Tính toán thiết kế chung cư lê hồng phong quận 5 TP hồ chí minh

Trang 1

CHUONG 6:

> Trình tự thiết kế:

> Chọn chiều cao đài và kích thước cọc

> Xác định sức chịu tải của cọc

> Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng, kích thước đài > Tính toán kiểm tra móng cọc > Mặt cắt địa chất : 0.000 -2.500 -5.000 -7.500 -10.000 -12.500 -15.000 -17.500 -20.000 -22.500 -25.000 -27.500 -30.000 -32.500 -35.000 -37.500 -40.000 -42.500 -45.000 TINH TOAN MONG COC EP BTCT 0.000 SRO ha —” —— —— —— ~-—” -——” —— 0 ^^ ee ~~ TPE Ta} a2 2 T2 z2 z Tz | |, , 9000 ~——=E- 3-00 E—===^=~ —~ — — — -— ——” es —ˆ — —— — — — — — —— — -—” ——Z —” — — — — — — — —~ —— —— — es -——” — —z — — — — — Ha ~~ AE Tu Ta 2 2 jỏ “ + z2 TT ¿| |L rà Tả T2 — — — — -— -— -— - — -——~ ~~ a a — — — ~— es re — -¬ — — 2 — — — Soe re rt re eo PO Or — — es — -—” es es — — — — — — — —~ —— —— — es -——” — —z — — — — — Ha ~~ AE Tu Ta 2 2 eee ee aati 2 y2 ¿z2 ¿y2

eee Ate ¿Ta ¿y2 — — — ~— —” -— — -¬ — — — -— a ro Soe re rt re eo PO Or SDD DDD A Eade SO / YL, ⁄⁄⁄2⁄⁄⁄⁄⁄⁄1 ALE ⁄⁄⁄⁄ es bd Cr ⁄ yy yyy yO LALA ⁄⁄⁄⁄ ⁄⁄⁄⁄⁄⁄ ⁄⁄⁄ ⁄⁄⁄⁄⁄⁄ ⁄⁄⁄7⁄Z⁄⁄ ⁄⁄ 2 Lo: ‘a? la ˆ ñ “a, — “—- rộ cà s a ¬ fe “a soe : + vụ di i fs a: a > cae ¢ : TT ¬ Ae ae Pp t9: sỘ a G a" a4 ~ ¬ Ờ ca có a : : ve “4 To TƯỜNG na A Beg 4 4 4 -‹.— “ ay Te Coes : - af Any ha a aoa ee a oo cv Ki a ‘ , At og 4 _ 4 e a cán » wos oa af ol z 5 ¬ 5 a: , si aa! ae al wo : Lo T “in gói ki feta oof a4 aif TT ng ie a củ ˆ „ an h s mm "_ “ R + S sỉ „” x ¬ ie 2 ‘@ : uy 4, “ “al Pe 4 oa to - w cai ; | 40.106 a) Hình 6.1: Mặt cắt địa chất * Lớp 1: cát pha, lẫn sỏi sạn, xà bần, trạng thái dẻo

v Lớp 2 : bùn sét, xám đen, trạng thái chảy

* Lớp 3 : cát pha, xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo mềm

* Lớp 4: cát trung lẫn sạn thạch anh, kết cấu chặt vừa

*« Lớp 5 : sét, nâu đỏ — nâu vàng, trạng thái cứng

SVTH: HOÀNG ANH TUẤN

Bảng 6.1 Bảng tổng hợp kết quả thống kê các chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Trang 2

Thi nghiém cat

Dung trong(kN/m3) nhanh

Lớp đất ` Dung | Dung | Dung Tỷ độ bão | Hệ số Độ am |trọng tự| trọng trọng trọng hòa rỗng e C @ nhiên | khô |daynoi| hạt W Y Vd y' Gs Sr kN/m2 độ 1 21.23 | 19.77 | 16.30 | 10.20 | 2.67 | 88.33 | 0.64 2 74.38 | 15.61 | 9.19 5.67 2.62 | 97.73 | 1.97 6.11 3°47 3 20.25 | 20.03 | 16.67 | 10.44 | 2.68 | 89.23 | 0.61 9.80 22°35' 4 17.96 | 20.15 | 17.09 | 10.62 | 2.65 | 86.10 | 0.55 3.41 30°4' 5 19.88 | 20.72 | 17.30 | 10.97 | 2.74 | 92.78 | 0.58 67.68 18°50' Cao trình tầng trệt +0.7m so với mặt đất tự nhiên nên cao trình tính móng tính từ đáy tang ham cao - (6.6-0.7) = -5.9m

> Tải trọng tác dụng xuống các móng gồm tải do nội lực chân cột (và vách) của móng đó

truyền xuống cộng với tải trọng trên sàn tầng hầm xung quanh khu vực ảnh hưởng lên cột

(và vách) đó Tải tính toán của cột (và vách) được xuất ra và tổng hợp từ kết quả nội lực ở

chân cột (và vách), tải tiêu chuẩn được xác định gần đúng bằng tải tính toán chia cho hệ số vượt tải ny¿=1.1

Ta tính toán móng vơi 3 tổ hợp nội lực gây lực nén lớn nhất, gây momen lớn nhất và gây

lực ngang lớn nhất lên móng Các tổ hợp nội lực khác chỉ dùng để kiểm tra sau khi đã tính toán xong móng Sau khi lọc nội lực tác dụng lên từng cột, ta chia thành các loại móng như sau khu vực vách ta bố trí móng bè trên nền cọc Tải trọng lên sàn tầng hầm 2 xác định như sau: + Tĩnh tải: Bảng 6.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm Lớp cấu tạo “em rye a „ @N/m®) acim’ Lớp chống mài mòn 1 1.2 20 0.24 Lớp vữa xI măng lót 3 1.3 18 0.702 Bản BTCT 25 1.1 25 6.875 » 7.817 + Hoạt tải: Hoạt tải của hầm để xe : 5 kN/mF Hệ số vượt tải : 1.2

Hoạt tải tính toán: 5x 1.2 = 6 kN/mỸ

Tổng tải tính toán tác dụng lên tầng hầm :

SVTH: HOÀNG ANH TUẤN

g" =g" + p" =7.817+6=13.817 kN/m”

Trang 3

Ó đây nội lực đã được lọc và lấy tổ hợp nguy hiểm để thiết kế Các chân cột có nội lực tương

đương nhau sẽ làm cùng đơn nguyên móng và để thiên về an toàn thì nội lực thiết kế là tổ hợp nguy hiểm nhất trong các tổ hợp nguy hiểm của các chân cột tương ứng

Mỗi cột là 3 cặp nội lực : + Nmax thiết kế móng

+ Mmax, Qmax thiết kế cọc chịu tải ngang

Trang 4

0.000 6.1.1 Chọn chiều cao đài và kích thước cọc: KARE XL ALE SL PLS -2.500 Đến độ sâu 21.5m đã có lớp cát, chỉ số

SPT vào khoảng 14 + 18 nên có thể ép qua -8.000

được lớp cát này Vì vậy, ta sẽ lựa chọn độ sâu ¿ ` 4 Z -7.500 cọc cắm vào lớp cát 11.5m Chung cho công trình này, ta lấy cọc -10.000 vuông 0.4x0.4m -12.500 Ø8a200 4020 -15.000 -17.500 -20.000 25 350 25 400 -22.500 Hình 6.3: Mặt cốt cọc -25.000 Chọn chiều sâu tính toán của cọc là 26.3m -27.500 -30.000 — độ sâu mũi coc tính từ mặt đất tự nhiên : 5.0+0.8+26.3 = 33 m -32.500 Hình 6.4: Độ sâu cọc trong đất

Chọn sơ bộ thép trong cọc dựa vào điều kiện vận chuyển và cẩu lắp

Với chiều dài cọc Leoc = 9x3=27mm, và 2 móc cẩu dùng cho cả vận chuyển va cẩu

lắp Biểu đồ mô men như sau:

+ Cốt thép trong cọc được chọn theo điều kiện vận chuyển và cẩu lắp:

Trang 5

a sẵn ẩm 0.207L | L M „xifñn „ ALU ETT EE

Hình 6.6: Sơ đô cẩu lắp

Ta tính được mô men dương và mô men âm lớn nhất là: M}_.=M¡ =0.0683x1.5xqL” = 33.194 (kNm) M.x=M= 0.0214x1.5xqL” = 10.4 (kNm) Momen lớn nhất khi vận chuyển và cẩu lắp cọc: Mmmax = M = 0.06822x1.5xqL” =26.196(kNm) (Trong đó 1.5 là hệ số động lúc cẩu lắp) Các cơng thức tính tốn: og, =—_ ; €=1-,/(1-2a,) Rbxbxh; A= é.R,.b.h, _ 0.036x14500x0.4x0.36 7 02cm? R § 280000 = chọn 420 bố trí ở 4 góc cọc Vật liệu làm cọc: + Bê tông B25 : Rb= 14500kN/m” , Rbt = 1050 kN/m? + Cốt thép AII : Rs = 280000kN/m”, Rsc = 280000 kN/m” Rc = 295000 kN/m” 6.1.2 Xác định sức chịu tải của cọc:

Cọc trong móng có thể bị phá hoại do bản thân cường độ vật liệu cọc bị phá hoại hoặc

do đất nền bị phá hoại Vì thế, khi thiết kế phải xác định hai trị số về sức chịu tải của cọc : một là trị số tính toán theo cường độ của đất nền và một là trị số tính theo cường độ đất nền,

sau đó chọn trị số nhỏ nhất để đưa vào tính toán và thiết kế

6.1.2.1 Xác định sức chịu tải theo vật liệu làm cọc: Qui = 0 (RuÁA¿„+R) Á¡) 0207 0.020 =0.001256 (m?), Với As = 4x 7x Ab=0.4x0.4— As= 0.1587 (m?) Trong đó: hệ số uốn dọc được xác định như sau: O= 1.028-0.0000288A7 — 0.0016 V6i A =1,/d = v.I/d = 2x9/0.4 = 45

Với 7 _= oi là chiều dài tính toán của cọc, phụ thuộc vào chiều dài chịu uốn dọc thực tế ¡ và hệ số phụ thuộc liên kết 2 đầu cọc œ Với liên kết đầu cọc ngầm trong đài, mũi cọc

nằm trong đất mềm, hệ số = 2

=> o= 1.028 - 0.0000288x40” _ 0.0016x 40 = 0.918

=> Qu= 0.918 (280 000 x 0.001256 +14500 x 0.1587) = 2382.117 (KN) 6.1.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chi tiêu đất nền:

Trang 6

6.1.2.2.1 Theo chi tiéu cường độ đất nên: Q,= É-=-: +” vớiES,=2 FS FS, FS, và FS,=3 > Tinh Qs: Thanh phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc: Q.=*>A;f‹¡ Ma sát trên đơn vị diện tích mặt bên của cọc được xác định xác định theo công thức: Jạị = Cu +0, xig0, = C„ + K,Ø, 180,

Trong đó: C; - Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy cạ = c¡ (tính theo TTHGH ]) o', = K,o’, — ứng suất pháp tuyến hữu hiệu tại mặt bên cọc (kN/m”)

Với ø`y = y1z - là ứng suất hữu theo phương thẳng đứng @¿= ¡ — Góc ma sắt giữa cọc và đất nền K;= Ko= 1- sin o - là hệ số áp lực ngang A:=0.4*4*h¡ Để cho an toàn chọn hố khoan I để tính khả năng chịu lực của cọc Bảng 6.3 Bảng tính sức chịu tải do ma sát cọc móng Mĩ Lớp h Oy K, On c |tango,| fs As A, f, 2 5.3 34.787] 0.930 | 32.362) 5.859 |0.063| 7.886 8.480 66.876 3 9.5 98.463] 0.604 | 59.459) 5.537 | 0.400 | 29.339} 15.200 | 445.956 4 11.5 207.688] 0.491 | 102.003) 1.744 | 0.567 | 59.554 18.400 | 1095.785 Q = DAsfs= 1608.617 — Vậy sức chịu tải cực hạn do ma sát bên với coc 0.4x0.4m Q,= 3Q = 1608.62 (KN) > Tinh Q,: Sức chịu tải mũi cọc tính theo công thức: Qp= ApX dp

Trong đó: - A›— Diện tích tiết diện ngang mũi coc> A, =0.4x0.4=0.16m”

- qp: sức chịu tải đơn vị của đất ở mũi cọc

Ap dụng công thức Terzaghi:

gp= 0.4N,yd, + N,o,, +1.3N,c

Trong dé: N,,N,,N, la hé số sức chịu tải của nền được suy ra từ @ ở mũi cọc

Trang 7

— Q,= 0.16x 6173.248 = 987.72 (KN) Vậy sức chịu tải của cọc theo tính chất cơ lý của đất nền là: 0, = Ó, 1 Q, _ 1608.62 , 987.72 FS, FS, 2 6.1.2.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu vật lý: Q; = (mạ x Ack gp tux) m,x f,xL,) Vì cọc được hạ bằng cách rung và ép, đất cát chặt vừa, hạt vừa >mạg=l.2 ; me=l

Với : L¡ là chiều dài cọc đi qua lớp thứ i

qp: sức chống cắt của đất ở mũi cọc, mũi ở lớp 4:đất chặt vừa, hạt vừa

Chiềusâu mũi cọc là 33 m, tra bảng A.1 TCXD205:1998 cho lớp 4 là cát vừa > q,,=6200 kN/m* f;: ma sát bên của cọc, tra bảng ta có bảng tổng kết như sau: Bảng 6.4 Bảng tra lực ma sát cọc móng MÌ Lớp h Z fs Lixf, 1 1.400 | 0.700 0.000 0.000 1.500 | 2.150 0.000 0.000 1.500 | 3.650 0.000 0.000 1.500 | 5.150 0.000 0.000 2 1.500 | 6.650 0.000 0.000 1.500 | 8.150 0.000 0.000 1.500 | 9.650 0.000 0.000 1.600 | 11.200 0.000 0.000 2.000 | 13.000 27.3 54.600 2.000 | 15.000 28.75 57.500 3 2.000 | 17.000 29.8 59.600 2.000 | 19.000 30.32 60.640 1.500 | 20.750 30.94 46.410 2.000 | 22.500 8251 | 165.020 2.000 | 24.500 85.38 | 170.760 2.000 | 26.500 88.25 176.500 2.000 | 28.500 91.12 182.240 2.000 | 30.500 93.99 | 187.980 1.500 | 32.250 95.73 143.595 Tổng 1304.845 => Qe = (mg Xx A,Xạp+w3m,x ƒ„,xL,) = 3278.15 (KN) = 1133.5 (kN)

— Vì giá trị tính toán được dựa trên kết quả tính toán nên: Q, = “ =2185.44 (kN)

6.1.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo SPT (TCXD 195 - 1997):

Sức chịu tải nén dọc trục cho phép của cọc theo đất nền được tính tốn theo cơng thức:

Ởy„ =15NA, +(.5N.L +4.3N,L)O-10W, (KN)

Trang 8

Trong đó:

N = chỉ số xuyên tiêu chuẩn trung bình của đất trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc, d = cạnh ngắn cọc

A,= diện tích tiết diện ngang tại mũi coc (m?)

N= gid tri trung bình của chỉ số xuyên tiêu chuẩn trong đất rời

L,= chiéu đài phần thân cọc nằm trong đất rời = 12.5 (m)

N,= giá trị trung bình của chỉ số xuyên tiêu chuẩn trong đất dính

L,= chiéu dai phan thân cọc nằm trong đất dính = 13.8 (m)

Q = chu vi tiết điện cọc = 4x0.4 = 1.6 (m)

W,,= hiệu số giữa trọng lượng cọc và trọng lượng của trụ đất nền do cọc thay thé (kN), tinh với TTGH Ïï lấy giá trị cạnh trên

L = độ sâu mũi cọc tính từ mặt đất tự nhiên (m)

Thiên về an toàn, N sẽ lấy giá trị nhỏ nhất trong 3 HK

Trong khoảng 1D dưới mũi cọc và 4D trên mũi cọc tức là từ -32m -34 m chỉ số xuyên SPT

trung bình như sau: xu 0+0+0+11+14+12+13+12+l15 = 20.5; N, = 9 = 8.6; ny, 184234164184 22+ 25425 415416420 _ 19 2 10 W, — W coc — W =A, rong = Darla ) W „ = 0.4x0.4x(25—10)x26.3 = 63.12(kN) W im =0.4x0.4x(5.3x5.67 + 9.5x10.44 + 11.5x10.62) = 26.53(KN) W, =W,„ —W„ =63.12-26.53=36.59(KN) coc => Ospp =15x20.5x0.16 +[1.5x19.8x12.5 + 4.3x13.8x8.6])x1.6—36.59x10= 1267kN

— Sức chịu tải cuối cing: [P] = Qa = min ( Qvu, Qspr; Q¿ cường đệ ; Qa cơn; ) = 1133.5 (KN)

6.1.3 Xác định số lượng cọc, bố trí cọc, kích thước đài móng:

Số lượng cọc được tính theo công thức sau: UN" 3267.17 n=kx =1.3x Q, 1133.5 =3.75 => S6 coc là: n= 4 cọc > Bố trícọc

Vì mặt bằng công trình có kích thước là hình chữ nhật nên các cọc được bố trí tạo đài chữ nhật, với khoảng cách giữa các cọc là 1.5 theo phương y và 1.2 phương x

Trang 9

2100 1200 | | | 1510 2400

Hinh 6.7: Mat bang bé tri coc Các cọc trong nhóm có sự ảnh hưởng lẫn nhau

Nếu khoảng cách giữa các cọc càng lớn thì sự ảnh hưởng này càng ít nhưng thay vào đó

là sự làm việc không đồng nhất của các cọc sẽ gây nguy hiểm cho đài và công trình

Ngược lại, nếu khoảng cách này càng nhỏ thì các cọc sẽ phối hợp làm việc, nhưng sức chịu tải của mỗi cọc sẽ trong nhóm sẽ nhỏ hơn sức nhịu tải của cọc đơn

Điều này có thể lý giải như sau: sức chịu tải của các cọc ở gần nhau giảm đi do khi đó các vùng nén chặt giữa các cọc sẽ hòa vào nhau Khối đất nằm giữa các cọc sẽ đồng thời

bị nén chặt bởi tất cả các cọc xung quanh, do đó nó sẽ bị nén chặt đến mức khi gia tải thì

khối đất này sẽ cùng chuyển vị với các cọc như 1 thể thống nhất Do đó tổng diện tích bể

mặt xung quanh nhóm cọc mà trên đó xuất hiện ma sát sẽ nhỏ hơn nhiều tổng diện tích bể

mặt của các cọc này Điều này dẫn đến sự giảm sức chống do ma sát và tăng tải trọng lên

mili cọc

Nhưng trong tính toán thiết kế, ta khơng tính tốn chi li phần này, thiên vỀ an toàn ta

chỉ xét mức giảm sức chịu tải của mỗi cọc trong nhóm Nnhém =TỊXnx Pc n= “Ha § 90.nưm Với s = 1.2m, d=0.4m n: số hàng trong nhóm = 2 m: số cọc trong 1 hàng =2 =n=l- L5 ĐT ng =0.795 1.2 90.2.2 = N ahom = 0.795x4x1133.5 =3605.44 (KN) > Ntt = 3267.17+25x0.8x2.4x2.1=3367.97 (KN) (thỏa)

6.1.4 Tính toán kiểm tra :

6.1.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên các cọc trong móng :

Với giả thiết đài cọc tuyệt đối cứng, tải sẽ được phân bố tuyến tính lên tất cả các cọc

bên dưới

Trang 10

tt tt tt Pt _ > N Ms "Xmạy L1 "max max 2 2 Nn, 3 Xin > Vinee tt it tt P' _ > N _M, "X max _ 1M, "J max mn ˆ 2 2 Nn, 3 Xem 3y

Ở đây ta lấy tọa độ các cọc theo đại số, giá trị đại số của mô men, tùy vào vị trí cọc mà nó

chịu kéo hay nén bởi mô men gây ra N”= 3064.5 + 0.8 x 25 x 2.1 x 2.4 = 3367.97 (kN) M® = 63-10.63x0.8 = 54.5 (kNm) My =—11.51—41.65x0.8 = —44.83 (kNm) tt tt tt Pt SN My Xa 4 Ms Yonex max 2 2 Nn, > Max > Yonax tt It ft P* DN — My Xx — ME Vmax min —— 2 2 HÀ Xa Dy Yr P" =805.15(kN) > 0— coc khéng bi nhé =878.84(kN) = 805.15(kN)

PH =878.84(KN) < P =1133.5(KN) > thoả mãn điều kiện chịu tải của cọc

6.1.4.2 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước :

Ta cÓ: ø = xen = 0.385(rad); a = “ = = = 0.096(rad) => a = 5.52°

Chiều rộng khối móng quy ước:

Big = B+ 2L,tana = (2.1— 2x0.25)+ 2x26.3 x tan 5.52” = 6.68 1ữn)

Chiều dài khối móng quy ước:

Tựự = L+ 2L, lang = (2.4— 2x0.25)+ 2x26.3x tan 5.52” = 6.981) Chiều cao khối móng quy ước:

Hing = L + Dr = 26.340.8 = 27.1m

> Xác định trọng lượng khốt móng khối quy ước:

Khối lượng cọc: M;¡ =ƒ,7„ =n, x0.4? xUx25 =4x0.16x26.3x 25 = 420.8(kN)

Trang 11

tíc ‘te tực yo NS, OMS OM! ~ — 2 — 2 meng * Bg Bg X Lng — Lng * Bing Mˆ= M* 63-10.63x0.8 TH Prox = 332.07(KN /m’) Mt 4 51 4165x08 => {PX =331.83(kN /m’) Ha y — s _— 7 x s = = = —38.95(KN te 2 » “11s 115 (kN.m) Pz =331.95(kN /m”)

> Cường độ tiêu chuẩn của đất nên tại đáy khối móng quy ước : Rạ =m(AB,7 + Bo,, + Dez)

Với m = 1: đất dưới đáy móng là cát hạt trung

cụ, 0: lực đính và góc ma sát bên dưới khối móng qui óc Ta có Ø„ = 271.372(KN !m”); cụ =2.36(kN /mˆ) A =1.1468 ø =30°4'>4B=5.5872 D=7.9453 #z =1(1.1468x5.863x10.566 + 5.5872 x 271.287 + 7.9453 x 2.36 = 1607.67(KN /m’) PS =332.07(KN /m*) <1.2R, Vay — 4P =331.83(kN/mˆ)>0 PX =331.95(KN /m*) < R,

Như vậy đất nền dưới đáy khối móng quy ưóc thỏa điều kiện ổn định 6.1.4.3 Kiểm tra lún của nền dưới đáy móng khối qui ước :

Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy ước:

đ„ = Oy — Oy, = F„ —Ø,, =331.95— 271.372 = 60.758(N / m”)

Chia nền thành các lớp dày h¡= 0.6m Xác định vùng nền, tại đó ø;, >(5+10)Ø; Với: Ø,,: ứng suất do trọng lượng bản thân đất ø„= ZZ+ y xD;

Ø,: tính từ Pại, là ứng suất do tải trọng ngoài o, =k P,i ( k, tra bảng phụ

thuộc vào phụ thuộc vào tỈ số z/Bmạ và Lma/B„ạ = 1.051

Spina tO pi Oxia t Oxi

a =p 4-2 ~zZ

p li 2 p 2i p li 2

Tính lún theo phương pháp tổng phân tố : § = 3Š, = Ah

i=l Tới

Trong đó e; nội suy theo p¡ với biểu đổ quan hệ e-p

Trang 12

He so ronge 0.8 50 0.681 100 0.653 200 0.624 400 0.593 800 0.566 y= -0.04 1In(x) + 0.841 0.6 + 07 4% 0.65 ` 0 SG 0 200 400 600 800 1000 Ap luc P (kN/m?)

Hình 6.8: Biểu đồ : Quan hệ giữa hệ số rỗng e và áp lực P trong thí nghiệm cố kết

Bảng tính ứng suất hữu hiệu đất nền Bảng 6.5 Bảng tính lún sát cọc móng MĨ Lớp |Chiéu Lớp ˆ ` Ont Pu 05] P2i „ phân dày 2 2 2 2 1i e¡ |S(cm) đất „ (KN/m') | (kN/m') | (kNÑ/m') | (kNÑ/m' tố h(m) 0 268.483 60.758 1 05 | 273.767 271.125| 60.619 331.81) 0.6113] 0.6030) 0.2570 4 2 05 | 279047 276407 59.7271 336.58) 0.6105] 0.6024] 0.2507 3 0.5 | 284.327] 281687 57.680 340.39] 0.6097) 0.6020) 0.2411 4 0.5 | 289.607 2869671 54.5171 343.07 0.6090) 0.6016) 0.2275 5 05 | 294.887 292247 50.564 344.79) 0.6082} 0.6014) 0.2107 35, | 1.187

Chiều sâu tính lún đến khi ơại < 5G:

Vậy độ lún móng bằng 1.187 cm < S„=8cm, thỏa độ lún cho phép

6.1.4.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủúng :

Trang 13

800 t 1200 | 1500

Hình 6.9: So dé xuyén thing tx cét qua dai

Ta có: cả 4 cọc đều nằm trong tháp xuyên nên không xảy ra hiện tượng xuyên thing - Lực chống xuyên thủng của đài cọc:

P.= 20758, x4(b, +„)x hy = 0.751050 4x (0.4-+0.75)x 0.75 = 2716.88(KN)

- Lực gây xuyên thủng Py = Prax = 878.84 (KN)

Pxi<P., Way dai coc théa điều kiện xuyên thủng do coc tác dụng lên đài

6.1.5 Tính cốt thép trong đài móng:

Đài cọc bị uốn do các phản lực tại các đầu cọc cần bố trí thép trong đài cọc

Sơ đồ tính: xem đài cọc là 1 đầm console, có 1 đầu ngàm với mép cột, 1 đầu tự do Ngoại lực

làm cho đài bị uốn là phản lực đầu cọc

Trang 15

6.1.6 Kiém tra coc chiu tai ngang (PL G TCXD 205-1998) :

Tải trọng ngang truyền xuống móng: Sử dụng tổ hợp Hy max để tính toán cho móng Bảng 6.8 Nội lực kiểm tra tải ngang N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Hx (kN) Hy (kN) Cặp 3 3267.17 -11.51 63.0 -41.65 -10.63 Ở đây ta không xét mô men do cột (vì khi đó momen này đã được đài chuyển thành lực nén cọc hoặc nhổ cọc) Tải trọng ngang truyền xuống đầu cọc: v Lực ngang H =./H? +H? = 41.65" +10.63* = 42.99(AN) ¥ Moment M =63(kNm) Phân phối tải trọng cho 4 cọc chịu: H_ 4299 v Hạ= oa ————=l0.75(kN | (KN) YM, = = 215.75(kN) 4 4 ee ats ALA 2 bh`_ 0.4 4 Momen quán tinh tiét dién ngang cuacoc: E2 =1” 2.13E—3m Độ cứng của cọc: EgI=3.10”x0.00213 = 64000 (kN.m”)

Bể rộng quy ước: Cạnh cọc d = 0.4m < 0.8m nên: b.= 1.5d+0.5 = 1.1 m

Hệ số tỷ lệ k: (phụ thuộc vào độ sệt của đất.)

Theo kết quả thống kê, ta lấy độ sệt trung bình của tất cả các lớp đất : Ll, _ 1.172x5.3+0.5743 x9.5 + 0.446 x11.5

>) 27.1

K là giá trị trung bình của hệ số nền theo phương ngang của các lớp đất dọc theo

chiều dài cọc K của từng lớp đất tra [9]-Bảng 4.1 trang 243

K= = = 5029 (kN/m*)

€

Hệ số biến dạng: a,,=5 KO, _ 5 = = 0.612(m"') Et 64000

Chiểu dài quy đổi của cọc trong đất: L.=ø,,.L=0.612x26.3=16.1 (m)

Các chuyển V]Ổm, „„ Ở cao trình đỉnh cọc: (do các lực ngang bằng 1 đơn vị đặt tại cao trình này được tính bằng các công thức theo TCXD 205-1998)

Tra bảng, ta có: L¿ > 4, cọc ngàm trong dat: A,=2.441 B,=1.621 C,=1.751

Trang 16

1 1 Qo = =

A, fd 0.612 x 64000 * Chuyển vị ngang của cọc ở cao trình đỉnh cọc:

A„= yạ = Hạ xô, + My X Ou

=10.75x1.664x10"' +15.75x6.76x10”” = 2.85x10°”(m) z 0.285(cm) < [A; | = l(cm) v« Góc xoay của cọc ở cao trình đỉnh cọc:

W =Wy = Hy x Ong, +My XOuny

=10.75x 6.76x 107 +15.75x 4.47 x107 =1.43x10™ (rad) < [y] = 2.10" (rad)

— Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang và góc xoay % Moment u6n doc theo chiều sâu cọc: 1.751 = 4.47x10° kN”? Oum H M;=02;¿xEpxIxyoXAa - OpaX E,pxIxyoxB3+MoC3+ —* D3 Qa

Trong đó: Z¿ là chiều sâu tính đổi, Ze=ApaXZ

Cac gia tri Aj, A3, Aa, Bi, B3, Ba, Dj, D3, D4 dudc tra bang G.3 của TCXD 205- 1998

Trang 20

3.757, 2.300, 0.470 1.892 2.443 1.950, -0.916 3.921, 2.400 0.347 1.874 2.609} 2.195 -1.354 4.084, 2.500 0.202 1.830 2.765} 2.454 -1.790 4.248} 2.600 0.033 1.755 2.907, 2.724 -2.196 4411 2.700 -0.162 1.643 3.030 3.003 -2.486 4574 2.800 -0.385 1.490 3.128) 3.288 -2.702 4.738} 2.900 -0.640 1.290 3.196} 3.574 -2.935 4.901} 3.000 -0.928 1.037 3.225} 3.858) -3.115 5.064, 3.100, -1.251 0.723 3.207, 4.133 -3.163 5.228 3.200 -1.612 0.343 3.132} 4.392) -3.294 5.391} 3.300 -2.011 —-0.112 2.991} 4.626 -3.287 5.554 3.400 -2.450 -0.64§ 2.772 _ 4.826 -3.298 5.718} 3.500 -2.928_ -1.272 2.463} 4.980 -3.257 5.881} 3.600, -3.445; -1.991 2.050) 5.075 -3.229 6.045, 3.700 -4.000_ -2.815 1520 5.097 -3.134 6208 3.800 -4.590Q -3.742 0857 5.029 -3.121 6371 3.900 -5.210 -4.784 0.047 4.853] -3.012 6.535, 4.000 -5854 -5.94I -0927]1 4.548 -2.954 6.698 4.100 -65314 -7216 -2.080 4.0924 -2.823 6.861, 4.200 -7179 -8.607 -3.428 3.461 -2.660 z(m) -50 J -40 -30 -20 -10 oO + vở Ung suit 10 20 6.1.6.1 Tính cốt thép cho cọc: Ta có giá trị Moment M„ạ„ của cọc khi chịu tải trọng ngang là Max = 26.07 (kNm) Chọn a = 3 cm: Bảng 6.13 Bảng tính cốt thép trong cọc Mmax(kNm) b(cm) a(cm) ho(cm) Om 6 As(cm’) 26.07 40 3 37 0.0347 0.0353 3.27 Mà diện tích cốt thép trong cọc ta đã chọn sơ bộ là As = 12.568 (cm?)

—Vậy cốt thép dọc trong cọc đủ chịu Moment uốn do tải ngang gây ra

SVTH: HOÀNG ANH TUẤN - 140- MSSV: 80503290

Trang 21

6.1.6.2 Kiểm tra ổn định nền quanh cọc (PL G — TCXD 205 : 1998):

Khi tính ổn định của nền quanh cọc, phải kiểm tra điều kiện hạn chế áp lực tính toán

ơ, lên đất ở mặt bên theo công thức: o, 5, XX (Z',xígø +éC,) SP, Vi Le = 16.59(m) > 2.5m > ta kiểm tra tại độ sâu z= 9.85 _ 0.85 _ 1.388(m), a,, 9.612 => 0, = 8.081 KN/ m’ Hệ số tỊ¡ = 1 vì đây là cọc chịu tải ngang, rịa được tính như sau: Mp+Mv 0.7M +0.3M = = =0.488 (vdi Le > 2.5m ta l&y n=2.5) nxMp+Mwv 2.5x(0.7M)+0.3M Độ sâu z = 1.388m kể từ đáy méng thudc dp d&t 2: C; = 5.859 kN/m’; ọ¡ = 2.49 pe (0.8 25-+1.4x5.4) 192.49" + 0.3x5.859 | COS + Vậy: ơ, =8.081<1x0.488x = 17.36 (kN/m’) aa oA z? , a

> Thod diéu kiện ổn định của nên quanh cọc

6.2 TINH TOAN MONG M2CUA COT 12: Bảng 6.14 Bảng nội lực tính móng cột 12 N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Qx (KN) Qy (KN) Cap 1 5466.44 14.3 -38.53 23.3 -22.17 Cặp 2 6653.26 47.54 47.05 45.17 -26.11 Cặp 3 6798.8 -11.833 106.1 58.64 -11.1

6.2.1 Chọn chiều cao dai và kích thước cọc:

Y Chiéu cao dai : De = 1.2m

vé Tiết điện cọc vuông 0.4x0.4m

v4 Chọn chiều sâu tính toán của cọc là 26.3 m( cắm vào lớp cát 11.5m)

— Độ sâu mũi cọc tính từ mặt đất tự nhiên: 5.90+1.2+26.3 = 33.4 m * Chọn sơ bộ thép trong cọc được tính như phần tính móng cột 5

6.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc tương tự móng MI :

do đất nền bị phá hoại Vì thế, khi thiết kế phải xác định hai trị số về sức chịu tải của cọc : một là trị số tính toán theo cường độ của đất nền và một là trị số tính theo cường độ đất nền, sau đó chọn trị số nhỏ nhất để đưa vào tính toán và thiết kế

6.2.2.1 © Xác định sức chịu tải theo vật liệu làm cọc :

Ou =ỹ (RaAatR, Ap)

Qui= 0.918 (280 000 x 0.001256 +14500 x 0.1587) = 2382.117 (kN)

6.2.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu đất nền:

6.2.2.2.1 Theo chỉ tiêu cường độ đất nên:

Q,= 9-0, 2 với FS, = 2 và FS, =3 FS FS, FS,

> Tinh Qs: Thanh phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc:

Trang 22

Q.=LAsfgi Bảng 6.15 Bảng tính súc chịu tải do ma sát cọc móng M2 Lớp h co, |K, | G | c tanol| f, As A, f, 2 4.9 43.6710.930} 40.627/55.85910.043] 8.404 7.840 65.888 3 9.5 106.23 110.604) 64.1505.53710.400)31.217 15.200 474.498 4 11.9 217.7920.4911106.96511.7440.567|62.366 19.040 1187.450 Q = DAsfs= 1727.836 — Vậy sức chịu tải cực hạn do ma sát bên với cọc 0.4x0.4m Q;.=;Q¡ = 1727.84 (KN) > Tinh Q,: Sức chịu tải mũi cọc tính theo công thức: Qp= Apx Op Qp= 0.16x 6443.448 = 1030.95 (kN) Vậy sức chịu tải của cọc theo tính chất cơ lý của đất nền là: 0, = Q, Q, _ 1727.84 , 1030.95 FS, FS, 2 6.2.2.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu vật lý: Q; = (mạ x Ack gptux > m,x f,xL,) => Qte = (mz X A,X Qp + `m, x #,xLj)= 3335.17 (kN) = 1207.6 (KN) ` a "os , A w > + z A 3335.17

=> Vi gia trị tính toán được dựa trên kết quả tính toán nên: Q; = =2223.5 (KN) 6.2.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo SPT (TCXD 195 - 1997):

Sức chịu tải nén dọc trục cho phép của cọc theo đất nền được tính toán theo công thức:

Qy„ =15NA,+(.5N.L_ +4.3N,L)O-—10W, (kN) => Our = 1337kKN

=> Sức chịu tải cuối cùng: [P] = Qa = min ( Qvu, Qspr, Qa cường aộ ; Qa cay ) = 1207.6 (KN)

Số lượng cọc được tính theo công thức sau: ~N" 6798.8 x =1.4x = Ó, 1207.6 k - Hệ số xét tới ảnh hưởng của mô men, lấy từ 1.2 —> 1.6 — Số cọc là: n= 9 cọc * Bố trí cọc Vì mặt bằng công trình có kích thước là hình chữ nhật, nên các cọc được bố trí tạo đài n=k 7.88

chữ nhật, với khoảng cách giữa các cọc là 1.5 theo phương y và 1.2 phương x

Trang 23

1200 de at} + 1200 | 1500 1500 3900 N nhom = 1 XNX Pe n= 1-areg 2)| =O “eat 8 90 m Với s = 1.2m, d=0.4m Thiên về an toàn lấy n = 3, m = 3 —=n=l- tr) TM =0.727 1.2 90.3.3 — N móm = 0.7x9x1207.6= 7899.9 ( kN) > Ntt = 6798.8+1.2x25x3.3x3.9=7184.9 kN (thỏa)

6.2.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên các cọc trong móng :

Với giả thiết đài cọc tuyệt đối cứng, tải sẽ phân bố tuyến tính lên tất cả các cọc bên

dưới

Khi móng chịu lực lệch tâm, tải tác động lên mỗi cọc trong nhóm không đều nhau và được xác định theo công thức sau: tt it y +a y, + Sy Ex 2 “2 : A ` ` 4 : 2 Ở đây ta lấy tọa độ các cọc theo đại số, giá trị đại số của mô men, tùy vì trí vị trí cọc

P (x,y) — fs +, với gốc tọa độ tại tâm đáy dai

mà nó chịu kéo hay nén bởi mô men gây ra N”= 6798.8+1.2 x25x3.3x3.9 = 7184.9 (KN) Mỹ =-—11.83—11.1x1.2=-25.15 (KNm) M, =106 +58.64x1.2 =176.37 (kNm) » N" MÃ Xu, 1M x2 max P" = mn De De N” + M" + tt = 820.04(kN pt, 2 Nowe _ Ts Yom — 776.61(KN) mn Ve P“_ = 716.61(kN) > 0—> cọc không bị nhổ min `”

P"=820.04(kN) < P.=1207.6(kN) —> thoả mãn điều kiện chịu tải của cọc

6.2.4.2 Kiểm tra ổn định nên dưới đáy móng khối quy ước :

Trang 24

Tacó: 9, = xen =0.392(rad); ø = “5 = — = 0.098(rad) = a= 5.62°

B„„ = B+ 2L, dan = (3.3— 2x0.25)+ 2x26.3x tan 5.62" = T.97(m)

Ling = L + 2L, tana = (3.9 -2x0.25) + 2x 26.3 x tan 5.62’ = 8.57(m)

Chiều cao khối móng quy ước:

Hing = L + De = 26.341.2 = 27.5 m

> Xác định trọng lượng khối móng khối quy ước:

Khối lượng cọc: N, =V.y, =n, x0.4” xUx25 =9x0.16x26.3x25 = 946.8(kN) Trọng lượng của đài và đất bên trên: N, =7„,xD,xB,„x1„ =25x12x3.3<3.9+(1.97x8.57—3.3x3.9)x1.2x5.125 = 727.01N) Trọng lượng đất bên dưới đài: N; => _y,XI,xB„ x Ling =17146.3(KN) Trọng lượng khối móng qui ước: N“=N +N,+N,+N, =18820.1(N) > Áp lực dưới đáy khối móng quy ước: Pe = N* + 6M," + 6M," 3 max min — Ling ® Bug Bing Ling — Lng * Bing 7 2 4 2 te a _ — =~21.87(kN.m) P° =371.5(kN ! m”) Wa 106.1 58 64x1.2 = Fin = 368.8(KN (0n) te “i1” x it 11s ` xi, =153.45(kN.m) Pi =370.13(KN /m’) He

> Cường độ tiêu chuẩn của đất nền tại đáy khối móng quy ước:

lạ = m(AB,„y" + Bơy, + Dez) Với m = 1: đất dưới đáy móng là cát hạt trung

c°, Ø° : lực dính và góc ma sát tiêu chuẩn bên dưới khối móng qui óc Ta có ơ,„ =283.28(kN /m”), c = 2.36(kN ! m”) 4=1.1468 ø" =30°4'— 4B = 5.5872 D=7.9453 R„ =1(1.1468x7.97x10.566 + 5.5872x 283.28 + 7.9453 x 2.36) = 1698.13(kN / m2) P =371.5(kN /m”)<1.2R„ Vậy =|P“ =368.8(kN/m”) >0 Đ„ =3710.13(kN !m”) < Rựụ

= Như vậy đất nền dưới đáy khối móng quy ước thỏa điều kiện ổn định

6.2.4.3 Kiểm tra lún của nên dưới đáy móng khối qui ước :

Trang 25

C1 = Oy — Oy, =P, —O',, =371.54—283.28 = 86.85(KN / m’)

Tính lún theo phương pháp tổng phân tố

Chia nền thành các lớp dày h;= 2m Xác định vùng nền, tại đó ø,, >(5+10)ø„ Với: Ø,,: ứng suất do trọng lượng bản thân đất ø„= ZZ+ y xD;

ơ,: tính từ Pại, là ứng suất do tải trọng ngoài , = koPại ( kẹ tra bảng phụ

thuộc vào phụ thuộc vào tỈ số z/Bmạa và Lm¿/Bm„ạ = 1.084 D,= Foi + SO pt D„.=p.+ Frit + Oxi

1i — I 2 2¡ TE 1 7 7 2

ne 1, — &o;

Tổng độ lún: S= 24 _*h,

l+éi,

Trong đó e; nội suy theo p; với biểu đổ quan hệ e-p

Do mũi cọc nằm ở lớp đất 4 ở độ sâu 33m, ta có quan hệ giữa hệ số rỗng e va cấp áp lực nén của lớp đất 4 ở độ sâu tương ứng trong thí nghiệm nén cố kết trình bày trong bảng: Pp e (kN/m2) 0 0 25 0.707 50 0.681 100 0.653 200 0.624 400 0.593 800 0.566 0.8 5 y=-0.041lIn(x) + 0.841 0.75 - _ | XX _ A Heso ronge 0.6 = 0.55 0.5 + 7 7 ; 0 200 400 600 800 1000 Ap luc P (kN/m?)

Biểu đồ : Quan hệ giữa hệ số rỗng e và áp lực P trong thí nghiệm cố kết

Bang tính ứng suất hữu hiệu đất nền

Bảng 6.16 Bảng tính lún cọc móng M2

Trang 26

Lớp |Chiéu

Lép a ` Ont Pii Ơgi Đai

„ phân dày 2 2 2 2 1i ez, | S(cm) dat „ (kN/m') | (kN/mˆ) | (kÑ/mˆ) | (kN/mˆ) tổ h(m) 0 280.465 86.848 1 0.6 | 286.804, 283.635) 86.652} 370.385) 0.6094 0.5985) 0.4079 2 0.6 | 293.140, 289.972) 85.404) 376.000) 0.6085) 0.5979) 0.3973 4 3 0.6 | 299.476 296.308) 82.533) 380.277) 0.6077) 0.5974 0.3818 4 0.6 | 305.812} 302.644) 78.086 382.954 0.6068] 0.5971) 0.3603 5 06 | 312.148 308.980) 72.512} 384.279) 0.6059) 0.5970) 0.3341 6 0.6 | 318.484 315.316 66.371) 384.758) 0.6051) 0.5969] 0.3051 7 0.6 | 324.820 321.652 60.142} 384.909) 0.6043) 0.5969] 0.2753 35, | 2.46

Chiều sâu tính lún đến khi Ơgi < 5Ơpy

Vậy độ lún móng bằng 1.481 cm < S,,=8cm, thỏa độ lún cho phép

6.2.4.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng : Py = 1200 | ` 3 ` WY `N ` ` øp “a4: | 100 H |

Lúc này, lực xuyên thủng là phản lực đầu cọc được tính như sau:

Luc dau coc x S coc ngoài tháp xuyên CỌC _ (820+771+ 795.5 + 825.6 + 776.6 +801)x0.] 0.16 = 2993.5(kN)

Trong trường hợp này thì có thể xẩy ra xuyên thủng với góc truyền lực lớn hơn 45° như hình vẽ Thiên về an toàn ta sẽ tính chống xuyên cho tháp xuyên bên trong

Lực chống xuyên là khả năng chịu lực cắt của bê tông:

Py, =2 x 0.75 x Rut X (bc + b¿ + 2hạ)x họ = 2 x 0.75 x 1050 x (0.4x2+2x1.1)x1.1

= 5197.5 (kN) >Px¡

— Không xảy ra xuyên thủng

6.2.5 Tính cốt thép trong đài móng :

Đài cọc bị uốn do các phần lực tại các đầu cọc > cần bố trí thép trong đài cọc

Sơ đồ tính: xem đài cọc là 1 đầm console, có 1 đầu ngàm với mép cột, 1 đầu tự do Ngoại lực

làm cho đài bị uốn là phản lực đầu cọc

Trang 28

100 om 3300 222150 oe u = 100 | L 4508 | “ K” HN L "lạng HA [ 458 | [100 “1 “ 3900 ° 1°

6.2.6 Kiém tra coc chiu tai ngang (PL G TCXD 205-1998):

Tải trọng ngang truyền xuống móng:

Sử dụng tổ hợp Hy max để tính toán cho móng

Bảng 6.18 Nội lực kiểm tra tải ngang cho cọc N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Hx (kN) Hy (kN) Cặp 3 6798.8 -11.833 106.1 58.64 -11.1 v Lực ngang H =,/H? +H? = 58.64? +11.1° =59.68(KN) ¥ Moment M =106.1(kNm) Phân phối tải trọng cho 9 coc chịu: Vv Ha "0 =>? _ 6 63(N) 9 Y M, = ge IL T9KNM) Tương tự cọc móng 5: + EI = 64000 kNm” +k =5322 kN/m' => oa = 0.612 +b,=1.1m Chiểu sâu tính đổi cọc hạ trong đất: Le = œpaxL = 0.612 x 26.3 = 16.1 m Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài được tính: HxẺ, + Mxử, 3xh,xI 2xh,xI HxI? + MxI, 2xh,xI b,xI An = Yo + WoXly + \ =Vo + Trong đó:

1, — chiéu cao dai

Yo, Wo - chuyén vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình mặt đất

Trang 29

Yo = Hoxéun + Moxdum

Wo= Hoxdmu+ Moxédmm Trong đó:

Ho: Gia tri tính toán của lực cắt

M,: Mô men uốn tại mặt đất ứng với móng cọc đài cao và tại đáy đài ứng

với móng cọc đài thấp

Sua, ỗwn - chuyển vị ở cao trình đáy đài, do lực Hạ=1 đơn vị đặt tại cao trình này gây ra, được xác định như sau : 1 Ôxxz#Z———————XA HH Oba XE, xI ° 1 6.47 = ———_ xB MH Oba XE, x1 ° „=——E—x€ m Œ,„„x,x1 °

Trong d6: Ao, Bo, Co phu thudc vao chiéu s4u tinh déi ha coc trong dat, V6i L = 16.1 m, tra bang G2 — TCXD 205 — 1998 ta có: A, = 2.441, B, = 1.621, C, = 1.751 vx Chuyển vị ngang của tiết điện do Họ : 1 1 m G2 ET ° 0.612? x 64000 Y Géc xoay của tiết diện do Họ : 2.441 = 1.664x10* m/kN Oum = aE,I ° 0.612°x 64000 pz, = ——— 1621 = 6.76x10° kN” v Góc xoay cla tiét dién do Mo: 1 1 Oy = ——- Cy = ———— a,E,l ° 0.612 x 64000 1.751 = 447x105 kN Yo = Hoxông + Mox 6,_, =6.63 x 1.664x10 + 11.792 x 6.76x10° = 1.9 x 10° (m) Vo = Hoxôwn+ Mox ổ,„„= 6.63 x 6.76x10” + 11.79 x 4.47x10” = 9.57x10 (rad) An = y, =1.9x10™ (m) = 0.19cm <A,, = lem VW = Wo = 9.57 x 10° (rad) < w,, = 2/1000

Ap luc o,{kN/m’), m6 men uốn M;(kNm), lực cắt Q„(kKN) trong các tiết điện cọc được tính

theo công thức sau:

K M H

Oz = 2 (yx 4-2 B, + 7 C, += D,)

Ong Ang Œ,„.E,l Ong Lyd

M,=d paxEpxIxyoxA3 - OpaX EpxIxwoxBa + MoxC3+ Top,

Aya

Q„=ơ saxEpxIxAx - 0 baXEpxIxwoxBy4 + œpaxXMạxC¿ + HạxD¿

Trang 34

Ung suất, -50 -40 -30 -20 -10 10 z(m) BIEU DO AP LUC NGANG CUA COC CHIU TAI NGANG 6.2.6.1 Tính cốt thép cho cọc: Ta có giá trị Moment M„ạx của cọc khi chịu tải trọng ngang là Max = 17.92(kN.m) Chọn a = 3 cm: Mmax(kNm) | b(cm) | a(cm) | ho(cm) | om E As(cm’) 17.92 40 3 37 0.023 | 0.023 2.17 Thỏa Mà diện tích cốt thép trong cọc ta đã chọn sơ bộ là As = 12.56 em?

Vậy cốt thép doc trong coc đủ chịu Moment uốn do tải ngang gây ra

6.2.6.2 Kiểm tra ổn định nền quanh cọc (PL G —- TCXD 205: 1998)

Khi tính ổn định của nền quanh cọc, phải kiểm tra điều kiện hạn chế áp lực tính toán

ơ, lên đất ở mặt bên theo công thức: Ø, ŠTj XT]; X (Z ,xígø, +éC) SP, Vì L¿ = 16.1(m) > 2.5m > ta kiểm tra tại độ sâu z = 0.85 = 0.85, = 1.388(m), a,, 9.612 => 6, = 5.274 kN/ m” Hệ số tỊ¡ = 1 vì đây là cọc chịu tải ngang, rịa được tính như sau: Mp+Mv 0.7M +0.3M m= = =0.488 (với L¿ > 2.5m ta lấy n=2.5) nxMp+Mw 2.5x(0.7M)+0.3M Độ sâu z = 1.388m kể từ đáy móng thuộc lớp đất 2: C¡ = 5.859 kN/m”; @¡ = 2.49 Vay: o, =4.751< 1x0.4x—* [ (250.8 +1.4x5.4) x1g2.48° + 0.3x5.859 |= 17.36 kN/mỸ cos 2.499

2 Thoả điều kiện ổn định của nền quanh cọc

6.3 TINH TOAN MONG VACH CUA LOI THANG MAY :

Trang 35

| Cap2 | 23423 | -887 562 |

6.3.1 Chon chiéu cao đài và kích thước cọc:

* Chiều cao đài : Dr= 1.5m v Tiết điện cọc vuông 0.4x0.4m

* Chọn chiều sâu tính toán của cọc là 26.3 m( cắm vào lớp cát 11.5m) — Độ sâu mũi cọc tính từ mặt đất tự nhiên: 5.9+1.5+1.5+26.3 = 35.2 m

* Chọn sơ bộ thép trong cọc được tính như phần tính móng cột 5

6.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc tương tự như móng MI,M2 :

do đất nền bị phá hoại Vì thế, khi thiết kế phải xác định hai trị số về sức chịu tải của cọc : một là trị số tính toán theo cường độ của đất nền và một là trị số tính theo cường độ đất nền, sau đó chọn trị số nhỏ nhất để đưa vào tính toán và thiết kế

6.3.2.1 Xác định sức chịu tải theo vật liệu làm cọc:

Quị = 0 (RuA„+R; A¿)

Qy= 0.918 (280 000 x 0.001256 +14500 x 0.1587) = 2382.117 (KN)

Trang 36

— Vì giá trị tính toán được dựa trên kết quả tính toán nên: Q, = —— =2391.35 (KN)

6.3.2.3 Xác định sức chịu tải cua coc theo SPT (TCXD 195 - 1997):

Sức chịu tải nén dọc trục cho phép của coc theo đất nền được tính toán theo công thức:

Oso =15N A, + (1.5N_L, +4.3N,L,)Q-10W, (KN)

=> Ospr = 1337KN

— Sức chịu tải cuối cùng: [P] = Qạ = min ( Qvz, Ospr, Qa cusng aa» Qa cay ) = 1321.9 (KN)

Số lượng cọc được tính theo công thức sau: >⁄N _1A„ 22425 _ 97 66 O, 1321.9 k - Hệ số xét tới ảnh hưởng của m6 men, lay tY 1.2 > 1.6 — Số cọc là: n= 30 cọc *% Bố trí cọc Vì mặt bằng công trình có kích thước là hình chữ nhật, nên các cọc được bố trí tạo đài n=kx 450 1 _-|—¬ Lij-4 1200 1200 cf © 1200 1200 (450, N nhom = 1) XX Pe n= “Ha s 90.n.m Với s = 1.2m, d=0.4m Thiên về an toàn lấy n = 6, m = 5 => n= 1-arctg [2] ene eo IS +6 = 8] =0.665 1.2 90.6.5 —> N nhóm = 0.665x30x1321.9= 26388.6 kN > Ntt = 2381441.5x25x5.7x7.9=25116.6( KN) (thỏa)

6.3.4.1 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước :

Trang 37

h,

Ta có: ø„= 29h _ 0.424(rad); a = ve = == = 0.106(rad) => a = 6.07° vi

B„„ = B+ 2L, dang = (5.1 — 2x0.25)+ 2x26.3x tan 6.07° =10.79(m)

Ling = L+ 2L, lang = (T.9— 2x0.25) + 2x 26.3 x tan 6.07” = 12.99(m)

Chiều cao khối móng quy ước: Hmạ = L + Dy = 26.3+1.5 = 27.8 m > Xác định trọng lượng khối móng khối quy ước: Khối lượng cọc: N, = ƒ,7„ =n, x0.4” xx25 =30x0.16x26.3x25 = 3156(kN) Trọng lượng của đài và đất bên trên: Ny = 7X Dy X Byg X Lng =25x1.5x5.7x1.9+(10.79x12.99~—5.7x7.9)x1.5x5.125 = 2420(kN) Trọng lượng đất bên dưới đài: N53 = 07, %1, Brg X Ling = 3589 (KN) Trọng lượng khối móng qui ước: N“=N +N.+N,+N, =62364.7(kN) > Áp lực dưới đáy khối móng quy ước: pe = N“ _ 62464.7 "Lng X Bing 140.17 Cường độ tiêu chuẩn của đất nền tại đáy khối móng quy ước: = 444.93 (kN/m’)

R, =m(AB,,7, + Bo,, + Dez) Với m = 1: đất dưới đáy móng là cát hạt trung

c°, Ø° : lực dính và góc ma sát tiêu chuẩn bên dưới khối móng qui óc Tacé o,, = 296.9(KN /m*), c=2.36(KN /m’) A =1.1468 op” =30°4'=> 1B = 5.5872 D=7.9453 R,, = 11.1468 x10.79 x10.566 + 5.5872 x 296.9 + 7.9453 x 2.36) = 1808.2(kN / m2) => PY = 444.93(KN /m*)<R,

= Như vậy đất nền dưới đáy khối móng quy ước thỏa điều kiện ổn định 6.3.4.2 Kiểm tra lún của nên dưới đáy móng khối qui ước :

0, = 0% —6,, = PX —a',, = 444.17 - 296.2 = 148(KN / m”)

Tính lún theo phương pháp tổng phân tố

Chia nền thành các lớp dày h;= 2m Xác định vùng nền, tại đó ơø„, >(5+10)ø; Với: Ø,,: ứng suất do trọng lượng bản thân đất ø„„= 7 z+ y xD¿

Ø,: tính từ Pại, là ứng suất do tải trọng ngoài o, =k P,i ( k, tra bảng phụ

thuộc vào phụ thuộc vào tỈ số z/Bmạa và Lm¿/Bm„ạ = 1.084

Trang 38

— Fy + py: _ O41 + Ox; Pi= 2 P;a¡;=D ¡; + 2

x A + Cị, — đạ,

Tổng độ lún: S=3>——^”,

l+e,,

Trong đó e;¡ nội suy theo p;¡ với biểu đổ quan hệ e-p

Do mũi cọc nằm ở lớp đất 4 ở độ sâu 33m, ta có quan hệ giữa hệ số rỗng e và cấp áp lực

nén của lớp đất 4 ở độ sâu tương ứng trong thí nghiệm nén cố kết trình bày trong bảng: Pp e (kN/m”) 0 0 25 0.707 50 0.681 100 0.653 200 0.624 400 0.593 800 0.566 0.8 y = -0.041In(x) + 0.841 0.75 - 0.7 - Ñ aan ïmw He so rong e 0.6 0.55 0.5 4 ~ ' 3 400 600 800 1000 Ap luc P (kN/m2) ‘nN a A = ow, A zx ` £4 4 "A

Biểu đồ : Quan hệ giữa hệ số rỗng e và áp lực P trong thí nghiệm cố kết

Trang 39

1.5 | 360.250; 352.330} 102.23 462.31] 0.6006 0.5894] 1.0565 1.5 | 376.090 368.170 84.96} 463.83} 0.5987} 0.5893] 0.8714 1.5 39193) 384.01 70.24 465.36 0.5970 0.5891] 0.7087 3Š; | 6.792

Chiéu sAu tinh hin dén khi og < Sop

Vậy độ lún móng bằng 6.792 cm < S,,=8cm, thỏa độ lún cho phép = 6.3.4.3 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng : =° V = nN 1500 š cH | 1 1200 kí rT¬ a 1200 §700 1200 1200 r-b3 req Pop tt 1 Lo L 450, 100i | Lực chống xuyên là khả năng chịu lực cắt của bê tông: P¿„= 2x 0.75 x Rự x (bạ + bạ + 2h¿)x hạ =2 x 0.75 x 1050 x (0.4x2+2x1.1)x1.1 = 5197.5 (KN) >Px: = Không xẩy ra xuyên thủng 6.3.5 Tính cốt thép trong đài móng : Đài cọc bị uốn do các phần lực tại các đầu cọc => cần bố trí thép trong đài cọc % Tính bằng SAFE :

Ta tính thép bằng cách giải khai báo mô hình trong Etabs xuất Base sang Safe để giải

nội lực và tính thép cho đài, khai báo các cọc như là các gối (Column supports) và đài móng

như phần tử tấm dày ( thick plate)

Cách thức thực hiện như sau :

Bước 1: Import file Base.F2K từ bên Etabs 9.14 sang Safe File > import > SAFE v6/v7.F2K File

Trang 40

In

File

[) New Model Ctrl+M

New Medel from Template

G& Open Ctrl+O — ` SAFE v5 File DXE/.DWSG Hle

Bước 2: Khai báo đài móng

Định nghĩa đài móng: Define > Slab Properties

Xem đài móng làm việc như phần tử Shell và gán Thick Plate cho nó với chiều day là

h =1.5m

Property Name

Analysis Property Data Design Property Data

Modulus of elasticity la - * Cover Top (ta Centraid) [ —- Paisson's ratio J2 - Y Cover Top (ta Centraid) [tt Unit Weight ; * Cover Bottom (to Centroid) [ — Type Y Cover Bottom [to Centroid) [ - Thickness 3 Concrete Strength, fe [ _—_—m—

Reinforcing ‘vield stress, fy [ —- j# No Design

[Lightweight

iV Thick Plate [_ Drhotropc TP | Cancel

Bước 3: Khai báo cọc là các gối tựa (Column supports)

Column Support Pro

Support Property Name coc

;- Define Column by:

Activate Support Property:

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	9,34 MB