THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM THIẾT KẾ MƠN HỌC NỀN MĨNG HÌNH CHIẾU TRỤ CẦU : CĐ Đáy Dầm 60 25 Mx 800 80 170 MNCN 150 25 25 150 Htr 120 Htr Htt 25 Hy N 80 My 60 Hx N 30 Cao §é §Ønh Trô MNTT 450 MNTN a b b 50 a CĐ Đáy Bệ h be h be CĐ Mặt Bệ Cao độ sau xói Cao độ sau xói A.THUYẾT MINH, TÍNH TỐN : I XÁC ĐỊNH SỐ LIỆU 1.1 Tải trọng tác dụng : Đơn vị kN N tt tc N kN ht tc 6000 1650 kN 150 - Tĩnh tải tiêu chuẩn - Hoạt tải tiêu chuẩn Htc- Tĩnh tải tiêu chuẩn tc Hx SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM tc Hy 175 tc My kN.m 1100 tc Mx Mtc - Hoạt tải tiêu chuẩn kN kN.m 1300 2.1 Số liệu thuỷ văn chiều dài nhịp : Hạng mục MNCN MNTN MNTT Ht-thuyền MNTC CĐMĐTN CĐMĐSX Chiều dài nhịp Đơn vị m m m m m m m m Số liệu 5,5 2,75 3,75 4,25 Lấy cao MNTN 1-1,5m Giả thiết cao độ lớp đất cột địa tầng 0.00 -2,1 24,5 Số liệu hố khoan địa chất ( theo hình trụ lỗ khoan ) W (m) WL WP IP IL (%) (%) (%) (%) (-) 8,2 31,2 29,5 15,1 14,4 1,12 12,1 25,1 27,6 22,1 5,5 0,55 19,6 γS γ γC KN/m KN/m KN/m 3 16,9 18,6 19,5 26,7 26,7 26,5 12,88 14,87 16,30 e Sr ϕ (-) (-) (Độ) 1,073 0,777 3o26’ 0,796 0,842 19o28’ 0,625 0,831 36o48’ Các kí hiệu sử dụng tính tốn địa chất cơng trình : γ (kN/m3) : Trọng lượng thể tích tự nhiên đất γS(kN/m3) : Trọng lượng riêng hạt đất γn(kN/m3) : Trọng lượng riêng nước ( = 10 kN/m3) W (%) : Độ ẩm WL (%) : Giới hạn chảy SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 C KN/ m2 5,7 7,0 1,0 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG WP (%) GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM : Giới hạn dẻo a (m3/kN) : Hệ số nén lún k (m/s) : Hệ số thấm n (%) : Độ rỗng e : Hệ số rỗng Sr : Độ bão hoà c (kN/m2) : Lực dính đơn vị ϕ ( độ ) : Góc ma sát đất ∆ : Tỷ trọng đất PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CƠNG TRÌNH 2.1 Xác định cao độ – kích thước trụ: Cao độ đáy dầm ( CĐĐD ) : CDDDầm Cao độ đỉnh trụ ( CĐĐT ): CĐĐT Cao độ mặt bệ trụ ( CĐMB ) : CĐMB =MNTT + Hthôngthuyền = 3,75 + 4,25 = 8m = Cao độ đáy dầm – 0,3 m = – 0,3 = 7,7m = MNTN – 0,5 = 2,75 – 0,5 = 2,25 m ≥ ( Yêu cầu: MNTN – CĐMB 0,5m , chọn 0,5 m ) Chiều dày bệ: Yêu cầu Chọn Hb = m  Cầu nhỏ : Hb= ÷ ÷ m  Cầu trung: Hb= m  Hb Chọn Hb = m ≥ 2d ( d: đường kính cọc ) →Cao độ đáy bệ ( CĐĐB ) : CĐĐB = Cao độ mặt bệ – Hb = 2,25 – = 0,25 m Chiều dài trụ ( Htrụ ) : Htrụ = Cao độ đỉnh trụ – 1.4 - Cao độ mặt bệ trụ SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM = 7,7 – 1,4 – 2,25 = 4,05 m Chiều rộng : Chọn: a = b = m → B= 1,2 + = 3,2 m →L= 4,5 + = 6,5 m III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TẠI ĐÁY BỆ a) Thể tích trụ: a.1 : Thể tích trụ Vtru= V1+ V2+ V3 +2×V4 V3 V4 25 25 V4 170 800 150 25 V2 25 150 Htr Htr V2 120 450 100 e hb V1 100 100 V1 e hb 100 Trong đó:  V1= 200×650×320 = 41600000 cm3 = 41,6 m3  V2 = [(450-120) × 120+ 3,14×60×60] ×405 = 20616120 cm3= 20,62m3  V3 = (800-2×150) × 140×170 = 11900000 cm3= 11,9m3  V4 = [(80+140) ×150/2] ×170 = 2805000 cm3= 2,805m3 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG ⇒ GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Vtrụ = 79726120 cm3 = 79,73 m3 a.2 Thể tích ngập nước V’trụ V’trụ = V1+ [(450-120) ×120+ 3,14×60×60] ×50 = 44145200 cm3= 44,145 m3 a.3 Trọng lượng trụ γ γ ’ Gtrụ = Vtru × bt - V tru × n γ Với bt = 24 KN/m3 γ n= 10 KN/m ⇒ Gtrụ = 79,73 × 24 – 44,145 ×10 = 1472 KN b Tổ hợp tải trọng Nt(tc) = 6000kN : Lực thẳng đứng tiêu chuẩn tĩnh tải tác dụng đỉnh trụ Nh(tc) = 1650kN: Lực thẳng đứng tiêu chuẩn hoạt tải tác dụng đỉnh trụ Hx (tc) = 150kN : Lực ngang tiêu chuẩn hoạt tải theo phương dọc cầu Hy (tc) = 175kN : Lực ngang tiêu chuẩn hoạt tải theo phương ngang cầu My(tc) = 1100kN.m : Momen tiêu chuẩn hoạt tải theo phương dọc cầu Mx(tc) = 1300kN.m : Momen tiêu chuẩn hoạt tải theo phương dọc cầu γbt = 24kN/m : Trọng lượng riêng bêtông γn = 10kN/m : Trọng lượng riêng nước m3 Vtr = 79,73 V’trụ = 44,145m3 nh = 1,4 nt = 1,1 : thể tích tồn phần trụ :thể tích phần trụ ngập nước : Hệ số tải trọng hoạt tải : Hệ số tải trọng tĩnh tải -Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương dọc cầu với MNTN : (1) Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn dọc cầu : N1(tc) = Nt(tc) + Nh(tc) + Gtrụ = 6000 + 1650 + 1472 = 9122 kN (2) Tải trọng ngang tiêu chuẩn dọc cầu : H1x(tc) = Hx(tc) = 150 kN (3) Momen tiêu chuẩn dọc cầu : M1y(tc) = My(tc) + H1x(tc) x (CĐĐT – CĐĐB) = 1100 +150 × (7,7 – 0,25) = 2218 kN.m - Tổ hợp tải trọng tính toán theo phương dọc cầu với MNTN (1) Tải trọng thẳng đứng tính tốn doc cầu : × N1(tt) = nhNh(tc) + nt (Gtrụ+ Nt(tc)) SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM = 1,4x1650 + 1,1 x (1472+6000) = 10529 kN (2) Tải trọng ngang tính tốn dọc cầu : × × H1x(tt) = nh H1x(tc) = 1,4 150 = 210kN (3) Momen tính tốn dọc cầu : × × M1y(tt) = nh (M1y(tc) + Hxtch )= 1,4 [1100+150(7,7-0,25)] = 3105 kN.m -Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương ngang cầu với MNTN : (1) Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn ngang cầu : N2(tc) = Nt(tc) + Nh(tc) + Gtrụ = 6000 + 1650 + 1472 = 9122 kN (2) Tải trọng ngang tiêu chuẩn ngang cầu : H1y(tc) = Hy(tc) =175kN (3) Momen tiêu chuẩn ngang cầu : Mx(tc) = Mx(tc) + H1y(tc) = 1300 + 175 × × (CĐĐT – CĐĐB) (7,7 – 0,25) = 2604 kN.m - Tổ hợp tải trọng tính tốn theo phương ngang cầu với MNTN (1) Tải trọng thẳng đứng tính tốn ngang cầu: N2(tt) = N1(tt) = 10529 kN (2) Tải trọng ngang tính tốn ngang cầu : × × Hy(tt) = nh Hy(tc) = 1,4 175 = 245kN (3) Momen tính tốn ngang cầu : × × Mx(tt) = nh Mx(tc) = 1,4 2604 = 3646 kNm BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG Loại tải trọng Tải trọng theo phương dọc cầu Hệ Tiêu chuẩn số Tính tốn tt Tải trọng thẳng Ptc=9122 đứng 1.1 + Trọng lượng trụ Gtc =1472 tc + Tĩnh tải Nt =6000 1.1 tc + Hoạt tải Nh =1650 1.4 tc Lực ngang Hx =150 1.4 Mô men MYtc =2218 + Hoạt tải Mytc=1100 1.4 tc + Do lực ngang Hx ×h=1117,5 1.4 Với h= CĐĐT – CĐĐB= 7,7- 0,25= 7,45 m Tải trọng theo phương ngang cầu Tiêu chuẩn Ptt=10529 Ptc=9122 Gtt=1619 Nttt=6600 Nhtt=2310 Hxtt=210 MYtt=3105 Mytt=1540 1564,5 Gtc =1472 Nttc=6000 Nhtc=1650 Hytc=175 MXtc=2640 Mxtc=1300 Hytc×h=1303,8 Hệ số tt Tính toán Ptt =10529 1.1 1.1 1.4 1.4 1.4 1.4 Gtt=1619 Nttt=6600 Nhtt=2310 Hytt=245 MXtt=3646 Mxtt=1820 1825,3 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM IV XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỌC, SỨC KHÁNG CỦA CỌC ĐƠN 4.1.Xác định kích thước mặt cắt ngang, mác bê tông, cốt thép dọc chủ, cao độ mũi cọc, chiều dài cọc a)Mặt cắt ngang × × × × × × - Thường: 20 20, 25 25, 30 30 , 35 35, 40 40, 45 45 cm ⇒ × Chọn: mặt cắt 40 40 cm b)Chiều dài cọc: - Xác định cao độ mũi cọc phụ thuộc: mặt cắt địa chất, SPT ≥ - Yêu cầu mũi cọc cắm vào sâu lớp đất tốt 1m ≥ + Đất cát : N 25 ≥ + Đất sét: N 20 L = 30 ÷ 70 D - Độ mảnh: Chọn cao độ mũi cọc: -26,2m ⇒ Chiều dài cọc ( LC ) LC = CĐĐB – CĐMCọc = 0,25- ( - 28,2 ) = 28,45 m Hiệu chỉnh cao độ mũi cọc : -26,75 m ⇒ Lcọc = 27 m SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Kiểm tra: Độ mảnh cọc: Lc/D = 27/ 0,4 = 67,5 thoả mãn yêu cầu độ mảnh Vậy: Cọc chọn cọc bê tông cốt thép đúc sẵn Mặt cắt: 400x400mm Cọc đóng vào lớp đất số Cao độ mũi cọc –26,75 m Chiều dài cọc chế tạo L= Lc + = 28 m ( 1m nằm vào bệ) Cọc tổ hợp từ 03 đốt với tổng chiều dài đúc cọc là: 28m = 10m + 9m + 9m Các đốt cọc nối với hàn q trình thi cơng đóng cọc c)Cốt thép dọc chủ mác bê tông cọc: ≥ Yêu cầu: +Thường ( 8-12 thanh) φ = 12 ÷ 32mm + ( phụ thuộc tính tốn) ≥ + Diện tích cốt thép 1,5 Diện tích mặt cắt ngang bê tông + Lớp bê tông bảo vệ( bê tơng đúc sẵn) - Khơng ăn mịn:>50mm - Ăn mịn : > 75mm φ Chọn: với = 22mm + Thép có: mơđun đàn hồi thép là: Es=2×105 MPa Fy= 420 MPa + Bê tông: Mác bê tông cấp A: fc’= 28 MPa Môđun đàn hồi là: Ec= 26,7525 MPa XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC THEO TC 22-TCN 272-05 4.1.Sức chịu tải dọc trục cọc theo vật liệu : SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Sức kháng tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén đối xứng qua trục xác định; Pr = ϕ × Pn Trong đó: Đối với cấu kiện chịu nén cốt đai thường: Pn = 0,8 0,85 f c' ( Ag − Ast ) + f y Ast [ Pr ] (1) f ' c Sức kháng lực dọc trục tính tốn có khơng có uốn(N) = Sức kháng lực dọc danh định tốn có khơng có uốn(N) = Cường độ quy định bê tông tuổi 28 ngày(MPa) = Pn = Cường độ giới hạn chảy cốt thép(MPa) fy Ag = Ast Diện tích nguyên mặt cắt( mm = Diện tích nguyên cốt thép ( = ϕ ) mm ) Hệ số sức kháng Ag Ta có: = Ast 400×400 8×387 = = 160000 = mm 28 MPa 420 MPa = f = ' c = mm 3096 0,75 fy ϕ Thay vào CT (1): [ Pr = 0,75 × 0,8 0,85 × 28 × (16 ×10 − 3096) + 420 × 3096 ] = 3020781N = 3021 kN 2.Sức chịu tải cọc theo đất : Theo phân tích tĩnh: Sức kháng đỡ cọc xác định: QR = ϕQn = ϕ q Qult SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM QR = ϕQn = ϕ qp QP + ϕ qs Qs Hay: Q P = q P AP Với: ϕq Qult QP QS qP qs As Ap ϕ qP ϕ qs Qs = q s As Trong đó: = hệ số sức kháng dùng cho sức kháng đỡ cọc đơn, cho Điều 10.5.4 dùng cho phương pháp không phân biệt sức kháng tồn góp phần riêng rẽ sức kháng mũi thân cọc = sức kháng đỡ cọc đơn (N) = sức kháng mũi cọc (N) = sức kháng thân cọc (N) = sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) = sức kháng đơn vị thân cọc (MPa) = diện tích bề mặt thân cọc (mm2) = diện tích mũi cọc (mm2) = hệ số sức kháng sức kháng mũi cọc quy định cho Bảng 10.5.5-2 dùng cho phương pháp tách rời sức kháng cọc sức kháng mũi cọc sức kháng thân cọc = hệ số sức kháng sức kháng thân cọc cho Bảng 10.5.5 -2 dùng cho phương pháp tach rời sức kháng cọc sức kháng mũi cọc sức kháng thân cọc ϕ qP Tra bảng ta có : a Sức kháng mũi cọc: qp = = ϕ qs = QP = q P AP 0,45 0,45 λv λv 0,038 N1 Db D Với: N1 = số đếm SPT gàn mũi cọc hiệu chỉnh cho áp lực tầng phủ D = Chiều rộng cọc(mm) Db = Chiều sâu xuyên tầng chịu lực (mm) Tại cao độ mũi cọc: -26,75m có: N1 = 30 D = 400 mm Db = 6,45 m = 6450 mm ⇒ qp = 0, 038 × 29 × 6450 = 18.38 400 Mà Ap = 4002 = 160000mm2 Vậy : Qp = 18,38 × 160000 = 2940800 (N) = 2940,8(KN) 10 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 10 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Sức kháng đỡ phá hoại khối tính theo cơng thức : Qg2 = ( X + 2Y ) Z S u + XYNC Su (N) (*) Trong : X = chiều rộng nhóm cọc : X = 3150 (mm) = 3,15 (m) Y = chiều dài nhóm cọc : Y = 5400 (mm) = 5,4 (m) Z = chiều sâu nhóm cọc (tính từ mặt đất sau xói) Z = 26,75-2.1 (mm) = 24,65 (m) NC = hệ số phụ thuộc vào tỷ số Z/X Ta có : Z 24, 65 = = 8,14 ≥ 2,5 X 3,15 NC = Su =  0, X 7.5 1 + Y   0, ì 3,15 = 8,375 ữ = 7,5 + 5, ữ 6,1ì 0, 005 + 12,1× 0, 064 26 − 2,1 =0,04 MPa Su = Cường độ chịu cắt khơng nước trung bình dọc theo chiều sâu cọc (MPa) MPa Su =0,034 Su = Cường độ chịu cắt khơng nước đáy móng (MPa) Su = 0,005 (MPa) Thay số vào công thức (*) ta : Qg2 = ( X + 2Y ) Z S u + XYN C S u 31 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 31 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM = (2×3150 + 2×5400) ×24650×0,04 + 3150×5400×8,375×0,005 =17572893,75(N) = 17572,89375 (kN) Sức kháng tính tốn khối tương đương : QR2 = φg*Qg2 = 0,65*17572,89375=11422,38 (KN) Ta có sức kháng đỡ dọc trục danh định nhóm cọc ứng với phần nằm đất dính : QR = (QR1 ; QR2 ) = (17860,231kN ; 11422,38) = 11422,38 (N) Kiểm toán : QR = 11422,38 (KN) ≥ VC = 10529 (KN) => ĐẠT Kiểm tốn sức kháng đỡ ngang +Sức đỡ ngang nhóm cọc: PR = ηϕ L ∑ PL PL ϕ η = sức kháng danh định cọc đơn = hệ số sức kháng ϕ =0,6 η = hệ số hữu hiệu nhóm cọc =0,85 Theo tính tốn phần PL=2785,5 KN ⇒ PR = 0,85 × 0, ×12 × 2785,5 = 17047, 26 KN ⇒ Kiểm toán: 17047, 26 ⇒ ≥ So sánh: PR = KN max( Hy , Hx)=245kN Đạt Hy , Hx : ngoại lực ngang tác dụng bệ VII/ KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG Do khoảng cách cọc nhỏ lần đường kính hay cạnh cọc nên ta coi móng cọc móng khối quy ước để kiểm tốn lún : 2-Kích thước móng tương đương: -chiều sâu tính lún ;tại điểm có ứng suất trọng lượng thân >5 lần ứng suất tải trọng gây lún +chiều rộng ; Db=26,75 – 20,3=6,45 m 2/3Db=2/3×6,45=4,3 m 32 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 32 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM L =3×1,8+0,4+4,3×1/2×2=10,1 m B=2×1,05+0,4+4,3×1/2×2=6,8 m Gọi Z khoảng cách từ đỉnh móng tương đương đến đáy móng tương đương Được xác định vi trí 6bt=(5-10) 6z σ zi -ứng suất tải trọng gây ; = ko * pi ko tra bảng 3-2 phụ thuộc L/B z/B Ứng suất đế móng: Po = = N + G N + γ qu × h × L × B = F A1 B1 10529 + 20 × 24, 65 × 10,1× 6,8 = 646,3( KN / m2 ) 10,1× 6,8 γ qu = 20 KN m3 Với  N: Tải trọng thẳng đứng tác dụng đáy móng  h: Chiều dài cọc chơn đất Ứng suất gây lún đế móng: γ s1 − γ n 26.7 − 10 = = 8.06 + e1 + 1.073 γ −γ 26.7 − 10 γ dn = s n = = 9.30 + e2 + 0.796 γ −γ 26.5 − 10 γ dn = s n = = 10.15 1+ e + 0.625 γ dn1 = P = P0 − ∑ γ dni hi = 646,3 − 8, 06 × 6, − 9,3 ×12,1 − 10,15 × 6, 45 = 418,33KN / m 2.Biểu đồ phân bố ứng suất đáy móng khối quy ước : Phân lớp đất móng khối quy ước làm nhiều lớp phân tố : 2.1 tính tốn ứng suất trọng lượng thân lớp đất theo chiều sâu : Công thức : n σ bt = ∑ γ i hi Trong : σbt : thành phần ứng suất có hiệu trọng lượng thân lớp đất gây điểm biên lớp đất phân tố thứ i γi : trọng lượng thể tích có hiệu lớp đất phân tố thứ i 33 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 33 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM hi bề dày lớp đất thứ i n : số lớp đất tính từ mặt đất sau xói đến điểm cần tính ứng suất Để vẽ biểu đồ ứng suất tải trọng thân đất đáy móng , ta tính ứng suất số điểm đặc biệt , điểm biên biên lớp đất tự nhiên , điểm mũi cọc , riêng với tầng đất nằn móng khối quy ước ta tính ứng suất điểm biên biên móng khối quy ước Kết bảng sau : Bảng tính ứng suất tải trọng thân đất σ γ dnhi Lớpđấ t kN/m3 bề dày (m) lớp1 8.06 6.5 lớp 9.3 12.1 6.45 lớp 10.15 toạ độ tính từ biên lớp đất chứa điểm tính ứng suất đến điểmđó ,(hi)(m) 6.5 12.1 6.45 7.45 8.45 9.45 10.45 11.45 12.45 13.45 14.45 15.45 γ dnhi × ∑γ hi 52.39 112.53 65.4675 75.6175 85.7675 95.9175 106.0675 116.2175 126.3675 136.5175 146.6675 156.8175 bt = dni × hi kN/m2 52.39 52.39 164.92 164.92 230.3875 306.005 391.7725 487.69 593.7575 709.975 836.3425 972.86 1119.528 1276.345 2.2Tính tốn ứng suất gia tăng tải trọng gây lún : Công thức : σzi = Ki(σ -σh) = Ki.p Trong : σzi : ứng suất gia tăng tải trọng gây lún gây điểm thứ i p : áp lực gây lún đáy móng khối quy ước 34 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 34 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM K0 : hệ số tra bảng phụ thuộc vào loại móng ( bảng 3.3_ học đất) Tính ứng suất gia tăng tải trọng gây lún gây điểm tương ứng với điểm lớp móng khối quy ước bảng tính ứng suất trọng lượng thân Bảng tính :ứng suất phụ thêm số điểm móng khối quy ước : Điểm Toạ độ tính từ đáy móng khối quy ước (zi) (m) 9 σ L (m) B (m) 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 L/B Zi/B 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 0.147 0.294 0.441 0.588 0.735 0.882 1.029 1.176 1.324 P (kN/m2) 418.33 418.33 418.33 418.33 418.33 418.33 418.33 418.33 418.33 418.33 Ki zi= Ki*P (kN/m2) 0.943 0.871 0.76 0.655 0.58 0.495 0.417 0.367 0.316 Phân bố ứng suất trọng lượng thân 35 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 35 LỚP: ĐB_K48 418.33 394.49 364.37 317.93 274.01 242.63 207.07 174.44 153.53 132.19 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Sét pha màu xám lẫn sạn ,trạng thái dẻo chảy Cát pha màu xám,trạng thái dẻo Cát hạt to,màu xám vàng kết cấu chặt vừa 2.3 Chiều sâu tính lún : Quy định chiều sâu Hc tầng đất chịu nén tính từ đáy móng đến cao độ mà ứng suất trọng lượng thân đất lớn từ 5- 10 lần ứng suất phụ thêm Ta nhận thấy độ sâu z = 9m tính từ đáy móng khối quy ước , ứng suất phụ thêm 1267,345 < 9×132,19, theo quy định chọn Hc = 9m 36 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 36 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM 2.4 Độ lún tổng cộng móng cọc : Cơng thức tính : n S = ∑ a0i * σ Zi * hi Trong : S : độ lún ổn định cuối trọng tâm đáy móng hi : chiều dày tầng đất thứ i a a0 = 1+ e a : hệ số nén lún a= 0,002 cm2/KG e : hệ số rỗng cát hạt to số e= 0,625 a 0, 002 a0 = = = 1, 231×10−3 + e + 0, 625 Kết tính lún trình bày bảng sau : Lớp σ z ( KN / m ) hi (m) 1 1 1 1 1 419.52 395.61 365.4 418.84 274.79 243.32 207.66 174.94 153.96 132.57 Tổng độ lún a0 (cm2 / KG ) 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 1.123*10-3 s ( m) 0.0047 0.0044 0.0041 0.0047 0.0031 0.0027 0.0023 0.002 0.0017 0.0015 0.0312 2.5 Kiểm toán lún : Điều kiện : Độ lún móng 1.5 L = 1,5 24,5 = 7, 42(cm) S <  S = 0.0312m = 3,12 cm < 7,42 cm  ĐẠT Trong : - S tổng độ lún đất móng (cm) - L chiều dài nhịp ngắn gác lên trụ (m) Kiểm toán chuyển vị ngang ( Theo số liệu chạy chương trình FB_PIER) 37 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 37 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Kết luận : chuyển vị ngang lớn đỉnh cọc : +) Theo phương ngang cầu (Y) : Δy = 0,3082.10-1(m) ≤ 38 (mm)=0,38.10-1(m) +) Theo phương dọc cầu : (X) = 0,346.10-1 (m) ≤ 38 (mm) =0,38.10-1(m) ⇒ Đảm bảo yêu cầu chuyển vị ngang TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO CỌC VÀ BỆ CỌC 1.Tính tốn bố trí cốt thép cho cọc : Tổng chiều dài cọc 28m , chia làm đốt có chiều dài tương ứng 10m+9m+9m Việc tính tốn cốt thép cho giai đoạn thi công cẩu treo đốt cọc Chọn đốt có chiều dài 10m để tính 1.1Tính momen theo sơ đồ cẩu cọc : Để cẩu cọc kê cọc vận chuyển người ta thường bố trí móc cẩu thép trịn trơn cách đầu cọc 0,207×l ( Ta nên chọn 0,2×l để khoảng cách chẵn tiện thi công, với l chiều dài đốt cọc) Khi cọc coi an tồn q trình kê cọc Mơmen tính tốn : 38 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 38 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG Mmax(1) = GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM q × (0,2L) 2 q × (0,2L)2 3,84 × (0, ×10) = = 7, 68 KNm 2 Mmax(1) = Với q= Fcọc × γ bt =0,4×0,4×24 = 3,84 kN/m2 1.2.Tính theo sơ đồ treo cọc : Momen tính tốn : Mmax(2) = q × (0,294L)2 q × (0,294L)2 3,84 × (0, 294 ×10) = = 16, 60 KNm 2 = 1.3 Tính tốn bố trí cốt thép dọc cho đốt cọc : Momen tính tốn : Mtt = max(Mmax(1);Mmax2)) = 16,60 KNm +) Kiểm tra bê tơng có nứt hay khơng q trình cẩu treo cọc Ta có ds1’ = 60 (mm) ⇒ ds2’ = 200 (mm) Chọn fc, ds1 = h - ds1’ = 400 – 60 = 340 (mm), h = b(vì mặt cắt hình vng) ⇒ ds2 = h - ds2’ = 400 – 200 = 200 (mm), = 28 (MPa) 39 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 39 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG f r = 0, 63 × Ta có : ⇒ GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM f 'c = 0, 63 × 28 = 3,334( MPa) 0,8×fr = 0,8×3,334 = 2,667 (MPa) M tt d M tt 16, × 106 f ct = × = = = 1,56( MPa) 4003 Ig d 6 f ct ≤ 0,8 f r ⇒ ⇒ = 2,667 (MPa) Cột không bị nứt cẩu treo cọc +) Tính duyệt khả chịu lực : Nhận xét : cốt thép bố trí đối xứng mặt khác bê tơng có cường độ chịu kéo nhỏ nhiều so với cường độ chịu nén trục trung hịa lệch phía trục đối xứng hình vẽ Giả định cốt thép chịu kéo cốt thép chịu nén chảy : Ta có : ∑ As1×fy + As2×fy = 0,85×f’c×b×a + A’s×f’y (phương trình cân lực Trong đó: Tra quy trình :As1 = A’s = # 22= 3×380 = 1140 (mm2) X = 0) Tra quy trình : As2 = # 22 = 2×380 = 760 (mm2) f’c = 28 (MPa) f’y = fy = 420 (MPa) b = 400 (mm) Es = 2.105 (MPa) Thay số vào công thức ta : ⇒ (1140 + 760 ) ×420 = 0,85×28×400×a + 1140×420 a = 33,53 (mm) ⇒ Do f’c =28 MPa β1 = 0,85 Kiểm tra điều kiện chảy dẻo cốt thép chịu nén: C = x > ds’ , với ds’ = 71 (mm) ⇒ c= a 33,53 = = 39, 45(mm) β1 0,85 < 71= 60 + 22/2 (mm) ⇒ Cốt thép chịu nén chưa bị chảy dẻo (không xảy trường hợp As2 chảy sau A’s trường hợp c = 39,45 (mm) < 71 (mm)) Coi As’ = +) Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa hàm lượng cốt thép tối thiểu : 40 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 40 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG c 39, 45 = ds 329 ρ= Với : = 0,12 < 0,42 ⇒ GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Đạt As b, h As = 8×387 = 3096 (mm2) b = h = 400 (mm) thay số vào ta : ρ= 3096 400 × 400 × 03 × ρ = = 0,019 f 'c 28 = × 03 × = × 002 fy 420 ⇒ ⇒ ρ = 0,019 > ρ = 0,002 Đạt Mô men kháng uốn danh định : Lấy mơ men vị trí As1fy ta a   400 − 71 − ÷ 2  400 Mn = 0,85×f’c×b ×a× - As2×fy× ( - 71) Thay số vào ta : Mn = 0×85×28×400×33,53× (400 – 71 – 33,53/2) – 760×420× (400/2 – 71) =58,49 (KN.m) Mơ men kháng tính tốn : Mr = Φf×Mn = 0,9×58,49 = 52,64 (KN.m) > Mtt = 16,6 (KN.m) ⇒ Đạt 1.4.Bố trí cốt thép đai cho đốt cọc : 41 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 41 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Do cọc chịu lực cắt nhỏ nên khơng cần tính tốn cốt thép đai mà cần bố trí theo cấu tạo Chọn cốt thép đai φ8 , 60cm đầu đốt cọc bố trí bước 50mm ; 60cmm bố trí bước cốt đai 100mm ; đoạn cịn lại bố trí bước cốt đai 150mm 1.5 Bố trí cốt thép cho bệ cọc Với cọc bệ cao ,chịu uốn lớn , để tăng cường độ cứng cho bệ cọc ,ta bố trí thêm lưới cốt thép đáy bệ.Số lượng cốt thép tuỳ thuộc vào tính tốn,thường bố trí khoảng 15 – 20 cm2 tiết diện cốt thép 1m dài cạnh bệ.Cốt thép dùng không nhỏ 20 đến 25 mm,khoảng cách từ 10 -20 cm Phía đầu cọc ta đặt lưới cốt thép buộc lại có đường kính khơng nhỏ 12mm.Mắt lưới từ 10*10cm đến 15*15cm TÍNH TỐN ĐƯỜNG HÀN MỐI NỐI THI CÔNG CỌC : Cọc nối đầu đốt cọc phương pháp hàn nối Chọn thép nối : + thép góc cạnh L100*100*10, có chiều dài 500mm + thép có kích thước 100*500*10 dh Dùng đường hàn góc va bố trí hình vẽ ,chiều cao đường hàn h =10mm Việc tính tốn đường hàn tiến hành kiểm toán lại cường độ đường hàn chịu lực dọc nội lực cọc cơng thức kiểm tốn : τn = N dh N max h = ≤ Rg tt Fdh δ dh ∑ Ldh  Theo phương dọc cầu : τn = 1317 = 10849.6 ≤ 150000 0, 01×10.24 (thoả mãn)  Theo phương ngang cầu : τn = 1111 = 10849.6 ≤ 150000 0, 01×10.24 (thoả mãn) Nmax : Nội lực lớn cọc δ dh = 10 mm = 0.01m ∑Lđhtt =16x{500+(100-10)}+8x100= 10240mm= 10.24m: Tổng chiêù dài đường hàn h Rg : Cường độ tính tốn đường hàn góc = 150KG/cm =150000KN/m2 42 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 42 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Mối nối thi công cọc PHẦN III : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CƠNG A-Đúc cọc: -Lựa chọn vị trí thích hợp giải phóng mặt vị trí đúc cọc,khi chọn vị trí đúc cọc cần ý cho địa hình phẳng ,đủ không gian để đúc hàng loạt cọc ,đủ chỗ chứa vật liệu gia công cốt thép ,điều kiện vận chuyển vật liệu… A-1.gia công cốt thép - Chọn nơi gia công cốt thép cho gần bãi đúc cọc vận chuyển đến bãi đúc cọc thuận tiện ,các loại cốt thép gia cong theo thiết kế nghĩa phải đảm bảo kích thước ,số lượng …và sau gia cơng xong ta tập hợp lại theo chủng loại vậnn chuyển đến bãi đúc cọc A-2.Tạo phẳng mặt đúc cọc lắp đặt ván khuôn cốt thép -Trước lắp đặt ván khuôn ta làm phẳng bề mặt đúc cọc đỗ lớp bê tông dày khoảng cm để tạo mặt đúc cọc thật vững chắt sau tạo phẳng xong ta tiến hành lắp đặt ván khuôn cốt thép ,để tiết kiệm chi phí ván khn ta đúc cọc xen kẽ ghĩa lã cọc trước làm ván khôn cho cọc sau.sau lắp đặt ván khuôn xong ta tiến hành đặt rọ thép vào lịng ván khn cân chỉnh cho xác để cốt thép khơng bị nghiêng méo ló ngồi bê tơng A-3.đỗ bê tơng bảo dưỡng cọc 43 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 43 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Trước đỗ bê tông ta tiến hành kiêm ta lại kích thước ván khn cà lồng thép lại lần bê tơng chế tạo bãi đúc cọc vận chuyển từ nhà máy đến ,cần lưu ý q trình đỗ bê tơng phải tiến hành liên tục kết hợp với đầm rung ,đầm dùi để bê tông đươc lèn chặt Sau đỗ bê tông xong ta dùng bao ni lon phủ kín cọc thường xuyên tưới nước để đảm bảo đủ độ ăm quă trình hình thành cường độ bê tông A-4.Vận chuyển coc sau bảo dưỡng cọc đến đạt cường độ ta tiến hành vân chuyển cọc đến công trường,nếu cọc đúc cơng trường việc vận chuyển ta không quan tâm bãi đúc cọc xa cơng trường ta dùng xe để chở cọc,q trình vận chuyển cọc phải cẩn thận nhẹ nhàn ,kê kích cọc vị trí ta giới thiệu phần trước B.Định vị hố móng Căn vào tim cơng trình (tim cầu) cọc móc định vị ta dùng mia ,máy kinh vĩ ,thước dây thước thép để xác định tim hố móng Việc định vi hố móng máy kinh vĩ ta không giới thiệu cách thực thao tác làm máy mà ý đến cách đánh dấu vị trí cọc tim để cho khơng bị suốt q trình thi cơng cơng trình định vị cọc tim ta cần phải đóng thêm cọc móc phụ ngồi phạm vi thi cơng hố móng để tiện kiểm tra tim hố móng tim bệ … Trong q trình thi cơng C.Chọn búa đóng cọc Loại búa đóng cọc ảnh hưởng lớn đến hiệu cơng tác đóng cọc ,tuỳ theo trọng lượng cọc ,độ sâu đóng cọc yêucầu khả chịu lực coc điều kiện thi công mà ta cần cân để chọn loại búa cho hợp lí Theo công thức kinh nghiệm ,năng lượng nhát búa phải >= 25lần khả chịu lực giới hạn cọc Tức :E >= 25.P (N.m) Trong P sức chịu tải tính tốn cọc theo đất P = 1239.48 KN ⇒ E >= 25x1239.48 = 30987 KN.m = 3098.7 KG.m Với lực cần thiết loại búa diezen phù hợp để đóng ,do ta phải dùng loại búa thuỷ lực có số hiệu V100D6 có thơng số kỹ thuật sau + Năng lượng tối đa /một nhát búa :72000 KG.m + Một hành trình tối đa :1.2 m + Một hành trình tối thiểu:0.2 m + Tốc độ đánh búa hành trình dài 12m 40 + Trọng lượng thân trược búa: 6100 KG + Trọng lượng đầu búa(khơng tính mũi) 9400 KG Độ chối: xác định từ công thức: 2 nF nF Q + k1 q  nF  Pgh = − +  QH  + e Q+q   n F q k1 Q H = hệ số kinh nghiệm ( tra bảng) = diệm tích ngang cọc = tổng trọng lượng cọc: thân, đệm cọc, mũ cọc cọc dẫn (nếu có) = hệ số phục hồi sau va chạm = trọng long búa = chiều cao rơi búa 44 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 44 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Pgh = sức chịu tải giới hạn cọc D.Đóng cọc D-1.Chọn phương án đóng cọc Cơng trình móng trụ cầu nơi có nước mặt ,với MNTC tương đối sâu nên ta chọn phương án đóng cọc phao thích hợp D-2.Trình tự đóng cọc Vị trí cọc định vị máy kinh vĩ ,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 q trình đóng cọc phải ln theo dõi trục tim cọc so với phương thẳng đứng để c ó sai lệch kịp thời khắc phục + Sau đóng đoạn cọc đầu t iên dài 10 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 kí ghi chép theo dõi suốt thời gian đóng cọc như:số cọc ,giờ đóng cọc ,thời gian đóng xong cọc ,điều kiện thời tiết … ta có sơ đồ đóng cọc hình vẽ + Thường đóng cọc theo trình tự dãy.Nếu hố móng có cọc xiên đứng ta đóng cọc đứng trước ,sau đóng cọc xiên + Nên đóng cọc hướng tâm từ ngồi Sơ đồ đóng cọc 45 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 45 LỚP: ĐB_K48 ... MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM E- Đóng vịng vây cọc ván ,đỗ bê tơng bịt đáy làm khơ hố móng F- Đổ bê tơng bệ móng F-1.Đập đầu cọc ,vệ sinh hố móng ,đỗ bê tơng lót móng lắp đặt ván khuôn... 2: 22 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 22 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Đường cong P-y lớp 3: Bảng tải trọng: 23 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 23 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD :... ngồi bê tơng A-3 .đỗ bê tơng bảo dưỡng cọc 43 SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ 43 LỚP: ĐB_K48 THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM Trước đỗ bê tông ta tiến hành kiêm ta lại kích thước ván khn cà lồng