đồ án nền móng phần móng cọc ép

đồ án đạt điểm cao thích hợp để sv tham khảo cách làm. không chịu trách nhiệm về nội dung, không có giá trị pháp lý, không sao chép.

Chương MĨNG CỌC ÉP 2.1 Các thơng số cọc ép Từ thống kê địa chất ta có Lớp 1: Sét lẫn sạn sỏi Trạng thái cứng γI = 19.85 kN/m3 ; γI’ = 10.26 kN/m3 φI = 15.45 ; cI = 37.49 kN/m2 Bề dày: 4.5m SPT trung bình: 21 Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 21 = 131.25 kN/m2 Lớp 2: Sét pha Trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng γI = 19.14 kN/m3 ; γI’ = 9.58 kN/m3 φI = 3.18 ; cI = 9.76 kN/m2 Bề dày: 7.1 m SPT trung bình: Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x = 43.75 kN/m2 Lớp 3: Cát pha Trạng thái dẻo γI = 19.74 kN/m3 ; γI’= 10.11 kN/m3 φI = 21.965 ; cI = 3.83 kN/m2 Bề dày: 25.2m SPT trung bình: 28 Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 28 = 175 kN/m2 Lớp 4: Đất sét Trạng thái cứng γI = 20.30 kN/m3 ; γII’= 10.75 kN/m3 φI = 16.849 ; cI = 53.8 kN/m2 Bề dày: 11.6 m SPT trung bình: 51 Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 51 = 318.75 kN/m2 2.1.1 Vật liệu sử dụng Bê tơng: Móng đúc bê tơng B30 ( M400 ) có: Rb = 17 MPa (cường độ chịu nén bê tông) Rbt = 1.2 MPa (cường độ chịu kéo bê tông) Eb = 27.103 MPa = 27.107 KN/m2 γb = Hệ số làm việc bê tông Cốt thép ( bảng 21 TCVN 5574-2012) sử dụng là loại thép AIII có thơng sớ sau: Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = Rsc = 365Mpa Cường độ tính tốn chịu cắt: Rsw = 290 Mpa Modun đàn hồi cốt thép AI; E = 20*104 (MPa) 2.1.2 Chọn kích thước sơ Chọn cọc ép vng có cạnh a = 0.4 m - Diện tích tiết diện ngang cọc: Ab = 0.4 x 0.4 = 0.16 m2 - Chu vi cọc: uc = x a = x 0.4 = 1.6 m - Chọn cốt thép: 8ϕ20: As = 2513.27 mm2 - Đoạn cọc ngàm vào đài: H1 = 0.1 m - Đoạn cọc đập bỏ neo thép vào đài: 0.6 m - Khoảng cách từ mép cọc tới mép đài là: 0.3 m - Lớp bê tông bảo vệ: a = 0.1 m - Dung trọng trung bình đất bê tơng: γtb = 22 kN/m2 - Chiều sâu chơn móng: Giả sử cơng trình khơng có tầng hầm, chọn Df = m 2.1.3 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu dựng cọc Thiết kế móng cọc nằm gần hớ khoan Sơ chọn chiều dài cọc đảm bảo điều kiện mũi cọc nằm đất độ sâu là 38,8 m , đặt lớp đất 4: đất sét Có sớ búa SPT N = 30 ÷ 36 búa Chiều dài cọc: Lc =37,5 m Gồm đoạn cọc 15m và đoạn cọc 7,5 m - Đoạn cọc nằm đài là 0.7m - Đoạn cọc nằm đất là 36,8m Theo mục 7.1.10 TCXD 10304 – 2014, đối với cọc đúc sẵn phải tính cọc chịu lực trọng lượng bản thân chế tạo, lắp đặt và vận chuyển, nâng cọc lên giá búa điểm móc cẩu cách đầu cọc 0.3L (trong L là chiều dài đoạn cọc) Nội lực trọng lượng bản thân cọc (giống nội lực dầm) phải nhân với hệ sớ xung kích lấy bằng: 1.5 tính theo cường độ q = 1,5 A ɣb= 1,5 0,16 25 = (kN/m2 ) Xét đoạn cọc dài là 15 m *Kiểm tra điều kiện dựng cọc: (hình sai nha , lấy theo sách tính móng châu ngọc ẩn hồng thao, trang 59 60 ) Mmax1 = 0.068 x q x L2 = 0.068x x 152 = 91.8kNm *Kiểm tra điều kiện cấu cọc: (hình sai nha , lấy theo sách tính móng châu ngọc ẩn hồng thao, trang 59 60 ) Mmax2 = 0.0214 x q x L2 =0.0214 x x 15 = 28,89 kNm Chọn moment lớn trường hợp để kiểm tra cốt thép cho cọc M = max (Mmax1 , Mmax2 ) = 91.8 kN.m Diện tích cớt thép ɑm = = = 0.110 ξ = - =1 - = 0,117 As = = = 762,9 mm2 Ta có As = 762,9 mm2 < Aschọn = 2513.27 mm2 Vậy thép chọn cọc thỏa điều kiện lắp và dựng 2.2 Tính tốn móng 2.2.1 Nội lực tính móng Ntt (kN) 4864 Mtt (kNm) 67 Htt (kN) 28 2.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 2.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu Ntc (kN) 4230 Mtc (kNm) 58.3 Htc (kN) 24.3 Tiết diện cột 300x1000 Rvl = k x m x (RbAb + RsAs) Trong đó: • Hệ số đồng nhất: k = 0,7 • Hệ số điều kiện làm việc m = • Cường độ chịu nén tính tốn bê tơng: Rb = 17 MPa = 17000 (kN/m2) • Cường độ tính tốn cớt thép: Rs = 365MPa = 365.000 (kN/m2) • Ap : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc Ap = 0.16 (m2 ) • As : Diện tích tiết diện ngang cốt thép dọc cọc: As = 2513.27 x 10-6 (m2) • Ab : Diện tích tiết diện ngang bê tông cọc Ab = Ap – As =0.16 – 2513.27x10-6 = 0.1575 (m2) Rvl = k x m x (RbAb + RsAs) = 0.7 x x ( 17000 x 0,1575+ 365000 x 2513.27x10-6 ) = 2516,4 (kN) 2.2.2.2 Theo điều kiện đất Theo tiêu cường độ: c,φ Sức chịu tải cực hạn tính theo công thức mục G2 trang 80 TCVN 10304 – 2014: Trong :     - qb : Cường độ sức kháng đất mũi cọc qb = 1,3cNc + + 0.4γBNγ u: Chu vi tiết diện ngang cọc (m) fi : lực ma sát đơn vị lớp đất thứ “i” tác dụng lên cọc (kN/m 2) Trong : Đối với đất sét: fi = ɑ.cu,i ; cu,i = 6.25Nc,i cu,i : cường độ sức kháng khơng nước lớp đất dính thứ i Nc,i : Chỉ số SPT đất dính ɑ : hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm lớp dính, loại cọc phương pháp hạ cọc, cố kết đất trình thi công phương pháp xác định cu Khi không đầy đủ thơng tin tra α biểu đồ Hình G.1 (TCVN 10304:2014) - Đối với đất cát: fi = ki tgδi Với: ki : Hệ số áp lực ngang đất lên cọc : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng trung bình lớp đất thứ “i‟ - Đối với sét pha, cát pha: fi = c + Ks tgδi với Ks = 1.2(1-sinφi) (Các giá trị c,φ,γ lấy cận TTGHI) + li : Chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ i + Ap : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc + qp : Cường độ sức kháng đất mũi cọc Theo Tezaghi Peck: qb = 1,3cNc + + 0.4γBNγ (Các hệ số chịu tải Nc , Nq , Nγ Terzaghi tra bảng 3.5 trang 281 sách móng th y Châu Ngọc Ẩn) Lớp 1: sét lẫn sản sỏi l1 = 4.5m cu,1 = 131.25 kN/m2 fi = ɑ.cu,i = x 131.25 = 131.25 kN/m2 ɑ = (hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm lớp dính, loại cọc phương pháp hạ cọc tra hình G.1 TCVN 10304-2014) Lớp 4: fi = ɑ.cu,i = 0,3 x 318.75 = 95,625 kN/m2 ɑ = 0,3 (hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm lớp dính, loại cọc phương pháp hạ cọc tra hình G.1 TCVN 10304-2014) Cường đợ sức kháng trung bình thân cọc đới với cát pha/sét pha Lớp 2: Sét pha l2 = 7.1m cu,2 = 43,75 kN/m2 fi = c + Ks tgδi = 3.83 + 1.2*(1-sin3,180) x (3,2* 19,85 + 1,3*10,26 + 3,55* 9,58 ) tg3,180 =10,81 kN/m2 Lớp 3: Cát pha l3 = 25.2m fi = c + Ks tgδi = 3.83 + 1.2*(1-sin3,180) x (3,2* 19,85 + 1,3*10,26 + 7,1* 9,58 + 12,6*10,11) tg3,180 =20,975 kN/m2  qb = Cu*Nc = 318,75*9 = 2868,75 kN/m2 (Nc =9 với cọc ép )  = 2868,75 x 0.42 + x 0.4 x ( 131.25 x 4,5 + 10,81 x 7.1 + 20,975 x 25.2 + 95,625 x 2) = 2678,5 kN/m2 Sức chịu tải theo thí nghiệm SPT – cơng thức viện nghiên cứu nhật bản: Đất rời Đất dính Để tính tra anpha p, fL vờ lờ lắm, m tính xích ma phẩy v lớp đất lấy tỷ số cu/xích ma phẩy v để tra hình G.2.a với G.2.b 10304 Lci bề dày lớp đất tính vô chổ màu xanh dương nha = x 318.75 x 0.1575 + x 0.4 x ( x x 131.25 x + x x 23.65 x 7.1 + x 25.2 + x x 318.75 x 2) = 9022.1 kN Theo TCVN 10304 – 2014 trích mục 7.1.11 Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén móng cọc đài cao, đài thấp có đáy đài nằm lớp đất biến dạng lớn, cọc treo hay cọc chống chịu tải trọng kéo trường hợp móng cọc đài cao hay đài thấp, trị số lấy phụ thuộc vào số lượng cọc móng sau: Móng có 24 cọc: = 1.40 (1.25); Móng có 11 đến 20 cọc: = 1.55 (1.4); Móng có 06 đến 10 cọc: = 1.65 (1.5); Móng có 01 đến 05 cọc: = 1.75 (1.6);  chọn sơ =1.75 ( m nên chọn từ tới 10 cọc gamma k = 1,65 thường đồ án nằm khoảng đó, đỡ tính lại kkk)  Qc,tk = 2099.9 kN 2.2.3 Tính tốn sơ số lượng cọc => thỏa điều kiện chọn 2.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 2.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 2.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc 2.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler (dùng phần mềm) 2.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 2.2.9 Tính cốt thép đài móng