong ®ã: α = 300 víi Ðp N = 16 - sè SPT đất chân cọc Ls - Chiều dài cọc cắm qua cát mịn Ns Số SPT lớp cát pha Lc - Chiều dài đoạn cọc cắm qua đất sét pha, cát pha Sv: vũ văn tạo- líp xdd47-®h2 trang 62 z9=19200 z9=18350 z8=16500 z7=14500 z6=12525 Z5=10575 Z4=8625 1950 1950 1950 sÐt PHA 1950 12000 Z2=4725 Z3=6675 -2.55 cos thiên nhiên Z1=2775 đất lấp -0.750 1950 -2.25 1500 + 0.000 1800 Đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng Cu Sức kháng cắt đất sét pha u = 4*0,3 = 1,2m - chu vi cäc STT Lớp đất Ls (m) Ns (lần) Lc (m) Sét pha C¸t pha - 16 Tỉng céng 11,4 5,7 Cu=7,14.N30 (kPa) 49,98 114,24 Ls.Ns (kN/m) - Cu.Lc (kN/m) 569,772 651,168 1220,94 PSPT = 300.16.0,3.0,3 + ( 1220,94 )  = 550,98(kN)  3 Ta thÊy Pv = 1530,12 kN > P® = 722,11 kN > PSPT = 550,98 kN Lấy PSPT = 550,98 kN vào để tính toán * Tải trọng tác dụng xuống móng Khi chạy nội lực khung ta cha kể đến trọng lợng cột tầng 1, giằng móng tờng tầng nên ta phải kể thêm tải trọng tính móng Giải pháp giằng móng: - Sử dụng hệ giằng mãng bè trÝ theo hƯ trơc ngang, däc cđa mỈt công trình Bố trí hệ giằng móng để giảm ảnh hởng việc lún không móng công trình; tạo ổn định ngang cho hệ móng công trình; đồng thời kết hợp làm kết cấu đỡ tờng tầng Với nhịp nhà 2,4m 7,8m, bớc cột 3,6m nên ta chọn loại giằng móng kích thớc 300*400 cho đơn nguyên 300x300 cho đơn nguyên - Giằng móng làm việc nh dầm đàn hồi, giằng truyền phần tải trọng đứng xuống đất Tuy nhiên để đơn giản tính toán thiên an toàn ta xem tải trọng giằng truyền nguyên vẹn lên móng theo diện truyền tải Ngoài giằng truyền tải trọng ngang móng, nhiên theo sơ đồ tính khung ta coi cột móng ngàm cứng nên cách gần ta bỏ qua làm việc giằng Tải trọng tác dụng xuống móng M1 (trục 8-M) - Nội lực tác dụng møc mỈt mãng -1,55m so víi cos ±0.000 theo kÕt chạy nội lực khung 1 1 1 BAO_MAX BAO_MAX BAO_MAX BAO_MIN BAO_MIN BAO_MIN Néi lùc Tæ hỵp 2.1 4.2 2.1 4.2 -171.2288 -170.0633 -168.8978 -197.2271 -192.2564 -186.7543 Ntt o (kN) -1972,27 7.51545 6.574946 5.634441 -10.59412 -9.23486 -9.16842 0 0 0 Mtt o (kN.m) -324,24 0 0 0 0 0 0 22.90265 8.80754 24.08642 -32.42421 -4.126216 -4.712128 Q tt o (kN) -105,94 Tỉ hỵp (1,2,3,4) - Do trình chạy khung cha kể đến trọng lợng thân cột, tờng giằng móng, thiết kế móng cần kể đến đầy đủ trọng lợng phận - Do trọng lợng cột (bao gồm lớp trát): Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 63 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng tt N gc = 0,3*0,7*(4,2+1,55 - 0,8)*25*1,2+ 2*(0,3+0,8)*0,015*(4,2+1,55 - 0,8)*18*1,3 = 35,01kN - Do trọng lợng tờng (bao gồm lớp trát): tt N gt = (1/2)*0,22*7,8*(4,2+1,55 - 0,8)*18*1,3+2*(1/2)*0,015*7,8*(4,2+1,55 - 0,8)*18*1,3 +(1/2)*0,22*3,6*(4,2+1,55 - 0,8)*18*1,3+2*(1/2)*0,015*3,6*(4,2+1,55 - 0,8)*18*1,3 = 165,1kN - Do träng lỵng gi»ng: tt N gg = (1/2)*0,3*0,4*(7,8+3,6)*25*1,2 = 20,52kN tt Tæng céng: N0 = 1972,27 + 35,01 + 165,1 + 20,52 = 2192,9kN - Néi lùc tÝnh to¸n Néi lùc Ntt Mtt Q tt o o o Tỉ hỵp (kN) (kN.m) (kN) Tỉ hợp -2192,9 -324,24 -105,94 (1,2,3,4) - Nội lực tiêu chuẩn tải trọng tính toán chia cho hệ số vợt tải n = 1,2 tc tc tc Nội lực No Mo Qo Tỉ hỵp (kN) (kN.m) (kN) Tỉ hỵp -1827,42 -270,2 -88,28 (1,2,3,4) 7.5 xác định số lợng cọc bố trí cọc móng - áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài phản lực đầu cọc gây ra: P 550,98 P tt = SPT2 = = 680,22kPa (3d) (3.0,3)2 - DiÖn tÝch sơ đế đài: tt N0 2192,9 Fd = tt = = 3,47m2 P − γ tb htb n 680,22 − 20.1,9875.1,2 tt Víi : N0 : T¶i träng tÝnh toán xác định đến đỉnh đài tb : Trọng lợng thể tích bình quân đài đất đài; tb = 20 kN/m3 n : Hệ số vợt tải; n = 1,2 h + 3.hng 2,55 + 3.1,8 htb: Do cã sù chªnh cos htb = tr = = 1,9875m 4 - Trọng lợng sơ đài đất đài: tt Nd = n.Fsb h tb γ tb = 1,2.3.47.1,9875.20 = 165,52kN - Lùc däc s¬ tính toán xác định đến đế đài: tt tt N tt =N0 +Nd =2192,9 + 165,52 = 2358,42kN Ntt 2358,42 = = 4,28 - Số lợng cọc sơ bộ: nc = PSPT 550,98 LÊy sè cäc n'c= 6cäc Bè trí cọc mặt nh hình vẽ Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 64 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng 450 450 300 1500 300 300 x 700 300 550 300 900 900 300 2400 240 m MỈt b»ng bè trÝ cäc 7.6 kiĨm tra móng cọc 7.6.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc * KiĨm tra ®iỊu kiƯn lùc max trun xng cäc dÃy biên: - Diện tích đế đài thực tế: Fđtt= 2,4.1,5 = 3,6 m2 - Trọng lợng tính toán đài đất đài đến cốt đế đài: Ntt = n.Fdtt htb γ tb = 1,2.3,6.1,9875.20= 171,72 kN d - Lực dọc tính toán đến cốt đế đài: tt tt Ntt = N0 + Nd = 2192,9 + 171,72 = 2364,62kN - Mô men tính toán xác định tơng ứng với trọng tâm diện tích tiết diện cọc ®Õ ®µi: tt Mtt = M0 + Q tt h'd ( bỏ qua mômen cột đất chênh cos gây ra) Mtt = 324,24 + 105,94.1,5 = 483,15 (kNm) - Lực truyền xuống cọc dÃy biên là: tt Ntt My x max tt Pmax = ' ± nc ∑ x i2 Trong đó: xmax khoảng cách từ trọng tâm đài đến trọng tâm cọc biên xmax = 0,9(m) 2364,62 483,15.0,9 tt Pmax = ± 4.0,9 tt Pmax = 528,31( kN ) = P5tt = P6tt Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 65 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng tt Pmin = 259,90 ( kN ) = P1tt = P2tt Trọng lợng thân tính toán cọc: Pc = 1,1.0,3.0,3.[ 5,2.25 + 12,2.( 25 -10 )] = 30,987kN Trọng lợng đất bị cọc hoán chỗ: Pđ = 1,1.0,3.0,3.(5,2.18,2 + 6,5.8,69 + 5,7.10,84)= 21,08kN Träng lỵng hiƯu dơng cđa cäc: Qc = Pc – P® = 30,987 – 21,08 = 9,907kN tt Ta thÊy Pmax + Qc = 528,31 + 9,907 = 538,22kN < PSPT = 550,98kN → Thoả mÃn điều kiện lực max truyền xuống cọc dÃy biên tt Đồng thời Pmin = 259,9kN > nên kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc 7.6.2 KiĨm tra cêng ®é nỊn ®Êt Víi quan niƯm nhờ ma sát mặt xung quanh cọc đất bao quanh, tải trọng móng đợc truyền diện rộng hơn, xuất phát từ mép cọc đáy đài nghiêng góc = tb ( gãc më réng cđa khèi mãng quy íc) - Độ lún móng cọc đợc tính theo độ lún móng khối quy ớc có mặt cắt abcd nh hình vẽ Trong đó: h + ϕ2 h2 170.11,7 + 220.5,7 ϕtb = 1 = = 18,640 h1 + h2 11,7 + 5,7 ϕtb 18,64 = = 4,660 4 - Chiều dài đáy khèi quy íc c¹nh LM 2.0,3 LM= L+2.H'.tg α = (1,8 + ) + 2.17,4.tg4,660= 4,937 m - BÒ rộng đáy khối quy ớc: 2.0,3 BM= B+2.H'.tg = ( 0,9 + ) + 2.17,4.tg4,660= 4,037 m - Xác định trọng lợng khối móng quy ớc: + Trọng lợng tiêu chuẩn khối quy ớc phạm vi từ đáy đài trở lên xác định theo c«ng thøc: α= tc N1M = LM.BM.htb.γtb = 4,937.4,037.1,9875.20 = 792,244 kN + Trọng lợng riêng trung bình lớp đất kể từ đáy đài trở xuống: γ i hi = 18,2.5,5 + 8,69.6,5 + 5,7.10,84 = 12,34kN / m3 γIItb = 5,5 + 6,5 + 5,7 hi + Trọng lợng tiêu chuẩn khối móng quy ớc kể từ đáy đài trở xuống ( đà trừ ®i träng lỵng cđa cäc): Ntc = (LM.BM – nc.Fc).γIItb.Lc = (4,937.4,037 – 6.0,09).12,34.17,4 = 4163,49kN 2M + Träng lỵng tiªu chn cđa cäc khèi mãng quy íc: tc Nc = 6.0,3.0,3.(5,2.25 + 12,2.15) = 169,02 kN VËy tæng trọng lợng tiêu chuẩn khối móng quy ớc : Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 66 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng tc tc = N1M + Ntc + Nc1 = 792,244 + 4163,49 + 169,02 = 5124,75kN 2M - Giá trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy íc: tc tc Ntc = N0 + Nqu = 1827,42 + 5124,75 = 6952,17(kN) - Momen tiêu chuẩn tơng ứng với trọng tâm đáy khối móng quy ớc tc tc ' Mtc = M0 + Q0 HM = 270,2 + 88,28.17,4 = 1806,27kNm - Độ lệch tâm:( Cạnh dài L theo ph¬ng X) Mtc 1806,27 el = tc = = 0,26m N 6952,17 - áp lực tiêu chuẩn đáy khèi quy íc: Ntc 6.e 6952,17 6.0,26 tc Pmax = (1 ± l ) = (1 ± ) BM LM LM 4,937.4,037 4,937 tc Nqu tc tc tc Pmax = 459,04 kN/m2 ; Pmin = 238,60 kN/m2 ; Ptb = 348,82kN/m2 - Cờng độ tính toán đất ®¸y khèi quy íc: m m ' R M = A.BM γ II + B.HM γ II + D.c II K tc Trong ®ã: m1 = 1,2 : đất cát mịn no nớc m2 = 1: Do công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng (nhà khung) Ktc= tiêu lý đất lÊy theo sè liƯu thÝ nghiƯm trùc tiÕp ®èi víi đất : Trị tính toán thứ hai trọng lợng riêng đất dới đáy khối quy ớc II = γ dn5 = 10,84kN/m3 II ϕII = 22 tra bảng đợc A = 0,61; B = 3,44; D = 6,01 ChiỊu cao khèi mãng quy íc lÊy ®Õn cos thiên nhiên; HM = 19,2m Trọng lợng riêng trung bình đất từ đáy khối móng quy ớc đến cos thiªn nhiªn: 1,5.17,2 + 5,5.18,2 + 6,5.8,69 + 5,7.10,84 ' γ II = = 12,72kN / m3 1,5 + 5,5 + 6,5 + 5,7 1,2.1 → RM = ( 0,61.4,037.10,84 + 3,44.12,2.12,72 + 6,01.20 ) = 816,87kN / m2 tc Pmax = 459,04 (kN/m2) < 1,2.RM = 1,2.816,87 = 980,244 (kN/m2) ( ) tc Ptb = 348,82 (kN/m2) < RM = 816,87 (kN/m2) Thoả mÃn điều kiện ¸p lùc díi ®¸y khèi mãng quy íc 7.6.3 KiĨm tra ®é lón cđa mãng cäc Ta cã thĨ tÝnh toán độ lún móng theo quan niệm biến dạng tuyến tính Trờng hợp đất từ chân cọc trở xuống có chiều dầy lớn, đáy khối quy ớc có diện tích bé nên dùng quan niệm nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán - ứng suất thân đáy khối quy ớc : σbt=0 = 1,5.17,2 + 5,5.18,2 + 6,5.8,69 + 5,7.10,84 = 244,173 kN z - ứng suất thân mùc níc ngÇm : σbt=0 = 1,5.17,2 + 5,5.18,2 = 125,9 kN z Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 67 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng - ứng suất thân vị trí kÕt thóc líp ®Êt sÐt pha : σbt=0 = 1,5.17,2 + 5,5.18,2+6,5.8,69 = 182,385 kN z - øng suÊt g©y lún đáy khối quy ớc: gl=0 = p tc − σbt=0 = 348,82 – 244,173 = 104,647kN z tb z Chia đất dới đáy khối quy ớc thành lớp phân tố có chiều dày B 4,037 = 1,009(m) hi = hi = M = 4 gl gl ứng suất gây lún độ sâu zi (m): σzi = K 0i σz =0 gl bt B¶ng tÝnh zi zi : gl Điểm LM BM z(m) LM/bM 2z/BM ko zi 4,937 4,037 1,009 2,018 3,027 4,036 5,045 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 1,223 0,9344 0,7438 0,5390 0,3830 0,2820 104,647 97,782 77,836 56,404 40,08 29,51 σbt zi 224,173 244,858 265,542 286,227 306,911 327,596 Giíi h¹n nỊn lÊy ®Õn ®iĨm ë ®é s©u h = 5,045m cã σgl < 0,1 σbt zi zi §é lón cđa mãng: n 0,8 gl S=∑ σ zi hi i= Ei S = 0,0152m = 1,52cm < Sgh = 8cm Vậy độ lún móng đảm bảo yêu cầu ®é lón tut ®èi 7.6.4 KiĨm tra cêng ®é cđa cọc vận chuyển cẩu lắp Trong trình vận chuyển cẩu lắp, dây cáp đợc đặt vào vị trí thích hợp cho ta sơ đồ tÝnh nh sau: 0,207l 0,207l l=6000 q M1=0,0214q.l2 M1 M1 sơ đồ tính vận chuyển Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 68 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng 0,294.l l=6000 q M2=0,043q.l M2 sơ đồ tính cẩu lắp Trờng hợp cọc bị uốn, tải trọng lấy trọng lợng thân cọc 1m chiều dài nhân với hệ số ®éng lùc 1,5 q = 1,5.0,3.0,3.25 = 3,375(kN / m) Trong hai sơ đồ tính toán trên, thấy mômen lớn xuất tiến hành cẩu lắp cọc Vậy lợng thép đặt cọc đợc tính toán để chịu mômen này: Mmax = M2 = 0,043.q.l2 = 0,043.3,375.6 = 5,225kNm DiƯn tÝch thÐp däc cđa cäc: Chän a = 0,02m ⇒ h0 = h - a = 0,3 – 0,02 = 0,28 m M 5,225.10 αm = = = 0,0153 < αR = 0,418 Ta cã R b b.h0 14,5.300.280 ( ) ( ) ζ = 0,5 + − 2.α m = 0,5 + − 2.0,0153 = 0,992 M 5,225.10 As = = = 67,18mm2 R s ζ.h0 280.0,992.280 VËy cèt thÐp däc chÞu lùc ta chän 4φ16 cã diƯn tÝch 8,04cm2 lµ tháa m·n - Khi chun chë bốc xếp cọc: Cọc đợc đặt theo phơng ngang, điểm kê treo buộc cách mút ®o¹n a = 0,207l = 0,207.6 = 1,242m - Khi cẩu lắp: Điểm treo buộc cách mút đoạn a = 0,294.l = 0,294.6 = 1,764m * Liªn kÕt cọc vào đài: Cọc đợc ngàm vào đài 60 cm gồm 15 cm phần cọc nguyên 45cm phần cốt thép bị đập trơ Cọc sau đà ngàm vào đài lại đất 17,4m; Mũi cọc cắm vào lớp cát pha 5,7m Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 69 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng đất lấp -0.750 ctn -2,550 5400 -2.25 1500 +0.00 -7,75 MNN 17400 6000 sÐt PHA 5700 -14,25 6000 C¸T pha -19,95 sơ đồ đài cọc 7.7 Tính toán đài cọc 7.7.1 Tính toán chọc thủng Với chiều cao đài sơ đợc chọn hđ = 1m; vẽ tháp đâm thủng tõ mÐp cét, nghiªng mét o gãc 45 so víi phơng thẳng đứng cột thấy đáy tháp nằm trùm hoàn toàn mặt cọc Do không cần kiểm tra độ bền đài cọc theo điều kiện chống chọc thủng Thật vậy: Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 70 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng - Khoảng cách ( theo phơng ngang ) từ tim cột đến biên đáy tháp ®©m thđng: l 0,7 A1= h0 + c = 0,85 + = 1,2m 2 - Khoảng cách (theo phơng ngang) từ tim cột đến tim hàng cọc biên A2 = 0,9m < A1= 1,2m +0.000 100 1000 45° 45° -0.750 300 300 900 300 900 300 300 7.7.2 TÝnh toán chịu uốn * Tính toán lực truyền lên cäc: i y 450 ii 300 450 1500 ii mtt 300 300 x 700 300 550 300 900 900 300 2400 240 m Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 i trang 71 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng Lực truyền lên cọc 1,2: tt P1tt = P2tt = Pmin = 259,90kN Lực truyền lên cọc 5,6: tt P5tt = P6tt = Pmax = 528,31kN Lùc truyÒn lên cọc 2,5: tt Ntt My x 2192,9 324,24.0 tt tt P3 = P4 = ' + = + = 365,48kN nc ∑ x i2 4.0 * Tính toán mômen đặt thép cho đài cọc: - Mômen tơng ứng với mặt ngàm I-I: MI = r1.( P5tt + P6tt ) = 0,55.2.528,31 = 581,14kNm - Mômen tơng ứng với mặt ngàm II-II: MII = r2.( P1tt + P3tt + P5tt ) = 0,30.(259,9+365,48+ 528,31) = 346,107kNm - Tính cốt thép chịu mômen MI MI 581,14.10 A sI = = = 27,13cm2 0,9.h0 R s 0,9.0,85.280000 Chọn 1118 có As = 27,995cm2 Chiều dài l* = l 2.0,025 = 2,35m Khoảng cách hai trục cốt thép dài cạnh nhau: 0,018 b − 2(0,025 + 0,015 + ) 1,5 − 2(0,04 + ) = = 0,140(m) a= n −1 10 Chọn khoảng cách bố trí thép a = 140mm Vậy thép chịu mômen MI 1118a140 - Tính cốt thép chịu mômen MII: MII 346,107.10 A sII = = = 16,16cm2 0,9.h0 R s 0,9.0,85.280000 Chọn 1314 có As = 20,007cm2 Chiều dài b* = b 2.0,025 = 1,45m Khoảng cách hai trục cốt thép ngắn cạnh nhau: 0,014 l − 2(0,025 + 0,015 + ) 2,4 − 2(0,04 + ) = = 0,192(m) a= n −1 12 Chọn khoảng cách bố trí thép a = 192mm Vậy thép chịu mômen MII 1314a192 - Chọn thép cấu tạo bố trí miền móng 14a200 Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 72 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng 700 350 350 ±0.000 -0.750 φ8a100 13φ14 a192 100 11φ18 a140 2550 400 φ14 a200 φ14 a200 1000 800 1550 φ8a200 750 3φ25 2φ20 φ16 750 3φ25 2φ20 100 -2.550 -19.95 100 300 900 900 300 100 2400 mặt cắt A-A - TL: 1/25 300 900 900 300 100 A 11 φ18 a140 13 φ14 a192 100 500 A 250 1500 500 250 100 100 100 1200 300 240 100 1200 2400 m mãng M1 - TL: 1/25 Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 73 ... 69 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng đất lấp -0.750 ctn -2,550 5400 -2.25 1500 +0.00 -7,75 MNN 17400 6000 sÐt PHA 5700 -14,25 6000 CáT pha -19,95 sơ đồ đài cọc 7.7 Tính toán đài... M1=0,0214q.l2 M1 M1 sơ đồ tính vận chuyển Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 68 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng 0,294.l l=6000 q M2=0,043q.l M2 sơ đồ tính cẩu lắp Trờng hợp... 58 Đồ án tốt nghiệp Trờng cao đẳng công nghệ đà nẵng -0.750 cốt thiên nhiên -2,25 đất lấp sét pha MNN -7.750 -14,25 CáT pha trụ địa chất công trình Sv: vũ văn tạo- lớp xdd47-đh2 trang 59 Đồ án