Hướng dẫn đồ án nền móng

Hướng dẫn đồ án nền móng , và kí hiệu đầy đủ cho mọi sinh viên mới bước vào đồ án chỉ cần zựa vào bài và ETABS 2k7 là có thể làm thoải mái ,zựa vào Mục Lục có thể thấy từng chi tiết trong bài Đất Móng

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG MỤC LỤC CHƯƠNG : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT .4 1.1 Lý thuyết thống kê 1.1.1 Khái quát xử lý thống kê địa chất 1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất 1.1.3 Giá trị tiêu chẩn đặc trưng đất 1.1.4 Đặc trưng tính toán đặc trưng đất 1.2 Thống kê địa chất móng nông 1.2.1 Lớp đất 1.2.2 Lớp đất 1.2.3 Lớp đất 11 1.2.4 Lớp đất 14 1.3 Thống kê địa chất móng cọc 17 1.3.1 Lớp đất 18 1.3.2 Lớp đất 3a 18 1.3.3 Lớp đất 3b 18 1.3.4 Lớp đất 20 1.4 Bảng tổng hợp địa chất 25 1.4.1 Địa chất móng nông 25 1.4.2 Địa chất móng cọc 26 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 27 2.1 Các liệu thiết kế móng 27 2.1.1 Giá trị nội lực 27 2.1.2 Thông số địa chất 27 2.1.3 Vật liệu sử dụng 27 2.2 Xác định kích thước chiều sâu đặt móng 27 2.2.1 Chọn chiều sâu đặt móng 28 2.2.2 Xác định kích thước móng 28 2.3 Kiểm tra kích thước móng 30 2.3.1 Điều kiện ổn định 30 2.3.2 Điều kiện cường độ 30 2.3.3 Điều kiện biến dạng lún 31 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 2.3.4 2.4 GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Kiểm tra kiện xuyên thủng 34 Tính toán cốt thép 35 2.4.1 Theo phương cạnh dài : MC 1-1 36 2.4.2 Theo phương cạnh ngắn : MC 2-2 37 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 39 3.1 Các liệu thiết kế móng 39 3.1.1 Giá trị nội lực 39 3.1.2 Thông số địa chất 39 3.1.3 Vật liệu sử dụng 39 3.2 Xác định kích thước chiều sâu đặt móng băng 40 3.2.1 Chọn chiều sâu đặt móng 40 3.2.2 Xác định kích thước sườn móng 40 3.2.3 Tổng hợp nội lực, xác định điểm đặt tâm lực 41 3.2.4 Xác định kích thước bề rộng móng b 42 3.3 Kiểm tra kích thước móng chọn 42 3.3.1 Điều kiện biến dạng lún 42 3.3.2 Điều kiện cường độ 47 3.3.3 Điều kiện ổn định 47 3.3.4 Điều kiện trượt 48 3.3.5 Kiểm tra điều kiện độ mảnh 48 3.4 Tính toán nội lực móng băng 48 3.4.1 Tính phương pháp giải tay 48 3.4.2 Tính đàn hồi Winkler dùng phần mềm etabs 51 3.4.3 So sánh nội lực hai phương pháp 55 3.5 Tính toán cốt thép 55 3.5.1 Tính toán cốt thép dầm móng băng 55 3.5.2 Tính toán cốt thép móng 56 3.5.3 Tính cốt đai 57 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC 59 4.1 Các liệu thiết kế móng 59 4.1.1 Thông số địa chất 59 4.1.2 Giá trị nội lực 59 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 4.2 GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Xác định chiều sâu đài đặt móng kích thước cọc 60 4.2.1 Chọn chiều sâu đài đặt móng 60 4.2.2 Chọn sơ kích thước cọc 61 4.3 Xác định sức chịu tải cọc 62 4.3.1 Sức chịu tải theo vật liệu 62 4.3.2 Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 63 4.3.3 Xác định sức chịu tải cọc theo cường độ đất 64 4.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 66 4.3.5 Xác định sức chịu tải thiết kế 67 4.4 Chọn số lượng bố trí cọc 67 4.5 Kiểm tra khả chịu tải cọc 68 4.6 Kiểm tra ổn định độ lún móng cọc 69 4.6.1 Kiểm tra ổn định 69 4.6.2 Kiểm tra điều kiện lún móng 71 4.7 Thiết kế đài cọc 73 4.7.1 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 73 4.7.2 Tính toán cốt thép đài cọc 75 4.8 Kiểm tra khả cọc vận chuyển lắp dựng cọc 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG CHƯƠNG : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 Lý thuyết thống kê 1.1.1 Khái quát xử lý thống kê địa chất - Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế móng có số lượng hố khoan nhiều số lượng mẫu đất cho lớp đất lớn Vấn đề đặt lớp đát ta phải chọn tiêu đại diện cho - Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào quan sát thay đổi màu, hạt đất mà ta phân chia thành lớp đất - Theo TCVN 9362-2012 gọi lớp địa chất công trình tập hợp giá trị có đặc trưng lý phải có số biến động ν đủ nhỏ Vì ta phải loại trừ mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho đơn nguyên địa chất - Vì thống kê địa chất việc quan trọng tính toán móng 1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất 1.1.2.1 Hệ số biến động - Chúng ta dựa vào hệ số biến động ν phân chia đơn nguyên - Hệ số biến động ν xác đinh theo công thức:    A  Trong : Giá trị trung bình đặc trưng: A  - Độ lệch bình phương trung bình:   n i 1 Ai n n (Ai  A)  i 1 n 1 Trong :  Ai - giá trị riêng đặc trưng từ thí nghiệm riêng  n: số lần thí nghiệm Lưu ý : Khi kiểm tra để loại trừ sai số thô đối vơi tiêu kép lực dính (c) góc ma sát (φ) độ lệch bình phương trung bình xác định sau :  n (Ai  A)  i 1 n2 1.1.2.2 Quy tắc loại trừ sai số thô - Trong tập hợp mẫu lớp đất có hệ số biến động ν ≤ [ν] đạt ngược lại ta phải loại trừ số liệu có sai số lớn bé Trong : [ν] hệ số biến động lớn nhất, tra bảng tùy thuộc vào loại đặc trưng SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Bảng 1.1 : Bảng tra hệ số biến động lớn theo TCVN 9362-2012 Đặc trưng đất Tỷ trọng hạt Trọng lượng riêng Độ ẩm tự nhiên Giới hạn Atterberg Module biến dạng Chỉ tiêu sức chống cắt Cường độ nén trục - Hệ số biến động [v] 0.01 0.05 0.15 0.15 0.30 0.30 0.40 Kiểm tra thống kê, loại trừ giá trị lớn qua bé Ai theo công thức sau : A  Ai  Vcm Trong : Ước lượng độ lệch: cm  n (Ai  A)  i 1 n Lưu ý: Khi n ≥ 25 lấy σcm = σ Bảng 1.2 : Bảng tra giá trị V 1.1.3 Giá trị tiêu chẩn đặc trưng đất 1.1.3.1 Giá trị tiêu chuẩn tiêu đơn - Giá trị tiêu chuẩn cho tất tiêu đơn (chỉ tiêu vật lý độ ẩm , khối lượng thể tích , só dẻo , độ sệt , … tiêu học modun tổng biến dạng , cường độ kháng SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG nén , …) giá trị trung bình cộng kết thí nghiệm riêng lẻ Ā sau loại trừ sai số thô Lưu ý: Đối với cá tiêu vật lý gián tiếp (hệ số rỗng , số dẻo …) modun tổng biến dạng giá trị tiêu chuẩn chúng xác định từ giá trị tiêu chuẩn tieu thí nghiệm mà tính giá trị tiêu chuẩn tiêu gián công thức học đất 1.1.3.2 Giá trị tiêu chuẩn tiêu kép - Các giá trị tiêu kép lực dính đơn vị (c) góc ma sát (φ) thực theo phương pháp bình phương cực tiểu quan hệ tuyến tính ứng suất pháp  i ứng suất tiếp cực hạn  i thí nghiệm cắt tương đương :    tg  c - Lực dính đơn vị tiêu chuẩn góc ma sát tiêu chuẩn xác định theo công thức sau : c tc  n n n 1 n        i i i  i  i     i 1 i 1 i 1 i 1  tgtc  n n 1 n  n       i i i  i     i 1 i 1 i 1   n    n      i  i 1  i 1  n 2 i Lưu ý: Nếu theo công thức tính ctc < chọn ctc = tính lại theo công thức :    n tg tc  i 1 i i n i 1 i  1.1.4 Đặc trưng tính toán đặc trưng đất 1.1.4.1 Giá trị tính toán tiêu đơn - Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định chịu tải, số tính toán ổn định tiến hành với đặc trưng tính toán - Hệ số động  xác định theo mục 1.1.2.1 - Giá trị tính toán tiêu đơn xác định theo công thức sau: Att  Atc kd Trong : Atc giá trị tiêu chuẩn đặc trưng xét 1  - Hệ số an toàn đất xác định theo công thức: kd  - Chỉ số độ xác  xác định theo công thức:   t v n Trong đó: t là hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy  SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG - Khi tính theo biến dạng (THGH II)  = 0.85 - Khi tính theo cường độ (THGH I)  = 0.9 Lưu ý:  Số lượng tối thiểu thí nghiệm tiêu với đơn nguyên địa chất công trình cần phải đảm bảo Nếu phạm vi đơn nguyên địa chất công trình có số lượng mẫu giá trị tính toán tiêu chúng tính toán theo phương pháp trung bình cực tiểu A tc  A max A tc  A tt trung bình cực đại: A  A  2 tt  Việc chọn tính theo hai công thức tùy thuộc vào tiêu làm tăng độ an toàn cho công trình 1.1.4.2 Giá trị tính toán tiêu kép - A tc Giá trị tính toán tiêu kép xác định theo công thức sau: A  kd tt Trong : Atc giá trị tiêu chuẩn đặc trưng xét 1  - Hệ số an toàn đất xác định theo công thức: kd  - Đối với tiêu kép như: lực dính c hệ số ma sát tg Ta có công thức:   t v Hệ số biến động ν xác định theo công thức sau:  c  -  tg c   tg tgtc c tc Độ lệch bình phương trung bình xác định theo công thức sau : c    n  i  i1 &  tg   1 n &   (i2 tgtc  c tc  i )2  i 1  n2 - Khi tính theo biến dạng (THGH II)  = 0.85 - Khi tính theo cường độ (THGH I)  = 0.95 Lưu ý:  Để tìm giá trị tiêu chuẩn trị tính toán c  cần phải xác định không nhỏ giá trị  trị số áp lực pháp tuyến   Khi tìm giá trị tính toán c,  dùng tổng số lần thí nghiệm  làm n SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Bảng 1.3 : Bảng tra giá trị hệ số tα Số bậc tự (n-1) Rn γ (n-2) c φ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 60 - Hệ số t ứng với xác suất tin cậy  0.85 0.9 0.95 0.98 0.99 1.34 1.25 1.19 1.16 1.13 1.12 1.11 1.10 1.10 1.09 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.06 1.06 1.05 1.05 1.05 1.89 1.64 1.53 1.48 1.44 1.41 1.40 1.38 1.37 1.36 1.36 1.35 1.34 1.34 1.34 1.33 1.33 1.33 1.32 1.32 1.31 1.31 1.30 2.92 2.35 2.13 2.01 1.94 1.90 1.86 1.83 1.81 1.80 1.78 1.77 1.76 1.75 1.75 1.74 1.73 1.73 1.72 1.71 1.70 1.68 1.67 4.87 3.45 3.02 2.74 2.63 2.54 2.49 2.44 2.40 2.36 2.33 2.30 2.28 2.27 2.26 2.25 2.24 2.23 2.22 2.19 2.17 2.14 2.12 6.96 4.54 3.75 3.36 3.14 3.00 2.90 2.82 2.76 2.72 2.68 2.65 2.62 2.60 2.58 2.57 2.55 2.54 2.53 2.49 2.46 2.42 2.39 Các đặc trưng tính toán theo TTGH I TTGH II có giá trị nằm khoảng : Att  Atc  A - Tùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) dấu (-) để đảm bảo an toàn - Khi tính toán nề theo cường độ ổn định ta lấy đặc trưng tính toán TTGH I (nằm khoảng lớn  = 0.95) - Khi tính toán theo biến dạng ta lấy đặc trưng tính toán theo TTGH II (nằm khoảng nhỏ  = 0.85) 1.2 Thống kê địa chất móng nông - Địa chất : DC04 - Mực nước ngầm : - 12.50  m  SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Bảng 1.4 : Bảng mô tả địa chất móng nông Cao độ m Chiều dày m  - 2.8 2.8 2.8 - 6.0 3.2 6.0 - 11.8 5.8 11.8 - 21.20 9.4 Lớp Mô tả đất Sét pha màu xám vàng , trạng thái dẻo cứng Sét pha màu nâu đỏ, đốm trắng , nâu vàng , lẫn sỏi sạn laterit thạch anh ; trạng thái nửa cứng Sét pha màu nâu đỏ, xám vàng , nâu hồng ; trạng thái nửa cứng Cát pha màu nâu đỏ , đốm trắng , xám vàng ; trạng thái dẻo 1.2.1 Lớp đất - Vì có mẫu nên ta lấy thông số mẫu làm đặc trưng cho lớp đất Bảng 1.5 : Thông số địa chất lớp đất Độ sệt dạng E  MPa  13018 ' 0.3 35.1 kN / m   kN / m  19 19 Mô đun biến φ Lớp - c γ Tên lớp Chỉ số dẻo Độ ẩm 12.9 18.9 % % Hệ số rỗng Bảng 1.6 : Bảng hệ số rỗng lớp đất P  kN / m  50 100 200 400 e 0.587 0.556 0.534 0.506 0.468 1.2.2 Lớp đất 1.2.2.1 Thống kê tiêu đơn Bảng 1.7 : Bảng thống kê tiêu đơn lớp đất a Dung trọng tự nhiên STT Kí hiệu mẫu Độ sâu lấy mẫu HK4-2 HK4-3 Tổng  tb   tc  m kN / m  3.3-3.5 5.3-5.5 20 20 40 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 20 Trang ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG b Độ ẩm STT Kí hiệu Độ sâu lấy mẫu mẫu (m) HK4-2 3.3-3.5 HK4-3 5.3-5.5 Tổng Wtc = Wtb W (%) 18.9 19.7 38.6 19.3 Kí hiệu Độ sâu lấy mẫu mẫu (m) HK4-2 3.3-3.5 HK4-3 5.3-5.5 Tổng Itc = Itb I (%) 14.1 13.9 28 14 c Chỉ số dẻo STT d Độ sệt Kí hiệu Độ sâu lấy mẫu mẫu (m) HK4-2 3.3-3.5 HK4-3 5.3-5.5 Tổng Btc = Btb STT B 0.01 0.04 0.05 0.025 e Hệ số rỗng STT Kí hiệu mẫu HK4-2 HK4-3 Tổng etc 0.584 0.573 1.157 0.579 Hệ số rỗng e Ứng với cấp tải trọng P ( kN/m² ) 50 100 200 0.562 0.549 0.53 0.55 0.536 0.514 1.112 1.085 1.044 0.556 0.543 0.522 400 0.504 0.486 0.99 0.495 1.2.2.2 Thống kê tiêu kép c ,   - Do bảng số liệu thiếu  i ,  j  k nên ta xác định đại lượng theo công thức:    tan   c    -  c tan  Từ ta có bảng thống kê  ,  sau : SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG  q P  cN c   vp ' N q  14.25  216.6  197.73  46.2  12221.676  kN / m   R p  q p A p  12221.676  0.09  1099.95  kN  - Sức chịu tải cực hạn cọc ma sát bên : R s  u  fi li   Công thức cường độ sức kháng trung bình f i tổng quát : fi  k i v,zi  tan a,i Trong đó:  k i : hệ số áp lực ngang lớp đất thứ i  ca : lực dính thân cọc đất, với cọc bê tông cốt thép ca = 0,7c   v,zi ứng suất pháp hiệu trung bình theo phương đứng lớp đất thứ i  a ,i góc ma sát đất cọc lớp đất thứ i (cọc bêtông chọn a ,i  i ) - Kết tính toán ghi vào bảng sau : Lớp 3a 3b Li (m) (m) 1.5 1.5 0.7 1.5 1.5 0.8 2 2.5 4.25 5.75 6.85 7.95 9.45 10.6 12 14 16 φ 2°52' 24°39' 24°16' 30°12' ki 0.95 0.95 0.583 0.583 0.589 0.589 0.589 0.497 0.497 0.497  v,zi (kN/m ) fi (kN/m2) fiLi (kN/m) 44 62.675 79.475 91.795 103.18 118.705 130.608 145.812 167.532 189.252 2.09 2.98 21.31 24.62 27.35 31.46 34.62 42.03 48.29 54.55 4.18 4.47 31.965 17.234 41.025 47.19 27.696 84.06 96.58 109.1  f L  kN / m  i i 463.5 Bảng 4.6 : Sức chịu tải cọc theo cường độ đất  Rs  436.5  1.2  523.8  kN  - Sức chịu cực hạn theo cường độ đất : R c,u  R p  R s  1099.95  523.8  1623.75  kN  Qa  Rc ,u 1623.75   541.25  kN  3 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 65 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG 4.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT - Sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản(1988) : R c,u  q b Ab  u( fcilci   fsilsi ) Trong đó:  A p = 0,09 m2 : diện tích ngang mũi cọc  qb : cường độ sức kháng đất mũi cọc , cọc đóng ép Vì mũi cọc nằm lớp đất dính nên qb = 300Np Vậy : qp = 300  16 = 4800 kN  fsi cường độ sức kháng đất thân cọc lớp rời: fsi = 10 Nsi Với Nsi : số SPT trung bình lớp đất rời thứ i lsi: chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ i  Thân cọc lớp đất dính: fci = αpfLcui ( fci = αcui ) cui: lực dính không thoát nước lớp đất dính thứ i , cu,i = 6.25Nci (kPa ) Nci: số SPT lớp đất dính thứ i lci: chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ i α : hệ số không thứ nguyên xác định đồ thị Các hệ số αp fL xác định bằgn cách tra đồ thị - Kết tính toán ghi vào bảng sau : Chiều sâu mũi cọc (m) Tổng chiều dài thân cọc( m ) lsi (m) Nsi fi ufsi lsi 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 17 11 13 15 15.5 2 2 2 0.5 6 11 17 16.47 3.33 13.33 20 20 36.67 56.67 54.9 7.99 31.99 48 48 88.01 136.01 32.94 u  fsi lsi  kN / m  392.94 Bảng 4.7 : Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT - Vậy sức chịu tải theo tiêu chuẩn SPT : R c,u _  q b Ab  u  fsi lsi  0.09  4800  1.2  392.94  903.528  kN  SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 66 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Qa  GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Rc ,u 903.528   451.76  kN  2.5 4.3.5 Xác định sức chịu tải thiết kế - Sức chịu tải thiết kế : Qa   Qa1 , Qa , Qa3    409.97, 4541.25,451.76  361.42 kN  - Vì Qvl > 2Qa  Qtk  Qa  410  kN  Chọn số lượng bố trí cọc 4.4 - Giả sử đài vuông cạnh Bđ = 1.5 m , cao hđ = 0.8 m - Trọng lượng tính toán đài cọc: Wdtt  n BTCT Vd  1.1 25  1.52  0.8  49.5  kN  - Tổng lực nén tác dụng lên cọc: N - tt  N tt  Wdtt  1217.04  49.5  1266.54  kN  N Xác định số lượng cọc n  k Qa tt  1.3  1266.54  4.01 cọc 410 Trong : k = ( 1.3 : 1.4 ) hệ số xét đến ảnh hưởng momen Chọn k = 1.3 - Chọn cọc, bố trí hình vẽ, khoảng cách tim cọc 3d = 0.9 m , tâm cọc cách mép đài 1d = 0.3 (m) - Sơ đồ bố trí cọc Hình 4.4 : Sơ đồ bố trí cọc - Như đài móng có kích thước B  L  h  1.5  15  0.8  m  SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 67 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Kiểm tra khả chịu tải cọc 4.5 - GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Khi móng cọc chịu lực lệch tâm, tải tác dụng lên cọc nhóm không xác định theo công thức : Pi  N tt  W M y  n xi n  xi i 1 Trong :  n : số lượng cọc móng, n =  W : Trọng lượng trung bình đài đất độ sâu Df W=Bd  Ld  Df   tb  1.5  1.5   22  74.25(kN)  M y : momen xoay quanh trục y, M y  M tt  Qtt  h d  100.91  40.64  0,8  133.422kN.m lực ngang Qtt cân với áp lực bị động đất  xi : tọa độ tim cọc theo phương x (x1 = x2 = -0.45m ; x3 = x4 = 0.45m) 1217.04  74.25 133.422  0.45    248.70  kN   P1  P2  Pmin  4  0.452  P  P  P  1217.04  74.25  133.422  0.45  396.95  kN   Q  410  kN  max a  4  0.452  Điều kiện sức chịu tải cọc đơn thỏa -  (n1  1)n  (n  1)n1   90n1n   Xét ảnh hưởng nhóm cọc :      Trong :  n1 , n : số hàng cọc nhóm số cọc hàng; n1  , n   d : đường kính cọc, d = 0.3(m)  s: khoảng cách hai tim cọc, s = 0.9(m) d s  0.3    18.43  0.9    (deg)  arct g    arctg   (2  1)2  (2  1)2      18.43    0.8 90     - Sức chịu tải cho phép nhóm cọc Qa(n hom)  nQa   0.8  410  1312(kN)  N tt  W  1291.29  kN   Điều kiện sức chịu tải nhóm cọc thỏa SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 68 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Kiểm tra ổn định độ lún móng cọc 4.6 4.6.1 Kiểm tra ổn định 4.6.1.1 Xác định khối móng quy ước Ntt 3.5 m Mtt 2.2 m 1+2 5°27' Ntt + W 6m 3a 3.8 m 3a Mtt 4.06 m Hình 4.5 : Khối móng quy ước - φtb góc ma sát trung bình lớp đất mà cọc xuyên qua kích thước móng khối qui ước : 2o 52 ' 3.5  24o 39 ' 2.2  24o16 ' 3.8  30o12 ' tb   2147 ' 15.5 - Kích thước tiết diện móng khối qui ước Bqu x Lqu  Bqu  Lqu  (Bd  d)  2Lc tg  tb  - Diện tích tiết diện khối móng qui ước: Bqu × Lqu  4.06  4.06  16.48(m2 ) 4.6.1.2 -  21o 47 '    (1.5  0.3)   15.5  tg    4.06(m)     Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy khối móng quy ước Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng khối qui ước (Theo TCVN 9362 – 2012) : R tc  R II  m1m2 [ABqu  II  B(Df  Lc ) *II  Dc] k tc Trong đó:  m1 = m2 = ktc = SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 69 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG  *II : trọng lượng thể tích đất trung bình mặt đất xuống đáy móng khối móng  qui ước *II      h   (3 17.6   7.9)  (2.2 11.2)  (3.8 10.35)  (6 10.86)  11.63  kN/ m   2.2  3.8  h i i i   II = 20.35kN/m3: trọng lượng thể tích đất đáy khối móng qui ước (lớp 4)  II = 29°15’ tra bảng ta : A = 1.086 ; B = 5.342 ; D =7.74  c II = 14.1kN/m2  R tc  1 1.086  4.06  20.35  5.342  1.5  15.5 11.63  7.74 14.1  1255.03  kN / m2  - Áp lực tiêu chuẩn đáy khối mong qui ước : p max N  Fqu tc qu tc M tcx M y   Wx Wy Trong :  M tcx =  M y  M  h d  Q  87.75  0.8  35.34  116.02  kN.m  tc tc  Wy   N Bqu  Lqu tc qu tc 4.06  4.0662   11.15  m3  tổng lực tác dụng theo phương thẳng đứng tác dụng lên đáy móng khối qui ước bao gồm lực nén từ công trình trọng lượng đài trọng lượng cọc trọng lượng phần đất nằm khối móng qui ước Lực nén từ công trình: Ntc = 1058.30 (kN) +Trọng lượng đài: Wdtc  Vdai   BTCT  1.5 1.5  0.8  25  45  kN  tc + Trọng lượng cọc: Wcoc   qcoc  Lc   (25  0.3  0.3) 15.5  139.5  kN  +Trọng lượng đất lớp đáy đài: W1,tr2  [Fmqu Df  Vdai  Fcot (Df  h d )]1  [4.062  1.5  (1.5  1.5  0.8)  0.32  (1.5  0.8)]  17.6  404.60  kN  +Trọng lượng đất lớp đáy đài mực nước ngầm: W1,d  (Fmqu  4Acoc ) 1.51  (4.062   0.32 ) 1.4 17.6  425.66  kN  SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 70 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG +Trọng lượng đất lớp mực nước ngầm: W1',d 2'  (Fmqu  4Acoc )  21'  (4.062   0.32 )   7.9  254.75  kN  +Trọng lượng đất lớp 3a mực nước ngầm ' W3ad  (Fmqu  4Acoc )  2.23a  (4.062   0.32 )  2.2 11.2  397.29  kN  +Trọng lượng đất lớp 3b mực nước ngầm ' W3bd  (Fqu  4Acoc )  3.83b  (4.062   0.32 )  3.8 10.35  634.14  kN  +Trọng lượng đất lớp W4d  (Fqu  4Acoc )  6 '4  (4.062   0.32 )  10.86  1050.61kN - Tổng lực tác dụng : N tc qu  4409.85  kN  4409.85 116.02  tc p max  4.062  11.15  277.93  kN / m   1.2R  1.1 1255.03  1380.53  kN / m   4409.85 116.02    257.12  kN / m  p  11.15 4.06  p max  p 277.93  257.12    267.53  kN / m   R tc  1255.03  kN / m  p tb  2   Thỏa điều kiện ổn định đất làm việc trạng thái đàn hồi 4.6.2 Kiểm tra điều kiện lún móng - Ứng suất thân đáy móng : bt    'i h i  (3 17.6   7.9)  (2.2  11.2)  (3.8  10.35)  (6  10.86)  197.73  kN / m2   - Ứng suất gây lún đáy móng : gl  Ptb  bt  267.53  197.73  69.8 kN / m - Chiều dày lớp phân tố : h i   0.4  0.6 Bqu  (0.4  0.6)  4.06  (1.6  2.4) tc  Chọn hi = - Chia lớp đất mũi cọc (lớp 4) thành lớp phân tố dày m - Ta tính lún theo phương pháp cộng lún lớp phân tố : n n i 1 i 1 S   Si   e1i  e2i h i  S  8cm  e1i SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 71 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG - GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Thống kê địa chất cho thấy lớp đất có modun biến dạng bé Mpa nên vị trí ngừng lún có : σbt ≥ 10σgl - Kết thí nghiệm nén lớp P (kN/m2) e 50 100 200 400 0.539 0.521 0.514 0.506 0.495 Bảng 4.8 : Kết nén thí nghiệm lớp đất - Biểu đồ e – p lớp e Biểu đồ e-p 0.545 0.54 0.535 0.53 0.525 0.52 0.515 0.51 0.505 0.5 0.495 0.49 y = 3E-07x2 - 0.0002x + 0.5356 100 200 300 400 500 p Hình 4.6: Biểu đồ e-p lớp đất - Bảng tính lún phân lớp : Phân Điểm tố z (m) z/b ko 0.49 0.823 σgl σbt (kN/m2) (kN/m2) 69.8 197.73 57.4454 0.99 0.546 38.1108 1.48 0.38 26.524 1.97 0.28 19.544 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 e2i Si (cm) 208.59 272.21 0.507 0.503 0.53 230.31 278.09 0.505 0.503 0.27 252.03 284.35 0.504 0.503 0.13 273.75 296.78 0.503 0.503 262.89 e1i 241.17 3 p2i 219.45 2 p1i 284.61 Tổng độ lún 0.93 Trang 72 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Bảng 4.9 : Bảng tính lún móng cọc Ở phân lớp thứ có  bt  284.61 kN / m2   10 gl  10  19.544  195.44  kN / m2   dừng - tính lún Độ lún móng : S = 0.93 cm < [S] = 8cm - Vậy thỏa điều kiện lún móng 2m 2m 2m 2m 15.5 m 1.5 m - Hình 4.7: Ứng suất thân gây lún móng cọc Thiết kế đài cọc 4.7 - Kích thước cột móng phải thỏa điều kiện: Fcot  N tt 1217.04   0.106(m2 )  bc  0.3(m) R b 11.5  10  Chọn kích thước cột: bc  h c  300  300  mm  - Chiều cao đài cọc: h d  0.8(m) - Chiều cao làm việc đài cọc: h  800  100  50  650(mm) 4.7.1 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 73 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG ho c - Lực gây xuyên thủng : Pxt  R bt u m h o - C chiều dài hình chiếu mặt bên tháp nén thủng lên phương ngang C S d bc 900 300 300       150mm 2 2 2 Trong : S: khoảng cách hai tim cọc Hình 4.8: Hình xuyên thủng đài cọc - Lực xuyên thủng: Pxt  N tt  Sxt tb  1217.04  0.36  540.91  1022.31(kN) Sxt  (bc  2C)(h c  2C)  (0.3   0.5)  (0.3   0.15)  0.36(m ) N tt 1217.04 tb    540.91(kN / m2 ) Fd 1.5 1.5  = (sử dụng bê tông nặng) Rbt = 0,9 MPa um giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng , phạm vi chiều cao làm việc tiết diện SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 74 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG u tr  u d 2(bc  h c )  2(b c  2C  h c  2C)  2 2(0.3  0.3)  2(0.3   0.15  0.3   0.15)   1.8(m) um   R bt u m h o ho 0.65  1 0.9 103 1.8  0.65   4563  kN   Pxt  1022.31  kN  C 0.15  Thỏa điều kiện xuyên thủng 4.7.2 Tính toán cốt thép đài cọc 4.7.2.1 Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn Hình 4.9: Sơ đồ tính cốt thép theo phương cạnh ngắn - Momen : MI  (P3  P4 )  0.3   396.95  0.3  238.17  kNm - Chọn a = 150 (mm)  h o  0.65 (m) - Chọn thép AII có Rs = 280 (MPa) - M1 238.17  106   1454.03  mm2  Tổng diện tích cốt thép: As1  0.9R s h o 0.9  280  650 - Hàm lượng cốt thép:   As1 1454.03 106   1.49  %  Bd h o 1.5  0.65  min  0, 05%    1.49%   max  R - Chọn thép Ø12 có as = 113.04 mm2 - Số thép cần bố trí: n  Rb 11.5  0.656   2.69% Rs 280 As1 1454.03   11.09 => Chọn 12Ø12 as 113.1 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 75 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG - Bố trí thép dọc theo phương cạnh x, đặt thép cách mép đài 50 mm - Bước cốt thép: a  Bd   50 1500   50   127.27mm n 1 12  → Chọn Ø12a120 4.7.2.2 Tính thép theo phương cạnh dài Hình 4.10: Sơ đồ tính cốt thép theo phương cạnh dài - Momen: MII  (P4  P2 )  0.3  (396.65  248.70)  0.3  193.605  kN.m  - Chọn thép AII có Rs = 280 (MPa) - M2 193.605 106 Tổng diện tích cốt thép: As2    1181.96  mm2  0.9R s h 0.9  280  650 - Hàm lượng cốt thép:   As2 1181.96 106   1.21% Bd h o 1.5  0.65 min  0.05%    1.21%   max  R Rb 11,5  0.656   2.69% Rs 280 - Chọn thép Ø12có as = 113.1 mm2 - Số thép cần bố trí: n  - Bố trí thép dọc theo phương cạnh y, đặt thép cách mép đài 50 mm - Bước cốt thép: a  As2 1181.96   10.45 => Chọn 10Ø12 as 113.1 Bd   50 1500   50   140mm n 1 11  → Chọn Ø12a120 SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 76 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Kiểm tra khả cọc vận chuyển lắp dựng cọc 4.8 - Ta chọn vị trí móc cẩu cho momen gây hai thớ chịu kéo chịu nén - Nếu cọc đúc nhà máy có móc cẩu để tiện chất dở cọc lên xuống - Trọng lượng cọc: q=Kd Acoc  BTCT =1.5  0.09  25  3.375(kN / m) Kd - hệ số động , Kd =1.5 Khi vận chuyển cọc: - Chọn a cho Mg = Mn → a = 0.207 x L ≈ 1.656 m Hình 4.11: Sơ đồ tính vận chuyển cọc qa 1.6562 M1   3.375   4.63  kN.m  2 Khi dựng cọc: - Để Mg = Mn → b = 0.294L ≈ 2.352m M2  - qb2 2.3522  3.375   9.34  kN.m  2 Ta thấy M1 < M2 nên ta dùng M2 để tính toán SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 77 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG Hình 4.12: Sơ đồ tính lắp dựng cọc - Cọc có tiết diện b×h=300mm×300mm, bố trí thép 4Ø16 , lấy lớp bê tông bảo vệ cọc a = 25mm → Chiều cao làm việc cốt thép ho = 300– 25 = 275cm - Diện tích cốt thép dùng cho lắp dựng cọc As  - M2 9.34 106   134.77  mm2   1.35  cm  0.9h o R s 0.9  275  280 Cốt thép chịu mô men uốn cọc 2Ø16 ( As = 4.02 cm2 ) → Cọc đủ khả chịu tải vận chuyển , cẩu lắp Tính cốt thép móc neo: ql 3.375    13.5  kN  2 - Lực kéo nhánh cốt treo cẩu lắp cọc : P  - P 13.5 103   48.21 mm2  Diện tích cốt thép móc cẩu : As  Rs 280 - Chọn cốt thép dùng cho móc treo cột Ø14 a s  153.9mm2 - Đoạn neo cốt thép móc treo cọc: Ln  30d  30 14  420mm - Chọn Ln  450  mm   SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143  Trang 78 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ThS LÊ PHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Nhọc Ẩn, Nền móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2002 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép Tập (cấu kiện nhà cửa), Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2015 Châu Ngọc Ẩn, Nền móng công trình, Nhà xuất Xây Dựng, 2013 TCVN 10304 : 2014 , Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574:2012 : Kết cấu Bê tông BTCT TCVN 9362:2012 : Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang 79 ... thiết kế móng có số lượng hố khoan nhiều số lượng mẫu đất cho lớp đất lớn Vấn đề đặt lớp đát ta phải chọn tiêu đại diện cho - Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào quan sát thay đổi màu, hạt đất mà ta... - Do bảng số liệu thiếu  i ,  j  k nên ta xác định đại lượng theo công thức:    tan   c    -  c tan  Từ ta có bảng thống kê  ,  sau : SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang... - Do bảng số liệu thiếu  i ,  j  k nên ta xác định đại lượng theo công thức:    tan   c    -  c tan  Từ ta có bảng thống kê  ,  sau : SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143 Trang