bai thuyết minh móng coc

GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT i2 Tính Tốn móng cọc 2.1/Số liệu đầu vào 2.1.1/Tải trọng Ntt Mxtt Hytt Mytt Hxtt KN KNm KN KNm KN 3226 151 120 138 127 2.1.2/Vật liệu +Bê tông B20 Rb=11.5 Mpa Rbt=0.9 Mpa ɣb=0.9 Eb=27000 Mpa +Thép CB240T Thép dọc Rs=210Mpa Thép ngang Rws= 170Mpa Es=2x10^5 Mpa 2.1.3/Địa chất Địa chất hố khoan nguy hiểm nên ta chọn hố khoan để chọn Mực nước ngầm : 1.06 m 2.2/ Chọn thông số cho đài cọc 2.2.1/ Chọn chiều sâu chôn đài Df =3m Vậy ta đặt đài lớp đất thứ Chiều sâu chơn móng u cầu  Q D f 0.7 tan( 45o  ) .b ( H tt )  ( H ytt )  120  127 174.73KN x -Tổng lực ngang Q=Htt= -ɣ1=15.02KN/m2 -ϕ=1o13’ -Bề rộng đài chọn sơ bộ: B=2m D f 0.7 tan( 45o  1o13' / 2) => Vậy Df thỏa 174.73 1.56m 15.02 2 2.2.2/Chon thông số cho cọc a/ Tiết diện cọc - Chọn tiết diện cọc :0.4x0.4m GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT -Chu vi cọc Ap=0.16m2 -Cốt thép cọc : Chọn 8ɸ20 ==> As=2513.3mm2 ʯ=As/Ap=(2513.3x10-6)/0.16=1.57%>0.8% b/Độ sâu cọc -Dựa vào thí nghiệm spt ta chọn -Cọc cắm sâu 33m vào lớp đất 6b -Chiều dài từ mũi cọc lên đáy đài Lc=33-3=30m -Cọc ngàm vào đài a1=0.1m -Phần cốt thép neo vào đài a2= (30÷40)ø=0.6÷0.8m==>ta chọn a2= 0.7m -Chiều dài thực đoạn cọc L=30+0.1+0.7=30.8m -Chọn cọc dài 31.5 gồm đoạn cọc dài 10.5m -Chiều dài làm việc cọc Llv=31.5-0.7-0.1)=30.7m 2.3/Sức chịu tải cọc 2.3.1/ Sức chịu tải theo vật liệu -Cọc bê tông đúc sẵn (đóng ép ) Ru,vl=ϕ(Ab0.85f’c+RsAs) Trong Rb=11.5 Mpa Rs=210Mpa As=2513.3mm2 Ab=0.16-(2513.3x10-6)=0.1575m2 f’c cường độ chịu nén đặc trung bê tơng kích thước hình trụ 15x30cm) f’c=0.8B=0.20000KN/m2 (B cường độ chịu nén đặc trung bê tơng kích thước hình lập phương 15x15x15cm) Hệ số ảnh hưởng đến uốn dọc tiết diện hình chữ nhật  1.028  0.00002882  0.0016 _Độ mảnh cọc v l 110.5  1 26.25 b 0.4  0.9425 ==>Ru,vl=ϕ(Ab0.85f’c+Rs.As)=0.9425x(0.1575x0.85x0.8x20000+210000x 2513.3x10-6 )=2516.28KN 2.3.2/ Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT Rc ,u c (cq qb Ab  u  cf f i l i ) Trong ɣc :Hệ số điều kiện làm việc cọc đất ɣc=1 u: Chu vi tiết diện thân cọc , u=1.6m2 Ab: Diện tích cọc : Ab=0.16m2 li: Chiều dài đoạn cọc lớp đất thứ i qb :Cường độ sức kháng đất mũi cọc ,qb=9500KN/m2 ɣcq,ɣcf hệ số làm việc kể đến phương pháp hạ cọc Đóng hạ cọc đặc dùng búa , dầu : ɣcq=1 lớp trạng thái ɣcf bùn sét nhão sét dẻo mềm cát dẻo cát thô vừa - thô chặt vừa cát dẻo 6b cát thô vừa chặt vừa li 2 0.9 2 0.6 2 2 2 2 1.2 zi 9.45 10.9 12.9 13.2 14.5 16.5 18.5 20.5 22.5 24.5 26.5 28.5 30.5 32.1 fi 6 20.78 21.18 21.24 37.6 38.9 40.1 41.3 82.5 15.16 15.32 15.48 15.64 95.94 tổng ɣcf x li x fi 10 12 12 5.4 41.56 42.36 12.74 75.2 77.8 80.2 82.6 165 30.32 30.64 30.96 31.28 115.13 855.19 Rc ,u c (cq qb Ab  u  cf f i l i ) 1(19500 0.16  1.6 855.19) 2888.3KN 2.3.3/ Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất -Tính theo phụ lục G.2 TCVN 10304-2014 GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT Rc ,u qb Ab  u  f i l i Q p  Qs Trong Qp :sức chịu tải thân cọc Qs :sức chịu tải mũi cọc -Tính sức chịu tải thân cọc Qs u  f i l i Trong : u: chu vi thân cọc (m), u=1.6m li : Chiều dài đoạn cọc lớp đất thứ i(m) fi : thành phần ma sát đơn vị cọc lớp đất thứ i (KN/m2) f i (1  sin i ) ORC  vi tan  i  ci  vi Ứng suất theo phương đứng tải trọng thân gây Để an toàn ta chọn giá trị ɣ,ϕi,ci nhỏ GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT lớp Li ɣ ϕi ORC 6b 6.9 4.6 8 1.2 15.02 19.34 19.4 19.24 19.35 19.8 1013' 16013' 16016' 23056' 27034' 25036' 1 1 1 Ci(KN/m2 ) 5.3 11.9 20.6 5.2 9.0 3.4 ϭvi fi fi.L 53.44 92.62 151.7 207.78 254.42 301.56 6.37 31.31 52.46 60.01 80.35 85.46 tổng 30.58 144.03 419.68 120.02 642.80 102.55 1459.66 KN/m ==>Qs=1.6 x 1459.66=2335.46 KN Thành phần sức chịu tải mũi cọc Qp=qp.Ap GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT Trong Ap=0.16m2 Qp: sức chịu mũi đơn vị q p c.N c   vp' N q  .d N  d 0.4m  N c 20.72   25036'  N q 10.66   N  10.88 C 3.4   ' 9.8 KN / m2  vp' 297.7  0.6 9.8 303.58KN / m2 qb 3.4 20.721  303.5810.662  9.8 0.4 10.87 3349.83KN / m2 Q p 3349.83 0.16 535.97 KN Vậy Rc,u=Qs+Qp=2335.46+535.97=2871.43KN 2.3.4/ Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm spt Rc, u qb Ab  u  ( f silsi  f ci lci ) Trong Đầu cọc: Ab=0.16m2 u=1.6m Cọc nằm lớp 6b: Np=18 -> qb=300.Np =300x1.8=5400 Thân cọc: -Đất rời: fsi=10.Nsi/3 Lớp đất 6b Li 1.2 Nsi 18 fsi 26.67 60 Tổng fsi x Li 53.34 72 125.34 GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT -Đất dính : fsi=αp.fL.cu,I Trong αp ,fL: tra bảng Lớp đất Li 6.9 4.6 8 Cui 5.3 11.9 5.2 5.8 ϭ'z 53.44 92.62 151.7 254.42 Cui/ϭ'z 0.099 0.128 0.034 0.023 L/d 76.75 76.75 76.75 76.75 fL 0.89 0.89 0.89 0.89 αp 1 1 tổng fsi 4.72 10.59 4.63 5.16 fsi.Li 32.57 48.71 37.04 41.28 159.6 Rc, u qb Ab  u  ( f silsi  f ci lci ) 54000.16  1.6 (125.34  159.6) 1319.9 KN 2.3.5/ Sức chịu tải cho pháp cọc Ta có Rc,uvật liệu= 2516.28 KN Rc,u lý =2888.3 KN Rc,ucường độ =2335.46 KN Rc,uspt = 1319.9 KN Chọn giá trị bé : Rc,k=Rc,spt=1319.9 KN 2.4/chọn số lượng cọc bố trí cọc Sức chịu tải thiết kế cọc N cd  0 Rc ,d n GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT Trong -ɣo=1.15 móng nhiều cọc -ɣn=1.15 hệ số tin cậy tầm quan trọng cơng trình tương ứng với cấp Rc ,d  Rc ,k k -Trị tính tốn sức chịu tải trọng nén cọc -Rc,k: trị tiêu chuẩn sức chịu tải trọng cọc (Rc,k=Rc,u min) -ɣk hệ số tin cậy Móng có 1-5 cọc Móng có 6-10cọc Móng có 11-20 cọc Móng có 21 cọc ɣk=1.75 ɣk=1 65 ɣk=1.55 ɣk=1.40 Xác định sơ số lượng cọc móng k N tt np  Rc ,d Trong _Ntt=3226KN: tải trọng thẳng đứng tính tốn cơng trình tác dụng lên móng _k: hệ số kể đến trọng lượng thân đài , đất đài , lệch tâm tải trọng M H, k=1.2÷1.5 ta chọn k=1.2 _Rc,d=1319.9/1.65=799.94KN _Nc,d=1.15/1.15 x 757.17-799.94KN k N tt 3226    np  1.2  4.84 N c ,d 799.94 Ta chọn cọc 2.5/Bố trí cọc chọn kích thước đài -Bố trí cọc hình : chọn kích thước đài : BđxLđ=3.2mx2.4m - Chọn sơ chiều cao đài móng hđ=1.5m -Chọn tiết diện cột 600x450 mm - GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT 2.6/ Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 2.6.1/Kiểm tra tác dụng lên cọc đơn -Chuyển ngoại lực tác dụng đáy tâm nhóm cọc(trùng với trọng tâm đài ) -Tính tải trọng lớn tác dụng lên cọc Tải trọng tác dụng lên cọc GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT pi N  tt đ n tt đy i M  x xi M  y tt đx i yi N đtt  N tt  tb D f Fđ 3226  22 3 3.2 2.4 3732.88 KN tt M đx M xtt  H ytt h 151 120 1.5 331KNm tt M đy M ytt  H xtt h 138  127 1.5 328.5 KNm y1  y2  y3 0.8 y4  y5  y6  0.8  yi2 3.84 x3 x6 1.2 x1  x4  1.2 x2  x5 0  xi2 5.76 3732.88 331 328.5  0.8  1.2 622.67 KN 3.84 5.76 3732.88 331 328.5 P2   0.8  0 691.1KN 3.84 5.76 3732.88 331 328.5 p3   0.8  1.2 759.54KN 3.84 5.76 3732.88 331 328.5 p4   0.8  1.2 484.75 KN 3.84 5.76 3732.88 331 328.5 p5   0.8  0 553.19 KN 3.84 5.76 3732.88 331 328.5 p6   0.8  1.2 621.63KN 3.84 5.76 P1  @Sức chịu tải cọc đơn -Pimax=759.54KN0KN(Cọc không chịu nhổ ) =>Thỏa điều kiện sức chịu tải cọc đơn @Sức chịu tải nhóm cọc Nttđ THỏa điều kiện ổn định 2.7.3 Kiểm tra điều kiện ổn định đất khối móng quy ước Điều kiện biến dạng lún STHỏa điều kiện lún 14 358.50 362.79 367.13 371.43 375.69 379.98 383.19 0 0 0 2.8/ Kiểm tra đài cọc 2.8.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho đài cọc Chọn a=15cm => ho=h - a = 150 -15= 135 cm Ta thấy tháp xuyên thủng 45 bao phủ hết cọc nên thỏa kiều kiện xuyên thủng 2.9/ Tính tốn bố trí cốt thép đài #Thanh thép thứ Xét moomen mặt cắt ngàm 1-1 M 1  ( pi ( net ) ri ) ri : khoảng cách từ cọc thứ i đén mép cột r3=r6=1.1m Pinet: Phản lực ròng đầu cọc , phản lực cọc 3,6 lớn nên ta chọn phản lực cọc 3, để tính thép tt M dytt Ntt M dx Pinet   yi  xi np  yi2  xi2 3226 331 328.5  0.8  1.2 675.06 KN 3.84 5.76 3226 331 328.5 P6net   0.8  1.2 537.15 KN 3.84 5.76 M  675.06 1.1  537.15 1.1 1333.43KN _Diện tích cốt thép P3net  M1 1333.4310 As1   5226.06mm2 0.9 Rs ho 0.9 210 1350 _Chọn thép ø20 có as=314.2mm2 _số thép n1=As1/as=5226.06/314.2=16.63 Chọn n1=17 _Chọn Khoảng cách thép a1  2400  100 129.41mm 17 Chọn a1=120mm Vậy chọn ø20a120 #Thanh thép thứ Xét moomen mặt cắt ngàm 2-2 M   ( pi ( net ) ri ) ri : khoảng cách từ cọc thứ i đén mép cột r1=r2=r3=0.775m Pinet: Phản lực ròng đầu cọc , phản lực cọc 1,2,3 lớn nên ta chọn phản lực cọc 1,2,3 để tính thép M dytt Ntt M dxtt Pinet   yi  xi np  yi2  xi2 3226 331 328.5  0.8  1.2 538.19 KN 3.84 5.76 3226 331 328.5 P 2net   0.8  0 603.63KN 3.84 5.76 3226 331 328.5 P3net   0.8  1.2 675.06 KN 3.84 5.76 M 2 538.19 0.775  603.63 0.775  675.06 0.775 1408.55KN _Diện tích cốt thép P1net  M2 1408.55106 As2   5520.47mm2 0.9 Rs ho 0.9 210 1350 _Chọn thép ø20 có as=314.2mm2 _số thép n2=As2/as=5520.47/314.2=17.56 Chọn n2=18 _Chọn Khoảng cách thép a2  3200  100 166.67mm 19 Chọn a2=150mm Vậy chọn ø20a150 2.9/ Kiểm tra cọc vận chuyển thi công a/Khi vận chuyển cọc _Khi vận chuyển hai neo có sẵn cọc , tác dụng TLBT , tiết diện cọc hình thành thớ chịu kéo , nén Để an toàn , ta chọn vị trí neo cho momen kéo nén sơ đồ _Sơ đồ tính _Tính tốn cốt thép +Trọng lượng thân cọc q = Ap.ɣbt =0.16 x 25 = KN/m +Momen lớn cọc Chọn bề dày bê tông bảo vệ a=3.5cm ==>ho=40-3.5=36.5cm M 9.44 106 m   0.017 b.Rb.v.h02 0.9 11 400 3652  1   2.m 0.017  b.Rb.b.ho 0.017 0.9 11 400365 As   82.67mm2 Rs 210 Thép chọn 8ø20 ==>As=2513.3mm2 Vậy thỏa điều kiện chịu lực vận chuyển b/Khi thi công cọc _Khi dựng cọc thẳng đứng , ta buộc dây vào đầu cọc kéo _Tính tốn cốt +Momen lớn thép cọc Mmax=0.0683.q.l2 =0.0683x4x10.52 =30.12KNm Cốt thép tối thiểu cọc cần thiết : M 30.12 106 m   0.0546 b.Rb.v.h02 0.9 11 400 3652  1   2.m 0.0562  b.Rb.b.ho 0.0562 0.9 11 400365 As   404.39mm2 Rs 210 Thép chọn 8ø20 ==>As=2513.3mm2 Vậy thỏa điều kiện chịu lực vận chuyển c/Tính tốn móc cẩu để vận chuyển lắp dựng cọc _Trọng lượng cọc Q= q.L= x 10.5 =42 KN _Diện tích thép móc cẩu As= Q / Rs = (42 x 103 )/ 210 =200 mm2 Ta chọn thép ø18 2.10/ Kiểm tra nội lực cọc sap2000 Ta tính hệ số lị xo cho đất lớp k z kz 2500 7.55 10625 5000 9.2 46000 5000 18.5 77500 8000 16400 5000 25.5 12750 6b 8000 30.1 24080 Ta biểu đồ lực cắt hình Ta tháy lực cắt thân rát bé nên ta đặt cốt đai theo cấu tạo ... (Rc,k=Rc,u min) -ɣk hệ số tin cậy Móng có 1-5 cọc Móng có 6-10cọc Móng có 11-20 cọc Móng có 21 cọc ɣk=1.75 ɣk=1 65 ɣk=1.55 ɣk=1.40 Xác định sơ số lượng cọc móng k N tt np  Rc ,d Trong _Ntt=3226KN:... thước khối móng quy ước Góc ma sát trung bình :  tb   qi li l i 6.9 10 47'4.6 16038'8 24030'2 280 22'8 250 27'1.2 28036'  30.7 18 52' Dự tính dộ lún nhóm cọc theo mơ hình móng khối... 6M qu ,y Bqu L2qu Trong : Fqu: diện tích đáy móng khối quy ước Fqu=8.27 x 7.47 = 61.78 m2 Mttqu,x ; Mttqu,y ;Nttqu : moomen lực dọc tính tốn đáy móng khối quy ước 12 GVHD NGUYỄN NHỰT NHỨT tt