Tính toán thiết kế mong cọc sở giao thông vận tải tỉnh tây ninh

Trang 1

O»

ĐỒ AN NEN-MONG GVHD: TRAN XUAN THO

PHẦN 3: TÍNH TỐN , THIET KE MONG COC BTCT L Dữ liệu tính toán móng cọc BTCT: - Số liệu tải trọng: N°=4130(KN), M°=70(KN), Q"=40(KN) N”=3591(KN), M”=61(KN), Q”“=45(KN) - Vật liệu làm móng: + Bê tông: B25(M350)

Cường độ chịu nén: R,=14.5(MPa)=14500(KN/m?)

Cường độ chịu kéo: R„¿=1.05(MPa)

Trang 2

N NEN-MONG GVHD: TRAN XUAN THO ©» > D 2 Tinh sức chỉu tải của cọc P.: a Theo vật liêu làm cọc: Ta có: QO, = 0(R,A, + R,A,) A, = A, ~ A, = 900—10.18 = 889.82(cm”) ya ¥x! 07X15 _ 40 95 0.2 r g = 1.028 - 0.0000288A? — 0.00164 = 0.917 —> Q, — 0(®,A, + R,A,) = 0.917x(14500 x 0.088982 + 280000 x10.18x10*) = 1444,53(KN)

b Theo điều kiện đất nền:

Trang 3

O»

ĐỒ ÁN NÊN-MÓNG GVHD: TRAN XUAN THO

Dung theo phương pháp Terzaghi: Cọc đặt vào lớp đất 5 có: c=55.3(KN/m”), y'=10.52(KN/m) =16°35'—N,=12, N„=4.71, N,=2.965 A,=0.37(m”) qp=1.3cN.+yhN,+0.4ydN, = 1.3x55.3x12+10.52x13x4.71+0.4x10.52x0.3x2.965 =1510.56(KN/m?) Khi đó: Ó, = 4,4, = 0.3” x1510.56 =136(KN) Vậy: sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ học: 489 1510 ọ =0 0; _ 489.38, 1510.56 2 3 2 (với rS=2 ; FS,=3) *Theo chỉ tiêu vật lý: = 748.21(KN) (m.4,4, + u> m „ƒ„¡1,) k te Ở se lý) — Giả thiết bố trí 6-10 cọc => ⁄„ = l,65

Hệ số điều kiện lầm việc của cọc ở dưới mũi cọc 7„ =1.Í (hạ cọc bằng ép cọc) Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở mặt bên cọc 7; = Ì (hạ cọc bằng ép cọc)

Trang 4

O»

D AN NEN-MONG GVHD: TRAN XUAN THO

Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở mặt bên cọc m, =1 (ha coc bang ép cọc)

Sức chịu tải đơn vị diện tích của đất ở mũi cọc : g, =1510.56(KN/ mm”) (Do đất ở mũi cọc (ở độ sâu 21.4m) là đất cát mịn trạng thái chặt vừa) Chu vicoc “= 4x0.3 =1.2(m) Xác định lực ma sát bên của coc (chia mỗi lớp dat day 1m): c/ Theo thí nghiệm SPT : Chiều sâu (m) 1.5-2.0 | 3.0-3.5 5.0-5.5 7.0-7.5 9.0-9.5 /12-12.5| 14.5-15 ¬ Set pha Set pha set pha cat Cat wa lan Set vừa: Sét lẫn | Sét lẫn

Loại đất | nhiều | nhiều | lần sói sạn | bột và ít sói lần bột và ˆ ` , 2 bột bột cát cát laterite san it san N(SPT) 4 5 10 13 38 44 42 Sức chịu tải cho phép của cọc trong dat dinh va dat rdi(theo TCVN 195-1997) : Q, =1.5NA, +(0.15N,L, + 0.43N,L, )Q-W,,, - =44: Chỉ số SPT xuyên động trung bình của đất trong khoảng d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc: - Chu vi cọc : Q = 4x0.3 =1.2(m)

- A,=0.09(m”): dién tích tiết diện mũi cọc

- N,=13: gid trị tung bình SPT lớp đất rời

- N=(4+5+10+38+44+42): ó=23.83

- L¿=3.5(m): chiều đài mũi cọc nằm trong lớp đất rời - L=8(m): chiều dài cọc nằm trong lớp đất dính

Trang 6

GVHD: TRAN XUAN THO

O ©» > Z, Z, Frl»; 4 < œ® Z, @

Trang 7

ĐỒ ÁN NÊN-MÓNG GVHD: TRAN XUAN THO

Trang 8

O ©» > Z, Z, Frl»; 4 < œ® Z, @ GVHD: TRAN XUAN THO

Ngoại lực quy về tâm khối móng qui ước: SN =M +huJÒ h +D,)+(F ah, +n.) Yy -7) = 3591421.25x12.77x(11.5+1.5) +(3” x1.2+9x0.3 x11.5)x(25-12.77) = 7243.43(KN) 3_M” =M” +H” xh,=61+45x12=115(KNn) Ta có: INE 724343 C= = = 340.83(KN /m’) < R,, =800.91(KN /m’) B„L„ 4.61x4.61 Nà AM” ax 2 2 oe 12442 AS > =347.88(KN/ m”)<1.2R„ =961.1(KN/ mˆ) B Ley “BLE, 4.61x4.61 4.61x4.61 6 6 Ni, M, max 2 Bil Byki 4461x461 461x4.61 2 7 = _ H „ =333.79(KN/m”) >0 6 6

Vậy: Đất nền dưới mũi cọc thoả mãn điều kiện ổn định

6 Kiểm tra độ lún của móng cọc (độ lún của đất nền dưới mũi cọc)

Ap luc gây lún:

ơ, (7h + D,y)=30.83—(1x17.91+1.8x18.13+1.2x10.19+1x10.19+3.5x9.88+3x10.52)+(1.5x17.91)

¬

Chọn bề dày lớp phân tố là m

P.= ơ, ứng suất trung bình lúc đầu lớp thứ i Pb,= P,+ơ„ ứng suất trung bình lúc sau lớp thứ i Sau đó dựa vào thí nghiệm nén cố kết ta tính lún như sau:

S — Ñ's= »—= đụ; — đà; xh,

i=l mm l+ớ,

Trang 9

AN NEN-MONG GVHD: TRAN XUAN THO O» D *Kết quả nén cố kết : 2 Nasa , oA 2 2 x, Ry 2 Lấy số liệu thí nghiệm nén cố kết của để tính lún Kết quả thí nghiệm nén Ap luc P (KN/m’) 0 25 50 100 200 400 800 Mau 2-3 Độ rổng e 0.846 | 0.82 | 0.795 | 0.764 | 0.729 | 0.686 | 0.631 (3-3.5m) Ap luc P (KN/m?) 0 25 50 100 200 400 800 Mau 2-7 Độ rong e 0.691 |0.671 | 0.659 | 0.641 | 0.619 | 0.593 | 0.563 (7-7.5m) Bảng tính lún móng cọc với B,y=4.61(m) —— Oo Ob Pì P2 4 2 Z £ 1 i Lép (Prem) 2 | | Ke | axnym?)|(KN/m2)|(KN/m2)|(KN/m2)| SH | S| Sin) 1 0 0 0 l 174.86 | 26.856 37.629 | 202.843 |0.800]| 0.759 | 0.0275 1 1.2 | 0.260 | 0.890 | 155.569 | 48.401 2 35.079 | 94.813 |0.800] 0.785 10.0099 2 2.4 | 0.521 | 0.683 | 119.468 | 70.157 3 42.481 | 88.105 |0.798| 0.787 | 0.0076 3 3.6 | 0.781 | 0.522 | 91.248 | 84.961 4 53.624 | 85.988 |0.796| 0.788 | 0.0054 4 4.8 | 1.041 | 0.370 | 64.729 | 107.247 5 59.318 | 82.943 |0.658| 0.655 | 0.0025 5 6 | 1.302 | 0.270 | 47.250 | 118.635 6 65.133 | 81.230 |0.657] 0.655 | 0.0017 6 7.2 | 1.562 | 0.184 | 32.193 | 130.266 7 66.597 | 79.052 |0.657| 0.655 | 0.0013 7 8.4 | 1.822 | 0.142 | 24.911 | 133.194 8 72.453 | 82.016 |0.656] 0.655 | 0.001 8 9.6 | 2.082 | 0.109 | 19.127 | 144.906 9 78.309 | 86.598 |0.655| 0.654 | 0.0009 9 |10.8| 2.343 | 0.095 | 16.578 | 156.618 0 84.165 | 91.180 |0.654| 0.653 | 0.0007 10 12 | 2.603 | 0.080 | 14.029 | 168.330 S=0.059(m)=5.9(em)

Vậy: Thỏa điều kiện về độ lin vi S=5.9(cm)< 8(cm) 7 Kiểm tra xuyên thủng cọc:

Trang 10

O» ĐỒ ÁN NÊN-MÓNG GVHD: TRAN XUAN THO Bêtông B25 c6 Ry = 10500 (KN/m’) Theo diéu kién xuyén thing: P., < P Ma: Sự — 4h, 4 x (B,, + hư) po _ DN" NS +7°D, Fy _ 4130+22x1.5x3" ° 9 9 —P„=9P,”=4426.92(KN) —>P,„=0.75R,xS„=0.75x10500x(4x1.1x(0.6+1.1))=58905(KN) Chọn ?„;= 1.1(m) và lớp bảo vệ a= 0.1(m) => „ =1.2(m)

Vậy: Thỏa điều kiện xuyên thủng 8 Kiểm tra sức chịu tải ngang của cọc: Nội lực dọc theo cọc: Do cạnh của cọc: d, = 0.3(m )<0.8(m) Nên bể rộng quy ước của cọc là: by = 1.5d, + 0.5 =(1.5 x0.3) + 0.5 = 0.95(m) bxữ? _ 0.3x 0.3” 12 Với K, là giá trị hệ số nền của từng lớp đất tương ứng(tra bảng 4.1/243) =491.88(KN) Với B25 có: E= 30x 105(KN/m?) ; I= = 6.75x10™ (m"*) Z lớp Loại đất I, e Kì 1 2a bétá cátmềm 0.78 434 1.8 2b bétá cát dẻo mềm | 0.6 320 1.2 3b kétá sét cứng <0 650 ] 4a cát á sét cứng <0 650 3.5 4b kát hạt trung 0.57 540 3 5S bét á cat cing <0 1050 .-Xh dh _ 434x1+320x1.8+650x1.2+650x1+540x3.5+1050x3 ˆ 1+1.8+1.2+1+3.5+3 =650.4(T/ mˆ)=6504(KN/m!)

Hệ số biến dang :a,,=3 _ ị eee dN ey 30x 10° x 6.75x107 6508%0.99 = 0.79 (m")

Trang 17

GVHD: TRAN XUAN THO O ©» > Z, Z, Frl»; 4 < œ® Z, @ Q(KN) [ T T 9 T T ] -6.000 -4.000 -2.000 0.000 4.000 6.000 co E : 3 ẹ >> 4 đo _ ^ * -Đ6ơ Biểu đồ lực cắt của cọt chịu tải

Cốt đai bố trí theo cầu tạo trên suốt chiều dài cọc

Côt đai xoăn ©8a200, trinh bày chi tiệt trong bản vẽ kèm theo Kiểm tra ổn định nên quanh cọc: 4 Ø, ST]; COS Ø0; (c;/zø, + Ec, ) Với: o™* =6.903(KN /m’*) tại độ sâu z = -2.4(m )( nằm trong lớp 2a) => Ø,=10°51' 3c, =11.43(KN/m’) o =) yh, =17.91x2.4 = 43(KN/ m’) 7, =1;7?, =0.4;¢ =0.3 => Tp, ag lose +ếc,) I =1x0.4x—* (43 rg(10°51') +0.3x11.43) cos(10°51') =19(KN/m’) Vậy: oo =6.093(KN/m’) <19(KN/m’)

Trang 18

O O» AN NEN-MONG GVHD: TRAN XUAN THO Thép 4018 c6 A, =A,’= 5.09(cm’) Sử dụng thép AII có R, =R°,=280000(KN/m') Bêtông B25 có R,=14500 (KN/m”) Lớp bêtông bảo vệ a = a” = 2.5cm tt my 4 4018 300 Theo TCXDVN 356-2005: kiém tra cốt kép : h, =h-—a=30-2.5 =27.5(cm) Vì cấu kiện bố trí đối xứng nên: £=0 =| M |=R,A,(h, —a')=280000x 5.09 x10~ x(0.275 - 0.025) = 35.63(KNm)

Vay: M*™ =15.25(KNm) < | M | = 35.63(KNm) =>coc théa man diéu kién lam viéc

Kiểm tra thép cẩu lắp: oT TELE Mma=O0.042cjLE

Trong lugng don vi coc: q = yx Ap = 25x0.37= 2.25 (KN/m)

Mômen Ién nhat khi cau lap coc : M_,,, = 0.043qL’ = 0.043x2.25x6" =3.87(KNm) Khi vận chuyển có kể đến hệ số động z„ = " 3 =2 nên giá trị mômen

&

Trang 19

O»

ĐỒ AN NEN-MONG GVHD: TRAN XUAN THO

tính toán lớn nhất là khi vận chuyển cọc là :

M.„=M xK,=3.81x2=7.74(KNm)

Vậy: Mj =7.74(KNm)<| M |=35.63(KNm) => cọc thỏa mãn điều kiện cẩu lấp

Trang 22

ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD: TRAN XUAN THO

Trang 23

GVHD: TRAN XUAN THO

O ©» > Z, Z, Frl»; 4 < œ® Z, @