Bài mẫu BTL Nền móng

TKMH NỀN MÓNG GVHD: NGUYỄN THANH TÂM ` THIẾT KẾ MƠN HỌC NỀN & MĨNG A.U CẦU CHUNG 1.Thuyết minh: Lựa chọn loại cọc, cấu tạo kiểm tốn móng cọc theo trạng thái giới hạn 2.Bản vẽ: Bố trí chung trụ cầu móng Chi tiết cấu tạo cọc hộp nối cọc Phương án thi công cọc bệ cọc Hình chiếu dọc cầu Hình chiếu ngang cầu I.SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Phương án – – Tải trọng tác dụng: Tải trọng tc N t – Tĩnh tải tiêu chuẩn tc N h – Hoạt tải tiêu chuẩn tc H – Hoạt tải tiêu chuẩn tc M – Hoạt tải tiêu chuẩn tc H x tc H y tc M y tc M x Giá trị 5250 1350 150 170 800 950 Đơn vị kN kN kN kN kNm kNm Hệ số tải trọng: + Hoạt tải : n = 1.4 + Tĩnh tải : n = 1.1 SVTH: TRANG HÀ DUY BÁCH Trang TKMH NỀN MÓNG GVHD: NGUYỄN THANH TÂM ` Điều kiện thủy văn chiều dài nhịp: Hạng mục MNCN MNTN MNTT Htt (Chiều cao thông thuyền) Cao độ mặt đất tự nhiên Cao độ mặt đất sau xói lở Chiều dài nhịp tính tốn Số liệu 4.5 2.2 3.2 4.0 0.0 02.30 29.40 Đơn vị m m m m m m m Số liệu hố khoan địa chất: (theo hình trụ lỗ khoan PA03) STT Bề lớp dày W WL WP lớp M % % % IP IL % - γ γs γc kN/m kN/m3 kN/m3 e Sr φ - - Độ C Cu kN/m KPa 6.2 61.2 55.4 29.6 25.8 1.22 16.3 26.7 10.11 1.641 0.996 2014’ 6.4 2 22.4 29.6 44.8 27.1 17.7 0.14 19.2 27.5 14.81 0.856 0.951 17023’ 47.2 163 28.9 35.1 23.4 11.7 0.47 18.6 26.9 14.43 0.864 16.2 50 0.9 15 46’ Các kí hiệu sử dụng tính tốn địa chất cơng trình : γ (kN/m ) γs (γh) (kN/m ) γn(kN/m ) γc (kN/m ) W(%) WL (%) WP (%) IP (%) IL (%) e Sr C (kN/m ) ϕ ( độ ) Cu (kPa) : Trọng lượng thể tích tự nhiên đất : Trọng lượng thể tích hạt đất : Trọng lượng riêng nước ( = 9.81kN/m ) : Trọng lượng thể tích cát : Độ ẩm : Giới hạn chảy : Giới hạn dẻo : Chỉ số dẻo : Độ sệt : Hệ số rỗng : Độ bão hồ : Lực dính đơn vị : Góc ma sát đất : sức kháng cắt khơng nước SVTH: TRANG HÀ DUY BÁCH Trang ` - Lớp số 1: Bùn sét màu xám đen,lẫn di tích thực vật Chiều dày lớp 6.2 m, cao độ mặt lớp 0.0 m, cao độ đáy lớp –6.2 m - Lớp số 2: Sét màu nâu, trạng thái nửa cứng Chiều dày lớp 22.4 m, cao độ mặt lớp – 6.2 m; cao độ đáy lớp – 28.6 m - Lớp số 3: Sét màu nâu đỏ, đốm xám trắng, trạng thái cứng Cao độ mặt lớp – 28.6 m Trên sở diều kiện địa chất có Nghiên cứu tính tốn tiêu lý lớp đất, cở sở ta đánh giá trạng thái đất để lựa chọn tầng đất tốt phục vụ cho việc thiết kế móng Theo quan điểm học đất loại đất dính làm cho cơng trình xây dựng trạng thái cứng, nửa cứng Nếu trạng thái dẻo mềm đặt móng với điều kiện cơng trình nhỏ tải trọng khơng lớn Vậy theo qui định vào kết khoan địa chất ta biết trạng thái lớp đất ghi số liệu hố khoan địa chất Ta thấy: Điều kiện địa chất cơng trình phạm vi khảo sát đơn giản, chủ yếu lớp đất sét, đặc biệt lớp có khả chịu lực tốt II.NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ Ở đồ án thiết kế này, địa chất ta phân tích trên, ta khơng thể làm móng nơng làm móng nơng phải đặt móng đến lớp đất tốt sâu dẫn đến kích thước móng lớn gây tốn khối lượng, thời gian thi cơng ; ta khơng chọn giải pháp móng nơng Giải pháp lại ta chọn phương án, móng cọc bệ thấp móng cọc bệ cao Móng cọc bệ thấp có giá thành cao thi cơng phức tạp móng cọc bệ cao dó ta chọn phương án móng cọc bệ cao để thiết kế kỹ thuật THIẾT KẾ KỸ THUẬT I Các ký hiệu sử dụng: - Cao độ đáy dầm - Cao độ đỉnh trụ - Cao độ mặt bệ - Cao độ đáy bệ - Cao độ mũi cọc - Cao độ mặt đất sau xói lở - Chiều cao thông thuyền - Chiều cao cột trụ - Mực nước cao - Mực nước thấp - Mực nước thông thuyền CĐĐD CĐĐT CĐMB CĐĐB CĐMC CĐMĐSXL HTT Htrụ MNCN MNTN MNTT ` II Lựa chọn kích thước trụ: - Cao độ đáy dầm : CĐĐD = MNTT + HTT = 3.25 + = 7.25 m - Cao độ đỉnh trụ : CĐĐT = CĐĐD – 0.3 = 7.25 m – 0,3 = 6.95 m - Cao độ mặt bệ: CĐMB = MNTN – 1.25 = 2.25 – 0.75 = 1.5 m - Chiều dày bệ: Hbệ = 1.5m - Cao độ đáy bệ : CĐĐB = CĐMB – Hbệ = 1.5 – 1.5 = m - Chiều cao cột trụ: Htrụ = CĐĐT – CĐMB – 1.4 = 6.95 -0 – 1.4 = 5.55 m - Kích thước bệ theo phương ngang, phương dọc cầu: B = 1,2 + 2.a L = 4,5 + 2.b Chọn a =b=1m Suy ra: B = 3.2 m; L = 6.5 m - Thể tích tồn trụ: Vtrụ = Vbệ + Vcột trụ + Vxà mũ = 8×1.7 × 0.8 + ( + 8) × 0.6× 0.5×1.7 + ( 4.5 −1.2) ×1.2×5.55 +π × 0.6 × 5.55 + 6, × 3, × 1.5 = 76.96m3 - Thể tích phần trụ MNTN: V’trụ = π × × + − )× × + × × = ( 0.6 1.25 4.5 1.2 1.25 1.2 6.5 3.2 1.5 37.563m III Xác định tổ hợp tải trọng thiết kế đáy bệ: Trọng lượng trụ: tc G trụ=Vtrụ.γc – V’trụ.γn = 76.96× 24, − 37.563×9,81 = 1517.02697kN (với γc = 24,5 kN/m : Trọng lượng riêng bê tông) STT Hệ số Tên tải trọng Tải trọng tiêu chuẩn Tải trọng tính tốn tải trọng t h I TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG tc tc tc tc h Vt = G trụ+ N + N =8117.03 kN tc Trọng lượng trụ đứng G trụ = 1517.03 kN Tĩnh tải Hoạt tải trụ tc N t = 5250 kN tc N h =1350 kN tt 1.1 1.1 1.4 tt tt tt V =G +N +N = 9333.733 kN tt G trụ= 1668.733 kN tt N t = 5775 Kn tt N h = 1890 kN ` x II TẢI TRỌNG NGANG tc Phương dọc cầu Hx = 150 kN Phương ngang cầu H tc = 170 kN y tt 1.4 H = 210 kN 1.4 H y = 238 kN 1.4 M Y = M y + H x.Z = 2579.5 kN.m 1.4 M tt MOMEN M III Phương dọc cầu tc tc M H Y= tc tc M y + H x.Z = 1842.5 kN.m tt tt tt tt = 800 kN.m y tc x x Z = 1042.5 kN.m tc tc tc M X = M x + H y.Z Phương ngang cầu tt = 2131.5 kN.m M x = 950 kN.m tt X = M x + H y.Z = 2984.1 kN.m tc H tc y x Z = 1181.5 kN.m Với Z = CĐĐT – CĐĐB = 6.95 – = 6.95 m IV Xác định kích thước cọc, sức kháng cọc đơn: 4.1: Chọn kích thước cọc: - Kích thước mặt cắt ngang cọc cọc vuông cạnh a = 400 mm - Bê tông B25 cấp M300, f c' = 28 MPa - Cốt thép dọc chủ: ASTM A615M 8D20 có fy=420 MPa - Cao độ mũi cọc: - 22.00 m - Chọn cao độ mũi cọc vào: + Mặt cắt địa chất + Biểu đồ trị số SPT (N): Đất sét: N ≥ 20 + Mũi cọc cắm sâu vào lớp đất chịu lực - Căn vào điều kiện cọc chọn cọc vng bê tơng cốt thép đúc sẵn ,có kính thước a = 400 mm Cao độ mũi cọc - 22.00 m → Chiều dài cọc( Lc ) xác định sau (chưa kể chiều sâu cọc ngàm vào bệ): Lc = cao độ đáy bệ – cao độ mũi cọc Trong đó: Cao độ đáy bệ = +0.0 m → Chiều dài cọc: Lc = 0.0 - (-22.0) = 22.00 m ` 4.2 Tính sức kháng dọc trục cọc đơn theo quy trình 22 TCN 272 - 2005: 4.2.1Tính sức kháng dọc truc theo vật liệu Pr = φPn ’ - Chọn bố trí cốt đai thường: Pn = 0,8[0,85.f c (Ag – A st) +f y.A st] Trong đó: + Pr: sức kháng dọc trục tính tốn (kN) + Pn: sức kháng dọc trục danh định (kN) + fc’ = 28 MPa (cường độ quy định betong tuổi 28 ngày) + Modul đàn hồi betong Ec = 0, 043.γ 1,5 c ' 1,5 f =0,043.2450 28 c = 27592,85(Mpa) + fy = 420 MPa (cường độ giới hạn chảy quy định cốt thép) + Ag = 160000 (mm ) (diện tích mặt cắt nguyên) 2 + Ast = 8×3,14x20 /4 = 2512 (mm ) (diện tích ngun cốt thép) + φ = 0,75 (hệ số sức kháng) - Nên sức kháng dọc trục tính tốn theo vật liệu là: Pvl = Pr = 0,75×0,8[0,85×28(160000 - 2512) + 420×2512] = 2881952,64 N ≈ 2881,95 kN - Kiểm tra lượng cốt thép tối đa: Ast 2512 (thỏa mãn) = = 0, 0157 < 0, 08 Ag 160000 - Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu: ' Ast 2512 f (thỏa mãn) = = 0, 0157 > 0,135 c = −3 ×10 Ag 160000 fy 4.2.2 Tính sức kháng dọc trục theo đất nền: (theo phương pháp phân tích tĩnh) Q R = ϕ Q n = ϕ q Q ult Hay QR = ϕqp Q p + ϕqs Qs Với Q = q ; Qs = qs As p p Ap Trong : φqp, φqs: hệ số sức kháng mũi thân cọc cọc đơn Qult : Sức kháng đỡ cọc đơn (N) Q p : Sức kháng mũi cọc (N) Qs : Sức kháng thân cọc (N) qs : Sức kháng đơn vị thân cọc (MPa) q p : Sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) As : Diện tích bề mặt thân cọc (mm ) Ap : Diện tích mũi cọc (mm ) ` a)Tính sức kháng mũi cọc: Qp = qp Ap Sức kháng đơn vị mũi cọc đất sét bão hòa (Mpa) tính sau: qp = x Su Trong đó: Su cường độ kháng cắt khơng nước sét gần chân cọc (MPa); -3 => qp = x 163 x 10 = 1.467 MPa Ap = 400 x 400 = 160000 mm Do sức kháng mũi cọc bằng: Qp = qp x Ap = 1.467 x 160000 = 234720 N b) Tính sức kháng thân cọc: Các lớp đất đất dính Dùng phương pháp α để tính ma sát bề mặt đơn vị danh định MPa: qs = α × S u Trong đó: α hệ số kết dính áp dụng cho Su (Theo API), ta có: α=1 Su