Tính toán móng kép trong xây dựng

TÍNH MOÙNG KEÙP 4C VAØ 4D: ( moùng coät giöõa )  Taûi troïng tính toaùn : VAØ 307.78 x 2 = 615.56 T 10.37 T = ( ) = ( 18.88 + (20.75)) = 39.63 (T.m) = ( = 0 (T.m) = ( ) beà daày cuûa moùng = 10.37 1(m) = 10.37 (T.m) ( 39.63)+(10.37) = 50 (T.m) + Töø giaù trò tính toaùn , laáy heä soá an toaøn laø n = 1.15 ta coù ñöôïc caùc giaù trò tieâu chuaån :

TÍNH MÓNG KÉP 4C VÀ 4D: ( móng cột )  Tải trọng tính toán :  N C tt = 307.78(T )  tt QC = 4.66(T )  tt  M C = 18.88(Tm)  N D tt = 307.78(T )  tt QD = 5.71(T )  tt  M D = 20.75(Tm) VAØ ∑N ∑Q = tt tt = 307.78 x = 615.56 T 10.37 T n ∑M i =1 M =( M1 + M ) = (- 18.88 + (-20.75)) = -39.63 (T.m) n ∑M i =1 N =( N1 × X ) + (− N × X ) = (307.78 × X ) − (307.78 × X ) = (T.m) n ∑M i =1 Q (T.m) =( Q1 + Q2 ) × bề dầy móng = -10.37 × 1(m) = -10.37 n n n i =1 i =1 i =1 ∑ M tt =∑ M M + ∑ M N + ∑ M Q = [ ( -39.63)+(-10.37) ] = - 50 (T.m) + Từ giá trị tính toán , lấy hệ số an toàn n = 1.15 ta có giá trị tiêu chuẩn : N tc = N tt 615.56 = = 535.2(T ) n 1.15 Qtc = Q tt 10.37 = = 9(T ) n 1.15 M tc = M tt 50 = = 43.47(T ) n 1.15 Chiều sâu chôn móng: Đài phải đủ sâu để chống lại lực ngang Q xô đài phía trước Đất có phản lực trở lại Ep Chọn chiều sâu chôn móng hm=-2.5m so với mặt đất Ep ≥ Q h ≥ 0.7hmin Để có độ sâu đặt đài cần thoả mãn : ϕ  2QTC  hmin = tg  450 − ÷ 2 γB  (T) Trong : Q tải trọng ngang tác dụng lên móng với lực Q QTC = B cạnh đáy đài theo phương thẳng góc giả sử B = 2m Kiểm tra điều kiện móng làm việc móng cọc đài thấp: ϕ  hm ≥ hmin = tg  450 − ÷ 2  ∑ Q × = tg  45   γ b 60 2ì9 = ữ 1.746 × 2.04 m ⇒ hm = 2.5 m ≥ hmin Chọn chiều sâu chôn móng hm=-2.5m so với mặt đất Xác định diện tích đài cọc số lượng cọc: + Phản lực đầu cọc: Qa ( 3d ) = 126.91 ( × 0.3) p = =1567 (kN/m2) +Diện tích sơ đáy đài xác định: tt Fsb = N tt × 3077.8 = tt p − γ tb h 1567 − 22 × 2.5 = 4.09 (m2) + Trọng lượng sơ đài đất phủ đài cọc: Nđđ = 1,1 × Fsb × γtb × h = 1.1 × 4.09 × 22 × 2.5 = 247.4 (kN) + Số lượng cọc móng: nc = µ ∑ N = 1.4 × × 307.78 + 24.74 Qa 126.91 = (c ọc) Chọn 10 cọc (30×30cm) để bố trí:  Cọc đài bố trí theo nguyên tắc sau: + Khoảng cách cọc đủ xa cách hợp lý để đất chúng ảnh hưởng lẫn + Vùng bố trí không lớn dẫn đến chi phí nhiều cho đài Do khoảng cách cọc tốt từ 3d ≤ S ≤ 6d.Ở ta chọn khoảng cách tim cọc S=3d =0.9 m + Chọn khoảng cách từ biên đến mép cọc d = 0.15m Vậy bề rộng đài : 0.15 x 2+ 0.3 + 0.9 = m Chiều dài đài : 0.15 x + 0.3 + 0.9 x = 4.2 m chọn Chiều cao đài h=1 m Lớp bê tông bảo vệ 0.05m Hệ số nhóm cọc  d   m ( n − 1) + n ( m − 1)  η = − ar ctg   ×   90 × m × n S    0.3   ( − 1) + ( − 1)  η = − ar ctg = 0.734 ữì 90 ì ×  0.9    Kiểm tra sức chịu tải đất đáy khối móng quy ước: ĐK: Tổng mô men đáy đài: ∑M tt y  Pmax ≤ η Qa   Pmin ≥ = M tt + (Qtt ) × bề dày đài = 39.63 + 10.37 × = 50 (T) Tổng tải thẳng đứng đáy đài: tt N tt = N tai + N dtt = × 307.78 + 24.74 = 640.3(T ) ∑(X ) i = × (0.92 + 1.82 ) = 16.2( m ) + Ta có : Tải trọng tác dụng lên cọc: tt N tt M y xmax 640.3 P1 = P6 = − = nc ∑ xmax 10 + tt N tt M y xmax 640.3 P2 = p7 = + = nc 12 ∑ xmax P3 = p8 = tt N tt M y xmax 640.3 + = nc 10 ∑ xmax tt N tt M y xmax 640.3 P4 = p9 = + = nc 10 ∑ xmax tt N tt M y xmax 640.3 P5 = p10 = + = nc 10 ∑ xmax ( −50) × (1.8) = 58.474(T ) 16.2 + ( −50) × (0.9) = 61.252(T ) 16.2 + = 64.03(T ) + (−50) × ( −0.9) = 66.81(T ) 16.2 + (−50) × ( −1.8) = 69.585(T ) 16.2 tt Pmax = p5 = p10 = 69.585(T ) < η Qa = 0.734 ×126.91 = 93.15(T ) Thoả mãn điều kiện chịu tải cọc tt Pmin = 58.474(T ) > cọc chịu nén nên không cần kiểm tra theo điều kiện chịu nhổ Xác định sức chịu tải đáy móng quy ước: a Xác định kích thước móng quy ước: -Xác định ϕtb giá trị góc ma sát trung bình cacù lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc: -Cọc xuyên qua lớp đất 2a,3, 4,5a -Xem đất xung quanh cọc + cọc + đài cọc khối thống gọi “móng khối qui ước“ (MKQƯ) Góc ma sát trung bình lớp đất (từ đáy đài đến mũi cọc) : Xác định ϕtb : ϕ tb ∑ϕ × l = ∑l i i i 60 ×1.4 + 15.50 × 2.4 + 10.30 ×1.1 + 280 × 18.4 = 1.4 + 2.4 + 1.1 + 18.4 =24.50 Goù α= ϕ 24.5 = = 6.1250 4 tb c truyền lực: Chiều rộng móng khối quy ước : bqu = b1 + 2l × tgα = 1.2 + × (23.3) × tg (6.125°) = 6.2 ( m ) Chiều dài móng khối quy ước : lqu = l1 + 2l × tgα = 3.9 + × (23.3) × tg (6.125°) = 8.9 ( m ) Chiều cao móng khối quy ước : Với : l1 b1 , hqu =25.8 m : chiều dài, chiều rộng tính từ mép cọc biên l : khoảng cách từ đáy đài đến mũi cọc Vậy diện tích móng khối quy ước : FM = 6.2 × 8.9 = 55.18 m2 -Tính Q’= (trọng lượng đài +trọng lượng đất từ mũi cọc trở lên + trọng lượng 10 cọc ) + Trọng lượng đài : Q1 = 1× 4.2 ×1.5 × 2.5 = 15.75 ( T ) b Xaùc định khối lượng khối móng quy ước: +Trọng lượng cọc : Q1 = 0.3 × 0.3 × 10 × 23.3 × (2.5 − 1) = 31.45 ( T ) +Trọng lượng đài cọc: Q =15.75+31.45 = 47.2 T +Thể tích đất tác dụng lên móng khối qui ước: Wđất = 6.2 × 8.9 × 25.8– 23.3 × 0.3 × 0.3 × 10 = 1402.67 m3 +Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = n.γ.W + Wđất γtb Với γ tb = ∑ γ i × hi 3.9 ×17.46 + 2.4 × 20.04 + 1.1 × 9.5 + 18.4 × 9.76 = = 11.86(kN / m3 ) 25.8 ∑ hi Qm = 472 + 1402.67 x 11.86 = 17377.66 (KN) Trọng lượng thể tích trung bình: Qm 17377.66 = Fqu × hm 6.2 × 8.9 × 25.8 γ tb = = 12 KN/m3 c Xác định áp lực tính toán ước: R tt = m1 m ( A.bM γ ' II + B.hM γ II + D.c II ) k tc đáy khối móng quy Tra bảng 1.22 trang 54 sách móng TS.Châu Ngọc Ẩn : m1 =1.1; m2 =1.3; ktc = ϕtc = 28 ⇒ A = 0.98; B = 4.93; D = 7.4 c = 2.7 kN/m2 bM = 6.2 m ; hM = 23.3 + 2.5= 25.8 m Thay giá trị vào, ta có sức chịu tải tính toán đáy khối móng quy ước Rtt = 1.43 x (0.98 x 6.2 x 9.76 +4.93 x 25.8 x 12 + 2.7 x 7.4) = 2296 (kN/m2)  Tính el : ∑M Ta coù : ∑M el = tc 291.62 = 253.58 ( T m ) 1.15 × 307.78 + 1737.766 = 2046.4 ( T ) ∑ N tc = 1.15 tc tc = 253.58 = 0.12 ( m ) 2046.4 tc Pmax = N tc  6el 1 + FM  lqu tc Pmin = N tc FM  6el  −  lqu ( )  Q' × 307.78  × 0.12  1737.766 + = × 1+ = 41.97 T ÷ ÷+ ÷ FM 1.15 × 55.18  m 8.9 55.18   R qu ( )  Q' × 307.78  × 0.12  1737.766 + = × 1− = 40.4 T ữ ữ+ ữ FM 1.15 ì 55.18 m 8.9 55.18   ( tc tc Pmax + Pmin 41.97 + 40.4 = = 41.19 T m 2  Tính tc (23.3 +1) = 39.63 + 10.37 × (23.3+1) = 291.62 (T) = ∑M ∑N Ptbtc = = M tt + (Qtt ) × tt y ( ) tc Rqu = m Abqu γ tc + Bhqu γ *tc + Dc tc ) Tra baûng trang 54 sách móng TS.Châu Ngọc Ẩn : m =1 ϕ = 28 ⇒ A = 0.98; B = 4.93; D = 7.4 c = 2,7 kN/m2 bM = 6.2 m ; hM = 23.3 + 2.5= 25.8 m tc γ w = 1.905(T hqu m3 ) ⇒ γ tc = 1.905 − = 0.905(T m3 ) =25.8 m γ *tc = ⇒R tc qu ( (3.9 ×17.46 +2.4 × 20.04 +1.1× 9.5+18.4 × 9.76) = 11.86 kN m 25.8 ) ( = 1× ( 0.98 × 6.2 × 0.905 + 4.93 × 25.8 ×11.86 + 2.7 × 7.4 ) = 153.39 T m2 ) Để kiểm tra ổn định mũi cọc tức kiểm tra ổn định đáy KMQƯ ta thỏa điều kieän sau : ( ) ( ) ( ) ( tc  P tc = 41.32 T ≤ 1.2 Rqu = 1.2 ×153.39 = 184.1 T  max m2 m  tc  Pmin = 41.06 T m ≥  tc  P tc = 41.06 T ≤ Rqu = 153.39 T  tb m2 m ( ) ) Vậy đất đáy khối móng quy ước ổn định Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: +Kích thước đáy tháp xuyên: ltx = lc + 2h0 = 0.6 + × 0.95 = 2.5m btx = bc + 2h0 = 0.5 + × 0.95 = 2.4m +Lực gây xuyên thủng lực công trình truyền xuống Pxt = xPmax =2 x 695.85 = 1391.7 (kN) Chiều cao đài h=1 m lớp bê tông bảo vệ a=5 cm =>ho = 100 – = 95 cm bc = 0.5 cm b +h Pxt ≤ 0.75xRk.(4( c ))ho = 0.75 × 1050 × (4x( 0.5 + 0.95)) x 0.95 = 4339.125 kN Với bc: chiều dài cạnh cột h0= bề dày làm việc thực đài Rk = cường độ chịu kéo bê tông làm cọc =>Pcx > Pxt: điều kiện chống xuyên thủng thoả mãn Kiểm tra lún: Nguyên nhân gây lún tải trọng công trình cộng lượng đài cọc gây Dùng phương pháp “tổng độ lún lớp phân tố “, chia đất mũi cọc thành nhiều lớp phân tố có bề dày hi = (0.2 ÷ 0.6)Bm=(0.2 ÷ 0.6) ì 6.2 = (1.24 ữ 3.72) m Choùn hi = 1.24 m + p lực gây lún : ⇒ Pgl = σ tb − σ bt = 41.19 − 30.62 = 10.57(T / m ) ( hquγ *tc = 3.9 ×1.746 + 2.4 × 2.004 + 1.1× 0.95 + 18.4 × 0.976 = 30.62 T Với : + Xác định giới hạn tính lún : Đất tốt σ bt Σγ i hi = m2 ) σ bt ≥ 5σ gl l z  ,  b b ; σ gl = K0.Pgl Am l 8.9 B ; Tæ soá b = m = 6.2 = 1.4 Ko = f + Tính lún theo phương pháp tổng độ lún lớp phân tố : S= ΣS i e1i − e2i × hi + e1i Si = Trong e1i e2i xác định dựa vào : - Đường cong nén (thí nghiệm cố kết) -Áp lực nén P1i P2i , σ với P1i = bt σ gl σ P2i = bt + Ta dùng phương pháp tính lún cộng lớp phân tố kết tính lún ghi bảng sau: ko phụ thuộc vào l/b z/b  Bảng kết thí nghiệm đất lớp 5a(mẫu 1-10) T 2.5 10 20 40 80 m p e 0.713 0.701 0.7 0.698 0.696 0.68 0.67 ( )  Bảng tính lún Lơ ùp đa Điể Z át m (m) Z/b Ko 0 σ gl σ bt kN (kN m ) ( ) P1 P2 (KN) (KN) e1 e2 Si (m) 105.7 306.2 312 414.1 0.68 0.680 0.0058 m2 1.2 0.92 97.455 318.8 0.2 55 1.2 0.92 97.455 318.8 0.2 2.4 0.78 83.291 331.5 325 415.6 2 0.4 24 2.4 0.78 83.291 331.5 0.4 3.7 0.63 67.013 344.2 337 414.0 3 0.6 8 94 Tại điểm thứ cách đáy móng quy ước 5σgl kN ) ( m ϕb (1 + ϕ f + ϕ n )γ b Rbt bh0 bê tông không đủ chịu lực cắt, cần phải tính cốt đai để chịu lực cắt.chọn cốt đai asw = 50mm ), số nhánh cốt đai n = + xác định bước cốt đai lớn cho phép: ϕb × (1 + ϕn )γ b Rbt bh02 1.5 × (1 + 0) × 0.9 ×1.05 ×1500 × 950 smax = Stt = = Q = 4ϕb (1 + ϕ f + ϕn )γ b Rbt bh02 Q2 2032.02 ×103 = 944.35mm × Rsw × nasw × × (1 + + 0) × 0.9 ×1.05 ×1500 × 950 ×175 × × 50 = 86.75(mm) (2032.02 ×103 )  h 950 = 316( mm)  = s ct ≤  3  500( mm) l Chọn S = 150 (mm) bố trí đoạn gần Cột Đoạn chọn cốt đai S = 200 + Kiểm tra Es × n × asw 21×104 × × 50 ϕ w1 = + = 1+ = 1.031 ≤ 1.3 Eb × b × s 30 ×103 × 1500 ×150 ϕb1 = − βγ b Rb = − 0.01×14.5 × 0.9 = 0.87 0.3ϕ w1ϕ b1γ b Rb bh0 = 0.3 × 1.031× 0.87 × 14.5 × 103 × 1.5 × 0.95 = 5560.1( kN ) ⇒ Q ≤ 0.3ϕ w1ϕ b1γ bbh0 Vậy dầm không bị phá hoại ứng suất nén φ8 ( ... 159.465(T m) M B = −139.17 × (0.3) = 41.751(T m) M = 0(T m) SƠ ĐỒ TÍNH Biểu đồ moment Biểu đồ lực cắt b Tính toán cốt thép: Số liệu tính toán: bêtông B25, Rb =145(daN/cm2); Thép CII, Rs = 2800 (daN/cm2)... 25.8 γ tb = = 12 KN/m3 c Xác định áp lực tính toán ước: R tt = m1 m ( A.bM γ ' II + B.hM γ II + D.c II ) k tc đáy khối móng quy Tra bảng 1.22 trang 54 sách móng TS.Châu Ngọc Ẩn : m1 =1.1; m2 =1.3;... Thay caùc giaù trị vào, ta có sức chịu tải tính toán đáy khối móng quy ước Rtt = 1.43 x (0.98 x 6.2 x 9.76 +4.93 x 25.8 x 12 + 2.7 x 7.4) = 2296 (kN/m2)  Tính el : ∑M Ta coù : ∑M el = tc 291.62