Đang tải... (xem toàn văn)
báo cáo thiết kế móng khung trục 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH V. THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 6 V.1. TÍNH MÓNG 6-E: (M1) Tải trọng tác dụng xuống móng 6-E : Tải Cột N max (T) M tư (T.m) Q tư (T) Tính toán 6-E -225.36 16.19 5.48 Tiêu chuẩn 6-E -187.8 13.49 4.57 V.1.1. Xác đònh sơ bộ kích thước đài cọc - Khoảng cách giữa các cọc là d + 1(m) = 0.8+1= 1.8 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài : 22 )8.1( 06.159 )1( σ = + = d P c tb = 49.09 T/m 2 - Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài: γ tb = 2 T/m 3 - Diện tích đài cọc đïc xác đònh sơ bộ như sau: F đ = = ×− = − 5.1209.49 36.225 .γσ h N tbtb 4.9 m 2 - Kích thước móng được chọn là : 2.5 x 2.5m (F đ = 6.25 m 2 ) - Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác đònh như sau : Q đ = n . F đ . γ tb . h m = 1.1× 6.25×2× 2 = 27.5 T V.1.2. Xác đònh số lượng cọc n= 06.159 5.2736.225 4.1μ + ×= ∑ c P N = 2.9 - Chọn n = 4 cọc (vì móng lệch tâm khá kớn) - Kích thước móng được chọn là : 3.4 x 3.4 m (F đ = 11.56 m 2 ) - Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác đònh như sau : Q đ = n . F đ . γ tb . h m = 1.1× 11.56×2× 2 = 50.86T - Bố trí cọc như hình vẽ. V.1.3 . Cấu tạo và tính toán đài cọc - Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài : h 1 = 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài : h đ = a c + h 1 + h 2 = 50 + 15 + 35 = 100 cm Với chiều cao đài giả đònh là h đ =1m, thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình tháp chọc thủng nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng. (Xem hình vẽ) - Lực dọc tính toán xác đònh : ∑ N tt = 225.36+50.86 = 276.22 T GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 115 100800 1 2 y N tt M tt Q tt ±0.000 -2.000 1000 I 1000 II II x 6 500 250 900900800 3600 800 3400 3600 3400 3600 100 100 400 800500 100 400500 I E 3 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH - Tải tác dụng lên cọc : P m = c tt n N ∑ ± 2 max i tt x xM ∑ ×∑ ∑M tt = M tt + Q tt × 2 = 16.19+5.48× 2 = 27.15 Tm x max =0.9 m ∑x i 2 =4×0.9 2 = 3.24 m 2 ⇒ P m = 4 22.276 ± 24.3 9.015.27 × =69.06 ± 6.8 p max = 75.86 (T) p min = 62.26 (T) p tb = 2 p p minmax + = 69.06 T GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 116 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH - Nhận xét : p max ≤ P c =159.6 T, p min > 0 Và P min > 0 nên không cần kiểm tra chống nhổ. V.1.4. Kiểm tra ổn đònh của nền nằm dưới móng khối quy ước và kiểm tra lún - Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước, trong đó: ∑ ∑ = = × = n i i n i iIIi tb h h 1 1 ϕ ϕ Trong đó : h i : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua. ϕ IIi : góc ma sát trong của lớp đất thứ i. - Ta có : Lớp 1 : ϕ = 13 0 10’ ; h = 6 m Lớp 2 : ϕ = 11 0 53’ ; h = 6 m Lớp 3 : ϕ = 11 0 32’ ; h = 6.5 m Lớp 4 : ϕ = 29 0 10’ ; h = 2 m 85.666 '10298'32115.6'53116'10136 0000 +++ ×+×+×+× = tb tc ϕ =17 0 19’ === 4 '1917 4 0 tb tc ϕ α 4 0 20’ tgα = tg4 0 20’ = 0.076 - Chiều dài của đáy móng khối quy ước : L m = a 1 + 2.L.tg 4 tb tc ϕ L m = 2.6+ 2×25× 0.076 = 6.4 m - Chiều rộng của đáy móng khối quy ước : B m = b 1 + 2.L.tg 4 tb tc ϕ B m = 2.6+ 2×25× 0.076 = 6.4 m Trong đó a 1 và b 1 là khoảng cách giữa các mép ngoài của cọc biên theo chiều dài và chiều rộng của đài cọc . -Diện tích đáy móng khối quy ước: F m = 6.4 × 6.4 = 40.96 m 2 - Xác đònh trọng lượng móng khối quy ước : Trọng lượng đất, bêtông từ đáy đài trở lên: 2× 40.96× 2= 163.84 T GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 117 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm: Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên là 3 m. 1×40.96×1.92 = 78.64 T Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy khối móng qui ước: (3.5×0.92+6×0.792+6.5×0.81+8×0.932)×40.96 = 847.59T Trọng lượng các cọc là: 1.1× 25× 4 8.0 2 × π × 4× 2.5= 138.24 T Vậy: Q m qư = 163.84+78.64+847.59+138.24= 1228.31 T 1. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc: Công thức : R m = tc K mm 21 . (A.B m .γ II +B.H m .γ ’ II +3.D.C II ) K tc = 1 (hệ số độ tin cậy, tiến hành khoan khảo sát ở hiện trường) m 1 , m 2 :hệ số điều kiện làm việc của đất nền và dạng kết cấu công trình tác động qua lại với nền đất). m 1 = 1.2 (đất cát vừa và mòn) m 2 =1.27 (đất cát vừa và mòn, L/H<1.87) h m = 27m. c II = 0.029 T/m 2 γ II : Dung trọng đất bên dưới mũi cọc, lấy với γ đn = 0.932 T/m 3 γ ’ II : Dung trọng trung bình của đất từ đáy móng khối qui ước trở lên. γ ’ II = 27 8932.05.681.06792.05.392.0192.122 ×+×+×+×+×+× = 0.987 (T/m 3 ) Với ϕ II = 29.10 o . Tra bảng (nội suy),ta được:A = 1.07, B = 5.28, D = 7.85 R m = 1.2 1.27 1 × × (1.07×4.6×0.932 + 5.28×27×0.987 + 3×7.85× 0.029) = 222.5 T/m 2 GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 118 3 ° 3 ° 6400 -2.000 1000 ±0.000 N tt Q tt M tt 1000 -27.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 119 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH - Ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng khối quy ước : σ tb tc = m m tc F QN + = 96.40 31.12288.187 + = 34.57 (T/m 2 ) Ta có : σ tb < R m , đất nền dưới đáy móng đủ sức chòu lực - Ứng suất cực đại và cực tiểu dưới đáy móng khối qui ước: σ tc max,min = m m tc F QN + ± 2 6 mm tc LB M × × = 96.40 31.12288.187 + ± 2 4.64.6 649.13 × × = 34.57 ± 0.31 T/m 2 σ tc max = 34.88 T/m 2 < 1.2R m = 267 T/m 2 σ tc min = 34.26 T/m 2 > 0 Vậy đất nền dưới đáy khối móng qui ước ổn đònh. 2. Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún - Theo quy phạm Việt Nam, độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới đáy móng khối quy ước ). - Theo TCXD 45 -78 giới hạn chòu lún ở độ sâu tại đó có: σ z gl < 0.2×σ bt - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp : ∑ = i sS ; i tb i o i h E s ××= σ β * Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : L m = 6.4 m , B m = 6.4 m - p lực bản thân tại mũi cọc : σ bt = ∑(γ i .h i ) = 8932.05.681.06792.05.392.0192.1 ×+×+×+×+× = 22.61 (T/m 2 ) - p lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : p o = σ tb tc - σ bt = 34.57– 22.61 = 11.96 T/m 2 - Tại giữa mỗi lớp đất, ta xác đònh các trò số : + σ bt = ∑(γ i .h i ) : p lực bản thân + σ z gl = k o .p o : p lực gây lún + σ z tb = (σ zi gl + σ zi+1 gl )/2 Trò số k o tra bảng ứng với 2z/B và tỷ số : 1 4.6 4.6 == B L (z tính từ đáy móng khối qui ước) - Chia nền đất dưới mũi cọc thành các lớp có chiều dày : h i ≤ 4 m L = 6.1 4 4.6 = , lấy h i = 2 m - Chia nền thành các lớp dày 2 m , lập bảng tính như sau : GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 120 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH STT Độsâu 2z/B k 0 σ gl σ bt σ Z tb z (m) (T/m 2 ) (T/m 2 ) (T/m 2 ) 0 0 0.000 1.000 11.96 22.61 23.54 1 2 0.625 0.893 10.68 24.47 25.41 2 4 1.250 0.663 7.93 26.34 27.27 3 6 1.875 0.451 5.39 28.20 29.13 4 8 2.500 0.309 3.70 30.07 31.00 5 10 3.125 0.221 2.64 31.93 32.86 6 12 3.750 0.163 1.95 33.79 Tại độ sâu z = 6 m dưới đáy móng khối qui ước có: σ z gl = 5.39 (T/m 2 ) < 0.2×σ bt = 0.2×28.2= 5.64 (T/m 2 ) * Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp: -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong xử lý đòa chất: E = 2013 T/m 2 β = 0.8 - Độ lún được tính bởi công thức: S= 0 tb i i h E β σ × ∑ = m061.02)27.2741.2554.23( 2013 8.0 =×++× Như vậy: S = 6.1 cm < [S gh ]= 8 cm. (Thoả yêu cầu biến dạng) GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 121 z 1000 M tt Q tt N tt ±0.000 1000 -2.000 Ư Ù n g s u a á t g a â y l u ù n 6 12 10 8 4 2 2820 3007 2634 2447 Ư Ù n g s u a á t b a û n t h a â n 3379 3193 2261 0 -27.000 1196 1068 793 539 370 264 195 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 122 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH V.1.5. Tính đài cọc và bố trí thép cho đài 1. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : P xt ≤ 0.75R k u xt h o Khi vẽ tháp chọc thủng thì các cọc đều nằm trong tháp, do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng. 2. Tính cốt thép - Tải trọng tác dụng lên mỗi cọc trong móng : P m = c tt n N ∑ ± 2 i i tt x xM ∑ ×∑ ⇒ P m = 4 36.225 ± 24.3 9.015.27 × =56.34 ± 1.89 - Xem đài cọc làm việc như công-xôn ngàm vào cột tại mép cột. - Mômen uốn tương ứng do lực P = ∑P m gây ra tại mặt ngàm I-I và II-II xác đònh theo công thức: M I = ∑P i × L i1 M II = ∑P i × L i2 Trong đó: L i1 = x i - 2 c h = x i - 2 5.0 ; L i2 = y i - 2 c b = y i - 2 25.0 Bảng kết quả tính toán: M-I M-II P i (T) x i (m) L i1 (m) M I (T.m) P i (T) y i (m) L i2 (m) M II (T.m) 58.23 0.9 0.65 75.70 54.45 0.9 0.775 84.40 -Cốt thép theo phương X, chòu M I : F aI = 0 9.0 hR M a I , h 0 =100-15=85cm. aI F = 8536009.0 107.75 5 ×× × = 27.49 cm 2 Chọn 20φ14 (F a =30.78 cm 2 ). Bố trí. -Cốt thép theo phương Y, chòu M II : F aII = 0 9.0 hR M a II , h 0 =100-15=85cm. aI F = 8536009.0 104.84 5 ×× × = 30.65 cm 2 Chọn 20φ14 (F a =30.78 cm 2 ). Bố trí. GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH V.1.6. Tính toán cọc chòu tác dụng của tải ngang - Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vò ngang, không có chuyển vò xoay. - Mômen quán tính tiết diện ngang của cọc: I = 4 64 1 D π = 4 8.014.3 64 1 ×× =0.0201 m 4 - Độ cứng tiết diện ngang của cọc : E b .I = 290× 10 4 × 0.0201 =58278 Tm 2 - Chiều rộng quy ước b c : Theo TCXD 205-1998 : + d ≥ 0.8 m ⇒ b c = d+1 = 0.8+1 = 1.8 m + d < 0.8 m ⇒ b c = 1.5d+0.5 - Hệ số tỷ lệ k trong công thức: C z = k.z - Chiều dài ảnh hưởng: l ah =2(d+1)=2x(0.8+1) = 3.6 m - Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 1 là lớp đất sét lẫn bột, trạng thái dẻo cứng, tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là: k = 598 T/m 4 . - Hệ số biến dạng : α bd = 5 IE bk b c × × = 5 58278 8.1598 × = 0.45 m -1 - Chiều dài tính đổi của phần cọc trong đất : L e = α bd .L = 0.45× 25= 11.25 GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 124 [...]... Trang 1 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH 0.889 1.333 2.222 3.333 4.444 5.333 6. 222 7.778 8.889 0.4 0 .6 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 -0.011 -0.0 36 -0. 167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 -3.919 -1 .61 4 -0.002 -0.011 -0.083 -0.420 -1.314 -2 .66 3 -4.718 -9.544 -11.731 1.000 0.998 0.975 0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.340 -17.919 0.400 0 .60 0 0.994... -4.718 -9.544 -11.731 1.000 0.998 0.975 0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.340 -17.919 0.400 0 .60 0 0.994 1.437 1 .64 6 1.352 0.197 -5.854 -15.0 76 -1 .61 5 -1.074 -0.197 0.259 0 .61 1 0.434 0.987 -0.432 -0.487 Môment uốn lớn nhất trong cọc: Mmax =-2.8 Tm Từ Mmax =-2.8 Tm ( Tra bảng III.23 – Sổ tay tính toán nền móng của Nga ) ta tìm được hàm lượng cốt thép trong cọc khoan nhồi : µ = 0.4% - Diện tích cốt thép trong... diện (1/Tm) bởi Mo = 1(Tm) Le = 11.25 m > 4m, cọc tựa lên đất ⇒ Ao = 2.441;Bo = 1 .62 1;Co = 1.751 - Công thức tính : 1 1 δHH = α 3 × E × I × Ao = × 2.441 = 4 .6 10-4 (m/T) 3 0.45 × 58278 bd b 1 1 δMH = δHM = α 2 × E × I × Bo = × 1 .62 1 = 1.37×10-4 (1/T) 2 0.45 × 58278 bd b 1 1 δMM = α × E × I × C o = 0.45 × 58278 × 1.751 = 0 .67 ×10-4 (1/Tm) bd b Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: tt Q = 5.48 T (đối với... =1.89 m Ze=αbd*z=0.45*1.89=0.85 m Các giá trò A1, B1, C1, D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205 – 1998 Với Ze = 0.85 m, tra bảng ta được như sau: A1= 0.9 96; B1= 0.849; C1= 0. 363 ; D1= 0.103 − 2 8 598 0.103) 1.37 σz = 0.45 x 0.85x (0.00025x0.9 96- 0+ x0. 363 + x 0.45 2 × 58278 0.45 3 × 58278 =0.21 T/m2 σgh: p lực giới hạn tại độï sâu Z=1.89 m GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 127 ĐỒ ÁN...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99 Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH Mf 1đv 6m 1 ah L =3.6m 4.5m Hf Đất sét lẫn bột trạng thái dẻo cứng 2 Đất sét pha cát 6. 5m 3 Á sét màu xám xanh trạng thái dẻo mềm 8m 4 Cát mòn lẫn bột trạng thái chặt vừa z - Các chuyển vò δHH, δHM, δMH, δMM của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng... 2800 kG/cm2 , R =2200 kG/cm2để bố trí cho cọc nhồi Chọn 12Þ 16 có Fa = 24.12 cm² >20.1cm² * Kiểm tra độ ổn đònh của đất nền quanh cọc khi chòu áp lực ngang - Điều kiện không phá hỏng cọc khi chòu áp lực ngang: σz 3 .6 m Ta kiểm tra điều kiện này tại vò trí: Z=0.85/αbd=0.85/0.45... lực ngang, trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm: δ MH + L0 δ MM + Mf= − δ MM + L2 0 2 Eb I L0 Eb I −4 H f = − 1.37 ×10 ×1.37 = −2.8Tm (Vì L0=0) 0 .67 ×10 −4 - Chuyển vò ngang yo(m) tại cao trình đáy đài: + yo = Hf.δHH + Mf.δHM = 1.37×4 .6 10-4 – 2.8×1.37×10-4= 0.00025 m yo< [Sgh] = 1cm - Mômen uốn Mz(Tm) trong các tiết diện của cọc : Hf Mz = αbd2EbIyoA3 - αbdEbIψoB3 + MfC3 + α D3 bd Với : Chiều... HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH Fb = 5027 cm2 : Diện tích tiết diện ngang của cọc Ra =2800 kG/cm2 Fa = 24.12 cm2 :Diện tích tiết diện ngang của cốt thép (12Þ 16) Qvl = 0.75× (0.85×0.7×130×5027 + 24.12×2800 ) = 342.3 T Vậy: Qvl = 342.3> 1.4Qa=1.4×159. 06= 222.7 T ⇒ Cọc ép không bò vỡ GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ Trang 129