Đồ án thiết kế móng băng, móng cọc chuẩn 9 điểm GVHD: Lê Trọng Nghĩa. SVTH: Hoàng Đức Tuấn Anh. Thiết kế theo TCVN 9362:2012, TCVN 10304:2014. Nội dung bao gồm: Thống kê địa chất Tính toán móng băng trên nền đàn hồi Tính toán móng cọc dài cao. Bản vẽ.
HOÀNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA Mục lục CHƯƠNG I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 2B LỚP ĐẤT ĐẮP LỚP ĐẤT 1: Bùn sét màu xám đen lẫn cát sạn, mùn thực vật .5 a Trọng lượng riêng tự nhiên .5 b Độ ẩm W c Giới hạn nhão WL d Giới hạn dẻo WP .7 e Tỷ trọng hạt GS LỚP ĐẤT 2: Sét màu xám xanh, xám vàng, nâu vàng, trạng tháng nửa cứng đến cứng a Trọng lượng riêng tự nhiên t .9 b Độ ẩm W .10 c Giới hạn nhão WL 11 d Giới hạn dẻo WP 12 e Tỷ trọng hạt GS 13 LỚP ĐẤT 3a: Cát sét màu vàng nhạt đến nâu vàng, trạng thái dẻo đến nửa cứng 14 a Trọng lượng riêng tự nhiên t .14 b Độ ẩm W .17 c Giới hạn nhão WL 20 d Giới hạn dẻo WP 23 e Tỷ trọng hạt GS 26 LỚP ĐẤT 3b: Cát hạt trung thô màu xám trắng, xám vàng, nâu vàng, trạng thái chặt vừa 28 a Trọng lượng riêng tự nhiên t .28 b Độ ẩm W .31 c Tỷ trọng hạt GS 33 LỚP ĐẤT 4a: Sét màu xám xanh, xám vàng, nâu vàng, trạng thái nửa cứng đến cứng 35 a Trọng lượng riêng tự nhiên t .35 b Độ ẩm W .36 c Giới hạn nhão WL 38 d Giới hạn dẻo WP 39 e Tỷ trọng hạt GS 40 LỚP ĐẤT 4b: Sét cát màu xám vàng, nâu vàng, trạng thái nửa cứng đến cứng .41 a Trọng lượng riêng tự nhiên t .41 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA b Độ ẩm W .42 c Giới hạn nhão WL 43 d Giới hạn dẻo WP 43 e Tỷ trọng hạt GS 44 LỚP ĐẤT 5: Cát sét màu nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng đến cứng 44 a Trọng lượng riêng tự nhiên t .44 b Độ ẩm W .51 c Giới hạn nhão WL 57 d Giới hạn dẻo WP 64 e Tỷ trọng hạt GS 71 LỚP THẤU KÍNH: Sét cát màu nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng đến cứng 77 a Trọng lượng riêng tự nhiên t .77 b Độ ẩm W .78 c Giới hạn nhão WL 78 d Giới hạn dẻo WP 79 e Tỷ trọng hạt Gs .79 10 Thống kê c-j 80 a Lớp 80 b Lớp 81 c Lớp 3a 82 d Lớp 3b 83 e Lớp 4a 84 f Lớp 4b 86 g Lớp 87 h Lớp thấu kính 88 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 91 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 91 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 93 a Sơ đồ móng 93 b Số liệu tính tốn 93 c Vật liệu 93 CÁC KÍCH THƯỚC MĨNG 94 a Chiều sâu chơn móng 94 b Chiều dài bề rộng móng 94 c Kích thước móng 94 KIỂM TRA NỀN VÀ MÓNG 96 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA a Kiểm tra 96 b Kiểm tra móng 102 TÍNH TỐN CỐT THÉP .104 a Thanh thép thứ .104 b Thanh thép thứ .106 c Cốt đai thứ .106 d Thanh thép thứ .107 e Thanh thép cấu tạo thứ 107 f Cốt giá thứ .108 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MÓNG CỌC 109 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT .109 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 109 a Thông số vật liệu cọc 109 b Kích thước sơ 109 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC 110 a Theo điều kiện vật liệu 110 b Theo tiêu lý đất 113 c Theo tiêu cường độ đất (Phụ lục G/trang 80, TCVN 10304-2014) 114 d Theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT 116 e Sức chịu tải Nc,đ cọc 117 SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC 117 a Tính tốn lực dọc tính tốn xác định lên đáy đài 117 b Chọn số lượng cọc 118 c Bố trí cọc đài 118 d Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 118 e Kiểm tra sức chịu tải cọc làm việc nhóm 119 ĐỘ LÚN ƯỚC LƯỢNG CỦA MÓNG CỌC THEO TTGH 119 a Xác định kích thước khối móng quy ước 119 b Kiểm tra ổn định đát đáy móng quy ước .121 c Tính độ lún ước lượng cho khối móng quy ước .122 d Kiểm tra điều kiện cẩu lắp .123 e Kiểm tra xuyên thủng .125 f Kiểm tra điều kiện chịu cắt cho đài cọc 125 TÍNH THÉP CHO ĐÀI CỌC .127 a Cốt thép bố trí theo phương X .127 b Cốt thép bố trí theo phương Y 128 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA TÍNH TỐN NỘI LỰC TRONG CỌC VÀ CỐT ĐAI BỐ TRÍ CỌC 128 a Xác định nội lực tải trọng ngang theo thân cọc 128 b Kiểm tra khả chịu uốn cọc .133 c Kiểm tra ổn định xung quanh cọc 134 d Tính tốn cốt đai cọc .134 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HOÀNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA CHƯƠNG I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 2B Công trình: CHUNG CƯ VÀ Thuộc dự án: KHU PHỨC HỢP CAO ỐC VĂN PHÒNG THƯƠNG MẠI KHÁCH SẠN TẠI 628 – 630 VÕ VĂN KIỆT,QUẬN TP HỒ CHÍ MINH Chủ đầu tư: CƠNG TY CỔ PHẦN BẤT ĐỘNG SẢN SÀI GỊN VINA THỐNG KÊ TÍNH CHẤT CƠ LÝ LỚP ĐẤT ĐẮP STT Gía trị trung bình Gía trị tiêu chuẩn SỐ HIỆU MẪU 1-1 5-1 8-1 9-1 t (kN/m3 ) 18.08 18.55 18.01 18.07 W % 21.84 20.28 22.29 22.51 Gs WL WP (%) (%) 2.674 2.673 2.678 2.672 18.18 21.73 2.67 18.18 21.73 2.67 LỚP ĐẤT 1: Bùn sét màu xám đen lẫn cát sạn, mùn thực vật a Trọng lượng riêng tự nhiên - tb| - tb)2 MẪU 01-02 02-01 02-02 (kN/m3) 15.13 14.91 15.24 (kN/m3) 0.169 0.051 0.279 (kN/m3)2 0.029 0.003 0.078 Ghi Nhận Nhận Nhận 03-01 14.72 0.241 0.058 Nhận 04-01 04-02 05-02 06-01 06-02 14.81 15.11 14.76 14.88 14.95 0.151 0.149 0.201 0.081 0.011 0.023 0.022 0.040 0.007 0.000 Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận STT SỐ HIỆU ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 10 11 12 13 14 15 07-01 07-02 08-02 10-01 11-01 11-02 Tổng tb = v= = 14.82 14.93 14.97 15.11 14.97 15.1 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA 0.141 0.031 0.009 0.149 0.009 0.139 224.41 14.96 (kN/m3) 0.010 [v] = 2.640 0.020 0.001 0.000 0.022 0.000 0.019 0.322 = 0.05 Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 0.152 OK CM = 0.387 Giá trị tiêu chuẩn tc = 14.96 (kN/m3) Tính tốn tt: Theo TTGH1: = 0.95 n = 15; n-1 = 14 v = 0.01 → t1 = 1.76 → = 0.005 → Itt = ( 14.89 ÷ 15.03) Theo TTGH2: A = 0.85 n=15, n-2=13 v=0.01 → t2 = 1.08 → = 0.003 → IItt = ( 14.92 ÷ 15.00) b Độ ẩm W STT 10 11 SỐ HIỆU MẪU 01-02 02-01 02-02 03-01 04-01 04-02 05-02 06-01 06-02 07-01 07-02 W % 70.49 70.62 71.76 71.11 72.28 73.49 74.51 72.27 72.89 69.34 70.37 | W - Wtb | % 1.312 1.182 0.042 0.692 0.478 1.688 2.708 0.468 1.088 2.462 1.432 (W- Wtb)2 % 1.721 1.397 0.002 0.479 0.228 2.849 7.333 0.219 1.184 6.061 2.051 Ghi Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 12 13 14 15 08-02 10-01 11-01 11-02 Tổng Wtb = GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA 72.92 69.17 72.52 73.29 1077 71.80 % 1.118 2.632 0.718 1.488 v= 0.022 [v] = 2.640 1.250 6.927 0.516 2.214 34.432 Nhận Nhận Nhận Nhận = 1.568 OK 0.15 CM = 4.000 Giá trị tiêu chuẩn Wtc = 71.80 % c Giới hạn nhão WL STT 10 11 12 13 14 15 SỐ HIỆU MẪU 01-02 02-01 02-02 03-01 04-01 04-02 05-02 06-01 06-02 07-01 07-02 08-02 10-01 11-01 11-02 Tổng wLtb = WL | WL - Wtb | % % 56.48 0.706 55.32 0.454 56.14 0.366 56.21 0.436 55.55 0.224 55.37 0.404 55.64 0.134 54.83 0.944 55.74 0.034 55.71 0.064 56.38 0.606 54.13 1.644 56.71 0.936 55.72 0.054 56.68 0.906 836.6 55.77 % v= 0.013 2.640 (WL- Wtb)2 % 0.498 0.206 0.134 0.190 0.050 0.163 0.018 0.891 0.001 0.004 0.367 2.703 0.876 0.003 0.821 6.926 = [v] = 0.15 Ghi Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 0.703 OK CM = 1.794 Giá trị tiêu chuẩn Wtc = 55.77 % d Giới hạn dẻo WP STT SỐ HIỆU MẪU 01-02 WP % 32.6 | WP - Wtb | % 1.814 (WP- Wtb)2 % 3.291 Ghi Nhận ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HOÀNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 10 11 12 13 14 15 02-01 02-02 03-01 04-01 04-02 05-02 06-01 06-02 07-01 07-02 08-02 10-01 11-01 11-02 Tổng wPtb = 34.4 31.75 33.7 30.13 30.42 32.28 29.54 29.92 26.45 29.86 29.18 28.52 31.17 31.87 461.8 30.79 % v= 0.067 2.640 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA 3.614 0.964 2.914 0.656 0.366 1.494 1.246 0.866 4.336 0.926 1.606 2.266 0.384 1.084 13.061 0.929 8.491 0.430 0.134 2.232 1.553 0.750 18.801 0.857 2.579 5.135 0.147 1.175 59.566 Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận = [v]= 0.15 2.063 OK CM = 5.261 Giá trị tiêu chuẩn WPtc = 30.79 % e Tỷ trọng hạt GS STT 10 11 12 13 14 15 SỐ HIỆU MẪU 01-02 02-01 02-02 03-01 04-01 04-02 05-02 06-01 06-02 07-01 07-02 08-02 10-01 11-01 11-02 Tổng Gtb = G 2.656 2.674 2.673 2.661 2.664 2.661 2.66 2.662 2.66 2.657 2.661 2.663 2.653 2.658 2.664 39.93 2.66 v= 0.002 2.640 | GS - Gtb | GS- Gtb)2 0.006 0.012 0.011 0.001 0.002 0.001 0.002 0.000 0.002 0.005 0.001 0.001 0.009 0.004 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Ghi Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận = [v] = 0.15 0.006 OK ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA CM = 0.014 Giá trị tiêu chuẩn Gstc = 2.66 LỚP ĐẤT 2: Sét màu xám xanh, xám vàng, nâu vàng, trạng tháng nửa cứng đến cứng a Trọng lượng riêng tự nhiên t STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 SỐ HIỆU MẪU 01-03 01-04 01-05 01-06 02-03 02-04 02-05 03-02 03-03 03-05 04-03 04-04 04-05 05-03 05-05 06-03 06-04 06-05 06-06 07-03 07-04 07-05 08-03 08-04 09-02 09-03 09-04 10-02 10-03 11-03 11-04 11-05 Tổng tb = v= t t - tb| t - tb)2 (kN/m3) (kN/m3) 17.30 0.177 17.27 0.207 17.40 0.077 17.36 0.117 17.25 0.227 17.36 0.117 17.09 0.387 17.24 0.237 17.47 0.007 17.50 0.023 17.34 0.137 17.18 0.297 18.15 0.673 17.25 0.227 17.16 0.317 17.40 0.077 18.03 0.553 17.34 0.137 17.34 0.137 17.37 0.107 17.64 0.163 17.66 0.183 17.97 0.493 17.34 0.137 17.38 0.097 17.37 0.107 17.87 0.393 17.36 0.117 17.61 0.133 17.37 0.107 17.75 0.273 18.16 0.683 559.28 17.48 (kN/m3) (kN/m3)2 0.032 0.043 0.006 0.014 0.052 0.014 0.150 0.056 0.000 0.001 0.019 0.089 0.452 0.052 0.101 0.006 0.305 0.019 0.019 0.012 0.026 0.033 0.243 0.019 0.010 0.012 0.154 0.014 0.018 0.012 0.074 0.466 2.519 0.016 Ghi Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận = [v] = 0.05 0.285 OK ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 = GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA 2.980 CM = 0.850 Giá trị tiêu chuẩn tc = Tính tốn tt: 17.48 (kN/m3) Theo TTGH1: = 0.95 n = 32 v = 0.016 → t1 = 1.698 → = 0.005 → Itt = ( 17.39 ÷ 17.57) Theo TTGH2: A = 0.85 n=32 v=0.016 → t2 = 1.05 → = 0.003 → IItt = ( 17.43 ÷ 17.53) b Độ ẩm W STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 SỐ HIỆU MẪU 01-03 01-04 01-05 01-06 02-03 02-04 02-05 03-02 03-03 03-05 04-03 04-04 04-05 05-03 05-05 06-03 06-04 06-05 06-06 07-03 07-04 W % 36.17 37.13 36.82 35.93 37.84 36.62 40.73 37.68 35.40 34.63 36.49 38.97 31.12 38.60 39.83 35.63 31.08 35.38 35.60 35.64 33.27 | W- Wtb | % 0.60 1.56 1.25 0.36 2.27 1.05 5.16 2.11 0.17 0.94 0.92 3.40 4.45 3.03 4.26 0.06 4.49 0.19 0.03 0.07 2.30 (W - Wtb)2 % 0.36 2.44 1.56 0.13 5.16 1.10 26.63 4.45 0.03 0.88 0.85 11.56 19.80 9.18 18.15 0.00 20.15 0.04 0.00 0.00 5.29 Ghi Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 10 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 - GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA �kN � cII 7.9 � � �m � RtcII 1� 0.827 � �7.39 4.317 �264.15 6.854 �7.9 1233.95(kN ) Điều kiện ổn định �p tc max 306.60 (kN ) 1.2 R tc 1233.95 �1.2 1480.749 ( kN ) � tc �p 294.92 (kN ) � tc tc �p tb 300.76 ( kN ) R 1233.95 ( kN ) Thỏa điều kiện ổn định c Tính độ lún ước lượng cho khối móng quy ước (TTGH2) Điều kiện biến dạng lún: Độ lún cho phép: - Áp lực gây lún: - Chia lớp phân tố có bề dày e e s �si 1i i e1i Độ lún 2 h 0.5( m) Để xác hơn, ta chia thành lớp i để tính tốn Áp lực ban đầu trọng lượng thân lớp đất gây lớp đất i - Áp lực lớp đất thứ i sau xây xong móng - Trong đó: P1i i' � i �zi � e1i P2i P1i gl � e2i gl K 0i �pgl Tính lún đến lớp phân tố có MẪU HK7-14 ĐỘ SÂU Áp lực p (kPa) Hệ số rỗng 0.678 Bảng tính lún pgl p tc tb �( II �zi ) 300.76 264.15 36.61(kN) - - Điể m s 8(cm) - o Lớp phâ n tố s � s 27-27.5 50 0.648 , K0i phụ thuộc vào tỉ số L/b zi/b 'bt 10 gl 100 0.635 (đất yếu) 200 0.617 z (m) z/b k0 gl bt 0.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0.0 1.0 0.9 0.9 9.2 9.2 9.2 36.6 34.7 34.7 264.1 268.7 268.7 400 0.589 800 0.547 1600 0.492 p1i p2i e1i e2i Si 266.4 303.0 0.620 0.616 0.004 271.0 305.8 0.620 0.616 0.004 118 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 3 4 5 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 9.2 9.2 9.2 9.11 9.11 9.11 9.11 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA 33.3 33.3 31.4 31.4 30.0 30.0 28.1 273.3 273.3 277.9 277.9 282.5 282.5 287.1 275.6 308.9 0.619 0.617 0.003 280.2 311.7 0.619 0.615 0.004 284.8 314.8 0.618 0.615 0.004 S= 0.021 S 2.13(cm) � S ] 8(cm) Vậy thỏa điều kiện độ lún d Kiểm tra điều kiện cẩu lắp i Khi vận chuyển Sơ đồ tính M 0.0214qL2 Ghi chú: trường hợp cọc bố trí móc cẩu thường dùng móc cẩu sơ đồ cẩu cọc để dựng cọc, momen lớn cọc M 0.068qL �kN � q K d bt Ap 1.5 �25 �0.32 3.375 � � �m � Trọng lượng thân cọc: M 0.068qL2 0.068 �3.375 �9 18.59 ( kNm) Momen lớn cọc: max Cốt thép tối thiểu cọc, với h0 h abaove 300 25 275(mm) M 18.59 �106 m 0.063 b Rbbh02 0.9 �14.5 �300 �2752 2 m �0.063 0.065 As � b �Rb �b �h0 0.065 �0.9 �14.5 �300 �275 249.52 ( mm ) Rs 280 Thép chọn 418, phần chịu kéo 2 18: As chon 218 �9π2 � ( mm ) As249.52 ( mm ) 119 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA Vậy cọc thỏa điều kiện vận chuyển ii Khi dựng lắp Sơ đồ tính M 0.043qL2 �kN � q K d bt Ap 1.5 �25 �0.32 3.375 � � �m � Trọng lượng thân cọc: 2 M 0.043qL 0.043 �3.375 � 11.76 ( kNm) Momen lớn cọc: max Cốt thép tối thiểu cọc, với m h0 h abaove 300 �50 200 (mm) M 11.76 �106 0.075 b Rb bh02 0.9 �14.5 �300 �2002 2 m �0.075 0.078 As � b �Rb �b �h0 0.078 �0.9 �14.5 �300 �200 218.25(mm ) Rs 280 Thép chọn 418, phần chịu kéo 2 18: As chon 218 �9π2 � ( mm ) As218.25( mm ) Vậy cọc thỏa điều kiện dựng lắp iii Thép móc cẩu Sử dụng thép CII, bố trí móc cẩu đoạn cọc Khối lượng đoạn cọc mét: Pcoc 0.32 �25 �9 20.25( kN ) Chọn đường kính thép làm móc cẩu theo điều kiện: Trong đó: - Asmoc diện tích tiết diện móc cẩu - FS = hệ số an toàn d moc � Asmoc �Rs �Pcoc �FS Pcoc � � FS �2 13.57( mm ) πRs π � 120 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA →Vậy chọn thép 18 (đồng với thép cọc) Tính tốn đoạn neo thép móc cẩu: F �R �P �FS bt coc Điều kiện: neo - Fneo diện tích mặt đoạn neo - FS hệ số an toàn, chọn FS=2 P 20.25 �103 l n eo � coc FS �2 452.38(mm) Rbt d moc 1.05 �13.57 � →Vậy chiều dài đoạn neo lneo=500 (mm) e Kiểm tra xuyên thủng Đài cọc phải thỏa mãn điều kiện xuyên thủng Chọn a = 150 (mm) Chiều cao làm việc đài h0 hd a 1000 150 850 ( mm) Ta có kích thước tháp xun thủng Lực xuyên thủng - Pxt �Pcx Pxt N tt �Pi ( xt ) Lxt Bxt 2.3( m) �P i ( xt ) phản lực đầu cọc nằm phạm vi đáy tháp xuyên thủng Để thiên an toàn phản lực đầu cọc lực dọc gây (không xét momen, lực ngang, trọng lượng thân đài, đất đài) tính với hệ số vượt tải 0.9 0.9 � �Pi ( xt ) � 1805.48 � 1412.98( kN ) 1.15 1.15 n=0.9 Lực chống xuyên với tháp nén thủng: Pcx Rbt um h0 1�1.05 �103 �2 �(0.3 0.3 �1) 5460 ( kN ) Trong đó: - hệ số ĐK làm việc bê tông nặng Rbt 1.05( MPa) cường độ chịu cắt bê tông 121 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 - GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA um �(bc hc 2h0 ) , b h kích thước tiết diện cột h chiều cao làm việc c c đài Pxt 1412.98( kN ) Pcx 5460 (kN) Thỏa điều kiện chống xuyên thủng 122 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 f GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA Kiểm tra điều kiện chịu cắt cho đài cọc Xem đài console, đầu ngàm vào mép cột đầu tự do, giả thiết đài tuyệt đối cứng Theo mục 6.2.3.4 TCVN 5574-2012, cấu kiện BTCT khơng có cốt thép đai chịu lực cắt, để đảm bảo độ bền vết nứt xiên, cần tính tốn vết nứt xiên nguy hiểm theo điều kiện: b (1 n ) Rbt bh0 Q� c Trong đó: b 1.5 (bê tông nặng) N n 0.1� Rbt bh0 c: chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêm nguy hiểm lên bê mặt móng Theo phương X: - Lực cắt: Q P2 P3 619.15 �2 1238.3( kN ) H n 0.1� y Rbt bh0 - c 0.3(m) - Lực chống cắt cho bê tông: b (1 n ) Rbt bh0 1.5 �� 1.05 �103 �1.5 �0.85 Qb � 6693.75(kN ) c 0.3 - Điều kiện: 123 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA � b3 (1 n ) Rbt b �h0 0.6 �(1 0) �1050 �1.5 �0.8 756 (kN ) � Qb 6693.75(kN ) � 2.5 �Rb �b �h0 2.5 �14500 �1.5 �0.8 43500 ( kN ) � Q 1238.3(kN) � b 0.6 (hệ số ảnh hưởng phụ thuộc vào loại bê tông, theo 6.2.3.3 TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép) Vậy theo phương X, đài thỏa ĐK chịu cắt khơng có cốt đai Theo phương y: - Lực cắt: Q P1 P2 283.59 619.15 902.74 ( kN ) H tt 116 n 0.1� x 0.1� 0.01 R bh 1050 � 1.5 � 0.8 bt - c 0.3(m) - Lực chống cắt cho bê tông: (1 n ) Rbt bh0 1.5 �1.01�1.05 �103 �1.5 �0.85 Qb � b 6760.69 (kN ) c 0.3 - Điều kiện: b (1 n ) Rbt b �h0 0.6 �(1.01) �1050 �1.5 �0.8 763.65(kN ) � � Qb 6693.75(kN ) � 2.5 �Rb �b �h0 2.5 �14500 �1.5 �0.8 43500 ( kN ) � Q 902.74 (kN) � b 0.6 (hệ số ảnh hưởng phụ thuộc vào loại bê tông, theo 6.2.3.3 TCVN 5574:2012) Vậy theo phương Y, đài thỏa ĐK chịu cắt khơng có cốt đai, TÍNH THÉP CHO ĐÀI CỌC a Cốt thép bố trí theo phương X Lực cắt: Q P2 P3 619.15 �2 1238.3( kN ) �Pi �li 619.15 �0.3 �2 371.49 (kN ) , l khoảng cách từ lực P đến mép Momen: mặt ngàm console i i M �106 m 0.026 R 0.432 b Rb bh02 0.9 �14.5 �1500 �8502 2 m �0.026 0.026 As � b �Rb �b �h0 0.026 �0.9 �14.5 � � 1545(mm ) Rs 280 Chọn thép 12 (Aschon = 113 mm2) Số thép: n As 1545 14 (thanh) Aschon 113 Bước cốt thép: a 1500 �100 100 ( mm) 14 Vậy chọn cốt thép theo phương X 12a100 b Cốt thép bố trí theo phương Y Lực cắt: Q P1 P2 283.59 619.15 902.74 ( kN ) 124 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA �P �l 283.59 �0.3 619.15 �0.3 270.82 (kN ) , l khoảng cách từ lực i i Momen: Pi đến mép mặt ngàm console m i M �106 0.019 R 0.432 b Rb bh02 0.9 �14.5 �1500 �8002 2 m �0.019 0.019 As � b �Rb �b �h0 0.019 �0.9 �14.5 � � 1129 (mm ) Rs 280 Chọn thép 12 (Aschon = 113 mm2) Số thép: n As 1129 10 (thanh) Aschon 113 Bước cốt thép: a 1500 �100 144.4 (mm) � a 140 (mm) 10 Vậy chọn cốt thép theo phương Y 12a140 TÍNH TỐN NỘI LỰC TRONG CỌC VÀ CỐT ĐAI BỐ TRÍ CỌC Xác định chuyển vị ngang cọc lực ngang chân gây nhằm đảm bảo thỏa điều khiện khống chế cơng trình chuyển vị ngang Đồng thời xác định biểu đồ momen, lực cắt, ứng suất nhằm kiểm tra cốt thép cọc có đủ khả chịu lực, vị trí cần cắt cốt thép Từ lực ngang momen tác dụng đầu cọc, ta phân tích chuyển vị ngang, momen lực cắt cọc theo chiều dài cọc a Xác định nội lực tải trọng ngang theo thân cọc Momen quy lực dọc cọc nên M0 = (kNm) Xem đài tuyệt đối cứng, lực ngang lớn tác dụng xuống móng: Tính lực cắt tác dụng lên cọc: H H 0tt 116 ( kN ) H tt 116 29 (kN ) n bh3 0.34 6.75 �104 (m4 ) 12 12 Momen quán tính tiết diện ngang cọc: E 30 �10 ( kPa ) Module đàn hồi bê tông B25: b I Hệ số biến dạng bd 0.71 ( xác định phần tính SCT theo vật liệu) L �L 0.71�25.4 18.03(m) bd Chiều dài cọc đất tính đổi: e Tra bảng G2 TCXD 205:1998, được: A0 = 2.441; B0 = 1.621; C0 = 1.751 125 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA Xác định chuyển vị ngang y0 góc xoay ở đầu cọc: - Chuyển bị ngang tiết diện cọc lực đơn vị H0=1 gây ra: HH 1 �m � �A0 �2.441 3.368 �104 � � 4 bd �Eb �I 0.71 �30 �10 �6.75 �10 �kN � - Chuyển vị ngang tiết diện cọc lực đơn vị M0=1 gây ra: MH HM 1 �m � �B0 �1.621 1.588 �104 � � 4 bd �Eb �I 0.71 �30 �10 �6.75 �10 �kN � - Góc xoay tiết diện cọc gây lực đơn vị H = 1: MM 1 �m � �C0 �1.751 1.218 �10 4 � � 4 bd �Eb �I 0.71�30 �10 �6.75 �10 �kN � - Chuyển vị ngang y0 góc xoay y0 cao trình mặt đất: y0 H � HH M � � � 4 �1.588 �104 9.77 �10 3 ( m) ψ � � � � � � � (rad ) - Chuyển vị ngang góc xoay cọc cao trình đáy đài: y0 Ψ 0l0 M �l 30 H �l �Eb �I �Eb �I M �l0 H �l 30 Ψn Ψ0 Eb �I �Eb �I Do l0 khoảng cách từ đáy đài đến mặt đất, với móng đài thấp, l = 0, nên: y0 9.77 �103 (m) Ψ n Ψ 4.605 �103 (rad ) Ứng suất theo phương ngang z � � Ψ M0 H0 K �ze �y0 A1 B1 C1 � bd bd bd �Eb �I bd �Eb � � � Momen uốn Mz M z bd Eb Iy0 A3 bd Eb IΨ B3 M 0C3 H0 D3 bd Lực cắt Qz Qz 3bd Eb Iy0 A4 2bd Eb IΨ B4 bd M 0C4 H D4 Trong đó: ze bd z , chiều sâu tính đổi l bd l , chiều dài cọc đất tính đổi - e - - K hệ số 0.71 bd , hệ số biến dạng (đã có tính SCT vật liệu cọc P vl) - Hệ số Ai, Bi, Ci, Di tra từ bảng G.3, TCXD 205:1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế 126 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA Bảng tính áp lực ngang z (giá trị max tô đậm) z (m) 0.00 0.10 0.30 0.40 0.50 0.70 0.80 0.90 1.00 1.30 1.60 1.70 1.80 1.90 2.10 2.20 2.30 2.50 2.60 2.80 3.40 3.90 4.50 5.40 ze (m) 0.00 0.07 0.21 0.28 0.36 0.50 0.57 0.64 0.71 0.92 1.14 1.21 1.28 1.35 1.49 1.56 1.63 1.78 1.85 1.99 2.41 2.77 3.20 3.83 A1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.94 0.91 0.88 0.85 0.80 0.74 0.58 0.03 -0.66 -2.93 -5.85 B1 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 1.00 1.19 1.29 1.38 1.47 1.55 1.63 1.71 1.77 1.82 1.89 1.76 1.26 -1.27 -5.94 C1 0.00 0.01 0.02 0.05 0.08 0.13 0.18 0.25 0.32 0.50 0.72 0.84 0.97 1.12 1.26 1.42 1.58 1.75 1.92 2.27 2.91 3.18 2.46 -0.93 D1 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 0.04 0.06 0.09 0.17 0.29 0.37 0.46 0.56 0.68 0.81 0.96 1.13 1.31 1.72 2.72 3.57 4.98 4.55 z 0.00 10.40 28.98 35.76 41.14 52.73 54.81 55.87 55.81 57.66 54.41 49.95 45.31 40.52 37.28 31.90 27.86 22.51 17.44 8.27 -6.25 -17.61 -26.86 -33.29 127 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 -40.00 -30.00 -20.00 -10.00 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 Độ sâu từ đáy đài (m) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 Giá trị áp lực ngang cọc (kN/m2) Bảng tính Momen Mz (kNm) z (m) 0.1 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 0.9 1.2 1.3 1.4 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 ze (m) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.9 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.3 1.5 A3 0 -0.001 -0.005 -0.011 -0.021 -0.036 -0.057 -0.085 -0.121 -0.167 -0.222 -0.287 -0.365 -0.455 -0.559 -0.676 B3 0 -0.001 -0.002 -0.005 -0.011 -0.02 -0.034 -0.055 -0.083 -0.122 -0.173 -0.238 -0.319 -0.42 -0.543 C3 1 1 0.999 0.998 0.996 0.992 0.985 0.975 0.96 0.938 0.907 0.866 0.881 0.739 D3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.699 0.799 0.897 0.994 1.09 1.183 1.273 1.358 1.437 1.507 Mz (kNm) 4.08450704 8.06931127 11.8212169 15.3737169 18.6598254 21.6460493 24.1918408 26.411607 28.2155296 29.4450479 30.4647042 31.1593155 31.362193 31.223769 30.7686324 30.1063704 128 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 2.2 2.3 2.5 2.6 2.8 3.1 3.4 3.9 4.5 5.4 1.6 1.6 1.8 1.8 2.0 2.2 2.4 2.8 3.2 3.8 0 -0.808 -0.956 -1.118 -1.295 -1.693 -2.141 -2.621 -3.541 -3.919 -1.614 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA -0.691 -0.867 -1.074 -1.314 -1.906 -2.663 -3.6 -6 -9.544 -11.73 10 0.646 0.53 0.385 0.207 -0.271 -0.941 -1.877 -4.688 -10.34 -17.919 20 1.566 1.612 1.64 1.646 1.575 1.352 0.917 -0.891 -5.854 -15.076 30 29.1545169 27.9303085 26.6275549 25.115593 21.7301085 18.0756592 14.4893394 7.81852254 2.06451408 0.00722958 40 Độ sâu từ đài (m) Giá trị Mz (kNm) Bảng tính lực cắt Qz (kN) z (m) 0.1 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 0.9 1.2 ze (m) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.9 A4 -0.005 -0.02 -0.045 -0.08 -0.125 -0.18 -0.245 -0.32 -0.404 B4 0 -0.003 -0.009 -0.021 -0.042 -0.072 -0.114 -0.171 -0.243 C4 0 -0.001 -0.003 -0.008 -0.016 -0.03 -0.051 -0.082 D4 1 1 0.999 0.997 0.994 0.989 0.98 Qz (kN) 29 28.646055 27.725247 26.237576 24.324069 22.096753 19.555628 16.841721 14.067059 11.244431 129 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 1.3 1.4 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 2.2 2.6 2.8 3.1 3.4 3.9 4.5 5.4 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.8 3.2 3.8 -20 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA -0.499 -0.603 -0.716 -0.838 -0.967 -1.105 -1.248 -1.396 -1.848 -2.125 -2.339 -2.437 -1.969 1.074 9.244 -0.333 -0.443 -0.575 -0.73 -0.91 -1.116 -1.35 -1.643 -2.578 -3.36 -4.228 -5.14 -6.765 -6.789 -0.358 -10 0 -0.125 -0.183 -0.259 -0.356 -0.479 -0.63 -0.815 -1.036 -1.966 -2.849 -3.973 -5.355 -8.84 -13.692 -15.611 10 0.967 0.946 0.917 0.876 0.821 0.747 0.652 0.529 -0.057 -0.692 -1.592 -2.821 -6.52 -13.826 -23.14 20 8.373286 5.57322 2.938251 0.399388 -1.865773 -4.096801 -5.974522 -6.244657 -11.28187 -12.544385 -12.989419 -12.695533 -10.447656 -5.782513 0.142738 30 40 Độ sâu từ đáy đài (m Giá trị áp lực cắt (kN) b Kiểm tra khả chịu uốn cọc Điều kiện kiểm tra: M z max � M 31.36 (kNm) Tại độ sâu z=1.7 (m), z max Kiểm tra khả chịu uốn cọc 300x300 (mm) thép dọc 418 với As=0.0010 (m2) Bê tông cấp độ bền B25, Rb=14500 (kPa) Chọn a=50 (mm), suy h0=350-50=300 (mm) Lượng thép dọc chịu uốn 218 As 5.089 �10 4 ( m2 ) 130 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA Rs As 5.089 �10 4 �280000 0.146 b Rbbh0 0.9 � � � m (1 0.5 � � [M] m b R b bh 0.135 �0.9 �14500 �0.3 �0.252 33.03( kN ) M z max 31.36 ( kNm) � 33.03(kN ) Vậy cọc đủ khả chịu uốn c Kiểm tra ổn định xung quanh cọc Điều kiện kiểm tra : z max � z �( 'v tg I cI ) cos I �kN � z max 57.66 � � �m � Tại độ sâu s=1.3 (m), thuộc lớp đất số 2, đạt giá trị Tính tốn áp lực ngang lớn cho phép với thông số lớp đất 2: cI 27.95(kPa), I 12.83º 'v = 0.9 �18.18 +1.4 �14.96 +1.3 �4.96 = 43.75 (kPa) 1; 2 0.8; 0.3 (cọc ép) Lấy: �kN � [z ] 1�0.8 � �(43.75 �tan(12.83º ) 0.3 �27.95) 60.22 � � cos(12.83º ) �m � �kN � �kN � z max � �� z � � �m � �m � Thỏa điều kiện ổn định quanh cọc d Tính tốn cốt đai cọc Qz max 29 (kN ) b �(1 f n ) � b Rbt bh0 0.6 �(1 0) � � � � k Qz max 29 (kN ) 42.53( kN ) Vậy khơng có cốt đai chịu lực nên cốt đai bố trí theo cấu tạo Đường kính cốt đai: d cot dai 0.25d 4.5( mm) � � d 5(mm) � Chọn d=6 (mm) với Asw = 0.283 cm2 Khoảng cách cốt đai: �s �15d 15 �18 270 270 ( mm) � �s �500 (mm) Chọn s=200 (mm) đoạn, đầu cuối cọc a = 100 (mm) (1 mét kể từ đầu cọc cuối cọc) Kiểm tra: Rsw Asw 225000 �28.3 �10 6 2 �1050 �0.3 �0.252 � s 0.2 70.81( kN ) Qz max 29 (kN) Qwb 2 Rbt bh Qb Rbt bh0 2 �1050 �0.3 �0.252 196.88(kN) s 0.2 Cốt đai chọn thỏa điều kiện 131 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG HỒNG ĐỨC TUẤN ANH – 1610041 GVHD: LÊ TRỌNG NGHĨA TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc Ẩn (2014) Nền móng NXB Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Minh [2] Võ Phán, Hồng Thế Thao (2018) Phân tích tính tốn móng cọc NXB Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Minh [3] Võ Bá Tầm (2017) Kết cấu bê tông cốt thép tập (Cấu kiện bản) NXB Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Minh [4] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế [5] TCXD 205-98 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [6] TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình [7] TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [8] TCVN 8732:2012 Đất xây dựng cơng trình thủy lợi – Thuật ngữ định nghĩa 132 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: NỀN MĨNG ... Nhận 19. 18 19. 11 19. 49 19. 23 19. 09 19 .61 19. 36 19. 28 19. 36 18.94 19. 12 19. 54 19. 04 19 19.77 19. 49 19. 43 19. 38 19. 42 19. 36 19. 04 19. 2 19. 3 19. 19 19. 09 19. 46 19. 32 19. 46 19. 46 19. 38 0.0 965 38 0. 166 538... 19. 25 19 .14 19. 38 19. 12 18.94 19. 22 19. 3 19. 37 19. 18 19. 48 18.73 18.93 19. 13 19. 23 19. 22 19. 41 19. 34 19. 2 19. 53 19. 56 19. 36 19. 49 19. 08 18.88 19. 13 19. 23 19. 43 19. 48 19. 47 19. 25 19. 92 19 .66 19. 25... 2 .67 9 2 .68 1 2 .67 6 2 .68 6 2 .67 4 2 .67 2 2 .67 2 .68 4 2 .68 2 2 .68 6 2 .68 3 2 .68 3 2 .68 5 2 .67 4 2 .67 2 2 .67 4 2 .67 3 2 .67 9 2 .67 1 2 .67 6 2 .67 2 2 .68 4 2 .67 7 2 .67 1 2 .67 3 2 .67 8 2 .67 7 0.00542308 0.00542308 0.0015 769 2