Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án nền móng công trình
22 Nền móng công trình GVHD: Th.S Võ Thanh Long LỜI MỞ ĐẦU Đây là lần đầu tiên làm đồ án không có nhiều kinh nghiệm trong tính toán, thiết kế cho nên trong phần thuyết minh và bản vẽ không thể tránh những sai sót mong thầy bỏ qua và chỉ dẩn them để em có thể hoàn thành tốt hơn những đồ án tiếp theo. Cuối cùng em xin chân thành cám ơn thầy VÕ THANH LONG đã chỉ dẩn,giải quyết cho em những thắc mắc trong quá trình tính toán và thiết kế để hoàn thành tốt đồ án này!!! CHƯƠNG 1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA KỸ THUẬT KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH Vùng khảo sát địa chất tại khu nhà ở cao tầng HOÀNG LONG quận 11 TP. Hồ Chí Minh. Tính chất cơ lý Đơn vị Lớp đất A 1 2 3 4 Cỡ hạt Hạt dăm % Hạt sạn % - 0.0 17.0 9.6 0.0 Hạt cát % - 47.7 43.6 75.6 18.9 Hạt bụi % - 18.2 16.5 6.6 39.1 Hạt sét % - 34.1 22.9 8.2 42.2 Độ ẩm tự nhiên W % - 22.0 21.24 18.1 29.93 Dung trọng ướt kN/m 3 - 20.0 20.1 20.2 19.5 Dung trọng khô kN/m 3 - 16.4 16.6 17.1 15.0 22 Nền móng công trình GVHD: Th.S Võ Thanh Long Dung trọng đẩy nổi kN/m 3 - 10.4 10.5 10.7 9.5 Khối lượng riêng G s kN/m 3 - 2.73 2.72 2.67 2.73 Hệ số rỗng ban đầu E - - 0.665 0.637 0.563 0.82 Độ rỗng N % - 39.9 38.9 36.0 45.1 Độ bão hòa S % - 90.4 90.6 86.0 99.6 Giới hạn chảy W L % - 34.4 30.9 22.1 40.4 Giới hạn dẻo W P % - 16.6 17.3 15.8 19.5 Chỉ số dẻo I P % - 17.8 13.6 6.4 20.9 Độ sệt I L - - 0.3 0.29 0.37 0.5 Lực dính kết C kPa - 32.2 27.4 8.3 25.1 Góc nội ma sát Độ - 13 14 23 11 Hệ số nén lún - 0.018 0.031 0.011 0.037 Mô đun biến dạng kPa - 9116.7 5497.4 13917.4 4740.5 Trị số SPT N Búa - 9-11 13-20 17 Mực nước ngầm trong các hố khoan quan sát được sau 24h khoan như bảng sau: !"#$%&'& Thí nghiệm mẩu nước ăn mòn bê tong tại hố khoan, theo công thức Kurlov nước có tên là: BICACBONAT- CLORUA- NATRI- MAGIE Nhận xét: nước không có tính ăn mòn đối với bê tong. - Cụ thể: Hố khoan Mực nước tĩnh (m) HK1 -1.6 22 Nền móng công trình GVHD: Th.S Võ Thanh Long + Lớp 1: Sét, nâu đỏ- xám trắng, trạng thái dẻo cứng. + Lớp 2: Sét pha lẩn sạn sỏi laterit, nâu đỏ- xám trắng, trạng thái dẻo cứng. + Lớp 3: Cát pha, nâu hồng, nâu, nâu vàng, vàng, trạng thái dẻo. + Lớp 4: Sét, hồng, trạng thái dẻo cứng - Các lớp đất trong khu vực khảo sát đã trải qua quá trình nén chặt tự nhiên nên có cường độ chịu lực tốt, tính nén lún nhỏ, khả năng biến dạng nhỏ, giá trị Nspt từ 9-20 búa. Lớp đất thứ 1 có thể đặt móng cho các công trình có tải trọng nhỏ - Đối với công trình có tải trọng trung bình nên đặt các loại móng cọc vào lớp thứ 3 hoặc thứ 4/. Tuy nhiên khi thiết kế tùy tải trọng công trình mà sử dụng loại móng cho phù hợp. - Bảng thống kê các chỉ tiêu cơ lý nêu ra đầy đủ các giá trị tính toán của các thông số địa kỷ thuật của các lớp đất đóng vai trò chủ yếu trong nền móng công trình. Khi thiết kế nền móng cần lưu ý tới những đặc điểm trên. 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ GIẢI PHÁP MÓNG CHO CÔNG TRÌNH !"#$%&!'()*!$+ !" Diện tích nhà là 40 x 80(m); Công trình nhà gồm 13 tầng, mỗi tầng cao 3.5m; Bước cột theo chiều rộng là 5m và chiều dài là 8m; Dầm móng 70cm x 120cm Dầm sàn 40cm x 60cm Bề dày sàn: 15cm, tường bao: 20cm, tường ngăn: 12cm Cột 40cm x 40cm Khối lượng thể tích bêtông (T/m 3 ) Khối lượng thể tích bêtông + đất: (T/m 3 ) Khối lượng thể tích của tường: (T/m 3 ); Hoat tải: 0.15(T/m 2 ). Tải trọng gió lấy hệ số: 0.13 Bê tông Mac 300 Thép I20 loại AII ,$%-./&!'()*!$+ ,$%&!'01234563+ Tải trọng cho 1 tầng 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long Tải trọng dầm móng: V dm = 0.7 1.2 (9 80 + 11 40) = 974.4 (m 3 ) Tải trọng dầm sàn: V ds = 0.4 0,6 (9 80 + 1140) = 278.4 (m 3 ) Tải trọng sàn: V s = 80 40 0.15 = 480 (m 3 ) Tải trọng cột: V c = 0.4 0.4 3.5 = 0.56 (m 3 ) Trọng lượng tường (cho toàn bộ cửa chiếm 40% thể tích tường ngăn) ⇒ N Tường = 302.4 + 417.3 = 719.6T Tải trọng thường xuyên của tòa nhà tác dụng lên móng 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long ,$%&!'71 Tải trọng tạm thời do người và nội thất bỏ qua tầng trệt lấy theo quy phạm ở đây chọn hoạt tải = 0.15(T/m 2) N 2 = hoạt tải diện tích = 0.15 80 40 13 = 6240(T) Tải trọng gió tác dụng lên công trình lấy theo quy phạm là: N 3 = 0.13 (N 1 + N 2 ) = 0.13 (38240.6 + 6240) = 5782(T) ,$%-./&!' Tải trọng tiêu chuẩn do công trình tác dụng lên móng: N 0 tc = N 1 + N 2 + N 3 = 50262 (T) Tải trọng tính toán tác dụng lên móng: N 0 tt = 1.2 N 0 tc = 1.2 50262 = 60314(T) Tải trọng tính toán tác dụng lên một đơn vị diện tích móng: 4 8&!'$%45639+ Tải trọng tính toán tác dụng lên móng M1: N M1 tt = 18.8 2.54 = 188 (T) Tải trọng tính toán tác dụng lên móng M2: N M2 tt = 18.8 2.5 8 = 376 (T) Tải trọng tính toán tác dụng lên móng M3: N M3 tt = 18.8 8 5 = 752 (T) ()%*+&,-./0 Loại móng M1 M2 M3 Tải trọng N tti (T) 188 376 752 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT VỀ MÓNG CỌC Lý thuyết SGK CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP CỌC ÉP Chọn cọc có kích thước là 0.4m x 0.4m, chọn thép bố trí trong cọc là 4 thanh Phi 18, loại AII. Chọn chiều sâu chôn móng là 2m. E D C B A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2M2 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 Hình 2.1123%+*%&/0*0 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long Tải trọng tác dụng lên mỗi móng M1, M2 và M3 như sau: ()%*+&,-./0 Loại móng M1 M2 M3 Diện tích F i (m 2 ) Tải trọng N tti (T) 188 376 752 ,::&//+';/ <''#= '( ( Cọc đóng có tiết diện là 0.4 x 0.4 m,cọc dài 32m, chiều dài mỗi đoạn cọc là L= 8m, số lượng là 4 đoạn cọc, cọc ngàm vào đài 10 cm. Vùng khảo sát địa chất Cao trình đáy đài là 2m so với mặt đất tự nhiên. Bê tông cọc có Mác là 300: R n = 130 (KG/cm 2 ). Cốt thép chịu lực loại AII 4∅18: R c = (2800KG/cm 2 ). ,$%>&' ,$%>&?%66(' Theo TCXD 205:1998, sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định như sau Trong đó: Với λ = L 0 /r = 32 x 0.7/ 0.4 = 56 F a là diện tích tiết diện ngang số cốt thép có trong cọc: 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long 3 4 diện tích tiết diện ngang của bê tông R b là cường độ tính toán của bê tông khi nén mẫu hình trụ: R b =1300 (T/m 2 ) R a là cường độ tính toán của cốt thép; Vậy sức chịu tải của cọc là: P vl = 0.848 x (1300 x 0.158982 + 28000 x 0.001018) = 199.433(T) ,$%>&?%@301 Theo TCXD 205 – 1998, sức chịu tải của cọc được xác định như sau: Trong đó: Q s , Q p là sức chịu tải cực hạn ma sát và sức chống cực hạn của mũi cọc; FS s , FS p là hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên (2,0 ÷2,5) và cho thành phần chống dưới mũi cọc (2,5 ÷ 3,0). Chọn FS s = 2,0 và FS p = 3,0. Sức chống cực hạn của mũi cọc được xác định theo công thức Trong đó: q p là cường độ chịu tải của mũi cọc, được xác định theo công thức: 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long Với: c là lực dính của đất tại độ sâu mũi cọc, c = 8.3 (T/m 2 ) ; N c , N p , N γ là các hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát của đất tại mũi cọc tra theo bảng. φ = 23 0 50’ N c = 18.69 ; N p = 9.1; N γ = 5.27; γ là trọng lượng thể tích đẩy nổi của đất tại độ sâu mũi cọc, γ = 1,07(T/m 3 ); d p là đường kính của cọc hoặc cạnh của cọc, d p = 0,4 (m); σ ' vp là ứng suất có hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc, kết quả tính toán ứng suất được trình bày theo bảng sau: 5 6708 Lớp γ' (T/m 3 ) h (m) 1 2 1.6 1.04 0.8 2 1.05 7.1 3 1,07 24.5 Suy ra giá trị cường độ chịu tải của mũi cọc là: (T/m 2 ) Vậy sức chống cực hạn của mũi cọc là (T) Sức chịu tải cực hạn theo ma sát thành được xác định theo công thức: Trong đó: U là chu vi cọc, [...]... toán của đất nền ở đáy móng khối quy ước Cường độ tính toán của đất nền ở đáy móng khối quy ước được xác định theo công thức sau: Trong đó : Hệ số tin cậy Ktc = 1 Hệ số điều kiện là việc của nền đất và công trình: m1 = 1,1; m2 = 1 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh γ1 = 1.04 (T/m3), γ2 = 1,07 (T/m3), c2 = 0.83 (T/m3) với φ=23050’ ta có A = 0.69, B = 3.76, D =6.31 Kết quả tính toán... giữa các cọc Móng M1 nên thỏa điều kiện Móng M2 nên thỏa điều kiện Móng M3 nên thỏa điều kiện 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh f Kiểm tra tính chịu uốn Kiểm tra tính chịu uốn cho móng M1 350500350 Mô hình lực gây ra tác dụng uốn đài móng: 350 500350 Hình 2.5 Mô hình tính toán biến dạng uốn đài móng cọc đóng M1 Momen tác dụng lên móng M1 theo mặt I-I, được xác định theo công thức: Trong... hai a Xác định các yếu tố của móng khối quy ước Vì nền chịu tải trọng của móng cọc ma sát nên độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền móng khối quy ước Móng khối quy ước có dạng hình tháp, các kích thước xác định theo góc nghiêng với φtb được xác định như sau: Trong đó: φi và hi là góc ma sát trong và bề dày lớp đất mà cọc xuyên qua Ta được: 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh... chuẩn lực dọc xác định đến đáy móng khối quy ước 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh Ứng suất tiêu chuẩn của tác dụng lên nền tại đáy móng khối quy ước là: Kết quả tính toán kích thước, trọng lượng, trị lực tiêu chuẩn và ứng suất tiêu chuẩn theo móng khối quy ước được trình bày như bảng sau: Bảng 1.12: Kế t quả tí nh toá n ứng suất tiêu chuẩn: Móng Kích thước móng khối Chiều rộng (m) Chiều... trong lớp 3) Lựa chọn sức chịu tải để tính toán móng Phương pháp tính toán Theo vật liệu làm cọc Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền Theo chỉ tiêu cường độ đất nền Sức chịu tải cho phép 199.433T 198.91T 187.86T 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh Theo chỉ số SPT 146T Vì mục đích kính tế và an toàn nên ta chọn sức chịu tải của cọc đơn để tính cho móng công trình là Qa= 187.86(T) III Xác định số lượng... mỗi móng như trên ta có thể bố trí cọc trong móng tương ứng như sau: 53 GVHD: ThS Võ Thanh 1960 1760 350500350 Nền móng công trình Long 350500350 1760 1960 3160 2960 400 800 400 800 400 a) 400 400 400 400 400 200 200 200 200 2960 3160 b) 53 GVHD: ThS Võ Thanh 4360 4160 400 800 400 800 400 800 400 Nền móng công trình Long 400 800 400 800 400 800 400 4160 4360 c) Hình 2.4 Sơ đồ bố trí cọc trong móng. .. chịu uốn cho móng M3 350 4360 4160 1550 Mô hình lực gây ra tác dụng uốn đài móng: 350 1550 4360 Hình 2.7 Mô hình tính toán biến dạng uốn đài móng cọc đóng M3 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh Momen tác dụng lên móng M3 theo mặt I-I, được xác định theo công thức: Trong đó: P1 là tải trọng tính toán của công trình truyền xuống cọc P1 = 125.33 (T) r là khoảng cách từ tim cọc đến các... 10 11 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí cọc trong móng cọc khoan nhồi 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh II Tính toán sức chịu tải của cọc a Tính toán sức chịu tải theo vật liệu làm cọc Sức mang tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức sau: Trong đó: Ru là cường độ tính toán của bê tông cọc khoan nhồi; Fb là diện tích của cọc bê tông; Ran là cường độ tính toán của cốt thép; Fa... là 2m 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh Momen tác dụng lên móng M1 theo mặt II-II, được xác định theo công thức: Trong đó: P1 là tải trọng tính toán của công trình truyền xuống cọc, P1 = 125.33T r1 = 0.4m Suy ra, giá trị momen là: Tiết diện cốt thép tối thiểu trong đài theo mặt I-I là: Mặt I-I, Chọp thép 13Φ18a150,chiều dài mỗi thanh thép là 2m Kiểm tra tính chịu uốn cho móng M3 350... sách vũ công ngữ 53 Nền móng công trình Long GVHD: ThS Võ Thanh Công thức tính lún cho phân tố như sau : Trong đó: Ei là mô đun biến dạng của phân lớp ; Elớp3 =1391.7 (T/m2) β là hệ số xét đến nở hông của đất, lấy gần đúng cát pha: β = 0,72 Tính lún cho móng M1: LM/BM = 1.18547 Kết quả tính toán ứng suất σtb, σgl theo độ sâu được trình bày như bảng sau: Bảng 1.14: Kế t quả tí nh toá n lún móng M1: . trị tính toán của các thông số địa kỷ thuật của các lớp đất đóng vai trò chủ yếu trong nền móng công trình. Khi thiết kế nền móng cần lưu ý tới những đặc điểm trên. 5353 Nền móng công trình GVHD:. tính toán móng Phương pháp tính toán Sức chịu tải cho phép Theo vật liệu làm cọc 199.433T Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 198.91T Theo chỉ tiêu cường độ đất nền 187.86T 5353 Nền móng công trình GVHD:. dọc xác định đến đáy móng khối quy ước 5353 Nền móng công trình GVHD: ThS Võ Thanh Long “ng suất tiêu chuẩn của tác dụng lên nền tại đáy móng khối quy ước là: Kết quả tính toán kích thước, trọng