bài giảng đồ án nền móng

ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Gv: TS Đỗ Thanh Hải, 0933 876 006, email: dthanhhai@gmail.com Nội dung chương trình: - Thời luợng : 15 tiết - Nội dung chi tiết: ( Xem phần chi tiết) - Số buổi học : 04 buổi x tiết = 12 tiết - Duyệt : 03 tiết - Học cách tuần để SV có thời gian làm ĐA u cầu ĐANM: - Thống kê số liệu địa chất - Tính tốn phương án móng: móng băng, móng cọc - Thuyết minh : đánh máy giấy A4, đóng tập - 01 Bản vẽ A1 trình bày (xem vẽ mẫu cách bố trí) + Mặt móng + Mặt cắt địa chất cơng trình + Bản vẽ chi tiết phương án móng + Bảng thống kê cốt thép - Tất Sv phải tiến hành bảo vệ ĐANM Phương pháp tiến hành kiểm tra: - u cầu SV làm phần học kiểm tra vào tuần sau - Duyệt phần, ký duyệt trước bảo vệ Tài liệu tham khảo: Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Hướng dẫn Đồ án Nền Móng,Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội, 1996 Châu Ngọc Ẩn, Hướng dẫn Đồ án Nền Móng, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2003 Software : Word, Excel XP, Sap2000,Etabs, AutoCAD,… Chương 1: ĐỀ BÀI VÀ PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT ( TIẾT) 1.1 Phổ biến cho sinh viên qui chế, qui đònh việc thực đồ án môn học móng 1.2 Cung cấp cho sinh viên hồ sơ đòa chất, mặt công trình, tải trọng 1.3 Hướng dẫn cho sinh viên hiểu cách sử dụng tiêu cơ-lý hồ sơ đòa chất Giới thiệu phương pháp bình phương cực tiểu để sinh viên chọn tiêu đại diện cho lớp đất để tính toán móng Excel Chương 2: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG PHƯƠNG (CÓ DẦM) DƯỚI HÀNG CỘT ( TIẾT) 2.1 Xác đònh tải trọng : Tải tính toán tải tiêu chuẩn 2.2 Xác đònh số liệu đòa chất cần thiết ( thống kê) 2.3 Xác đònh sơ kích thước móng chiều sâu đặt móng 2.4 Kiểm tra ổn đònh 2.5 Tính lún móng băng 2.6 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 2.7 Tính toán bố trí cốt thép vỉ móng băng 2.8 Tính cốt thép dầm móng băng Chương 3: THIẾT KẾ MÓNG CỌC BTCT ( TIẾT) 3.1 Các phương án móng cọc BTCT 3.1.1 Các lớp Cầu Đường, Cảng, Tài Nguyên Nước làm móng cọc đài cao 3.1.2 Các lớp XD DD&CN, VLXD học móng cọc đài thấp 3.2 Trình tự tính toán móng cọc BTCT 3.2.1 Xác đònh tải trọng: Tải tiêu chuẩn tải tính toán 3.2.2 Xác đònh số liệu đòa chất cần thiết ( thống kê) 3.2.3 Xác đònh chiều sâu đặt đài cọc 3.2.4 Chọn thông số cọc 3.2.5 Tính sức chòu tải cọc 3.2.6 Tính số lượng cọc bố trí cọc đài 3.2.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 3.2.8 Kiểm tra ổn đònh đáy móng khối quy ước 3.2.9 Kiểm tra lún đáy móng khối quy ước 3.2.10 Xác đònh chiều cao đài cọc (kiểm tra điều kiện xuyên thủng) 3.2.11 Tính toán cốt thép cho đài cọc 3.2.12 Kiểm tra cốt thép cọc vận chuyển cẩu lắp 3.2.13 Kiểm tra cọc chòu tải ngang 3.2.14 Kiểm tra sức chòu tải cọc làm việc theo nhóm Chương ĐỀ BÀI VÀ U CẦU TRÌNH BÀY 1.1 Đề : u cầu : Thiết kế 02 phương án: Móng băng hàng cột, móng cọc BTCT Địa chất: Theo thứ tự 1,2,3 Sv nhận đề theo số thứ tự danh sách Dạng đề sau: II-2-B ( II: mặt móng) Số thứ tự cột cạnh dài Số thứ tự cột cạnh ngắn Chương THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 1.1 1.2 1.3 1.4 Theo PL : Phương pháp xử lý thống kê kết qua xác định đặc trưng đất đá TCVN 4253:1985, p555 Mục đích: Tìm giá trị có tính đại diện cho lớp đất (giá trị trung bình) Loại bỏ sai số thơ q trình thí nghiệm Xác định tiêu tính tốn( trị tính tốn) trị tiêu chuẩn Các tiêu cần thống kê Các tiêu vật lý: γ, γ’ Các tiêu học: c, ϕ Phương pháp thống kê: 1.3.1 Phương pháp trị trung bình: cho c (xem Hướng dẫn ĐANM, Châu Ngọc Ẩn, p10-16) - Góc ma sát ϕ = 14 36 ' LÝ THUYẾT : CÁC CHỈ TIÊU TIÊU CHUẨN: Trò số tiêu chuẩn cuả tất đặc trưng đất (trừ C ϕ ) lấy trung bình số học trò số riêng : n Atc = A ∑A = i =1 i n Trong : - Ai = trò số riêng tiêu cần xác đònh - n: Số lượng trò số riêng đưa vào tập hợp thống kê Ghi chú: Theo quy phạm 45-78,( p52) ta thống kê tiêu số liệu mẫu thí nghiệm n>6, ngoại trừ c, ϕ Bước 1: Loại bỏ sai số thơ : Giá trị trung bình A= ΣAi n Độ lệch quân phương: n σCM = ∑ ( Ai − Atb) i =1 có n=27 mẫu > 25 n −1 n σCM = ∑ ( Ai − Atb) i =1 có n< 25 n Tra bảng tiêu thống kê (ξ) theo số lượng mẫu, bảng trang 17 Tính so sánh: Ai − A < ξ*σCM : nhận Trong đó: ξ tiêu chuẩn thống kê, lấy theo số lượng kết thí nghiệm theo bảng sau (như quy phạm 45-78): Số mẫu (n) Số mẫu (n) Số mẫu (n) ξ ξ ξ 2,07 21 2,8 36 3,03 2,18 22 2,82 37 3,04 2,27 23 2,84 38 3,05 2,35 24 2,86 39 3,06 10 2,41 25 2,88 40 3,07 11 2,47 26 2,90 41 3,08 12 2,52 27 2,91 42 3,09 13 2,56 28 2,93 43 3,1 14 2,6 29 2,94 44 3,11 15 2,64 30 2,96 45 3,12 16 2,67 31 2,97 46 3,13 17 2,7 32 2,98 47 3,14 18 2,73 33 48 3,14 19 2,75 34 3,01 49 3,15 20 2,78 35 3,02 50 3,16 Bước 2: Tính hệ số biến động v = σ/Atb để xác định việc phân chia lớp đất hợp lý σ= n ∑ ( γ − γ i ) n − i =1 Sau tra bảng [v], v> [v], phải loại bớt tiêu có sai số ngẫu nhiên.( tra bảng 3.11, p73, QPXD 45-78) Đặc trưng đất Tỷ trọng hạt Trọng lượng riêng Độ ẩm tự nhiên Giới hạn Atterberg Module biến dạng Chỉ tiêu sức chống cắt Cường độ nén trục Hệ số biến động v 0,01 0,05 0,15 0,15 0,30 0,30 0,40 Riêng với tiêu xác đònh gián tiếp : e, γd : hệ số biến động xét với tiêu xác đònh trực tiếp Chú ý: _ Nếu lớp đất có lớp THẤU KÍNH, + TH1: CÓ ,MẪU TRONG LỚP THẤU KÍNH - XEM XÉT NẾU CHỈ TIÊU MẪU CỦA LỚP THẤU KÍNH CÓ CÁC ĐẶC TRƯNG YẾU HƠN LỚP ĐẤT CHUNG QUANH THÌ TA LẤY MỘT LỚP THẤU KÍNH XUYÊN SUỐT CÁC HỐ KHOAN + TH2 : KHÔNG CÓ MẪU : BỎ QUA LỚP THẤU KÍNH Bước 3: Thống kê theo trạng thái giới hạn I II - Điều 3.54 ( Phụ lục 1) ( điều 3.14 TC 45-78) + Đối với tất đặc trưng khác (ngoài c, ϕ , γ , cường độ nén trục Rc) cho phép lấy trò tính toán = trò tiêu chuẩn=trị trung bình (nhưng sau loại bỏ sai số thơ) + Đối với c, ϕ, γ, Rc : cần thống kê lấy giá trò tính toán sau: Att=Atc (1 ± ρ) ρ : số độ xác, đánh giá trò số trung bình đặc trưng đất + Đối với c, ϕ : ρ = tα ν + Đối với Rc, γ : ρ = tα ν/ sqrt(n) CÁC CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN: ♦ Các tiêu độc lập khác : Att=Atc Các tiêu vật lý cần thống kê : W, WL, WP, IL, IP, γ, γ’, e, Gs, Sr Chỉ tiêu học E ( a o, mv): thống kê theo cấp áp lực ( xem biểu đồ thí nghiệm nén cố kết hồ sơ đòa chất ♦ Đối với trọng lượng riêng: tt tc γ = γ (1± ρ) Trong : - tα: hệ số phụ thuộc xác xuất tin cậy α chọn phụ thuộc vào số bậc tự tập hợp thống kê (n-1) tra bảng quy phạm 45-78  α=0.95 tính toán theo trạng thái giới hạn thứ – thép (cường độ)  α=0.85 tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai –lún (biến dạng) tα v ρ= n Số bậc tự (n-1) với R, γ (n-2) với c ϕ 10 11 12 13 14 15 16 Hệ số tα ứng với xác suất tin cậy α 0,85 0,90 0,95 0,98 0,99 1.34 1.25 1.19 1.16 1.13 1.12 1.11 1.10 1.10 1.09 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07 1.89 1.64 1.53 1.48 1.44 1.41 1.40 1.38 1.37 1.36 1.36 1.35 1.34 1.34 1.34 2.92 2.35 2.13 2.01 1.94 1.90 1.86 1.83 1.81 1.80 1.78 1.77 1.76 1.75 1.75 4.87 3.45 3.02 2.74 2.63 2.54 2.49 2.44 2.40 2.36 2.33 2.30 2.28 2.27 2.26 6.96 4.54 3.75 3.36 3.14 3.00 2.90 2.82 2.76 2.72 2.68 2.65 2.62 2.60 2.58 17 18 19 20 25 30 40 60 1.07 1.07 1.07 1.06 1.06 1.05 1.05 1.05 1.33 1.33 1.33 1.32 1.32 1.31 1.30 1.30 1.74 1.73 1.73 1.72 1.71 1.70 1.68 1.67 2.25 2.24 2.23 2.22 2.19 2.17 2.14 2.12 2.57 2.55 2.54 2.53 2.49 2.46 2.42 2.39 - σ: Độ lệch quân phương tập hợp σγ = n ∑ ( γ − γ i ) n − i =1 ♦ Đối với lực dính c góc ma sát ϕ xác đinh sau: Att=Atc ± tα × σ Trong : - tα :giống phần xác đònh γ với n-2 - Độ lệch quân phương tính sau: n σtgϕ = στ × ∆ n ∑ p i σc = στ × ∆ i =1 στ = ( n ∑ pi tgϕ tc + c tc − τ i n − i =1 ) Lập bảng tính Excel theo mẫu sau: ví dụ thống kê W hố khoan mặt cắt địa chất STT 10 11 12 LỚP Hố Khoan HK1 HK1 HK1 HK1 HK1 HK1 HK1 HK1 HK2 HK2 HK2 HK2 W Độ ẩm tự nhiên Natural water content Độ ẩm tự nhiên Natural water Wi- Wtb 74.86 73.69 74.08 72.14 70.01 69.52 68.34 71.23 66.51 69.04 67.23 66.82 6.108125 4.938125 5.328125 3.388125 1.258125 0.768125 -0.411875 2.478125 -2.241875 0.288125 -1.521875 -1.931875 (wi- wtb)2 37.30919 24.38508 28.38892 11.47939 1.582879 0.590016 0.169641 6.141104 5.026004 0.083016 2.316104 3.732141 13 14 15 16 TB HK2 HK2 HK2 HK2 content Wtb = 65.94 64.83 63.92 61.87 68.75188 -2.811875 -3.921875 -4.831875 -6.881875 σ= [v]=0.15 α=0.85 α=0.95 sqrt(n)= tα = tα = v= v*σ = 1.07 1.75 ρ= (tα*v)/sqrt(n) ρ= Wtc=S19 7.906641 15.3811 23.34702 47.3602 84.66939 2.300399 2.375842 0.034557 0.079494 0.009244 0.015119 Wtt=Wtc(1+ρ)= Wtt=Wtc(1-ρ)= Wtt=Wtc(1+ρ)= Wtt=Wtc(1-ρ)= 69.38741 68.11634 69.79131 67.71244 Sau thống kê xong 10 tiêu : W, WL, Wp, IL , e, Gs, γw, γ’, E, ao Tiến hành lập bảng tổng hợp sau( bảng 1.3) 10 - Mơ mơ hình Winkler: σ ,y ⇒C = (kN / m3 ) y z y σ y = C yy ’ z - Phương trình uốn dọc cọc: d4y Eb I + σ yz = dz I : Moment qn tính tiết diện ngang cọc Eb: Modul đàn hồi bê tơng Czy = K0 z , K0 : hệ số qui ước hay hệ số tỉ lệ [T/m4] (tra bảng 4.1/243) - Áp lực tính tốn σz [T/m2]: σz =  K  ψ M H ze  y0 A1 − B1 + C1 + D1  α bd  α bd α bd Eb I α bd Eb I  - Moment uốn Mz [Tm]: H0 M z = α Eb Iy A3 − α bd Eb Iψ B3 + M C + D3 α bd bd - Lực cắt Qz [T] Q z = α bd Eb Iy A4 − α bd Eb Iψ B4 + α bd M C + H D4 ze : chiều sâu tính đổi, ze = αbd z le : chiều dài cọc đất tính đổi, le = αbd l αbd : hệ số biến dạng, α bd = Kbc Eb I bc : chiều rộng qui ước cọc, d ≥ 0,8 m => bc = d + m; d < 0,8 m => bc = 1,5d + 0,5 m (TCXD 205-1998) 31 - Chuyển vị ngang δHH , δHM , δMH , δMM ứng lực đơn vị A0 α bd3 Eb I = δ HM = B0 α bd Eb I = C0 α bd Eb I δ HH = δ MH δ MM A0 , B0 , C0 , D0 tra bảng 4.2/250 - Moment uốn lực cắt cọc z = (mặt đất) H0 = H M0 = M + H l0 - Chuyển vị ngang y0 góc xoay ψ0 z = (mặt đất) y0 = H0 δHH +M0 δHM ψ0 = H0 δMH +M0 δMM - Chuyển vị ngang cọ cao trình đặt lực hay đáy đài Hl 03 Ml 02 ∆ n = y0 + ψ 0l0 + + 3E b I E b I - Góc xoay cọc cao trình đặt lực hay đáy đài Hl 02 Ml ψ =ψ0 + + Eb I Eb I 32 * Ổn định xung quanh cọc σ yz ≤ η1η2 ( σ v, tgϕ I + ξcI cos ϕ I ) σv’ : ứng suất hữu hiệu theo phương đứng độ sâu z γI : trọng lương riêng tính tốn đất cI , ϕI : lực dính góc ma sát tính tốn đất ξ : hệ số = 0,6 cho cọc nhồi cọc ống, = 0,3 cho cọc lại η1 : hệ số = cho trường hợp; trừ ct chắn đất, chắn nước = 0,7 η2 : hs xét đến tỉ lệ ảnh hưởng phần tải trọng thường xun tổng tải η2 = M p + Mv nM p + M v Mp : moment tải thường xun Mv : moment tải tạm thời n = 2,5, trừ n = cho móng băng n = cơng trình quan trọng, le < 2,5 lấy n = 4; le > 2,5 lấy n = 2,5 33 Vi du THIẾT KẾ MÓNG CỌC  Số liệu tải trọng tác dụng lên cột B3: Ntt = 82.11 T= 821.1kN Mtt = 7.84 Tm Qtt = 8.9 T ; ; ; Ntc = 82.11 : 1.15 = 71.4 T Mtc = 7.84 : 1.15 = 6.817Tm Qtc = 8.9 : 1.15 = 7.74 T - Số liệu lớp đất : Lớp L (m) ’ (g/cm3) ctc (Kg/cm2)  tc ( độ ) B 1.0 w (g/cm3) 1.8 ( Cát đắp) 15.8 6.0 1.959 1.813 0.588 0.799 0.628 1.48 1.0293 0.658 17.4 1.845 0.93 0.43 5o35’6’’ 16o43’12’ ’ o 27 35’24’ ’ Chọn : - Cọc có kích thước 0.35mx0.35m dài lc= 27m - Mác BT làm cọc : B#=300 ( Rn= 130 Kg/cm2) - Cốt thép cọc thép CI ( Ra= 2100 Kg/cm2) - Đầu cọc có mặt bòt thép - Độ sâu đóng cọc 28m Chọn cọc cọc dài 9m nối lại - Chiều dài cọc ngàm vào đài : 10cm - Đoạn đập đầu cọc 0.5 m - Đài đặt độ sâu 2m - Chiều dày đài 0.75m Tính cốt thép cọc theo điều kiện cẩu lắp cọc : Tải trọng phân bố trọng lượng thân : q= Fc =2.5x(0.35)2 = 0.30625 T/m2 Moment cẩu cọc : (0.207l ) (0.207 x8) M = q= 0.30625 = 0.4194 Tm 2 Moment lắp cọc : 34 M = (0.294l ) (0.294 x8) q= 0.30625 = 0.847 Tm 2  Lượng cốt thép tính theo moment lắp cọc : Fa = M 0.847 x10 = = 1.59 cm2 0.9 Ra ho 0.9 x 2100 x (35 − 3.5) Chọn 416 có Fa= 8.04cm2 bố trí hình vuông có diện tích thép chòu kéo phía Fa= 4.02 cm2 > 2.94 cm2 => Cốt thép cọc thoả điều kiện cẩu , lắp cọc Biểu đồ môment cẩu , lắp cọc: I XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : Theo vật liệu làm cọc : : Hệ số uốn dọc Qvl = ( RaFa + RnFb ) Fa ,Fb : diện tích thép , beton Ra ,Rn : Cường độ thép , beton Do đầu cọc ngàm vào đài mũi cọc tựa lớp cát nên ta coi cọc làm việc đầu ngàm , đầu khớp =>  = 0.7 Chiều dài tính toán : lo = l = 0.7x24 =16.8 m Độ mảõnh :  =lo/d = 16.8/ 0.35 =48 =>  = 0.87 Qvl = 0.87 ( 2300x8.04 + 130x35x35) = 177.74 T Theo thông số chống cắt  , c ,  :  Tính sức chòu tải giới hạn mũi cọc qp = dN + ’vpNq + cNc qp : Sức chòu tải giới hạn mũi cọc ’vp : Ứng suất hữu hiệu mũi cọc lớp đất bên truyền xuống (’vp = l ) N , Nq , Nc : Tra bảng , phụ thuộc  Cọc xuyên đến lớp có  = 27o35’24’’ => N = 14.88 , Nq = 16.995 , Nc = 30.68 Ta có : ’vp = [2.2x0.93+6x0.799+15.8x0.588+1x1.8]=17.93 T/m2 qp = 0.93x0.35x14.88 + 17.93x16.995 + 0.43x30.68 = 322.72 T/m2 Tính sức chống cắt đất với cọc : fs =( - sin )  ’vtg  + c 35 36 7.4m 1m 1m Lớp Lớp 4.6m 10.4m 15.8m Lớp 3.2m 6m 1m fs : Sức chống cắt trung bình đất với cọc ’v : ứng suất hữu hiệu điểm lớp đất ’v = l  : Góc ma sát vật liệu làm cọc với đất c : Lực dính đất với cọc Lớp : ’  v = [1.8x1+8.4x0.588] = 6.7392 T/m2 fs2 =( – sin5o35’6’’ )’vtg 5o35’6’’ + 0.628 = 1.249 T/m2 Lớp 3a : ’  v = [1.8x1+15.8x0.588+3x0.799] = 13.4874 T/m2 fs3a1 =( – sin16o43’12’’ )’vtg 16o43’12’’ + 1.48 = 4.366 T/m2 Lớp : ’  v = [1.8x1+15.8x0.588+6x0.799+1.6x0.93]=17.3724T/m2 fs4 =( – sin27o35’24’’ )’vtg 27o35’24’’ + 0.43=5.303 T/m2 Sức chòu tải cọc : Qu = Apqp + Asfs Qu : Sức chòu tải cực hạn cọc Ap : Tiết diện ngang cọc As : Diện tích xung quanh cọc tiếp xúc với đất Qu= 0.35x0.35x322.72+4x0.35x(14.8x1.249+6x4.366+3.2x5.303 ) = 125.84 T  Sức chòu tải cọc : Qa = Qu / FS FS : Hệ số an toàn , FS = Qa = (125.84) / = 41.947 T Theo độ sệt B(IL) : Vì đủ số liệu lớp có độ sệt B = 1.328 > 1.0 nên không tính sức chòu tải cọc theo độ sệt Vậy trò số nhỏ Qa tính từ cách sức chòu tải cọc Qa = 41.947T N tt 82.11 = 1.2 = 2.98 Số cọc : n = β Qa 41.947  Vậy chọn cọc Bố trí cọc thành hàng , hàng cọc cách khoảng s = 4d = 4x0.35 = 1.4m Hiệu ứng nhóm tính theo công thức :  ( n − 1)n + (n − 1)n1   (2 − 1)2 + (2 − 1)2  η = 1−θ   = − arctg (1 / 4)   = 0.844 90n1 n2 90 x x    n1 : Số hàng cọc nhóm n2 : Số cọc hàng Kiểm tra lại : Qan = 0.844x41.947x4 = 141.61 T > Ntt = 82.11 T ( thoả) II.KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC : Theo phương đứng : Tải tác dụng lên cọc : Pmax N tt + Q M x y max M y x max = + + n ∑ yi2 ∑ xi2 Q : Trọng lượng đài đất đài Q = 0.75x1.752(2.5) +1.752[1x1.8+0.25x0.588] = 11.7 T - Sơ đồ: 82.11T 14.515Tm 37 Cọc số : P1 = 82.11 + 11.7 14.515 x(−0.7) + = 18.2(T ) 4 x(0.7) Cọc số : P2 = 82.11 + 11.7 14.515 x(0.7) + = 28.6(T ) 4 x(0.7) Cọc số : P3 = 82.11 + 11.7 14.515 x(0.7) + = 28.6(T ) 4 x(0.7) Cọc số : P4 = 82.11 + 11.7 14.515 x(−0.7) + = 18.2(T ) 4 x(0.7) Khả chòu lực cọc: n - Chòu nén : Qa = Qp Qs 83.27 (322.72) x 0.35 + = + = 47.52(T) Fs s Fs p Q k s - Chòu nhổ : Qa = Fs = s 83.27 =27(T) Ta thấy cọc chòu nén P1, P2, P3, P4 < Qa = 47.52 (T) Vậy thỏa điều kiện chòu lực theo phương đứng Theo phương ngang : ϕ 2Q tt o Điều kiện móng cọc đài thấp : h > tg (45 − ) γbh h : độ sâu chôn đài, h= 2m , : Góc ma sát trọng lượng riêng đất từ đáy đài trở lên Qtt : Tải ngang tính toán , Qtt = 8.9 T bh = Cạnh đáy đài theo phương thẳng góc với tải ngang bh = 1.75m o 35 ' '' x8.9 h = 2m < tg (45 − ) = 3.38m 0.49 x1.75 o 38 Vậy không thoả điều kiện móng cọc đài thấp => cọc có chòu tải ngang Tính cọc chòu uốn : Mỗi cọc chòu tải ngang : H = Qtt/n , với Qtt = 8.9(T) , n= Ta có : B# 200 => Eb =26500000 T/m2 Moment quán tính tiết diện ngang cọc : I= (bh3)/12 Chiều rộng quy ước cọc : bc = 1.5d +0.5= 1.025 ( m) Hệ số biến dạng : α bd = Kbc Eb I Chiều dài tính đổi phần cọc đất : le = bdl Các chuyển vò HH, HM , MM cọc : Ao α Eb I = δ MH = Bo α bd E b I = Co α bd Eb I δ HH = δ HM δ MM bd Momen uốn lực cắt cọc : Ho = H Mo = M + Hlo Chuyển vò ngang góc xoay cọc : yo = HoHH + MoMH o = HoMH + MoMM Moment uốn lực cắt tiết diện cọc : M z = α bd2 Eb Iy o A3 − α bd E b Iψ o B3 + M o C + Hh D3 α bd Q z = α bd E b Iy o A4 − α bd2 Eb Iψ o B4 + α bd M o C + D4 H o Trong Ze chiều sâu tính đổi , Ze = bdZ 39 Các giá trò Ao , A3 , A4 , Bo , B3 , B4 , Co , C3 ,C4 , D3, D4 tra bảng Ta có kết cuối sau : Z(m) Ze M(Tm) Qx(T) 0.00 0.00 0.00 2.23 0.23 0.10 0.50 2.20 0.45 0.20 0.99 2.13 0.68 0.30 1.45 2.01 0.90 0.40 1.89 1.87 1.13 0.50 2.30 1.70 1.35 0.60 2.66 1.50 1.58 0.70 2.98 1.29Mmax 3.86(Tm) 1.81 0.80 3.25 1.08Qmax 2.23(T) 2.03 0.90 3.47 0.86K 65 2.26 1.00 3.62 0.64J 0.0013 2.48 1.10 3.75 0.43Eb 29500000 2.71 1.20 3.83 0.23B 1.025 2.94 1.30 3.86 0.03bd 0.326523 3.16 1.40 3.84 -0.14HH 0.0077m 3.39 1.50 3.78 -0.31MH 0.0028m 3.61 1.60 3.70 -0.46MM 0.00109m 3.84 1.70 3.59 -0.48Yo 0.688cm 4.06 1.80 3.44 -0.70o 0.291o 4.29 1.90 3.28 -0.79 4.52 2.00 3.09 -0.87 4.97 2.20 2.67 -0.96 5.42 2.40 2.22 -1.00 5.87 2.60 1.78 -0.97 6.32 2.80 1.36 -0.91 6.77 3.00 0.96 -0.80 7.90 3.50 0.25 -0.44 9.03 4.00 0.00 0.01 Điều kiện chuyển vò ngang Yo = 0.688 < 1cm ψo< 1o Vậy cọc thỏa điều kiện theo phương ngang 40 III.KIỂM TRA : A/ Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: - Chọn Bêtông mác 300, có Rn=1300( T/m2) - Giả đònh chiều cao đài : hđ = 0.75m - Chọn kích thước cột theo điều kiện bền: -Sơ đồ tính xuyên thủng : 550 82.11T ho=550 300 tháp xuyên thủng B/Kiểm tra nền: ∑ ϕ i li = 14.8x5o 35' '' + x16 43'12 '' + 3.2 x27 o 35' 24 '' = 11o 28'16' ' Ta có : ϕ tb = ∑l i 24 ϕ tb = o 52 '12' ' Cạnh đáy móng khối qui ớc ( móng vuông ) : bqư = 1.75 + 2x27x tg(2o52’12’’) = 4.15m Thể tích cọc : Vc = 4x(0.35x0.35)x24 = 11.76m3 Trọng lượng cọc : Wc = 11.76x(γtb ) = (11.76x2.2) = 25.87 T Thể tích đài : Vđài = 1.75x1.75x0.75 = 2.29m3 Trọng lượng đài : Wđài = 2.29x(γtb) = (2.29x2.2) = 5.05 T => α = 41 -Trọng lượng lớp đất đắp : W1 = γxhxFmq = 1.8x1x4.152 = 31 T - Trọng lượng lớp bùn sét ( lớp 2, dày 1m), có trừ trọng lượng đài : W2 = {Fmqx1 – Vđài ]x γ’ = [ 4.152 – 2.29 ]x0.588 = 8.7 T - Trọng lượng lớp bùn sét ( lớp , dày 4.18m) tính từ đáy đài trở xuống, có trừ trọng lượng cọc : W2’ = [Fmqx14.8 – Vcọc ]xγ’ =[4.152x14.8 – 14.8x0.352x4]x0.588 = 145.61 T - Trọng lượng lớp sét ( lớp dày 6m) có trừ thể tích cọc qua lớp W3 = [4.152x6 – 6x0.352x4 ]x0.799 = 80.21 T - Trọng lượng lớp cát ( lớp 4, có phần cọc qua dày 3.2m), có trừ phần cọc chiếm chỗ W4 = [4.152x3.2 – 3.2x0.352x4]x0.93 = 49.79 T Vậy trọng lượng khối móng quy ước: W = Wcọc + Wđài + W1 + W2+W2’ +W3+W4 = 22.87+5.05+31+8.7+145.61+80.21+49.79 = 343.24 T - Trò tổng cộng tâm đáy móng quy ước : N = Ntc + W = 71.4 + 343.24 = 414.64 T M lấy theo Mtc đáy đài: M = Mtc + Qtcxhđài = 6.817 + 7.739x0.75 = 12.62 Tm - p lực tâm móng quy ước : P tc = N 414.64 = = 24.07 T/m2 Fmq 4.15 M tc 12.62 = 27.23 + = 25.13 Wqu T/m2 4.15 tc M 12.62 = P tc − = 27.23 − = 23.01 Wqu T/m2 4.15 Pmax = P tc + Pmin Đất móng quy ước lớp có  =27o35’24’’=> A=0.95 ; B=4.81 ; D=7.29 Sức chòu tải tiêu chuẩn : Rtc = Ab + Bh’ + cD γ’xh = 1x1.8+ 15.8x0.588 + 6x0.799 + 3.2x0.93 = 18.86 T/m2 Rtc = 0.95x4.15x0.93 + 4.81x18.86 + 7.29x0.43= 97.52 T/m2 Kiểm tra : Ta thấy : ptc = 24.07 T/m2 < Rtc = 97.52 T/m2 pmax =25.13 T/m2 < 1.2Rtc = 117.024 T/m2 pmin = 23.01 T/m2 > 42 Vậy làm việc miền đàn hồi phần làm việc chòu kéo IV.TÍNH LÚN CỦA NỀN : 1m Tính lún móng quy ước : Pgl = ptc - h = 24.07 – 18.86 = 5.21 T/m2 Chia đất móng qui ước thành lớp có bề dày lớp h=1.6m Thực tính lún giống móng nông Kết lập thành bảng sau : Lớp Điểm Độ 2z/b l/b ko z = kopgl bt mv Si(cm 2 sâu ) ( T/m ) ( T/m (cm /Kg (m) ) ) 0 1 5.21 18.86 0.8 0.385 0.9615 0.5009 0.0109 0.873 1.6 0.77 0.812 0.423 20.38 1.8 0.86 0.7709 0.4016 0.0109 0.175 2 0.96 0.7224 3.76 20.72 S= 1.04 độ sâu 3m so với đáy móng quy ước , trò số bt = 21.5862 T/m , z = 4.0822 T/m2 thoả điều kiện bt > 5z = > lấy chiều sâu vùng nén 2m kể từ đáy móng khối qui ước để tính lún cho Ta có kết : Độ lún : S=1.04cm < Sgh = 8cm => Thoả điều kiện lún cho Vậy thoả yêu cầu biến dạng B mq =4.15m 43 Sơ đồ móng quy ước tính lún móng quy ước V TÍNH CỐT THÉP TRONG ĐÀI : Chọn thép CI ( Ra = 2100 KG/cm2 ) 1.Theo phương tác dụng moment- phương I-I : MI-I = (P2 + P3)xl = (28.6 +28.6) 0.7=40.04 Tm Fa M 40.04 x10 = = = 29.75 cm2 0.9 Ra ho 0.9 x 2300 x65 Chọn 1020a150 có Fa =31.42cm2 Fa 31.42 = = 0.27% >0.05% = min bho 175 x 65 α xRn 0.62 x130 = = 3.5% Và  = 0.27% < max = Ra 2300 µ= Thỏa yêu cầu chọn cốt thép 44 2.Theo phương vuông góc với phương tác dụng moment-phương II-II: P1 + P =36.4T II II MII-II= (P1+P2)x0.7 = (18.2+18.2)x0.7=25.48 Tm Fa = M 25.48 x10 = = 18.93 cm2 0.9 Ra ho 0.9 x 2300 x65 Chọn thép 1016a150 ( Fa = 20.01 cm3 ) µ= Fa 20.01 = 100% = 0.17% > 0.05% bho 175 x 65 Và  = 0.27% < max = 3.5% Thỏa yêu cầu chọn cốt thép 45