TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm THIẾT KẾ MÔN HỌC NỀN & MÓNG THIẾT KẾ MÓNG TRỤ CẦU VỪA VÀ NHỎ A/ THUYẾT MINH,TÍNH TOÁN: I/ Xác định số liệu đề bài: Số liệu đề bài:Phương án 2-2-9 1.1-Tải trọng tác dụng : Tải trọng t N tc – Tónh tải tiêu chuẩn Đơn vị kN Giá trị 5400 h kN 1500 tc kN 160 tc kN 190 tc kN.m 1100 tc y kN.m 900 N tc – Hoạt tải tiêu chuẩn H x – Hoạt tải tiêu chuẩn(dọc) H y – Hoạt tải tiêu chuẩn(ngang) M x – Momen hoạt tải tiêu chuẩn M – Momen hoạt tải tiêu chuẩn 1.2-Số liệu thuỷ văn chiều dài nhịp : Hạng mục MNCN MNTN MNTT Ht-thuyền MNTC CĐMĐ CĐMĐSX Chiều dài nhịp tính toán Đơn vị m m m m m m m m Số liệu 4.50 2.25 3.25 4.00 Lấy cao MNTN (1 ÷ 1.5)m Giả thiết cao độ lớp đất cột địa tầng 0.00 -2.30 29.40 SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Taâm WL WP IP IL γ γS γC e Sr ϕ C (%) (%) (%) (%) (-) kN/m3 kN/m3 kN/m3 (-) (-) (Độ) kN/m2 Tên lớp W (m) Bề dày lớp 1.3- Số liệu hố khoan địa chất ( theo hình trụ lỗ khoan ) 10.0 2.3 7.8 32.1 19.7 31.6 24.8 39.4 39.8 37.5 38.2 21.1 20.6 24.6 22.1 18.3 19.2 12.9 16.1 0.6 Đạt *Theo phương ngang cầu: _Điều kiện kiểm tra : Q ≤ P R = ϕ P U Q:tải trọng ngang tác dụng lên cọc đơn (đã nhân hệ số) P R :sức chịu tải ngang tính tốn cọc P U =P L : sức chịu tải ngang giới hạn (danh định ) cọc đơn ϕ :hệ số sức kháng (lấy ϕ =0.6) Q=238/15=15.87 (kN) P u ta tính phần (4.4- Tính sức kháng đỡ ngang cọc đơn) P u = ∑ Pui = 12524.41 (kN) PR =0.6*12524.41 =7514.646 (kN) Vậy Q=15.87 (kN) < PR =7514.646 (kN) =>Đạt 6.1.4-Kiểm tra sức kháng ngang nhóm cọc : *Theo phương dọc cầu : Q g ≤ PR = ϕ PLg = ηϕ L ∑ PL Trong : Q g :tải trọng ngang tác dụng lên nhóm cọc (đã nhân hệ số) P R :sức kháng ngang nhóm cọc P L :sức kháng ngang danh định cọc đơn ϕ L : hệ số sức kháng η : hệ số nhóm SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 31 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Taâm P L =7514.646 (kN) η = 0.85 (đối với đất dính ) ϕ L = 0.65 =>P R = 0.85*0.65* 7514.646 *15=62277.63 (kN) Q g =224(kN) =>Q g ≤ P R =>Đạt *Theo phương ngang cầu: Q g ≤ PR = ϕ PLg = ηϕ L ∑ PL Trong : Q g :tải trọng ngang tác dụng lên nhóm cọc (đã nhân hệ số) P R :sức kháng ngang nhóm cọc P L :sức kháng ngang danh định cọc đơn ϕ L : hệ số sức kháng η : hệ số nhóm P L =7514.646 (kN) η = 0.85 (đối với đất dính ) ϕ L = 0.65 =>P R = 0.85*0.65* 7514.646 *15=62277.63 (kN) Q g =238 (kN) =>Q g ≤ P R ⇒ Đạt 6.2-Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng: 6.2.1-Kiểm toán chuyển vị ngang Giới hạn chuyển vị ngang móng cọc khơng vượt q chuyển vị ngang cho phép 38 mm Theo kết tính tốn phần mềm FB-Pier, ta có: Max displacement in axial( quanh truïc): 0.4174E-02m (4.174 mm ρ = 0.002 ⇒ Đạt Mô men kháng uốn danh định : Lấy mơ men vị trí As1fy ta  a 400 Mn = 0.85*f’c*b *a*  400 − 60 − ÷ -As2*fy*( - 60) 2  Thay số vào ta : Mn = 0.85*28*400*34.147 (400 – 60 – 34.147 /2) – 774*420*(400/2 –60) = 59465565 (N.mm) = 59.465 (kN.m) Mơ men kháng tính tốn : Mr = Φf.Mn = 0.9*59.465 = 53.52 (kN.m) > Mtt = 16.59 (kN.m) ⇒ Đạt a)Bố trí cốt thép đai cho cọc : Do cọc chủ yếu chịu nén chịu lực cắt nhỏ nên không cần duyệt cường độ cốt thép đai.Vì cốt đai bố trí theo yêu cầu cấu tạo Cốt đai thường có đường kính Φ6 ÷ Φ8 Chọn thép cốt đai có đường kính Φ8 Ở vị trí đầu đoạn cọc ta bố trí với bước cốt đai 50(mm) chiều dài là: 1000(mm) Tiếp theo ta bố trí với bước cốt đai 100 (mm) chiều dài : 1100 (mm) Đoạn đoạn cọc (phần đoạn cọc ) bố trí với bước cốt đai : 150 (mm) (Bố trí cốt đai thể vẽ) b)Chi tiết cốt thép cứng mũi cọc: Cốt thép mũi cọc có đường kính Φ36 , với chiều dài 800 (mm) Đoạn nhơ khỏi mũi cọc : 50 mm ( Bố trí chi tiết cốt thép cứng mũi cọc vẽ) c)Lưới cốt thép đầu cọc: Ở đầu cọc bố trí số lưới cốt thép đầu cọc có đường kính Φ8 mm ,với mắt lưới a = 50 × 50mm.Lưới bố trí nhằm đảm bảo cho bê tông cọc không bị phá hoại chịu ứng suất cục q trình đóng cọc SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 41 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm (Bố trí cốt thép mũi cọc thể vẽ) d)Vành đai thép đầu cọc Đầu cọc bọc vành đai thép thép có chiều dày δ = 10 mm , nhằm mục đích bảo vệ bê tơng đầu cọc khơng bị hỏng đóng cọc ngồi cịn có tác dụng để hàn nối đốt cọc thi cơng với (Bố trí vành đai cốt thép cọc thể vẽ) f)Cốt thép móc cẩu: Cốt thép móc cẩu thường có đường kính Φ14 ÷ Φ25, chọn cốt thép móc cẩu có đường kính Φ22.Do cốt thép bố trí cọc thừa ta sử dụng ln cốt thép móc cẩu làm móc treo ta khơng cần phải làm móc thứ tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công để cọc bãi Khoảng cách từ đầu đoạn cọc đến móc neo a = (m) = 2000 (mm) (Bố trí móc cẩu cọc thể vẽ) VII/ TÍNH TOÁN THI CÔNG: 7.1- Tính toán mối nối thi công chọn búa hạ cọc: Ta sử dụng mối nối hàn để nối đốt cọc lại với nhau.Mối nối phải đảm bảo cường độ mối nối tương đương lớn cường độ cọc tiết diện có mối nối Để nối đốt cọc lại với ta sử dụng thép góc L-100 × 100 × 12 có chiều dài 520(mm) táp vào góc cọc sử dụng đường hàn để liên kết hai đầu cọc.Ngoài để tăng thêm an toàn cho mối nối ta sử dụng thêm thép có kích thước 100 × 520 × 12 (mm) táp vào khoảng hai thép góc để tăng chiều dài hàn nối.Chiều dày đường hàn δdh = 10mm (Việc bố trí kích thước mối nối thể vẽ) Ta kiểm toán lại đường hàn ứng với tải trọng chịu tải trọng dọc trục : Ta có : Tổng chiều dài đường hàn là: ∑ Ldh = 16 × (520 – 20)= 8000 (mm) = (m) Tiết diện đường hàn : Fdh = δdh × ∑ Ldh = 0.01 × = 0.08(m2) Cơng thức kiểm tốn đường hàn : τN = N max ≤ Rg h Fdh Trong : Fdh = 0.08 (m2) Nmax: nội lực lớn cọc (lấy từ bảng nội lực) Nmax = 986.80 (kN) Rgh = 150 (kg/cm2) = 15000 (kN/m2) (tra bảng đường hàn góc ứng với trạng thái ứng suất nén , thép CT3) Thay số vào công thức ta : τN = 986.80 = 12335(kN / m ) ≤ Rg h = 15000(kN / m ) => Đạt 0.08 SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 42 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm 7.2-Chọn búa đóng cọc: Loại búa đóng cọc ảnh hưởng lớn đến hiệu công tác đóng cọc, tuỳ theo trọng lượng cọc, độ sâu đóng cọc yêu cầu khả chịu lực cọc điều kiện thi công mà ta cần cân nhắc để chọn loại búa cho hợp lí Theo công thức kinh nghiệm, lượng nhát búa phải ≥ 25 lần khả chịu lực giới hạn cọc Tức là: E ≥ 25P (kN) Trong P sức chịu tải tính toán cọc theo đất neàn P = 1540.6 (kN) ⇒ E ≥ 25 x 1540.6 = 38515 (kN) Với lực cần thiết loại búa diezen phù hợp để đóng, ta phải dùng loại búa thủy lực có số hiệu V200A20 có thông số kỹ thuật sau: + Năng lượng tối đa /một nhát búa: 7200 (kGm) + Một hành trình tối đa: 1.2 (m) + Một hành trình tối thiểu: 0.2 (m) + Tốc độ đánh búa hành trình dài 1.2 (m) + Trọng lượng thân trượt búa: 6100 (kG) + Trọng lượng đầu búa (không tính mũi) là: 9400 (kG) 7.3- Tính toán độ chối yêu cầu hạ cọc: Công thức tính toán : K 21.q + Q nF nF nF Pgh = − + ( ) + Q.H ( ) 2 l q+Q → nFQH Q + K12 q e= × Pgh ( Pgh + nF ) Q+q Trong đó: Pgh =1540.6 (kN): sức chịu tải giới hạn cọc Q= (6100+9400)x10 =155000 N=155 (kN ) H=1.2m :chiều cao rơi búa F=0.16m2 : diện tích mặt ngang cọc q =24*0.16*29=111.36(kN) : tổng trọng lượng cọc n =15000(kN/m2): hệ số kinh nghiệm(tra bảng) K1=0.45 : hệ số phục hồi sau va chạm( xác định từ thực nghiệm) e : độ chối cọc 15 ×103 × 0.16 × 155 × 1.2 155 + 0.2 ×111.36 e= × 1540.6 × (1540.6 + 15 ×103 × 0.16) 155 + 111.36 SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 43 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm =0.049(m) = 49 (mm) 7.4-Chọn phương án đóng cọc: Công trình móng trụ cầu nơi nước mặt ,với MNTC tương đối sâu nên ta chọn phương án đóng cọc phao thích hợp 7.5-Trình tự đóng cọc: Vị trí cọc định vị máy kinh vó, sau định vị vị trí cọc ta di chuyển giá búa đến vị trí tiến hành đóng cọc + Đặt búa đầu cọc, tiến hành ép cọc sức ép thuỷ lực + Để thuận tiện cho việc theo dõi trình hạ cọc ta dùng sơn đánh dấu lên cọc với khoảng cách định để kiểm tra cao độ + Trong trình đóng cọc phải theo dõi trục tim cọc so với phương thẳng đứng để có sai lệch kịp thời khắc phục + Sau đóng đoạn cọc dài (m) xuống gần mặt nước ta tiến hành nối cọc sau tiến hành đóng cọc đến cao độ thiết kế + Cần phải có sổ nhật ký ghi chép theo dõi suốt thời gian đóng cọc như: số cọc, đóng cọc, thời gian đóng xong cọc, điều kiện thời tiết Ta có sơ đồ đóng cọc hình vẽ: SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 44 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm 7.6-Đổ bê tông bệ móng: a/Đập đầu cọc, vệ sinh hố móng, đổ bê tông lót móng lắp đặt ván khuôn: Sau thực bước nêu xong ta tiến hành đập đầu cọc, ta dùng búa đập thủ công, bóc bỏ bê tông đầu cọc vừa đập lên khỏi hố móng Dùng dụng cụ thủ công để tạo phẳng đáy hố móng sau tiến hành đỗ lớp bê tông lót Mac 200 Dùng máy kinh vó định tim phạm vi bệ móng, cẩu lắp cốt thép xuống hố móng Sau đỗ lớp bê tông lót móng xong ta dùng cẩu để cẩu lắp ván khuôn xuống hố móng, ván khuôn liên kết với liên kết với cót thép hàn điện Dùng máy thuỷ bình để định vị trí đỉnh móng để phục vụ cho việc đỗ bê tông b/Đổ bê tông: Có thể chế tạo bê tông công trường chở từ nhà máy công trường Bê tông chế tạo theo thiết kế, xe bơm (máy bơm) bê tông đứng xà lan bơm bê tông vào hố móng thông qua đường ống dẫn bê tông, bệ có đầm dùi kết hợp với đầm rung gắn xung quanh thành ván khuôn để làm tăng độ chặt bê tông Quá trình đỗ bê tông tiến hành đến đạt cao độ thiết kế kết thúc Chú ý trình đổ bê tông không gián đoạn sinh tượng phân tầng Sau đổ xong ta tiến hành bảo dưỡng bê tông đạt cường độ tháo ván khuôn tiếp tục hoàn thiện phần thân tường chắn Cần ý so sánh khối lượng bê tông đỗ thực tế khối lượng thiết kế, hai số liệu không sai lệch nhiều SVTH: Nguyễn Văn Hưng_Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 45 ... SVTH: Nguyễn Văn Hưng_ Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 17 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm Thuộc tính cốt thép _Khai báo bố trí thép cọc: SVTH: Nguyễn Văn Hưng_ Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 18 TKMH :Nền Móng. .. Nguyeãn Văn Hưng_ Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 25 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm b- Đường cong P-y lớp đất thứ 2: SVTH: Nguyễn Văn Hưng_ Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 26 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn. .. 4: SVTH: Nguyễn Văn Hưng_ Lớp :Đường Bộ_K48 Trang 27 TKMH :Nền Móng GVHD: Nguyễn Thanh Tâm VI/ KIỂM TOÁN MÓNG CỌC: 6.1-Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ: 6.1.1-Kiểm toán sức kháng đỡ dọc