Đồ án Nền móng SV Đỗ Thị Bích Lê

MỤC LỤC PHẦN THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM PHẦN 1: THIẾT KẾ MÓNG CỌC Mã đề Ntc (kN) Mtc (kNm) Qtc (kN) Df (m) S1C6 1000 100 20 1.6 Loại đất Lớp đất Cát Sét γ (kN/m3) 16.5 19 Độ ẩm W(% ) 49 16 Lớp đất Z1 (m) 10 Lớp đất Z2 (m) 30 e0 Độ sệt B GH dẻo GH lỏng Cc (kPa) ϕ E0 (kPa) 0.75 0.63 0.3 10 30 17 290 17050 1750 7800 Khảo sát địa chất Lớp 1: độ sệt B =  đất cát Độ rỗng e0 = 0.75, W = 0.49, γ = 16.5 cát mịn,chặt vừa Lớp 2: độ sệt B = 0.3  đất sét dẻo cứng Kiểm tra chiều sâu chơn móng Giả sử bề rộng móng : (thỏa) Chọn loại cọc Chọn cọc có tiết diện: 300×300 mm Chọn cốt thép cọc: 418 Diện tích cốt thép: As = 1018×10-6 m2 Chu vi cọc: u = 4D = 4×0.3 = 1.2 m Diện tích cọc: A = D2 = 0.32 = 0.09 m2 Chọn thép có Ra = 270.000 kPa SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Chọn bê tơng có cấp độ bền B25 có Rb = 14.500 kPa Chọn chiều dài cọc 9m,cọc chôn vào đài 0.8m (chừa thép râu chờ=(30-40) + 200mm BT lót, >2D) Chiều sâu mũi cọc Zm= 1.6 + - 0.8 = 9.8 m, chiều dài cọc cát 8.2m 0.00 -1.600 Đất cát mịn, chặt vừa -9.800 Đất sét, dẻo cứng SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Tính khả chịu tải cọc theo vật liệu 5.1 Theo hệ số điều kiện làm việc vật liệu k×m: hệ số điều kiện làm việc vật liệu cường độ chịu nén bê tông cường độ chịu nén cốt thép Theo hệ số uốn dọc Tra bảng 3.2 trang 168 (Châu Ngọc Ẩn) theo độ mảnh ,ta 5.2 • • • hệ số đầu cọc ngàm vào đài L chiều thực cọc r: bán kính cọc Tính khả chịu tải cọc theo đất 6.1 Phương pháp tính theo TCVN 10304:2014 6.1.1 Sức chịu tải cọc • • • • • • • • hệ số điều kiện làm việc cọc đất hệ số điều kiện làm việc mũi cọc.( Bảng 4) tương ứng hệ số điều kiện làm việc đất bên thân cọc (xem Bảng 4) sức chống đất mũi cọc (kN/m2), lấy theo Bảng diện tích cọc u chu vi tiết diện ngang thân cọc khả bám trượt lớp đất thứ “i” thân cọc, lấy theo Bảng 3; TCVN 10304:2014 chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ “i” Zm = 9.8m, đất sét với B = 0.3  kN/m2 Lớp 1: đất cát mịn chặt vừa; L1 = 8.2m; Z1 = 5.7 m  f = 41 kPa 6.1.2 Sức chịu tải cọc xét đến hệ số an tồn Giả sử móng có 6-10 cọc SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 6.2 Phương pháp tính theo cường độ Sức chịu tải cọc 6.2.1 Sức chiu tải mũi cọc Theo bảng G1, TCVN 10304:2012, đất cát chặt vừa ZL = 8D = 2.4 m< nên • • Ứng suất mũi coc: (bảng G1) 6.2.2 Sức chịu tải ma sát hông quanh cọc Lớp 1: đất cát L1 = 8.2 m Từ đoạn ZL = 8D = 2.4 m trở xuống, ma sát hông cát không đổi Ứng suất theo phương đứng trung bình lớp đất ma sát hơng theo TCVN 10304:2012  Trên đoạn cọc l1 = (2.4 – 1.6) = 0.8m có độ sâu nhỏ ZL • Suy ra:  Trên đoạn cọc l2 = (8.2 – 0.8) = 7.4m có độ sâu lớn ZL Suy ra: Với K hệ số áp lực ngang đất lên cọc (bảng G1) Vậy ma sát hông đoạn cọc Vậy sức chịu tải cọc 6.2.3 Sức chịu tải cọc xét đến hệ số an toàn 6.3 Sức chịu tải cọc theo viện kiến trúc Nhật Bản (SPT) SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM sức chống đất mũi cọc (kN/m2) số SPT trung bình khoảng 1d 4d mũi cọc cường độ sức kháng trung bình đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ “i” số SPT trung bình lớp đất rời “i” chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ “i” cường độ sức kháng trung bình đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ “i” chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ “i” Sức chịu tải cọc xét đến hệ số an toàn 6.4 Kết luận Vậy chọn sức chịu tải cọc thiết kế Xác định số cọc bố trí cọc thành nhóm 7.1 Ước tính số lượng cọc: Chọn cọc SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Khoảng cách cọc S = 4D = 4× 0.3 = 1.2 m Tọa độ cọc x1 = x4 = x7 = -1.2m; x2 = x5 = x8 = 0m; x3 = x6 = x9 = 1.2m; suy y1 = y2 = y3 = 1.2m; y4 = y5 = y6 = 0m; y7 = y8 = y9 = -1.2m suy Kích thước đài cọc Bđ = 3m, Lđ = 3m 7.2 Kiểm tra lại chiều sâu chơn móng (thỏa) 7.3 Hệ số nhóm cọc Vậy cọc thỏa điều kiện sức chiu tải nhóm cọc Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc N Q SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ M MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 8.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài Với kN/m3 trọng lượng riêng trung bình bê tông phần đất đài 8.2 Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc 8.3 Tải trọng lớn tác dụng lên cọc biên (thỏa) Kiểm tra 9.1 Kiểm tra ổn định 9.1.1 • • Khối lượng đất móng quy ước Góc ma sát trung bình: SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 9.1.2 Khối lượng đài cọc bê tông 9.1.3 Khối lượng đất bị đài cọc chiếm chỗ 9.1.4 Tổng khối lượng móng khối quy ước  Phản lực bình qn đáy móng khối quy ước  Độ lệch tâm (lệch tâm nhỏ) 9.1.5 Phản lực đáy móng khối quy ước 9.1.6 Tải trọng tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước mũi cọc • • tra bảng ta Dung trọng đẩy bình quân lớp đất mũi cọc • Dung trọng đẩy bình quân lớp đất mũi cọc Vậy thỏa điều kiện ổn định 9.2 Kiểm tra cường độ Độ lệch tâm (lệch tâm nhỏ) SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang ĐỒ ÁN NỀN MĨNG • GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 9.2.1 Phản lực đáy móng 9.2.2 Sức chịu tải giới hạn tra bảng ta • Dung trọng lớp đất đáy móng • Dung trọng đáy móng Sức chịu tải an toàn Vậy thỏa điều kiện cường độ 9.2.3 10 Độ lún cho Vì cọc đất cát,áp lực cho phép lên (khả chịu tải nền) tương ứng với độ lún khống chế 25mm qa = 140 (spt = 8, Bqu=5m) > Vậy với áp lực đạt độ lún cho phép 11 Kiểm tra móng 11.1 Kiểm tra xun thủng Kích thước đài cọc thơng thường lựa chọn để móng tuyệt đối cứng: Trong trường hợp bình thường móng khơng xảy xun thủng tháp xun bao cọc Và khơng thể xảy xuyên thủng có cọc nằm ngồi tháp xun 11.2 Tính cốt thép móng 11.2.1 Tính cốt thép theo phương X Sơ đồ tính: Xem đài consol đầu ngàm vào mép cột, đầu tự do,đài tuyệt đối cứng SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 2.2 Dời lực trọng tâm đáy móng 2.3 Cường độ đất đáy móng • • tra bảng ta Dung trọng đẩy bình quân lớp đất đáy móng • Dung trọng lớp đất đáy móng 2.4 Áp lực đáy móng Độ lệch tâm e Lệch tâm nhỏ Vậy thỏa điều kiện ổn định 2.5 Kiểm tra cường độ (TTGH 1) 2.5.1 Áp lực tính tốn SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 15 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 2.5.2 Sức chịu tải giới hạn • tra bảng ta • Dung trọng lớp đất đáy móng • Dung trọng đáy móng 2.5.3 Sức chịu tải an tồn Vậy thỏa điều kiện cường độ Kiểm tra lún Chia lớp đất thành phân tố có bề dày 3.1 Áp lực thân Vị trí Z (m) (kPa) 0 17.6 1 26.4 2 35.2 3 44 4 52.8 5 62 0 55 1 0.5 0.82 45 2 0.55 30 3 1.5 0.4 22 4 0.31 17 5 2.5 0.25 14 3.2 Áp lực gây lún Vị trí Z(m) Z/B (m) K0 (kPa) Dừng tính lún vị trí thứ SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 16 GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM ứng suấ t th ân ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 17.6 26.4 35.2 44 52.8 62 3.3 Độ lún Tính nội lực dầm móng Áp lực tính tốn đáy móng độ lệch tâm SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 17 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Phương pháp móng băng đàn hồi 4.1 Chọn vật liệu cho móng • Móng đúc bê tơng B25 có Rbt = 1.05 MPa, Rb = 14.5Mpa, E=30103Mpa • • • • =30106 kN/m2 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 Hệ số vượt tải n = 1.15 γtb đất bê tơng: 20 kN/m3 • Chọn sơ dầm móng Chọn sơ bề rộng móng b=Bm=2m Chọn sơ , 4.2 Chọn số lượng lò xo độ cứng lị xo Bài tốn mơ đàn hồi với 43 lị xo móng chia thành 42 phần tử đoạn Khoảng cách đoạn lò xo dài 0.4m Riêng xo thứ 43 khoảng cách từ biên móng tới lị xo 0.2m Hệ số Độ cứng lò xo SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 18 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Hình vẽ thể mặt đất bề mặt đáy móng băng : Như độ cứng lị xo là: K1 = K43= (KN/m) K2 = K3 =…… = K42 = (KN/m) Biểu đồ moment Biểu đồ lực cắt SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 19 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Tính bố trí cốt thép Cắt dải móng mét theo phương chiều dài, xem sơ đồ dầm hẫng, bề rộng 1mét ngàm mặt hơng dầm móng Áp lực tính tốn phân bố hướng từ lên pttnet 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 Mnhịp1=16.69 kNm, Mnhịp2= -49.66 kNm, Mnhịp3= -72.91 kNm, Mnhịp4= -92.52kNm, Mnhịp5=31.27 kNm Từ biểu đồ lực cắt cho ta giá trị Qmax= 194 kN 5.1 Tính tốn cốt thép chịu lực dầm móng h0b = h – a = 0.8 – 0.05 = 0.75(m) Xác định vị trí trục trung hịa So sánh Mf với tất giá trị Momen nhịp gối xuất từ biểu đồ Sap2000 Ta kết luận Mf>Mmax (của gối nhịp)  trục trung hịa qua cánh, tính theo tiết diện hình chữ nhật 5.1.1 Tính tốn thép số (thép nhịp) SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 20 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược.Vì moment nhịp nhỏ phải đảm bảo hàm lượng thép nên ta chọn moment nhịp lớn để tính bố trí thép cho tất nhịp tiết diện tính l hỡnh ch nht cú kớch thc: 2ì0.8 ã Din tích cốt thép mặt cắt: Chọn thép : As= 942(mm2) = 320 • Hàm lượng thép • Kiểm tra khả chịu lực cấu kiện: đạt yêu cầu Vậy ta dùng 320 để bố trí cho thép nhịp 1, 2, 3, 4, 5.1.2 Tính tốn thép số (thép gối) Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược.Vì moment gối nhỏ phải đảm bảo hàm lượng thép nên ta chọn moment nhịp lớn để tính bố trí thép cho tất nhịp tiết diện tính hình chữ nhật có kích thước: 2×0.8 SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 21 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM • Diện tích cốt thép mặt cắt: Chọn thép : As= 1257(mm2) = 420 • Hàm lượng thép • Kiểm tra khả chịu lực cấu kiện: đạt yêu cầu Vậy ta dùng 420 để bố trí cho thép gối 2, 3, 4, Tại gối 5, để tiết kiệm thép, ta tiến hành cắt thép (Cắt 220) Vị trí cắt thép phải tuân thủ điều kiện : nằm khoảng tính từ trục khoảng cách vị trí cắt phải lớn Gối Vị trí cắt cách gối (mm) Bên trái gối 2: 300 Bên phải gối 2: 1300 Bên trái gối 5: 1000 Bên phải gối 5: 300 5.1.3 Tính cốt đai số Lực cắt lớn dầm móng = 194 kN • Kiểm tra điều kiện tính tốn Bê tơng đủ khả chịu lực cắt • Chọn cốt đai ϕ8 (h>800mm), số nhánh cốt đai n = Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn L/4) Trên đoạn dầm nhịp (đoạn L/2) SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 22 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM Để đảm bảo cốt đai chịu lực bao trùm hết vết nứt nghiêng, ta phải bố trí đoạn cốt đai chịu lực đầu dầm lớn h0 = 750 mm ° 45 s h s 5.1.4 Tính thép số tt pmax (net) • Phản lực ( tính bề rộng 1m ) • Diện tích cốt thép Vậy chọn ϕ12 a 150 5.1.5 Tính thép số Chọn ϕ12 a 200 5.1.6 Tính thép số Chọn 2ϕ12 SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 23 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 5.2 SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 24 ... (thỏa) SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 11 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM MSSV: 1251022091 trang 12 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM PHẦN 2: THIẾT KẾ MÓNG... Chọn ϕ12 a 200 5.1.6 Tính thép số Chọn 2ϕ12 SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 23 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: DƯƠNG HỒNG THẨM 5.2 SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 24 ... kích thước móng tải tiêu chuẩn • Chọn sơ dầm móng Chọn sơ bề rộng móng Bm=2m Chiều dài móng • Trọng lượng móng khối quy ước SVTH: ĐỖ THỊ BÍCH LÊ MSSV: 1251022091 trang 14 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: