Liên hệ gmail vinhbestli2000@gmail.com để có bản vẽ full. 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 I.1 Số liệu trình tự thiết kế I.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 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 − − − − − − − − I.1.2 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 Hàm lượng % hạt cát Hàm lượng % hạt bụi Hàm lượng % hạt sét : 0,00 : 43,80 : 32,20 : 24,00 − − − − − − − − − − − − − − − Độ ẩm (W%) Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) Dung trọng khô (γk kN/m3) Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) Tỉ trọng hạt (∆) Độ bão hòa (Sr) Độ rỗng (n) Hệ số rỗng (eo) Giới hạn chảy (WL) Giới hạn dẻo (Wp) Chỉ số dẻo (Ip) Độ sệt (IL) Góc ma sát (φ°) Lực dính (C kG/cm2) SPT : 19,64 : 20,00 : 16,72 : 10,50 : 2,71 : 85,00 : 38,00 : 0,623 : 27,60 : 15,00 : 12,60 : 0,37 : 11°05 : 0,244 : 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 ε0-0,5 0,591 ε0,5-1,0 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 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 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 Hàm lượng % hạt cát Hàm lượng % hạt bụi Hàm lượng % hạt sét Độ ẩm (W%) Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) Dung trọng khô (γk kN/m3) Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) Tỉ trọng hạt (∆) Độ bão hòa (Sr) : 49,80 : 23,70 : 8,90 : 17,60 : 14,93 : 20,50 : 17,80 : 11,40 : 2,78 : 74,00 − − − − − − − − − Độ rỗng (n) Hệ số rỗng (eo) Giới hạn chảy (WL) Giới hạn dẻo (Wp) Chỉ số dẻo (Ip) Độ sệt (IL) Góc ma sát (φ°) Lực dính (C kG/cm2) SPT : 36,00 : 0,562 : 26,40 : 13,80 : 12,70 : 0,09 : 19°05’ : 0,252 : 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 ε0-0,5 ε0,5-1,0 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 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 Hàm lượng % hạt cát Hàm lượng % hạt bụi Hàm lượng % hạt sét Độ ẩm (W%) Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) Dung trọng khô (γk kN/m3) Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) Tỉ trọng hạt (∆) Độ bão hòa (Sr) Độ rỗng (n) Hệ số rỗng (eo) Giới hạn chảy (WL) Giới hạn dẻo (Wp) Chỉ số dẻo (Ip) Độ sệt (IL) Góc ma sát (φ°) Lực dính (C kG/cm2) : 0,40 : 61,80 : 17,60 : 20,10 : 19,47 : 20,00 : 16,70 : 10,50 : 2,70 : 85,00 : 38,00 : 0,619 : 28,30 : 15,50 : 12,70 : 0,31 : 13°26’ : 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 ε0-0,5 0,589 ε0,5-1,0 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 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 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 0,025 39,9 ε4,0-8,0 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 Hàm lượng % hạt cát Hàm lượng % hạt bụi Hàm lượng % hạt sét Độ ẩm (W%) Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) Dung trọng khô (γk kN/m3) Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) Tỉ trọng hạt (∆) Độ bão hòa (Sr) Độ rỗng (n) Hệ số rỗng (eo) Giới hạn chảy (WL) Giới hạn dẻo (Wp) Chỉ số dẻo (Ip) Độ sệt (IL) Góc ma sát (φ°) Lực dính (C kG/cm2) SPT : 0,00 : 37,10 : 24,70 : 38,10 : 19,14 : 20,30 : 17,00 : 10,80 : 2,72 : 87,00 : 38,00 : 0,600 : 40,80 : 20,10 : 20,60 : -0,05 : 15°10’ : 0,376 : 18-45 Các kết thí nghiệm Thí nghiệm nén nhanh Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực nén εi Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) ε0-0,25 ε0,25-0,5 ε0-0,5 0,578 ε0,5-1,0 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 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 ε4,0-8,0 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 Hàm lượng % hạt cát Hàm lượng % hạt bụi Hàm lượng % hạt sét Độ ẩm (W%) Dung trọng tự nhiên (γ kN/m3) Dung trọng khô (γk kN/m3) Dung trọng đẩy (γđn kN/m3) Tỉ trọng hạt (∆) Độ bão hòa (Sr) Độ rỗng (n) Hệ số rỗng (eo) Giới hạn chảy (WL) Giới hạn dẻo (Wp) Chỉ số dẻo (Ip) Độ sệt (IL) Góc ma sát (φ°) Lực dính (C kG/cm2) SPT : 0,30 : 83,00 : 10,20 : 6,50 : 18,48 : 20,20 : 17,00 : 10,60 : 2,67 : 86,00 : 36,00 : 0,571 ::::: 26°35’ : 0,058 : 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 ε0-0,5 0,547 ε0,5-1,0 ε0,5-1,0 ε1,0-2,0 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 Kết trụ địa chất ε4,0-8,0 Hệ số nén lún (cm2/kG) Mô đuyn TBD (kG/cm2) a1-2 E1-2 0,021 62,4 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’ MNN -4,0m γđn = 10,5 kN/m3 300 -4,8m 1000 -4,5m 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 khơng 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 tông 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 ott A = n tc o ; chọn hệ số vượt tải n = 1,15 ( Bảng mục 3.1 TCVN 2737−1995 trang ) 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 công thức 2.1 mục 2.3.1 sách móng thầy Tơ Văn Lận trang 38 ) mm R = (Abγ II +Bhγ 'II +Dc II - γ II h o ) k tc − 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 + γ’II – Trị tính tốn trung bình trọng lượng thề tích đất từ đáy móng trở lên 16, 68´ 1,5 +20 ´ 0, γ’II = =17,1 1, kN/m3 Vì đáy móng có lớp đất nên + 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 công 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 η = =1, b − Giả thuyết − Theo nguyên tắc P = R ( P áp lực đáy móng ) N otc mm +γ tb h = (Abγ II +Bhγ 'II +Dc II ) A k tc A =b ´ l =η´ b Có Ta có phương trình bậc theo b: a o ηb3 +a1ηb - N otc =0 (1) mm 1, 2´ 1,1 a o = Aγ II = ´ (0, 206 ´ 20) =5, 44 k tc kN/m3 mm 1, ´ 1,1 a1 = (Bhγ 'II +Dc II ) - γ tb h = ´ (1,84 ´ 1, ´ 17,1 +4,3´ 23,93) - 20 ´ 1, =172, 43 kN/m k tc Thay ao a1 vào phương trình (1) 5,44×1,2b3 + 172,43×1,2b2 – 486,96 = 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, 5´ tan(45 + ) =1,82 o Tính zr = btan (45° + φ/2 ) = m Vì zr nhỏ khoảng cách từ đáy móng đến MNN 2,3 m nên đáy móng không bị ảnh hưởng MNN 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 Pmin + ≥ ( Cọc không bị nhổ ) tc Ptb + ≤ R ( Mục 4.6.9 TCVN 9362−2012 trang 24 ) − Áp lực tiêu chuẩn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây tc Pmax = − N tc M tc ± F W Trong đó: N tc =N otc +γ tb h ´ b ´ l =486,96 +20 ´ 1, ´ 1, 5´ 1,9 =583,86 + kN M tc =M otc +Qotc ´ h =17, +15, 65´ 1, =44, 005 + + + kN.m F = 1,5 × 1,9 = 2,85 m2 b ´ l2 1,5´ 1,92 W= = =0,9025 6 m3 583,86 44, 005 tc Pmax = ± 2,85 0,9025 ⇒ tc Pmax =253, 62 kPa tc P =156,1 kPa − P tc +P tc 253, 62 +156,1 Ptbtc = max = =204,86 2 kPa − mm 1, 2´ 1,1 R = (Abγ II +Bhγ 'II +Dc II ) = (0, 206 ´ 1, 5´ 20 +1,84 ´ 1, ´ 17,1 +4,3´ 23, 93) =214, kPa k tc So sánh : tc Pmax =253, 62 kPa < 1,2R = 257,52 kPa tc Pmin =151,1 kPa > Ptbtc =204,86 R - Ptbtc =4,54% φ = 11°05’ lớp đất lớp đất đặt đáy móng nên khơng cần kiểm tra điều kiện áp lực 5.9 Kiểm tra móng theo TTGH II Ptbtc - γ 'II´ h =204,86 - 17,1´ 1, =175, 79 − Lực gây lún trọng tâm đáy móng Pgl = 10 kPa + 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 Vd – thể tích cổ móng, đài cọc đất đài → × × Vd = 2,2 = 13,2 m3 γtb1 – dung trọng tự nhiên trung bình đoạn γ l 16,68´ +20´ 2,5 +14,9 ´ 2, γ tb 1-2 =å i i = =17,32 kN/m li +2,5 +2,5 Với Thay số vào cơng 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 tb2 =å γ dn,i li li 5´ 2,5 +10,5´ 2,5 +10,8´ +10, ´ = =9, 24 kN/m3 2,5 +2,5 +3 +2 Với Thay số vào cơng thức, ta được: × × G2 = Vqu2 γtb2= 142,8 9,24 = 1319,47 kN + Trọng lượng toàn cọc lớp đất (G3): G =0,3´ 0,3´ 8´ [ 4´ 25 +10´ (25 - 10)] =180 72 kN N 0tcqu + Trọng lượng móng khối quy ước ( ): N 0tcqu = Gd + G1 + G2 + G3 = 264 + 1255,35 + 1319,47 + 180 = 3018,82 kN 5.13.3 Xác định áp lực tiêu chuẩn đáy móng: Áp lực tiêu chuẩn trung bình đáy móng: tc tb p = tc N qu Fqu = N 0tc +N 0tcqu Fqu 2434,78 +3018,82 = =381,90 kPa 4, ´ 3, Áp lực tiêu chuẩn trung bình đáy móng: tc N qu p tcmax = Fqu + M tcx qu Wx + M tcy qu Wy Trong đó: N 0tc + N 0tcqu tc N qu = M tc x qu M = M tcy qu tc 0x = 2434,78 + 3018,82 = 5453,6 kN + Q × H qu × = 304,35 + 21,74 16 = 652,19 (kN.m) tc 0y tc tc M 0y + Q 0x × H qu × = = 330,44 + 15,65 16 = 580,84 (kN.m) 4, 2´ 3, 3, 4´ 4, 22 =8, 09 m3 = =10 m3 6 Wx = ; Wy Thay số vào công thức trên, ta được: 5453,6 652,19 580,84 tc p max = + + =520, 61 4, 2´ 3,4 8, 09 10 kN 5.13.4 Sức chịu tải đất mặt phẳng mũi cọc: Sức chịu tải đất mặt phẳng mũi cọc xác định theo công thức: RM = ( m1 m ABqu γ II + BH qu γ + Dc II II ' k tc ) (theo mục 4.6.9 – TCVN 9362:2012 – trang 24) 73 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 + γ’II – Trị tính tốn trung bình trọng lượng thề tích đất từ đáy móng trở lên 16, 68´ +20´ 2,5 +14,9 ´ 2,5 +5´ 2,5 +10,5 ´ 2,5 +10,8 ´ +10, ´ γ’II = =12, 27 16 + kN/m3 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 công thức trên, ta được: 1,2´ 1,3 RM = ´ ( 0,88 ´ 3, ´ 10, +4,53´ 16 ´ 12,27 +7,05´ 5, 7) = 1499,52 kPa 1,0 Ta thấy: ìï Ptbtc =381,90 (kPa) í tc ïỵ Pmax =520,61 (kPa) < R tc =1499,52 (kPa) < 1,2R =1799,43 (kPa) Vậy thỏa mãn điều kiện áp lực lên đất mặt phẳng mũi cọc 5.14 Kiểm tra độ lún móng: Ptbtc - γ 'II´ h =381,90 - 12, 27 ´ 16 =185,58 − Lực gây lún trọng tâm đáy móng Pgl = kPa b qu − Chia đất đáy móng thành phân tố đồng có chiều dày hi ≤ Chọn hi = 0,8 m σbtz =γ 'II´ h =12, 27 ´ 16 =196,32 − Ứng suất thân vị trí đáy móng kPa 74 = 0,85 m ko Ỵ ( A qu Bqu ; z ) Bqu − Tra bảng môn học đất thầy Trương Quang Thành để tìm ko với σ zp =k o Pgl − Ứng suất gây lún z tính : 2500 2000 1000 ±0,0m 1a 5000 66,68 2a 2500 116,43 3000 142,68 175,08 σ 196,32 201,62 206,92 212,22 217,52 222,82 228,12 233,42 238,72 244,02 bt z 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 -16,0m σ zp z (m) (kPa) 185,58 182,39 169,88 147,94 123,91 102,07 83,66 68,98 57,31 48,06 (kPa) Hình Biểu đồ phân bố ứng suất đất Bảng 4: Bảng tính giá trí ứng suất móng Lớp đất hi (m) z (m) 0 0,5 0,5 Điểm γđn (kN/m3) 10,6 A qu Bqu z Bqu ko σbtz σ zp 0, 2σ btz (k Pa) (kP a) (kPa) 1,235 196,3 185,58 39,26 0,5 1,235 0,147 0,9828 201,6 182,39 40,32 1,0 1,235 0,294 0,9154 169,88 41,38 75 206,9 − 0,5 1,5 1,235 0,441 0,7972 212,2 147,94 42,44 0,5 2,0 1,235 0,588 0,6677 217,5 123,91 43,50 0,5 2,5 1,235 0,735 0,5500 222,8 102,07 44,56 0,5 3,0 1,235 0,882 0,4508 228,1 83,66 45,62 0,5 3,5 1,235 1,029 0,3717 233,4 68,98 46,68 0,5 4,0 1,235 1,176 0,3088 238,7 57,31 47,74 0,5 4,5 1,235 1,324 0,2590 244,0 48,06 48,80 Giới hạn nén lún lấy điểm số có độ sâu từ đáy móng 4,5 m ( điểm từ σ zp σ btz ) xuống có < 0,2 Độ lún xác định theo công thức β tb å Si =å σzp,i hi E S= ( Công thức IV−4 trang 187 sách tập học đất GS.TS Vũ Công Ngữ ) − 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 σzp ứng suất gây lún tải trọng gây điểm lớp phân tố xét Ta có bảng tính lún trang sau: Bảng 5: Bảng tính lún móng cọc Lớp đất Lớp phân tố Điểm hi (m) σzp tb σ zp (kP a) 76 (kP a) β E (kPa) Si (cm) 5 1 2 3 4 5 6 7 8 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 185,58 182,39 182,39 169,88 169,88 147,94 147,94 123,91 123,91 102,07 102,07 83,66 83,66 68,98 68,98 57,31 57,31 48,06 183,99 1,14 176,14 1,09 158,91 0,98 135,93 0,84 112,99 0,76 6121,4 0,70 92,87 0,57 76,32 0,47 63,15 0,39 52,69 0,33 ΣSi 6,51 ΣSi = 6,51 cm < Sgh = cm; móng cọc thỏa điều kiện độ lún giới hạn 5.15 Tính tốn cấu tạo đài cọc: A c =k ´ N Rb Sơ tiết diện cột theo cơng thức: (Sách tính tốn cấu kiện cột BTCT – GS.Nguyễn Đình Cống – trang 21) Do ảnh hưởng moment lớn, chọn k = 1,5 Thay vào công thức, ta được: 2800 A c =1,5´ =0, 29 m 14500 77 ⇒ Chọn tiết diện cổ cột bc × × lc = 0,5 (m) 0,6 (m) Sơ chiều cao đài cọc: h ³ 0,5´ ( l - lc - d) =0,5´ ( - 0,6 - 0,3) = 1,05 m h ³ 0,5´ ( b - bc - d) =0,5´ ( 2,2 - 0,5 - 0,3) =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 5.15.1 Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng: Áp lực xuống đỉnh cọc theo kết tính toán trên: P1 = 392,60 (kN) ; P5 = 424,82 (kN) ; P2 = 469,63 (kN) P6 = 225,93 (kN) ; ; P3 = 546,67 (kN) P7 = 302,97 (kN) Kiểm tra chọc thủng cột đài: 78 ; ; P4 = 347,78 (kN) P8 = 380,00 (kN) 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 =1, +0,3 - h 0, - 0, 45 =0,75 m > =0,525 (m) 2 Với c ỉh ư2 ỉ1, 05 ư2 ÷ đ =1,5 +ỗ ỗ0, 75 ữ ữ =2,58 ç c ÷ =1,5 +ç è ø è 1ø Với c2 h 1, 0,5 = +0,3 - 0, 45 =0,4 m < 2 ® α2 Lấy c2 = 0,5h0 để tính ® α =3,35 Rbt – cường độ chịu kéo tính tốn bê tông Khả chống chọc thủng: → Rbt = 1050 kPa [ α1 ( b c + c ) + α ( l c + c1 ) ] h R bt Pcct = é2,58´ ( 0,5 +0,4) +3,35´ ( 0,6 +0,75) ù´ 1, 05´ 1050 =7546, 06 kN ë û = Ta thấy Pct = 2317,8 kN < Pcct = 7546,06 kN ⇒ Thỏa điều kiện 79 Kiểm 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 đài theo phương lc phương bc → b1 = b2 = d 0,3 d + =0,3 + =0,45 m 2 × 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 ; c2 = 0,4 m ; α1 = 2,58 ; α2 = 3,35 Khả chống chọc thủng: 0,5 [ α1 ( b + 0,5c ) + α ( b1 + 0,5c1 ) ] h R bt Pcct = ù 0, 5´ é ë2,58´ ( 0,45 +0,5´ 0,4) +3,35´ ( 0,45 +0, 5´ 0,75) û ´ 1, 05 ´ 1050 =2447,96 kN = 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 Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực 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) 80 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 tơng Rbt = 1050 kPa c – khoảng cách mặt từ mép cột đến mép cọc theo phương bc → c = c1 = 0,75 m ỉ1, 05 ư2 ỉh o ử2 ỗ ữ đ =0, +ỗ = 0, + ỗc ữ ỗ 0, 75 ữ ÷ =1, è ø è ø Khả chống cắt: Qβbh 2,2 ´ 1,´05 1050 ´ 2910, = kN c = R bt1,= 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 81 600 600 3000 600 300 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 − 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 : MI 961, 45´ 104 A s1 = = =36,34 cm 0,9 ´ R s ´ h 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: ( ) M = P1tt +P2tt +P3tt ´ 0,55 =( 392, +469, 63 +546, 67) ´ 0,55 =774,9 kN.m + Diện tích cốt thép theo phương cạnh ngắn : M II 774,9 ´ 10 A s2 = = =29,8 cm 0,9´ R s ´ h ' 0,9 ´ 280000 ´ ( 1, 05 - 0, 018) Chọn 12 ∅18 ( As = 30,54 cm2 ) 82 + Khoảng cách cây: a = 3000 - ´ 50 =263, 63 (mm) 12 - Chọn a = 200 (mm) Vậy bố trí 16 ∅18a200 5.17 Kiểm tra cọc vận chuyển lắp dựng, tính móc cẩu: 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 Kiểm tra cọc vận chuyển lắp 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 83 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 trình vận chuyển lắp dựng 5.17.2 Tính móc cẩu: A smc = Pctt Rs Diện tích cốt thép móc cẩu u cầu: Pctt =qL =3,94´ =31,52 kN Trọng lượng tính tốn cọc: Thay số vào công thức, ta được: A mc s Pctt 31,52 = = ´ 104 =1,13 cm R s 280000 ⇒ Chọn móc cẩu ∅12 ( A smc =1,13 cm ) 84 Khi vân chuyên coc 0,207 L = 1,656 (m) q = 3,94 (kN/m) 4,688 (m) 0,207 L =1,656 (m) L = (m) Mg = 0,0214q = 5,4 (kN.m) M Mnh = 0,0214q = 5,4 (kN.m) Khi lắp dựng coc q = 3,94 (kN/m) 6,344 (m) 0,207 L =1,656 (m) L = (m) Mg = 0,0214q = 5,4 (kN.m) M Mnh = 0,068q = 17,15 (kN.m) 85 86 ... Biểu đồ momen dầm móng (kN.m) 450,83 41 305,27 121,54 -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... = 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... kiện chọc thủng Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 3,5 cm; hm = ho+ a = 51,5 + 3,5 = 55 cm 5.12 Tính tốn bố trí thép cho móng M ( C−1 ) − Vẽ sơ đồ tính tốn, xem đáy móng dầm console ngàm mép cổ móng,