Đồ án Nền móng SV Đỗ Thị Bích Lê

Bảng 4  γ cf=1 tương ứng là các hệ số điều kiện làm việc của đất bên thân cọcxem Bảng 4..  u là chu vi tiết diện ngang thân cọc... q b=300 Np là sức chống của đất tại mũi cọc kN/m2N p=

PHẦN 1 THIẾT KẾ MÓNG CỌC

1 Khảo sát địa chất 1

2 Kiểm tra chiều sâu chôn móng 1

3 Chọn loại cọc 1

4 Tính khả năng chịu tải cọc theo vật liệu 3

4.1 Theo hệ số điều kiện làm việc của vật liệu 3

4.2 Theo hệ số uốn dọc φ 3

5 Tính khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 3

5.1 Phương pháp tính theo TCVN 10304:2014 3

5.1.1 Sức chịu tải của cọc 3

5.1.2 Sức chịu tải của cọc khi xét đến hệ số an toàn Giả sử móng có 6-10 cọc 4

5.2 Phương pháp tính theo cường độ C , φ 4

Sức chịu tải của cọc 4

5.2.1 Sức chiu tải mũi cọc 4

5.2.2 Sức chịu tải ma sát hông quanh cọc 4

5.2.3 Sức chịu tải của cọc xét đến hệ số an toàn 5

5.3 Sức chịu tải cọc theo viện kiến trúc Nhật Bản (SPT) 5

Sức chịu tải của cọc xét đến hệ số an toàn 5

5.4 Kết luận .6

6 Xác định số cọc và bố trí cọc thành nhóm 6

6.1 Ước tính số lượng cọc: 6

6.2 Kiểm tra lại chiều sâu chôn móng 7

6.3 Hệ số nhóm cọc 7

7 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 7

7.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài 7

7.2 Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc 8

7.3 Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc biên 8

8 Kiểm tra nền 8

8.1 Kiểm tra ổn định 8

8.1.4 Tổng khối lượng của móng khối quy ước 9

8.1.5 Phản lực nền dưới đáy móng khối quy ước 9

8.1.6 Tải trọng tiêu chuẩn dưới đáy móng khối quy ước ngay tại mũi cọc 9

8.2 Kiểm tra về cường độ 10

8.2.1 Phản lực dưới đáy móng 10

8.2.2 Sức chịu tải nền giới hạn 10

8.2.3 Sức chịu tải nền an toàn 10

9 Độ lún cho nền 10

10 Kiểm tra móng 11

10.1 Kiểm tra xuyên thủng 11

10.2 Tính cốt thép móng 11

10.2.1 Tính cốt thép theo phương X 11

10.2.2 Tính cốt thép theo phương Y 12

10.3 Kiểm tra điều kiện chu vi bám của cốt thép 12

PHẦN 2 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 1 Khảo sát địa chất 13

1.1 Lớp 1 13

1.2 Lớp 2 13

2 Kiểm tra nền 14

2.1 Chọn sơ bộ kích thước móng và các tải tiêu chuẩn 14

2.2 Dời các lực về trọng tâm đáy móng 15

2.3 Cường độ đất nền dưới đáy móng 15

2.4 Áp lực dưới đáy móng 16

2.5 Kiểm tra nền về cường độ (TTGH 1) 16

2.5.1 Áp lực nền tính toán 16

2.5.2 Sức chịu tải nền giới hạn 16

2.5.3 Sức chịu tải nền an toàn 17

3.2 Áp lực gây lún 17

3.3 Độ lún 18

4 Tính nội lực dầm móng 18

4.1 Chọn vật liệu cho móng 19

4.2 Chọn số lượng lò xo và độ cứng của các lò xo 19

5 Tính và bố trí cốt thép 21

5.1 Tính toán cốt thép chịu lực trong dầm móng 21

5.1.1 Tính toán thép số 1 (thép tại nhịp) 22

5.1.2 Tính toán thép số 2 (thép tại gối) 23

5.1.3 Tính cốt đai số 3 24

5.1.4 Tính thanh thép số 4 25

5.1.5 Tính thanh thép số 5 25

5.1.6 Tính thanh thép số 6 25

Lớp đất 1

Z1(m)

Lớp đất 2

Z2(m)

)

e0 Độsệt B GHdẻo lỏngGH (kPa)Cc  E

0(kPa)

-9.800

0.00

Đất cát mịn, chặt vừa

Đất sét, dẻo cứng

Chọn thép có Ra = 270.000 kPa

Chọn bê tông có cấp độ bền B25 có Rb = 14.500 kPa

Chọn chiều dài cọc là 9m,cọc chôn vào đài 0.8m (chừa thép râu chờ=(30-40)∅ + 200mm BT lót, >2D)

Chiều sâu mũi cọc Zm= 1.6 + 9 - 0.8 = 9.8 m, chiều dài cọc trong cát là 8.2m

5 Tính khả năng chịu tải cọc theo vật liệu

5.1 Theo hệ số điều kiện làm việc của vật liệu

P vl=k × m×(R b × A b+R s × A s)=0.7 ×(14500 ×0.09+270000 ×1018 × 10−6)=1106kN

k×m: hệ số điều kiện làm việc của vật liệu

R b cường độ chịu nén của bê tông

R scường độ chịu nén của cốt thép

Tra bảng 3.2 trang 168 (Châu Ngọc Ẩn) theo độ mảnh λ= νLL

r =2 ×

90.15=120,ta được

 γ c=1là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

 γ cq=1 hệ số điều kiện làm việc của mũi cọc.( Bảng 4)

 γ cf=1 tương ứng là các hệ số điều kiện làm việc của đất bên thân cọc(xem Bảng 4)

 q blà sức chống của đất tại mũi cọc (kN/m2), lấy theo Bảng 2

 A b là diện tích cọc

 u là chu vi tiết diện ngang thân cọc

 f i khả năng bám trượt của lớp đất thứ “i” trên thân cọc, lấy theo Bảng 3; TCVN 10304:2014

 L i là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i”

Zm = 9.8m, đất sét với B = 0.3  q b=3980 kN/m2

Lớp 1: đất cát mịn chặt vừa; L1 = 8.2m; Z1 = 5.7 m  f = 41 kPa

Theo bảng G1, TCVN 10304:2012, đất cát chặt vừa ZL = 8D = 2.4 m< z m=9.8 m nên

 Ứng suất tại mũi coc: γ'

Suy ra: f1=K ×σ1'=1× 13=13 kPa

 Trên đoạn cọc l2 = (8.2 – 0.8) = 7.4m có độ sâu lớn hơn ZL

σ2'=γ1' × z2=(16.5−10) ×2.4=16 kPa

Suy ra: f2=K ×σ2'=1× 16=16 kPa

Với K là hệ số áp lực ngang của đất lên cọc (bảng G1)

Vậy ma sát hông trong cả 2 đoạn cọc là

f =f1+f2=13+ 16=29 kPa

q b=300 Np là sức chống của đất tại mũi cọc (kN/m2)

N p=6 là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới và 4d trên mũi cọc

f si cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”

f si=10 N si

8

3=26.7

N si=8 là chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời “i”

L silà chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”

f Ci là cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”

L cilà chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”

Vậy cọc thỏa điều kiện sức chiu tải của nhóm cọc

M

N Q

8.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài

8.3 Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc biên

9.1.3 Khối lượng đất bị đài cọc chiếm chỗ

Vậy nền thỏa điều kiện ổn định

9.2 Kiểm tra về cường độ

 Dung trọng của lớp đất ngay dưới đáy móng γ '=16.5−10=6.5 kN /m3

 Dung trọng trên đáy móng γ=16.5 kN /m3

11 Kiểm tra móng

11.1 Kiểm tra xuyên thủng

Kích thước đài cọc thông thường được lựa chọn để móng tuyệt đối cứng:

Tương tự như phương X

11.3 Kiểm tra điều kiện chu vi bám của cốt thép

ψ= n c P

max

0.9 ƞ h0[τ bám]=

6 ×182 0.9 ×0.79 ×1.35 ×2=569

[τ bám]=(1.5 ÷ 2.5) theo TCVN 38:2005

Chu vi bám U = 14×3.14×18 = 791.28 > ψ (thỏa)

 (kN/

m3)

Độẩm

0

ĐộsệtB

GHdẻo

GHlỏng

Cc(kPa) 

E0(kPa)

L m

Lệch tâm nhỏ

Vậy nền thỏa điều kiện ổn định

2.5 Kiểm tra nền về cường độ (TTGH 1)

 Dung trọng của lớp đất ngay dưới đáy móng γ '=18.8−10=8.8 kN /m3

 Dung trọng trên đáy móng γ=18.8 kN /m3

0 1 2 3 4 5 6

55 45 30 22 17 14

17.6 26.4 35.2 44 52.8 62

 Cốt thép loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280 Mpa.

 Cốt thép loại CII, có cường độ chịu nén cốt thép dọc Rsc = 280 Mpa

Hình vẽ dưới đây thể hiện mặt đất tại bề mặt đáy của móng băng :

Như vậy độ cứng của lò xo sẽ là:

Từ biểu đồ moment cho ta giá trị

Mgối2= 37.9 kNm, M gối3= 243.49kNm, M gối4= 190.46 kNm, M gối5= 24.46 kNm

Ta kết luận Mf>Mmax (của cả gối và nhịp)

 trục trung hòa đi qua cánh, tính theo tiết diện hình chữ nhật

2 4

5

6 3

α m=ξ (1−0.5 ξ )=0.012× (1−0.5 ×0.012)=0.012

[M]=α m γ b R b b h02=0.012× 1× 14.5× 2000× 7 502=196 kNm

[M]<Mđạt yêu cầu Vậy ta dùng 3∅20 để bố trí cho thép ở nhịp 1, 2, 3, 4, 5

5.1.2 Tính toán thép số 2 (thép tại gối)

Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược.Vì moment tại các gối nhỏ và phải đảm bảohàm lượng thép nên ta chọn moment tại nhịp lớn nhất để tính và bố trí thép cho tất cả các nhịp đó

α m=ξ (1−0.5 ξ )=0.01× (1−0.5 ×0.01)=0.016

[M]=α m γ b R b b h02=0.016 × 1× 14.5× 2000× 9502=261kNm

[M]<Mđạt yêu cầu

Vậy ta dùng 4∅20 để bố trí cho thép ở gối 2, 3, 4, 5

Tại gối 2 và 5, để tiết kiệm thép, ta tiến hành cắt thép (Cắt 2∅20) Vị trí cắt thép phải tuânthủ điều kiện : nằm ngoài khoảng L4 tính từ trục và khoảng cách 2 vị trí cắt phải lớn hơn

5.2.