THUYET MINH DA NEN MONG

Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Nhận xét giáo viên hướng dẫn Phần I : Thiết kế móng băng A thống kê địa chất 3A B Thiết kế móng băng Phần II : Thiết kế móng cọc A thống kê địa chất 3B B Thiết kế móng cọc SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Chữ ký giáo viên hướng dẫn: SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình PHẦN I: THIẾT KẾ MĨNG BĂNG A THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3A Theo sơ đồ mặt tổng thể khu đất có vị trí khoan khảo sát địa chất; HK1, HK2 - Chiều sâu khoan khảo sát 35m có trạng thái đất sau: * Hố khoan HK1 HK2 có lớp: + Lớp 1: (Đất đất đắp) Nền gạch, xà bần đất cát; Lớp có chiều dày h1 = 0.9m;γ1 = 20KN / m3 +Mực nước ngầm độ sâu 1.5m cách mặt đất + Lớp 2: Sét pha cát , trạng thái mềm Lớp có chiều dày h2 = 1.6m;γ = 18.22KN / m3;γ 2′ = 8.99KN / m3;ϕ2 = 130 ; C2 = 0.091KG / cm2 = 9.1KN / m2 ; + Lớp 3: Sét pha cát lẫn sỏi sạn lateritt, màu nâu đỏ/nâu vàng xámTtrắng độ dẻo trung bình- trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng Lớp có chiều dày h3 = 1.1m;γ = 19.36KN / m3;γ 3′ = 9.96KN / m3;ϕ3 = 16030'; C3 = 0.185KG / cm2 = 18.5KN / m2 ; + Lớp : Sét pha cát, màu xám trắng vân vàng nhạt đốm nâu đỏ, độ dẻo trung bình – trạng thái dẻo cứng Lớp có chiều dày h4 = 6.3m;γ = 19.16KN / m3;γ 4′ = 9.74KN / m3;ϕ4 = 14030'; C4 = 0.197KG / cm2 = 19.7KN / m2 ; + Lớp 5a: Cát mịn lẫn bột, màu nâu vàng Lớp có chiều dài h5a = 7.7m;γ 5a = 18.8KN / m3;γ 5′ = 9.36KN / m3;ϕ5a = 27015;′ C5a = 0.022KG / cm2 = 2.2KN / m2 ; + Lớp 5b: Cát vừa lẫn lộn, màu vàng nhạt vân xám trắng – trạng thái chặt vừa Lớp có chiều dài SVTH: Hồng Văn Tưởng h5b = 17.8m;γ 5b = 19.33KN / m3;γ 6′ = 9.92KN / m3;ϕ5b = 29015;′ C5b = 0.029KG / cm2 = 2.9KN / m2 ; Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình B THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I SƠ ĐỒ MÓNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TỐN: MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN tt H1 300 tt tt N1 tt M1 tt tt H2 N2 tt M2 1300 A tt H3 6400 B 17000 tt tt N3 tt M3 tt H4 N4 tt M4 5600 C tt M5 N5 2700 tt H5 700 D E Giaù trị tính toán Cột A B C D E Lực dọc Ntt (KN) 274.8 732.8 1007.6 916 458 Lực ngang Htt (KN) 93.5 130.9 168.3 187 112.2 Momem Mtt Lực dọc Ntc (KN) 238.96 637.22 876.17 796.52 398.26 Lực ngang Htc (KN) 81.30 113.83 146.35 162.61 97.57 Momem Mtc ( KN.m) 44.5 80.1 89 71.2 53.4 Giá trị tiêu chuẩn Cột A B C D E SVTH: Hoàng Văn Tưởng ( KN.m) 38.70 69.65 77.39 61.91 46.43 Trang: Đồ Án Nền Móng II CHỌN VẬT LIỆU CHO MĨNG Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình - Móng đúc bê tơng B20 (M250) có Rbt = 0.9 M Pa (cường độ chịu kéo bê tông); Rb = 11.5 M Pa ( cường độ chịu nén bê tông); mô đun đàn hồi E = 26.5 103 MPa = 2.65 107 KN/m2 - Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc R s = 280 M Pa - Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai R s = 225 M Pa - Hệ số vượt tải n = 1,15 - γ tb bê tông đất = 22KN/m3=2,2T/m3 III CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG: Đáy móng nên đặt lớp đất tốt, tránh đặt rễ lớp đất đắp, lớp đất yếu Chiều sâu đơn móng: ⇒ chọn D f = 2.5 m Chọn sơ chiều cao h: h=( 1 1 ÷ ) li max = ( ÷ )6.4 = (0.533 ÷ 1.067) 12 12 ⇒ chọn h = 0.7 m IV XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MĨNG (BxL): - Tổng chiều dài móng băng là: L = 0.3+1.3+6.4+5.6+2.7+0.7 = 17.0 m 1/ Xác định bề rộng móng (B = ?) - Chọn sơ B=1 (m) */ Các tiêu lý lớp đất: +/ D f = 2.5 m +/ H ( chiều cao mực nước ngầm) = 1.5 m +/ Dung trọng lớp đất (lớp 1) mực nước ngầm: γ = 20 KN / m Chiều cao lớp đất này: h1 = 0.6 m +/ Dung trọng lớp đất đáy móng (lớp 2) mực nước ngầm: γ = 18.22 KN / m Chiều cao lớp đất này: h2 = 0.6 m SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình +/ Dung trọng lớp đất mực nước ngầm đáy móng (lớp 2): γ 2′ = 8.99 KN / m Chiều cao lớp đất này: h = m +/ Dung trọng lớp đất đáy móng (lớp 3): γ 3′ = 9.96 KN / m Chiều cao lớp đất này: h = 1.1 m +/ ϕ = 16 30 '; C = 0.185 KG / cm = 18.5 KN / m ⎧ A = ⎪ Với góc nội ma sát ϕ = 16 30 ' ( Dùng phương pháp nội suy) ⇒ ⎨ B = ⎪ D = ⎩ ⎧ N c = 14.1175 ⎪ ⎨ N q = 5.1865 ⎪ ⎩ Nγ = 2.5 a/ Điều kiện ổn định đất đáy móng tc ⎧ Pmax ≤ 1.2 R tc ⎪ tc tc ⎨ PTB ≤ R (1) ⎪ tc ⎩ Pmin ≥ Trong : Rtc: cường độ (sức chịu tải tc) đất đáy móng R tc = m1 * m2 *( A*b *γ + B * Df *γ + D * c) K tc tc ⎫⎪ Pmax tc ⎬ : Áp lực tiêu chuẩn cực đại cực tiểu móng tác dụng lên đất Pmin ⎪⎭ tc max P N tc M tc = ± + γ tb D f B * L B * L2 tc tc Pmax + Pmin P = tc tb * Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng L 17 + d1 = − la = − 0.3 = 8.2(m) 2 L 17 + d = − (la + l1 ) = − (0.3 + 1.3) = 6.9(m) 2 SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình L 17 − (la + l1 + l2 ) = − (0.3 + 1.3 + 6.4) = 0.5(m) 2 L 17 + d = − (lb + l4 ) = − (0.7 + 2.7) = 5.1(m) 2 L 17 + d5 = − (lb ) = − (0.7) = 7.8(m) 2 + d3 = Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng: tt tt tt tt tt tt * N = N1 + N + N + N + N = 274.8 + 732.8 + 1007.6 + 916 + 458 = 3389.2( KN ) * H tt = H1tt + H 2tt + H 3tt + H 4tt − H 5tt = 93.5 + 130.9 + 168.3 + 187 − 112.2 = 467.5( KN ) * M tt = ∑ M tt + ∑ N itt * d i + ∑ H itt * h Ta có : ∑M ∑N ∑H = 44.5 + 80.1 + 89 + 71.2 − 53.4 = 231.4( KN m) tt tt i * d i = 274.8*8.2 + 732.8*6.9 + 1007.6*0.5 − 916*5.1 − 458*7.8 = −430.52( KN m) tt i * h = 467.5* 0.7 = 327.25( KN m) ⇒ M tt = 231.4 − 430.52 + 327.25 = 128.13( KN m) +/Tải trọng tiêu chuẩn: N tt 3389.2 = = 2947.13( KN ) * N = n 1.15 H tt 467.5 tc = = 406.5( KN ) * H = 1.15 n M tt 128.13 tc M = = = 111.4( KN m) * 1.15 n Cường độ (sức chịu tải tc) đất đáy móng: m *m R tc = * ( A * b * γ + B * D f * γ + D * c ) K tc tc 1*1 * [ 0.3761*1*9.96 + 2.5043*(20*0.9 + 18.22*0.6 + 8.99*1) + 5.0695*18.5] R tc = 192.5( KN / m ) R tc = Ta có : F ≥ N tc R tc − γ tb * D f = 2947.13 = 20(m ) 192.5 − (22*1.5 + 12*1) F 20 = = 1.2(m) L 17 - Chọn B= 1.8 (m) ⇒ B≥ SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình 1*1 * [ 0.3761*1.8*9.96 + 2.5043*(20*0.9 + 18.22*0.6 + 8.99*1) + 5.0695*18.5] R tc = 195.5( KN / m ) R tc = Kiểm tra 2947.13 *111.4 ⎧ tc P = + + (22 *1.5 + 12 *1) = 142.6( KN / m ) max ⎪ 1.8*17 1.8*17 ⎪ 2947.13 *111.4 ⎪ tc − + (22 *1.5 + 12 *1) = 140( KN / m ) ⎨ Pmin = 1.8*17 1.8*17 ⎪ ⎪ tc 142.6 + 140 = 141.3( KN / m ) ⎪ Ptb = ⎩ tc ⎧ Pmax = 142.6( KN / m ) < 1.2 * R tc = 1.2 *195.5 = 234.6( KN / m ) ⎫ ⎪ tc ⎪ ⇒ ⎨ Pmin = 140( KN / m ) > ⎬ ⇒ Thỏa mãn ĐK ⎪ tc ⎪ 2 tc ⎩ Ptb = 141.3( KN / m ) < R = 195.5( KN / m ) ⎭ b/ Điều kiện cường độ Hệ số an toàn cường độ: Fs = q ult ≥ [ Fs ] = tt Pmax Ta có: qult = cN c + γ * D f N q + 0.5γ bN γ qult = 18.5*14.1175 + (20 * 0.9 + 18.22 * 0.6 + 8.99 *1) *5.1865 + 0.5*8.99 *1.8* 2.5 = 478.1( KN / m ) tt max P N tt M tt 3389.2 *128.13 = + + γ D = + + (22 *1.5 + 12 *1) = 157.2( KN / m ) tb f 2 1.8*17 1.8*17 B*L B*L ⇒ Fs = 478.1 = > [ FS ] = (thỏa mãn) 157.2 c/ Điều kiện ổn định tâm đáy móng (ĐK lún) - Để xác định ứng suất gây lún tâm đáy móng, ta có: Pgl = Ptbtc − γ *Df = 141.3 − (20*0.9 +18.22*0.6 + 8.99*1) = 103.4(KN / m2 ) Độ lún: S = ∑Si = ∑ e1i − e2i * hi ≤ [ S ] = 8(cm) 1+ e1i Chia lớp đất đáy móng thành đoạn nhỏ : hi = 0.6(m) Áp lực ban đầu (do trọng lượng thân đấtgây ra) lớp đất i: SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình P1i = σvi' = ∑γ i Zi ⇒ e1i Áp lực lớp đất i sau xây dựng móng: P2i = P1i +σ gli ⇒ e2i (theo bảng 1) Trong : σ gli = koi * Pgl ; koi : hệ số phân bố ứng suất ⎧l ⎪⎪ b koi ∈ ⎨ ⎪Z ⎪⎩ b tra bảng SGK Tính lún: (ta dùng phương pháp cộng lún lớp phân tố) ™ Chọn mẫu đất tính lún: - Lớp chọn mẫu 2-1(độ sâu 2.3-2.8m) tính lún từ 2.5 -> 2.8(m) P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800 Hệ số rỗng e 0.674 0.656 0.631 0.6 0.564 0.524 BĐ quan hệ e –p 0.7 0.68 0.66 0.64 0.62 0.6 0.58 0.56 0.54 y = -0.0436Ln(x) + 0.8239 0.52 0.5 200 400 600 800 1000 - Lớp chọn mẫu 2-3(3.5-4m) tính lún từ 2.8 ->5.2(m) P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800 Hệ số rỗng e 0.684 0.669 0.644 0.612 0.579 0.540 SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình BĐ quan hệ e –p 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 y = -0.0421Ln(x) + 0.8299 0.5 200 400 600 800 1000 - Lớp chọn mẫu : - 5(5.5-6.0m) tính lún từ 5.2 ->7.6 (m) P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800 Hệ số rỗng e 0.707 0.695 0.671 0.636 0.599 0.558 BĐ quan hệ e –p 0.75 0.7 0.65 0.6 y = -0.044Ln(x) + 0.8623 0.55 0.5 200 SVTH: Hoàng Văn Tưởng 400 600 800 1000 Trang: 10 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình VII KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUN THỦNG CỦA ĐÀI: 1/ Xác định vị trí cọc (nằm phần chống xuyên hay xuyên thủng) Y = 3.3 − * 0.25 = 2.8( m ) X = 4.5 − * 0.25 = 4( m ) bc + h0 = 0.6 + * 0.85 = 2.3( m ) hc + h0 = 0.7 + * 0.85 = 2.4( m ) h0 = h − a = − 0.15 = 0.85( m ) a = 0.15( m ) Ta có: Y = 2.8 > bc + h0 = 2.3( m ) X = > hc + h0 = 2.4( m ) ⇒ Tháp xuyên thủng không bao trùm hết tất đầu cọc 4500 250 250 X 12 3300 2800 250 600 250 400 250 700 10 11 250 Ta có: P1( net ) = P5 ( net ) = P9 ( net ) N tt = − np ∑M ∑x tt dy i xi = 3664 641 − − 1.8 = 301.417( KN ) 12 21.6 Toàn tiết diện cọc nằm tháp xuyên thủng: ⇒ A0 = A p = 0.4 * 0.4 = 0.16( m ) P4 ( net ) = P8 ( net ) = P12 ( net ) = N tt + np ∑M ∑x tt dy i xi = 3664 641 1.8 = 408.25( KN ) + 12 21.6 Toàn tiết diện cọc nằm tháp xuyên thủng: ⇒ A0 = A p = 0.4 * 0.4 = 0.16( m ) SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 85 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng P2 ( net ) = P10 ( net ) Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình N tt = − np ∑M ∑x tt dy i xi = 3664 641 − − 0.6 = 337.028( KN ) 12 21.6 Phần diện tích tiết diện cọc nằm tháp xuyên thủng: 2.8 − (0.6 + * 0.85) ⎡ Y − ( bc + h0 ) ⎤ ⇒ A0 = ⎢ *d = * 0.4 = 0.1( m ) ⎥ 2 ⎣ ⎦ P3 ( net ) = P11( net ) = N tt + np ∑M ∑x tt dy i xi = 3664 641 0.6 = 372.639( KN ) + 12 21.6 Phần diện tích tiết diện cọc nằm ngồi tháp xuyên thủng: 2.8 − (0.6 + * 0.85) ⎡ Y − ( bc + h0 ) ⎤ ⇒ A0 = ⎢ * d = * 0.4 = 0.1( m ) ⎥ 2 ⎣ ⎦ Lực gây xuyên thủng: ⇒ Pxt = ( P1( net ) + P4 ( net ) ) = (301.417 + 408.25) A0 A + ( P2 ( net ) + P3( net ) ) Ap Ap 0.16 0.1 + (337.028 + 372.639) 0.16 0.16 = 1153.21( KN ) Ta có: ⇒ Pcx = 0.75 Rbt * ( bc + h0 ) h0 = 0.75 *1*10 * (0.6 + 0.85) * 0.85 = 924.375 < Pxt (Không thỏa điều kiện xuyên thủng) ⇒ Cần phải tăng chiều cao móng lên h=1.2(m) ⇒ Pcx = 0.75 Rbt * ( bc + h0 ) h0 = 0.75 *1*10 * (0.6 + 1.05) *1.05 = 1299.375 > Pxt Kết luận: Chọn h=1.2 m để móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng VIII XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG ĐÀI: SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 86 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình N tt 450 I II 10 11 12 450 1200 3300 1200 II 450 1200 1200 I 1200 450 4500 1/ Xác định cốt thép bố trí theo phương chiều dài đài cọc: Xét mặt cắt I-I: -Xem dầm conxôn, ngàm mép cột, lực tác dụng lên dầm phản lực đầu cọc, Ta có sơ đồ tải trọng sau: M I-I P3 (n e t) (n e t) 1 (n e t) 250 P4 (n e t) (n e t) (n e t) 1450 M I −I = ∑ (P i ( net ) * ri ) Trong đó: ∑P i ( net ) = ( P4( net ) + P8( net ) + P12( net ) ) = 3*408.25 = 1224.75( KN ) Pi ( net ) :Phản lực ròng cọc 4,8,12 lên đài SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 87 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình ri =1.45(m): Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột (MC I-I) ∑P i ( net ) = ( P3( net ) + P7( net ) + P11( net ) ) = 3*372.639 = 1117.92( KN ) Pi ( net ) :Phản lực ròng cọc 3,7,11 lên đài ri =0.25(m): Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột (MC I-I) ⇒ M I −I = ∑ (P i ( net ) * ri ) = 1224.75 *1.45 + 1117.92 * 0.25 = 2055.37( K N m ) Diện tích cốt thép: AS = M I −I 2055.37 = = 77.68 *10 − ( m ) = 77.68( cm ) 0.9 R s h0 0.9 * 280 *10 *1.05 ⎧⎪ h0 = hd − a = 1200 − 15 = 1050 mm = 1.05( m ) Trong đó: ⎨ ⎪⎩ ( a = 15 mm ) ⇒ Chọn thép Þ 20(as=3.142cm2) AS 77.68 = = 24.7 (thanh) 3.142 as ⇒ Số thép: n = ⇒ Chọn 25 Khoảng cách là: b − *100 3300 − *100 = = 129.2( mm ) h −1 25 − ⇒ Chọn thép Þ20@120 để bố trí thép theo phương chiều dài đài cọc 2/ Xác định cốt thép bố trí theo phương chiều ngắn đài cọc: Xét mặt cắt II-II: -Xem dầm conxôn, ngàm mép cột, lực tác dụng lên dầm phản lực đầu cọc, Ta có sơ đồ tải trọng sau: t= M II-II P i(n e t) 900 SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 88 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình M II − II = ∑ (P i ( net ) * ri ) Trong đó: ∑P i ( net ) = ( P1( net ) + P2( net ) + P3( net ) + P4( net ) ) = 301.417 + 337.028 + 372.639 + 408.25 = 1419.334( KN ) Pi ( net ) : Phản lực ròng cọc lên đài ri =0.9(m): Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột (MC I-I) ⇒ M II − II = ∑ (P i ( net ) * ri ) = 1419.334 * 0.9 = 1277.4( K N m ) Diện tích cốt thép: AS = M I −I 1277.4 = = 48.28 *10 − ( m ) = 48.28( cm ) 0.9 R s h0 0.9 * 280 *10 *1.05 ⎧⎪ h0 = hd − a = 1200 − 15 = 1050 mm = 1.05( m ) Trong đó: ⎨ ⎪⎩ ( a = 15 mm ) ⇒ Chọn thép Þ 16 (as=2.011cm2) AS 48.28 = = 24 (thanh) 2.011 as ⇒ Số thép: n = ⇒ Chọn 24 Khoảng cách là: l − *100 4500 − *100 = = 186.9( mm ) h −1 24 − ⇒ Chọn thép Þ16@180 để bố trí thép theo phương chiều ngắn đài cọc t= V/ KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ THI CÔNG CỌC: Khi vận chuyển cọc hai neo đặt sẵn thân cọc, tác dụng trọng lượng thân cọc, tiết diện cọc có thớ chịu nén thớ chịu kéo Do để tiết diện bê tơng cốt thép làm việc có lợi ta phải tìm vị trí đặt neo cho mơmen chịu kéo nén 1/ Tính cốt thép dọc cọc lắp cọc dùng hai móc cẩu: - Sơ đồ tính: SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 89 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình 0,207L 0,207L 8500 q 0,0214qL 0,0214qL 0,021qL - Trọng lượng cọc phân bố 1m dài: q = Fcoc * γ bt = 0.4 * 0.4 * 25 = 4( KN / m ) ⇒ M m ax = 0.0214 qL2 = 0.0214 * * 8.5 = 6.185( KN / m ) - Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc: - Các cơng thức tính tốn: As = M max 6.185 = = 0.68*10−4 (m ) = 0.68(cm ) < As chọn 0.9* Rs * h0 0.9* 280*103 *0.36 ⎧ b = 0.4 m = 40 cm ⎪ Trong đó: ⎨ h0 = hcoc − a = 40 − = 36 cm ⎪ a = mm ) ⎩( ⇒ Vậy thép chọn thỏa điều kiện 2/ Tính cốt thép dọc cọc lắp cọc dụng móc cẩu: - Sơ đồ tính: SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 90 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình 0,293L 8500 q 0,043qL 0,043qL - Trọng lượng cọc phân bố 1m dài: q = Fcoc * γ bt = 0.4 * 0.4 * 25 = 4( KN / m ) ⇒ M m ax = 0.043 qL2 = 0.043 * * 8.5 = 12.427( K N / m ) - Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc: - Các cơng thức tính tốn: As = M max 12.427 = = 1.37 *10−4 ( m ) = 1.37(cm ) < As chọn 0.9* Rs * h0 0.9* 280*10 *0.36 ⎧ b = 0.4 m = 40 cm ⎪ Trong đó: ⎨ h0 = hcoc − a = 40 − = 36 cm ⎪ a = mm ) ⎩( ⇒ Vậy thép chọn thỏa điều kiện 3/ Tính thép móc cẩu để vận chuyển lắp dựng cọc: - Trọng lượng thân cọc: q = Fcoc * γ bt * Lcoc = 0.4 * 0.4 * 25 * 8.5 = 34( K N / m ) ¾ Tại vị trí móc cẩu, móc cẩu chịu lực: Pmc = q = 34( KN ) Vì thép móc có nhánh nên: As = Pmc 34 = = 1.214( cm ) 28 Rs SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 91 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình ⇒ Vậy ta chọn thép móc cẩu φ 16 VI/ KIỂM TRA CỌC KHI CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG: Xác định chuyển vị ngang cọc lực ngang chân cọc gây nhằm đảm bảo thỏa điều kiện khống chế cơng trình chuyển vị ngang Đồng thời xác định biểu đồ moment, lực cắt, ứng suất nhằm kiểm tra cốt thép cọc đủ khả chịu lực, vị trí cần cắt cốt thép - Từ lực ngang moment tác dụng đầu cọc, ta phân tích chuyển vị ngang, moment lực cắt dọc theo chiều dài cọc • Ta có moment qn tính tiết diện ngang cọc: b * h b 0.4 = = = 2.133 *10 − ( m ) 12 12 12 • Ta có độ cứng tiết diện ngang cọc: I = E b I = 2.90 *10 * 2.133 *10 − = 61857( KN / m ) • Ta có d = 0.4m < 8m ⇒ bề rộng quy ước cọc : bc = 1.5 d + 0.5 = 1.5 * 0.4 + 0.5 = 1.1( m ) • Xác định hệ số quy ước: - Tại lớp đất thứ – Bùn xét lẫn hữu cơ: K = 1575 *18.1 = 28507.5( KN / m ) - Tại lớp đất thứ – Cát mịn lẫn sét: K = 6500 * = 13000( KN / m ) - Tại lớp đất thứ – Sét lẫn bột cát: K = 6500 * 3.8 = 24700( KN / m ) - Tại lớp đất thứ – Cát vừa đến mịn lẫn bột: K = 6500 *1 = 6500( KN / m ) ⇒ K = ∑ ( K * l ) = 28507.5 + 13000 + 24700 + 6500 = 2920( KN / m 18.1 + + 3.8 + ∑l i i ) i • Ta có hệ số biến dạng: α bd = K * bc = Eb * I 2920 *1.1 = 0.553( m − ) 61857 • Chiều dài cọc đất tính đổi : le = α bd * l = 0.553 * 24.9 = 13.77( m ) SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 92 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình • Các chuyển vị δ HH ; δ HM ; δ MH ; δ M M cọc cao trình đáy đài, ứng lực đơn vị đặt cao trình δ HH ; δ HM : chuyển vị lực ngang đơn vị δ MH ; δ MM : chuyển vị moment đơn vị H = gây M = gây Ta có le = 15.26(m) > 4) tra bảng 4.2 trang 253 SGK ta có hệ số: A0 = 2.441; B0 = 1.621; C = 1.751 - δ HH = 1 A0 = * 2.441 = 2.333 *10 − ( m / KN ) 3 α bd E b I 0.553 * 61857 - δ MH = 1 *1.621 = 0.857 *10 − ( KN − ) B = 2 0.553 * 61857 α bd E b I - δ MM = 1 C0 = *1.751 = 0.512 *10 − ( KN − m − ) α bd E b I 0.553 * 61857 • Moment uốn lực cắt cọc cao trình đáy đài: Tải trọng ngang tác dụng lên cọc: Q 374 = = 31.17( KN ) 12 12 H = H = 31.17( KN ) H0 = M0 = M 267 + H * hs = + 31.17 *1.2 = 59.65( KN m ) 12 12 • Chuyển vị ngang y góc xoay ϕ , cao trình mặt đất đáy đài: y = H 0δ HH + M 0δ HM = 31.17 * 2.333 *10 − + 59.65 * 0.857 *10 − = 123.8*10−4 (m) = 1.238(cm) ϕ = H 0δ M H + M 0δ M M = 31.17 * 0.857 *10 − + 59.65 * 0.512 *10 − = 0.0057(rad ) Áp lực tính tốn σ z ( KN / m ) ; moment uốn M z ( KN m ) lực cắt Q z ( KN ) tiết diện cọc tính theo cơng thức sau: σz = K α bd ⎛ ⎞ ϕ M H z e ⎜ y A1 − B1 + C + D1 ⎟ α bd α bd E b I α bd E b I ⎝ ⎠ M z = α bd E b Iy A3 − α bd E b I ϕ B3 + M C + SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 93 H0 α bd D3 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình Q z = α bd E b Iy A4 − α bd E b I ϕ B + α bd M C + H D Trong z e chiều sâu tính đổi, z e = α bd z Các giá trị A1 , A3 , A4 , B1 , B3 , B , C , C , C , D1 , D , D tra bảng G − TCXD 205 Bảng tính moment uốn M z dọc thân cọc: Z Ze A3 B3 C3 D3 Mz (KN) 0.181 0.362 0.542 0.723 0.904 1.085 1.266 1.447 1.627 1.808 1.989 2.17 2.351 2.532 2.712 2.893 3.074 3.255 3.436 3.617 3.797 3.978 4.159 4.34 4.521 4.702 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 0 -0.001 -0.004 -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 -0.808 -0.956 -1.118 -1.295 -1.487 -1.693 -1.912 -2.141 -2.379 -2.621 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 -0.691 -0.867 -1.074 -1.314 -1.59 -1.906 -2.263 -2.663 -3.109 -3.6 1 1 0.999 0.998 0.996 0.992 0.985 0.975 0.96 0.938 0.907 0.866 0.811 0.739 0.646 0.53 0.385 0.207 -0.01 -0.271 -0.582 -0.949 -1.379 -1.877 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 1.566 1.612 1.64 1.646 1.627 1.575 1.486 1.352 1.165 0.917 59.65 65.29 70.69 75.82 80.01 83.83 87.06 89.36 90.93 91.70 91.26 90.50 89.15 86.78 83.85 80.35 76.59 72.31 67.64 62.99 58.06 52.89 47.77 42.52 37.44 32.47 27.85 SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 94 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng 4.882 5.063 5.244 5.425 5.606 5.787 5.967 6.148 6.329 6.51 6.691 6.872 7.052 7.233 Khoa Kỹ Thuật Công Trình 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 -2.865 -3.103 -3.331 -3.54 -3.722 -3.864 -3.955 -3.979 -3.919 -3.757 -3.471 -3.036 -2.427 -1.614 -4.137 -4.718 -5.34 -6 -6.69 -7.403 -8.127 -8.847 -9.544 -10.196 -10.776 -11.252 -11.585 -11.731 -2.452 -3.108 -3.852 -4.688 -5.621 -6.653 -7.785 -9.016 -10.34 -11.751 -13.235 -14.774 -16.346 -17.919 0.598 0.197 -0.295 -0.891 -1.603 -2.443 -3.424 -4.557 -5.854 -7.325 -8.979 -10.821 -12.854 -15.075 23.13 18.95 14.72 11.00 7.13 3.99 1.02 -1.50 -3.63 -5.65 -7.33 -8.28 -9.09 -9.25 BIỂU ĐỒ MÔ MENT CỦA CỌC CHỊU TẢI NGANG Z (m) -20,00 0,00 SVTH: Hoàng Văn Tưởng 20,00 40,00 Mz (KN.m) Trang: 95 60,00 80,00 100,00 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình Bảng tính lực cắt Q z dọc thân cọc: Z Ze A4 B4 C4 D4 Qz (KN) 0 0 31.170 0.181 0.1 -0.005 0 30.522 0.362 0.2 -0.02 -0.003 28.903 0.542 0.3 -0.045 -0.009 -0.001 26.280 0.723 0.4 -0.08 -0.021 -0.003 22.975 0.904 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 19.215 1.085 0.6 -0.18 -0.072 -0.016 0.997 15.001 1.266 0.7 -0.245 -0.114 -0.03 0.994 10.557 1.447 0.8 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 6.141 1.627 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.98 1.723 1.808 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 -2.699 1.989 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 -6.875 2.17 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 -10.687 2.351 1.3 -0.838 -0.73 -0.356 0.876 -14.252 2.532 1.4 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 -17.321 2.712 1.5 -1.105 -1.116 -0.63 0.747 -20.269 2.893 1.6 -1.248 -1.35 -0.815 0.652 -22.621 3.074 1.7 -1.396 -1.613 -1.036 0.529 -24.554 3.255 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -26.023 3.436 1.9 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -27.305 3.617 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -27.983 3.797 2.1 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -28.475 3.978 2.2 -2.125 -3.36 -2.849 -0.692 -28.458 4.159 2.3 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -28.239 4.34 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -27.711 4.521 2.5 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -26.931 4.702 2.6 -2.437 -5.14 -5.355 -2.821 -25.962 4.882 2.7 -2.42 -5.591 -6.143 -3.58 -24.783 5.063 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -23.522 5.244 2.9 -2.2 -6.42 -7.892 -5.423 -22.046 5.425 -1.969 -6.765 -8.84 -6.52 -20.396 SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 96 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình 5.606 3.1 -1.638 -7.034 -9.822 -7.739 -18.914 5.787 3.2 -1.187 -7.204 -10.822 -9.082 -17.026 5.967 3.3 -0.599 -7.243 -11.819 -10.549 -15.286 6.148 3.4 0.147 -7.118 -12.787 -12.133 -13.458 6.329 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -11.504 6.51 3.6 2.205 -6.212 -14.496 -15.613 -9.471 6.691 3.7 3.563 -5.338 -15.151 -17.472 -7.393 6.872 3.8 5.173 -4.111 -15.601 -19.374 -5.319 7.052 3.9 7.059 -2.473 -15.779 -21.279 -2.939 7.233 9.244 -0.358 -15.61 -23.14 -0.452 BIỂU ĐỒ LỰC CẮT CỦA CỌC CHỊU TẢI Z (m) -40,000 -30,000 Bảng tính ứng suất -20,000 -10,000 0,000 Q (KN) 10,000 20,000 30,000 40,000 σ z theo phương ngang mặt bên cọc: Z Ze A1 B1 C1 D1 σ z ( KN ) 0 0 0 0.181 0.1 0.1 0.005 9.9839589 0.362 0.2 0.2 0.02 0.001 18.245284 0.542 0.3 0.3 0.045 0.004 24.882786 SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 97 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình 0.723 0.4 0.4 0.08 0.011 30.016215 0.904 0.5 0.5 0.125 0.021 33.747 1.085 0.6 0.999 0.6 0.18 0.036 36.147961 1.266 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 37.479423 1.447 0.8 0.997 0.799 0.32 0.085 37.736597 1.627 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 37.075803 1.808 0.992 0.997 0.499 0.167 35.803343 1.989 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 33.807552 2.17 1.2 0.979 1.192 0.718 0.288 31.159759 2.351 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 28.209519 2.532 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 25.078055 2.712 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 21.78703 2.893 1.6 0.913 1.553 1.264 0.678 18.294742 3.074 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 14.748558 3.255 1.8 0.843 1.706 1.584 0.961 11.231415 3.436 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 7.9746557 3.617 0.735 1.823 1.924 1.308 4.8029264 3.797 2.1 0.662 1.863 2.098 1.506 1.7708571 3.978 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 -0.813823 4.159 2.3 0.47 1.892 2.443 1.95 -3.414519 4.34 2.4 0.347 1.874 2.609 2.195 -5.328195 4.521 2.5 0.202 1.83 2.765 2.454 -7.26126 4.702 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 -9.079057 4.882 2.7 -0.162 1.643 3.03 3.003 -10.38821 5.063 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 -11.39929 5.244 2.9 -0.64 1.29 3.196 3.574 -12.54 5.425 -0.928 1.037 3.225 3.858 -13.49904 5.606 3.1 -1.251 0.723 3.207 4.133 -13.93688 5.787 3.2 -1.612 0.343 3.132 4.392 -14.86776 5.967 3.3 -2.011 -0.112 2.991 4.626 -15.24883 6.148 3.4 -2.45 -0.648 2.772 4.826 -15.85095 6.329 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.98 -16.35783 6.51 3.6 -3.445 -1.991 2.05 5.075 -17.09999 SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 98 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình 6.691 3.7 -4 -2.813 1.52 5.097 -17.70255 6.872 3.8 -4.59 -3.742 0.857 5.029 -18.91203 7.052 3.9 -5.21 -4.784 0.047 4.853 -19.88629 7.233 -5.854 -5.941 -0.927 4.548 -21.35224 BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG CỦA CỌC CHỊU TẢI NGANG Z (m) -30 -20 -10 10 Sz (KN.m) 20 30 40 50 • Dự vào kết tính tốn M z ta có có: M zmax = 91.70( KN m ) ⇒ Kiểm tra diện tích cốt thép chịu lực thân cọc với M zmax = 91.70( KN m ) Các cơng thức tính tốn: As = M max 91.70 = = 10.1*10−4 (m ) = 10.1(cm ) < As chọn 0.9* Rs * h0 0.9* 280*103 *0.36 ⎧ b = 0.4 m = 40 cm ⎪ Trong đó: ⎨ h0 = hcoc − a = 40 − = 36 cm ⎪ a = mm ) ⎩( ⇒ Vậy thép chọn thỏa điều kiện SVTH: Hồng Văn Tưởng Trang: 99 GVHD: TS Lê Trọng Nghóa ... Kỹ Thuật Cơng Trình Rws * n * asw 1750 * * 0.785 = = 250(daN / cm ) Sc Q db = × R s w × b × ho2 × q d = * 2250 * 40 * 63 * 250 = 106441( daN ) = 1064.41( K N ) ⇒ Q db > Q m ax ⇒ Cốt đai đủ kha