BÀI TẬP LỚN môn thực tập địa cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM BÀI TẬP LỚN : Thực tập địa Môn Giảng viên hướng dẫn : Thầy Nguyễn Ngọc Xuất Sinh viên thực Lớp : Phạm Quốc Cường : XD18/A1 MSSV : 18520100045 HCM, tháng 11/2021 I Đánh giá địa chất cơng trình : - Mực nước ngầm : -13.8 m Lớp : Sét Bazan, nâu đỏ, dẻo mềm Cao độ : từ -0.4m đến -0.5m Thông số địa chất : w γw γd 51.34 16.55 10.95 γ' GS SR e n WL WP IP IL E φ c 2.77 92.8 1.534 60.5 60.92 38.58 22.33 0.57 6827.3 20.25 10o07' Lớp : Sét Bazan, nâu đỏ, dẻo cứng Cao độ : từ -5m đến -11.5m w γw γd γ' GS SR e n WL 47.35 17.15 11.67 7.45 2.77 94.81 1.384 58.1 66.97 WP 42.8 IP IL E φ c 24.17 0.19 9058.4 32.49 14o01' Lớp : Sét pha, nâu, từ trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng Cao độ : từ -11.5m đến -19m w γw γd γ' GS 51.38 16.86 11.15 7.06 2.73 SR 96.7 e n WL WP IP IL 1.449 59.2 60.76 47.18 13.58 0.31 E 5678 φ c 25.23 13D21' Lớp : Sét pha lẫn đá phong hóa, xám nâu, trạng thái nửa cứng Cao độ : từ -19m đến -27m w γw 45.46 17.3 γd γ' GS SR e n WL WP IP IL E φ c 11.93 7.53 2.72 95.98 1.288 56.3 56.95 43.03 13.93 0.17 7478.2 27.63 16o20' Lớp : Đá bột kết, xám trắng đến xám nâu Cao độ : từ -22m đến -32.2m γw D GS SR e n γd 4.08 2.13 2.05 2.67 - 35.38 0.305 23.4 w CƯỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN TỰ NHIÊN 61.5 Lớp : Đất bazan đặc xít, xám xanh đen Cao độ : từ -32.2m đến -34m w 0.4 γw D GS SR e γd 2.89 2.88 2.95 - 48.12 0.028 n CƯỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN TỰ NHIÊN 2.7 1006.2 Trong đó: - w : Độ ẩm (%) ; - γw : Dung trọng tự nhiên (kN/m3); - γd : Dung trọng khô (kN/m3); - γ' : Dung trọng đẩy (kN/m3); - GS : Tỷ trọng hạt; - SR : Độ bão hòa (%); - e : Hệ số rỗng; - n : Độ rỗng (%); - WL : Giới hạn chảy (%); - WP : Giới hạn dẻo (%) - IP : Chỉ số dẻo (%) ; - IL : Độ sệt ; - E : Module tổng biến dạng (kPa); - c : Lực dính (kPa); - φ : Góc ma sát - Cường độ kháng nén tự nhiên (kG/cm2) ;\ II Đặc điểm cơng trình : - Địa điểm : Nằm đường Lý Tự Trọng, Phường Tân An, Thành phố Buôn Ma Thuột, Tỉnh Đắk Lắk - Cao độ : 39.65 (m) - Kết cấu khung sử dụng bê tông cốt thép, đổ chỗ - Cơng trình có 10 tầng, mái tum, tầng hầm để xe có thang máy - Chiều dài cơng trình 28.9 m; chiều rộng 28.6 m (Tầng hầm) - Tường bao quanh cơng trình loại tường gạch 200 - Sơ vị trí cột vách tầng hầm : III Đề xuất phương án : - Do công trình có tầng hầm có sử dụng thang máy; Mực nước ngầm sâu (-13.8 m) - Dựa tiêu lý đất, ta đề xuất phương án sơ sau : + Phương án : Móng bè + Phương án : Móng cọc ép tĩnh + Phương án : Móng cọc khoan nhồi - Nhận xét : + Phương án : Phương án móng bè, chiều sau đặt móng Df = 5m, khối lượng đào lớn Do cơng trình có sử dụng tầng hầm có độ sâu -3.6 m nên phương án hợp lý + Phương án : Móng cọc bê tơng cốt thép, nên dùng cọc cạnh từ 300mm đến 350mm Để cơng trình chịu tải trọng ngang lớn, mũi cọc phải cắm vào lớp đất số số Tuy nhiên hạ cọc vào lớp đất khó khan phải ép qua lớp đất số lớp sét nửa cứng Nếu hạ cọc vào lớp cọc chịu tải đứng lớn, chịu tải ngang Khơng thích hợp có xét đến yếu tố kháng chấn (động đất) + Phương án : Phương án móng cọc khoan nhồi, địa chất này, phương án thích hợp, mũi cọc cắm vào lớp đá gốc (29.5m đến 34.5m), sức chịu tải cọc lúc tính theo tiêu vật liệu làm cọc, độ biến dạng lún lệch cơng trình nhỏ, cọc chịu tải trọng ngang lớn Tuy nhiên, thông thường giá thành theo phương án lớn hai phương án lại - Lựa chọn : Dựa tiêu chí giá thành độ hiệu quả, ta chọn phương án : Móng bè để tính tốn Để đảm bảo hiệu kiến trúc giảm giá thành, ta bố trí móng bè loại có sườn IV Sơ tải trọng : - Do cơng trình sử dụng loại tường gạch bao che 200; nhịp cơng trình 7.6 – 7.8m nên ta lấy tải trọng m2 sàn q = 1.2 kN/ m2 với tầng điển hình tầng mái q = kN/ m2 - Lực dọc sơ cột : N = n.q.F Với : n : số tầng q : tải trọng m2 sàn F : diện chịu tải - Từ mặt bằng, ta tính tốn tải tầng mái (đơn vị T) : Cột Diện chịu tải Tải trọng A1 14.82 14.82 A2 15.21 15.21 A3 0 A4 0 B1 14.44 14.44 B2 15.21 15.21 B3 14.82 14.82 B4 14.82 14.82 C1 0 C2 0 C3 29.64 29.64 C4 29.64 29.64 D1 0 D2 0 D3 29.64 29.64 D4 29.64 29.64 - Tải tầng điển hình tầng hầm (10 tầng) (đơn vị T) : Cột Diện chịu tải Tải trọng A1 14.82 163.02 A2 29.64 326.04 A3 29.64 326.04 A4 14.82 163.02 B1 29.64 326.04 B2 59.28 652.08 B3 59.28 652.08 B4 29.64 326.04 C1 29.64 326.04 C2 59.28 652.08 C3 59.28 652.08 C4 29.64 326.04 D1 14.82 163.02 D2 29.64 326.04 D3 29.64 326.04 D4 14.82 163.02 - Tải trọng chân cột truyền vào móng (đơn vị T) : N tc = N tt 1.15 Cột Tải trọng (tt) Tải trọng (tc) A1 177.84 154.64 A2 341.25 296.74 A3 326.04 283.51 A4 163.02 141.76 B1 340.48 296.07 B2 667.29 580.25 B3 666.90 579.91 B4 340.86 296.40 C1 326.04 283.51 C2 652.08 567.03 C3 681.72 592.80 C4 355.68 309.29 D1 163.02 141.76 D2 326.04 283.51 D3 355.68 309.29 D4 192.66 167.53 - Ta sơ momen tiêu chuẩn chân cột tất cột Mx = 220 T.m ; My = 280 T.m - Ta quy tải trọng cột thành tải tương đương tâm móng có giá trị : n N cf =  N ic = 5284(T ) i =1 - Tọa độ vị trí cột : Cột X Y A1 -8.4 11.75 A2 -0.85 11.75 A3 6.95 11.75 A4 13.9 11.75 B1 -8.4 4.4 B2 -0.85 4.4 B3 6.95 4.4 B4 13.9 4.4 C1 -8.4 -3.2 C2 -0.85 -3.2 C3 6.95 -3.2 C4 13.9 -3.2 D1 -8.4 -10.8 D2 -0.85 -10.8 D3 6.95 -10.8 D4 13.9 -10.8 M cfx =  Ni X +  ( M ixc + Qixc hb ) = 37335(Tm) n n i =1 i =1 M cfy =  NiY +  ( M iyc + Qiyc hb ) = 37843(Tm) n n i =1 i =1 V Tính tốn : Kích thước sơ : - Chọn sơ chiều sâu chơn móng Df = 5m - Chọn sơ chiều cao móng theo cơng thức khống chế độ võng : 1  h = − L  10  Với L khoảng cách cột 1  Khi : h =  −  *7800 = (975 − 780)(mm)  10  Ta chọn chiều cao móng hm = 1000 (mm) - Chọn sơ chiều cao sườn móng theo cơng thức : 1 1 h =  −  L ; Với L khoảng cách cột 6 8 1 1 Khi : h =  −  *7800 = (975 − 1300)(mm) 6 8 Ta chọn chiều cao sườn hs = 1200 (mm) 1 2 1 2 Bề rộng sườn : bs =  −  hs =  −  *1200 = (400 − 800)(mm) 3 3 3 3 Ta chọn bề rộng sườn bs = 500 (mm) Vậy sườn móng có kích thước hsx bs = 1200x500 (mm) - Kích thước móng lấy theo kích thước tầng hầm, : a = 28.9 (m) b = 28.6 (m) Diện tích : Af = 28.9 x 28.6 = 826.54 (m2) - Hệ số độ cứng móng : 10 Thỏa mãn điều kiện độ lún giới hạn VI Tính tốn độ bền cấu tạo móng : - Do móng loại móng bè có sườn ta khơng cần kiểm tra chọc thủng móng Vật liệu : Chọn bê tơng cấp độ bền B30 có Rb = 17000 kPa Chiều dày lớp bê tông bảo vệ 50 mm Thép có đường kính > 10mm, loại CB 400V, có Rs = 370000 kPa Tải trọng : Tĩnh tải : gồm tải trọng thân, tải trọng cột truyền vào móng, tải vách tầng hầm Hoạt tải : Do hầm để xe (có ô tô) nên theo TCVN 2737 : 2021, ta lấy hoạt tải 500daN/m2; Hệ số vượt tải 1.3 Từ suy hoạt tải tiêu chuẩn 6.5 kN/m2 Tính tốn nội lực : - Ta tính toán nội lực phần mềm SAFE v16 Ta lấy hệ số trọng lượng thân 1.1 Mơ hình móng phần mềm với tải sau : - Hoạt tải : 14 - Tĩnh tải : + Lực dọc : 15 - Momen : 16 - Ta chia móng thành dải có bề rộng 1m Sau chạy nội lực, ta có kết sau : Mmax : + Theo phương X : Giá trị Mmax = 960 kNm + Theo phương Y : 17 Giá trị Mmax = 1864 kNm Mmin : + Theo phương X : 18 Giá trị Mmin = - 1027 kNm + Theo phương Y : 19 Giá trị Mmin = - 1183 kNm - Lực cắt : 20 21 + Giá trị Qmax = 600 kN Tính tốn cốt thép : a Thép móng : Ta bố trí thép móng giống với sàn lật ngược Ta tính tốn cốt thép móng bè tương tự tính cốt thép sàn : h0 = h − a = 1000 − 60 = 940(mm) 22 m = R b bh o M ;  = − − 2m ; As = R b bh Rs - Diện tích thép lớp (Momen âm) : + Phương X : Giá trị Mmin = - 1027 kNm Ta tính As = 1554 (mm2) Từ đó, ta bố trí thép ϕ18a160 cho tồn phương X + Phương Y : Giá trị Mmin = - 1183 kNm Ta tính As = 1801 (mm2) Từ đó, ta bố trí thép ϕ18a140 cho tồn phương Y - Diện tích thép lớp (Momen dương) : + Phương X : Giá trị Mmax = 960 kNm Ta tính As = 1467 (mm2) Từ đó, ta bố trí thép ϕ18a170 cho toàn phương X + Phương Y: Giá trị Mmax = 960 kNm Ta tính As = 2807 (mm2) Từ đó, ta bố trí thép ϕ20a110 cho toàn phương Y - Kiểm tra khả chịu cắt : Qmax = 600  0.625 b Rbt bh0 = 0.625*1.2*103 *1*0.94 = 705( kN ) Do đó, móng đủ khả chịu cắt b Thép sườn móng : Sườn móng có cột : - Ta bố trí thép ϕ25 lớp - Thép cấu tạo ϕ16a200 đặt xuyên suốt sườn móng Sườn móng khơng có cột : - Ta bố trí thép 3ϕ25 lớp - Thép cấu tạo ϕ16a200 đặt xuyên suốt sườn móng 23 24 25 26 27 28