ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THEO TIÊU CHUẨN MỚI (TCVN_103042014)

đồ án nền móng bao gồm việc thiết kế móng đơn, móng băng và móng cọc đóng, được thực hiện theo tiêu chuẩn thiết kế mới (TCVN_103042014),mặc dù đã cố gắng nhiều nhưng sẽ có những sai xót, móng người đọc tham khảo và vận dụng theo hướng tích cực để có được kết quả tốt nhất

ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG MỤC LỤC CHƯƠNG I THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Hướng dẫn thống kê địa chất theo TCVN 9153-2012 a) Khi xác định ranh giới phân chia đơn nguyên địa chất công trình phải xét tới yếu tố sau đây: b) Xác định giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán đặc trưng đất c) Tính giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán tiêu kép (góc ma sát lực dính đơn vị) 2) Tiến hành thống kê 11 CHƯƠNG II THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 47 1) Chọn sơ kích thước móng: 47 2) Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II (TCVN 9362-2012): 47 3) Theo điều kiện ổn định: 48 4) Xét đến điều kiện cường độ: 49 5) Điều kiện trượt: 50 6) Kiểm tra điều kiện xoay: 51 7) Kiểm tra điều kiện lún: 51 8) Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: 52 9) Tính toán bố trí thép móng: 53 CHƯƠNG III THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 55 1) Chọn sơ chiều cao dầm móng: 57 2) Xác định tâm lực G: 57 3) Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II (TCVN 9362-2012): 58 4) Theo điều kiện ổn định: 58 5) Xét đến điều kiện cường độ: 59 6) Điều kiện trượt: 60 7) Kiểm tra điều kiện lún: 61 8) Kiểm tra điều kiện chống cắt cánh móng : 62 9) Tính toán cốt thép cho móng: 63 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG 10) Tính toán bố trí thép cho dầm móng: 64 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MÓNG CỌC 67 1) Xác định chiều sâu chôn móng: 69 2) Xác định sức chịu tải cọc 69 3) Sức chịu tải vật liệu cọc: 69 4) Sức chịu tải cọc theo tiêu lí đất nền: 70 5) Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: 71 6) Sức chịu tải cho phép cọc: 72 7) Chọn số lượng cọc bố trí cọc: 72 8) Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: 73 9) Kiểm tra độ sâu chôn đài: 74 10) Kiểm tra khả chịu tải Rtc đáy móng khối quy ước tính lún cho móng 74 11) Xác định chiều cao tính toán thép cho đài cọc: 75 12) Tính toán thép cho đài móng: 76 13) Kiểm tra điều kiện lún: 77 14) Kiểm tra cẩu lắp cọc: 78 15) Kiểm tra khả chịu lực cọc: 79 16) Tính thép làm móc treo: 79 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG CHƯƠNG I THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Hướng dẫn thống kê địa chất theo TCVN 9153-2012 Khi tiêu tính đất thể biểu đồ điểm biến đổi quy luật, biểu đồ mật độ phân phối có nhiều cực đại cần phải xem xét phân chia tiếp tục đơn nguyên địa chất công trình thành đơn nguyên địa chất công trình nhỏ thỏa mãn điều kiện: 15.6 15.5 15.4 15.3 15.2 15.1 15 14.9 14.8 14.7 14.6 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 BIỂU ĐỒ ĐIỂM V < Vgh (2) Trong đó, V hệ số biến thiên tiêu thí nghiệm, xác định theo công thức: V= S X tc (3) Trong đó, S độ lệch bình phương trung bình tiêu, xác định theo công thức: S=  n  X  Xi n  i 1  (4) Xtc giá trị tiêu chuẩn tiêu, xác định theo công thức: Xtc = X = SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH n  Xi n i 1 (5) MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG X giá trị trung bình cộng tiêu; X1 giá trị thí nghiệm riêng biệt; n số lần thí nghiệm Hệ số biến thiên giới hạn (hay cho phép) Vgh 0,15 tiêu vật lý (hệ số rỗng, độ ẩm…) 0,30 tiêu học (modun biến dạng, sức chống cắt ứng với trị số áp lực pháp tuyến…) a) Khi xác định ranh giới phân chia đơn nguyên địa chất công trình phải xét tới yếu tố sau đây: - Sự thay đổi rõ rệt tiêu đất; - Độ sâu mực nước ngầm; - Sự có mặt khu đất có tính lún ướt, trương nở, nhiễm muối, nhiễm mặn, chứa hữu cơ, có độ sệt khác đất lẫn nhiều sỏi, cuội, dăm v.v… - Các đới có mức độ phong hóa khác Đối với hai đơn nguyên địa chất công trình kề nhau, có nguồn gốc đất đá khác nhau, không tên gọi, kiểm tra khả hợp thành đơn nguyên địa chất công trình hay cần thiết phải phân chia tiếp đơn nguyên chất địa chất công trình theo dẫn đây: - Kiểm tra cần thiết phải phân chia tiếp đơn nguyên địa chất công trình tiêu chuẩn t theo công thức: t= X1  X n S  n2S 1 2 n1n2 n1  n2   n1  n2 (6) X1 , X giá trị trung bình cộng tiêu hai đơn nguyên địa chất công trình mới; S1 S2 độ lệch bình phương trung bình tương ứng; n1 n2 số lần thí nghiệm xác định tiêu đơn nguyên địa chất công trình phân chia Điều kiện phải phân chia tiếp đơn nguyên địa chất công trình t  t; giá trị t lấy theo Bảng với độ tin cậy hai phía  = 0,95 số bậc tự K = n1 + n2 - SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG - Kiểm tra khả hợp hai đơn nguyên địa chất công trình thành đơn nguyên địa chất công trình tiêu chuẩn F t theo công thức (6) (7): F= S12 S22 (7) Trong đó, tử số giá trị lớn S1 S2 Điều kiện hợp hai đơn nguyên địa chất công trình F < F t < t Giá trị F lấy theo bảng với độ tin cậy hai phía  = 0,95 số bậc tự K1 = n1 -1 K2 = n2 -1 Giá trị t lấy theo bảng với độ tin cậy hai phía  = 0,95 số bậc tự K = n1 + n2 - Để sử dụng hiệu kết thí nghiệm mẫu đất tính toán lún, ổn định trượt, ổn định thấm…, tùy đặc điểm công trình mà phải phân chia đơn nguyên địa chất công trình sau: - Đối với đập: đất dọc đập nên chia thành đơn nguyên địa chất công trình lòng sông hai vai đập - Đối với cống lấy nước: nên chia đơn nguyên địa chất công trình cửa lấy nước, tháp cống sau cống - Đối với tuyến áp lực nhà máy thủy điện nên chia đơn nguyên địa chất công trình cửa lấy nước, nhà máy phần tuyến lại; - Đối với tràn nên phân đơn nguyên địa chất công trình ngưỡng tràn, đoạn tuyến tràn sân tiêu năng; - Đối với công trình dẫn nước dài kênh mương hạng mục có chiều dài lớn, phải vào đặc điểm điều kiện địa chất công trình để phân chia thành đoạn mà khả người thiết kế phân chia sơ đồ để tính toán (lún, ổn định trượt, ổn định thấm) b) Xác định giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán đặc trưng đất Tính giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán tiêu đơn - Giá trị tiêu chuẩn Xtc giá trị tính toán Xtt tiêu đơn đơn nguyên địa chất công trình tính tiêu không đổi, tuân theo nội dung quy định điều Đối với đơn nguyên địa chất công trình mà tiêu tính chất đất biến đổi có quy luật theo hướng (thường theo độ sâu), giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán chúng tính theo Phụ lục D SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Trước tính giá trị Xtc Xtt cần kiểm tra thống kê để loại trừ sai số thô có tập kết thí nghiệm mẫu theo 4.2.1.1 loại trừ giá trị lớn bé Xi thỏa mãn điều kiện X  X i > S (8) X giá trị trung bình cộng tiêu, xác định theo công thức (5);  tiêu chuẩn thống kê, lấy theo Bảng 3, phụ thuộc vào số thí nghiệm n; S độ lệch bình phương trung bình tiêu, xác định theo công thức (4) Nếu có giá trị bị loại trừ phải tính lại giá trị X cho giá trị lại theo công thức (5) tính lại S theo công thức (4) - Giá trị tiêu chuẩn tất tiêu đơn (chỉ tiêu vật lý độ ẩm, khối lượng thể tích, số dẻo, độ sệt v.v… tiêu học modun tổng biến dạng, cường độ kháng nén v.v…) lấy giá trị trung bình cộng X sau loại trừ sai số thô theo 4.2.2.1.1 tính theo công thức (5) CHÚ THÍCH: Đối với tiêu vật lý gián tiếp (hệ số rỗng, số dẻo…) modun tổng biến dạng giá trị tiêu chuẩn chúng xác định từ giá trị tiêu chuẩn tiêu thí nghiệm mà tính giá trị tiêu chuẩn tiêu gián công thức học đất - Giá trị tính toán Xtt đất tính theo công thức Xtt = X tc Kđ (9) đó, Kđ hệ số an toàn đất, tính theo công thức: Kđ = 1   (10) đó,  số độ xác, tính theo công thức:  = t V n (11) Dấu "+" hay "-" đặt trước giá trị  lấy cho đảm bảo giá trị hệ số an toàn cho công trình t trị số lấy theo bảng 1, phụ thuộc vào độ tin cậy phía cho trước  số bậc tự K = n - SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG V hệ số biến thiên tiêu thí nghiệm, tính theo công thức (3) - Nếu phạm vi đơn nguyên địa chất công trình có số lượng mẫu giá trị tính toán tiêu chúng tính toán theo phương pháp trung bình cực tiểu trung bình cực đại Xtt = X tc  X max (12) Xtt = X tc  X (13) Việc chọn tính theo công thức (12) hay (13) tùy thuộc vào tiêu làm tăng độ an toàn cho công trình - Khi tính chất đất thay đổi có quy luật theo hướng (ví dụ theo độ sâu) giá trị tiêu chuẩn Xtc(h) giá trị tính toán Xtt(h) tính phạm vi giới hạn lớp đất theo Phụ lục D Trong trường hợp cần phải thay giá trị Xtc Xtc(h) xác định giá trị loại trừ Xi công thức (8), S tính theo công thức (D.2) Phụ lục D c) Tính giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán tiêu kép (góc ma sát lực dính đơn vị) - Giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán góc ma sát () lực dính đơn vị (c) theo thí nghiệm cắt phẳng tính toán cách chỉnh lý thống kê tất cặp giá trị thí nghiệm i i tổ hợp thống Khi yêu cầu tính tiêu tính toán tg C có tính đến khoảng cho trước ứng suất pháp max, min xử lý theo quy định CHÚ THÍCH: Số cặp giá trị i i phải không - Giá trị tiêu chuẩn góc ma sát lực dính đơn vị xác định phương pháp bình phương nhỏ từ quan hệ tuyến tính sức chống cắt  áp lực nén ứng suất pháp , tính theo công thức: tgtc = Ctc = n n  1 n   i i   i  i    i 1 i 1 i 1  n n n  1 n   i  2i   i  i i    i 1 i 1 i 1 i 1  (14) (15) n   n  i  i 1 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH  n     i   i 1  (16) MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Đại lượng Ctc xác định theo công thức Ctc = n  1 n   i  tgtc  i  n  i 1 i 1  (17) Nếu tính theo công thức (17) nhận giá trị Ctc < lấy Ctc = Còn tgtc tính theo công thức: n tgtc =   i 1 n i  i 1 i (18) i i i lần luợt giá trị riêng sức chống cắt ứng suất pháp; n số lần xác định trị số  Khi giá trị ứng suất pháp 1, 2…, n có giá trị  (=i+1 - i =1,2,3…k) có giá trị  cho cặp áp lực i thông số tg C nên tính theo công thức đơn giản sau đây: Khi K = tg = 3  1  (19) Khi K = tg = 4  3  2  1 10  (20) Khi K = tg = 5  4  2  1 10  (21) Khi K = tg = 6  5  4  3  2  1 35  Với n có C =   tg   (22) (23) k K  K k i 1  i 1 (24) i (25) i Phải kiểm tra tập hợp thống kê để loại trừ sai số thô giá trị i Loại trừ giá trị i sai lệch so với quan hệ tiêu chuẩn tc= Ctc + tgtc thỏa mãn điều kiện theo công thức (8) Khi SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG công thức (8) phải thay giá trị kiểm tra Xi I giá trị X  tương ứng S thay S từ công thức (26) i tgtc  Ctc  i 2 n 2 Sz = (26) Nếu giá trị i bị loại trừ cần phải tính lại giá trị tgtc, Ctc S từ giá trị lại - Tính độ lệch bình phương trung bình Stg, Sc theo công thức n  Stg = S (27) n  i  i 1 SC = S  (28) đó: n   n  i  i 1  n     i   i 1  (16) Chú thích: Nếu lấy Ctc=0 tgtc tính theo công thức (18), công thức (26) phải thay (n-2) (n-1) - Tính số độ xác  tg C theo công thức  = t.V (29) đó, t V theo dẫn công thức (11) Khi tính lấy xác suất tin cậy phía  = 0,95 CHÚ THÍCH: Khi xác định giá trị tính toán C tg, trị số n tổng số lần xác định K = n - 2; Khi xác định giá trị tính toán tiêu khác K = n - Hệ số biến thiên V tg C theo công thức (3), hệ số an toàn đất theo công thức (10) - Sau có đầy đủ giá trị trên, tính giá trị tính toán tg C theo công thức (9) Cho phép lấy giá trị tính toán modun biến dạng giá trị tiêu chuẩn - Xác suất tin cậy  giá trị tính toán đặc trưng đất chọn theo nhóm trạng thái giới hạn (tính theo sức chịu tải hay biến dạng) ứng với tiêu chuẩn thiết kế công trình khác Khi đó, xác suất tin cậy xác suất mà giá trị thực tế đặc trưng không vượt giới hạn (hoặc trên) khoảng tin cậy phía SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG + Khi tính theo sức chịu tải (trạng thái giới hạn 1):  = 0,95; + Khi tính theo biến dạng (trạng thái giới hạn 2):  = 0,85 Xác suất tin cậy để tính cầu cống: + Khi tính theo sức chịu tải (trạng thái giới hạn 1):  = 0,98; + Khi tính theo biến dạng (trạng thái giới hạn 2):  = 0,90 - Ví dụ chỉnh lý kết thí nghiệm mẫu đất để tính toán giá trị tiêu chuẩn giá trị tính toán sức kháng cắt (, C) trình bày Phụ lục F - Phương pháp tính giá trị tính toán tg C có tính đến khoảng cho trước ứng suất pháp max, min thực tiêu chuẩn thiết kế quy định khoảng ứng suất pháp max, min Khi quy định này, phương pháp chỉnh lý áp dụng, lấy max min ứng suất pháp lớn nhỏ thí nghiệm cắt + Giá trị tiêu chuẩn sức chống cắt đất tính theo công thức (30) giá trị bán khoảng có độ tin cậy  " tính theo công thức (31) giá trị áp lực pháp tuyến =min =max; tc = Ctc + tgtc ' = V , S n (30)   1     n  n (31) i i 1 V, hệ số, tra bảng phụ thuộc vào độ tin cậy phía , thông số ; i giá trị áp lực pháp tuyến thí nghiệm:  n  i n i 1 Thống số , có tính đến khoảng giá trị (min, max) xác định theo công thức:    ,5 1     nGD 1  nG 1  nD  2     (32) đó: SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 10 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Mômen dương tính dầm hình chữ nhật nhỏ 400x800 Moomen ân tính toán tiết diện hình chữ T Vị trí trục trung hòa : 6624 (KNm) Vì Mf > Mmax nên tính toán hình chữ nhật lớn 3200x800 Tiết diện gối nhịp gối nhịp gối nhịp gối số lượng As(mm2) thép Ø30 số lượng thép Ø22 As chọn moment b ho 122.31 400 750 0.047 0.048 596.9 760.27 -581.79 3200 750 0.028 0.029 2810.5 2827.43 -524.75 400 750 0.203 0.229 2822.0 2827.43 -1138.51 3200 750 0.055 0.057 5579.4 5654.87 -891.65 400 750 0.345 0.443 5452.3 5654.87 -958.12 3200 750 0.046 0.047 4673.2 5001.42 -68.09 400 750 0.026 0.027 328.6 760.27 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 66 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MÓNG CỌC Lớp đất 1:(0-2.5) B Lớp đất 2:(2.510.9) B Gía trị trung bình 20 17.3 10.9 0.29 18.8 TTGH I 20 17.3 10.9 0.29 18.8 TTGH II 20 17.3 10.9 0.29 18.8 13.6 13.6 13.6 ý có nước ngầm -9.2m 18.65 15.1 9.575 0.045 42.55 (18.425-18.875) (14.682-15.518) 9.266-9.884 0.045 36.9-48.2 (18.530-18.770) (14.878-14.322) 9.411-9.739 0.045 39.12-46 15.17 14.037-17.031 14.624-16.444 20.1 16.9 10.6 0.44 17.6 20.1 16.9 10.6 0.44 17.6 20.1 16.9 10.6 0.44 17.6 14.78 14.78 14.78 20.18 16.929 10.586 5.769 19.930-20.427 16.690-17.167 10.430-10.472 3.4-8.1 20.027-20.330 16.783-17.074 10.490-10.681 4.3-7.2 Lớp đất 3:(10.912.6) B Lớp đất 4:(12.641.8) B SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 67 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG 24.1426 Bảng nội lực chân cột theo đề : Tên chân cột Q (KN) 1-D 45.11 23.627-24.654 N(KN) 489.29 23.821-24.463 M(KN.m) 73.62 Bảng nội lực chân cột dùng để tính toán: Tên chân cột Qtt(KN) Ntt (KN) Mtt (KN.m) 1-D 45.11 1223.23 73.62 Tên chân cột Qtc(KN) Ntc (KN) Mtc (KN.m) 1-D 39.23 1063.67 64.02 Hình 1: Mặt cắt địa chất SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 68 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG 1) Xác định chiều sâu chôn móng: Chọn chiều sâu chôn đài móng theo điều kiện lực ngang tác dụng lên móng H cân với tổng áp lực đất bị động tác dụng lên đài móng Ep 0.83(m) Trong đó: φ: góc mà sát đất ( phần đất nằm đáy đài) γ: dung trọng đất ( phần đất nằm đáy đài) H: lực ngàng tác dụng lên móng Bd: bề rộng đài móng ( phần thẳng góc với lực H) Chọn Df = 2.5 2) Xác định sức chịu tải cọc m Chọn cọc có tiết diện 300x300, lớp đất tốt nằm độ sâu 12.6m nên chọn chiều dài cọc 12 m, đoạn cọc, đoạn 6m neo vào đài 100mm, đập bỏ đầu cọc (20-30)Ø = 400 mm, chọn 4Ø18, B30, thép CI CII Với B30 ta có: Rb= 17 MPa Rbt= 1.2 MPa Với thép CI ta có Rs= 225 MPa Với thép CII ta có Rs= 280 MPa Diện tích cốt thép As = 0.001018 m2 Chiều rộng đoạn cọc chọn là: r = 0.3 m Diện tích mặt cắt ngang cọc Ab = 0.09 m2 Chiều dài đoạn ngàm vào đài + đập đầu cọc : d = 0.5 m Chiều dài hình học cọc là: lo= 12 m Chiều dài làm việc cọc là: l =11.5 m 3) Sức chịu tải vật liệu cọc: Vì cọc cắm vào lớp đất tốt đoạn 1.4m > 3D=0.9m, đầu cọc xem ngàm, ta có hệ số ảnh hưởng uốn dọc : µ = 0.5 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 69 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Chiều dài tính toán cọc là: lo= l x µ = 0.5x 11.5 = 5.75 m Độ mảnh cọc là: λ= l o/ r = 19.1667 Hệ số xét đến ảnh hưởng uống dọc là: ϕ=1.028-0.0000288λ2-0.0016λ= 0.986753 Sức chịu tải vật liệu cọc : Qvl = Qa1= ϕ (RbAb + RscAs)= 1568.94 KN 4) Sức chịu tải cọc theo tiêu lí đất nền: Rc,u = γc ( γcq qp Ab + u∑ 𝛾𝑐𝑓 𝑓𝑖 𝑙𝑖 ) γc: hệ số điều kiện làm việc cọc đất γcq γcf: hệ só điều kiện làm việc đất mũi cọc thân cọc ( tra bảng) qp: cường độ sức kháng đất mũi cọc u: chu vi tiết diện ngang cọc fi: cường độ sức kháng trung bình đất thứ I thân cọc ( tra bảng ) li: chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ i γc =1 γcq= 0.8 (Vì lớp đất mũi cọc đất cát pha) γcf= 0.8 (cả lớp sét pha ) Lớp đất thứ 1: Chiều dày li = m Chiều sâu trung bình = 3.5 m fi = 50.5 ( Vì B= 0.045 KPa) Lớp đất thứ 1: Chiều dày li = m Chiều sâu trung bình = 5.5 m fi = 57 ( Vì B= 0.045 KPa) Lớp đất thứ 1: Chiều dày li = m Chiều sâu trung bình = 7.5 m fi = 61 ( Vì B= 0.045 KPa) Lớp đất thứ 1: Chiều dày li = 2.4 m Chiều sâu trung bình = 9.7 m SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 70 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG fi = 63 ( Vì B= 0.045 KPa) Lớp đất thứ 2: Chiều dày li = 1.7 m fi = 32.18 ( Vì B= 0.44 KPa) Lớp đất thứ 3: Chiều dày li = 1.4 m fi = 49.3 ( Vì thuộc lớp cát pha ) qb = 4320 (nội từ bảng) Rc,u1 = γc ( γcq qp Ab + u∑ 𝛾𝑐𝑓 𝑓𝑖 𝑙𝑖 )= 1*(0.8*4320*0.09+1.2*(0.8*(2*50.5+2*57+2*61+ 2.4*64.55)+0.8*32.18*1.7+0.8*1.4*49.3)) = 898.48896 KN 5) Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: Trong đó: qp: cường độ sức kháng đất mũi cọc Ab: diện tích tiết diện ngang mũi cọc u: chu vi tiết diện ngang thân cọc fi: sức kháng trung bình lớp đất thứ I thân cọc qb=cNc + qγpNb = 4805.1159 Cui = 3.4 ϕ = 23.672o => Nc = 107.39 Nq = 20.016 qγp = 221.822 Lớp đất thứ 1: Chiều dày li = 8.4 m cui = 36.9 (đất dính) Tra bảng + nội suy ta : α = 0.9631 Vậy fi = 35.53839 Lớp đất thứ 2: Chiều dày li = 1.7 m cui = 17.6 (đất dính) Tra bảng + nội suy ta : α = 0.9824 Vậy fi = 17.290 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 71 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Lớp đất thứ 2: Chiều dày li = 1.4 m Vì lớp thuộc đất rời nên ta có được: fi=ki σv,zi tan(ϕa,i) ki = σv,zi = 214.5207 ϕa,I = 23.627 Vậy fi = 93.84220002 Vậy sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: Qu = 983.614 (KN) 6) Sức chịu tải cho phép cọc: Theo TCVN: 10304-2014: Qa  0  n  k Rc,u Trong đó: γ0: hệ số điều kiện làm việc, γ0 = 1.15 móng nhiều cọc γn: hệ số tầm quan trọng công trình, γn = 1.15 γk: hệ số tin cậy theo đất nền, phụ thuộc vào số lượng cọc móng (γk=1.75) Rc,u = (Qvl, Rc,u1, Rc,u2) = (1568.94, 898.48896, 983.614) = 898.48896 KN Sức chịu tải cho phép: Qa  1.15  898,5  513.4( kN ) 1.15 1.75 Chọn Qtk = 492 (Kn) 7) Chọn số lượng cọc bố trí cọc: Số lượng cọc cần thiết để chịu toàn tải trọng công trình là: Ntt n  (1  1.4)  Qa 2.487 ÷ 3.48 Vậy chọn n = cọc Bề rộng đài móng là: Bd = 1.5 m Bề rộng đài móng là: Ld = 1.5 m Khoảng cách hai tim cọc s = 3d = 0.9 m SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 72 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Hình 2: Mặt bố trí cọc 8) Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: x1 = x2 = x3 = x4 = -0.45 m 0.45 m 0.81 (m2) Trọng lượng đất đắp đài móng là: W = Bdai x Ldai x Df x γtb = 123.75 KN N tt  w M tt  x Lực tác dụng lên cọc thứ i là: Pi  n  x2i i Ta có P1=P2= 295.84375 KN P3=P4= Hệ số nhóm theo converse Labarre: 377.64375 KN Trong đó:   n  1 n  (n  1)n1    1    90n1n   d   arctg   s η: hệ số xét đến ảnh hưởng nhóm n1: số hàng cọc nhóm n2: số cọc hàng d: đường kính cọc tròn kích thước cạnh cọc vuông s: khoảng cách cọc tính từ tim SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 73 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Ta có θ = η= 18.43494882 0.795167235 Pmax  Q tk  DK: Pmin   tt N  w < nQ tk Ta có: Pmax= 377.64 < Qtk = 491.8 (KN) Pmin = 295.84 > Ntt + w = 1346.98 < ηnQtk = 1564.27 (KN) Vậy thỏa mãn điều kiện 9) Kiểm tra độ sâu chôn đài: 13.6  45.11 D f  0.7  tan(45  ) 20 1.5  0.9553 < 2.5m Thỏa mãn điều kiện độ sâu chôn móng 10) Kiểm tra khả chịu tải Rtc đáy móng khối quy ước tính lún cho móng tb    l l i Kích thước đáy khối móng quy ước là: i  15.3143 i Bmqu = (Bd - D)+2Lc tan (ϕtb/4) = 2.739 (m) Lmqu = 2.739 (m) Trọng lượng đất + bê tông cọc móng quy ước là: Wqu = Bm x Lm x (Df + Lc) x γtb= 2.739*2.739*(2.5+11.5)*22=2310.959 (KN) tc tc Pmax  Áp lực tác dụng đáy móng là: N  w qu Bmqu  Lmqu Pmax = 468.4533527 KN Pmin = 431.075284 KN  6M Bmqu  L2mqu Ptb = 449.7643183 KN Sức chịu tải đất đáy khối móng quy ước là: *  2.5*20  6.7*18.53  1.7*9.411  1.7*10.6  1.4*10.49  2.5  6.7  1.7  1.7  1.4 Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II (TCVN 9362-2012): SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 74 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Trong : m1 : phụ thuộc vào loại đất tra bảng m2 : phụ thuộc vào loại đất tỉ lệ chiều dài cao công trình ktc = đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ thí nghiệm c : lực dính vùng đất đáy móng b : bề rộng móng Df : khoảng cách từ mặt đất tự nhiên đến đáy móng γII : dung trọng đất đáy móng γII* : dung trọng đất đáy móng A, B, D tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát φII đáy móng: = 630.7707 Ta thấy Ptcmax= 468.45 < 1.2RII = 756.924 KN Ptctb = 449.76 < RII = 630.77KN Ptcmin = 431.075 > Vậy thỏa mãn điều kiện ổn định 11) Xác định chiều cao tính toán thép cho đài cọc: Hình 3: Góc xuyên thủng vật liệu SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 75 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Gỉa sử kích thước cột là: Chọn 0.0688 ÷ 0.0876 (m2) 0.3 0.3 Theo điều kiện tuyệt đối cứng : h0  bdai  bcot  0.6 (m) Chọn ho = 0.7 (m) h = ho + 0.1 = 0.8 (m) 12) Tính toán thép cho đài móng: Theo phương X(1-1) Mô ment mép sườn nơi ngàm là: 226.586 (KNm) 1284.503 mm2 Diện tích cốt thép cho mét chiều dài là: Chọn Ø 14 có as= 153.938 mm2 Số thép cần thiết là: n = 8.3443 chọn n = Khoảng cách thép là: a = 175 mm, Chọn a = 170 mm Vậy chọn bố trí thép Ø14 a 170 Theo phương Y(2-2) Mô ment mép sườn nơi ngàm là: M  ( Bd  bc  d )  ( P1  P3 )  202.046 (KNm) 1145.387 mm2 Diện tích cốt thép cho mét chiều dài là: Chọn Ø 14 có as= 153.938 mm2 Số thép cần thiết là: n = 7.44 chọn n = Khoảng cách thép là: a = 200 mm Vậy chọn bố trí thép Ø14 a 200 e 0.5297 0.5133 0.4982 0.4847 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH P 0.5 MSSV:12149189 76 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG P 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 0.48 0.49 0.5 0.51 0.52 0.53 0.54 Biểu đồ quan hệ P-e 13) Kiểm tra điều kiện lún: Áp lực đáy móng là: 421.764 (KN/m2) Áp lực gây lún tâm đáy móng là: 198.9086 (KN/m2) Phân z(m) z/b k0 σgl σbt p1i p2i tố 0.00 1.00 198.9 222.9 228.1 410.3 0.37 0.83 165.5 233.3 0.0 0.0 0.37 0.83 165.5 233.3 238.6 370.7 0.73 0.50 98.8 243.8 0.0 0.0 0.73 0.50 98.8 243.8 249.1 328.1 1.10 0.30 59.4 254.3 0.0 0.0 1.10 0.30 59.4 254.3 259.6 308.0 1.46 0.19 37.5 264.8 0.0 0.0 Tổng lún tính đến điểm tắt lún là: S= 19.93 mm ~ cm SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH e1i e2i Si 0.496 0.000 0.496 0.000 0.495 0.000 0.494 0.000 0.484 0.000 0.487 0.000 0.490 0.000 0.491 0.000 8.22 0.00 5.96 0.00 3.57 0.00 2.18 0.00 σbt/σgl 1.1 1.4 1.4 2.5 2.5 4.3 4.3 7.1 MSSV:12149189 77 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG 222.9 198.9 165.5 233.3 98.8 243.8 59.4 254.3 37.5 264.8 Biểu đồ ứng suất gây lún 14) Kiểm tra cẩu lắp cọc: Khi vận chuyển cọc hai neo đặt sẵn thân cọc ta tìm vị trí thuận lợi đặt cột neo, ta bố trí cho moment dương lớn moment âm lớn Theo thực nghiệm, vị trí móc cẩu cách đầu cọc khoảng 0.207l Mnhịp = M gối Với q trọng lượng phân bố mét dài ta có: q = n x b x h x γbt = 2.475 KN/m SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 78 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Mmax = 0.024 q x l2 = 2.1384 KNm 15) Kiểm tra khả chịu lực cọc: ho = h - a = 300 - 30 = 270 mm 0.3060  m    (1   / 2)  0.2592  M gh  m Rb b ho2  65.1792 KNm Vậy cọc đủ khả chịu lực Trường hợp dựng cọc: Mmax = 0.068 q x l2 = 6.0588 KNm Vậy cọc đủ khả chịu lực 16) Tính thép làm móc treo: Lực nhánh treo cẩu lắp là: P=ql/2 =7.425 KN Asmoc = P / Rs = 0.265(cm2) Chọn 1Ø16 có As = 2.01 (cm2) Đoạn neo thép vào cột là: P   12.5 cm  Ln  u  Rbt  54 cm  L  30d   n Chọn Ln = 50 cm SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 79 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Tài liệu tham khảo [1] Châu Ngọc ẩn, Nền Móng, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh,2014 [2] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2014 [3] GS.Ts Vũ Công Ngữ, Th.s Nguyễn Thái, Móng Cọc Phân tích thiết kế, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội-2006 [4]PGS PTS Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây dựng, Hà Nội, 1999 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 80 [...]... 20 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Độ lệch toàn phương trung bình σ = Hệ số biến động υ 0.3559 0.0236 γtc= Giá trị tính toán γtc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 0.0277 14.68181 ÷ α= p= γtc×(1±p)= tα= 2.35 α = 0.95 p= γtt= 15.1 với n=4 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: γtt= γtb= 14.8776 15.5182 0.85 tα= 1.25 0.01 ÷ 15.3224 MSSV:12149189 21 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG... [ν] 0.0733 ≤ 0.3 = [ν] Vậy mẫu có νtgϕ và νc ≤ 0.3 = [ν] nên tập hợp mẫu được chọn: Xác định giá trị tiêu chuẩn: SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 31 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG ϕtc = 15.1696 0 Theo bảng trên ta có: tgϕtc = 0.2711 ctc = 0.4255 Với n = 12 ta có n-2 = 10 Gía trị tính toán theo trạng thái giới hạn I: α = 0.95; tα = 1.81 Tính góc ma sát trong ϕI : Độ chính xác ρ được tính:... bình Ước lượng độ lệch σcm 18.30 0.2213 v= SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 1.74 MSSV:12149189 11 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG v*σcm = 0.3850 Độ lệch toàn phương trung bình σ Hệ số biến động υ 0.2710 0.01481 γtc= Giá trị tính toán 18.3033 với n=3 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: α= 0.95 tα= p= γtt= γtb= γtc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: 2.92 0.0250 17.8465 ÷ α= 18.7602 0.85 tα= p= 1.34... 0.1846 v= 1.74 v*σcm = 0.3212 Độ lệch toàn phương trung bình σ Hệ số biến động υ 0.2261 0.0156 γtc= Giá trị tính toán SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 18.5130 γtb= 14.52 với n=3 MSSV:12149189 12 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: α= 0.95 tα= p= γtt= γtc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: 2.92 0.0262 14.1389 ÷ α= 14.9011 0.85 tα= p= 1.34 0.0120 γtt= γtc×(1±p)= 14.3451... phương trung bình σ Hệ số biến động υ 0.1422 0.0157 γtc= Giá trị tính toán α= p= γtc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: 8.8469 α= p= γtt= 9.0867 với n=3 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: γtt= γtb= γtc×(1±p)= SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 8.9766 0.95 tα= 2.92 0.0264 ÷ 0.85 9.3265 tα= 1.34 0.0121 ÷ 9.1967 MSSV:12149189 13 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG STT kh mẫu độ sâu mẫu hệ số rỗng e0 (ei-etb)... trị tính toán etb= 0.841 với n=3 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: α= 0.95 tα= p= ett= etc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: 0.0557 0.79416 ÷ α= etc×(1±p)= STT 0 1 2 3 4 5 SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 1.34 0.0256 0.8195 Pi 0 0.8878 0.85 tα= p= ett= 2.92 ÷ a n-1,n 0.25 0.5 1 2 4 0.682 0.227 0.114 0.057 0.028 0.8625 ei 0.84 0.6705 0.6138 0.5568 0.4998 0.4438 MSSV:12149189 14 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD:... trị trung bình SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 0.1564 8.8633 MSSV:12149189 15 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Ước lượng độ lệch σcm 0.3997 v= 1.74 v*σcm = 0.6955 Độ lệch toàn phương trung bình σ Hệ số biến động υ 0.4895 0.0552 ϕtc= Giá trị tính toán ϕtb= với n=3 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: α= 0.95 tα= p= ϕtt= 8.8633 ϕtc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: 2.92 0.0931 8.0381 ÷ α= 9.6886 0.85... 18.8300 γtc= γtb= 18.83 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: γtt= γtb= 18.8300 Theo trạng thái giới hạn thứ hai: γtt= SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH γtb= 18.8300 MSSV:12149189 16 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG STT kh mẫu độ sâu mẫu γk (γi-γtb) (γi-γtb)2 ghi chú 13 2-9 7-7.5 15.410 -0.1750 0.0306 nhận 2-11 9-9.5 15.060 0.1750 0.0306 nhận 14 Giá trị trung bình 15.2350 γtc= γtb= 15.2350 Theo trạng thái giới... Ctc= Ctb= 0.1985 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: Ctt= Ctb= 0.19850 Theo trạng thái giới hạn thứ hai: Ctt= Ctb= 0.1985 STT kh mẫu độ sâu mẫu góc ma sát trong ϕ0 (ϕi-ϕtb) (ϕi-ϕtb)2 ghi chú 13 2-9 7-7.5 12.750 -1.000 1 nhận 2-11 9-9.5 10.750 1.000 1 nhận 14 Giá trị trung bình 11.7500 ϕtc= SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH ϕtb= 11.75 MSSV:12149189 18 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Theo trạng thái giới... 0.0625 nhận SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV:12149189 19 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG 5 Giá trị trung bình Ước lượng độ lệch σcm GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG BH1-5 9.8-10 18.50 0.1500 nhận 0.0225 18.65 0.1658 v= 1.85 v*σcm = 0.3068 Độ lệch toàn phương trung bình σ = Hệ số biến động υ 0.1915 0.0103 γtc= Giá trị tính toán γtb= với n=4 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: γtc×(1±p)= Theo trạng thái giới hạn thứ hai: tα= 2.35 α = ... phía SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH MSSV :12149189 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG + Khi tính theo sức chịu tải (trạng thái giới hạn 1):  = 0,95; + Khi tính theo biến dạng (trạng thái giới hạn... SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH 18.5130 γtb= 14.52 với n=3 MSSV :12149189 12 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: T.S NGUYỄN SỸ HÙNG Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: α= 0.95 tα= p= γtt= γtc×(1±p)= Theo trạng thái giới... 18.8300 γtc= γtb= 18.83 Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: γtt= γtb= 18.8300 Theo trạng thái giới hạn thứ hai: γtt= SVTT: DƯƠNG THÁI BÌNH γtb= 18.8300 MSSV :12149189 16 ĐỒ ÁN: NỀN VÀ MÓNG GVHD: