Kiểm tra móng theo TTGH II

1.9. TẢI TRỌNG DO GIẰNG MÓNG VÀ TƯỜNG TRUYỀN VÀO

1.9.3. Kiểm tra móng theo TTGH II

Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai.

- Tải trọng đã tính được là tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp các tải trọng tiêu chuẩn phải làm bảng tổ hợp khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số độ tin cậy trung bình n =1.15. Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận được bằng cách lấy tổ hợp các tải trọng tính toán chia cho hệ số độ tin cậy trung bình.

tc

Qoy Qtcox Notc (kN) Moytc Moxtc -3,636 13,537 -9586,08 -124,418 -494,544 Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy khối móng quy ước:



TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 99

Tính góc ma sát trung bình:

tb *

6.19 4, 2.19, 7 6.26, 7 19.19, 2 2.19 37, 2

φ = i ih h

 + + + +

 =

=20,42

0 tb 0

φ 20, 42

=> α = = = 5,105

4 4

Kích thước đáy khối quy ước:

' 2 tan (1,6.2 0,6) 2.37, 2.tan 5,105 10, 446( ) ' 2 tan (1,8 0,6) 2.37, 2.tan 5,105 9,046( )

M M

L L H m

B B H m





= + = + + =

= + = + + =

Với L’ ,B’ là khoảng cách 2 mép ngoài của dãy cọc;

H = 37,2 m là chiều cao từ đáy đài đến mũi cọc .

Trọng lượng tiêu chuẩn của khối móng qui ước trong phạm vi chiều cao đài:

tc

1 M M

N = L .B .h .γ = (10, 446.9, 046.2, 25.20) = 4252, 25(kN)tb - Trọng lượng của khối quy ước kể từ đế đài đến chân cọc

2

Ntc =LM.BM.i.hi

= 10,446.9,046.(6.19+4,2.19,7+6.26,7+19.19,2+2.19) = 71791,26 (kN) - Trọng lượng của cọc trong khối quy ước :

N3tc= nc.fc.cọc.Lc=5.0,28.37,2.25 = 1302kN Trọng lượng khối móng quy ước:

Nqutc =N1tc+N2tc+N3tc =4252, 25 71791, 26 1302+ + =77345,51kN - Tải trọng tại đáy khối qui ước:

0 9586, 08 77345,51 86931,59

tc tc tc

N =N +Nqu = + = kN

( )

tc tc tc

y oy ox m

M = M + Q × h +37, 2 =124, 418 13,537.(1, 2 37, 2)= 644,23KNm+ +

( )

tc tc tc

x ox oy m

M = M + Q × h +37, 2 =494,544 3,636.(1, 2 37, 2)=634,16KNm+ + Độ lệch tâm theo trục X:

tc

x tc

M 634,16

e = = = 0, 007(m)

N 86931,59

x

Độ lệch tâm theo trục Y:

tc tc

M 644, 23

e = = = 0, 007(m)

N 86931,59

y y

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 100

tc max min

86931,59 6 0,007 6 0,007

p = 1

10, 446.9,046 10, 446 9,046

 

   

 

 

= 926,10 (kN/m2); =913,82(kN/m2); = 919,96(kN/m2) - Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước:

Trong đó :

ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất.

m1 = 1,4 vì cọc cắm vào lớp cuội sỏi rất chặt ( bảng 11 TCVN 10304-2014).

m2= 1,0 vì công trình là khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm CII = 0 vì đất dưới mũi cọc là lớp đất rời

A, B, D trị số tra bảng 14 tiêu chuẩn 9362-2012- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình dựa theo trị số  ở đáy khối quy ước

 = 39°→ A = 2,285; B = 10,14; D = 11,265

Trọng lượng riêng đất dưới đáy khối quy ước: II = 19(kN/m3).

Trọng lượng riêng đất từ đáy khối quy ước trở lên:

i i '

II

i

19.7, 4 19, 7.4, 2 26, 7

h 18.0, 4 + .6 19, 2.19 1 5

, ,

9.2 20,3

h 0 4 7, 4 4 2 6 19 2

 =  = + 

+ + +

+ +

+ +

 +



( )

( )

1 2 '

M M II M II II

tc

2

R = m m A.B .γ + B.H .γ + D.C k

1, 4.1

2, 285.9, 046.19 10,14.38,55.20,35 0 11686, 48( / ) 1

RM

kN m

=

= + + =

Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy khối móng quy ước:

2 2

926,10( / ) 1,5 1,5.11686, 48 17529,72( / )

tc

max M

p = kN m  R = = kN m

2 2

919,96( / ) 11686, 48( / )

tc

tb M

p = kN m R = kN m

Vậy nền đất dưới mũi cọc đảm bảo điều kiện áp lực.

Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền móng khối quy ước

Ta có thể tính toán được độ lún của nền theo qua niệm nền biến dạng tuyến tính.

Trường hợp này đất từ chân cọc trở xuống có độ dày lớn. Đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng phương pháp cộng lún các lớp phân tố để tính toán.

Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước :

tc tc

max

min M M M M

6.e 6.e

p = N 1 ± ±

L .B L B

y x

 

 

 

tc

pmax ptcmin ptctb

( ' ' )

1 2

M M II M II II II

tc

R = m m A.B .γ + B.H .γ + D.C .γ

k −ho

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 101

M

bt 2

z = H 19, 7.7, 4 19, 7.4, 2 26, 7.6 1 )

σ =i.hi = 18.0, 4+ + + + 9, 2.19+19.2= 793,54(kN m/ Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước:

- M M

gl tc bt bt 2

z=0 tb z=H z=H

σ = p - σ =919,96 793,54 126,42 0,2.σ− =  =0,2.793,54 158,71(= kN m/ )

→ Nhận xét: Tại đáy khối quy ước có:

 =glz 0= 126, 42 (kN/m2) < bt

0, 2.z HM= =158,71 (kN/m2)

- Kết luận: Giới hạn nền tại đáy khối móng quy ước. Không cần tính lún.

→ S=0, 0 (m)Sgh =10 (cm)=0,1 (m)

→ Thỏa mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn của TCVN 10304:2012.

• Tính toán độ bền và cấu tạo móng.

a. Kiểm tra chọc thủng của cột so với đài

- Chiều cao đài móng 1,2m, chiều cao làm việc h0 = 1,0m.

- Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng : Vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục các cọc.Vì vậy đài cọc không bị đâm thủng

b. Kiểm tra chọc thủng của cọc ở góc:

Điều kiện kiểm tra :

P0,51. b( 1+0,5.c2)+ 2. b( 2 +0,5c1).h .R0 bt

Trong đó : +

2 2

0 0

1 2

1 2

h h

1,5. 1 ; 1,5. 1

c c

   

 = +   = + 

    .

Với 0

i

1 h 2,5

 c  , khi 0

i

h 1

c  thì ci = h0 , khi 0

i

h 2,5

c  thì lấy ci = 0,4h0

+ h0 : là chiều cao làm việc của đài h0 = hđ – 0,2 = 1,2 – 0,2 = 1,00m + Rbt : cường độ chịu kéo tính toán của bê tông, B25 có Rbt = 1,05Mpa + c1 ; c2 ; b1 ; b2 được xác định như hình bên

+ P : là tải trọng tính toán lên 1 cọc biên có kể đến mômen theo 2 phương - Xác định lực chọc thủng:

Pmax =P2=2394,36kN - Ta có : 0

1

h 1, 0

c =0, 4 =2,5; 0

2

h 1

c = 0, 46 =2,17

( ) ( )

2 1

2 2

cth

1,5. 1 2,5 4, 04 1,5. 1 2,17 3,58

P 0,5. 4, 04. 1, 05 0,5.0, 46 3,58. 0, 45 0,5.0, 4 .1, 05.1000 3936,555kN

  = + =

 = + =

 =  + + + 

=

Ta thấy Pmax = 1994,47kN < Pcth =3936,555 kN => TM điều kiện chọc thủng cọc ở góc.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 102 Tính toán cốt thép đài.

- Quan niệm đài như dầm côngxon ngàm tại tiết diện mép chân cột, bị uốn bởi phản lực các cọc.

Mặt ngàm I-I : MI = (P2+P5).r1; (do P2+P5 > P1+P4)

1

r 0,9 0,4 0,7( m )

= - 2 =

MI = (2394,36+2250,92).0,7= 3251,696(kNm) Cốt thép chịu mômen MI :

Với h0 =hd −0, 2 1, 2 0, 2 1,0m= − =

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 103

- s1 1

s 01

A M

.R .h

= 

-

6 I

m 2 2 R

b 0

M 3251,696 10

0,068 0, 418

R bh 14,5 3300 1000

 = =  =   =

 

- 1 1 2 m 1 1 2.0, 068

2 2 0,96

+ −  + −

 = = =

-

6 1 2

s1

s 01

M 3251,696.10

A 9279,95mm

.R .h 0,96.365.1000

= = =



Chiều dài 1 thanh thép: l' = −l 2.0, 025=4, 7−0, 05=4, 65m Khoảng cách giữa các thanh thép cần bố trí:

b' = −l 2 0,015 0,025( + )=4,7 0,08− =4,62m

Khoảng cách giữa các trục cốt thép cạnh nhau: 2 b ' 4, 62 a = n 1= n 1

− −

Yêu cầu cấu tạo: 100mma2 200mm 4620

100 200

  n 1 

− 47,2 ≥ n ≥ 24,1 Chọn 30 20 có As2chọn = 9420mm2 > Astt = 9279mm2

Khoảng cách giữa các thanh thép 1 4620

a 159,3(mm)

= 30 1=

− . Lấy a1 =150(mm)

Vậy chọn 30 20a150mm Mặt ngàm I-I:

Kết quả tính toán momen:

Cốt thép chịu mômen MI :

Với h0 =hd −0, 2 1, 2 0, 2 1,0m= − =

- s1 1

s 01

A M

.R .h

= 

-

6 I

m 2 2 R

b 0

M 2594, 25 10

0,054 0, 418

R bh 14,5 3300 1000

 = =  =   =

 

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 104

- 1 1 2 m 1 1 2.0, 054

0,972

2 2

+ −  + −

 = = =

-

6 1 2

s1

s 01

M 2594, 25.10

A 7312, 28mm

.R .h 0,972.365.1000

= = =



Chiều dài 1 thanh thép: l'= −l 2.0,025=4,7 0,05− =4,65m Khoảng cách giữa các thanh thép cần bố trí:

b' = −b 2 0,015 0,025( + )=3,3 0,08− =3, 22m

Khoảng cách giữa các trục cốt thép cạnh nhau: 1 b ' 3, 22 a = n 1= n 1

− − Yêu cầu cấu tạo: 100mm a1 200mm 3220

100 200

  n 1 

− 33,2 ≥ n ≥ 17,1 Chọn 25 20 có As1chọn = 7850mm2 > Astt = 7312,28

Khoảng cách giữa các thanh thép 1 3220

a 134, 2(mm)

= 25 1=

− . Lấy a1 =130(mm)

Vậy chọn 25 20a130mm

* Cốt thép chịu momen phía trên đài:

Với h0 =hd −0, 2 1, 2 0, 2 1,0m= − =

- s1 1

s 01

A M

.R .h

= 

-

6 I

m 2 2 R

b 0

M 1550,68 10

0,032 0, 418

R bh 14,5 3300 1000

 = =  =   =

 

- 1 1 2 m 1 1 2.0, 032

0,984

2 2

+ −  + −

 = = =

-

6 1 2

s1

s 01

M 1550,68.10

A 4317,5mm

.R .h 0,984.365.1000

= = =



Chiều dài 1 thanh thép: l'= −l 2.0,025=4,7 0,05− =4,65m Khoảng cách giữa các thanh thép cần bố trí:

b' = −l 2 0,015 0,025( + )=4,7 0,08− =4,62m

Khoảng cách giữa các trục cốt thép cạnh nhau: 1 b ' 4620 a = n 1= n 1

− −

Yêu cầu cấu tạo: 100mm a1 200mm 4620

100 200

  n 1 

− 47,2 ≥ n ≥ 24,1 Chọn 25 16 có As1chọn = 5025mm2 > Astt = 4317,5mm2

Khoảng cách giữa các thanh thép 1 4620

a 192,5(mm)

= 25 1=

− . Lấy a1 =190(mm)

Vậy chọn 25 16a190mm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021

SVTH: NGUYỄN SỸ NGUYÊN – LỚP 2016X9 PHẦN THI CÔNG MSV: 1651030449 Trang 105

PHẦN 4