ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN, PIII - NỀN MÓNG

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN PHẦN III : NỀN MÓNG (15%) GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN THỰC HIỆN : TRẦN VĂN TOÀN LỚP : 2011 XN NHIỆM VỤ:  ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH  XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRUYỀN XUỐNG MÓNG  LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG  THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI  THIẾT KẾ MÓNG M1 (CHÂN CỘT C1) VÀ MÓNG M2 (CHÂN VÁCH V1) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 88 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN CHƢƠNG 10: ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH 10.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH - Công trình "Tổ hợp ga tàu điện ngầm Đống Đa" nằm dự án xây dựng tuyến Nhổn - Ga Hà Nội Nằm dọc đường Cát Linh, quận Đống Đa, HN - Một bên dân cư phường Cát Linh gồm nhà cao từ 2- tầng, bên giáp vườn hoa, bãi đỗ xe viện kỹ thuật xây dựng - Công trình ga tàu điện ngầm Đống Đa xây dựng tại: phố Cát Linh, phường Cát Linh - quận Đống Đa - TP Hà Nội xây dựng kiên cố bao gồm tầng hầm: + Chiều dài công trình : 180m + Chiều rộng công trình : 20m + Chiều sâu công trình : -23m (tính đến đáy công trình ) + Tầng hầm 1: nằm cao độ -5.4m không gian trung tâm thương mại, khách hàng mua hàng trực tiếp + Tầng hầm 3: nằm cao độ -8.4m -11.4m bãi đỗ xe ngầm, tầng có sức chứa 100 ô tô + Tầng hầm 4: nằm cao độ -15m khu vực sảnh ga bao gồm khu bán vé, khu kĩ thuật (phòng điều hành, hệ thống điện nước, thông gió ) quầy dịch vụ, nơi chuyển hướng hành khách + Tầng hầm 5: khu vực sân ke ga nằm cao độ -20.4m Sân ke ga không gian để hành khách tiếp cận trực tiếp với đoàn tàu Chiều dài sân ke ga 160m - Do công trình chủ yếu nằm mặt đất, độ sâu lớn, đòi hỏi móng phải có khả chịu lực tốt, đồng thời phải đảm bảo cho độ lún nghiêng công trình khống chế phạm vi cho phép Điều đặt cho công tác thiết kế thi công móng yêu cầu cao nghiêm khắc - Thiết kế móng phải đáp ứng yêu cầu sau đây: + Áp lực thêm đáy móng không vượt khả chịu lực đất khả chịu lực cọc + Tổng lượng lún chênh lệch lún móng độ nghiêng công trình phải nhỏ trị số cho phép theo TCVN 10304-2014 công trình khung BTCT: Độ lún tuyệt đối : S  [Sgh ] = 10 (cm) Độ lún lệch tương đối : S/L  [S/L] = 0.002 + Đáp ứng yêu cầu chống thấm phần ngầm công trình + Việc thi công móng phải tránh tìm biện pháp để giảm ảnh hưởng tới công trình xây dựng lân cận, dự báo tác hại đến môi trường, cách phòng chống 10.2 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN Đã nêu phần Kết cấu GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 89 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 10.3 ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT XÂY DỰNG CỦA CÁC LỚP ĐẤT - Để lựa chọn giải pháp móng độ sâu chôn móng, chọn giải pháp móng độ sâu chôn móng cần phải đánh giá tính chất xây dựng lớp đất - Dựa vào tiêu lý tính toán 10.3.1 Lớp đất Lớp đất lấp có chiều dày 2m Đây lớp đất có thành phần trạng thái không ổn định không phù hợp làm móng công trình 10.3.2 Lớp đất - Lớp sét xám nâu, xám đen, lẫn hữu dẻo mềm chiều dày 16.5m - Độ sệt: IL  W  WP 44.1  26.5   0.99  0.75  I L  1.0 WL  WP 44.3  26.5  Trạng thái dẻo mềm - Giá trị SPT: < N30 = <  Thuộc loại sét mềm - Tỉ trọng hạt đất:   h 26.5   2.65 n 10 - Lực dính đơn vị C = 25 (kN/m2) - Góc ma sát  = 6.320 - Mô đun tổng biến dạng 5000 (kN/m2) < E = 7000 (kN/m2) < 10000 (kN/m2) - Cường độ quy ước R = 40 (kN/m )  Đánh giá: Đây lớp đất có tính chất xây dựng yếu, sức chịu tải nhỏ, không nên sử dụng lớp đất làm móng cho công trình 10.3.3 Lớp đất - Lớp cát nhỏ, xám ghi, chặt vừa chiều dày 12.5m - Hệ số rỗng tự nhiên: e = 0.807 > 0.75  Thuộc loại đất xốp - Giá trị SPT: 10 < N30 = 16 < 30  Trạng thái chặt vừa - Tỉ trọng hạt đất:   h 26.7   2.67 n 10 - Góc ma sát  = 33.80 - Mô đun tổng biến dạng 10000 (kN/m2) < E = 17000 (kN/m2) < 50000 (kN/m2) - Cường độ quy ước R = 150 (kN/m )  Đánh giá: Về mặt xây dựng lớp đất có sức chịu tải trung bình, tính biến dạng thấp, sử dụng lớp đất làm móng công trình có quy mô tải trọng không lớn 10.3.4 Lớp đất - Lớp sét xám nâu, xám đen, lẫn hữu dẻo chảy chiều dày 2.6m GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 90 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG - Độ sệt: IL  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN W  WP 42  27   0.8  0.75  IL  1.0 WL  WP 45.8  27  Trạng thái dẻo mềm - Giá trị SPT: ≤ N30 = ≤  Thuộc loại sét mềm - Tỉ trọng hạt đất:   h 26.3   2.63 n 10 - Lực dính đơn vị C = 25 (kN/m2) - Góc ma sát  = 7.320 - Mô đun tổng biến dạng 5000 (kN/m2) < E = 7000 (kN/m2) < 10000 (kN/m2) - Cường độ quy ước R = 40 (kN/m )  Đánh giá: Giống lớp đất số 2, lớp đất có tính chất xây dựng yếu, sức chịu tải nhỏ, không nên sử dụng lớp đất làm móng cho công trình 10.3.5 Lớp đất - Lớp cát nhỏ, xám ghi, ghi vàng, chặt vừa chiều dày 3.8m  Đánh giá: Giống lớp đất số 3, lớp đất có sức chịu tải trung bình, tính biến dạng thấp, sử dụng lớp đất làm móng công trình có quy mô tải trọng không lớn Nhưng độ sâu lớn nên không thích hợp sử dụng làm móng công trình 10.3.6 Lớp đất - Lớp sét pha, xám nâu, xám ghi, dẻo mềm chiều dày 1.8m - Độ sệt: IL  W  WP 33.8  23.1   0.69  0.5  I L  0.75 WL  WP 38.5  23.1  Trạng thái dẻo mềm - Giá trị SPT: < N30 = <  Thuộc loại sét mềm - Tỉ trọng hạt đất:   h 26.9   2.69 n 10 - Lực dính đơn vị C = 35 (kN/m2) - Góc ma sát  = 7.430 - Mô đun tổng biến dạng 5000 (kN/m2) < E = 7000 (kN/m2) < 10000 (kN/m2) - Cường độ quy ước R = 100 (kN/m )  Đánh giá: Đây lớp đất có tính chất xây dựng yếu, sức chịu tải nhỏ, phù hợp gia cố để làm móng công trình quy mô nhỏ Tuy nhiên lớp đất lại sâu, chiều dày lại không lớn nên không sử dụng 10.3.7 Lớp đất - Lớp cát nhỏ, xám ghi, chặt vừa chiều dày 2.2m GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 91 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN - Hệ số rỗng tự nhiên: 0.6 < e = < 0.75 - Giá trị SPT: 10 < N30 = 18 < 30  Trạng thái chặt vừa - Tỉ trọng hạt đất:   h 26.6   2.66 n 10 - Góc ma sát  = 34.70 - Mô đun tổng biến dạng 10000 (kN/m2) < E = 17000 (kN/m2) < 50000 (kN/m2) - Cường độ quy ước R = 150 (kN/m )  Đánh giá: Về mặt xây dựng lớp đất có sức chịu tải trung bình, tính biến dạng thấp, sử dụng lớp đất làm móng công trình có quy mô tải trọng không lớn Tuy nhiên lớp đất lại sâu, chiều dày lại không lớn nên không sử dụng 10.3.8 Lớp đất - Lớp sét pha, xám nâu, xám đen, lẫn hữu cơ, dẻo mềm chiều dày 4.6m - Độ sệt: IL  W  WP 38  23.4   0.93  0.75 < IL  WL  WP 39.1  23.4  Trạng thái dẻo mềm - Giá trị SPT: N30 =  Thuộc loại sét mềm - Tỉ trọng hạt đất:   h 26.4   2.64 n 10 - Lực dính đơn vị C = 25 (kN/m2) - Góc ma sát  = 80 - Mô đun tổng biến dạng 5000 (kN/m2) < E = 7000 (kN/m2) < 10000 (kN/m2) - Cường độ quy ước R = 70 (kN/m )  Đánh giá: Đây lớp đất có tính chất xây dựng yếu, sức chịu tải nhỏ, lại độ sâu lớn nên không sử dụng làm móng cho công trình 10.3.9 Lớp đất - Lớp Cuội sỏi, chặt chiều dày không giới hạn  Đánh giá: Về mặt xây dựng lớp đất có sức chịu tải lớn đến lớn, sử dụng làm móng cho công trình có quy mô, tải trọng lớn Là lớp lựa chọn để đặt mũi cọc khoan nhồi cọc, tường baret Kết luận: Căn vào quy mô công trình thiết kế, ta thấy tính chất lớp đất số xây dựng được, chiều dày lớp lại lớn, độ sâu hợp lý nên chọn đặt móng công trình, Còn lớp cuội sỏi số lựa chọn để đặt mũi cọc khoan nhồi chân tường vây GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 92 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN CHƢƠNG 11: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRUYỀN XUỐNG MÓNG 11.1 TẢI TRỌNG DƢỚI CHÂN CỘT, VÁCH DO CÔNG TRÌNH TRUYỀN XUỐNG 11.1.1 Tải trọng tính toán - Tải trọng duới chân cột để tính móng lấy từ bảng tổ hợp nội lực với cặp nội lực nguy hiểm - Tải trọng tính toán sử dụng để tính toán móng theo trạng thái giới hạn thứ Hình 11.1: Tên điểm phản lực gối tựa (point) tương ứng với vị trí chân cột vách - Ta sử dụng cặp nội lực nguy hiểm để tính toán móng M1 cho chân cột C1 móng M2 cho chân vách V1 - Kết tính toán cặp nội ta xuất từ bảng "Support Reactions" Etabs Ta có cặp nội lực nguy hiểm chân cột vách để tính toán sau: Bảng 11.1: Tải trọng tính toán chân cột, vách Cột, Vách Point C1 V1 34 40+42 tt Qox tt Qoy N ott tt M ox M oytt (kN) 5.65 21.26 (kN) 38.19 478.03 (kN) 6100.71 10676.21 (kN.m) 67.05 32.97 (kN.m) 5.81 2321.55 11.1.2 Tải trọng tiêu chuẩn - Tải trọng tiêu chuẩn sử dụng để tính toán móng theo trạng thái giới hạn thứ hai GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 93 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN - Tải trọng tính tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn phải làm bảng tổ hợp khác cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n = 1.15 Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận cách lấy tổ hợp tải trọng tính toán chia cho hệ số vượt tải trung bình Bảng 11.2: Tải trọng tiêu chuẩn chân cột, vách Cột, Vách C1 V1 tc Qox tc Qoy N otc tc M ox M oytc (kN) 4.91 18.49 (kN) 33.21 415.68 (kN) 5304.97 9283.66 (kN.m) 58.3 28.67 (kN.m) 5.05 2018.74 11.2 TẢI TRỌNG DO BẢN ĐÁY TẦNG HẦM DÀY 1(M) TRUYỀN VÀO D C C B B a a 19 20 21 V1 C1 Hình 11.2: Diện truyền tải bán đáy vào cột C1 vách V1 11.2.1 Tải trọng tính toán - Tải trọng tính toán đáy tầng hầm truyền vào móng cột C1: N Btt  (n1   bt  h b  n  p tc )  l1  l2  (1.1 25   1.2  24.5)  6.5   2958.8 (kN) - Tải trọng tính toán đáy tầng hầm truyền vào móng vách V1: N Btt  (n1   bt  h b  n  p tc )  l1  l2  (1.1 25 1  1.2  24.5)  7.113  5251.8 (kN) 11.2.2 Tải trọng tiêu chuẩn - Tải trọng tiêu chuẩn đáy tầng hầm truyền vào móng cột C1: N Btc  ( bt  h b  p tc )  l1  l2  (25   24.5)  6.5   2574 (kN) - Tải trọng tiêu chuẩn đáy tầng hầm truyền vào móng vách V1: N Btc  ( bt  h b  p tc )  l1  l2  (25 1  24.5)  7.113  4568.8 (kN) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 94 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 11.3 TẢI TRỌNG DO GIẲNG MÓNG TRUYỀN VÀO - Chọn kích thước giằng móng: bh = 50150 (cm) cho toàn giằng 11.3.1 Tải trọng tính toán - Tải trọng tính toán giằng móng truyền vào móng cột C1: NGtt  n1  (  bt  b  h)  (6.5  8)  1.1 (25  0.5  1.5)  (6.5  8)  299.1 (kN) - Tải trọng tính toán giằng móng truyền vào móng vách V1: NGtt  n1  (  bt  b  h)  (7.1  13)  1.1 (25  0.5  1.5)  (7.1  13)  414.6(kN) - Mô men giằng truyền vào đài có hướng ngược với mô men cột truyền xuống, thiên an toàn bỏ qua M Gtt 11.3.2 Tải trọng tiêu chuẩn - Tải trọng tiêu chuẩn giằng móng truyền vào móng cột C1: NGtc   bt  b  h  (6.5  8)  25  0.5 1.5  (6.5  8)  271.8 (kN) - Tải trọng tiêu chuẩn giằng móng truyền vào móng vách V1: NGtc   bt  b  h  (7.1  13)  25  0.5 1.5  (7.1  13)  376.9 (kN) - Mô men giằng truyền vào đài có hướng ngược với mô men cột truyền xuống, thiên an toàn bỏ qua M Gtc 11.4 TỔNG TẢI TRỌNG TẠI CHÂN CỘT, VÁCH Bảng 11.3: Tổng tải trọng tính toán chân cột, vách Cột, Vách tt Qox tt Qoy N ott tt M ox M oytt (kN) (kN) (kN.m) 9359 67.05 (kN.m) 5.81 20103 32.97 2321.55 C1 5.65 (kN) 38.19 V1 21.26 478.03 Bảng 11.4: Tổng tải trọng tiêu chuẩn chân cột, vách tc Qox tc Qoy N otc tc M ox M oytc (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) C1 4.91 33.21 8151 58.3 5.05 V1 18.49 415.68 14230 28.67 2018.74 Cột, Vách GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 95 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN CHƢƠNG 12: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 12.1 LOẠI NỀN MÓNG - Với đặc điểm địa chất công trình giới thiệu, lớp đất phía đất sét yếu xen kẽ lớp cát trung bình, không ổn định nên khó đặt móng công trình lên Chỉ có lớp cuối lớp cuội sỏi, chặt chiều dày không giới hạn đáy hố khoan có khả đặt móng chịu tải trọng lớn - Với quy mô tải trọng công trình nêu phần trên, giải pháp móng sâu (móng cọc) hợp lý 12.1.1 Cọc ép - Cọc ép trước có ưu điểm giá thành rẻ, thích hợp với điều kiện xây chen, không gây chấn động đến công trình xung quanh Dễ kiểm tra, chất lượng đoạn cọc thử lực ép - Nhược điểm cọc ép trước kích thước sức chịu tải cọc hạn chế 12.1.2 Cọc nhồi - Nếu dùng móng cọc khoan nhồi, đặt cọc lên lớp đất tốt nằm độ sâu lớn cho hệ số an toàn cao Ưu điểm cọc khoan nhồi đạt đến chiều sâu hàng trăm mét, phát huy triệt để đường kính cọc chiều dài cọc Chịu tải trọng lớn Có khả xuyên qua lớp đất cứng Đường kính cọc lớn làm tăng độ cứng ngang công trình Cọc nhồi khắc phục nhược điểm tiếng ồn, chấn động ảnh hưởng đến công trình xung quanh - Nhược điểm: giá thành cao, công nghệ thi công phức tạp, kiểm tra chất lượng bê tông cọc gặp nhiều khó khăn 12.1.3 Cọc baret - Khi thi công cọc sử dụng cọc đảm bảo an toàn cho công trình có chung quanh Loại cọc đặt sâu không gây lún ảnh hưởng đáng kể cho công trình lân cận - Đầu cọc chọn độ cao tuỳ ý cho phù hợp với kết cấu công trình quy hoạch kiến trúc mặt - Rất dễ dàng làm tầng hầm cho nhà cao tầng 12.1.4 Kết luận - Lựa chọn hệ tường vây cọc baret làm kết cấu bao che công trình - Lựa chọn cọc khoan nhồi cho kết cấu móng công trình 12.2 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG MÓNG - Dựa vào đặc điểm loại cọc móng, nội lực chân cột, ta đưa giải pháp mặt móng sau: + Dưới chân cột, vách: sử dụng giải pháp móng cọc nhồi + Giằng móng: Sơ chọn tiết diện giằng móng 0.5×1.5 (m) 0.6×1.5 (m) - Các móng liên kết giằng móng nhằm giảm ảnh hưởng bất lợi lún lệch móng, liên kết móng lại làm tăng độ cứng tổng thể cho móng - Các giằng móng coi liên kết ngàm với móng chịu tác động tải trọng: lún lệch móng, trọng thân, tải từ đáy truyền xuống GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 96 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN CHƢƠNG 13: THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 13.1 CHỌN VẬT LIỆU LÀM CỌC, TIẾT DIỆN CỌC, CHIỀU DÀI CỌC - Bêtông cấp độ bền chịu nén B25 có R b  14.5 (MPa)  14.5 103 (kN / m2 ) - Cốt thép dọc chịu lực nhóm AIII có R s  R sc  365 (MPa)  365 103 (kN / m2 ) - Cốt thép đai nhóm AI có R s  R sc  175 (MPa)  175 103 (kN / m2 ) - Đường kính cọc chọn D  1.0 (m) mũi cọc cắm vào lớp đất thứ ngàm sâu vào lớp đoạn 4.0 (m) - Diện tích tiết diện cọc:  d 3.14 12 A   0.785 (m ) 4 - Cốt thép cọc nhồi đựơc bố trí suốt chiều dài cọc với hàm lượng xác định theo tính toán Theo TCVN 9636-2012, hàm lượng thép dọc cọc khoan nhồi không nên nhỏ 0.4-0.65%  Chọn cốt thép dọc cọc khoan nhồi 2020 có As = 62.83 (cm2), hàm lượng  = 0.8% - Cốt thép đai dạng xoắn đ ≥ D/100 = (mm)  Chọn 10a150 Do chiều dài lồng thép lớn > (m), để tăng cường độ cứng tính toàn khối, ta bổ sung thép đai vòng tròn gia cường 18 khoảng cách 2.5 (m) Đồng thời cốt đai sử dụng để gắn kê bê tông tạo lớp bảo vệ cốt thép Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc không nhỏ 50 (mm) - Sơ chọn kích thước đài móng h d  (m) , đáy đài đặt độ sâu -25 (m) so với cos 0.000 + Phần đầu cọc đập vỡ 1m bê tông cho chòi râu thép đoạn 0.8 (m) ngàm vào đài Phần cọc ngàm vào đài 0.2 (m) + Đài móng đặt lớp bê tông lót Mác 100 dày 0.1 (m) để tạo độ phẳng tránh nước xi măng, rộng đài móng phía 0.1 (m) 13.2 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 13.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc - Theo TCVN 10304-2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế: PVL = φ  ( cb   'cb  R b  Ab +R s  As ) - Theo tiêu chuẩn, loại cọc, tính toán theo cường độ vật liệu cho phép xem cọc ngàm cứng đất tiết diện cách đáy đài khoảng l1 l1 = l0 + 2  0  3.55 (m) αε 0.563 Trong đó: + l chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền, l0  (m) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 97 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 14.1.2 Xác định diện tích đài thực, kiểm tra lực truyền lên cọc, điều kiện kinh tế, điều kiện chống nhổ - Kích thước đài b×l = 1.7×4.4 (m)  Fđ = 1.7×4.4 = 7.48 (m2) - Trọng lượng tính toán thực đài: Nđtt = n×Fđ ×h đ ×γbt = 1.1×7.48×2×25 = 411.4 (kN) - Lực dọc tính toán xác định đến đáy đài: Ntt = N0tt  Nđtt = 9539+411.4 = 9950.4 (kN) - Mô men tính toán xác định tương ứng với trọng tâm tiết diện đế đài: tt Mttx = M0x  Q0tty  h đ = 67.05+38.19  = 143.43 (kN) tt Mtty = M0y  Q0ttx  h đ = 5.81+5.65  = 17.11 (kN) - Lực truyền xuống cọc biên: tt max P tt N tt M ttx ×y max M y ×x max =  n  n n  yi  x i2 tt tt Pmax = tt x n N M ×y max M ×x max 9950.4 143.43×1.5 + + = + +0 = 5023.01 (kN) n 2  1.5 2  yi  xi tt tt Pmin = tt y n tt x n tt y n 1 M ×y max M ×x max N 9950.4 143.43×1.5   =   = 4927.39 (kN) n 2  1.5 2  yi  xi - Trọng lượng tính toán cọc: QCtt = n×A×Ltt ×γ* = 1.1× 0.785×25  (25-10) = 323.8 (kN) - Kiểm tra điều kiện lực truyền lên cọc: tt P'C = Pmax  QCtt = 5023.01+323.8 = 5346.81 (kN) < PC = 7441 (kN)  TM - Kiểm tra điều kiện kinh tế : n  (PC  P'C )  (7441  5346.81)   0.6 <  TM PC 7441 - Kiểm tra điều kiện chống nhổ: tt = 4927.39 (kN) > nên kiểm tra theo điều kiện chống nhổ Pmin 14.1.3 Kiểm tra áp lực lên khối móng quy ƣớc - Với quan niệm nhờ ma sát mặt xung quanh cọc đất bao quanh, tải trọng móng truyền diện rộng hơn, xuất phát từ mép cọc đáy đài nghiêng góc  = tb/4 - Sử dụng phương pháp cộng lún lớp phân tố để tính toán GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 105 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 14.1.3.1 Xác định ranh giới móng quy ước - φ tb =  φ ×h h i i i 33.8   7.32  2.6  33.8  3.8  7.43  1.8  34.7  2.2   4.6  39   25.3 25 φ 25.3 = = 6.30 α = 4 - Chiều dài đáy móng khối quy ước: = tb LM = L* +2  h*  tan  = 4+2  25  tan 6.30 = 9.52 (m) - Bề rộng đáy khối quy ước: BM = B* +2  h*  tan  = 1+2  25  tan 6.30 = 6.52 (m) Trong đó: L*, B* : Khoảng cách mép cọc biên * h*: Chiều dài huy động sức kháng ma sát cọc h = h i = 25 (m) - Diện tích đáy khối quy ước: FM = LM  BM = 9.52  6.52 = 62.07 (m2 ) 14.1.3.2 Xác định trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước Nmtc = N1tc  N2tc  N3tc Trong đó: tc - N m trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước tc - N1 trọng lượng tiêu chuẩn đài, đáy đất đài phạm vi FM N1tc = FM  h   bt = 62.07   20 = 2482.8 (kN) tc - N trọng lượng tiêu chuẩn đất phạm vi từ đáy đài đến mũi cọc Cần trừ trọng lượng phần đất bị lấy cọc chiếm chỗ n N 2tc = (FM -n×A)× γi ×h i i=1 = (62.07-2×0.785)×(9.24×6+7.52×2.6+9.19×3.8+8.35×1.8+9.76×2.2+7.9×4.6+11×4) = 13830.91 (kN) tc - N trọng lượng tiêu chuẩn cọc đài N3tc = n c ×A×h* ×γ* = 2×0.785×25  (25-10) = 588.75 (kN)  Nmtc = 2482.8  13830.91  588.75 = 16902.46 (kN) 14.1.3.3 Tổng tải trọng tiêu chuẩn đáy móng quy ước Ntc = Nmtc  N0tc = 16902.46+8151 = 25053.46 (kN) Mtcx = Moxtc +Qoytc ×h Q = 58.3+33.21×27 = 954.97 (kN.m) Mtcy = Moytc +Qoxtc ×h Q = 5.05+4.91 27 = 137.62 (kN.m) 14.1.3.4 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước - Áp lực tiêu chuẩn: GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 106 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN tc max P N tc  6eL 6eB  =  1± ±  FM  LM BM  - Độ lệch tâm: M tcx 954.97 eL = tc = = 0.0381 (m) N 25053.46 M tcy 137.62 eB = tc = = 0.0055 (m) N 25053.46 25053.46   0.0381  0.0055  tc p max =  1    62.07 9.52 6.52   tc  p max = 415.37 (kN) ; p tctb = tc pmin = 391.90 (kN) tc tc p max +p = 403.64 (kN) 14.1.3.5 Xác định cường độ tính toán RM đáy khối quy ước RM = m1  m2  (A BM   II + B H M   'II + D CII ) K tc Trong : - Ktc = tiêu lý đất lấy theo số liệu TNghiệm trực tiếp đất - m1, m2: Các hệ số phụ thuộc loại đất mà cọc cắm vào sơ đồ kết cấu công trình m1 = 1.4 cọc cắm vào lớp cuội sỏi, no nước m2 = 1.0 công trình khung BTCT thuộc loại kết cấu mềm - Mũi cọc hạ vào lớp cuội sỏi có II = 390 ; tra bảng ta có: A = 2.29 ; B = 10.14 ; D = 11.27 - II: Trọng lượng riêng hiệu dụng đất đáy khối quy ước: II = đn9 = 11 (kN/m3) - HM: Chiều sâu chôn móng quy ước có tầng hầm:  H  H tđ  50  27.65 HM = = = 42.55 (m) 3 + H độ sâu từ đáy móng quy ước đến cốt thiên nhiên: H = 50 (m) + Htđ độ sâu tính đổi có tầng hầm:  15 H tđ = d  d1  s = 26  1  27.65 (m) đ 9.08 + d2 = 26 (m) chiều dày lớp đất tính từ đáy móng quy ước đến mặt sàn tầng hầm + d1 = (m) chiều dày sàn tầng hầm + s = 15 (kN/m3) trọng lượng riêng hiệu bê tông sàn tầng hầm + đ = 9.08 (kN/m3) trọng lượng riêng trung bình hiệu lớp đất từ đáy móng đến mặt sàn tầng hầm  i  hi - ’II: Trọng lượng riêng hiệu đất phạm vi H:  'II = H   i  h i  17   17 15  7.35 1.5  9.24 12.5  7.52  2.6  9.19  3.8  8.35  1.8  9.76  2.2  7.9  4.6  11 = 586.84 (kN/m2 ) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 107 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN  h 586.84 = 11.74 (kN/m3 ) H 50 - CII = đất đáy khối móng quy ước lớp cuội sỏi 1.4 1  RM =   2.29  6.52 11  10.14  42.55 11.74   = 7321.36 (KPa) Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước p tctb = 403.64 (KPa) < R M = 7321.36 (KPa)   TM  tc p = 415.37 (KPa) < 1.2  R = 8785.63 (KPa)  M  max   'II = i i = 14.1.4 Kiểm tra lún cho móng cọc Áp dụng phương pháp cộng lún lớp phân tố - Ứng suất thân đáy khối quy ước: btz50m =   i  h i = 586.84 (KPa) - Áp lực gây lún đáy móng quy ước: pgl = ptctb  btz50m = 403.64  586.84 = -183.2 (KPa) <  Đến đáy móng quy ước tắt lún, ta không cần tính lún 14.1.5 Kiểm tra độ bền tính toán cấu tạo đài cọc 14.1.5.1 Trường hợp chọc thủng cột đài - Kích thước đài cọc: b×l×h = 1.7×4.4×2 (m) - Để tiện cho tính toán kiểm tra chọc thủng, ta quy đổi tiết diện cọc khoan nhồi từ tròn thành cọc vuông cách gần tương đương diện tích: A cọc = 0.785 (m2)  Cọc vuông kích thước cạnh a = 0.886 (m) - Trong đài cọc tháp chọc thủng nghiêng khác 45o Nên điều kiện chọc thủng kiểm tra theo điều kiện: P  ct  1   bc  c2   2   lc  c1   h  R bt 1 2 x y Hình 14.2: Sơ đồ kiểm tra chọc thủng cột với đài Trong đó: P lực chọc thủng, tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng + bc, lc : Kích thước tiết diện cột: bc×lc = 0.5×0.7 (m) + c1, c2 : Khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng: c1 = 0.707 (m) < 0.5×h0 = 0.5×18 = 0.9 (m)  2 = 3.35 c2 = 0.193 (m) < 0.5×h0 = 0.5×18 = 0.9 (m)  1 = 3.35 GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 108 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN + Rbt : Cường độ tính toán chịu kéo bê tông cấp độ bền B25, Rbt = 1.05 (MPa) + h0 : Chiều cao hữu ích đài: h0 = hđ – a = 1.8 (m) - Khả chống chọc thủng: ct  3.35  (0.5  0.193)  3.35  (0.7  0.707) 1.8 1050 = 13296.2 (kN) - Kiểm tra chọc thủng cho cọc 2: tt tt max P N tt M y x max M ttx y max  '  n'  n' nc  xi  yi2 i=1 i=1 - Vì cọc chịu tải theo phương nên có: tt N tt M ttx ×y max M y ×x max 9950.4 143.43×1.5 tt P2 = Pmax = + n + n = + +0 = 5023.01 (kN) n 2  1.5 2  yi  xi tt tt P1 = Pmin = tt x n tt y n 1 M ×y max M ×x max N 9950.4 143.43×1.5   =   = 4927.39 (kN) n 2  1.5 2  yi  xi  Lực chọc thủng: P = P1 + P2 = 9950.4 (kN) < ct  13296.2 (kN)  TM 14.1.5.2 Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt - Điều kiện kiểm tra: Q  c   b  h o  R bt Trong đó: Q tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng + b = 1.7 (m) – Bề rộng đài + Rbt : Cường độ tính toán chịu kéo bê tông cấp độ bền B25, Rbt = 1.05 (MPa) + h0 = 1.8 (m): Chiều cao hữu ích tiết diện xét h  + β : hệ số không thứ nguyên: β = 0.7  +    c1  2 1 x y Hình 14.3: Sơ đồ kiểm tra tiết diện nghiêng - Kiểm tra tiết diện – : Với c1 = 0.707 (m) < 0.5×h0 = 0.9 (m) : Khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng   = 1.56  Q = P2 = 5023.01 (kN) < c = 1.56×1.7×1.8×1050 = 5112.3 (kN)  TM GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 109 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 14.1.6 Tính toán bố trí cốt thép đài Quan niệm đài dầm công xôn ngàm tiết diện mép chân cột, bị uốn phản lực cọc I I iI iI x y I I P2 Hình 14.4: Sơ đồ mặt ngàm tính thép đài 14.1.6.1 Mặt ngàm I – I - Mô men tiết diện I-I: MI = P2×r2 = 5023.01×1.15 = 5776.46 (kN.m) - Chiều cao làm việc móng: h = h đ - a = 2-0.2 = 1.8 (m) - Tính toán diện tích cốt thép cho mặt ngàm I-I: MI 5776.46 m = = = 0.0723 R b  b  h0 14.5  103  1.7  1.82       m =    0.0723 = 0.0751  R b  b  h 0.075114.5 1.7 1.8 = = 9.13 10-3 (m2 ) = 91.3 (cm2 ) Rs 365 - Chọn thép, diện tích thép yêu cầu đặt song song phương cạnh dài + Chọn 1528 có diện tích 92.4 (cm2) AsI 92.4 100%   100% = 0.3% + Hàm lượng thép:  = b  h0 170 180 AsI = + Chiều dài thanh: l - 2×a' = 4400 - 2×30 = 4340 (mm) + Khoảng cách trục cốt thép cạnh nhau: b   (30  15) 1700   (30  15) 100  a I = =  115  200 (mm)  TM n 1 15  14.1.6.2 Mặt ngàm II – II - Chọn thép theo cấu tạo, diện tích thép yêu cầu đặt song song phương cạnh ngắn + Chọn 2416 có diện tích 48.25 (cm2) AsII 48.25 100%  100% = 0.06% + Hàm lượng thép:  = b  h0 440 180 + Chiều dài thanh: b - 2×a' = 1700 - 2×30 = 1640 (mm) + Khoảng cách trục cốt thép cạnh nhau: l   (30  15) 4400   (30  15) 100  a I = =  187  200 (mm)  TM n 1 24  GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 110 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 14.1.6.3 Chọn cốt thép cấu tạo đài - Cốt thép ngang (ở đỉnh đài đáy đài) thường dùng  (cm2) cho mét chiều dài đài cọc - Cốt thép dọc thường dùng  3×h = (cm2) cho mét bề mặt cạnh đài cọc - Cốt thép trung gian thường dùng khoảng (cm2) cho mét mặt cạnh đài - Thép ngang, thép dọc dùng   14; thép trung gian dùng   10 14.2 THIẾT KẾ MÓNG M2 (VÁCH V1) 14.2.1 Xác định số lƣợng cọc bố trí cọc - Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài phản lực đầu cọc gây ra: PC 7441 p tt = = = 827 (KPa) (3  D) (3 1) - Diện tích sơ đáy đài: Asb  Nott p tt  n   TB  h TB Trong đó: + n hệ số tin cậy trọng lượng đài đất đài: n = 1.1 + TB trọng lượng riêng đài đất đài, đài đáy đổ toàn khối  TB = BT = 25 (kN/m3) + hTB = 2m chiều sâu đặt đáy đài kể từ cốt sàn tầng hầm 20103  Asb = = 26.1 (m2 ) 827  1.1 25  - Tổng lực dọc tính toán sơ đáy đài: tt Nsb  Nott  n   TB  h TB  Asb = 20103 + 1.1×25×2×26.1 = 21539 (kN) tt - Số lượng cọc sơ là: n c  Nsb  m ; Với m = 1.1 kể đến độ lệch tâm Pc 21539 1.1 = 3.2 (cọc) 7441  Chọn số lượng cọc cọc, sơ đồ mặt cọc bố trí hình vẽ:  nc = x y B C Hình 14.5: Bố trí cọc đài GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 111 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN - Kích thước đài cọc là: bl = 4.46.0 (m) - Khoảng cách tim cọc 3.0 (m)  3D = (m) - Khoảng cách từ tim cọc biên mép đài: 0.7 (m)  0.7×D  Thỏa mãn yêu cầu bố trí cọc đài 14.2.2 Xác định diện tích đài thực, kiểm tra lực truyền lên cọc, điều kiện kinh tế, điều kiện chống nhổ - Kích thước đài b×l = 4.4×6.0 (m)  Fđ = 4.4×6 = 26.4 (m2) - Trọng lượng tính toán thực đài: Ndtt = n×Fd ×h d ×γbt = 1.1×26.4×2×25 = 1452 (kN) - Lực dọc tính toán xác định đến đáy đài: Ntt = Nott +Ndtt = 20103 + 1452 = 21555 (kN) - Mô men tính toán xác định tương ứng với trọng tâm tiết diện đế đài: tt tt Mttx = Mox + Qoy ×h d = 32.97 + 478.03  = 989.03 (kNm) Mtty = Moytt + Qoxtt ×h d = 2321.55+21.26  = 2364.1 (kN.m) - Lực truyền xuống cọc biên: tt N tt M ttx y max M y x max 21555 989.03  2.3 2364.1 1.5 tt Pmax = + n + n = + + = 5610 (kN) 2 n 4×2.3 4×1.5 2  yi  xi tt P tt N tt M ttx y max M y x max 21555 989.03  2.3 2364.11.5 = - n - n = = 4887 (kN) 2 n 4×2.3 4×1.5 2  yi  x i 1 - Trọng lượng tính toán cọc: QCtt = n×A×Ltt ×γ* = 1.1× 0.785×25  (25-10) = 323.8 (kN) - Kiểm tra điều kiện lực truyền lên cọc: tt P'C = Pmax  QCtt = 5610+323.8 = 5934 (kN) < PC = 7441 (kN)  TM - Kiểm tra điều kiện kinh tế : n  (PC  P'C )  (7441  5934)   0.8 <  TM PC 7441 - Kiểm tra điều kiện chống nhổ: tt = 4887 (kN) > nên kiểm tra theo điều kiện chống nhổ Pmin 14.2.3 Kiểm tra áp lực lên khối móng quy ƣớc - Với quan niệm nhờ ma sát mặt xung quanh cọc đất bao quanh, tải trọng móng truyền diện rộng hơn, xuất phát từ mép cọc đáy đài nghiêng góc  = tb/4 - Sử dụng phương pháp cộng lún lớp phân tố để tính toán GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 112 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 14.2.3.1 Xác định ranh giới móng quy ước - φ tb =  φ ×h h i i i 33.8   7.32  2.6  33.8  3.8  7.43  1.8  34.7  2.2   4.6  39   25.3 25 φ 25.3 = = 6.30 α = 4 - Chiều dài đáy móng khối quy ước: = tb LM = L* +2×h* ×tan = 5.6+2×25×tan6.30 = 11.12 (m) - Bề rộng đáy khối quy ước: BM = B* +2×h* ×tan = 4+2×25×tan6.30 = 9.52 (m) Trong đó: L*, B* : Khoảng cách mép cọc biên * h*: Chiều dài huy động sức kháng ma sát cọc h = h i = 25 (m) - Diện tích đáy khối quy ước: F = LM ×BM = 11.12  9.52 = 105.86 (m2 ) M 14.2.3.2 Xác định trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước Nmtc =N1tc +N2tc +N3tc Trong đó: tc - N m trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước tc - N1 trọng lượng tiêu chuẩn đài, đáy đất đài phạm vi FM N1tc = FM ×h×γ tb = 105.86×2×20 = 4234 (kN) tc - N trọng lượng tiêu chuẩn đất phạm vi từ đáy đài đến mũi cọc Cần trừ trọng lượng phần đất bị lấy cọc chiếm chỗ n N 2tc =  FM -n  A × h i ×γi i=1 = (105.86-4  0.785)  (6  9.24+2.6  7.52+3.8  9.19+1.8  8.35+2.2  9.76+4.6  7.9+11 4) = 23292 (kN) tc - N trọng lượng tiêu chuẩn cọc đài N3tc = n c ×A×h* ×γ* = 4×0.785×25  (25-10) = 1177.5 (kN)  Nmtc = 4234+23292+1177.5 = 28703.5 (kN) 14.2.3.3 Tổng tải trọng tiêu chuẩn đáy móng quy ước Ntc = Nmtc +Notc = 28703.5+14230 = 42933.5 (kN) Mtcx = Moxtc +Qoytc ×h Q = 28.67+415.68×27 = 11252 (kN.m) Mtcy = Moytc +Qoxtc ×h Q = 2018.74+18.49  27 = 2518 (kN.m) 14.2.3.4 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước - Áp lực tiêu chuẩn: GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 113 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN tc max P N tc  6eL 6eB  =  1± ±  FM  LM BM  - Độ lệch tâm: M tcx 11252 eL = tc = = 0.262 (m) N 42933.5 M tcy 2518 eB = tc = = 0.0586 (m) N 42933.5 42933.5   0.262  0.0586  tc p max =  1± ±  105.86  11.12 9.52  tc tc  p max = 429.68 (kPa) ; p = 381.46 (kPa) tc tc p max  p p = = 405.57 (kPa) tc tb 14.2.3.5 Xác định cường độ tính toán RM đáy khối quy ước RM = m1  m2  (A BM   II + B H M   'II + D CII ) K tc Trong : - Ktc = tiêu lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất - m1, m2: Các hệ số phụ thuộc loại đất mà cọc cắm vào sơ đồ kết cấu công trình m1 = 1.4 cọc cắm vào lớp cuội sỏi, no nước m2 = 1.0 công trình khung BTCT thuộc loại kết cấu mềm - Mũi cọc hạ vào lớp cuội sỏi có II = 39o ; tra bảng ta có: A = 2.29 ; B = 10.14 ; D = 11.27 - II: Trọng lượng riêng hiệu dụng đất đáy khối quy ước: II = đn9 = 11 (kN/m3) - HM: Chiều sâu chôn móng quy ước có tầng hầm:  H  H tđ  50  27.65 HM = = = 42.55 (m) 3 + H độ sâu từ đáy móng quy ước đến cốt thiên nhiên: H = 50 (m) + Htđ độ sâu tính đổi có tầng hầm:  15 H tđ = d  d1  s = 26  1  27.65 (m) đ 9.08 + d2 = 26 (m) chiều dày lớp đất tính từ đáy móng quy ước đến mặt sàn tầng hầm + d1 = (m) chiều dày sàn tầng hầm + s = 15 (kN/m3) trọng lượng riêng hiệu bê tông sàn tầng hầm + đ = 9.08 (kN/m3) trọng lượng riêng trung bình hiệu lớp đất từ đáy móng đến mặt sàn tầng hầm  i  hi - ’II: Trọng lượng riêng hiệu đất phạm vi H:  'II = H GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 114 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG  i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN  h i  17   17  15  7.35 1.5  9.24 12.5  7.52  2.6  9.19  3.8  8.35  1.8  9.76  2.2  7.9  4.6  11 = 586.84 (kN/m2 )  h 586.84   'II =  i i = = 11.74 (kN/m3 ) H 50 - CII = đất đáy khối móng quy ước lớp cuội sỏi 1.4 1  RM =   2.29  9.52 11  10.14  42.55 11.74   = 7427.16 (KPa) 14.2.3.6 Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước tc  p tb = 405.57(KPa) < R M = 7427.16 (KPa)  tc  p max = 429.68 (KPa) < 1.2  R M = 8912.59 (KPa)  TM 14.2.4 Kiểm tra lún cho móng cọc Áp dụng phương pháp cộng lún lớp phân tố - Ứng suất thân đáy khối quy ước: btz50m =   i  h i = 586.84 (KPa) - Áp lực gây lún đáy móng quy ước: pgl = ptctb  btz50m = 405.57  586.84 = -179.27 (KPa) <  Đến đáy móng quy ước tắt lún, ta không cần tính lún 14.2.5 Kiểm tra độ bền tính toán cấu tạo đài cọc 14.2.5.1 Trường hợp chọc thủng cột đài - Kích thước đài cọc: b×l×h = 4.4×6×2 (m) - Để tiện cho tính toán kiểm tra chọc thủng, ta quy đổi tiết diện cọc khoan nhồi từ tròn thành cọc vuông cách gần tương đương diện tích: A cọc = 0.785 (m2)  Cọc vuông kích thước cạnh a = 0.886 (m) - Trong đài cọc tháp chọc thủng nghiêng khác 45o Nên điều kiện chọc thủng kiểm tra theo điều kiện: P  ct  1   bc  c2   2   lc  c1   h  R bt 3 4 x y Hình 14.6: Sơ đồ kiểm tra chọc thủng cột với đài GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 115 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN Trong đó: P lực chọc thủng, tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng + bv, lv : Kích thước tiết diện vách: bv×lv = 0.6×3.9 (m) + c1, c2: Khoảng cách mặt từ mép vách đến mép đáy tháp chọc thủng: c1  -0.093 (m)  0.5  h o  0.5 1.8  0.9 (m)    3.35 c2  0.757 (m)  0.5  h o  0.5 1.8  0.9 (m)  1  3.35 + Rbt : Cường độ tính toán chịu kéo bê tông cấp độ bền B25, Rbt = 1.05 (MPa) + h0 : Chiều cao hữu ích đài: h0 = hđ – a = 1.8 (m) - Khả chống chọc thủng: ct  3.35   0.6  0.757   3.35   3.9  0.093 1.8 1050  32696 (kN) - Kiểm tra chọc thủng cho cọc 2: tt N tt M y x max M ttx y max tt Pmax  '  n'  n' nc  xi  yi2 i=1 i=1 - Vì cọc chịu tải theo phương nên có: 21555 2364.1 1.5 989.03  2.3 tt P4 = Pmax    = 5890 (kN) 4  1.52  2.32 21555 2364.1 1.5 989.03  2.3 tt P2 = Pmin    = 4887 (kN) 4  1.52  2.32 21555 2364.1  1.5 989.03  2.3 P3    = 5675 (kN) 4  1.52  2.32 21555 2364.1  1.5 989.03  2.3 P1    = 5102 (kN) 4  1.52  2.32  Lực chọc thủng: P = P1+P2+P3+P4 = 21554 (kN) < ct  32696 (kN)  TM 14.2.5.2 Trường hợp chọc thủng cọc góc - Điều kiện kiểm tra: P  ct = 0.5  1  (b2  0.5  c2 )  2  (b1  0.5  c1 )  h  R bt Trong đó: P lực chọc thủng, tổng phản lực cọc góc nằm diện tích b1×b2 + b1 = b2 = 1.143 (m): Khoảng cách mặt từ mép cọc góc đến mép đài + c1, c2 : Khoảng cách mặt từ mép cọc góc đến mép đỉnh tháp chọc thủng: c1  -0.093 (m)  0.5  h o  0.5 1.8  0.9 (m)    3.35 c2  0.757 (m)  0.5  h o  0.5 1.8  0.9 (m)  1  3.35 + Rbt : Cường độ tính toán chịu kéo bê tông cấp độ bền B25, Rbt = 1.05 (MPa) + h0 : Chiều cao hữu ích đài: h0 = hđ – a = 1.8 (m) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 116 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 4 x y Hình 14.7: Sơ đồ kiểm tra chọc thủng cọc góc - Kiểm tra: ct = 0.5  3.35  (1.143  0.5  0.757)  3.35  (1.143  0.5  0.093) 1.8 1050 = 8288 (kN) P  P4 = 5890 (kN)  ct 8288 (kN)  TM 14.2.5.3 Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt - Điều kiện kiểm tra: Q  c   l  h o  R bt Trong đó: Q tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng + l = (m) – Chiều dài đài + Rbt : Cường độ tính toán chịu kéo bê tông cấp độ bền B25, Rbt = 1.05 (MPa) + h0 = 1.8 (m): Chiều cao hữu ích tiết diện xét h  + β : hệ số không thứ nguyên: β = 0.7  +    c1  2 3 x 1 y Hình 14.8: Sơ đồ kiểm tra tiết diện nghiêng - Kiểm tra tiết diện nguy hiểm – : Với c1 = 0.757 (m) < 0.5×h0 = 0.9 (m) : Khoảng cách mặt từ mép vách đến mép đáy tháp chọc thủng  β = 1.56  Q = P1 + P4 = 10992 (kN)  c  1.56  1.8 1050 = 17690 (kN)  TM GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 117 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN 14.2.6 Tính toán bố trí cốt thép đài Quan niệm đài dầm công xôn ngàm tiết diện mép chân cột, bị uốn phản lực cọc II I I I I P1+P4 x y II Hình 14.9: Sơ đồ mặt ngàm tính thép đài 14.2.6.1 Mặt ngàm I – I - Mô men tiết diện I-I: MI  (P1  P4 )  r1 = 10992 1.2 = 13190 (kN.m) - Chiều cao làm việc móng: h0 = hđ - a = 1.8 (m) - Tính toán diện tích cốt thép cho mặt ngàm I-I: MI 13190 m = =  0.047 R b  l  h0 14.5 103  1.82  = 1-   m  1-   0.047 = 0.048 AsI =  R b  l  h 0.048 14.5  1.8 = = 0.0206 (m2 ) = 206 (cm2 ) Rs 365 - Chọn thép, diện tích thép yêu cầu đặt song song phương cạnh ngắn: + Chọn 4225 có diện tích 206.2 (cm2) AsI 206.2 + Hàm lượng thép:  = 100% = 100% = 0.19% l  h0 600 180 + Chiều dài thanh: b-2×a' = 4400-2×30 = 4340 (mm) + Khoảng cách trục cốt thép cạnh nhau: l   (30  15) 6000   (30  15) 100  a I = = = 144  200 (mm)  TM n 1 42  14.2.6.2 Mặt ngàm II – II - Mô men tiết diện II-II: MII  (P3  P4 )  r2 = 11547  0.35 = 4042 (kN.m) - Chiều cao làm việc móng: h0 = hđ - a = 1.8 (m) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 118 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016 ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN - Tính toán diện tích cốt thép cho mặt ngàm II-II: MI 4042 m = =  0.02 R b  b  h0 14.5 103  4.4  1.82  = 1-   m  1-   0.02 = 0.021 AsI =  R b  b  h 0.02114.5  1.8 = = 6.607 10-3 (m2 ) = 66.07 (cm2 ) Rs 365 - Chọn thép, diện tích thép yêu cầu đặt song song phương cạnh dài: + Chọn 3018 có diện tích 76.34 (cm2) AsII 76.34 + Hàm lượng thép:  = 100% = 100% = 0.96% b  h0 440 180 + Chiều dài thanh: l-2×a' = 6000-2×30 = 5940 (mm) + Khoảng cách trục cốt thép cạnh nhau: b   (30  15) 4400   (30  15) 100  a I = = = 148  200 (mm)  TM n 1 30  14.2.6.3 Chọn cốt thép cấu tạo đài - Cốt thép ngang đỉnh đài thường dùng  (cm2) cho mét chiều dài đài cọc - Cốt thép dọc thường dùng  3×h = (cm2) cho mét bề mặt cạnh đài cọc - Cốt thép trung gian thường dùng khoảng (cm2) cho mét mặt cạnh đài - Thép ngang, thép dọc dùng   14; thép trung gian dùng   10 (Chi tiết Cọc khoan nhồi, Móng Mặt móng xem vẽ: KC-09) GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - 119 - SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN ... (kN/m) 16 - - - - 53.33 319.98 Sét 2.6 25 0.74 18.5 - 48.1 Cát nhỏ 3.8 16 - - - - 53.33 202.65 Sét pha 1.8 37.5 0.52 19.5 - 35.1 Cát nhỏ 2.2 18 - - - - 60 132 Sét pha 4.6 25 0.86 21.5 - 98.9 Cuội... dụng giải pháp móng cọc nhồi + Giằng móng: Sơ chọn tiết diện giằng móng 0.5×1.5 (m) 0.6×1.5 (m) - Các móng liên kết giằng móng nhằm giảm ảnh hưởng bất lợi lún lệch móng, liên kết móng lại làm tăng... ngàm I – I - Mô men tiết diện I-I: MI = P2×r2 = 5023.01×1.15 = 5776.46 (kN.m) - Chiều cao làm việc móng: h = h đ - a = 2-0 .2 = 1.8 (m) - Tính toán diện tích cốt thép cho mặt ngàm I-I: MI 5776.46