Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình

Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình PHẦN I : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG A.THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1A Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có vị trí khoan khảo sát địa chất HK1, HK2 Chiều sâu khoan khảo sát là 24m có các trạng thái của đất nền sau : SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình B THIẾT KẾ MÓNG BĂNG  Giá trị nội lực tính toán Cột A B C D E Lực dọc Ntt (KN) 253.8 676.8 930.6 846 423 Lực ngang Htt (KN) 100 140 180 200 120 Moment Mtt (KNm) 33 59.4 66 52.8 39.6 Lực ngang Htc (KN) 86.96 121.74 156.52 173.91 104.35 Moment Mtc (KNm) 28.7 51.65 57.39 45.91 34.43  Gía trị nội lực tiêu chuẩn Cột A B C D E SVTH: Nguyễn Công Lực Lực dọc Ntc (KN) 220.7 588.52 809.22 735.65 367.83 Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình II CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG  Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có Rbt= 0.9 Mpa (cường độ chịu kéo của bêtông); Rb = 11.5 Mpa (cường độ chịu nén của bêtông); môđun đàn hồi E= 26.5 103 Mpa = 26.5 106 KN/m2  Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs= 280 Mpa  Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa  Hệ số vượt tải n= 1.15   tb giữa bêtông và đất = 22 KN/m3 = 2.2 T/m3 III CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG Đáy móng nên đặt lớp đất tốt, tránh đặt rễ hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất quá yếu Chiều sâu chôn móng - Chọn Df = m - Chọn sơ chiều cao h : H=( 1 1  ) limax = (  ) 5700 = ( 475  950 ) 12 12  chọn h = 700 mm La = ( 1 1  ) l1 = (  ) 1700 = ( 340  566.7 ) 5  chọn La = 500 mm Lb = ( 1 1  ) l4 = (  ) 3700 = ( 740  925 ) 5  chọn La = 800 mm IV XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG ( B X L) Tổng chiều dài móng băng là L=0.5+1.7+5.7+5.6+3.7+0.8 = 18 m Xác định bề rộng móng Chọn sơ B = m  Các chỉ tiêu lý của lớp đất  Df = m  H = 4.1m ( chiều cao mực nước ngầm )  Dung trọng lớp đất đáy móng: Lớp A,  = 20 KN/m3, chiều cao l̀̀p này là 0.7 m Lớp1  = 19 KN/m3 , chiề u cao lớ p đấ t này là h = 1.3m  Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 1)  = 19 KN/m3, chiều cao l̀̀p này h1 = 0.8 m Với góc ma sát φ1 = 100 18’, tra bảng 1.20 1.22 sách “Nền Móng– Châu Ngọc Ẩn” ta có SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình A = 0.1914 B = 1.7656 N q = 2.542 D = 4.2057 N γ = 1.286 N c = 8.478 a/ Điều kiện ổn định nền đất đáy móng tc Pmax  1.2R tc  tc tc (1) Ptb  R  tc Pmin  Trong đó : Rtc : cường độ (sức chịu tải) của nền đất dưới đáy móng R tc = m1 × m2 ×(A× b× γ + B× Df × γ* + D×c) K tc tc  Pmax áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu móng tác dụng lên nền đất tc  Pmin  N tc 6M đtc tc Pmax = đ ± + γ tb × Df B× L B× L2 Ptbtc = Nđtc + γ tb × Df F *Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng      L 18 - la = - 0.5 = 8.5(m) 2 L 18 d = - (la + l1 ) = - (0.5 +1.7) = 6.8(m) 2 L 18 d = - (la + l1 + l1 ) = - (0.5 +1.7 + 5.7) = 1.1(m) 2 L 18 d = - (lb + l4 ) = - (0.8 + 3.7) = 4.5(m) 2 L 18 d = - lb = - 0.8 = 8.2(m) 2 d1 = *Tổng hợp tải trọng theo phương đứng N đtt = N1tt + N 2tt + N 3tt + N 4tt + N 5tt =253.8+676.8+930.6+846+423 = 3130.2 (KN) H đtt = H1tt + H 2tt + H3tt + H 4tt - H 5tt = 100+140+180+200-120 = 500 (KN) Mđtt =  Mtt +  Nitt ×di +  Hi × h Với : M tt  33 + 59.4 + 66 + 52.8 – 39.6= 171.6 (KN.m) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng N H Khoa Kỹ Thuật Công Trình tt i  di = -253.8 x 8.5- 676.8 x 6.8 – 930.6 x 1.1+846 x 4.5 +423 x 8.2 = -507.6 (KN.m) tt i  h = 500 x 0.7 = 350 (KN.m)  M đtt = 171.6 – 507.6 + 350 = 14 (KN.m) Moment quay chiều giả định ban đầu * Tải trọng tiêu chuẩn Nđtc = N tt 3130.2 = = 2721.91 (KN) n 1.15 H đtc = H tt 500 = = 434.78 (KN) n 1.15 M đtc = M tt 14 = = 12.17 (KN.m) n 1.15 * Cường độ (sức chịu tải ) của đất nền dưới đáy móng : Khoảng cách từ đáy móng tới MNN d = 2.1 m φ 10018' k b = b× tg(450 + ) = 1× tg(450 + ) = 1.2m 2 kb< d  MNN ko ảnh hưởng tới  m1 × m2 ×(A× b× γ + B× Df × γ* + D×c) K tc 1×1 = ×(0.1914×1×19+1.7656× (0.7×20+1.3×19) +4.2057 x 19) =151.87 KN/m2 R tc = - Ta có: Nđtc 2721.91 F  tc tb = = 25.23m R - γ × Df 151.87 - 22× F 25.23 = 1.4m  B= = L 18 Chọn B = 1.8m m1 × m2 ×(A× b× γ + B× Df × γ* + D×c) K tc 1×1 = x ( 0.1914 x 1.8 x 19+17656x(0.7x20+1.3x19) +4.2057 x 19) = 154.78KN/m2 R tc = Kiểm tra tc Pmax = N đtc 6M đtc 2721.91 6×12.17 ± + γ tb × Df = ± + 22× 2 B× L B× L 1.8×18 1.8×182 tc Pmax = 128.14(KN / m )   tc Pmin = 127.88(KN / m ) Ptbtc = Nđtc 2721.91 + γ tb × Df = + 22× = 128.01 (KN / m2 ) F 1.8×18 SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình tc Pmax = 128.14(KN / m ) < 1.2R tc = 185.74(KN / m )  tc  thỏa điều kiện ổn định Pmin = 127.88(KN / m ) >  tc tc Ptb = 128.01(KN / m ) < R = 154.78(KN / m ) b/ Điều kiện cường độ - Hệ số an toàn cường độ: q ult = [Fs ] = tt Pmax Fs  Ta có : - qult = c× Nc + γ* ×Df × Nq + 0.5  γ×b× Nγ = 19 x 8.478 +(0.7x20+1.3x19)x 2.542 + 0.5 x 19x 1.8 x 1.286= 281.45KN/m2 tt Pmax = Nđtt 6Mđtt 3130.2 6×14 + + γ tb × Df = + + 22× = 140.76 KN/m2 2 B× L B× L 1.8×18 1.8×18 Fs = 281.45 =  [Fs ] = (thỏa) 140.76 c/ Hệ số an toàn chống trượt: Fstruot = F F = H chongtruot gaytruot Fgaytruot tt = 375(KN) N tt 3130.2   tb  D f   22   140.61( KN / m2 ) bl 1.8 18 τ = σ× tagφ + c = 140.61× tan(10o18') +19 = 44.55(KN / m2 )  F chongtruot Fstruot = = τ×b×l = 44.55×1.8×18 = 1443.42(KN) F F chongtruot gaytruot = 1443.42 = 2.89 500 Vậy thỏa điều kiện ổn định d/ Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún) - Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có : Pgl = Ptbtc - γ*Df = 150– (0.7x20+1.3x19) =89.31 KN/m2 Độ lún S = Si =  e1i - e2i × h i  [S] = 8cm 1+ e1i Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ hi = 0.5 m Áp lực ban đầu trọng lượng bản thân đất gây tại lớp đất i : P1i = σ'vi =  γi × Zi  e1i Áp lực tại giữa lớp đất I sau xây dựng móng SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình P2i = P1i + σ gli  e 2i Trong đó : σ gli = k oi × Pgl l  b k  koi : hệ số phân bố ứng suất oi  tra bảng SGK Z  b Tính lún : ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố  Bảng tính toán độ lún Lớp Điểm z(cm) z/b k0 1.11 0.507 45.28 38 2.7 1.50 0.395 35.28 51.3 2 3.4 1.89 0.32 28.58 4.1 2.28 0.267 23.85 4.8 2.67 0.228 20.36 5.5 3.06 0.198 17.68 6.2 3.44 0.174 15.54 6.9 3.83 0.155 13.84 7.6 4.22 0.138 79.93 0.6890 0.6700 0.0079 58.8 87.38 0.7167 0.7058 0.0044 73.13 96.98 0.7122 0.7021 0.0041 63.74 84.10 0.7148 0.7070 0.0032 52.36 70.04 0.6255 0.6179 0.0033 60.84 76.38 0.6218 0.6152 0.0028 68.12 81.96 0.6187 0.6128 0.0026 74.26 86.58 0.6167 0.6120 0.0020 71.76 44.65 64.48 7 si 57.2 6 e2i 47.52 5 e1i 79.95 4 p2i 66.3 3 p1i 12.32 76.76 0.03 Sau phân chia tới lớp đất thứ ta có : 5× σ gli = 5×12.32 = 118(KN) < P1i = 74.26(KN) S =  Si =  e1i - e2i × h i = 3.03cm < [S] = 8cm 1+ e1i  Vậy ta có bài toán thỏa mãn về điều kiện lún SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình V.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN NGANG +Xác định kích thước cột tt N max 93.06 Fcot  = = 809.22cm Rb 0.115 Chọn cột bc × h c = 30×30m +Xác định chiều cao móng h=( 1 1  ) limax = (  ) 5.7 = (0.475  0.95 ) 12 12  chọn h = 0.7 m +Bề rộng móng B = 1.8m + Bề rộng dầm móng bb = (0.3 ÷ 0.6)h = (0.3 ÷ 0.6)  0.7  (0.21÷ 0.42) Chọn bb= 0.4 m + Chiều cao bản móng hb tt Pmax(net) × B - bb ×1m  0.8× R bt × h bo ×1m Ta có : N tt 6M tt 3130.2 6×14 + = + = 96.76(KN / m ) 2 B× L B× L 1.8×18 1.8×18 1.8 - 0.35  96.76 × ×1  0.7× 0.9×103 × h b0 ×1  h bo  0.13m tt Pmax(net) = Chọn  h b = 0.33m o + Chọn chiều cao ha=0.2m +Chiều dày lớp bêtông bảo vệ a = 0.07m h b = h b0 + a = 0.33+ 0.07 = 0.4m Chọn hb= 0.3m Độ dốc của bản móng = 0.4 = >1 thỏa 0.2 +Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột Nmax( cột C, vị trí cột giữa ) tt N max N tt 930.6 = = = 91.5KN / m Sxt 0.5×(l2 + l3 )× B 0.5×(5.7 + 5.6)×1.8 B - (b b + 2h bo ) (l + l3 ) tt tt Pxt = Pmax ×S1xt = Pmax × × 2 1.8 - (0.35 + 2× 0.23) 5.7 + 5.6 = 91.5× ×( ) = 255.9 KN 2 tt Pmax = Dùng bêtông B20 có : Rbt= 0.9 Mpa = 0.9 x 103 KN/m2 SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình l + l3 5.7 + 5.6 ×h b0 = 0.75×0.9×103 × ×0.23 = 877.16KN 2 pcx = 877.1(KN) > p xt = 255.9(KN)  Chiều cao móng đã chọn thỏa mãn điều kiện chống xuyên Ta có : pcx = 0.75×R bt ×  Kiểm tra xuyên thủng tại cột biên (cột A) N tt 253.8 253.8 = = = 104.44 KN / m S1 xt (0.5×l1 + la )× B (0.5×1.7 + 0.5)×1.8 B - (b b + 2h bo ) Pxt = P tt ×S1xt = P tt × × (0.5l1 + b b ) 1.8 - (0.35 + 2× 0.23) = 104.44× × (0.5×1.7 + 0.35) = 62.04KN pcx = 0.75× R bt × (0.5l1 + la )× h b0 = 0.75× 0.9×103 × (0.5×1.7 + 0.5)× 0.23 = 209.59KN - P tt =  Pxt = 62.04KN < pcx = 209.59 KN => Thỏa VI.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG 200 100 200 800 400 450 100 1800 100  Hệ số nền Pgl 89.31 = 5895.05(KN / m3 ) 0.5×S 0.5×0.0303 0.1  K1 = K n = Cz × B× = 5895.05×1.8× 0.05 = 530.55(KN / m)  K = K n-1 = Cz ×B×0.1 = 5895.05×1.8×0.1 = 1061.1(KN / m) Cz = = Sử dụng phần mềm SAP2000 để tính toán lực cắt và moment tại dầm : + Betong có cấp độ bền B20(M250) có Rbt = 0.9 Mpa ( cường độ chịu kéo của bêtông); Rb = 11.5 Mpa ( cường độ chịu nén của bêtông); mođun đàn hồi E= 2.7 x 103 Mpa = 2.7 x 106 (T/m2) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình + Dầm làm việc nền đàn hồi, nên ta xem dầm làm việc những lò xo có độ cứng K Sap2000 + Chia đều các nút dầm có khoảng cách 0.1m, tại vị trí đầu mút ta có độ cứng lò xo K được gán TABLE: Element Joint Forces - Frames Frame Joint OutputCase CaseType Text Text Text Text 1 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 2 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 3 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 4 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 5 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 6 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 7 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 8 DEAD LinStatic DEAD LinStatic 9 DEAD LinStatic 10 DEAD LinStatic 10 10 DEAD LinStatic 10 11 DEAD LinStatic 11 11 DEAD LinStatic 11 12 DEAD LinStatic 12 12 DEAD LinStatic 12 13 DEAD LinStatic 13 13 DEAD LinStatic 13 14 DEAD LinStatic 14 14 DEAD LinStatic 14 15 DEAD LinStatic 15 15 DEAD LinStatic 15 16 DEAD LinStatic 16 16 DEAD LinStatic 16 17 DEAD LinStatic 17 17 DEAD LinStatic 17 18 DEAD LinStatic 18 18 DEAD LinStatic 18 19 DEAD LinStatic 19 19 DEAD LinStatic SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 10 F3 KN 9.551 -9.551 28.634 -28.634 47.699 -47.699 66.746 -66.746 -142.224 142.224 -123.215 123.215 -104.226 104.226 -85.258 85.258 -66.31 66.31 -47.383 47.383 -28.477 28.477 -9.591 9.591 9.274 -9.274 28.118 -28.118 46.942 -46.942 65.746 -65.746 84.529 -84.529 -504.708 504.708 -485.972 M2 KN-m 1.579E-11 -0.9551 0.9551 -3.8185 3.8185 -8.5884 8.5884 -15.263 73.263 -59.0405 59.0405 -46.719 46.719 -36.2964 36.2964 -27.7706 27.7706 -21.1396 21.1396 -16.4012 16.4012 -13.5535 13.5535 -12.5944 12.5944 -13.5218 13.5218 -16.3336 16.3336 -21.0278 21.0278 -27.6024 27.6024 -36.0553 140.4553 -89.9845 89.9845 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình  (3  1)   (3  1)       180 26'    0.73 90     Sức chịu tải của cọc làm việc nhóm: Qnh    n p  Qa  0.73   828.43  5442.79( KN )  5006.16( KN )  thỏa điều kiện VI.Tính kích thước đáy móng qui ước kiểm tra Lqu  X  2 li tag (tb / 4) Bqu  Y  2 li tag (tb / 4) X  4.2   0.175  3.85m Y  4.2   0.175  3.85m tb  1l1  2l2  3l3  4l4  5l5 2051' 11  3.5  30 27'  160 29'  8.5 160 48'  3.5  240 42'   10055' l1  l2  l3  l4  l5 11  3.5   8.5  3.5 Lqu  X  2 li tag (tb / 4)  3.85   (11  3.5   8.5  3.5)  tag (10055' / 4)  6.68m Bqu  Y  2 li tag (tb / 4)  3.85   (11  3.5   8.5  3.5)  tag (10055' / 4)  6.68m * Diện tích khối móng qui ước: Fqu  Lqu  Bqu  6.7  6.7  44.89m2  A  0.7611 '    24 42   B  4.045 Đáy đài qui ước đặt ở mũi cọc có:   c  10.6 KN / m   D  6.6075 m1m2 ( A  Bqu    D f  B   *  c  D) tc k  * D f  239.4 KN / m2 Rtc  Rtc  1 (0.7611 6.7 10.1  239.4  4.045  10.6  6.6075)  1089.92 KN / m2 Dung trọng bình quân của khối móng đất qui ước  tb    i hi h i   5.5  5.5 11   3.5  9.7   9.7  8.5  10.1 3.5  8.12( KN / m3 )  11  3.5   8.5  3.5 SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 36 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình - Thể tích đài V dai  B  L  hd  4.2  4.2 1  17.64m3 - Thể tích cọc Vcoc  n  Lcoc  Fcoc   29.5  0.35  0.35  32.52m3 - Thể tích đất Vdat  Fqu  L  (V dai Vcoc )  6.7  6.7  29.5  (17.64  32.52)  1274.1m3 - Trọng lượng đất khối móng qui ước Qdat  Vdat   tb  1274.1 8.12  10345.69KN - Trọng lượng Bê tông Qbt  V bt 25  (17.64  32.52)  25  1254KN * Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng khối qui ước N tt 4230  Qdat  Qbt   10345.69  1254  15227.95 KN 1.15 1.15 264 600  M qutc  M ytc  H xtc  (hd   li )  1.15  1.15 1  751.3KN m tc tc N qu   M qu 15227.95  751.3  tc  Pmax/min     Lqu  Bqu L qu  Bqu 6.7  6.7 6.7  6.7  N qutc  tc  Pmax  355.33KN / m tc  Pmin  325.35 KN / m   P tc  355.33KN / m  1.2 R  1.2 1089.92  1307.9 KN / m tc  max  tc   Pmin  325.35 KN / m   tc tc  P tc   Pmax  Pmin    335.33  325.35   340.34 KN / m  R  1089.92 KN / m tc  tb 2 Vậy đất dưới mũi cọc đảm bảo điều kiện ổn định * Kiểm tra lún khối móng qui ước -Ứng suất đáy móng tại tâm đáy: - Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có : Pgl  Ptbtc  Df   *  340.34  239.4  100.94( KN / m2 ) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 37 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Độ lún S   Si   Khoa Kỹ Thuật Công Trình e1i  e2 i  hi  [ S ]  8cm  e1i Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ hi = 1.5m Áp lực ban đầu trọng lượng bản thân đất gây tại lớp đất i : P1i   vi'   i  Zi  e1i Áp lực tại giữa lớp đất I sau xây dựng móng P2 i  P1i   gli  e2 i Trong đó :  gli  koi  Pgl l  koi : hệ số phân bố ứng suất koi   b Z  b tra bảng SGK Tính lún : ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố  Chọn mẫu đất tính lún : P( KN / m 50 100 200 400 Hệ số rỗng e 0.628 0.613 0.594 0.582 Biểu đồ quan hệ e-p 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 y = -0.00000000047614887759x + 0.00000070920425667114x 0.00044093022024588300x + 0.75462376111820700000 0.55 0.5 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Bảng tính tóan độ lún cho móng cho lớp CP1:  Lớp Hi phân Z(m) ( KN / m3 ) (m) CP1 tố Lớp SVTH: Nguyễn Công Lực z/b k0  gl Trang 38 P1i P2i e1i e2i Si (m) GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng 1.5 1.5 3 4.5 10.1 Khoa Kỹ Thuật Công Trình 1.5 0.224 0.947 95.6 247 342.6 0.5912 1.5 0.448 0.752 75.91 262.1 0.5903 0.5859 0.004 1.5 0.672 0.544 54.92 277.3 332.2 0.5894 0.5863 0.003 338 0.5857 0.05 n S   Si 0.012 i 1 Sau phân chia tới lớp đất thứ ta có :   gli   54.92  274.6( KN )  P1i  277.3( KN ) S   Si   e1i  e2i  hi  1.2cm  [ S ]  8cm  e1i  Vậy ta có bài toán thỏa mãn về điều kiện lún VII Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài: *Xác định vị trí cọc (nằm phần chống xuyên hay xuyên thủng) Chọn h=1m , a=015m h0   0.15  0.85m X  4.2   0.175  3.85m Y  4.2   0.175  3.85m bc  2h0  0.6   0.85  2.3m hc  2h0  0.6   0.85  2.3m  X  3.85m  hc  2h0  2.3m  Y  3.85m  bc  2h0  2.3m  Tháp xuyên thủng không bao trùm hết tất cả đầu cọc => Kiểm tra xuyên thủng Ta có: Pi ( net ) tt N tt  M dy   xi np  x 2i 4230 864   1.75  387.74 KN 18.38 4230 864     470 KN 18.38 4230 864    1.75  552.26 KN 18.38  P1( net )  P4( net )  P7( net )   P2( net )  P5( net )  P8( net )  P3( net )  P6( net )  P9( net ) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 39 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình Phần diện tích tiết diện cọc nằm ngòai tháp xuyên thủng Y  (b  2h0 ) 3.85  2.3 d   0.35  0.2713m 2 Ap  0.35  0.35  0.1225m2 A0  Lực gây xuyên thủng  Pxt  ( P3( net )  P6( net )  P9( net ) )  (552.26  3) A0 Ap 0.2713  3669.26 KN 0.1225 Ta có:  Pcx  0.75Rbt  (2bc  2hc  4h0 )  h0  0.75 1.05 103  (2  0.6   0.6   0.85)  0.85  3882.38KN  Pxt  3669.26KN Vậy chọn h=1m để đảm bảo điều kiện xuyên thủng VIII Xác định nội lực bố trí cốt thép đài: SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 40 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình Xác định bố trí cốt thép theo phương dài của đài cọc: * Xét MC I-I M I_I 1750 P3(net) P6(net) P9(net) M I  I  P3( net )  r3  P6( net )  r6  P9( net )  r9 P3( net )  P6( net )  P9( net )  552.26 KN r3  r6  r9  5d  hc 0.6   0.35   1.45m 2 Với Pi ( net ) : Phản lực ròng của cột lên đài h0  hd  a   0.15  0.85m a  15cm  M I _ I   552.26 1.45  2402.33KN m Chọn  Rs  280 103 KN / m  AS _ I  MI _I 0.9  Rs  h0  2402.33  0.01122m  112.2cm 0.9  280 10  0.85 Chọn thép  20 SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 41 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng d2 Khoa Kỹ Thuật Công Trình 3.14  22  3.14(cm ) 4 Số thép AS _1 112.2 n   35.73 as 3.14 Chọn 36 Khoảng cách giữa các B   100 4200   100 s   114.3( mm ) n 1 36  as   Vậy chọn thép ∅120@120 để bố trí thép theo phương cạnh dài của đài cọc Xác định bố trí cốt thép theo phương ngắn của đài cọc: * Xét MC II-II M II_II 1750 P1(net) P2(net) P3(net) M II  II  P1( net )  r1  P2( net )  r2  P3( net )  r3 P1( net )  387.74 KN P2( net )  470 KN P3( net )  552.26 KN r1  r2  r3  5d  hc 0.6   0.35   1.45m 2 Với Pi ( net ) : Phản lực ròng của cột lên đài h0  hd  a   0.15  0.85m a  15cm Chọn  SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 42 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình  M I _ I  (387.74  470  552.26)  1.45  2044.5 KN m Rs  280 103 KN / m  AS _ I  MI_I 0.9  Rs  h0  2044.5  0.00955m  95.5cm 0.9  280 10  0.85 Chọn thép  20 d2 3.14  22 as    3.14(cm ) 4 Số thép AS _1 95.5 n   30.4 as 3.14 Chọn 31 Khoảng cách giữa các B   100 4200   100 s   133.3( mm ) n 1 31  Vậy chọn thép ∅20@120 để bố trí thép theo phương cạnh ngắn của đài cọc IX Kiểm tra cọc vận chuyển thi công cọc: -Khi vận chuyển cọc bằng hai neo đặt sẵn thân cọc, tác dụng của trọng lượng bản thân cọc, tiết diện cọc có thớ chịu nén và chịu kéo Do đó để tiết diện bê tông cốt thép làm việc có lợi nhất thì ta phải tìm vị trí đặt neo cho moment chịu kéo và nén bằng Tính cốt thép dọc cọc lắp cọc dùng móc cẩu: -Sơ đồ tính: 0.207L 0.207L 11500 q 0.0214qL² 0.0214qL² -Trọng lượng cọc phân bố 1m dài q  Fcoc   bt  0.35  0.35  25  3.0625( KN / m)  M max  0.0214qL2  0.0214  3.0625 102  6.55( KN m) -Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 43 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình -Các công thức tính tóan M max 6.55 As    105 (m )  0.7cm  Aschon 0.9  Rs  h0 0.9  280 10  0.31 Trong đó b  0.35m  h0  hcoc  a  35   31cm (a  4cm)  Vậy thép chọn thỏa điều kiện 2/ Tính cốt thép dọc cọc lắp cọc dùng móc cẩu - Sơ đồ tính 0.293L 11500 q 0.043qL² 0.043qL² Trọng lượng cọc phân bố 1m dài: q  Fcoc   bt  0.35  0.35  25  3.0625( KN / m)  M max  0.043qL2  0.043  3.0625 102  13.16( KN m) - Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc Các công thức tính toán M max 13.16 As    1.54 104 (m )  1.54cm 0.9  Rs  h0 0.9  280 10  0.31 Trong đó : b = 0.35m a = 0.04m h0=0.31m SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 44 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình Vậy thép chọn thỏa điều kiện 3/ Tính thép móc cẩu để vận chuyển lắp dựng cọc: - Trọng lượng bản thân cọc q  Fcoc   bt  Lcoc  0.35  0.35  25 10  30.63( KN / m)  Tại vị trí móc cẩu, móc cẩu chịu lực P = q = 30.63KN Vì thép móc có nhánh nên As  P  30.63  0.547(cm )  Rs  Vậy ta chọn thép móc cẩu là  12(As=1.131cm2) X Kiểm tra cọc cọc chịu tải trọng ngang Xác định chuyển vị ngang cọc lực ngang dưới chân cọc gây nhằm đảm bảo thỏa điều kiện khống chế của công trình về chuyển vị ngang Đồng thời xác định các biểu đồ moment, lực cắt, ứng suất nhằm kiểm tra cốt thép cọc đủ khả chịu lực, cũng vị trí cần cắt cốt thép Từ lực ngang và moment tác dụng ở đầu cọc, ta phân tích chuyển vị ngang, moment và lực cắt dọc theo chiều dài cọc + Tính hệ số biến dạng  bd  bd  K  bc Eb  J y Trong đó : Eb  29  106 ( KN / m ) Jy  d 0.354   1.251103 (m4 ) 12 12 K : hệ số nền qui ước (tra bảng hệ số nền K0 trang 317 ) + Lớp : Bùn sét, màu xám nâu, xám xanh, xen kẹp cát hạt mịn K = 650 ( KN / m4 ) + Lớp 1a: Sét xen kẹp cát, lẫn vỏ sò, hến, màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy K = 2240 ( KN / m4 ) + Lớp : Sét xen kẹp cát pha, màu xám xanh, xám vàng trạng thái dẻo cứng K =5690 ( KN / m4 ) + Lớp 2a : Sét xen kẹp cát pha, màu xám vàng, xám nâu, xám xanh, trạng thái dẻo cứng K = 5660 ( KN / m4 ) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 45 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình + Lớp CP1 : Cát pha, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo K = 6080 ( KN / m4 ) K   K l l i i  i 650 11  2240  3.5  5960   5660  8.5  6080  3.5  3466.4( KN / m4 ) t 11  3.5   8.5  3.5 a có: d  0.8m  bc  1.5  d  0.5m  1.5  0.35  0.5  1.025m   bd  K  bc 3466.4 1.025 5  0.6283(m1 ) Eb  J y 29 106 1.251103 + Chiều dài cọc qui đổi Le  bd  l  0.6283  29.5  18.53   A0  2.441    B0  1.621 C  1.751  + Xác định chuyển vị tại đầu cọc các lực đơn vị -Chuyển vị ngang đầu cọc lực đơn vị Ho=1  HH  2.441  A0   2.71104 (m / KN )   Eb  J y (0.6283)  36279 bd Với: Eb  J y  29 106 1.251103  36279( KN.m2 ) - Góc xoay đầu cọc lực đơn vị M0=1 ; H0=1  MH   Hm  1.621  B0   1.13 104 (1/ KN )   Eb  J y (0.6283)  36279 bd - Góc xoay đầu cọc moment chuyển vị M0=1  MM  1.751  C0   7.7 105 (1/ KN m) bd  Eb  J y (0.6283)  36279 + Moment uốn và lực cắt của cọc tại cao trình ở đáy đài : H tt 600 H0    66.67( KN ) 9 M tt 264 M0   H  hd   66.67   96( KN m ) 12 + Chuyển vị ngang y0 và góc xoay  tại cao trình đáy đài y0  H   HH  M   MH  66.67  2.71104  96 1.13 104  0.0289( m) 0  H   MH  M   MM  66.67 1.13 104  96  7.7 105  0.0149( rad ) + Xác định moment, lực cắt và áp lực dọc theo chiều dài cọc -Moment H M y ( z )  bd2 Eb J y y0 A3  bd Eb J y0 B3  M 0C3  D3 bd - Lực cắt Qy ( z )  bd Eb J y y0 A4  bd Eb J y0 B4  bd M0C4  H0 D4 - Áp lực SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 46 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng  x( z )  K  bd Khoa Kỹ Thuật Công Trình ze ( y0 A1  0 M H D B1  C1  )  bd  bd Eb J y  bd Eb J y A1 ; B1 ; C1 ; D1 A3 ; B3 ; C ; D3 phụ thuộc vào ze   bd  z (tra bảng 4.3 SGK) A4 ; B4 ; C4 ; D4 *Bảng tính moment uốn dọc thân cọc Z(m) Ze A3 B3 C3 D3 Mz(KNm) 0,0 0,000 0,000 1,000 0,000 96 0.16 0,1 0,000 0,000 1,000 0,100 106.61 0.48 0,3 -0,004 -0,001 1,000 0,300 126.52 0.8 0,5 -0,021 -0,005 0,999 0,500 141.97 1.11 0,7 -0,057 -0,020 0,996 0,699 152.99 1.43 0,9 -0,121 -0,055 0,985 0,897 158.34 1.75 1,1 -0,222 -0,122 0,960 1,090 157.37 2.07 1,3 -0,365 -0,238 0,907 1,273 151.91 2.39 1,5 -0,559 -0,420 0,811 1,437 141.62 2.71 1,7 -0,808 -0,691 0,646 1,566 128.45 3.02 1,9 -1,118 -1,074 0,385 1,640 113.02 3.34 2,1 -1,487 -1,590 -0,010 1,627 96.24 3.66 2,3 -1,912 -2,263 -0,582 1,486 79.04 3.98 2,5 -2,379 -3,109 -1,379 1,165 62.5 4.3 2,7 -2,865 -4,137 -2,452 0,598 47.32 4.62 2,9 -3,331 -5,340 -3,852 -0,295 33.87 4.93 3,1 -3,722 -6,690 -5,621 -1,603 21.92 5.25 3,3 -3,955 -8,127 -7,785 -3,424 12.56 5.57 3,5 -3,919 -9,544 -10,340 -5,854 5.59 5.89 3,7 -3,471 -10,776 -13,235 -8,979 -0.08 6.21 3,9 -2,427 -11,585 -16,346 -12,854 -3.06 SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 47 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình *Bảng tính lực cắt Q dọc thân cọc Z Ze A4 B4 C4 D4 Q(KN) 0,0 0,000 0,000 0,000 1,000 66.67 0.16 0,1 -0,005 0,000 0,000 1,000 65.37 0.48 0,3 -0,045 -0,009 -0,001 1,000 56.83 0.8 0,5 -0,125 -0,042 -0,008 0,999 42.58 1.11 0,7 -0,245 -0,114 -0,030 0,994 25.08 1.43 0,9 -0,404 -0,243 -0,082 0,980 7.18 1.75 1,1 -0,603 -0,443 -0,183 0,946 -10.25 2.07 1,3 -0,838 -0,730 -0,356 0,876 -25.22 2.39 1,5 -1,105 -1,116 -0,630 0,747 -37.41 2.71 1,7 -1,396 -1,613 -1,036 0,529 -46.05 3.02 1,9 -1,699 -2,227 -1,608 0,181 -51.52 3.34 2,1 -1,992 -2,956 -2,379 -0,354 -54.33 3.66 2,3 -2,243 -3,785 -3,379 -1,104 -53.02 3.98 2,5 -2,407 -4,683 -4,632 -2,161 -50.09 4.3 2,7 -2,420 -5,591 -6,143 -3,580 -45.45 4.62 2,9 -2,200 -6,420 -7,892 -5,423 -39.71 4.93 3,1 -1,638 -7,034 -9,822 -7,739 -33.36 5.25 3,3 -0,599 -7,243 -11,819 -10,549 -26.37 5.57 3,5 1,074 -6,789 -13,692 -13,826 -19.63 5.89 3,7 3,563 -5,338 -15,151 -17,472 -13.09 6.21 3,9 7,059 -2,473 -15,779 -21,279 -7.01 SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 48 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình *Bảng tính ứng suất σ theo phương ngang của mặt bên cọc Z Ze A1 B1 C1 D1 z 0,0 1,000 1,000 0,000 0,000 0.00 0.16 0,1 1,000 1,000 0,100 0,005 3.25 0.48 0,3 1,000 1,000 0,300 0,045 12.46 0.8 0,5 1,000 1,000 0,500 0,125 26.10 1.11 0,7 0,999 0,999 0,700 0,245 45.14 1.43 0,9 0,995 0,995 0,899 0,405 70.44 1.75 1,1 0,987 0,987 1,095 0,604 102.76 2.07 1,3 0,969 0,969 1,287 0,841 142.60 2.39 1,5 0,937 0,937 1,468 1,115 190.01 2.71 1,7 0,882 0,882 1,633 1,421 244.31 3.02 1,9 0,795 0,795 1,770 1,752 303.66 3.34 2,1 0,662 0,662 1,863 2,098 364.56 3.66 2,3 0,470 0,470 1,892 2,443 421.55 3.98 2,5 0,202 0,202 1,830 2,765 466.21 4.3 2,7 -0,162 -0,162 1,643 3,030 485.97 4.62 2,9 -0,640 -0,640 1,290 3,196 464.13 4.93 3,1 -1,251 -1,251 0,723 3,207 378.34 5.25 3,3 -2,011 -2,011 -0,122 2,991 198.74 5.57 3,5 -2,928 -2,928 -1,272 2,463 -105.43 5.89 3,7 -4,000 -4,000 -2,813 1,520 -578.42 6.21 3,9 -5,210 -5,210 -4,784 0,047 -1263.80 Dựa vào kết quả tính toán M ta có Mmax = 158.34 KN.m As  Mmax 158.35   22.9(cm )  As chọn 0.9 Rs ho 0.9  280  103  0.31 h0  hcoc  a  35   31cm  (a  4mm) Vậy thép chọn thỏa điều kiện SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 49 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng SVTH: Nguyễn Công Lực Khoa Kỹ Thuật Công Trình Trang 50 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa