Thuyết minh nền móng xây dựng

THUYẾT MINH NỀN MĨNG Cơng trình : NHÀ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN Trang 95 I GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH Đặc điểm kiến trúc cơng trình Cơng trình “Cao ốc văn phòng Hà Đơng.” cơng trình cao tầng, với 16 tầng Cơng trình có cốt sàn tầng -3m, cốt tự nhiên -3,3 m Chiều cao từ cốt -3 (sàn tầng trệt) đến đỉnh nhà 75 m , cơng trình có mặt chữ nhật , với kích thước mặt :48,6 x36,9m Hệ thống giao thơng cơng trình tập trung trung tâm cơng trình, hệ thống giao thơng đứng bao gồm khu thang máy (3 buồng), cầu thang bộ, phục vụ cho nhu cầu làm việc tòa nhà … Giao thông theo phương ngang: Được thiết kế hành lang khu nhà từ nút giao thông đứng thuận tiện lại tầng Đặc điểm kết cấu cơng trình Các cấu kiện chịu lực hệ thống khung lõi kết hợp với hệ khung tham gia chịu lực Lưu ý tính tốn: Khi tính tốn khung mặt ngàm cách cột tầng -2m Do cơng trình nhà cao tầng, nên tải trọng đứng, mômen lật tải trọng gió tải trọng động đất gây lớn, đòi hỏi móng phải có khả chịu lực tốt, đồng thời phải đảm bảo cho độ lún nghiêng cơng trình khống chế phạm vi cho phép, đảm bảo cho cơng trình có đủ tính ổn định tải trọng gió tải trọng động đất Điều đặt cho cơng tác thiết kế thi cơng móng u cầu cao nghiêm khắc Thiết kế móng phải đáp ứng yêu cầu sau đây: Áp lực đáy móng khơng vượt q khả chịu lực đất khả chịu lực cọc Khi tính tốn móng theo TTGH II, cần khống chế độ lún giới hạn độ lún lệch giới hạn cơng trình để sử dụng cơng trình cách bình thường, để nội lực bổ sung lún không gây kết cấu siêu tĩnh không lớn để kết cấu khỏi hư hỏng để đảm bảo mĩ quan cơng trình thì:  S Sgh   S Sgh Theo bảng H.2 TCXD 10304 - 2014 nhà khung bê tông cốt thép nhiều tầng thì: Độ lún tuyệt đối giới hạn: Sgh = cm Độ lún lệch tương đối giới hạn Sgh = 0,002 Đáp ứng yêu cầu chống thấm phần ngầm cơng trình Việc thi cơng móng phải tránh tìm biện pháp để giảm ảnh hưởng tới cơng trình xây dung lân cận, dự báo tác hại đến mơI trường, cách phòng chống Trang 96 h h g g f f e e d d c c b b a a mặt vị trí móng Trang 97 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI II ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình 1.1 Đặc điểm địa chất cơng trình Cơng trình“Nhà làm việc trường đại học Y.” thuộc địa phận quận Hoàn Kiếm– Hà Nội Với số liệu địa chất kèm theo sau: Địa tầng đất khảo sát đến độ sâu 45 m Lựa chọn chiều dày lớp đất thông qua hố khoan HK1 - Lớp 1: Đất lấp dày 3,4m - Lớp 2: Sét pha xám nâu , nâu gu vàng dày 3,3m - Lớp 3: Bùn sét lẫn hữu cơ, màu xám nâu, xám gu hồng dày 9,1m - Lớp 4: Sét pha kèm cát pha xám nâu,xám vàng dày 9m - Lớp 5: Sét pha có xen kẹp cát pha, xám nâu, xám ghi, trạng tháu dẻo mềm dày 6m - Lớp 6: cát thô vừa- thô, trạng thái chặt - chặt vừa dày m - Lớp 7: lớp cuộn sỏi lẫn cát, màu xám trắng, trặng thái chặt vừa dày lớn 10,2m Chỉ tiêu học, vật lý lớp đất bảng: Bảng tiêu lý kết thí nghiệm trường lớp đất Lớp w s W WL WP cII a1-2 Tên đất e IIO N30 3 đất (%) (%) (%) (kPa) (cm2/kG) kN/m kN/m Đất lấp Sét pha xám nâu Bùn sét lẫn hữu Sét pha xen kẹp cát pha dẻo cứng Sét pha có xen kẹp cát pha, dẻo mềm cát thô vừa- thô lớp cuộn sỏi lẫn cát 17 - - - - - - - - - 19,4 27,3 0,845 30,9 40,8 26,7 9,50 25 0.036 16,3 26,6 1,608 60,5 58,8 40,6 10,20 14 0.169 24 29,3 20,1 14,9 26 0.026 15 29,8 32,5 23,1 13,20 13 0,034 15 - - 36 - - 150 20,1 19,3 27 0,667 27,1 0,819 - 26,6 - - - - - 26,5 - - - 260 330 Để tiến hành lựa chọn giải pháp móng độ sâu chơn móng cần phải đánh giá tính chất xây dựng lớp đất a Lớp 1: Đất lấp có chiều dày 3,4 m Đây lớp đất có đá, gạch vỡ , sét pha , bê tông nhựa…, tương đối dày Mực nước ngầm nằm sâu -1.5m so với cos -3m thuộc lớp b Lớp 2: Sét pha xám nâu , nâu gu vàng dày 3,3m GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 98 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI -Độ sệt : IL = W-WP 30,9-26,7 = =0,298 WL -WP 40,8-26,7  Đất trạng thái cứng  s  = n  27,3 10  2,73 - Tỷ trọng: -Trọng lượng riêng đẩy nổi: ( -1).γ n (2,73-1).10 γ dn2  = =9,37 1+e 1+0,845 kN/m3 Hệ số nén lúc a1-2 =0,036cm /kG , N30=7 lớp đất tốt có sức chịu tải lớn c Lớp 3: Bùn sét lẫn hữu cơ, màu xám nâu, xám gu hồng dày 9,1m -Độ sệt: IL = W-WP 60,5-40,6 = =1,09 WL -WP 58,8-40,6  Đất trạng thái chảy γ s  = γn 26,6 = 10 =2,66 - Tỷ trọng: -Trọng lượng riêng đẩy nổi: (Δ-1).γ n (2,66-1).10 γdn3 = = =6,36 1+e 1+1,608 kN/m3 Với hệ số nén lún a1-2 =0,169cm /kG ,chỉ số SPT N30=4.Cho thấy lớp đất yếu độ biến dạng lớn, sức chịu tải bé Vậy lớp đất có tính chất xây dựng ta khơng đặt móng cho cơng trình lên lớp đất d Lớp 4: Sét pha kèm cát pha xám nâu,xám vàng dày 9m -Độ sệt: IL = W-WP 24-20,1 = =0,42 WL -WP 29,3-20,1  Đất trạng thái dẻo mềm γ s 27 = =2,7 γ - Tỷ trọng:  = n 10 -Trọng lượng riêng đẩy nổi: (Δ-1).γ n (2,7-1).10 γdn4 = = =6,37 1+e 1+0,667 kN/m3 Với hệ số nén lúc a1-2 =0,026cm /kG , số SPT N30=15.Cho thấy lớp đất có độ biến dạng, sức chịu tải yếu Vậy ta không nên ddatj móng lên lớp đát e Lớp 5: Sét pha có xen kẹp cát pha, xám nâu, xám ghi, trạng tháu dẻo mềm dày 6m -Độ sệt: IL = W-WP 29,8-23,1 = =0,712 WL -WP 32,5-23,1  Đất trạng thái dẻo mềm γ 27,1 = =2,71 γ 10 n - Tỷ trọng:  = s GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 99 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI -Trọng lượng riêng đẩy nổi: (Δ-1).γ n (2,71-1).10 γdn5 = = =9,4 1+e 1+0,819 kN/m3 số SPT N30=15 theo đánh giá địa chất lớp đất có chiều dày lớn, lớp đất có độ biến dạng, sức chịu tải trung bình Vậy lớp đất có tính chất xây dựng trung bình , hạn chế đặt móng lớp đất f Lớp 6: cát thô vừa- thô, trạng thái chặt - chặt vừa dày m γ 26,6 s = =2,66 γ 10 - Tỷ trọng:  = n -Trọng lượng riêng đẩy nổi: (Δ-1).γ n (2,66-1).10 γdn6 = = =8,3 1+e 1+1 kN/m3 Chỉ số SPT N30=36 Cho thấy lớp đất có độ biến dạng, sức chịu tải trung bình Vậy lớp đất có tính chất xây dung trung bình Nếu phương án móng cọc đặt mũi cọc tỳ lên lớp đất i Lớp 7: Cuội sỏi,lẫn cát màu xám vàng: Đây lớp đất tốt, có chiều dày lớn Do phù hợp với giải pháp móng cọc khoan nhồi, mũi cọc tựa vào lớp đất hợp lý γ 26,5 s = =2,65 γ 10 n - Tỷ trọng:  = γ =9 Trọng lượng riêng đẩy nổi: dn9 kN/m3 Có modun đàn hồi E=a + C.(N30+6) = 40 + 10 (80+6) =900kG/cm =90MPa (tính theo tiêu chuẩn 226-1999 với cuội sỏi đất rời ) Trong : + a =40 lấy với đất có N30 >15 + C =10-12 với cuội sỏi + N30 > 100 theo hồ sơ địa chất , ta chọn N30= 80 để tính tốn phạm vi đồ án cho thấy biến dạng đất nhỏ số SPT N30>100 lớp đất tốt , cuội , chặt , phương án móng cọc , mũi cọc nên tựa vào lớp đất Điều kiện địa chất thuỷ văn Mực nước ngầm sâu -1,5m so với cos thiên nhiên, mực nước ngầm nằm nơng nên thi cơng cần có biện pháp nước hố móng GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 100 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI TRỤC ĐỊA CHẤT GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 101 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI III TẢI TRỌNG TÁC DỤNG XUỐNG MĨNG Lựa chọn giằng móng định nghĩa tổ hợp nội lực 1.1.Chọn chọn tiết diện giằng sơ mặt móng Sử dụng hệ giằng móng bố trí theo hệ trục ngang, dọc mặt cơng trình Bố trí hệ giằng móng để giảm ảnh hưởng việc lún khơng móng cơng trình; tạo ổn định ngang cho hệ móng cơng trình Với bước cột 8,4m 3,3 m nên ta chọn giằng móng có kích thước 300800mm 300x500mm Giằng móng làm việc dầm đàn hồi, giằng truyền phần tải trọng đứng xuống đất Tuy nhiên để đơn giản tính tốn thiên an tồn ta xem tải trọng giằng truyền nguyên vẹn lên móng theo diện truyền tải Ngồi giằng truyền tải trọng ngang móng, nhiên theo sơ đồ tính khung ta coi cột móng ngàm cứng nên cách gần ta bỏ qua làm việc giằng Ta có sơ đồ mặt giằng móng sơ bộ: g g f f e e d d c c b b a a mỈt b»ng vÞtrÝg i»ng mã ng GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 102 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI 1.2 Tải trọng cơng trình truyền xuống mơ hình tính tốn: -Tổ hợp nội lực định nghĩa sau: +Tổ hợp : TH1 = TT + HT ; (ADD) TH2 = TT + GIOX; (ADD) TH3 = TT - GIOX; (ADD) TH4 = TT + GIOY; (ADD) TH5 = TT - GIOY; (ADD) TH6 = TT+ 0,9.HT + 0,9.GIOX; (ADD) TH7 = TT+ 0,9.HT - 0,9.GIOX; (ADD) TH8 = TT+ 0,9.HT + 0,9.GIOY; (ADD) TH = TT+ 0,9.HT - 0,9.GIOY; (ADD) TH10 = TT + 0,24HT + ĐĐẤTX; (ADD) TH11 = TT + 0,24HT + ĐĐẤTY; (ADD) TH14 = TT + 0,24HT +ĐĐẤTX+0,3ĐĐẤTY; (ADD) TH15 = TT + 0,24HT +ĐĐẤTY+0,3ĐĐẤTX; (ADD) -Tải trọng cơng trình truyền xuống móng loại tải trọng gây ra, ta có bảng xuất nội lực từ etabs lên cột trục G-2và vách trục G-3: Dưới cột trục G-2: (đơn vị momen T.m , Lực T) Story BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE Point 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Load COMB1 COMB2 COMB3 COMB4 COMB5 COMB6 COMB7 COMB8 COMB9 COMB10 MAX COMB10 MIN COMB11 MAX COMB11 MIN COMB12 MAX COMB12 MIN COMB13 MAX COMB13 MIN COMB14 MAX COMB14 MIN COMB15 MAX COMB15 MIN GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG FX -0.03 1.36 7.44 2.12 4.14 1.22 6.69 1.91 3.72 0.89 -0.94 1.56 -1.62 0.89 -0.94 1.56 -1.62 1.52 -1.58 2.04 -2.1 FY -0.64 7.16 7.11 1.21 8.7 6.29 6.25 0.93 7.68 1.4 -2.46 2.22 -3.28 1.31 -2.56 2.13 -3.38 2.44 -3.69 3.08 -4.33 FZ 749.35 613.7 691.7 672.09 609.24 735.58 805.78 788.13 731.56 621.61 606.31 625.3 602.62 743.47 728.16 747.15 724.47 748.1 723.53 750.97 720.66 MX MY 1.031 0.267 29.478 4.519 29.56 26.17 35.87 7.705 6.927 14.2 26.775 4.205 26.849 23.691 32.528 7.072 6.479 12.918 7.589 3.17 -5.881 -2.914 10.948 5.497 -9.24 -5.241 7.748 3.295 -5.721 -2.789 11.108 5.622 -9.081 -5.116 11.862 5.422 -9.834 -4.917 14.475 7.233 -12.45 -6.727 MZ 0.883 0.883 0.809 0.451 0.795 0.795 0.728 0.406 0.32 -0.32 0.309 -0.309 0.32 -0.32 0.309 -0.309 0.459 -0.459 0.451 -0.451 SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 103 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Dưới cột trục G-3 (đơn vị momen T.m , Lực T) Story BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE BASE Point 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 Load COMB1 COMB2 COMB3 COMB4 COMB5 COMB6 COMB7 COMB8 COMB9 COMB10 MAX COMB10 MIN COMB11 MAX COMB11 MIN COMB12 MAX COMB12 MIN COMB13 MAX COMB13 MIN COMB14 MAX COMB14 MIN COMB15 MAX COMB15 MIN FX 0.59 1.93 8.01 2.61 4.72 1.92 7.39 2.53 4.43 1.36 -0.49 2.05 -1.18 1.5 -0.35 2.19 -1.04 2.14 -0.99 2.68 -1.53 FY -0.73 4.98 4.96 0.13 6.63 4.29 4.28 -0.06 5.78 0.56 -1.75 1.4 -2.59 0.43 -1.87 1.27 -2.71 1.23 -2.67 1.88 -3.32 FZ 900.16 769.04 788.36 793.98 731.86 920.39 937.78 942.84 886.93 732.74 721.97 742.5 712.21 888.27 877.49 898.03 867.73 893.91 871.84 901.5 864.25 MX 1.189 22.004 22.024 28.872 3.261 20.103 20.121 26.283 3.234 4.914 -2.987 8.351 -6.424 5.116 -2.784 8.553 -6.221 8.018 -5.686 10.691 -8.359 MY 1.269 5.434 27.085 8.49 15.137 5.335 24.821 8.085 14.068 3.929 -2.185 6.284 -4.539 4.286 -1.828 6.64 -4.182 6.43 -3.971 8.261 -5.802 MZ 0.883 0.883 0.809 0.451 0.795 0.795 0.728 0.406 0.32 -0.32 0.309 -0.309 0.32 -0.32 0.309 -0.309 0.459 -0.459 0.451 -0.451 Nội lực tính tốn đầy đủ để thiết kế móng móng: Nội lực tính tốn tổng cộng tính đến mặt đài móng M1 (trục G-2): 2.1.1 Nội lực tính tốn bổ sung - Trọng lượng giằng móng gây : Tải trọng giằng truyền lên móng sau:(coi gần giằng móng có chiều dài khoảng cách mép cột.) Ng2 = 0,418,4x225= 151,2 kN 2.1.2 Nội lực tính tốn kết cấu bên ( theo kết tính khung ) ứng với tổ hợp bất lợi GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 104 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Tính tốn độ bền cấu tạo đài cọc 4.1 Theo độ bền chống chọc thủng Chọn chiều cao đài móng 2m , chơn sâu -4m so với cos thiên nhiên - Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng: vẽ tháp đâm thủng đáy tháp nằm trùm ngồi cọc Vì đài cọc khơng bị đâm thủng - Bê tơng đài sử dụng bêtơng cấp độ bền B25.Có Rb=14,5MPa - Lớp Bêtơng lót đáy đài dùng bêtơng cấp độ bền B15 dày 100 (mm) 4.2 Tính tốn lượng thép bố trí cho đài cọc: 4.2.1.Tính tốn mơmen cho đài cọc: GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 123 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI - Vì cọc chịu tải theo phương nên ta có : P1= Pttmax = 2496 kN P3 = Pttmin = 2114 kN 9221,2 361,9×1 402,29×1 + 4×1 4×12 P2 = = 2315,4 kN 9221,2 361,9×1 402,29×1 + 4×12 4×12 P4 = =2295 kN + So sánh: P1 + P2 = 2496+2315,4= 4811,4(kN) P3 + P4 = 2114+2295= 4409(kN)  P1 + P2> P3 + P4 P2 + P3 = 2315,4+ 2114= 4429,4(kN) P1 + P4 = 2496+ 2295= 4791 (kN)  P2 + P3< P1 + P4 + Mômen tương ứng mặt ngàm I-I : MI = r1.(P1 + P4) r1 = 1– 0,7/2 = 0,65 (m) MI = 0,654791= 3114,2 (kN.m) + Mômen tương ứng mặt ngàm II-II : MII = r2.(P1 + P2) r2 = 1– 0,7/2 = 0,65 (m) MII = 0,654811,4 = 3127,4(kN.m) 4.2.2.Tính tốn cốt thép cho đài cọc : - Cốt thép đài cọc bố trí theo hai phương, lớp lớp - Cốt thép theo phương X đặt tính tốn cho mơmen MI Chọn a = 30cm,thép chịu lực CII h =200-30=170cm MI 3114, �106 m   =0,023 R b bh 02 14,5 �3200 �1700     2 m    �0,023  0,0235 Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu MII As = ξR b bh o 0,0235×14,5× 3200×1700 = = 6620mm Rs 280 = 66,2cm2 GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 124 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Chọn 2120 có As = 66 cm2 Chiều dài thép dài: l' =l-2.a bv =3,2-2.0,1=3m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b' =b-2.a bv =3,2-2.0,1=3m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: b' a= = =0,150m=150mm n-1 21-1 Chọn 2120 khoảng cách a = 150mm - Cốt thép theo phương Y đặt tính tốn cho mơmen MII M II 3127 �106 m    0,0233 R b bh 02 14,5 �3200 �17002     2 m    �0,0233  0,0235  R bh 0,0235 �14,5 �3200 �1700 As  b o  =6620mm Rs 280 = 66,2cm2 Chọn 2120 có As = 66 cm2 Chiều dài thép dài: l' =l-2.a bv =3,6-2.0,1=3m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b' =b-2.a bv =3,2-2.0,1=3m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: b' a= = =0,150m=150mm n-1 21-1 Chọn 2120 khoảng cách a = 150mm VII THIẾT KẾ MÓNG M2 (TRỤC 2-B) : Tải trọng tính tốn tổng cộng tác dụng tính đến mặt đài móng M2 : N 0tt kN 9579,6 tt M 0x kN.m 262,38 tt M 0y kN.m 80,85 tt Q0x kN 25,3 tt Q0y kN -0,6 Giá trị tải trọng tiêu chuẩn xác định cách lấy giá trị tải trọng tính tốn chia cho hệ số vượt tải trung bình n=1,2: N 0tc kN 7983 tc M 0x kN.m 218,65 tc M 0y kN.m 67,38 tc Q0x kN 21,1 tc Q0y kN -0,5 Xác định số lượng cọc bố trí cọc mặt bằng: Áp lực tính tốn giả định tác dụng lên đáy đài phản lực đầu cọc gây PCtt 3885,82 tt p = = = 674,6kN / m (3.d)2 (3.0,8)2 GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 125 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Diện tích sơ đáy đài N0tt 9579,6 A d = tt = = 15,42m p - n.γ bt h d' 674,6 -1,2.22.2 hd’: chiều cao đài n: hệ số vượt tải n = 1,2 bt: trị trọng lượng riêng trung bình bê tông đất đài, tb =22(KN/m3) - Trọng lượng tính tốn sơ đài đất đài : Nttsb = n.Asb hd’.bt = 1,215,42222 = 814,17(kN) - Số lượng cọc sơ bộ: N 0tt + N sbtt 9579,6 + 814,17 nc = m = 1,2 = 2,67 tt PC 3885,82 (cọc) Với m hệ số kể đến ảnh hưởng momen , chọn m= 1,2 Ta chọn số cọc n’c =4 (cọc) bố trí cho móng - Khoảng cách tim cọc  2,5d = 20 (cm); Khoảng cách từ tim cọc đến mép đài  0,7d = 60 (cm) Mặt bố trí cọc cho móng hình vẽ sau: Mặt bố trí cọc Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên: 2.1 Xác định tải trọng đáy đài : - Từ mặt bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế là: GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 126 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Ftt = 3,23,2= 10,24(m2) - Trọng lượng đài sau bố trí cọc: Nttđ = n.Ftt hđ’.bt= 1,210,24225 = 614,4(kN) -Trọng lượng đất lấp đài : N dltt = n.(b.l dl )h dl γ dl = 1,2.(3,2.3,2).2.17 -1,2.0,7.0,7.17.2 = 397,8kN - Lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài: N tt = N 0tt + N dtt + N dltt = 9579, + 614, + 397,8 = 10591,8kN - Mơ men tính tốn xác định tương ứng với trọng tâm diện tích cọc mặt phẳng đế đài: tt tt M ttx = M 0x + Q oy h d' = 262,38 + 25,3.2 = 312.98kN.m tt M tty = M 0y + Q ttox h d' = 80,85 - 0,6.2 = 79,65kN.m 2.2 Xác định lực truyền lên cọc: Vì móng chịu tải lệch tâm theo hai phương nên lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: tt P tt max,min M tt y N tt M x = ' ± n'y max ± n'x max nc �x i2 �yi2 i=1 i=1 Trong đó: n’c = số lượng cọc móng xmax, ymax- khoảng cách từ tim cọc biên đến trục Y, X (xmax= 1,2m ; ymax= 1,2m) xi, yi - khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục Y, X (xem sơ đồ bố trí cọc) Thay số vào ta có: Pttmax,min 10591,8 312,98.1 79,65.1 ± ± 4.12 4.12 = Pttmax = 2746,1(kN) Pttmin = 2549,8(kN) Ptttb = 2648 (kN) 2.3.Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống cọc : - Điều kiện kiểm tra : Pttmax + Pc< PSPT Pc : Trọng lượng tính tốn cọc kể từ đáy đài :Pc =n.Ap.Lc.c Lc = 35,8 (m) ,c : Trọng lượng riêng cọc(cọc mực nước ngầm lấy c=15kN/m3) => Pc = 1,2 0,5024x35,815 = 323,7 kN GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 127 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐÔNG- HÀ NỘI - Kiểm tra lực truyền xuống cọc: tt Pttmax+ Pc = 2746,1 + 323,7 = 3069,8 kN < Pc = 3885,82 (kN) � Thoả mãn điều kiện lực truyền xuống cọc Vậy tận dụng khả chịu tảI cọc , số cọc chọn hợp lý Mặt khác Pttmin = 2716,5(kN) > nên ta khơng phải tính tốn kiểm tra theo điều kiện chống nhổ Tính tốn móng cọc theo trạng thái giới hạn 3.1 Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng quy ước: 1.1 Xác định kích thước khối móng quy ước: Độ lún móng cọc tính theo độ lún khối móng qui ước Có mặt cắt hình vẽ GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 128 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Khối móng quy ước Trong  tb góc mở rộng khối móng quy ước từ mép ngồi cọc đáy đài Khi tính tốn cọc theo điều kiện hạn chế áp lực đất qua mặt bên cọc, tác dụng tải trọng động đất, lấy giá trị góc ma sát tính tốn  giảm sau: động đất tính tốn cấp giảm độ Đỉnh gia tốc Hà Đông– Hà Nội ag=0,892 tra Phụ Lục K TCXDVN 375-2006 quy đổi cấp động đất VII hi ji0 φ giảm φi h i Lớp Đất �φi h i �h i i (m) GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 129 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG 9,5 7,2 14,9 13,2 33 33 �φ h i φ tb = α= �h ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI 7,5 5,2 12,9 11,2 31 31 i = 2,7 9,1 20,25 47,32 116,1 67,2 217 62 529,81 35,8 529,81 = 14,80 35,8 i φ tb 14,80 = = 3,70 4 Kích thước đáy khối qui ước: LM = BM = (2+0,8)+ 2.3,8.tag3,70 = 7,68 m H= 35,8m khoảng cách từ đáy đài đến mũi cọc 1.2 Tải trọng đáy móng quy ước: - Trọng lượng tiêu chuẩn khối móng qui ước từ cốt đáy đài đến cốt mặt đài là: tc N1M = L M BM h.γ = 7,68.7,68.2.15 = 1769,5(KN) -Trọng lượng tiêu chuẩn đất lấp phạm vi từ mặt thiên nhiên đến đỉnh đài tc N 2M = LM.BM h dl γ dl = (7,68.7,68 - 0,7.0,7).0,5.7 + (7,68.7,68 - 0,7.0,7).1,5.17 = 1512(KN) - Trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước từ đáy đài đến chân cọc trừ trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ: tc N3M = (L M BM - n c Fc )lγc 'IIM = (7,68.7,68 - 4.0,5024).35,8.7,7 = 16204(kN) Lớp Đất GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG gi (kN/m3) 9,37 6,36 6,37 9,4 8,3 hi (m) 2,7 9,1 gi.hi (kN/m2) 25,3 57,88 57,33 56,4 58,1 18 SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 130 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐÔNG- HÀ NỘI Tổng 291,01 γ h 291, 01 γ 'IIM = � i i = = 7,7 lc 37,8 (kN) - Trọng lượng cọc phạm vi khối móng quy ước : N ctc = n c Fc l1c γ bt Trong : lc=35,8m: Chiều dài cọc nằm mực nước ngầm N ctc = 4.0,5024.35,8.15 = 1079 (kN) - Vậy tổng trọng lượng khối móng qui ước : tc tc tc tc N qu = N1M + N 2M + N 3M + N ctc = 1769,5 +1512 +16204 +1079 = 20564,5kN - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước: Ntc = Ntc0 + Ntcqư = 7983 + 20564,5= 28547,5 (kN) - Mômen tiêu chuẩn tương ứng với trọng tâm đáy khối móng quy ước: tc tc M Ytc = M oY + Q 0x (lc + h d ) = 80,85 - 0,6.(37,8 + 2) = 56,97kN.m tc tc M Xtc = M ox + Q0Y (lc + h d ) = 262,38 + 25,3.(37,8 + 2) = 1269,3kN.m Trong : - Độ lệch tâm theo trục X: M Y tc 56,97 = = 0,002m tc N 28547,5 ex = - Độ lệch tâm theo trục Y: eY = M X tc 1269,3 = = 0,044m N tc 28547,5 - áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước: p tc max N tc � 6.e X 6.e Y � = 1± ± � � L M BM � L M BM � tc = p max 28547,5 � 6.0,002 6.0,044 � 1± ± � � 7,68.7,68 � 7,68 7,68 � tc p max = 501,4 kN/m2 tc p = 466,6kN/m2 p tctb = 484 kN/m2 GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 131 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐÔNG- HÀ NỘI 1.3 Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng quy ước : - Cường độ tính tốn đất đáy khối móng quy ước: m1.m K tc (A.B  + B.H ’’ + D.C ) -’ H RM = M II M II II II Trong đó: + Ktc = tiêu lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất + Tra bảng 3-1 (sách “Hướng dẫn đồ án móng”) ta có: m1 = 1,4 đáy khối móng qui ước cuội sỏi m2 = 1,0 cơng trình khơng thuộc loại tuyệt đối cứng + Trị tính tốn thứ hai góc ma sát lớp cuội sỏi II = 33o - 20 = 310 tra bảng ta có 3-2 (sách “Hướng dẫn đồ án móng”) ta có: A = 1,065 ; B = 5,26 ; D = 7,67 CII = đất đáy khối móng qui ước lớp cuội sỏi + Trọng lượng riêng đất đáy khối móng quy ước: II = đn9 = (kN/m3) + HM = 39,8 (m) : chiều sâu đáy khối móng qui ước đến cos sàn tầng + Trọng lượng riêng trung bình đất từ đáy khối móng quy ước trở lên cos tự nhiên γ ''II  �γ h �h i i i Vậy : γ ''II = Các giá trị i , hi cho bảng sau gi hi gi.hi Lớp Đất (kN/m ) (m) (kN/m2) 17 1,5 25,5 1,9 13,3 9,37 3,3 25,3 6,36 9,1 57,88 6,37 57,33 9,4 56,4 8,3 58,1 18 Tổng 42,8 311,81 �γ h �h i i i = 311,81 = 7,83 39,8 (kN/m3) Ta xác định RM sau : GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 132 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG 1, 4.1 RM = ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI × (1, 065x7, 68x9 + 5, 26x39,8x7,83 + 0) = 2398 (kN/m2) - Điều kiện kiểm tra áp lực đáy móng qui ước: tc � p max �1, 2.R M � � tc p tb �R M � tc � p max = 501, 4(kN / m ) < 1, 2.R M = 1, 2× 2398 (kN / m ) � � tc p = 484(kN / m ) < R M = 2398(kN / m )  � tb Vậy điều kiện áp lực đáy móng qui ước thoả mãn 1.4 Kiểm tra điều kiện biến dạng: - ứng suất thân đáy khối móng quy ước : σ btz = H M = n=8 �γ h i i = 311,81(kN / m ) i =1 - ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: tc bt  gl z0 ptb   zHM = 484-311,81= 172,19(kN/m2) - ứng suất gây lún độ sâu Zi đáy khối móng quy ước : glzi = Koi.glz=0 KN/m2 - Chia đất đáy khối quy ước thành lớp có chiều dày thỏa mãn hi  BM/4 = 7,68/4 = 1,92 (m) đảm bảo lớp chia đồng Chọn hi = 1,9 (m) - Ta có bảng tính ứng suất sau : Điểm z (m) 2z/b l/b Ko 1.9 3.8 5.7 7.6 9.5 11.4 0.4948 0.9896 1.4844 1.9792 2.474 2.9688 1 1 1 1 0.9054 0.6745 0.4432 0.2905 0.2049 0.1502 σglzi σbt 0,2 σbt 172.19 155.9 116.14 76.312 50.016 35.289 25.869 311.81 328.91 346.01 363.11 380.21 397.31 414.41 62.362 65.782 69.202 72.622 76.042 79.462 82.882 - Ta thấy điểm độ sâu Z = 7,6 (m) so với đáy khối quy ước có : glz = 50,016 (kN/m2) < 0,2.btz = 76,042(kN/m2) GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 133 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI  giới hạn lấy điểm 6, độ lún xác định sau : h i gl β0i gl σ � zi σ zi.h i � E i=1 i S= = 0,8 E i i=1 , E = 32 MPa = 32000 (kN/m2) S= 0,8.2 172,19 50,016 90000 ( +155,9+116,14+76,312+ ) = 0,00816 (m) = 0,816(cm) - Vậy độ lún tuyệt đối móng M1 đảm bảo S = 0,816 (cm) < Sgh = (cm) - Ta có biểu đồ ứng suất gây lún ứng suất thân sau : GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 134 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI Tính tốn độ bền cấu tạo đài cọc 2.1 Theo độ bền chống chọc thủng Chọn chiều cao đài móng 2m , chôn sâu -4m so với cos thiên nhiên - Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng: vẽ tháp đâm thủng đáy tháp nằm trùm ngồi cọc Vì đài cọc khơng bị đâm thủng - Bê tông đài sử dụng bêtông cấp độ bền B25.Có Rb=14,5MPa - Lớp Bêtơng lót đáy đài dùng bêtơng cấp độ bền B15 dày 100 (mm) Tính tốn lượng thép bố trí cho đài cọc: 2.1.Tính tốn mơmen cho đài cọc: - Vì cọc chịu tải theo phương nên ta có : P1= Pttmax = 2746,1 kN P3 = Pttmin = 2549,8 kN GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 135 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI 10591,8 312,98×1 79,65×1 + 4×1 4×12 = 2590 kN P2 = 10591,8 312,98×1 79,65×1  4×12 4×12 P4 = =2706 kN + So sánh: P1 + P2 = 2746,1+ 2590 = 5336,1(kN) P3 + P4 = 2549,8+ 2706 = 5255,8 (kN)  P1 + P2 > P3 + P4 P1 + P4 = 2746,1+ 2706 = 5452,1 (kN) P2 + P3 = 2590 + 2549,8 = 5139,8(kN)  P1 + P4 > P2 + P3 + Mômen tương ứng mặt ngàm I-I : MI = r1.(P1+ P4) r1 = 1– 0,7/2 = 0,65 (m) MI = 0,655452,1= 3543,8(kN.m) + Mômen tương ứng mặt ngàm II-II : MII = r2.(P1 + P2 ) r2 = 1– 0,7/2 = 0,65 (m) MII = 0,655336,1= 3468,5 (kN.m) 2.2.Tính tốn cốt thép cho đài cọc : - Cốt thép đài cọc bố trí theo hai phương, lớp lớp - Cốt thép theo phương X đặt tính tốn cho mơmen MI Chọn a = 30cm,thép chịu lực CII h =200-30=170cm m  MI 3543,8 �106  =0,026 R b bh 02 14,5 �3200 �1700     2 m    �0,026  0,0267 Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu MII As   R b bh o 0,0267 �14,5 �3200 �1700   7546mm Rs 280 = 75,46cm2 Chọn 1625 có As = 78,5 cm2 Chiều dài thép dài: GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 136 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009-2014 ĐỀ TÀI : CAO ỐC VĂN PHỊNG HÀ ĐƠNG- HÀ NỘI l' =l-2.a bv =3,6-2.0,1=3m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b' =b-2.a bv =3,2-2.0,1=3m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: b' a= = =0,2m=200mm n-1 16-1 Chọn 1625 khoảng cách a = 200mm - Cốt thép theo phương Y đặt tính tốn cho mơmen MII M II 3468,5 �106 m    0,0258 R b bh 02 14,5 �3200 �17002     2 m    �0,0258  0,0262  R bh 0,0262 �14,5 �3200 �1700 As  b o  =73,83mm Rs 280 = 93,28cm2 Chọn 2025 có As = 78,5cm2 Chiều dài thép dài: l' =l-2.a bv =3,6-2.0,1=3m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b' =b-2.a bv =3,2-2.0,1=3m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: b' a= = =0,2m=200mm n-1 16-1 Chọn 1625 khoảng cách a = 200mm - Thép cấu tạo thép chống nứt cho đài chọn 12a300 GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 137 ... kế móng móng: Nội lực tính tốn tổng cộng tính đến mặt đài móng M1 (trục G-2): 2.1.1 Nội lực tính tốn bổ sung - Trọng lượng giằng móng gây : Tải trọng giằng truyền lên móng sau:(coi gần giằng móng. .. -0,5 Chiều giá trị nội lực tác dụng đỉnh đài móng M2 sau : Nội lực tính tốn móng M2 IV PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG , ĐỘ SÂU ĐẶT MÓNG Chọn loại móng Với đặc điểm địa chất cơng trình giới... trị nội lực tác dụng đỉnh đài móng M1 sau : GVHD:TS PHẠM ĐỨC CƯỜNG PHẦN NỀN MÓNG SVTH:NGUYỄN VIẾT HỰU _ LỚP 2010X6 Trang 105 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA