1 THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN I: CÁC TÀI LIỆU DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ 1) Đề bài: Sơ đồ Sơ đồ ĐCCT C.trình D1-XIII S1 Cột trục N0tt (kN) M0tt (kNm) Qtt (kN) Cột trục N0tt (kN) M0tt (kNm) Qtt (KN) B 1314 341 83 A 990 313 69 Thiết kế móng cơng trình theo sơ đồ cơng trình có nội lực tải trọng tính tốn thuộc tổ hợp cặp nội lực nguy hiểm gây chân cột (đỉnh móng) Theo “ Báo cáo kết khảo sát địa chất cơng trình nhà”, giai đoạn phục vụ thiết kế vẽ thi công, khu đất xây dựng tương đối phẳng khảo sát phương pháp khoan thăm dò, xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn SPT đến độ sâu đến 35m.Từ xuống gồm lớp đất có chiều dày thay đổi mặt trung bình trị số trụ địa chất cơng trình.Chỉ tiêu lý kết thí nghiệm trường lớp đất bảng Mực nước ngầm độ sâu cách mặt đất trụ địa chất cơng trình Nội lực tải trọng tiêu chuẩn gây : N0tt M 0tt Q ; M tc = ; Qtc = tt N = n n n tc Hệ số độ tin cậy chung tải trọng n=1,15 2) Nhiệm vụ giao Thiết kế móng cơng trình theo sơ đồ mặt S , cơng trình “TRỤ SỞ LÀM VIỆC TRỤ SỞ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG” - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 3) Đặc điểm cơng trình Sơ đồ cơng trình cần thiết nhà cơng nghiệp có kết cấu nhà khung bê tơng cốt thép Ta tra TCVN 9362-2012, nhà khung bê tông cốt thép có: - Độ lún tuyệt đối giới hạn Sgh= 0,08m - Độ lún lệch tương đối giới hạn ΔSgh=0,002 - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 4) Tải trọng cơng trình tác dụng lên móng Do tải trọng cơng trình tác dụng lên móng tải trọng tính tốn: +) Đối với cột trục B +) Đối với cột trục A N0tt = 1314(kN) N0tt = 990(kN) M 0tt = 341(kNm) M 0tt = 313(kNm) Qtt = 83(kN) Qtt = 69(kN) => Tải trọng tiêu chuẩn giá trị tính tốn: +) Đối với cột trục B +) Đối với cột trục A N0tt 1314 N = = = 1142,6(kN) n 1,15 N0tt 990 N = = = 860,9(kN) n 1,15 M 0tt 341 M = = = 269.5(kNm) n 1,15 M 0tt 313 M = = = 272,2(kNm) n 1,15 tc tc Qtt 83 Q = = = 72,2(kN) n 1,15 tc tc tc Qtt 69 Q = = = 60(kN) n 1,15 tc PHẦN II: Đánh giá điều kiện đia chất công trình, địa chất thủy văn I Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình Theo báo cáo kết địa chất cơng trình , khu đất xây dựng tương đối phẳng khảo sát phương pháp khoan thăm dò ,xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn SPT, đến độ sâu đến 35m Chọn lỗ khoan LK2 với khối lượng đất đắp nhỏ, dễ bóc bỏ Trụ địa chất cơng trình hình vẽ: - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 3.5 1.6 0.6 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG -1.6 § Ê T LÊ P 5.3 SÐT X¸ M G HI SÐT X¸ M TRO 6.3 C T Hạ T NHỏ C T H¹ T VõA Điều kiện địa chất cơng trình móng gồm lớp: - Lớp 1: Đất lấp có chiều dày 0,6 m - Lớp 2: Sét xám ghi có chiều dày 3,5m - Lớp 3: Sét xám tro có chiều dày 5,3m - Lớp 4: Cát hạt nhỏ có chiều dày 6,3m - Lớp 5: Cát hạt vừa có chiều dày chưa kết thúc Mực nước ngầm độ sâu 1,6m so với cốt tự nhiên - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG - Các tiêu lý lớp đất: STT Loại đất Đất lấp γ Dày (m) ( kN / m ) 0,6 16,5 γs ( kN / m ) W(%) WL (%) Wp(%) CII(kPa) ϕ II E (kPa) - - - - - - - Sét xám ghi 3,5 18,3 26,5 37,2 45 25,1 22,9 12,8 6380 Sét xám tro 5,3 18,1 26,4 39,8 43 24,7 18,8 11,3 5730 Cát hạt nhỏ 6,3 18,8 26,8 20,3 - - - 20,5 9650 Cát hạt vừa 19,2 26,9 18,7 - - - 32 30500 *) Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình +) Với lớp đất nằm mực nước ngầm phải tính trọng lượng riêng đẩy γ dn = nổi: γs − γn 1+e với γn=10(kN/m3) - Lớp : Đất lấp có chiều dày 0,6 m Lớp khơng đủ khả chịu lực để làm móng cơng trình nên ta bóc bỏ lớp đất - Lớp : Sét xám ghi chiều dày 3,5 m W-Wp 37,2 − 25,1 IL2 = = = 0,6 +) Độ sệt đất: Wl − Wp 45− 25,1 Nhận xét: 0,55 < 0,6 < 0,7 => đất trạng thái chặt vừa +) Hệ số rỗng: e = γ s ( + 0,01W ) 26,5 ( + 0,01 × 37, ) −1= − = 1,98 γ 18,3 +) Trọng lượng riêng đẩy nổi: γ dn = γ s − γ n 26,5− 10 = = 5,52(kN / m3 ) 1+ e 1+ 1,98 +) Mô đun biến dạng: E=5730 kPa > 5000 kPa -  Đất Trung bình - Lớp : Sét xám ghi chiều dày 5,3 m W-Wp 39,8− 24,7 IL2 = = = 0,825 +) Độ sệt đất: Wl − Wp 43− 24,7 - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG Nhận xét: 0,75 < 0,825 < => đất trạng thái dẻo nhão +) Hệ số rỗng: e = γ s ( + 0,01W ) 26, ( + 0,01 × 39,8 ) −1 = − = 1,04 γ 18,1 +) Trọng lượng riêng đẩy nổi: γ dn = γ s − γ n 26,4 − 10 = = 8,04(kN / m3) 1+ e 1+ 1,04 +) Mô đun biến dạng: E=5750 kPa > 5000 kPa  Đất Trung bình - Lớp : Lớp cát hạt nhỏ, có chiều dày 6,3m +) Hệ số rỗng : e3 = γ s(1+ 0,01W) 26,8(1+ 0,01× 20,3) − 1= − 1= 0,71 γ 18,8 Nhận xét : 0,6 < 0,71 < 0,75 => Cát trạng thái chặt vừa +) Trọng lượng riêng đẩy : γ dn = γ s − γ n 26,8− 10 = = 9,82(kN / m3) 1+ e 1+ 0,71 +) Mô đun biến dạng: E=9650 kPa > 5000 kPa  Đất Trung bình - Lớp : Lớp cát hạt vừa, có chiều dày chưa kết thúc +) Hệ số rỗng : e3 = γ s(1+ 0,01W) 26,9(1+ 0,01× 18,7) − 1= − 1= 0,66 γ 19,2 Nhận xét: 0,55 < 0,66 < 0,7 => Cát trạng thái chặt vừa +) Trọng lượng riêng đẩy : γ dn = γ s − γ n 26,9 − 10 = = 10,18(kN / m3) 1+ e 1+ 0,66 +) Mô đun biến dạng: E=30500 kPa > 5000 kPa - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG  Đất Tốt II Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn -Mực nước ngầm nằm độ sâu 1,6m kể từ mặt đất tự nhiên, nằm lớp cát pha -Nước ngầm khơng có tính ăn mịn PHẦN III: LỰA CHỌN ĐỘ SÂU ĐẶT MĨNG Qua phân tích đánh giá điều kiện địa chất cơng trình, điều kiện địa chất thủy văn Do tải trọng tác dụng xuống móng khơng lớn sơ chọn độ sâu đặt móng sau: + Phương án móng thiên nhên: h = 1,6 m (so với cốt thiên nhiên nhà) (Giả thiết chiều cao móng h m = 0,7m ) PHẦN IV: THIẾT KẾ MÓNG M1 (MÓNG B-5) A PHƯƠNG ÁN MÓNG NÔNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN Tải trọng tác dụng xuống móng : - Tải trọng tính tốn xác định đến mức đỉnh móng: N0tt = 1314(kN) M 0tt = 341(kNm) Qtt = 83(kN) - Tải trọng tiêu chuẩn xác định đến mức đỉnh móng: lấy n = 1,15 N0tt 1314 N = = = 1142,6(kN) n 1,15 tc M 0tt 341 M = = = 269.5(kNm) n 1,15 tc Qtt 83 Q = = = 72,2(kN) n 1,15 tc Kích thước chân cột: lc= 500mm, bc= 300mm Xác định diện tích sơ đáy móng : - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG -1.6 1.6 0.6 2.2 Chọn cốt ±0,00 cốt nhà cao cốt ngồi nhà 0,6m Ta chọn độ sâu chơn móng h=1,6m so với cốt thiên nhiên(ngoài nhà), sâu 2,2 m so với cốt nhà Khi đế móng đặt lên lớp đất thứ 2, lớp sét xám tro SÐT X¸ M GHI *) Cường độ tính tốn đất sét xám ghi: R= m1.m2 (Abγ ΙΙ + Bhγ 'II + DcII ) K tc Trong : m1=1,1 IL=0,6 > 0,5 Tra bảng trang 28 giáo trình móng m2= cơng trình xây dựng cơng trình có sơ đồ kết cấu mềm Ktc= tiêu lý đất lấy theo kết thí nghiệm trực tiếp đất Tra bảng ta có : Với ϕII = 12,8 => A= 0,254; B=2,032 ; D= 4,528 ; cII =22,9 kPa γII = γ dn2 =5,52 (kN/m3): lớp đất sét xám ghi đáy móng nằm mực nước ngầm γ 'II = ∑ γ i hi 16,5.0,6 + 16,5.0,6 + 18,3.1 = = 17,12(kPa) h 0,6 + 0,6 + ∑ i - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG Gỉa thiết b= 2,5 m ta có: R= - 1,1.1 (0,254.2,5.5,52 + 2,032.2,2.17,12 + 4,528.22,9) = 205,93(kPa) Diện tích sơ đế móng : N0tc 1142,6 Fsb = = = 7,06(m2 ) R − γ tb.htn 205,93− 20.2,2 Vì móng chịu tải lệch tâm nhỏ nên ta chọn KI=1,1 để tăng diện tích đế móng lên KI=1,1 => F*= KI Fsb= 1,1 x 7,06 =7,76 (m2) • Chọn = KII =1,2 => b = F* 7,76 = = 2,54(m) K II 1,2 => chọn b=2,6 m l = b.KII = 2,54 x 1,2= 3,048 (m) => chọn l=3,2 m Tính tốn áp lực đáy móng: tc Pmax N tc 6e = (1± l ) +γtb.htn l.b l el = M 0tc + Q0tc hm 269,5+ 72,2.0,7 = = 0,28 (m) 1142,6 N0tc *) Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng ta có: Pmtcax = • • • 1142,6 6.0,28 (1± ) + 20.2,2 3,2.2,6 3,2 tc Pmax = 242,43kPa < 1,2R=1,2.205,93 =247,12(kPa) Pmtcin = 109,23(kPa) > 0(kPa) Ptbtc = 178,8(kPa) < R=205,93(kPa) => Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG *) Kiểm tra điều kiện kinh tế ta có: tc 1, 2R − Pmax 247,12 − 242, 43 × 100% = × 100% = 1,89% < 10% 1, 2R 247,12 ⇒ Thỏa mãn điều kiện kinh tế Vậy kích thước móng ta chọn (l xb) = (3,2x2,6) m Kiểm tra kích thước đáy móng theo trạng thái giới hạn thứ II Đối với cơng trình có kết cấu khung bê tơng cốt thép có tường chèn, ta có: Stb ≤ Sgh =0,08m ΔS ≤ ΔSgh=0,002 tra TCVN 9362-2012 Móng có b < 10m , đất có chiều dày lớn, ta phải tính theo phương pháp cộng lún lớp phân tố: *)Ứng suất thân : - Ứng suất thân đế móng (khơng tính lớp tơn nhà): σ bt z= h n = ∑ γ i hi = 0,6.γ1 + 1.γ = 0,6.16,5+ 1.18,3 = 28,2(kPa) i =1 Vì đế móng thuộc lớp đất thứ nên ta có: +)Lớp 2: Sét xám ghi Ứng suất thân điểm có độ sâu z=z i+h , với ≤ zi ≤ 6,4 (m) tính từ đáy móng : bt σ bt z= zi+ h = σ z= h + γ dn2 zi +)Lớp 3: Cát bụi Ứng suất thân điểm có độ sâu z=zi+h , với 6,4 ≤ zi (m) bt σbt z= zi+ h = σ z= 6,4m + γ dn3.(zi − 6,4)(kPa) *) Ứng suất gây lún : -Ứng suất gây lún đế móng: bt σglz=0 = Ptbtc − σz= h = 178,8 − 28,2 = 150,6 (kPa) -Ứng suất gây lún độ sâu zi : Chia đất đế móng thành lớp phân tố có chiều dày - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 10 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG Sét xám tro (2) 6,4 0,87 0,84 25 18,27 116,93 - - Cát bụi (3) 5,8 13 - - - - - 43,33 251,31 Cát hạt nhỏ (4) 6,1 17 - - - - - 56,67 345,69 Cát hạt vừa (5) 1,2 21 - - - - - 70 84 p + α : Hệ số điều chỉnh móng cọc αp = f ( cu ) σ 'v v2 - σ’ = 1,1.16,5+0,6.18,1+3,2.8,04 = 54,74 u2 - c = 6,25.4 = 25 p2 + 25/54,74 = 0,46 ==> σ = 0,87 l + f = hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d cọc đóng - Phụ thuộc vào tỷ số L/d = 17,8/0,25=71,2 l + Tra bảng G2.b TCVN 10304-2014 ==> f =0,91  Ta có: c c s s Σf l =116,93 Σf l =251,31+345,69+84= 681  Sức chịu tải cọc là: c,u R = 6300.0,0625+1.(116,93+681) = 1191,68 (KN) - Lấy hệ số an toàn SCT = 1191,68 = 595,84(KN) *Xác định SCT cọc theo thí nghiệm xuyên tĩnh CPT: Tra phụ lục G.4 trang 84 TCVN 10304-2014, ta có : c,u p b i i - Sức chịu tải cọc: R = q A + uΣf l - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 40 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG Traong đó: p + q : Cường độ sức kháng đất mũi cọc p q = k.q c p q = 0,5 8350 = 4175 (kPa) c + Lớp đất sét dẻo nhão: q = 1550 ==> α = 30 f = 1550 = 51,67(kPa) 30 Tra bảng trang 85 TCVN 10304 – 2014 => f = 15 kPa c + Lớp cát chặt vừa: q = 3900 ==> α = 100 f = 3900 = 39(kPa) 100 2 Tra bảng trang 85 TCVN 10304 – 2014 f = 80 > 39; Chọn f = 39 kPa c + Lớp cát chặt vừa q = 4860 ==> α = 100 f = 4860 = 48,6(kPa) 100 3 Tra bảng trang 85 TCVN 10304 – 2014 f = 80 > 48,6; Chọn f = 48,6 kPa c + Lớp cát chặt vừa q = 8350 ==> α = 100 f = 8350 = 83,5(kPa) 100 4 Tra bảng trang 85 TCVN 10304 – 2014 f = 80 < 83,5; Chọn f = 80 kPa => Sức chịu tải cọc: c,u R = 4175.0,0625 + 1.(15.6,4+39.5,8+48,6.6,1+80.1,2) = 975,60 (KN) - Lấy hệ số an toàn SCT = - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 975,60 = 487,80(KN) 41 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG p - Lấy q = 8350 c,u R = 8350.0,0625 + 1.(15.6,4+39.5,8+48,6.6,1+80.1,2) = 1236,54 (KN) - Lấy hệ số an toàn SCT = 1236,54 = 618, 27(KN) vl c SCT = (P /2; SCT ) = 487,80 (KN) * Xác định số lượng cọc bố trí cọc: - Để cọc ảnh hưởng lẫn nhau, coi cọc đơn, cọc bố trí mặt cho khoảng cách tim cọc a ≥ 30d, d đường kính cọc - Áp lực giả định lên đáy đài: P tt = Fsb = 487,80 = 867, 2(KN) (3.0, 25) N − P tt − γ n.h = 1302 = 1,59m2 867, − 20.1,1.2, Do móng chịu tải lệch tâm lớn nên ta tăng diện tích đế móng lên 1,3 lần: F = 1,3.Fsb = 1,3.1,59 = 2, 07 m - Trọng lượng đất đài đáy móng: N đất đài − = n F γ h = 1,1.2,07.20.2,3 = 104,74 (KN) => Tổng lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài: N = 104,74+1302 = 1406,74 (KN) - Số lượng cọc sơ là: ∑ N 1406,74 nc = = = 2,88 cọc SCT 487,80 - Kể tới ảnh hưởng momen lớn, tăng số lượng cọc lên 1,3 lần nc = 1,3.2,88= 3,74 Chọn cọc, bố trí hình vẽ - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 42 ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 750 350 1450 350 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH 350 750 750 350 2200 Bố trí cọc mặt 4.Kiểm tra điều kiện lực truyền xuống cọc dãy biên: - Diện tích đế đài thực tế: Fđ,ttế = 2,2.1,45 = 2,19 m2 - Trọng lượng tính tốn đài đất đài thực tế: N dtt,dtte = Fd ,tte h.γ tb n = 2,19.2,3.20.1,1 = 110,81kN - Lực dọc tính tốn thực tế xác định đến cốt đế đài: N tt = N 0tt + N dtt,dtte = 1302 + 110,81 = 1412,81kN - Mơmen tính tốn xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện cọc đế đài: M ytt = M 0tt + Q tt hd = 335 + 73.0, = 386,1kNm - Lực max truyền xuống cọc dãy biên: tt N tt M y xmax 1412,81 386,1.0, 75 tt Pmax = ± n = ± nc 4.0, 752 x ∑i i=1 tt max tt P = 409,59 (kPa) P = 155,53 (kPa) > => kiểm tra theo điều kiện nhổ - Trọng lượng tính tốn cọc: Pc = n.Acọc γ cọc.Lc Trong đó: γ c = 15 kN/m3 cọc MNN Lc = 19,5m  Pc = 1,1.0,25.0,25 15.19,5 = 20,11 kN - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 43 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG - Kiểm tra điều kiện: (theo xuyên tĩnh) Pttmax + Pc= 409,59 + 20,11 = 429,7 (kN) < Psct = 487,8(kN)  Vậy thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên *) Kiểm tra theo điều kiện kinh tế:  Psct − ( Pmttax + Pc )  nc [ 487,8 − 429, ] = = 0, 59 < Psct 487,8  Vậy thỏa mãn điều kiện kinh tế 5.Kiểm tra điều kiện móng theo trạng thái giới hạn thứ hai (điều kiện biến dạng)  Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng quy ước - Độ lún móng cọc tính theo độ lún khối móng quy ước Do ma sát mặt xung quanh cọc đất bao quanh, tải trọng móng truyền diện tích rộng hơn, xuất từ mép cọc đáy đài, nghiêng góc α= ϕtb ϕtb = Trong : ∑ϕ l ∑l ι i i ϕtb = ∑ϕ l ∑l i i = i ϕ1l1 + ϕ2l 11,30.6, + 17,90.5,8 + 20,50.6,1 + 320.1, = = 17, 240 l1 + l 6, + 5,8 + 6,1 + 1,2 ϕtb 17, 24o α= = = 4,180 4 - Khối ABCD xem khối móng qui ước - Kích thước đáy khối quy ước:  Chiều dài đáy khối quy ước: Lqư = L + 2.Hc.tanα = (2.0,75 + 0,25) + 2.19,5.tan4,180= 4,60 m  Bề rộng đáy khối quy ước: Bqư =B + 2.HC.tanα = (0,75 + 0,25) + 2.19,5.tan4,180= 3,85 m  Xác định trọng lượng khối móng quy ước: +Chiều cao khối móng quy ước (tính đến cốt +0.00): HM = Lc + h = 19,5 + 2,3 = 21,8 (m) + Trọng lượng tiêu chuẩn đất phạm vi từ đế đài đến mặt cốt sàn : - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 44 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG N1tc = Lqư.Bqư.htn.γ tb = 4,60.3,85.2,3.20 = 814,66 (kN) + Trọng lượng tiêu chuẩn đất từ đáy đài đến mũi cọc: N 2tc = Lqu Bqu ∑ γ i li = 4, 60.3,85.(8, 04.6, + 9, 44.5,8 + 9,82.6,1 + 10,18.1, 2) = 3158,15kN + Trọng lượng tiêu chuẩn cọc phạm vi khối móng quy ước: N3tc = nc.fcọc.γ cọc.LC = 5.0,25.0,25.15.19,5 = 91,41 kN => Trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước: Nqưtc = N1tc + N2tc + N3tc = 814,66 + 3158,12 + 91,41 = 4064,19 kN + Tải trọng tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: Ntc = N0tc + Nqưtc = 1085 + 4064,19 = 5149,19 kN - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối móng quy ước: Mtc = Mtco+ Qtc.( LC+hđ ) = 279,17 + 60,83.(19,5 + 0,7)= 1507,94 kNm - Độ lệnh tâm: M tc 1507,94 e = tc = = 0,29(m) N 5149,19 - Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: N tc 6.e 5149,19  6.0, 29  tc p max,min = (1 ± )= 1± L qu Bqu L qu 4, 60.3,85  4, 60 ÷  tc Pmax = 401,24kN tc Pmin = 180,27kN tc tc p max + p 401, 24 +180, 27 p = = = 290,76kPa 2 - Cường độ tính tốn đất đáy khối móng quy ước (cọc đóng ) tc tb RM = − m1.m2 ( A.Bqu γ II + B.( H + h).γ + D.cII ) K tc Với ktc = 1: Vì tiêu lý đất lấy theo kết thí nghiệm trực tiếp m1=1,1: Do đất đáy khối móng qui ước cát hạt vừa no nước (Bảng trang 28 Giáo trình móng) m2=1: Cơng trình có sơ đồ kết cấu mềm (khơng có khả đặc biệt để chịu nội lực thêm gây biến dạng nền) Đất đáy khối móng quy ước sét xám tro có ϕII = 11,30 →A =0,21; B = 1,87; D = 4,33; cII = - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 45 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG Trị tính tốn thứ hai đất đáy móng quy ước(nằm MNN) γ II = γ đn4= 10,18 kN/m3 Vậy ta được: 1,1.1 RM = (0, 21.4,6.10,18 + 1,87.(19,5 + 2,3).20) = 907, 67 kPa - Kiểm tra điều kiện áp lực đáy khối móng quy ước: Pmtcax = 401, 24kPa < 1, 2.R=1,2 907,67 = 1089,20 kPa Ptbtc = 290, 76kPa < R= 907,67 kPa Vậy ta tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 46 3.5 -1.6 2.2 ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 1.6 0.6 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH SÐT X¸ M GHI 5.3 -4.70 17.5 SÐT X¸ M tr o 6.1 -10.00 1.4 -16.10 -17.50  Kiểm tra điều kiện biến dạng: Tính tốn độ lún cho khối móng quy ước bt - Xác định ứng suất thân đáy khối móng quy ước: σ z = H = ∑ γ i li Với ∑ l i = HM : kể từ cos 0.00 M - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 47 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG  σbtz= H M = 0,6.16,5 + 1,1.16,5 + 0,6.18,1 + 6, 4.8,04 + 5,8.9, 44 + 6,1.9,82 + 1, 2.10,18 = 217, 24 kPa ác định ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: σ glz = = Ptbtc − σbtz = H M = 290, 76 − 217, 24 = 73,52kPa X Tại đáy khối móng quy ước ta có: σ glz =0 = 73,52kPa > 0, 2.σ zbt= H = 0, 2.217, 24 = 43, 45kPa M ==> Nên ta cần phải tính lún đáy khối móng quy ước Chia đáy móng thành lớp phân tố có chiều dày: hi ≤ Bqu/4 = 3,85 / = 0,96 m Chọn hi = 0,78 m lập bảng tính sau: σglzi = Độ sâu Điểm 2z/Bqu Lqu/Bqu Koi k0.73,52 Z (m) (kPa) 0.00 0.0 1.2 1.000 73.520 σbtzi (kPa) Ta thấy 0.78 0.4 1.2 0.968 71.167 độ 1.56 0.8 1.2 0.830 61.022 sâu z =2,3 2.34 1.2 1.2 0.654 48.082 m kể đáy móng quy ước ta có: σ glz =5 m = 48, 082kPa < 0, 2.σbtz =5 m = 0, 2.241, 061 = 48, 212kPa 217.240 225.180 233.121 241.061 từ Vậy giới hạn lấy đến điểm cách đáy móng quy ước 2,34 m Tính độ lún: n σ zigl hi 0,8.0, 78  73,520 48, 082  S = 0,8.∑ i =1 Ei =  30100  + 71,167 + 61, 022 + ÷  Ta có: S = 0.004 m = mm < Sgh = 10 cm Vậy điều kiện độ lún tuyệt đối thỏa mãn, cơng trình có trụ địa chất khơng đổi suốt chiều dài cơng trình nên khơng cần kiểm tra độ lún lệnh tương đối móng cơng trình Ta có biểu đồ ứng suất gây lún hình vẽ dưới: - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 48 3.5 2.2 -1.6 ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 1.6 0.6 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH SÐT X¸ M GHI 5.3 -4.70 17.5 SÐT X¸ M tr o 6.1 -10.00 -16.10 1.4 -17.50 Tính toán độ bền cấu tạo đài cọc  Chọn vật liệu cho đài cọc: Dùng bê tơng B25 có Rb = 14500kPa; Rbt = 1050 kPa Dùng cốt thép nhóm CII có Rs = 280000 kPa Dùng lớp bê tơng lót dày 10 cm, vữa xi măng cát vàng B75, ăn phía móng 10cm - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 49 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 750 350 1450 350 Chiều cao làm việc hữu ích bê tơng đài móng: h0 = hd − 0,2 = 0,7 − 0,2 = 0,5m  Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện đâm thủng: a, Kiểm tra chọc thủng cột đài cọc P1,2,4,5 gây ra: 350 750 750 350 2200 + Lực chọc thủng: P = ( P2 + P1 ) = ( 409,59 + 155,53) = 1130,24 ( kN ) d Lc 0,25 0,5 − = 0,75 − − = 0,375m 2 2 h 0,5 => α1 = 1,5 + ( ) = 1,5 + ( ) = 2,5 c1 0,375 c1 = 0,75 − d Bc 0,25 0,3 − = 0,75 − − = 0,1m 2 2 c2 = 0,1 < 0,5h0 => c2 = 0,5h0 = 0,25 c2 = 0,35 − => α = 3,35 + Khả chống chọc thủng: φct = α1 ( bc + c2 ) + α ( lc + c1 )  h0 Rbt =  2,5 ( 0,3 + 0,25 ) + 3,35 ( 0,5 + 0,375 )  0,5.1050 = 2260,78 ( kN ) → P = 1130,24kN < φct = 2260,78kN ⇒ Đạt b, Kiểm tra chọc thủng cọc góc: - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 50 ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 750 350 1450 350 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH 350 750 750 350 2200 + Lực chọc thủng: P = P2 = 409,59kN L Lc 1,9 0,5 − = − = 0,7m 2 2 d 0,25 b2 = + 0,25 = + 0,25 = 0,375m 2 c1 = 0,375, α1 = 2,5; c2 = 0,1, α2 = 3,35; Khả chống chọc thủng: φct = 0,5 α1 ( b2 + 0,5c2 ) + α ( b1 + 0,5c1 )  h0 Rbt b1 = = 0,5  2,5 ( 0,375 + 0,5.0,25 ) + 3,35 ( 0,7 + 0,5.0,375 )  0,5.1050 = 1108,57 ( kN ) → P = 409,59kN < φct = 1108,57 kN ⇒ Đạt  Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt: + Lực cắt: Q = P2 = 2.409,59 = 819,18kN c = 0,375m → β = 1,61 + Khả chống cắt: φc = β b.h0 Rbt = 1,61.1,15.0,5.1050 = 972,04kN → Q = 819,18kN < φct = 972,04kN ⇒ Đạt Tính tốn mơmen bố trí cốt thép cho đài cọc: - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 51 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG 350 350 750 1450 350 750 750 350 2200 Mômen tương ứng với mặt ngàm I – I : MI = r1.( P2 + P4 ) Trong đó: P2 = P4 = Pmttax = 409,59 kN r1 = 0,75 - 0,5/2 = 0,5 m Do MI = 0,5.( 2.409,59) = 409,59 kNm α ml = M1 409,59 = = 0, 098 Rb b.h 02 14500.1,15.0,52 Tra bảng 2.18 trang 103 giáo trình móng: => ξ = 0,103 Diện tích cốt thép chịu mô men MI: ξ Rb b.h0 0,103.14500.1,15.0,5 As = = = 3,067.10−3 m = 30,67cm Rs 280000 Chiều dài thanh: l* = l − 2a ' = 2, − 2.0,035 = 2,33m Khoảng cách cần bố trí cốt thép đài: b’= b - 2.a’ - 2.0,015 = 1,65 – 2.0,035 – 2.0,015 = 1,55 m Chọn 10φ20 có A s1 = 10.2 2.π.0, 25 = 31, 4cm Khoảng cách giữ tim cốt thép: - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 52 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH a= ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG b' 1,55 = = 0,172(m) n − 10 − Yêu cầu cấu tạo: 100mm < a < 200mm => TM ==> Vậy: ta chọn thép 10Ф20a170mm có chiều dài 2,33 m khoảng cách trục cốt thép 17 cm, cốt thép nhóm CII bố trí hình vẽ - Mơmen tương ứng với mặt ngàm II – II: MII = r2-2.( P1 + P2 ) Trong đó: tt P2 = Pmax = 409,59 kN tt P1 = Pmin = 155,53 kN r2-2 = 0,75 - 0,3/2 = 0,6 m Do MII = 0,6.(409,59 + 155,53) = 339,07 kNm α ml = M2 339, 07 = = 0, 049 Rb l.h 14500.1,9.0,52 Tra bảng 2.18 trang 103 giáo trình móng: => ξ = 0,05 Diện tích cốt thép chịu mô men MI: ξ Rb l.h0 0,05.14500.1,9.0,5 As = = = 2,460.10−3 m = 24,60cm Rs 280000 Chiều dài thanh: b* = b − 2a ' = 1,65 − 2.0,035 = 1,58m Khoảng cách cần bố trí cốt thép đài: l’= l - 2.a’ - 2.0,015 = 2,4 – 2.0,035 – 2.0,015 = 2,3 m Chọn 16φ14có A s1 = 16.1, 42.π.0, 25 = 24,63cm Khoảng cách giữ tim cốt thép: a= l' 2,3 = = 0,153(m) n − 16 − Yêu cầu cấu tạo: 100mm < a < 200mm => TM ==> Vậy: ta chọn thép 16Ф14a150mm có chiều dài 1,58 m khoảng cách trục cốt thép 15 cm, cốt thép nhóm CII bố trí hình vẽ Vậy ta bố trí : - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 53 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG + 10Ф20a170mm phía theo phương song song với cạnh dài cột + 16Ф14a150mm phía theo phương song song với cạnh ngắn cột 1650 1450 10Ø20 a=170 16Ø14 a=150 2200 2400 - SVTH: ĐÀO TIẾN HẢI 54 ... Ei(kPa) 0 1. 211 1. 00 265.275 29. 01 20000 0.38 0.40 1. 211 0.968 256.786 32.07 20000 0.76 0.80 1. 211 0.8 31 220.444 35 .12 20000 1. 14 1. 20 1. 211 0.656 17 4.020 38 .18 20000 4’ 1. 50 1. 58 1. 211 0.506 13 4.229... 13 4.229 41. 07 20000 1. 52 1. 60 1. 211 0.498 13 2 .10 7 41. 23 5750 1. 90 2.00 1. 211 0.398 10 5.579 44.29 5750 2.28 2.40 1. 211 0.296 78.5 21 47.34 5750 2.66 2.80 1. 211 0.234 62.074 50.40 5750 3.04 3.20 1. 211 ... 1. 211 0 .18 8 49.872 53.45 5750 10 3.42 3.60 1. 211 0 .15 4 40.852 56. 51 5750 11 3.80 4.00 1. 211 0 .12 8 33.955 59.56 5750 12 4 .18 4.40 1. 211 0 .10 8 28.650 62.62 5750 13 4.56 4.80 1. 211 0.093 24.6 71 65.67