thiết kế móng khung K

C thiết kế móng khung K I - địa chất công trình địa chất thuỷ văn: Điều kiện địa chất công trình: Kết thăm dò xử lý địa chất dới công trình đợc trình bày bảng dới Chiều dầy (m) Lớp đất Độ sâu (m) Mặt cắt Mô tả lớp đất 1,6 1,6 Đất lấp 2,3 3,9 Sét màu xám xanh, xám nâu, dẻo mềm 8,5 12,4 Bùn sét pha lẫn hữu màu xám đen 5,8 18,2 Sét pha màu xám ghi, xám nâu, dẻo chảy 7,5 25,7 Sét pha màu nâu vàng, nâu gụ, dẻo cứng 4,5 30,2 Cát pha màu xám nâu, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng 39,2 Cát hạt mịn, trạng thái chặt vừa Cát hạt thô,lẫn cuội sỏi màu nâu vàng, trạng thái chặt Số liệu địa chất đợc khoan khảo sát công trờng thí nghiệm phòng kết hợp với số liệu xuyên tĩnh cho thấy đất khu vực xây dựng gồm lớp đất có thành phần trạng thái nh sau: Các tiêu lý đất : Lớp đất Chiều dầy h(m) 1,6 2,3 8,5 7,8 5,5 8,5 Dung trọng tự nhiên (t/m3) - 1,78 1,56 1,77 1,92 1,82 1,95 1,98 Hệ số rỗng e 1,105 1,653 1,050 0,813 0,77 0,61 Tỉ trọng 2,69 2,6 2,68 2,72 2,63 2,68 Độ ẩm tự nhiên W(%) 38,6 58,2 35,0 28,2 20,4 19 Độ ẩm gh chảy Wl(%) 44,3 54,7 37,6 37,2 24,6 Độ ẩm gh dẻo Wp(%) 25,4 39,2 24,5 23,9 18 Độ sệt B 0,7 1,23 0,8 0,32 0,36 Góc ma sát 13 21 25,2 33 Điều kiện địa chất thuỷ văn : Mực nớc ngầm tơng đối ổn định độ sâu 5m so với cốt tự nhiên, nớc ăn mòn II Đánh giá điều kiện địa chất công trình: Qua lát cắt địa chất ta thấy lớp đất lớp đất lấp có thành phần hỗn tạp cần phải nạo bỏ Các lớp đất 2, 3, lớp đất thuộc loại sét yếu, có môđun biến dạng thấp ( E cọc đủ sức chịu tải không bị nhổ c Kiểm tra sức chịu tải Coi đài cọc, cọc đất cọc khối móng qui ớc có kích thớc : Lm = l +2Hìtg ; Bm = b +2Hì tg Trong : tb 2,12.10 + 14,32.5 + 19,18.4 + 21.5,5 + 33.10,5 = =( ) = 4,510 10 + + + 5,5 + 10,5 suy : Lm =4+2.35.tg(4,51) = 9,52m Bm =2+ 2.35.tg(4.51) = 7,52m ứng suất đáy khối móng qui ớc : 7,52.9,52 =113,59 m3 N M max, = n wqu Wqu = cặp 1: N=N1+Fq.tb.H=1122,734+7,52.9,52.2.35=6134,062t M=M1=1,565tm 6134,062 1,565 max = + = 85,69 t / m2 7,52.9,52 113,59 = 6134,062 1,565 = 85,66 t / m2 7,52.9,52 113,59 cặp2: N=N2+ Fq.tb.H =1099,66+2.7,52.9,52.35=6110,99t M=M2=34,565tm suy ra: = 6110,99 34,565 = 85,05t / m2 7,52.9,52 113,59 max = 6110,99 34,565 + = 85,66 t / m2 7,52.9,52 113,59 theo phụ lục III sách tính toán móng cọc tác giả Lê Đức THắng ta có c ờng độ tính toán đáy khối qui ớc là: R =1,2.[ R ì(1+ K1(b-2))+K2.(h-3) ] : R - cờng độ qui ớc đất theo bảng với loại cát lẫn cuội sỏi ta có R =45 t/m K1=0.1; K2 =0.3 hệ số lấy theo bảng 11 b: chiều rộng móng b=7,5m lấy b =6m =1,859 t/m3 trọng lợng thể tích đất từ đáy móng trở lên h =40m chiều sâu chôn móng R = 1,2ì[ 45.(1 +0,1(6-2))+0,3ì1,859ì(40-3)] =100.36t/m2 ta có max = 85.69 t/m2 5gl tức tắt lún độ lún khoảng Bm/5 =2m dới đáy khối qui ớc 11,67 S = 0,8 .2 = 0,0062 m = 0,62 cm < [S] = 8cm 3000 e tính toán đài móng: gồm : +tính toán đâm thủng +tính toán theo lực cắt tiết diện nghiêng + tính toán đài chịu uốn + tính toán đâm thủng: việc tính toán đợc tiến hành theo công thức : P < [ (b c + c ) + ( hc + c )].ho.Rk P:lực đâm thủng tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp đâm thủng ta có P =562.02+560.7=1122.02t bc =hc =0.8m kích thớc tiết diện cột h=1.85m chiều cao hữu ích đài c2=0 ;c1=0.3m khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp đâm thủng (hình vẽ)ta có c1< 0.5 h -> lấy c1=0.5 h=0.925m 1=2 =3.35 c1;c2 P=1122.02t đài không bị chọc thủng +tính cờng độ tiết diện nghiêng theo lực cắt : điều kiện cờng độ đợc viết nh sau Q b hRk : Q: tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng ta có Q=564.23t(cặp lớn hơn) b=2m : bề rộng đài h=1.85m chiều cao làm việc đài Rk=100t/m2 cờng độ chịu kéo bê tông = 0,7 + ( = 0,7 + ( ho ) :hệ số không thứ nguyên xác định theo công thức c ho 1,85 ) = 0,7 + ( ) = 1,565 c 0,925 ta có :c=0.3m Q=564,23t tiết diện nghiêng không bị phá hoại theo lực cắt +tính đài chịu uốn : M 45138000 Fa = = = 96.82 cm2 0.9 h o Ra 0.9 * 1.85 * 2800 mô men tiết diện I-I (hình vẽ) M=P.a=564,23.0,8=451,38tm chọn 2025 có Fa = 98,1cm2, khoảng cách cốt thép a=100 theo phơng cạnh ngắn đặt cấu tạo 18,a200 Tính móng M2: Do nội lực xấp xỉ M1(nhỏ )nên ta chọn nh M1 5> Tính móngM3 (dới cọcC1) Só lợng cọc n=1 cọc dự kiến kích thớc đài : 1,2.1,2.1,2m +trọng lợng đài :Nđ=1,1.1,2.1,2.1,2.2,5=4,752t +trọng lợng giằng:Ng=1,1.0.4.1.2,5(2,5+2.3,15)=9,68t nội lực đáy đài : M=6,559+1,3.1,2=8,119tm N=170,491+4,752+9,68=182,92t Q=1,3t a>kiểm tra sức chịu tải cọc : P=N\n =182,92t < 518.2t=[P] cọc đủ sức chịu tải N 182,92 + 6,5.6,5.35.2 = = = 74,329 t / m2 Fqu 6,5.6,5 b> kiểm tra sức chịu tải : Lm= Bm =1+2.35.tg4.51=6,5msuy raứng suất đáy khối qui ớc cờng độ tính toán đất dới đáy móng qui ớc R=1.2[45*(1+0.1(6-2))+0.3*1.859*(40-3)]=100.36t/m2> sức chịu tải đợc đảm bảo lực tác dụng nhỏ -> ứng suất gây lún nhỏ nên ta không cần kiểm tra b>tính toán đài : đài có cọc nên ta không cần kiểm tra chọc thủng cột nh cờng độ tiết diện nghiêng theo lực cắt đặt thép 20a150 cho hai phơng tính toán giằng giằng móng có tác dụng truyền lực ngang từ đài sang đài khác góp phần điều chỉnh lún lệch gi ã đài,ngoài tải trọng thân đài chịu phần mô men chân cột mô men lún lệch gây giả thiết tính toán : +coi đài cứng vô ,giằng đợc ngàm mép đài +bỏ qua chuyển vị ngang đài +mô men chân cột xem giằng chịu đài móng có cọc +khi móng bị lún không gây nội lực k Ta tính toán giằng nối hai móng M2và M3 giằng dài móng M3 có cọc - sơ đồ tính toán : (hình bên) sơ chọn tiết diện giằng 0,4.1m -tải trọng tác dụng : +tải trọng thân : q=1,1.0.4.1.2,5=1,1t/m +mô men sinh lún lệch : ta giả thiết độ lún lệch S = 0.002m +mô men chân cột C1 M1=6.559tm ql2 1,1.5.5 M+ = = = 1,145tm 24 24 - nội lực giằng : M = M = EJ. 6.2900000.0.4.13 = 0,002 = 46,4 tm l2 25.12 ql2 1,1.5.5 = = 2,291tm M1 =6.559tm 12 12 mô men âm tác dụng giằng M = 2.29+46.4+6.559=55.249tm M 55,249 A= = = 0,118 < Ad = 0.3 mô men tác dụng giằng chủ yếu lún lệch gây Rn.b.h o 1300.0,4.0,9 nên ta đặt thép dới nh (do mô men âm mô men dơng ) = 0,5.(1 + A ) = 0,937 Fa = M 5524900 = = 24,36 cm2 chọn 625có Fa=29.45cm2 ,cốt giá dùng 216 0,9.Ra.h o 0,9.2800.90 tính cốt đai : lực cắt đầu dầm q.l 12EJ 1,1.5 12.2900000.0,4.13.0,002 + = + = 21,31t l3 12.125 ta có Ko.Rn.b.ho= 0,35.130.40.90 =163800kg >Q =21310kg mặt khác lại có 0,6.Rk.b.ho=0,6.10.40.90=21600kg >Q =21310kg Q= tính cốt đai : dùng 8a150 đặt suốt dầm