Đồ án nền móng: Thiết kế móng đơn, móng băng và móng cọc trên nền tự nhiên theo đúng tiêu chuẩn thiết kết hiện hành. Phần móng băng có diễn giải chi tiết cách dùng phần mềm SAP2000. Thiết kế móng cọc ép.
Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG NƠNG TRÊN NỀN TỰ NHIÊN ( MÓNG ĐƠN ) Số liệu thiết kế số liệu địa chất 1.1 Số liệu trình tự thiết kế 1.1.1 Số liệu thiết kế Tên gọi móng thiết kế : Móng đơn M ( C-1 ) Bảng 1: Nội lực tính tốn chân cột độ cao mặt đất Nội lực Nott Mott Qott Đơn vị kN kN.m kN Móng đơn M ( C-1 ) 560 20 18 1.1.2 Trình tự thiết kế móng đơn Đánh giá điều kiện địa chất, lựa chọn chiều sâu đặt móng Xác định tải trọng truyền xuống móng Sơ kích thước đáy móng kiểm tra điều kiện áp lực Kiểm tra điều kiện áp lực đỉnh lớp đất yếu ( có ) Tính tốn móng theo trạng thái giới hạn thứ Tính tốn móng theo trạng thái giới hại thứ hai Tính tốn độ bền cấu tạo móng Tính tốn bố trí cốt thép Phân tích điều kiện địa chất 2.1 Quy trình thực Khảo sát trường Khoan khảo sát địa chất Lấy mẫu thí nghiệm Bảo quản vận chuyển mẫu thí nghiệm Xử lý, tổng kết chi tiết số liệu địa chất 3.1 Lớp đất 1a: Lớp san lấp, trọng lượng riêng 1,7 g/cm3, dày 1,5 m 3.2 Lớp đất 1: Sét pha nặng màu xám trắng – nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, dày m Tổng hợp tiêu lý lớp đất 1: Hàm lượng % hạt sỏi : 0,00 Hàm lượng % hạt cát : 43,80 Hàm lượng % hạt bụi : 32,20 Hàm lượng % hạt sét : 24,00 Độ ẩm (W%) : 19,64 Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) : 20,00 Dung trọng khô (γk kN/m3) : 16,72 Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) : 10,50 Tỉ trọng hạt (∆) : 2,71 Độ bão hòa (Sr) : 85,00 Độ rỗng (n) : 38,00 Hệ số rỗng (eo) : 0,623 Giới hạn chảy (WL) : 27,60 Giới hạn dẻo (Wp) : 15,00 Chỉ số dẻo (Ip) : 12,60 Độ sệt (IL) : 0,37 Góc ma sát (φ°) : 11°05 Lực dính (C kG/cm2) : 0,244 SPT : 13 Các kết thí nghiệm Thí nghiệm nén nhanh Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực nén εi ε0-0,25 ε0,25-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε0-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 ε0-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 0,571 0,541 0,517 0,591 ε4,0-8,0 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 0,030 33,5 3.3 Lớp đất : Sét pha lẫn sỏi sạn laterit, màu nâu đỏ, trạng thái nửa cứng, dày 0,3 m Tổng hợp tiêu lý lớp đất 2: Hàm lượng % hạt sỏi : 49,80 Hàm lượng % hạt cát : 23,70 Hàm lượng % hạt bụi : 8,90 Hàm lượng % hạt sét : 17,60 Độ ẩm (W%) : 14,93 Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) : 20,50 Dung trọng khô (γk kN/m3) : 17,80 Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) : 11,40 Tỉ trọng hạt (∆) : 2,78 Độ bão hòa (Sr) : 74,00 Độ rỗng (n) : 36,00 Hệ số rỗng (eo) : 0,562 Giới hạn chảy (WL) : 26,40 Giới hạn dẻo (Wp) : 13,80 Chỉ số dẻo (Ip) : 12,70 Độ sệt (IL) : 0,09 Góc ma sát (φ°) : 19°05’ Lực dính (C kG/cm2) : 0,252 SPT : 14-15 Các kết thí nghiệm Thí nghiệm nén nhanh Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực nén εi ε0-0,25 ε0,25-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε0-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 ε0-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 ε4,0-8,0 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 59,5 3.4 Lớp đất : Sét pha, màu xám trắng- nâu vàng, trạng thái dẻo cứng, dày m Tổng hợp tiêu lý lớp đất 3: Hàm lượng % hạt sỏi : 0,40 Hàm lượng % hạt cát : 61,80 Hàm lượng % hạt bụi : 17,60 Hàm lượng % hạt sét : 20,10 Độ ẩm (W%) : 19,47 Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) : 20,00 Dung trọng khô (γk kN/m3) : 16,70 Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) : 10,50 Tỉ trọng hạt (∆) : 2,70 Độ bão hòa (Sr) : 85,00 Độ rỗng (n) : 38,00 Hệ số rỗng (eo) : 0,619 Giới hạn chảy (WL) : 28,30 Giới hạn dẻo (Wp) : 15,50 Chỉ số dẻo (Ip) : 12,70 Độ sệt (IL) : 0,31 Góc ma sát (φ°) : 13°26’ Lực dính (C kG/cm2) : 0,229 SPT : 8-15 Các kết thí nghiệm Thí nghiệm nén nhanh Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực nén εi ε0-0,25 ε0,25-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε0-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 ε0-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 0,565 0,539 0,514 0,589 ε4,0-8,0 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 0,025 39,9 3.5 Lớp đất : Sét, màu nâu vàng- nâu đỏ, trạng thái cứng, dày 1,5 m Tổng hợp tiêu lý lớp đất 4: Hàm lượng % hạt sỏi : 0,00 Hàm lượng % hạt cát : 37,10 Hàm lượng % hạt bụi : 24,70 Hàm lượng % hạt sét : 38,10 Độ ẩm (W%) : 19,14 Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) : 20,30 Dung trọng khô (γk kN/m3) : 17,00 Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) : 10,80 Tỉ trọng hạt (∆) : 2,72 Độ bão hòa (Sr) : 87,00 Độ rỗng (n) : 38,00 Hệ số rỗng (eo) : 0,600 Giới hạn chảy (WL) : 40,80 Giới hạn dẻo (Wp) : 20,10 Chỉ số dẻo (Ip) : 20,60 Độ sệt (IL) : -0,05 Góc ma sát (φ°) : 15°10’ Lực dính (C kG/cm2) : 0,376 SPT : 18-45 Các kết thí nghiệm Thí nghiệm nén nhanh Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực nén εi ε0-0,25 ε0,25-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε0-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 ε0-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 0,561 0,539 0,511 0,578 ε4,0-8,0 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 0,022 31,7 3.6 Lớp đất : Cát nhỏ lẫn bụi màu nâu vàng, trạng thái chặt vừa, dày 10 m Tổng hợp tiêu lý lớp đất 5: Hàm lượng % hạt sỏi : 0,30 Hàm lượng % hạt cát : 83,00 Hàm lượng % hạt bụi : 10,20 Hàm lượng % hạt sét : 6,50 Độ ẩm (W%) : 18,48 Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) : 20,20 Dung trọng khô (γk kN/m3) : 17,00 Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) : 10,60 Tỉ trọng hạt (∆) : 2,67 Độ bão hòa (Sr) : 86,00 Độ rỗng (n) : 36,00 Hệ số rỗng (eo) : 0,571 Giới hạn chảy (WL) :- Giới hạn dẻo (Wp) :- Chỉ số dẻo (Ip) :- Độ sệt (IL) :- Góc ma sát (φ°) : 26°35’ Lực dính (C kG/cm2) : 0,058 SPT : 20-53 Các kết thí nghiệm Thí nghiệm nén nhanh Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực nén εi ε0-0,25 ε0,25-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε0-0,5 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 ε0-1,0 ε1,0-2,0 ε2,0-4,0 0,528 0,508 0,494 0,547 ε4,0-8,0 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 0,021 62,4 Kết trụ địa chất 1500 ±0,0m 1a Lớp san lấp, trọng lượng riêng 1,7 g/cm3 -1,5m Xét pha nặng, màu xám trắng- nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng 3000 γ = 20 kN/m3; C = 0,244 kG/cm2 ; IL = 0,37 φ = 11°05’ -4,0m MNN γđn = 10,5 kN/m3 -4,5m 300 1000 -4,8m Sét pha lẫn sỏi sạn laterit, màu nâu đỏ, trạng thái nửa cứng γđn = 11,4 kN/m3; C = 0,252 kG/cm2 ; IL = 0,09; φ = 19°05’ Sét pha, màu xám trắng- nâu vàng , trạng thái dẻo cứng γđn = 10,5 kN/m3; C = 0,229 kG/cm2 ; IL = 0,31; φ = 13°26’ -5,8m 1500 10000 Sét, màu nâu vàng- nâu đỏ, trạng thái cứng γđn = 10,8 kN/m3; C = 0,376 kG/cm2 ; IL = -0,05; φ = 15°10’ -7,3m Cát nhỏ lẫn bụi màu nâu vàng , trạng thái chặt vừa γđn = 10,6 kN/m3; C = 0,058 kG/cm2 ; φ = 26°35’ Hình 1: Trụ địa chất Thiết kế móng đơn trục C−1 5.1 Đánh giá đưa phương án móng Dựa vào kết trụ địa chất ta thấy đất khơng có lớp đất yếu với tải trọng cơng trình khơng lớn lựa chọn phương án móng đơn tự nhiên Lớp 1a lớp đất san lấp không chắn để đặt chân móng Lớp đất sét pha trạng thái dẻo cứng tốt đặt móng nơng chọn h = 1,7 m ( h tính từ mặt đất tới đáy móng, khơng kể lớp bê tơng lót ) 5.2 Vật liệu sử dụng Bê tơng B25: Rb = 14,5 MPa ; Rbt = 1,05 MPa ( Bảng 13 TCVN 5574−2012 trang 41 ) Thép chịu lực AII: Rs = 280 MPa ( Bảng 21 TCVN 5574−2012 trang 52 ) 5.3 Vị trí đặt móng 5.4 Nội lực truyền xuống móng Nội lực tính tốn chân cột độ cao mặt đất Nott Mott Qott 560 kN 20 kN.m 18 kN Giá trị nội lực tiêu chuẩn tính theo cơng thức : A otc A ott ; chọn hệ số vượt tải n = 1,15 ( Bảng mục 3.1 TCVN 2737−1995 trang ) n Notc Motc Qotc 486,96 kN 17,4 kN.m 15,65 kN 5.5 Xác định kích thước đáy móng Cường độ tính tốn đất xác định ( Theo cơng thức 2.1 mục 2.3.1 sách móng thầy Tô Văn Lận trang 38 ) m1m2 (Ab II Bh 'II DcII II h o ) k tc R Trong đó: h – chiều sâu đặt móng; h = 1,7 m ho = m nhà khơng có tầng hầm γII – Trị tính tốn trọng lượng thể tích đất nằm trực tiếp đáy móng Đáy móng nằm trực tiếp lớp đất nên γII = 20 kN/m3 ’II – Trị tính tốn trung bình trọng lượng thề tích đất từ đáy móng trở lên Vì đáy móng có lớp đất nên ’II 16, 68 1,5 20 0, 17,1 kN/m3 1, CII – Trị tính tốn lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp đế móng CII = 0,244 kG/cm2 = 23,93 kPa φ = 11°05’ ta tìm hệ số A,B D (bảng 14 mục 4.6.9 TCVN 9362–2012) A = 0,206 ; B = 1,84 ; D = 4,3 m1 – hệ số điều kiện làm việc m2 – hệ số điều kiện làm việc cơng trình Các hệ số m1, m2 tra bảng số 15 mục 4.6.9 TCVN 9362-2012; nhà có sơ đồ kết cấu cứng giả thuyết L/H ≤ 1,5 m1 = 1,2 ; m2 = 1,1 ktc - hệ số tin cậy; ktc = 1,0 tiêu lý đất lấy theo thí nghiệm trực tiếp l 1, Giả thuyết b Theo nguyên tắc P = R ( P áp lực đáy móng ) Notc A tb h m1m2 (Ab II Bh 'II DcII ) k tc Có A b l b Ta có phương trình bậc theo b: a ob3 a1b2 Notc ao m1m2 A II k tc (1) 1, 1,1 (0, 206 20) 5, 44 kN/m3 m1m2 1, 1,1 (Bh 'II DcII ) tb h (1,84 1,7 17,1 4,3 23,93) 20 1,7 172, 43 kN/m2 k tc Thay ao a1 vào phương trình (1) 5,44×1,2b3 + 172,43×1,2b2 – 486,96 = a1 Giải phương trình bậc ta b = 1,5 m => l = 1,8 m Vì móng chịu tải trọng lệch tâm nên chọn b = 1,5 m l = 1,9 m 5.6 Kiểm tra ảnh hưởng mực nước ngầm 11o 05' ) 1,82 m Tính zr = btan (45° + φ/2 ) = 1,5 tan(45 Vì zr nhỏ khoảng cách từ đáy móng đến MNN 2,3 m nên đáy móng không bị ảnh hưởng MNN o 5.7 Kiểm tra lại với kích thước đáy móng chọn Điều kiện kiểm tra tc Pmax ≤ 1,2R ( Mục 4.6.19 TCVN 9362−2012 trang 27, 28 ) tc ≥ ( Cọc không bị nhổ ) Pmin Ptbtc ≤ R ( Mục 4.6.9 TCVN 9362−2012 trang 24 ) Áp lực tiêu chuẩn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây N tc F tc Pmax M tc W Trong đó: Ntc Notc tb h b l 486,96 20 1,7 1,5 1,9 583,86 kN Mtc Motc Qotc h 17, 15,65 1,7 44,005 kN.m F = 1,5 × 1,9 = 2,85 m2 tc Pmax tc Pmax b l2 1,5 1,9 6 583,86 44, 005 2,85 0,9025 W 0,9025 m3 253,62 kPa tc Pmin 156,1 kPa Ptbtc tc tc Pmax Pmin 253, 62 156,1 204,86 kPa 10 Lượng thép dọc chịu uốn ∅20 – As = 6,28 cm2 = 0,000628 m2 ξ As R s R b bh o 0,000628 280000 14500 0,30 0,25 0,5 0,162 0,162 0,5 0,162 0,149 Khả chịu uốn cọc: M αR b bh o2 0,149 14500 0,3 0,252 40,51 (kN.m) Ta thấy: Mz max| = 3,89 (kN.m) < [M] = 40,51 (kN.m) tt Momen uốn lực xô ngang lớn Q oy = 25 (kN) gây không đủ để phá hoại tiết diện cọc Vậy cọc thỏa mãn điều kiện áp lực ngang 5.13 iểm tra điều kiện áp ực mặt ph ng m i cọc: Điều kiện kiểm tra áp lực đất mặt ph ng mũi cọc sau: p tctb tc p max RM 1,2R M Trong đó: tc – áp lực tiêu chuẩn trung bình lớn mặt ph ng mũi cọc (kPa) p tctb ; pmax RM – sức chịu tải đất mặt ph ng mũi cọc (kPa) 5.13.1 Xác định kích thước móng khối qui ước: Góc ma sát trung bình lớp đất mà cọc xuyên qua: tb i li li 11 05' 1,5 17 ' 13 26 ' 2,5 15 10 ' 26 35' 12 10 ' 1,5 2,5 Cạnh dài móng khối quy ước: tb 12 10' Aqu = A’+ 2H tg = 2,7 + 14 tg = 4,2 m 4 Cạnh ngắn móng khối quy ước: Bqu = B’+ 2H tg tb 12 10' = 1,9 + 14 tg = 3,4 m 4 67 Hình Ranh giới móng khối quy ước 5.13.2 Xác định trọng ượng móng khối qui ước: Trọng lượng móng khối quy ước bao gồm phận: cổ móng, đài cọc, cọc lớp đất nằm phạm vi móng khối quy ước Tính tốn sau: Trọng lượng cổ móng, đài cọc đất đài (Gd): Gd = Vd γtb = 2,2 20 = 264 kN Trọng lượng lớp đất từ MĐTT đến mực nước ngầm (G1): G1 = (Vqu1 – Vd ) γtb1 Trong đó: Mực nước ngầm độ sâu – 6,0m so với mặt đất tính tốn Vqu1 – thể tích khối đất phạm vi móng khối quy ước (từ MĐTT đến MNN) Vqu1 = 4,2 3,4 = 85,68 m3 68 Vd – thể tích cổ móng, đài cọc đất đài Vd = 2,2 = 13,2 m3 γtb1 – dung trọng tự nhiên trung bình đoạn γi li li Với γ tb 1-2 16,68 20 2,5 14,9 2,5 17,32 kN/m3 2,5 2,5 Thay số vào công thức trên, ta được: G1 = (Vqu1 – Vd ) γtb 1-2= (85,68 – 13,2 ) 17,32 = 1255,35 kN Trọng lượng lớp đất từ mực nước ngầm đến mũi cọc (G2): G2 = Vqu2 γtb2 Trong đó: Vqu2 – thể tích khối đất phạm vi móng khối quy ước (từ MNN đến mũi cọc) Vqu2= 4,2 3,4 10 = 142,8 m3 γtb2 – dung trọng tự nhiên trung bình đoạn (vì MNN nên ta dùng γđn) γ dn,i li Với γ tb2 2,5 10,5 2,5 10,8 10, 2,5 2,5 li 9, 24 kN/m3 Thay số vào công thức, ta được: G2 = Vqu2 γtb2= 142,8 9,24 = 1319,47 kN Trọng lượng toàn cọc lớp đất (G3): G3 0,3 0,3 25 10 (25 10) 180 kN Trọng lượng móng khối quy ước ( N 0tcqu ): N 0tcqu = Gd + G1 + G2 + G3 = 264 + 1255,35 + 1319,47 + 180 = 3018,82 kN 5.13.3 Xác định áp ực tiêu chu n đáy móng: p lực tiêu chuẩn trung bình đáy móng: p tc tb tc N qu N 0tc Fqu N 0tcqu Fqu 2434,78 3018,82 4, 3, p lực tiêu chuẩn trung bình đáy móng: p tc max tc N qu Fqu M tcx qu Wx M tcy qu Wy 69 381,90 kPa Trong đó: tc = N 0tc N 0tcqu = 2434,78 + 3018,82 = 5453,6 kN N qu tc tc M tcx qu = M 0x Q 0y H qu = 304,35 + 21,74 16 = 652,19 (kN.m) tc tc M tcy qu = M 0y Q 0x H qu = 330,44 + 15,65 16 = 580,84 (kN.m) 4, 3, 3, 4, 22 8, 09 m ; Wy 10 m3 Wx = 6 Thay số vào công thức trên, ta được: 5453,6 652,19 580,84 tc p max 520, 61 kN 4, 3,4 8, 09 10 5.13.4 S c chịu tải đất mặt ph ng m i cọc: Sức chịu tải đất mặt ph ng mũi cọc xác định theo công thức: m1m AB qu γ II BH qu γ Dc II II ' k tc (theo mục 4.6.9 – TCVN 9362:2012 – trang 24) RM Trong đó: γII – Trị tính tốn trọng lượng thể tích đất nằm trực tiếp đáy móng Đáy móng nằm trực tiếp lớp đất nên γII = 10,6 kN/m3 ’II – Trị tính tốn trung bình trọng lượng thề tích đất từ đáy móng trở lên ’II 16, 68 20 2,5 14,9 2,5 2,5 10,5 2,5 10,8 10, 12, 27 kN/m3 16 CII – Trị tính tốn lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp đế móng CII = 0,058 kG/cm2 = 5,7 kPa φ = 26°35’ ta tìm hệ số A, B D (bảng 14 mục 4.6.9 TCVN 9362–2012) A = 0,88 ; B = 4,53 ; D = 7,05 m1 – hệ số điều kiện làm việc m2 – hệ số điều kiện làm việc cơng trình Các hệ số m1, m2 tra bảng số 15 mục 4.6.9 TCVN 9362-2012; nhà có sơ đồ kết cấu cứng giả thuyết L/H ≤ 1,5 m1 = 1,2; m2 = 1,3 ktc - hệ số tin cậy; ktc = 1,0 tiêu lý đất lấy theo thí nghiệm trực tiếp Thay số vào cơng thức trên, ta được: 70 RM 1,2 1,3 1,0 Ptbtc Ta thấy: 0,88 3, 10, 4,53 16 12,27 7,05 5, R tc 1499,52 (kPa) 381,90 (kPa) tc Pmax 1499,52 kPa 520,61 (kPa) 1,2R 1799,43 (kPa) Vậy thỏa mãn điều kiện áp lực lên đất mặt ph ng mũi cọc 5.14 iểm tra độ n móng: Lực gây lún trọng tâm đáy móng Pgl = Ptbtc 'II h 381,90 12, 27 16 185,58 kPa bqu Chia đất đáy móng thành phân tố đồng có chiều dày hi ≤ = 0,85 m Chọn hi = 0,8 m Ứng suất thân vị trí đáy móng btz 'II h 12, 27 16 196,32 kPa Tra bảng môn học đất thầy Trương Quang Thành để tìm ko với k o Ứng suất gây lún z tính : zp ( A qu Bqu ; z ) Bqu ko Pgl 2000 1000 1a 2500 ±0,0m 5000 66,68 2a 2500 116,43 3000 142,68 175,08 -16,0m 196,32 201,62 206,92 212,22 217,52 222,82 228,12 233,42 238,72 244,02 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 185,58 182,39 169,88 147,94 123,91 102,07 83,66 68,98 57,31 48,06 (kPa) (kPa) z (m) Hình Biểu đồ phân bố ứng suất đất 71 Bảng 4: Bảng tính giá trí ứng suất móng Lớp đất Điểm hi (m) z (m) γđn A qu (kN/m3) Bqu z Bqu ko btz (kPa) zp (kPa) 0, 2btz (kPa) 0 1,235 196,32 185,58 39,26 0,5 0,5 1,235 0,147 0,9828 201,62 182,39 40,32 0,5 1,0 1,235 0,294 0,9154 206,92 169,88 41,38 0,5 1,5 1,235 0,441 0,7972 212,22 147,94 42,44 0,5 2,0 1,235 0,588 0,6677 217,52 123,91 43,50 0,5 2,5 1,235 0,735 0,5500 222,82 102,07 44,56 0,5 3,0 1,235 0,882 0,4508 228,12 83,66 45,62 0,5 3,5 1,235 1,029 0,3717 233,42 68,98 46,68 0,5 4,0 1,235 1,176 0,3088 238,72 57,31 47,74 0,5 4,5 1,235 1,324 0,2590 244,02 48,06 48,80 10,6 Giới hạn nén lún lấy điểm số có độ sâu từ đáy móng 4,5 m ( điểm từ xuống có zp < 0,2 btz ) Độ lún xác định theo công thức tb zp,i h i ( Công thức IV−4 trang 187 sách tập học đất GS.TS Vũ Công Ngữ ) S = Si E với β hệ số tính từ hệ số poisson đất Lớp đất đất cát lấy gần β = 0,76 E mô đuyn biến dạng đất, lớp đất có E = 6121,44 kPa tb ứng suất gây lún tải trọng gây điểm lớp phân tố xét zp Ta có bảng tính lún trang sau: 72 Bảng 5: Bảng tính lún móng cọc Lớp đất Lớp phân tố Điểm hi (m) 0,5 182,39 182,39 0,5 0,5 0,5 123,91 123,91 0,5 83,66 83,66 0,5 158,91 0,98 135,93 0,84 0,76 6121,44 0,70 92,87 0,57 76,32 0,47 63,15 0,39 52,69 0,33 68,98 0,5 57,31 57,31 0,5 1,09 68,98 176,14 112,99 0,5 1,14 102,07 183,99 102,07 Si (cm) 147,94 E (kPa) 147,94 β 169,88 (kPa) 169,88 tb zp 185,58 zp (kPa) 48,06 Si 6,51 Si = 6,51 cm < Sgh = cm; móng cọc thỏa điều kiện độ lún giới hạn 73 5.15 Tính tốn cấu tạo đài cọc: N Rb (Sách tính tốn cấu kiện cột BTCT – GS.Nguyễn Đình Cống – trang 21) Sơ tiết diện cột theo công thức: Ac k Do ảnh hưởng moment lớn, chọn k 1,5 Thay vào công thức, ta được: A c 1,5 2800 14500 0, 29 m Chọn tiết diện cổ cột bc lc = 0,5 (m) 0,6 (m) Sơ chiều cao đài cọc: h0 0,5 l lc d h0 0,5 b bc d 0,5 0,5 0,6 0,3 2,2 0,5 0,3 1,05 m 0,7 m Chọn h0 = 1,05 m Chiều dài đoạn cọc ngàm vào đài 0,15 m, chiều cao đài là: hđ = h0 + 0,15 = 1,05 + 0,15 = 1,2 m 74 5.15.1 iểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng: p lực xuống đỉnh cọc theo kết tính tốn trên: P1 = 392,60 (kN) ; P2 = 469,63 (kN) ; P3 = 546,67 (kN) ; P4 = 347,78 (kN) P5 = 424,82 (kN) ; P6 = 225,93 (kN) ; P7 = 302,97 (kN) ; P8 = 380,00 (kN) iểm tra chọc thủng cột đài: Điều kiện kiểm tra: Pct Pcct α1 b c c α l c c1 h R bt (Theo sách “Nền móng” – Tơ Văn Lận – mục 3.12.2.1 – trang 178) Trong đó: Pct – lực gây chọc thủng, tổng phản lực cọc nằm tháp chọc thủng Pct = P1 + P2 + P3 + P6 + P7 + P8 = 392,60 + 469,63 + 546,67 + 225,93 + 302,97 + 380,00 = 2317,8 kN c1 ; c2 – khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng theo phương lc phương bc Với c1 1, 0,3 h 0, 0, 45 0,75 m > 2 α1 1,5 Với c2 h0 c1 1,5 1, 05 0, 75 0,525 (m) 2,58 h 1, 0,5 0,3 0, 45 0,4 m < 2 Lấy c2 = 0,5h0 để tính α α2 3,35 Rbt – cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng Rbt = 1050 kPa Khả chống chọc thủng: Pcct = α1 b c c α l c c1 h R bt = 2,58 0,5 0,4 3,35 0,6 0,75 Ta thấy Pct = 2317,8 kN < Pcct = 7546,06 kN Thỏa điều kiện 75 1,05 1050 7546,06 kN iểm tra chọc thủng góc đài: Điều kiện kiểm tra: Pct Pcct 0,5 α1 b 0,5c α b1 0,5c1 h R bt (Theo sách “Nền móng” – Tơ Văn Lận – mục 3.12.2.1 – trang 178) Trong đó: b1 ; b2 – khoảng cách từ mép cọc góc đến mép ngồi đài theo phương lc phương bc b1 = b2 = d d 0,3 0,3 0,45 m Pct – lực gây chọc thủng, tổng phản lực cọc góc nằm diện tích b1 b2 Pct = P3 = 546,67 = 546,67 kN Rbt – cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng Rbt = 1050 kPa c1 ; c2 ; α1 ; α2 lấy giá trị c1 = 0,75 m ; ; α1 = 2,58 c2 = 0,4 m α2 = 3,35 ; Khả chống chọc thủng: Pcct = 0,5 α1 b 0,5c α b1 0,5c1 h R bt = 0,5 2,58 0,45 0,5 0,4 3,35 0,45 0,5 0,75 1,05 105 Ta thấy Pct = 546,67 kN < Pcct = 2447,96 kN Thỏa điều kiện Vậy hđ = 1,2 m thỏa điều kiện chọc thủng 5.15.2 iểm tra điều kiện cư ng độ tiết diện nghiêng theo ực cắt: Điều kiện kiểm tra: Q Q c βbh R bt (theo sách “Nền móng” – Tơ Văn Lận – mục 3.12.2.1 – trang 179) Trong đó: Q – tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng Q = P3 + P8 = 546,67 + 380,00 = 926,67 kN b – bề rộng đài (kN) b = 2,2 m Rbt – cường độ chịu kéo tính tốn bê tông Rbt = 1050 kPa 76 2447,96 kN c – khoảng cách mặt từ mép cột đến mép cọc theo phương bc c = c1 = 0,75 m ho c β 0, 1, 05 0, 75 0, 1, Khả chống cắt: Qc βbh R bt 1, 2,2 1, 05 1050 2910, kN Ta thấy Q = 926,67 kN < Qc = 2910,6 kN Thỏa điều kiện Vậy hđ = 1,2 m thỏa điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt 5.16 Tính tốn bố trí thép cho đài cọc: Vẽ sơ đồ tính xem đài cọc dầm cơng xơn ngàm cổ móng, chịu momen uốn phản lực cọc Dùng mặt cắt I–I II–II qua mép cột theo phương: I II II 2200 800 300 Y X 800 300 I 300 600 600 600 600 300 3000 P5 P3,8 300 900 P1,2,3 550 MI MII 300 550 900 a Sơ đồ tính từ mặt cắt I−I b Sơ đồ tính từ mặt cắt II−II 77 Xét mặt ngàm I–I Momen tương ứng với mặt ngàm I–I : M1 P3tt P8tt 0,9 P5tt 0,3 546,67 380 0,9 424,82 0,3 961, 45 kN.m Diện tích cốt thép theo phương cạnh dài : As1 MI 0,9 R s h 961, 45 104 36,34 cm2 0,9 280000 1,05 Chọn 15 ∅18 ( As = 38,17 cm2 ) Khoảng cách cây: a = 2200 50 150 (mm) 15 Chọn a = 150 (mm); Vậy bố trí 15 ∅18a150 Xét mặt ngàm II–II: Momen tương ứng với mặt ngàm II–II: M2 P1tt P2tt P3tt 0,55 392,6 469,63 546,67 0,55 774,9 kN.m Diện tích cốt thép theo phương cạnh ngắn : As2 M II 0,9 R s h ' 774,9 104 0,9 280000 1, 05 0, 018 29,8 cm2 Chọn 12 ∅18 ( As = 30,54 cm2 ) Khoảng cách cây: a = 3000 50 12 263, 63 (mm) Chọn a = 200 (mm) Vậy bố trí 16 ∅18a200 78 5.17 iểm tra cọc vận chuyển ắp dựng tính móc c u: Chiều dài thực tế cọc Lc = 15,1 (m), ta chia thành đoạn cọc gồm đoạn (m) 7,1 (m) cho đoạn cọc mũi 5.17.1 iểm tra cọc vận chuyển ắp dựng (kiểm tra đoạn m): Trong trình vận chuyển, để momen cực đại xuất cọc đạt giá trị nhỏ giá trị moment lớn gối nhịp phải Do đó, bố trí móc vị trí cách đầu cọc đoạn 0,207L = 1,656 (m), lúc giá trị momen uốn lớn ứng với sơ đồ vận chuyển lắp dựng Mmax = 0,068qL2 (kNm) Trong đó: L – chiều dài đoạn cọc có chiều dài lớn hơn, với L = m q – trọng lượng thân cọc, với q = kdγbAb Với: kd – hệ số động, lấy 1,75 γb – trọng lượng đơn vị bê tông, lấy 25 kN/m3 Ab – diện tích tiết diện cọc Ab = 0,3 0,3 = 0,09 m2 q = kd.γb.Ab = 1,75 25 0,09 = 3,94 (kN/m) Momen uốn lớn nhất: Mmax = 0,068qL2 = 0,068 3,94 82 = 17,15 kN.m Khả chịu uốn cọc tính phần kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (mục 5.12.2.2), có M = 40,51 (kNm) Ta thấy: Mmax = 17,15 (kNm) < [M] = 40,51 (kNm) Vậy cọc đủ khả chịu lực q trình vận chuyển lắp dựng 5.17.2 Tính móc c u: Diện tích cốt thép móc cẩu u cầu: A mc s Pctt Rs Trọng lượng tính tốn cọc: Pctt qL 3,94 31,52 kN Thay số vào công thức, ta được: Pctt 31,52 104 1,13 cm2 R s 280000 Chọn móc cẩu ∅12 ( Asmc 1,13 cm2 ) Asmc 79 a hi vận chuyển cọc q = 3,94 (kN/m) 4,688 (m) 0,207 L = 1,656 (m) 0,207 L =1,656 (m) L = (m) Mg = 0,0214qL = 5,4 (kN.m) M Mnh = 0,0214qL = 5,4 (kN.m) b hi ắp dựng cọc q = 3,94 (kN/m) 6,344 (m) 0,207 L =1,656 (m) L = (m) Mg = 0,0214qL = 5,4 (kN.m) M Mnh = 0,068qL = 17,15 (kN.m) 80 81 ... dầm móng (kN.m) 39 450,83 305,27 121,54 -126,85 -411,82 -333,46 Hình Biểu đồ lực cắt dầm móng (kN) 11 Tính cốt thép cho móng Thép vị trí nhịp Thép đai Thép cánh móng phương cạnh dài Thép cánh móng. .. = cm Vậy móng M ( C−1 ) thỏa điều kiện độ lún giới hạn kích thước đáy móng lấy thức b × l = ( 1,5 × 1,9 ) m 5.10 Kiểm tra móng theo TTGH I Do cơng trình khơng nằm phạm vi mái dốc, móng cơng... Xác định độ vạt móng hợp lý Cấu tạo độ vạt móng hợp lý giúp giảm bớt phần vật liệu xây dựng không tham gia chịu lực đảm bảo độ an tồn cho móng Chọn hmin = 35cm 550 350 Độ vạt móng tan =>