Móng cọc đài thấp
Đồ án nền móng(Phần móng cọc đài thấp)Họ và tên: Mã hiệu sinh viên: Lớp theo học: lớp cũ (nếu có): Số thứ tự đề:I. Số liệu công trình: (nhà công nghiệp):- Cột ( toàn khối hoặc lắp ghép)- S liu ti trng tính toán:+ No = 1380 (kN) + Mo = 138 (kN.m)+ Qo = 34,5 (kN) 2. Nền đất:Cao trình mặt đất tự nhiên : +0.00m.Lớp đất số hiệu chiều dày(m)1 101 a2 301 b3 201 c4 401II.Yêu cầu : - Sơ bộ tính toán tiết diện cột. - Đề xuất hai phơng án cọc và thiết kế một phơng án.- Bản vẽ có kích thớc 297 ì 840 ( đóng cùng vào thuyết minh ), trên đó thể hiện:Cao trình cơ bản của móng cọc đã thiết kế và lát cắt địa chất ( tỷ lệ từ 1:150 đến 1:100); các chi tiết cọc (tỷ lệ 1:20 1:10); các chi tiết đài cọc ( tỷ lệ 1:50 1:30); Bảng thống kê thép đài, thép cọc; các ghi chú cần thiếtGhi chú: Đồ án này phải đợc thầy hớng dẫn thông qua ít nhất một lần. Phải đóng tờ này vào quyển Thuyết minh Giáo viên hớng dẫn 35LdBdBcLcQoNoMo0.000 Nội dung gồm:Bớc 1: Thu thập và xử lý tài liệu (gọi tắt là tài liệu) gồm: + Tài liệu về công trình: (N0, M0, Q0)+ Tài liệu về địa chất: + Các tiêu chuẩn xây dựng [S], [ ]LS .Bớc 2: Phơng án hệ móng cọc đài thấpBớc 3: Vật liệu- Cọc: mác bê tông Rn. Rk cốt thép Ra - Lớp bảo vệ. - Đài: mác bê tông, thép, bảo vệBớc 4: Độ sâu đáy đài: h 0,7hmin dooBQtgh1min)245(=Bớc 5: Chọn các đặc trng của móng cọc, gồm:- Cọc: + lc , Fc , n (số lợng cọc) + Bố trí theo kiểu lới hay hoa thị đều hoặc không đều- Đài cọc: Bđ ì Lđ (từ việc bố trí cọc) ì hđ và H0đ.Bớc 6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: (tải đứng và ngang-nếu cần)Đ/kiện kiểm tra: [ ]PPomax+=2maxmaxioxooyyMnNPBớc 7: Kiểm tra cọc - Giai đoạn thi công: cẩu, lắp cọc. Bớc 8: Kiểm tra tổng thể móng cọc (coi là móng khối qui ớc)- Kiểm tra áp lực dới đáy móng khối - Kiểm tra độ lún: ghSS Bớc 9: Kiểm tra đài cọc- Tính toán chiều dày đài: Tính đâm thủng của cột. Tính toán cờng độ trên tiết diện nghiêng. Tính toán đâm thủng của cọc ở góc- nếu cần Tính toán cốt thép.36 Bíc 10: CÊu t¹o.Bíc 11: B¶n vÏ.37 I. Tài liệu thiết kế I.1. Tài liệu công trình - c im kt cu: Nhà công nghip mt tng, mt nhp có cu trc. Kt cu nhà khung ngang BTCT toàn khi. Tiết diện cột: mblcc4,06,0 ì=ì - Ti trng tính toán ti cốt 0,0+kNNtto1380=+ kNmMtto138=+ kNQtto5,34=- T hp ti trng tiêu chun: Không có tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn nên số liệu tại trọng tiêu chuẩn tại cốt 0,0 có thể đợc lấy nh sau:nQQnMMnNNttotcottotcottotco=== ;; (n l h s vt ti gn đúng có thể chọn chung n = 1,1 1,2 ây chn n = 1,15). Ti trng tiêu chuẩn ti cốt 0,0: +kNNtco1200=+ kNmMtco120=+ kNQtco30=Nhận xét độ lệch tâm: mNMeyoy1,01200120===Độ lệch tâm nhỏ.I.2. Tài liệu địa chất:- Phng pháp kho sát: Khoan, kt hp xuyên tnh (CPT) và xuyên tiêu chun(SPT).- Khu vc xây dng, nn t gm 4 lp có chiu dày hu nh không i. Lp 1 : s hiu 101 dày a = 3,2 mLp 2 : s hiu 301 dày b = 6,3 mLp 3 : s hiu 201 dày c = 6,8 mLp 4 : s hiu 401 rt dày38 L p 1: S hiu 101; dày 3,2 m có các ch tiêu c lý nh sau:W%Wnh %Wd % T/m3 độckg/cm2Kết quả TN nén ép e ứng với P(KPa)50 100 150 200qc (MPa)N6027,9 30,4 24,5 1,86 2,68 1000,09 0,825 0,779 0,761 0,741 1,2 6T ó có: - H s rng t nhiên : e0 = )1(. Wn+ - 1 = 86,1)299,01.(1.68,2 + - 1 = 0,872-H s nén lún trong khong áp lc 100 200 kPa:a1-2 = 100200741,0779,0= 3,8. 10-4 (1/kPa)- Ch s do: A = Wnh - Wd = 30,4 24,5 = 5,9 lp 1 là cát pha.- st: B = AWWd = 9,55,249,27 = 0,576 trng thái do - Kết quả CPT: 2/1202,1 mTMpaqc== - Kết quả SPT: 660=N- Mô uyn bin dng:qc = 1,2 MPa = 120 T/m2 E0 = .qc = 3.120 = 360 T/m2 (cát pha do mm chn = 3).Nhận xét: đất cát pha có: 872,0=oe 576,0=B 2/360 mTEo= 2/09,0 cmkgc =; o10= 2/1202,1 mTMpaqc== 660=N Đất có tính chất xây dựng không tốt39Biểu đồ thí nghiệm nén ép e-p Lớp 2: S hiu 301; dày h2 = 6,3 m có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:W%Wnh %Wd % T/m3 độckg/cm2qc (MPa)N6036,5 32,8 18,1 1,73 2,69 405 0,03 0,21 1- Ch s do: A= Wnh - Wd = 32,8 18,1 = 14,7% lp 2 l sét pha.- st ca t là: B = AWWd = 7,141.185.36 = 1,25 trng thái nhão.- H s rng tự nhiên: e0 = )01.01( Wn+ - 1 = 173,1)26,01.(1.69,2+= 1,77-1 = 0,96 - Kết quả CPT: 2/2121,0 mTMpaqc== - Kết quả SPT: 160=N- Mô duyn bin dng qc =0,21Mpa E0 = 5.qc = 5.21 = 105 T/m2 (sét nhão chn = 5).Nhận xét: đất sét pha có: 96,0=oe; 25,1=B;2/105 mTEo= 2/03,0 cmkgc =; '54o=; 2/2121,0 mTMpaqc==160=N Đất có tính chất xây dựng không tốtL p 3: S hiu 201; h3 = 6,8 m; có các ch tiêu c lý ca t nh sau: Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)1ữ20,5ữ10,25 ữ 0,50,1 ữ 0,250,05 ữ0,10,01 ữ 0, 050,002 ữ 0,01< 0,002W% qcMPaN605 10,5 40,5 20 12 10 2 016,8 2,64 12 28Lợng c ht d 0,5mm chim 15,5% d > 0,25mm chim 56,5 %Ta thy hàm lng c ht ln hn 0,25mm trên 50% lp 3 là lp cát vừa.- Sc kháng xuyên qc = 12 Mpa = 1200 T/m2 lp 3 là loi cát vừa trng thái cht va, Dựa vào bảng phân loại trạng thái của cát Thạch anh theo hệ số rỗng gần đúng chọn: e0 = 0,65. 40 Do cát ở sâu không lấy đợc mẫu nguyên dạng do đó dung trọng tự nhiên của cát có thể tính dựa vào e trong đó e gần đúng chọn dựa vào bảng phân loại độ chặt của cát Thạch anh: Bảng chơng 1 - Sách Cơ đấtCát chặt vừa: 2/1200 mTqc= Chọn: 65,0oe1)1(.+=Weno 3/86,165,01)168,01.(1.64,2)1.(.mTeWon=++=+=Độ bão hoà: 68,065,0168,0.64,2.===oeWG cát ở trạng thái rất ẩm.Mô đuyn biến dạng: coqE .=2/1200 mTqc= 5,1= 2/18001200.5,1 mTEo==ở độ sâu >5m có thể chọn o33=Nhận xét: Cát vừa, chặt vừa:2/1200 mTqc=; 2860=N; o33=; 2/1800 mTEo= Đất có tính chất xây dựng tốtLớp 4: Số hiệu 401; rất dày có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:Trong t các c ht d(mm) chim (%)>105 ữ 102ữ 51ữ 20,5ữ 10,25ữ 0,5<0,25>10W%qcMPaN602 8 28 35 17,5 6.5 3 2 17 2,67 15 40 C ht d >10 mm chim 2% d >2 mm chim 38%Hàm lng c ht ln hn 2mm trên 25% vy lp 4 là lp cát si.Sc kháng xuyên qc = 15 MPa = 1500 T/m2 trng thái cht va.Mô uyn bin dng E1= .qc lp 4 là cát si cht va chn = 2. E1 = 2.15 = 30 MPa = 3000 T/m2.Đất có tính chất xây dựng tốtNhận xét: Cát sỏi, chặt vừa: 2/1500 mTqc=; 4060=N; 2/3000 mTEo= Đất có tính chất xây dựng tốt41 Ta có kt qu tr a cht nh sau:Cát pha101301201401320063006800 dẻoSét pha NhãoCát vừaChặt vừaCát sỏi Chặt42Cát pha, dẻo : A=5,9 ; B=0,576 ; qc=1,2Mpa ; N60 =6 ; eo=0,82=1,86 T/m3 ; =2,68 ; = 100 ; c =0,9 T/m2 ; Eo =360T/m2B = 0,576, qc = 200 T/m2, N60=8, E0 = 800 T/m2Sét pha, nhão : A=14,7 ; B=1,25 ; qc=0,21Mpa ; N60 =1 ; eo=0,96=1,73 T/m3 ; =2,69 ; = 405 ; c =0,3 T/m2 ; Eo =105T/m2B = 0,576, qc = 200 T/m2, N60=8, E0 = 800 T/m2Cát vừa, chặt vừa: qc=12Mpa ; N60 =28 ; eo=0,65=1,86 T/m3 ; =2,64 ; = 330 ; Eo =1800T/m2B = 0,576, qc = 200 T/m2, N60=8, E0 = 800 T/m2Cát sỏi, chặt vừa: qc=15Mpa ; N60 =40; Eo =3000T/m2 Nhận xét chung: Lp t th nht và th hai thuc loi mm yu, lp 3 khá tt và dày, lp 4 rt tt nhng di sâu.I.3. Tiêu chuẩn xây dựng. lún cho phép Sgh = 8 cm . Chênh lún tng i cho phép ghLS= 0,3 % II. Đề xuất phơng án:- Công trình có tải trọng khá ln, Khu vc xây dng bit lp, bng phng.- t nn gm 4 lp: + Lp 1: cát pha do khá yếu, dày 3,2m. + Lp 2: sét pha nhão đất yu, dày 6,3 m. + Lp 3: cát vừa, cht va tính cht xây dng tt và có chiu dày 6,8 m. + Lp 4: cát si, chặt, tt nhng di sâu. Nc ngm không xut hin trong phm vi kho sát- Chn gii pháp móng cc ài thp.+ Phng án 1: dùng cc BTCT 25 x 25 cm, ài t vào lp 1, mi cc h sâu xung lp 3 khong 2 ữ 4m. + Phng án 2: dùng cc BTCT 30 x 30 cm, ài t vào lp 1, mi cc h sâu xung lp 3 khong 4 ữ 5m. ây chn phng án1 III. Phơng pháp thi công và vật liệu móng cọc. i c c: + Bê tông : 200 # có Rn = 1100 T/m2, Rk = 75 T/m2 + Ct thép: < 10 - AI; 10 - AII + Bê tông lót: Mác100# dày 10 cm + ài liên kt ngàm vi ct và cc (xem bn v ). Thép ca cc neo trong ài 20d ( ây chn 40 cm ) và u cc trong ài 10 cm C c úc s n: + Bê tông : 300 # Rn = 1300 T/m2 + Ct thép: AII, AI + Các chi tit cu to xem bn v.43 IV. tính toán móng cọcIV.1: Chọn độ chôn sâu của đáy đài: Trong thiết kế: giả thiết tải trọng ngang do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận nên muốn tính toán theo móng cọc đài thấp phải thoả mãn điều kiện sau: min7,0 hh h - độ chôn sâu của đáy đàimtgbQtghooo06,104,1024,15,186,13)21045()245(min=ì=ì=ì=Q : Tng lc ngang theo phơng vuông góc với cạnh b của đài: Qx = 3,0 T; : góc nội ma sát và trọng lợng thể tích đơn vị của đất từ đáy đài trở lên: = 100 ; = 1,86 (T/m3)b : b rng ài chn s b b =1,5 m 0,7hmin = 0,7.1,06 = 0,74m ; ây chn h = 1,2 m > 0,74mIV.2: Chọn cọc và xác định sức chịu tải của cọc:IV.2.1. Chọn cọc:- Tit din cc 25 ì 25 (cm) . Thép dc 4 16 AII- Chiu dài cc: chn chiu sâu cc h vào lp 3 khong 3,2m chiu dài cc lc = (3,2 + 6,3 + 3,2) - 1,2 + 0,5 = 12 mCc c chia thành 2 on dài 6 m. Nối bằng hàn bn mã. IV.2.2. Sức chịu tải của cọc: 1-a .S c ch u t i c a c c theo v t li u: Bê tông Mác 300 2/1300 mTRn= Cốt thép AII: 2/000.28 mTRa=PVL = m. (Rb Fb + Ra Fa) Trong ó: m : h s iu kin làm vic ph thuc loi móng và s lng cc trong móng, ở đây dự kiến khoảng 5ữ8 cọc nên chn m =0,9. Thép 16 Fa : din tích ct thép, Fa = 8,04 cm2. PVL = 0,9.(1300.0,25.0,25 + 2,8.104 8,04.10-4 ) = 93,4 T93T44 [...]... 0 4,84 27,6 4 -1,1 4,84 31,7 5 1,1 4,84 31,7 V Kiểm tra tổng thể đài cọc Gi thit coi móng cc là móng khi quy c nh hình v: V.1 Kiểm tra áp lực dới đáy móng khối - iu kin kim tra: pq R pmaxq 1,2.R - Xác nh khi móng quy c: + Chiu cao khi móng quy c tính t mt t đến mi cc HM = 12,7 m + Dùng sơ đồ 1o đối với nền nhiều lớp: Diện tích đáy móng khối quy ớc xác định theo công thức sau đây: Fdq = Lqu ì Bqu... vậy đất nền dới đáy móng khối quy ớc đủ khả năng chịu lực Chú ý: Nếu dới mũi cọc có lớp đất yếu thì phải kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất này V.2 Kiểm tra lún cho móng cọc: Độ lún đợc tính với tải trọng tiêu chuẩn: tb = 38,8T / m 2 52 áp lực gây lún: gl = tb hqu = 38,8 1,77.12,7 = 38,8 22,48 = 16,32T / m 2 Độ lún của móng cọc đợc tính toán nh sau: Chia nền đất dới đáy móng khối thành từng... (b qua lp 2) (Với cọc ép: m = 400, n = 2) 47 Qc = m.N m Fc = 400.28.0,0625 = 700T n Qs = n U N i li = 2.1.(8.2 + 28.3,2) = 211,2T i =1 [ P] = Pgh Fs Theo TCXD 205: Fs = 2,5 ữ 3 Ta chọn Fs = 3 [ P ] = Qc + Q s Fs = 700 + 211,2 911,2 = = 303,7 kN 30T 3 3 Sức chịu tải của cọc lấy theo kết quả xuyên tiêu chuẩn [P] = 30 T IV.3 Xác định số lợng cọc và bố trí cọc trong móng: n= Số lợng cọc sơ bộ xác định... thể coi là hợp lý VI Cấu tạo và bản vẽ: Cấu tạo móng xem bản vẽ Thép chờ cột 50 100 1100 1100 100 250 250 1100 1100 2700 1300 250 400 400 250 250 100 400 -1.200 -1.300 700 800 50 0.000 250 59 Tài liệu tham khảo Giáo trình nền móng - Lê Đức Thắng Sổ tay thiết kế nền móng: Tập I; Tập II - Dịch từ Sổ tay của Liên xô Tính toán Móng cọc - Lê Đức Thắng Tính toán móng nông - Vũ Công Ngữ Cẩm nang dùng cho kỹ... 1,2 Do độ lệch tâm lớn nên ở đây chọn: n = 1,2 120 = 4,8 ; 30 N [ P] chọn n=5 cọc và bố trí nh sau: tt No tt 0.000 Mo tt Qo -1.200 x 250 4 400 1300 1 3 600 2 1100 5 400 400 250 y 1100 2700 (m bo khong cách các cc 3d - 6d) IV.4 Đài cọc - T vic b trí cc nh trên kích thc ài: 48 B ì L = 1,3 ì 2,7 m IV.5 Tải trọng phân phối lên cọc - Theo các gi thit gn úng coi cc ch chu ti dc trc và cc ch chu nén hoc kéo... M=0,0432ql 2 b L Biểu đồ mômen cọc khi dựng lên để đóng hoặc ép Ta thấy Mô men trờng hợp a, nhỏ hơn Mô men trờng hợp b, nên ta dùng mô men trờng hợp b để tính toán + lấy lớp bảo vệ cốt thép cọc là a= 3cm chiều cao làm việc của cốt thép là: h0 = 30 3 = 27cm Fa = M2 0,362 = = 0,000053m 2 = 0,53cm2 0,9.ho Ra 0,9.0,27.28000 Cốt thép dọc chịu mô men uốn của cọc là 216( Fa = 4cm 2 ) cọc đủ khả năng chịu tải... lắp cọc: Fk = q.l a, lực kéo ở một nhánh, gần đúng: Fk' = Fk q.l 0,234.6 = = = 0,702T 2 2 2 Thép móc cẩu chọn loại A-I ( thép A-I có độ dẻo cao, tránh gãy khi cẩu lắp) Fk' 0,702 = = 0,305cm 2 Diện tích cốt thép của móc cẩu: Fa = Ra 23000 Chọn thép móc cẩu 12 có Fa = 1,13cm 2 55 V.4 Tính toán đài nhóm cọc Tính toán đâm thủng của cột Tính toán cờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt Tính toán đài. .. là (30 ì 50) cm2 ; ta chọn tiết diện cổ móng tiết diện (40 ì 60) cm2 để tính toán đài (Giả thiết bỏ qua ảnh hởng của cốt thép ngang) - Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp: tt No tt M o tt 0.000 Q c1=675 250 4 400 c2=75 1300 1 3 600 2 1100 5 400 400 x 250 800 700 -1.200 100 o y 1100 2700 Pdt Pcdt Trong đó: Pdt - lực đâm thủng, bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm... tb (trong đó tb - góc ma sát trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên) 4 L1 = 2,45m khoảng cách giữa 2 mép ngoài cùng của cọc theo phơng x B1 = 1,55m khoảng cách giữa hai mép ngoài cùng của cọc theo phơng y 2 ì 20 o + 6,3 ì 4 o 5 ' + 3,2 ì 33 o 20 o + 25 o 44 ' + 105 o 36 ' tb = = = 13 o 8 ' 2 + 6,3 + 3,2 11,5 Vậy kích thớc đáy móng khối quy ớc nh sau: Fdq = (2,45 + 2 ì 11,5 ì tg 3o17 ' )(1,05... Thắng Tính toán móng nông - Vũ Công Ngữ Cẩm nang dùng cho kỹ s Địa kỹ thuật - Trần Đình Việt Thiết kế thi công hố móng sâu - Nguyễn Bá Kế Những phơng pháp xây dựng Công trình trên nền đất yếu - Hoàng văn Tân 1997 Nền và móng Phan Hồng Quân Tiêu chuẩn thiết kế thi công và nghiệm thu móng cọc: 189: 1996; 190: 1996; 205: 1998; 206: 1998; 88: 1982; 269: 2002; 358:2005; 359:2005; TCXD: 45-78 - Tiêu chuấn . ]LS ...Bớc 2: Phơng án hệ móng cọc đài thấpBớc 3: Vật liệu- Cọc: mác bê tông Rn. Rk cốt thép Ra - Lớp bảo vệ. - Đài: mác bê tông, thép,. 7: Kiểm tra cọc - Giai đoạn thi công: cẩu, lắp cọc. Bớc 8: Kiểm tra tổng thể móng cọc (coi là móng khối qui ớc)- Kiểm tra áp lực dới đáy móng khối