đồ án nền móng móng cọc

Chọn trọng lượng riêng trung bình của bêtông đài và đất trên đài là 22 kN/m2Chuyển các ngoại lực về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc trùng với trọng tâm đài :Tải trọng tác dụng lên từng

Df ≥ 0,7 hmin = 1.54 m Chọn Df = 2.5 m (đáy móng nằm trong lớp 2)

 Chọn cọc BTCT có tiết diện cọc 50×50 cm 2.

Chiều dài L/d<60 , chọn L = 22 m

 Thép trong cọc 8d20 có

 Chọn chiều cao đài cọc: hd = 1m

- Với địa chất 3B, ta chọn đặt đài ngay tại HK2, mực nước ngầm là - 1 m

- Lớp 4 (dày 3.8m) được xem là lớp đất tương đối tốt

- Chọn phương án dùng 2 đoạn 11m Cọc cắm vào lớp đất 4 (sét lẫn bột)

- Đoạn đầu cọc ngàm vào đài : a1 = 0.5 m

- Độ sâu ngàm vào lớp đất 4 (tại độ sâu -22.6m ở HK2): (22+2.5)-0.5-22.6= 1.4 m

- Chiều dài làm việc thực: l = 22 - (0.5+1.4) = 20.1 m

5 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Q a(vl) (tức thời) =

Trong đó: ,

Hệ số uốn dọc φ:

 Khi thi công ép cọc:

 Khi cọc chịu tải trọng công trình:

 Hệ số điều kiện làm việc : m = 1

hệ số an toàn của ma sát hông ()

hệ số an toàn của sức kháng mũi cọc ()

Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc:

Trong đó:

u: chu vi cọc

: thành phần ma sát đơn vị giữa cọc và lớp đất thứ i (kN/m2)

: ứng suất bản thân đất nền tại chính giữa lớp đất thứ i (kN/m2).

li: chiều dày lớp đất thứ i (m)

OCR: hệ số quá cố kết của đất nền, thông thường chọn OCR = 1

Lấy trọng lượng đất trên mực nước ngầm là 18.32 kN/m 2 (thuộc lớp 1)

Bảng tính toán thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc.

2 17.5 3.1 2 4.5 7.3 4.68 89.154 57.69 357.6620.6

3a 20.6 2 2 28.5 2.8 9.75 210.6 379.96 1519.8222.6

4 22.6 1.4 2 13 14.9 8.98 209.234 757.19 2120.1324

Tổng thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc Qs 3997.61

Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc Qp:

Với qp tính theo Vesic là:

Mũi cọc cắm vào lớp đất 4 có , tra bảng tìm được các thông số sau:

8 Tính sức chịu tải cọc theo kết quả SPT

- hệ số lấy bằng 30 cho cọc đóng

Nα = 9 (chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc)

Lớp 2 từ 2.5m đến 20.6m: N=1

Lớp 3a từ 20.6m đến 22.6m: N=

Lớp 4 từ 22.6m đến 26.4m: N=

Sức chịu tải thiết kế:

Qtk = min(Qa vật liệu ; Qa cơ lý ; Qa cường độ ; QaSPT)

 Qtk = min(7896 ; 633 ; 2068 ; 682.33) = 633 kN

1 Tính toán số lượng cọc:

(β=1,2- 1,5)Chọn số cọc là 9 (cọc)

2 Bố trí cọc:

- Khoảng cách giữa các cọc theo phương x và y, chọn là 3d = 1.5 m = 1500 mm

- Khoảng cách từ mép cọc tới mép ngoài của đài chọn là (d/3-d/2) = 250 mm

- Đoạn thép cọc neo vào đài: 20 – 40 ϕ, chọn bằng 500 mm

- Đoạn cọc neo vào đài là : ln = d/3-d/2 , lấy bằng 0.2m = 200 mm

- Chọn sơ bộ tiết diện cột là 600 x 600 mm

- Chọn chiều cao đài hd = 1000 mm (a = 100 mm)

- Kích thước đài: 4 × 4 m

- Bố trí cọc dưới đài như hình vẽ, tâm cọc giữa trùng với trọng tâm nhóm cọc và tâm cột

100 150

n2 là số cọc trong một hàng

s là khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 cọc tính từ tâm, s = 3d

Ta có sức chịu tải của nhóm cọc :

Vậy nhóm cọc đủ khả năng chịu tải.

2 Kiểm tra tải trọng tác động lên các cọc:

Chọn trọng lượng riêng trung bình của bêtông đài và đất trên đài là 22 kN/m2Chuyển các ngoại lực về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc (trùng với trọng tâm đài) :

Tải trọng tác dụng lên từng cọc được tính và trình bày theo bảng sau:

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

- Xác định kích thước khối móng quy ước:

Góc ma sát trung bình trong đoạn cọc:

Ta tính toán theo TTGH II.

Kích thước khối móng quy ước:

Momen chống uốn của khối móng quy ước :

Chiều cao khối móng quy ước :

Diện tích khối móng quy ước :

Khối lượng đất trong móng quy ước (tính từ đáy móng xuống):

Khối lượng đất bị cọc và đài chiếm chổ :

Khối lượng cọc và đài bê tông:

Khối lượng tổng trên móng quy ước :

- Kiểm tra:

= 8

Tải trọng quy về đáy khối móng quy ước:

Ứng suất dưới đáy khối móng quy ước:

Vậy khối móng quy ước thỏa điều kiện ổn định của đất nền.

4 Kiểm tra lún

Áp lực gây lún:

Df.γ*= = 145.1 KN/m2

Ta tiến hành chia lớp phân tố tính lún:

Điều kiện:

Tuy nhiên để tính lún chính xác hơn ta chia thành từng lớp 0.5m để tính lún

Ta lấy đường cong nén lún của mẫu 2-29 (độ sâu 29.5-30m) để tính lún lớp 4:

Z thực (m)

5 Kiểm tra thép trong cọc khi cẩu cọc, dựng cọc

Cọc bố trí 2 móc cẩu để vận chuyển cọc

Bố trí thêm móc cẩu thứ 3 (cọc dài hơn 8m) để cẩu dựng cọc

Trọng lượng bản thân cọc kể đến hệ số động khi cẩu lắp và dựng cọc:

5.935 28

b b o s

 Vậy thép đã chọn trong cột 3φ20 mỗi phía (As = 9.42cm2) là thỏa mãn

6 Kiểm tra chiều cao đài cọc

Ban đầu chọn chiều cao đài hd = 1000 mm với a = 200 mm => ho = 800 mm.Tháp xuyên thủng có kích thước như sau:

4000

600500

3800

Pcx > Pxt

Vậy đài móng không bị phá hoại xuyên thủng

7 Kiểm tra lực chống cắt của Bê tông không tính cốt đai

Trích mục 6.2.3.4 TCVN 5574-2012

- φb3 = 0,6 (Đối với bêtông nặng)

- φb4 = 1,5 (Đối với bêtông nặng)

- φb2 = 2 (Đối với bêtông nặng)

Xét hình chiếu tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất lên mặt móng c = 1 m

Vậy khả năng chống cắt của Bê tông thỏa yêu cầu.

Đặt cốt đai (đai xoắn):

- Φ10a50 mũi cọc và 2 đoạn đầu cọc (1.5m) (Đảm bảo mũi cọc không bị phá hủy ép)Hàm lượng là 0.628% > 0.6% (thỏa)

- Φ10a100 cho đoạn 1.5m kế tiếp Hàm lượng 0.314% > 0.2% (thỏa)

- Φ6a150 cho đoạn cọc còn lại Hàm lượng 0.21%

(μ = 0.628% )

1 Tính toán cốt thép trong đài

- Ngoại lực tác dụng lên đài là phản lực đầu cọc trong phạm vi của dầm consol

- Xét đến trọng lượng bản thân đài và đất nền trên đài

• Xét dọc theo phương X

M =

X Y

R R

R R

(Thỏa)

2 Kiểm tra cọc chuyển vị ngang

Chuyển vị ngang và góc xoay của đầu cọc thỏa mãn điều kiện sau

I – momen quán tính tiết diện ngang của cọc (m4)

I =

Mô đun đàn hồi bê tông B25: Eb = 30.106 kN/m2

bc – chiều rộng quy ước của cọc (m), được lấy như sau:

- Khi d 0.8 thì lấy bc = d + 1m

- Khi d < 0.8 thì lấy bc = 1.5d +0.5m = 1.5×0.5+0.5 = 1.25 m

y0, – chuyển vị ngang (m) và góc xoay của tiết diện ngang của cọc (radian) ở mặt đất với cọc đài cao

l0 lấy bằng cao trình lực ngang tác động, lấy bằng hd = l0 = 1m

H0 – giá trị tính toán của lực cắt (kN), lấy H0 = H

M0 – giá trị tính toán của lực cắt (kNm), lấy M0 = M + Hl0

3 3

2.79 10 0.2791.14 10

4.05 10 ( ) 0.405 11.35 10 0.08o 1o

Biểu đồ momen dọc theo thân cọc :

6.66 / 57.69 /

ξ lấy bằng 0.3 cho cọc đóng

Mv = 0 (moment do tải tạm thời)

Bảng tính M z

Mz(KNm)

-11.819 -10.55 -4.597.00 3.4 0.147 -7.118 12.787- -12.13 -3.897.21 3.5 1.074 -6.789 13.692- -13.83 -3.18

-14.496 -15.61 -2.487.62 3.7 3.563 -5.338 15.151- -17.47 -1.817.83 3.8 5.173 -4.111 15.601- -19.37 -1.20

7.83 3.8 -4.59 -3.742 0.857 5.029 -2.508.03 3.9 -5.21 -4.784 0.047 4.853 -2.398.24 4 -5.854 -5.941 -0.927 4.548 -2.318.44 4.1 -6.514 -7.216 -2.08 4.092 -2.188.65 4.2 -7.179 -8.607 -3.428 3.461 -2.01

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2013.

2 Châu Ngọc Ẩn, Cơ học đất, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2012.

3 Châu Ngọc Ẩn, Hướng dẫn đồ án môn học Nền và Móng, Nhà xuất bản Xây Dựng Hà Nội, 2012.

4 Võ Bá Tầm, Kết cấu Bê tông Cốt thép (Cấu kiện cơ bản), Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2012.

5 TCXDVN 45-78, Tiêu chuẩn thiết kế Nền, Nhà, và công trình, 1978.

6 TCXDVN 356-2005, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, 2005.

7 TCXDVN 205-1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, 1998.

8 TCXDVN 5574-2012, Kết cấu Bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn và thiết kế, 2012.

Mục Lục