Đồ án nến móng Cọc Đóng

Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng SỐ LIỆU ĐỀ BÀI Bảng 1.1: Số liệu tải trọng tác dụng Tải trọng\ Phương án Đơn vị V tĩnh tải (DC) KN 3168 V tĩnh tải (DW) KN 284 V hoạt tải (LL+IM) KN 849 H hoạt tải (LL+IM) KN 212 M hoạt tải (LL+IM) KN.m 382 Phương dọc (D) , ngang cầu (N) D Bảng 1.2: Số liệu thủy văn chiều dài nhịp Đơn vị Cao độ MNCN (EL5) m 4,0 Cao độ MNTT (EL4) m 2,5 Cao độ MNTN (EL3) m 0,5 Cấp sông VI Cao độ mặt đất tự nhiên (EL1) m 0,00 Cao độ mặt đất sau xói (EL2) m -1,7 SVTH: Phạm Viết Nhật -1- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT Lớp đất 1: 0.81 => -1.89 m CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT  Phần trăm hạt sỏi  Phần trăm hạt cát  Phần trăm hạt mịn (sét, bụi) Độ ẩm tự nhiên Kí hiệu % 0.00 17.00 83.00 94.10 g/cm3 1.47 g/cm3 2.61 % 74.70 % 37.90 φ c Độ kG/cm2 4.00 0.044 φcu cu Độ kG/cm2 22.00 0.450 φ’ c’ qu Độ kG/cm2 kG/cm2 3.00 0.040 - W ρ Khối lượng thể tích ρh Khối lượng riêng WL Giới hạn chảy WP Giới hạn dẻo Thí nghiệm cắt trực tiếp  Góc ma sát  Lực dính Thí nghiệm cắt ba trục (CU)  Góc ma sát  Lực dính Thí nghiệm cắt ba trục (UU)  Góc ma sát  Lực dính có hiệu Thí nghiệm nở hông Thí nghiệm nén cố kết      Đơn vị σ'p Áp lực lền cố kết kG/cm2 Hệ số cố kết Cv x 10-3 cm2/s Hệ số nén ax10-1 cm2/kG -7 -7 Hệ số thấm Kv x 10 Kv x 10 cm2/s Chỉ số nén cc Cc Lớp 1: Bụi tính dẻo cao, màu xám đen, xám xanh, mềm 0.51 0.54 0.23 0.45 0.78 Lớp đất 2a: -1.89=> -13.29 m CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ SVTH: Phạm Viết Nhật Kí hiệu -2- Đơn vị Kết Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng PHẦN 1: BÁO CÁO ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN CÔNG TRÌNH 1.1.Đặc điểm địa chất,thuỷ văn khu vực xây dựng công trình 1.1.1 Mô tả cấu tạo địa chất • Lớp lớp bụi tính dẻo cao, màu xám đen, xám xanh, mềm Chiều dày lớp 2,70m, cao độ mặt lớp 0,81 m, cao độ đáy lớp -1,89m Lớp đất có độ ẩm 94,10%, khối lượng thể tích 1,47 g/cm3, khối lượng riêng • 2,61 g/cm3 Lớp 2a lớp sét gầy pha cát, màu xám nâu, xám xanh Chiều dày lớp 14,10m, cao độ mặt lớp -1.89m, cao độ đáy lớp -13,29m lớp đất có độ ẩm 26,47%, khối lượng thể tích 1,96 g/cm3, khối lượng riêng 2,72 g/cm3 Lớp đất trạng thái cứng vừa đến cứng • Lớp lớp cát sét, cát bụi, màu xám vàng, xám trắng chiều dày lớp 60,40m, cao độ mặt lớp -13,29m, cao độ đáy lớp -73,69m, lớp đất có độ ẩm 16,9%, khổi lượng thể tích 2,05 g/cm3, khối lượng riêng 2,65 g/cm3 Lớp đất trạng thái chặt vừa đến chặt, bão hòa nước 1.2.Nhận xét đề xuất phương án móng *Nhận xét: + Điều kiện địa chất công trình phạm vi khảo sát nhìn chung phức tạp, có nhiều lớp đất phân bố thay đổi + Dựa vào số SPT cho thấy độ sâu lớp đất thứ đất ổn định có khả chịu lực tốt *Kiến nghị: + Với đặc điểm địa chất công trình đây, nên sử dụng giải pháp móng cọc đóng BTCT có đường kính 40 cm + Nên cọc ngập sâu vào lớp đất thứ để tận dụng khả chịu ma sát cọc làm tầng chứa mũi cọc SVTH: Phạm Viết Nhật -3- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 2.1 Bố trí công trình chung - ( vẽ 01) 2.2 Chọn sơ kích thước công trình 2.2.1 Chọn vật liệu + Bê tông fc’= 30 Mpa, γ bt = 24kN / m3 + Thép ASTM A615 có fy = 420 Mpa 2.2.2 Kính thước cao độ bệ cọc * Cao độ đỉnh trụ (CĐĐT): Vị trí xây dựng trụ cầu xa bờ phải đảm bảo thông thuyền thay đổi mực nước MNCN MNTN tương đối cao Xét điều kiện mỹ quan sông, ta chọn giá trị cao độ sau: Cao độ đỉnh trụ chọn sau : Max { MNCN + m; MNTT+Htt} – 0,3 m : MNCN: Là mực nước cao MNCN= 4,0 m MNTT:mực nước thông thuyền MNTT = 2,5 m Htt : chiều cao thông thuyền ( tra bảng 2.3.3.1.1 khổ giới hạn thông thuyền sông có thuyền sông cấp VI) => Htt = 2,5 m Bảng Cấp đường sông I II III IV - Bảng giới hạn thông thuyền sông có thông thuyền Khổ giới hạn tối thiểu mức nước cao có chu kì 20 năm (m) Theo chiều ngang Theo chiều thẳng đứng (trên toàn CR) Cầu qua sông Cầu qua kênh 80 50 10 60 40 50 30 40 25 6( thích hợp) 5( tối thiểu ) SVTH: Phạm Viết Nhật -4- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật V VI Đồ án môn học Nền & Móng 25 20 15 10 3,5 2,5 => MNCN + 1m = 4,0 + 1.00 = 5,0 m Và MNTT+Htt = 2,5 + 2,5 = 5,0 m => CĐĐT = max ( 5,0 ; 5,0) – 0,30 = 4,7 m * Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB): CĐĐB< MNTN -0.50 m = – 0,50 = -0,5 m Ta thiết kế móng cọc đài thấp nên CĐĐB phải nhỏ cao độ mặt đất sau xói EL2= -1,70 m => Đề xuất chọn CĐĐB= -2,0 m * Cao độ đáy bệ (CĐĐAB): CĐĐAB = CĐĐB - Hb đó: Hb chiều dày bệ móng chọn m => CĐĐAB = -4,0 m VẬY CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ MÓNG NHƯ SAU : Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = 4,7 m Cao độ đỉnh bệ: CĐĐB = -2,00m Cao độ đáy bệ: CĐĐAB = -4,00 m Chiều dày bệ móng móng Hb = 2,00 m 2.2.3 Kích thước cọc cao độ mũi cọc Theo tính chất công trình cầu có tải trọng truyền xuống móng lớn, địa chất gồm có lớp, lớp thứ dày tầng đá gốc, nên chọn giải pháp móng móng cọc ma sát BTCT, mũi cọc nằm lớp thứ Chọn cọc BTCT đúc sẵn,cọc có kích thước : 0,4m x 0,4 m; đóng vào lớp thứ lớp cát sét, cát bụi,màu xám trắng,xám vàng,chặt vừa Cao độ mũi cọc -31 m Chiều dài cọc Lc xác định sau: Lc= CĐĐB – Hb - CĐMC = (-2) – (2) – (-31) = 27 m : CĐMC cao độ mũi cọc: (CĐMC = -31m) SVTH: Phạm Viết Nhật -5- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật kiểm tra : Đồ án môn học Nền & Móng Lc/d = 27/0,4 = 67,5 < 70 => Thoả mãn yêu cầu độ mảnh Tổng chiều dài đúc cọc là: L = Lc + =27 + 0,5 = 27,5 m Cọc tổng hợp từ đốt cọc với tổng chiều dài : 27,5 m = 9,5m+10m +8m Trong đốt cọc có độ dài 8m đốt có chứa phần mũi cọc 2.3 Tính toán tải trọng 2.3.1 Tính trọng lượng thân trụ Chiều cao thân trụ Htr: Htr = CĐĐT – CĐĐB - CDMT = 4,7 – (-2,00) – 1,40 = 5,3m : CDMT chiều dày mũ trụ , CDMT = 1,4m Thể tích toàn phần mũ trụ: V1 = 8.0,8.1,7 + 8.0,6.1,7 − 1,5.0,6.1, = 17,51(m ) Thể tích thân trụ : V2 = Str H tr = ( π.1, 2 + (4,5 − 1, 2).1, 2).5,3 = 26,979(m ) : V1 thể tích phần mũ trụ V2 thể tích thân trụ Thể tích trụ ngập nước: Vnn = Str (MNTN – CĐĐB) = 5,0904 ( 0,5-(-2,0)) = 12,726 ( m3 2.3.2.Tổ hợp tải trọng tải đỉnh bệ Bảng 2- Bảng tổ hợp loại tải trọng (chưa có hệ số) Tải trọng Not -Tĩnh tải thẳng đứng Noh -Hoạt tải thẳng đứng Hoh -Hoạt tải nằm ngang Moh -Hoạt tải mômen Trọng lượng riêng bê tông Đơn vị KN KN KN KN.m γ bt TTGHSD 3452 849 212 382 = 24 KN/m3 Hệ số tải trọng: Hoạt tải: nh = 1,75 SVTH: Phạm Viết Nhật -6- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng Tĩnh tải: nt = 1,25 Bảng - Tổ hợp tải theo phương ngang cầu TTGHSD đỉnh bệ Tải trọng Nsd1 Hsd1 Msd1 Đơn vị KN KN KN.m TTGHSD 5243 212 1802 đó: Qsd1 = Qot + 1.Qoh N sd1 = N oh + N ot +γ bt.V tr - V nn.γ n H sd1 = H M sd1 = M + H (CĐĐT – CĐĐB) Bảng - Tổ hợp tải trọng theo phương ngang cầu TTGHCĐ tải đỉnh bệ Tải trọng Ncd1 Hcd1 Mcd1 Đơn vị KN KN KN.m TTGHCĐ 7291 371 3154 đó: Qcd1 = nt Qot + nh.Qoh N1cd = n h N oh + n t (N ot +γ bt.V tr - γ n.V nn) H1cd = n h H oh M1cd = n h M oh + n h H oh (CĐĐT-CĐĐB) Bảng - Tổ hợp tải trọng đỉnh bệ Tải trọng Đơn vị TTGHSD TTGHCD Tải trọng thẳng đứng KN SVTH: Phạm Viết Nhật -7- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 5243 7291 Tải ngang KN 212 371 Momen KN.m 1802 3154 2.4.Xác định sức kháng cọc 2.4.1.Sức kháng cọc theo vật liệu PR +Cọc bê tông cốt thép,tiết diện cọc hình vuông : 0,4m x 0,4m +Bê tông có f’c=30 MPa γy +Thép ASTM A615 có = 420 MPa Bố trí cốt thép cọc: Cốt chủ;chọn thép d18 ,số lượng Cốt đai:chọn thép d8 Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu: PR = φ.Pn = φ.0,8.{ 0,85.f'c.(Ag - Ast) + fy.Ast} φ đó: φ :hệ số sức kháng bê tông, =0,75 f’c: Cường độ nén quy định bê tông tuổi 28ngày (Mpa) fy: Giới hạn chảy tối thiểu quy định cốt thép (Mpa) Ag: Diện tích cắt ngang nguyên cọc, Ag = 160000 mm2 Ast: Diện tích cốt thép, Ast = 2035 mm2 SVTH: Phạm Viết Nhật -8- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Vậy PR φ.Pn = Đồ án môn học Nền & Móng = 0, 75.0,8.{ 0,85.30.(16000 − 2035) + 420.2035} 10−3 = 2929, 68(kN) 2.4.2.Sức kháng cọc theo đất QR Q R = ϕ.Q P + ϕqs Qs đó: Qp: Sức kháng mũi cọc (N ) Qs: Sức kháng thân cọc (N) φ qs : Hệ số sức kháng sức kháng mũi cọc quy định dùng cho phương pháp tách rời sức kháng cọc sức kháng mũi cọ sức kháng thân cọc α φ qs +Đối với đất dính theo phương pháp : = 0,7 φ qs +Đối với đát cát theo phương pháp SPT: = 0,45 a.Sức kháng thân cọc QS Qs = q s A s đó: As:là diện tích bề mặt cọc (mm2) Do thân cọc ngàm lớp đất,lớp đất 1,2 lớp đất dính,lớp đất thứ đất rời nên ta dùng phương pháp α để tính Qs với lớp đất dính phương pháp ước tính sức kháng cọc dựa thí nghiệm trưởng dụng kết SPT dể xác định QS với lớp đất rời *Theo phương pháp α ,sức kháng đơn vị thân cọc qs sau: q s = α × Su đó: Su: Cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (Mpa), Su = Cu = qu/2 α : Hệ số kết dính phụ thuộc vào Su tỉ số Db/D hệ số dính tra bảng theo tiêu chuẩn thiết kế cầu Đồng thời ta tham khảo công thức xác định API sau: SVTH: Phạm Viết Nhật -9- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Nếu Su ≤ 0,25MPa = Nếu 0,25 MPa Nếu Su ≥ ≤ Su Đồ án môn học Nền & Móng α ≤ 0,75 KPa => = 1,0 0,75 MPa => α  Su - 0, 25  α = 1- 0,5    0,5  =0,5 *Theo phương pháp ước tính sức kháng cọc dựa thí nghiệm trường sử dụng kết SPT xác định qs sau: N Đối với cọc đóng dịch chuyển: qS = 0,0019 đó: Qs: Ma sát đơn vị bề mặt cho cọc đóng (MPa) N : Số đếm búa SPT trung bình(chưa hiệu chỉnh) dọc theo thân (búa/30mm) -Với lớp 1,2 đất sét,ta có: Su = 33 KPa = 0,033 Mpa ⇒α = 0,92 -Với lớp đất cát, ta có: Số đếm búa SPT trung bình dọc thân búa lớp : N = 18,22 (búa/30 mm) Kết Qs lập thành bảng sau: Bảng - Bảng tính sức kháng thân cọc Tên lớp Lớ p 2a Lớ p3 Chiều dày (mm) 9290 17710 Chu vi Diện tích (mm) As (mm2) N Hệ số QS Su (KPa) qs (MPa) q s A s 1600 14864000 - 0,92 0,033 0,03 Qs= (N) 445920 1600 17136000 18,22 - - 0,035285 830467,76 b Sức kháng mũi cọc Qp SVTH: Phạm Viết Nhật -10- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 2Db/3 2.7 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng Db Móng tu ong du ong Db/3 Với mục đích tính toán độ lún nhóm cọc, tải trọng giả định tác động lên móng tương đương đặt 2/3 độ sâu chôn cọc vào lớp chịu lực hình vẽ Do địa chất gồm lớp đất yếu, lớp đất tốt nên chiều dài Db từ đầu lớp đến mũi cọc Lớp lớp đất rời, độ lún nhóm cọc ước tính cách sử dụng thí nghiệm trường vị trí móng tương đương cho hình vẽ *Độ lún nhóm cọc đất rời tính sau: ρ= Sử dụng SPT: SVTH: Phạm Viết Nhật 30qI X N corr -21- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng ρ= Sử dụng công thức CPT: qIX 2q c đó: I = 1- 0,125 D' ≥ 0,5 X   1,92   N corr = 0,77log  ÷ N  0,3    : q: áp lực móng tĩnh tải tác dụng 2/3 Db , áp lực với tải trọng tác dụng đỉnh nhóm cọc chia diện tích móng tương đương không bao gồm trọng lượng cọc đất cọc (MPa) X: chiều rộng hay chiều nhỏ nhóm cọc (mm) ρ : độ lún nhóm cọc (mm) I: hệ số ảnh hưởng chiều sâu chon hữu hiệu móng D’: độ sâu hữu hiệu lấy = 2/3 Db Db (mm) : độ sâu chon cọc lớp chịu lực (mm) N corr : giá trị trung bình đại diện hiệu chỉnh cho số đếm SPT tầng phủ độ sâu X phía đế móng tương đương (búa/300mm) N: số đếm SPT đo khoảng lún (búa/300) Với cọc đóng ta lấy giá trị N= giá trị trung bình đất khoảng 5D phía mũi cọc 5D phía mũi cọc Với cọc khoan lấy giá trị trung bình khoảng 3D phía mũi cọc 3D phía mũi cọc σ'v : ứng suất thẳng đứng hữu hiệu (MPa) SVTH: Phạm Viết Nhật -22- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật qc Đồ án môn học Nền & Móng : sức kháng xuyên hình nón tĩnh trung bình độ sâu X móng tương đương (MPa) *do ta sử dụng phương pháp SPT, giá trị tính toán sau: - áp lực móng tĩnh tác dụng 2/3 q= Db : V V 6315000 = = = 0, 208 A td L td Btd 8400.3600 (MPa) đó: V: tải trọng thẳng đứng đỉnh nhóm cọc TTGHSD(N), V = 6315000 (N) L td Btd : chiều dài móng tương đương, L td = 8400 mm : chiều rộng móng tương đương, Btd = 3600 mm -Chiều rộng hay chiều nhỏ nhóm cọc(X): X = 3600 mm Độ sâu chôn cọc lớp chịu lực : D' = Db Db = 17710 mm - Độ sâu hữu hiệu =11806 (mm) - Hệ số ảnh hưởng chiều sâu chôn hữu hiệu nhóm(I): 11806 I = − 0,125 = 0,59 ≥ 0,5 3600 => I= 0,59 Ta có: - Ứng suất tổng trọng lượng thân đất gây σ - = 18,3.2,7+19,39.11,4+20,52 17,71+20,52.3,6 =586,6 ( KN / m ) Áp lực nước lỗ rỗng : SVTH: Phạm Viết Nhật -23- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng u= (11,8+3,6+11,4+2,39).9,81= 286,35 ( KN / m - ) Ứng suất có hiệu : σ 'v - =586,6 – 286,35 = 300,25 ( KN / m ) = 0,3 (Mpa) Số đếm SPT đo khoảng lún N = 17   1,92   N corr = 0,77log  ÷ 17 = 10,55  0,3    ⇒ ρ= 30 × 0,208 × 0,59 3600 = 20,93 10,55 Độ lún nhóm cọc: mm ⇒ Đạt 2.8 Tính toán kiểm tra cọc 2.8.1 Tính toán kiểm tra cọc giai đoạn thi công Tổng chiều dài cọc dùng để tính toán bố trí cốt thép chiều đúc cọc: Được chia thành đốt có chiều dài: Ld Lc = 27,5 m = 10m đốt có chiều dài m đốt có chiều dài 9,5m * Khi vận chuyển cọc q = n.A g γ bt Tải trọng thân cọc phân bố toàn chiều dài cọc có giá trị : Trong : n hệ số động , n= 1,75 Ag Ag : diện tích mặt cắt nguyên cọc , γ bt ⇒ :trọng lượng riêng bê tông , = 0,16 m2 γ bt = 24 KN/m3 q = 6,72 KN/m * Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld1 = 10 m Chọn điểm móc cẩu cho SVTH: Phạm Viết Nhật -24- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật M1- ≈ M1+ Đồ án môn học Nền & Móng => a=0,207Ld= 2,07 m M1 = qa 6,722,.07 = = 14,39(kN.m) 2 Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ mô men sau : 2,07 5,86 2,07 M1- a = 2,07 SVTH: Phạm Viết Nhật M -25- 1+ a = 2,07 Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng * Trường hợp treo cọc lên giá búa : Sơ đồ treo dọc lên giá búa sau : 2,94 7,06 M 2- b = 2,79 Chọn điểm móc cẩu cho M 2+ M -2 ≈ M +2 Trị số momen dương lớn : M2 = => b=0,294Ld= 2,94 m qb 6, 72.2,942 = = 29, 04(kN.m) 2 => Mmax = max (M1, M2) = 29,04 kN.m * Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld2 =8m + Tính mô men lớn cọc theo sơ đồ cẩu cọc: Chọn điểm móc cẩu cho ⇒ a = 0, 207.Ld2 = 0, 207.8 M1+ ≈ M1= 1,656 (m) Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ mô men sau : SVTH: Phạm Viết Nhật -26- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 1,656 4,68 1,656 M1- a = 1,656 M M1 = ⇒ 1+ a = 1,656 qa 1,6562 = 6,72 = 9, 21 (kN.m) 2 Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn là: 9,21 (kN.m) + Tính mô men lớn cọc theo sơ đồ treo cọc: M 2+ ≈ M 2- Chọn điểm móc cẩu cho ⇒ b = 0,294.Ld2 = 0,294.8,0 = 2,352 (m) SVTH: Phạm Viết Nhật -27- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ mô men sau : 2,35 5,65 M 2- b = 2,35 M 2+ qb 2,52 M2 = = 6,72 = 18,58 (kN.m) 2 ⇒ Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn là: M2 = 18,58 (kN.m) Vậy mômen lớn dùng để bố trí cốt thép là: Mtt = max(M1; M2) = max(9,21; 18,58) = 18,58 (kN.m) * Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld3 = 9,5 m + Tính mô men lớn cọc theo sơ đồ cẩu cọc: M1+ ≈ M1- Chọn điểm móc cẩu cho ⇒ a = 0,207 Ld3 = 0,207 9,5 = 1,96 (m) Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ mô men sau : SVTH: Phạm Viết Nhật -28- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 1,96 5,58 1,96 M1- a = 1,96 M M1 = ⇒ 1+ a = 1,96 qa 1,962 = 6,72 × = 12,9 (kN.m) 2 Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn là: M1 =12,9 (kN.m) + Tính mô men lớn cọc theo sơ đồ treo cọc: Chọn điểm móc cẩu cho ⇒ M 2+ ≈ M 2- b = 0,294 Ld3 = 0,294 9,5 = 2,79 (m) Dưới tác dụng trọng lượng thân ta có biểu đồ mô men sau : SVTH: Phạm Viết Nhật -29- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 2,79 6,71 M 2- b = 2,79 M 2+ qb 2,792 M2 = = 6,72 = 26,15 (kN.m) 2 ⇒ Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn là: M2 = 26,15 (kN.m) Vậy mômen lớn dùng để bố trí cốt thép là: Mtt = max(M1; M2) = max(12,9; 26,15) = 26,15 (kN.m) Lớp bê tông bảo vệ cọc bê tông đúc sẵn môi trường không bị ăn mòn it 50mm , môi trường bị ăn mòn 75 mm -Ta chọn cốt thép chủ chịu lực thép ASTM A615M Gồm ϕ18 có fy =420 MPa bố trí hình vẽ SVTH: Phạm Viết Nhật -30- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 8φ18 400 φ8 300 50 Kiểm toán sức kháng uốn tính toán cọc : Mr = φ 50 Mn : φ : hệ số sức kháng quy định điều 5.5.4.2 SVTH: Phạm Viết Nhật -31- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng Mn : sức kháng danh định (N/mm) a a M n = A s f y (d s - ) - A s' f y' ( - d s' ) 2 Với : As : diện tích cốt thép chịu kéo không chống dự ứng lực ( mm ) fy : giới hạn chảy quy định cốt thép chịu kéo (MPa) , f= 420 MPa A'g : diện tích cốt thép chịu nén không dự ứng lực( mm ) f'y : giới hạn chảy quy định cốt thép chịu nén (MPa), f'y =420 MPa ds : khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không dự ứng lực (mm) d': khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén không dự ứng lực (mm) a: chiều dày khối ứng suất tương đương (mm) , a =cβ1 β1 : hệ số ứng suất quy đổi khối ứng suất Với bê tông có cường độ < 28MPa β1 = 0,85;với bê tông có cường độ >28MPa , hệ số β1 giảm theo tỷ lệ 0,05 cho 7MPa vượt 28MPa không lấy giá trị nhỏ trị số 0,065 c : khoảng cách từ mặt trung hoà đến trục nén (mm) Với mặt cắt hình chữ nhật c= As f y - A s' f y' 0,85.f c' β 1.bw bw : chiều rộng bụng với tiết diện hình chữ nhật , bw = b = 400 mm Giả sử trục trung hoà nằm phía trọng tâm tiết diện , ta có : mm As =1272 ' A s = 763 mm β1 = 0,836 ⇒ c = 26,86 mm ⇒ giả thiết SVTH: Phạm Viết Nhật -32- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật ⇒ Đồ án môn học Nền & Móng a = 22,45 mm d's = 50 mm Gọi y khoảng cách từ trọng tâm đám cốt thép đến mép dưới, ta có : y= ⇒ 3.254, 47.50 + 2.254, 47.200 = 110(mm) 1272 ds = h – y =400 – 110 =290 (mm) ⇒ Mn = 161358592,5 N.mm = 161,3 KN.m Sức kháng uốn tính toán Mr = φ.M n =0,9.161,3=145,17 kN.m> M max Vậy cốt thép chọn bố trí đảm bảo khả chịu lực 2.9 Bố trí cốt thép đai cho cọc Do cọc chủ yếu chịu nén , chịu cắt nhỏ nên không cần duyệt cường độ cốt thép đai Vì cốt thép đai bố trí theo yêu cầu cấu tạo : Ở vị trí đầu cọc ta bố trí bước cốt đai 50mm chiều dài 1000mm Tiếp theo ta bố trí bước cốt thép đai 100mm chiều dài 1100mm Đoạn lại đoạn cọc( phần đoạn cọc ) bố trí với bước cốt đai 150mm SVTH: Phạm Viết Nhật -33- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 2.10 Chi tiết cốt thép cứng mũi cọc Cốt thép mũi cọc có đường kính φ32 , với chiều dài 1000mm Đoạn nhô mũi cọc 50mm 2.11 Lưới cốt thép đầu cọc Ở đầu cọc bố trí số lưới cốt thép đầu cọc có đường kính φ =6mm, với mắt lưới a=50 × 50 mm.Lưới bố trí nhằm đảm bảo cho bê tông không bị phá hoại chịu ứng suất cục trình đóng cọc 2.12 Vành đai thép đầu cọc Đầu cọc bọc vành đai thép thép có chiều dày d=8mm nhằm mục đích bảo vệ bê tông đầu cọc không bị hỏng đóng cọc có tác dụng đẻ hàn nối đốt cọc thi công với 2.13 Cốt thép móc cẩu Cốt thép móc cẩu chọn có đường kính φ 18 Do cốt thép bố trí cọc thừa ta sử dụng cốt thép móc cẩu làm móc treo ta không cần phải làm móc thứ tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công để cọc bãi 2.14 Tính toán mối nối thi công cọc Ta sử dụng mối nối hàn để nối đoạn cọc lại với Mối nối phải đảm bảo cường độ mối nối tương đương lớn cường độ cọc tiết diện có mối nối Để nối cọc lại với ta sử dụng thép góc L 100 × 100 × 14 táp vào góc cọc sử dụng đường hàn để liên kết đầu cọc.Ngoài để tăng thêm an toàn cho mối nối ta sử dụng thêm thép 260 × 150 × 10 táp vào khoảng thép góc để tăng chiều dài hàn nối -Chọn đường hàn có chiều dày w=8mm chế tạo que hàn E70XX có cường độ Fexx=485MPa Khả kháng cắt tính toán đơn vị chiều dài đường hàn : R r = 0,6φe2 Fexx 0,707w SVTH: Phạm Viết Nhật -34- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật φ e2 Đồ án môn học Nền & Móng hệ số sức kháng cắt đường hàn φ e2 = 0,8 R r = 0,6.0,8.485.0,707.12 = 1316,71(N / mm) SVTH: Phạm Viết Nhật -35- Lớp: 64DCCS01 [...]... toán theo trạng thái giới hạn cường độ 2.6.1.Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn a.Tính nội lực tác dụng lên đầu cọc Trường hợp các cọc đều thẳng đứng, tải trọng tác dụng lên đầu cọc được xác định theo công thức sau: SVTH: Phạm Viết Nhật -15- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Ni = Đồ án môn học Nền & Móng N M y x i M y + n + nx i 2 n ∑ x i ∑ yi2 i=1 i=1 (KN) trong đó: n: là số lượng cọc trong móng. .. toán sức kháng dọc của nhóm Công thức kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm Vc ≤ Qg =φ g1.Q g1+ φ g2.Q g2 Trong đó: Vc : tổng lực gây nén nhóm cọc đã nhân hệ số Vc = 8632 (KN) φg1,φ g2 :hệ số sức kháng đỡ của nhóm cọc trong đất dính, đất rời Qg1 Qg2 , :sức kháng đỡ dọc trục danh định của nhóm cọc trong đất dính, đất rời SVTH: Phạm Viết Nhật -18- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng. .. kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng a.Sức kháng nhóm cọc trong đất dính SVTH: Phạm Viết Nhật -19- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Qg1 = min ( Q1 Q 2 , Đồ án môn học Nền & Móng ) Qg1 : tổng sức kháng dọc trục của cọc đơn trong đất dính Q2 Ta có: :sức kháng trụ tương đương η = 0, 65 → η =1→ Khoảng cách cọc là 2,5d Khoảng cách cọc là 6d Q1 η = n sức kháng 1 cọc 10−3 = 1.18 547200 = 9849,6 (KN) Z.Su... thuật Đồ án môn học Nền & Móng 2.10 Chi tiết cốt thép cứng mũi cọc Cốt thép mũi cọc có đường kính φ32 , với chiều dài 1000mm Đoạn nhô ra mũi cọc là 50mm 2.11 Lưới cốt thép đầu cọc Ở đầu cọc bố trí 1 số lưới cốt thép đầu cọc có đường kính φ =6mm, với mắt lưới a=50 × 50 mm.Lưới được bố trí nhằm đảm bảo cho bê tông không bị phá hoại do chịu ứng suất cục bộ trong quá trình đóng cọc 2.12 Vành đai thép đầu cọc. .. 9849,6 (KN) b.Sức kháng nhóm cọc trong đất rời Q g2 η × × = n sức kháng của cọc đơn η Trong đó: =1 Q g2 =1 18 (761600+830467,76) 10−3 =28656,21 (KN) Vậy sức kháng của nhóm cọc là: Qg =9849,6 0,56+28657,21.0,36=15832,37 (KN) > 9403 (KN) (Đạt) SVTH: Phạm Viết Nhật -20- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng 2Db/3 2.7 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng Db Móng tu ong du ong... dưới đế móng tương đương (búa/300mm) N: số đếm SPT đo trong khoảng lún (búa/300) Với cọc đóng ta lấy giá trị N= giá trị trung bình của đất trong khoảng 5D phía trên mũi cọc và 5D phía dưới mũi cọc Với cọc khoan lấy giá trị trung bình trong khoảng 3D phía trên mũi cọc và 3D phía dưới mũi cọc σ'v : ứng suất thẳng đứng hữu hiệu (MPa) SVTH: Phạm Viết Nhật -22- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật qc Đồ án môn... 5 , với mố ta lấy N Ptt Chọn n = 18 cọc 2.5.2.Bố trí cọc, chọn kích thước bệ móng a Bố trí cọc trên mặt phẳng Tiêu chuẩn 22TCN272-05 quy định; Khoảng cách từ mặt bên của bất kỳ cọc nào tới mép gần nhất của móng phải lớp hơn 225 mm Khoảng cách tim đến tim các cọc không được nhỏ hơn 750 mm hoặc 2.5 lần đường kính hay bề rộng cọc, chọn giá trị nào lớn hơn Với n = 18 cọc bố trí theo hình dạng lưới ô vuông... Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng QP = q p × A P trong đó: Ap: Diện tích mũi cọc (mm2) Qp: sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) *Đối với đất dính: qP = 9Su Với Su = cường độ kháng cắt không thoát nước của sét gần chân cọc (MPa) *Đối với đất rời: qp = qp 0,038.N corr D b ≤ ql D qp ql =min( ; ) với: Ncorr =   1,92   0,77 log  ÷  σ 'v    N trong đó: Ncorr: Số đếm búa SPT gần mũi cọc đã điều chỉnh... 276,63 276,63 276,63 276,63 276,63 = 682,47 KN = 276,63 KN > 0 b Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn Công thức kiểm toán: N max +ΔN ≤ P tt trong đó: N max ΔN : nội lực lớn nhất tác dụng lên đầu cọc ( lực dọc trục) : trọng lượng bản thân cọc (KN) SVTH: Phạm Viết Nhật -17- Lớp: 64DCCS01 Bộ môn Địa kỹ thuật Ta có Ptt Đồ án môn học Nền & Móng = 896 (KN) ΔN = Lc d 2 γ bt 0, 42 = 27.24 Vậy: N max +ΔN = 677,30... Địa kỹ thuật Đồ án môn học Nền & Móng = 0,36.761600 + 0,56.445920 + 0,36.830467,76 = 822859,59 N = 822 KN ⇒ Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt: Ptt = min ( PR ,QR ) = 822 KN 2.5 Chọn số lượng và bố trí cọc 2.5.1 Tính toán số lượng cọc n≥ Số lượng cọc N được xác định như sau: N Ptt trong đó: N: Tải trọng thẳng đứng ở TTGHCĐ (KN) , N= 7291 KN Ptt: Sức kháng dọc trục của cọc đơn (KN), Ptt = 822 KN ⇒ ≥ n