Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG, THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN, MÓNG CỌC ĐÀI THẤP
GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng II THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN MĨNG CỌC ĐÀI THẤP II.1 – Thiết kế tính tốn Móng cọc cột : 1- Vật liệu làm cọc đài cọc: -Bêtơng đài M200 có: Rn= 90 kG/cm2 ; Rk=7,5 kG/cm2 Bê tông cọc Mac 250 có Rn= 110 kG/cm2 ; Rk=8,8 kG/cm2 Cốt thép C I (dung làm thép đai) Ra = 2000 kG/cm2 R’a = 2000 kG/cm2 Rad = Rax = 1600 kG/cm2 Cốt thép CII (dùng làm thép chịu lực) Ra = 2600 kG/cm2 R’a = 2600 kG/cm2 Rad = Rax = 2100 kG/cm2 2- Chọn kích thước cọc đài cọc: 2.1 Chọn kích thước tiết diện cọc Chọn cọc hình vuông có tiết diện 30 x 30 cm Chiều dài cọc 7,5 m Ngàm vào đài 0.5m, đập vỡ 0.35m để neo thép Cốt thép dọc chòu lực chọn φ 16 có F = 8,04 cm2 Sơ đồ cọc 2.2- Sơ xác định kích thước đài cọc: Kích thước đài sơ : 1,5 × 1,5m – Xác định chiều sâu chôn đài cọc : Dùng tải trọng tính tốn tổ hợp bổ sung: tt N tt =103.50 (T) ; Q =2.10(T) ; M tt =3.30(Tm) * Giả thiết tồn tải trọng ngang tác dụng lên đài đất từ đáy đài trở lên tiếp thu * Kiểm tra điều kiện tính tốn móng cọc đài thấp: h ≥ 0,7 hmin Với h độ chơn sâu đáy đài Chọn h=1m 2H hmin = tg(450 - ϕ /2) γ b ϕ , γ : góc ma sát dung trọng đáy đài H :tổng lực xô ngang tính đến đáy đài 3,3 M tt H=Q + = 2.10+ 1,0 = 5,4 T h tt b : bề rộng đáy đài vuông góc với lực xô ngang b = 1,5 m hmin = tg(450 – 230/2) × 5,4 = 1.28 m => 1,94 × 1,5 SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A 0,7 hmin = 0,896m Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng Kết : 1m = h ≥ 0,7 hmin=0,896m thỏa mãn 4- Tính tốn sức chòu tải cọc đơn BTCT: 4.1 – Tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu làm móng : Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm móng tính theo cơng thức: Pvl = ϕ (RaFa + RbFb) Trong đó: Pvl sức chịu tải tính tốn cọc theo vật liệu ϕ : hệ số uốn dọc, móng cọc đài thấp không xuyên qua than bùn chọn ϕ = Ra , Fa cường độ chịu nén tính tốn diện tích cốt thép dọc cọc + Fa= 4φ16 = 8,04 cm2 Thép CII có Ra=2600 kG/cm2 + Rb-cường độ chịu nén bêtơng Rb=110 kG/cm2 Fb-diện tích mặt cắt ngang thân cọc ( phần bê tơng ) Fb=Fcoc - Fa=900-8,04=891,96 cm2 Thay tất vào ta kết quả: Pvl = 1.(2600 × 8,04 + 110 × 891,96) = 119019.6 (kG) ⇒ Pvl = 119.02 (T) 4.2– Tính tốn sức chịu tải cọc theo đất : Như chọn chiều dài cọc L=8,5 Như mũi cọc đặt vào lớp đất thứ lớp cát Cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát Sức chòu tải cọc theo đất xác đònh theo công thức sau : n φ n = m(mrRF + U ∑ mfi fi li ) i =1 m : hệ số điều kiện làm việc cọc đất m=1 mr =mf =1 : hệ số kể đến ảnh hưởng phương pháp hạ cọc đến ma sát đất với cọc sức chịu tải đất mũi cọc tra bảng 3.9 F : diện tích td ngang cọc F=0,09 (m2) U : chu vi tiết diện ngang thân cọc U=4.0,3=1.2(m) li : chiều dày lớp đất phân tố thứ i, tính tốn sức chịu tải cọc thường chia đất thành lớp phân tố có chiều dày ≤ 2m fi : lực ma sát đơn vị giới hạn trung bình lớp đất mà cọc qua phụ thuộc vào trạng thái chiều sâu trung bình lớp đất tính từ mặt đất tự nhiên mực nước thấp tra bảng 3.8 R : cường độ giới hạn trung bình lớp đất mũi cọc,phụ thuộc vào lớp đất chiều sâu mũi cọc( T/m2 ), tra bảng 3.7 ta : tra bảng chọn R = 168.33 T/m2 (Bảng 3.7 Bảng tra R(theo 20TCN 21-86) trang 100 giảng móng) Chia đất thành lớp đồng hình vẽ Cường độ tính toán ma sát xung quanh cọc đất bao quanh fi tra bảng, nội suy có SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng lớp đất lớp phân tố cát cát hạt trung sét tổng li(m) Zi(m) 2 3.5 1 6.5 7.5 trạng thái B=0.33 B=0.33 Chặt vừa B=0.47 SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A fi 2.73 2.88 5.6 fi.li 5.46 2.88 11.2 5.9 2.78 5.9 2.78 28.22 R(T/m2) Z=8m ⇒ R=168.33 Trang: Đồ án môn học Nền Móng SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng N Set day 3m Á cat MNN 7m 1.0 1.5 1.5 1.0 2.0 Á set day 4m 2m 3.5m 4.75m 6.25m 7.5m M hm=1m Q 17.17 Suy ra: φ n = 1.(0,09 × 168.33 + 1.2 × 28.22) = 49.01 (T) Kiểm tra tối ưu phương án chọn: Ta biết Pvl>> φ n cần chọn kích thước td chiều dài cọc cho Pvl khơng q lớn so với φ n Pvl 109.02 = = 2.22 49.01 φn n n Pmin= min{Pvl, φ }= φ =52.81 (T) P 49.01 = = 35.01(T ) Pđnn = Ktc 1,4 Ở ta tính được: 5- Xác định số lượng cọc đài bố trí cọc móng: 5.1 Xác định số lượng cọc đài Dùng tải trọng tính tốn tổ hợp bổ sung : tt N tt =103.50 (T) ; Q =2.10(T) ; M tt =3.30(Tm) ∑N n=β tt Pđnn ∑ N - tổng tải trọng thẳng đứng tính tốn đáy đài ∑ N =Ntt + G tt đó: tt Với :Ntt=103.5(T) G=Fđài γ tb h= 1,5 × 1,5 × 2,2 × = 4.95(T) ⇒ ∑ N tt = 103,50 + 4.95 = 108.45 (T) SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: Đồ án môn học Nền Móng GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Pđnn Sức chịu tải tính tốn theo đất β =1÷1,5 chọn β = ,2 108.45 = 3.72 (cọc) Do đó: n = 1.2 35.01 ⇒ chọn n=4 cọc 5.2 Bố trí cọc đài: Đảm bảo ngun tắc: +Đảm bảo cọc chịu lực tốt +Tạo thuận lợi cho việc thi cơng Bố trí mặt đứng mặt hình vẽ bên cạnh CHƯA CĨ VẼ HÌNH Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc Dùng tải trọng tính tốn tổ hợp bổ sung : tt N tt =103.50 (T) ; Q =2.10(T) ; M tt =3.30(Tm) Điều kiện kiểm tra : P0max < Pđnn P0min < Pđnk max Trong : P0 , P0 tải trọng tác dụng lên cọc chịu nén chịu kéo nhiều Pđnn , Pđnk Sức chịu tải tính tốn theo đất cọc chịu nén chịu kéo max Các trị số P0 , P0 xác định sau : P0max = P0min = ∑N tt + n ∑N n n M xmax n ∑x i tt − n M x max n ∑x i Trong : ∑ N tt =108.45 (T) tổng tải trọng thẳng đứng tính tốn đáy đài n = số lượng cọc M tổng mơ men tải trọng ngồi so với trụ qua trọng tâm tiết diện cọc tính đáy đài M = M tt + Q tt h= 3.30+2.10.1 = 5.4 (Tm) n n x max , xmin khoảng cách từ trọng tâm cọc chịu nén nhiều (2,3) cọc chịu kéo nhiều (1,2) đến trục x n n x max = xmin =0,45mm xi = 0,45 khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến trục x Thay tất giá trị vào ta : P0max = 30.11 (T) P0min = 24.11 (T) SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng Theo điều kiện kiểm tra : P0max = 30.11 (T) < Pđnn = 35.01 (T) P0min >0 ⇒ thõa mãn Vậy cọc đủ khả chịu nén Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc Theo quy phạm móng cọc (sách BGNM/119) việc kiểm tra móng cọc đài thấp chịu tải trọng ngang tiến hành sau: tb • Điều kiện : H0 < H ng Ho-lực ngang tác dụng lên cọc Người ta giả thiết tải trọng ngang phân bố lên cọc móng ⇒ H0 = ∑ H = Qtt + M n n tt /h = 5.4 = 1.35 (T) tb ng H -sức chịu tải ngang trung bình cọc Xác định Hng phải dựa vào kinh nghiệm qua thí nghiệm trường tb Theo kinh no : H ng =m.Hng Hng : sức chòu tải trọng ngang cọc, tra bảng 3.16 ứng với chuyển vò ngang cọc ∆ ng =1 cm, đất nhóm thứ tiết diện ngang cọc 30 × 30 Hng = 2.5 m-hệ số điều kiện làm việc m ∈ số cọc n=4 → m=0,85 ⇒ Hng=0,85 × 2.5=2.125 (T) Thay tất vào điều kiện kiểm tra ta được: tb H0 = 1.35 < H ng = 2.125 ⇒ thõa mãn Vậy cọc đủ sức chịu tải trọng ngang Kiểm tra cường độ đất mặt phẳng mũi cọc: Dùng tổ hợp bản, tải trọng tiêu chuẩn 91.60 Ntc = 1,2 = 76.33 T 2.50 Mtc = 1,2 = 2,08 T 1,6 Ntc = 1,2 = 1,33 T Để kiểm tra cường độ đất mặt phẳng mũi cọc, người ta xem cọc, đài cọc phần đất cọc làm thành móng khối quy ước Móng khối có chiều sâu móng từ mặt đất đến mp qua mũi cọc Giả thiết ta có móng khối quy ước ABCD với kích thứơc A qu, Bqu, Hqu Fqu = Aqu × Bqu Aqu = A1 + Ltgα Bqu = B1 + Ltgα SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng Trong đó: A1,B1- khoảng cách từ mép hàng cọc ngồi đối diện theo phía A1=B1=1,2(m) L-chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc L=Lcọc-0,5=7,5-0,5=7 m (0,5m-đoạn cọc ngàm vào đài) ϕ ∑ϕ i hi α -Góc mở α = TB = (3 × 23 + × 31 + × 16) = 25.43o (3 + + 1) ϕ tb 21,1o = = 5,3o từ đó: α = 4 ⇒ α =25.43/4 = 6.36 4∑ hi ϕ tb = Chiều dài chiều rộng đáy khối quy ước : Aqu = Bqu = 1,2+ 2.7.tg(6.36 )=2,76 (m) Diện tích móng khối quy ước: Fqu=AquBqu=2,76.2,76=7.6176(m2) Độ chơn sâu móng khối quy ước: Hqu = hm + (Lc-c) = + (7,5-0,5) =8(m) Sau coi móng cọc móng khối quy ước việc kiểm tra cường độ đất mp mũi cọc tiến hành móng nơng thiên nhiên, nghĩa phải thõa mãn điều kiện sau: đqu qu - σ tb ≤ Rtc - σ tbđ max ≤ 1,2 R qu tc Rtcqu = f (ϕtcđqu , c tc , γ ) - σ tbđ ≥ σ tbđqu = N otc + G qu Aqu × Bqu N otc = 76.33(T ) -dùng tải trọng tiêu chuẩn, tổ hợp Tính G-trọng lượng móng khối quy ước *Đối với lớp cát G1: G1=G11+G12+G13 G11 -Trọng lượng đất đài cọc từ đáy đài trở lên : SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng G11 = Fqu hm γ tb = 7.6176 2,2 = 16.76 T G12 -Trọng lượng lớp đất cát từ đáy đài đến MNN: G12 = (Fqu – 4Fc) γ 1h12 = (7.6176 – 4.0,09).1,94.2,0 = 28.16 T G13 -Trọng lượng lớp đất cát từ MNN đến hết phạm vi lớp sét: đn G12 = (Fqu – 4Fc) γ 1h13 = (7.6176 – 4.0,09).1,0067.1,0 = 7.31 T ⇒ G1=16.76+28.16+7.31 =52.23 (T) *Trọng lượng lớp đất cát hạt vừa G : G2 = (Fqu – 4Fc) γ đn2.h2 = (7.6176 – 4.0,09).1,01.3 = 21.76T *Trọng lượng lớp sét G3 : G3 = (Fqu – 4Fc) γ đn3.h3 = (7.6176 – 4.0,09).0.9982.1 = 7.26 T *Trọng lượng cọc G4: G4 = 4Fchc γ bt = 4.0,09.7.2,5 = 6.3 T Vậy trọng lượng củakhối móng quy ước : Gqu= 52.23+21.76+7.26+6.3 = 87.55 (T) σ tbđqu = Từ đó: N otc + G qu 76.33 + 87.55 = = 21.51(T / m ) Aqu × Bqu 2,76 × 2,76 ⇒ σ tbđqu = 21.51 (T / m ) đqu đqu • Tính σ max ,σ : đqu σ max, = N đ Fqu ± M tc Wđqu tc tc N otc + G qu M o + Qo H qu ± Bqu × Aqu2 = Aqu × Bqu đó: Ntc Mtc-tải trọng thẳng đứng momen tính đến tận đáy đài N đ = N otc + G qu = 76.33 + 87.55 = 163.88(T ) M tc = M otc + Qotc H qu = 2,08 + 1,33.8 = 12.72(Tm) Wđqu-momen kháng uốn td móng quy ước Wđqu = Bqu × Aqu2 2,76 = = 3.50m Thay số liệu vào ta được: 168.33 12.72 ± 7.6176 3.50 = 25.73(T / m ) đqu σ max, = đqu σ max (T/m2) đqu σ = 18.46(T / m ) SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng • Ta cần xác định thêm cường độ tiêu chuẩn đất đáy móng quy ước: Công thức : Rtcqu = m1 * m2 γ γ ` γ đn3+ D.ctc) K tc (A Bqu +B Hqu ϕ = 16o nên tra bảng có A = 0,36; B = 2,43; D = 4,69 (bảng 2.4- trị số A,B,D , trang 23 sách “Bài giảng móng”) Bqu = 2,76m, Hqu =8,0 m γ = γ đn3 = 0.9982T/m3; c = 0,31KG/cm2 = 3,1 T/m2 *1.94 + 1.0067 *1 + 1.01* + 0.9982 *1 = 1,36 T/m3 Rtcqu = 1,2.(0,36.2,76.0.9982+2,43.8.1,36+ 4,69.3,1) Kết : γ` = = 51.76 T/m2 * Đối chiếu với đk trên: đqu qu - σ tb = 21.51 ≤ Rtc = 51.76(T / m ) đqu = 25.73 ≤ 1,2 R qu tc = 62.11(T / m ) - σ max đqu = 18.46T / m ≥ - σ * Kết luận: đất mp mũi cọc đảm bảo khả chịu tải 9- Tính tốn kiểm tra độ lún móng cọc: Khi tính toán kiểm tra độ lún móng cọc ta xem móng cọc khối móng quy ước tính giống với móng nông Tính lún theo phương pháp cộng lớp Dùng tổ hợp bản, tải trọng tiêu chuẩn 9.1 Chia đất đáy móng khối quy ước thành lớp phân tố có chiều dày hi ≤ Bqu = 0,4 × 2,76 = 1,104m → chọn hi=1m 9.2 tính vẽ biểu đồ ứng suất trọng lượng thân đất gây σ zbt = ∑ γ i hi γ i , hi dung trọng chiều cao lớp đất phân tố thứ i ứng suất trọng lượng thân đất lớp thứ mực nước ngầm gây : σ 11bt = 3*1.94 = 5.82 (T/m2) ứng suất trọng lượng thân đất lớp thứ hai : σ 12bt = 5.82+0.10067*1 = 6.8267 (T/m2) ứng suất trọng lượng thân đất lớp thứ ba : σ 2bt = 6.8267+0.101*3 = 9.8567 (T/m2) ứng suất trọng lượng thân đất đáy móng quy ước : σ bt = 9.8567+0.9982*1 = 10.85(T/m2) 9.3 p lực gây lún đáy móng khối quy ước: σ zgl=o = σ tbđqu − γ hqu đqu với: σ tb =21.51 ứng suất trung bình đáy móng khối qui ước γ trọng lượng thể tích trung bình lớp đất từ mũi cọc trở lên SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 10 Đồ án môn học Nền Móng SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Trang: 20 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng N Set day 3m Á cat MNN 7m 1.0 1.5 1.5 1.0 2.0 Á set day 4m 2m 3.5m 4.75m 6.25m 7.5m M hm=1m Q 17.17 Suy ra: φ n = 1.(0,09 × 168.33 + 1.2 × 28.22) = 49.01 (T) Kiểm tra tối ưu phương án chọn: Ta biết Pvl>> φ n cần chọn kích thước td chiều dài cọc cho Pvl khơng q lớn so với φ n Pvl 109.02 = = 2.22 49.01 φn n n Pmin= min{Pvl, φ }= φ =52.81 (T) P 49.01 = = 35.01(T ) Pđnn = Ktc 1,4 Ở ta tính được: 5- Xác định số lượng cọc đài bố trí cọc móng: 5.1 Xác định số lượng cọc đài Dùng tải trọng tính tốn tổ hợp bổ sung : tt N tt =94,60 (T) ; Q =2.00(T) ; M tt =3.85(Tm) ∑N n=β tt Pđnn ∑ N - tổng tải trọng thẳng đứng tính tốn đáy đài ∑ N =Ntt + G tt đó: tt Với :Ntt=94.60(T) SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 21 Đồ án môn học Nền Móng GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo G=Fđài γ tb h= 1,5 × 1,5 × 2,2 × = 4.95(T) ⇒ ∑ N tt = 94.60 + 4.95 = 99.55 (T) Pđnn Sức chịu tải tính tốn theo đất β =1÷1,5 chọn β = ,2 Do đó: n = 1.2 ⇒ chọn n=4 cọc 99.55 = 3,41 (cọc) 35.01 5.2 Bố trí cọc đài: Đảm bảo ngun tắc: +Đảm bảo cọc chịu lực tốt +Tạo thuận lợi cho việc thi cơng Bố trí mặt đứng mặt hình vẽ bên cạnh CHƯA CĨ VẼ HÌNH Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc Dùng tải trọng tính tốn tổ hợp bổ sung : tt N tt =94.60 (T) ; Q =2.00(T) ; M tt =3.85(Tm) Điều kiện kiểm tra : P0max < Pđnn P0min < Pđnk max Trong : P0 , P0 tải trọng tác dụng lên cọc chịu nén chịu kéo nhiều Pđnn , Pđnk Sức chịu tải tính tốn theo đất cọc chịu nén chịu kéo max Các trị số P0 , P0 xác định sau : P0max = P0min = ∑N tt n ∑ N tt n + n M xmax n ∑x i − n M x max n ∑x i Trong : ∑ N tt =99.55 (T) tổng tải trọng thẳng đứng tính tốn đáy đài n = số lượng cọc M tổng mơ men tải trọng ngồi so với trụ qua trọng tâm tiết diện cọc tính đáy đài M = M tt + Q tt h= 3.85+2.00.1 = 5.85 (Tm) n n x max , xmin khoảng cách từ trọng tâm cọc chịu nén nhiều (2,3) cọc chịu kéo nhiều (1,2) đến trục x n n x max = xmin =0,45mm xi = 0,45 khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến trục x Thay tất giá trị vào ta : SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 22 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng P0max = 28.14 (T) P0min = 21.64 (T) Theo điều kiện kiểm tra : P0max = 28.14 (T) < Pđnn = 37,72 (T) P0min >0 ⇒ thõa mãn Vậy cọc đủ khả chịu nén Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc Theo quy phạm móng cọc (sách BGNM/119) việc kiểm tra móng cọc đài thấp chịu tải trọng ngang tiến hành sau: tb • Điều kiện : H0 < H ng Ho-lực ngang tác dụng lên cọc Người ta giả thiết tải trọng ngang phân bố lên cọc móng ⇒ H0 = ∑ H = Qtt + M n n tt /h = 5.4 = 1.46 (T) tb ng H -sức chịu tải ngang trung bình cọc Xác định Hng phải dựa vào kinh nghiệm qua thí nghiệm trường tb Theo kinh no : H ng =m.Hng Hng : sức chòu tải trọng ngang cọc, tra bảng 3.16 ứng với chuyển vò ngang cọc ∆ ng =1 cm, đất nhóm thứ tiết diện ngang cọc 30 × 30 Hng = 2.5 m-hệ số điều kiện làm việc m ∈ số cọc n=4 → m=0,85 ⇒ Hng=0,85 × 2.5=2.125 (T) Thay tất vào điều kiện kiểm tra ta được: tb H0 = 1.46 < H ng = 2.125 ⇒ thõa mãn Vậy cọc đủ sức chịu tải trọng ngang 8.2 Kiểm tra cường độ đất mặt phẳng mũi cọc: Dùng tổ hợp bản, tải trọng tiêu chuẩn 84.50 Ntc = 1,2 = 70.42 T 2,25 Mtc = 1,2 = 1.875 T 1,5 Ntc = 1,2 = 1,25 T Để kiểm tra cường độ đất mp mũi cọc, người ta xem cọc, đài cọc phần đất cọc làm thành móng khối quy ước Móng khối có chiều sâu móng từ mặt đất đến mp qua mũi cọc Giả thiết ta có móng khối quy ước ABCD với kích thứơc A qu, Bqu, Hqu Fqu = Aqu × Bqu Aqu = A1 + Ltgα SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 23 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng Bqu = B1 + Ltgα Trong đó: A1,B1- khoảng cách từ mép hàng cọc ngồi đối diện theo phía A1=B1=1,2(m) L-chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc L=Lcọc-0,5=7,5-0,5=7 m (0,5m-đoạn cọc ngàm vào đài) ϕ ∑ϕ i hi α -Góc mở α = TB = (3 × 23 + × 31 + × 16) = 25.43o (3 + + 1) ϕ tb 21,1o α = = = 5,3o từ đó: 4 ⇒ α =25.43/4 = 6.36 4∑ hi ϕ tb = Chiều dài chiều rộng đáy khối quy ước : Aqu = Bqu = 1,2+ 2.7.tg(6.36 )=2,76 (m) Diện tích móng khối quy ước: Fqu=AquBqu=2,76.2,76=7.6176(m2) Độ chơn sâu móng khối quy ước: Hqu = hm + (Lc-c) = + (7,5-0,5) =8(m) Sau coi móng cọc móng khối quy ước việc kiểm tra cường độ đất mp mũi cọc tiến hành móng nơng thiên nhiên, nghĩa phải thõa mãn điều kiện sau: đqu qu - σ tb ≤ Rtc - σ tbđ max ≤ 1,2 R qu tc Rtcqu = f (ϕtcđqu , c tc , γ ) - σ tbđ ≥ σ tbđqu = N otc + G qu Aqu × Bqu N otc = 70.42(T ) -dùng tải trọng tiêu chuẩn, tổ hợp Tính G-trọng lượng móng khối quy ước *Đối với lớp cát G1: G1=G11+G12+G13 SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 24 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng G11 -Trọng lượng đất đài cọc từ đáy đài trở lên : G11 = Fqu hm γ tb = 7.6176 2,2 = 16.76 T G12 -Trọng lượng lớp đất cát từ đáy đài đến MNN: G12 = (Fqu – 4Fc) γ 1h12 = (7.6176 – 4.0,09).1,94.2,0 = 28.16 T G13 -Trọng lượng lớp đất cát từ MNN đến hết phạm vi lớp sét: đn G12 = (Fqu – 4Fc) γ 1h13 = (7.6176 – 4.0,09).1,0067.1,0 = 7.31 T ⇒ G1=16.76+28.16+7.31 =52.23 (T) *Trọng lượng lớp đất cát hạt vừa G : G2 = (Fqu – 4Fc) γ đn2.h2 = (7.6176 – 4.0,09).1,01.3 = 21.76T *Trọng lượng lớp sét G3 : G3 = (Fqu – 4Fc) γ đn3.h3 = (7.6176 – 4.0,09).0.9982.1 = 7.26 T *Trọng lượng cọc G4: G4 = 4Fchc γ bt = 4.0,09.7.2,5 = 6.3 T Vậy trọng lượng củakhối móng quy ước : Gqu= 52.23+21.76+7.26+6.3 = 87.55 (T) σ tbđqu = Từ đó: N otc + G qu 70.42 + 87.55 = = 20.74(T / m ) Aqu × Bqu 2.76 * 2.76 ⇒ σ tbđqu = 20.74 (T / m ) đqu đqu • Tính σ max ,σ : đqu σ max, = Nđ Fqu ± M tc Wđqu tc tc N otc + G qu M o + Qo H qu ± Bqu × Aqu2 = Aqu × Bqu đó: Ntc Mtc-tải trọng thẳng đứng momen tính đến tận đáy đài N đ = N otc + G qu = 70.42 + 87.55 = 157.97(T ) M tc = M otc + Qotc H qu = 1.875 + 1,25.8 = 11.875(Tm) Wđqu-momen kháng uốn td móng quy ước Wđqu = Bqu × Aqu2 = 2,76 = 3.50m Thay số liệu vào ta được: 157.97 11.875 ± 7.6176 3.50 = 24.13(T / m ) đqu σ max, = đqu σ max (T/m2) SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 25 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng đqu σ = 17.34(T / m ) • Ta cần xác định thêm cường độ tiêu chuẩn đất đáy móng quy ước: m1 * m2 γ Rtcqu = γ ` γ đn3+ D.ctc) Công thức : K tc (A Bqu +B Hqu ϕ = 16o nên tra bảng có A = 0,36; B = 2,43; D = 4,69 (bảng 2.4- trị số A,B,D , trang 23 sách “Bài giảng móng”) Bqu = 2,76m, Hqu =8,0 m γ = γ đn3 = 0.9982T/m3; c = 0,31KG/cm2 = 3,1 T/m2 *1.94 + 1.0067 *1 + 1.01* + 0.9982 *1 = 1,36 T/m3 Rtcqu = 1,2.(0,36.2,76.0.9982+2,43.8.1,36+ 4,69.3,1) Kết : γ` = = 51.76 T/m2 * Đối chiếu với đk trên: đqu qu - σ tb = 20.74 ≤ Rtc = 51.76(T / m ) đqu = 24.13 ≤ 1,2 R qu tc = 62.11(T / m ) - σ max đqu = 17.34T / m ≥ - σ * Kết luận: đất mp mũi cọc đảm bảo khả chịu tải 9- Tính tốn kiểm tra độ lún móng cọc: Khi tính toán kiểm tra độ lún móng cọc ta xem móng cọc khối móng quy ước tính giống với móng nông Tính lún theo phương pháp cộng lớp Dùng tổ hợp bản, tải trọng tiêu chuẩn 9.1 Chia đất đáy móng khối quy ước thành lớp phân tố có chiều dày hi ≤ Bqu = 0,4 × 2,76 = 1,104m → chọn hi=1m 9.2 tính vẽ biểu đồ ứng suất trọng lượng thân đất gây σ zbt = ∑ γ i hi γ i , hi dung trọng chiều cao lớp đất phân tố thứ i ứng suất trọng lượng thân đất lớp thứ mực nước ngầm gây : σ 11bt = 3*1.94 = 5.82 (T/m2) ứng suất trọng lượng thân đất lớp thứ hai : σ 12bt = 5.82+0.10067*1 = 6.8267 (T/m2) ứng suất trọng lượng thân đất lớp thứ ba : σ 2bt = 6.8267+0.101*3 = 9.8567 (T/m2) ứng suất trọng lượng thân đất đáy móng quy ước : σ bt = 9.8567+0.9982*1 = 10.85(T/m2) 9.3 p lực gây lún đáy móng khối quy ước: σ zgl=o = σ tbđqu − γ hqu đqu với: σ tb =20.74 ứng suất trung bình đáy móng khối qui ước SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 26 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng γ trọng lượng thể tích trung bình lớp đất từ mũi cọc trở lên ⇒ γ = ( 1,94* 3+ 1.0067*1 + 1.01*3 + 0.9982.1)=1,36(T/m2) hqu = m khoảng cách từ mặt đất đến đáy móng khối qui ước ⇒ σ gl = 20.74 − 1.36 * = 9.86(T / m ) 9.4 tính vẽ biểu đồ ứng suất áp lực gây lún gây σ zigl = k oi σ gl a 2z i ) tra bảng II-2 trang 64 giáo trình CHĐ b b k0i = f( , Lớp đất cát có h = 4m có γ = 1.94,γdn= 1.0067 Kết tính toán thể bảng sau : zi σ zibt Mực nước Điểm tính ngầm Chưa có Chưa có Chưa có có Có Có 5 a/b 2z/b K0 σzi 10.8500 1.00 0.0000 1.0000 9.860 11.8480 1.00 0.7246 0.8142 8.028 12.8460 1.00 1.4493 0.5082 5.010 13.8440 1.00 2.1739 0.3017 2.974 14.8420 1.00 2.8986 0.1909 1.882 15.8400 1.00 3.6232 0.1287 1.269 9.5.Xác định chiều sâu vùng ảnh hưởng H a gl bt Tại điểm thứ (thuộc lớp 2) ta có σ zi = 1.882T/m2 < 0,2 σ Z = 0,2 14.842 = 2.9684 T/m2 nên tính lún đến điểm thứ 9.6 tính tốn độ lún cho lớp S i theo cơng thức p dụng công thức : Si = e1i − e2i hi 1+ e1i Trong e1i , e2i hệ số rỗng ứng với cấp áp lực P1i P2i σ 1bti+1 + σ 1bti Kết tính tốn cho bảng sau: P1i = Với Tầng Chiều dày 1 1 P2i = P1i + σ 2i +1 + σ 2i P1i (T/m2 ) P2i (T/m2 ) e1i e2i Si (m ) 11.349 12.347 13.345 14.343 20.293 18.866 17.337 16.771 0.658 0.655 0.653 0.651 0.641 0.643 0.645 0.646 0.0103 0.0073 0.0048 0.003 9.7 tính độ lún tổng cộng SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 27 Đồ án môn học Nền Móng n n i =1 i =1 S = ∑ Si = ∑ GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo e1i − e2i × hi + e1i Vậy S = 0,0254m =2.54 cm < Sgh = cm 10 Tính tốn đài cọc 10.1 Tính tốn chiều cao đài cọc a Chọn chiều cao làm việc đài ho = 0.6m b kiểm tra điều kiện chống chọc thủng : Trong : Pnp : tổng nội lực đỉnh cọc nằm mép đài lăng thể chọc thủng ak : cạnh tiết diện cột song song với mép lăng thể chọc thủng b : cạnh đáy đài song song với.ak ho : chiều cao làm việc tổng cộng đài Rp : sức chịu kéo tính tốn bêt ơng SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 28 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng Pnp =Pmax + Pmin= 28.14 +21.64= 49.78 (T); ak = 0,3 m; Rp = 75(T/m2) Chọn ho = 0.6 ⇒ h = 0,6+ 0,05 = 0,6 (m) b = 1,5m ak + 2ho = 0,3 + 2.0,6 = 1,4 ⇒ b ≤ ak + 2ho Điều kiện kiểm tra: Pnp ≤ ( ak + b)ho.k.Rp K phụ thuộc vào tỷ số C/ho C= 1,5 − 0.45 − 0,45 = 0,075 ; tra bảng⇒ k = 1,38 Thay tất vào ta được: 49.78 ≤ (ak + b)ho.k.Rp = (0,3 + 1.5)0,6.1,38.75 = 149,04 49.78 < 111.78 thõa mãn Chiều cao làm việc đài 0.6m thõa mãn điều kiện chọc thủng Vậy chiều cao đài bằng: h đ = 0.6 + 0.15 = 0.75 m Chiều cao làm việc đài 0.6m thõa mãn điều kiện chọc thủng Vậy chiều cao đài 0.6 10.2- Tính tốn bố trí cốt thép đài cọc: Việc tính tốn chịu uốn đài tiến hành theo trị số momen uốn td thẳng đứng đài mép cột vị trí đài có chiều cao thay đổi *Tính tốn mơmen tiết diện: M I − I = ( P2 + P4 ).r1 M II − II = ( P3 + P4 ).r2 Trong P2,P3,P4 tải trọng cơng trình truyền xuống truyền xuống cọc tương ứng 2,3,4 P3=Pmin=21.64 (T) P2=P4=Pmax=28.14 (T) r1, r2 khoảng cách từ tim cột đến tiết diện I-I II-II r1=(0,9-0,45)/2=0,225 (m) r2 =1.5-(0.15+0.3/2)-0.3=0.9(m) ⇒ MI-I= (28.14 +28.14 ).0,225=12.66 (T.m) MII-II=(21.64+28.14 ).0,9=44.80 (T.m) *Diện tích cốt thép theo phương x (phương ak) FaI= M I −I 12.66.10 = = 10.61 cm2 0,9h0 ma Ra 0,9.0,6.0.85.26000 (cốt thép loại CII có Rct=26000 T/m2) chọn φ 14có Fa=10.78 cm2 ⇒ bước cốt thép theo phương cạnh dài cột(phương ak): a= 150 − × 3,5 = 23.83cm chọn a=235mm SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 29 Đồ án môn học Nền Móng GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo *Diện tích cốt thép theo phương y (phương bk) M II − II 44.8.10 = = 31.91 cm2 FaII = 0,9h0 Ra 0,9.0,6.26000 (cốt thép loại CII có Rct=26000 T/m2) chọn 13 φ 18có Fa=33.08 cm2 ⇒ bước thép theo phương cạnh ngắn cột a= 150 − × 3,5 = 11,9cm chọn a=115 mm ∈ (10 − 25cm) 12 11 - Kiểm tra vận chuyển treo giá búa : Dùng tổ hợp bổ sung tải trọng tính toán để kiểm tra NTT = 84,6 T, MTT = 4,5 Tm, QTT = 2,6 T a - Khi vận chuyển : Để đảm bảo đk chịu lực tốt vận chuyển cẩu lắp vị trí móc câu cần + − = M max bố trí cho M max Tải trọng phân bố đều: q = k.F γ bt = 1,5 0,25 0,25 2,5 = 0,234 T/m Khoảng cách từ gối tựa đến mút cọc : a = 0,207 L = 0,207 7,5 = 1,55 m Mômen lớn cọc chòu : SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 30 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền Móng Mmax = 0,043 ql2 = 0,043 0,234 7,52 = 0,566 Tm Kiểm tra lại điều kiện: M max 0,566.10 = = 1,21(cm ) 0,9ho Rct 0,9.( 25 − 5).2600 8,04 = 4,02(cm ) Do cốt thép đặt đối xứng → Fa = Fa ' = 2 ⇒ Fa=4,02 cm ≥ ∑ f ctc t = 1,21(cm ) Fa ≥ ∑ f ct = b – Khi treo cọc lên giá búa : Cọc chọn có chiều dài 7,5 m a k + ho Pnp ≤ (a k + ho ) ho R p rút ra: ⇒ ho = − ak + a k2 Pnp + Rp Trong đó: ak-cạnh ngắn tiết diện cột ak=0,3m ` Rp-cường độ chịu kéo tính tốn bêtơng Rp=7,5 kG/cm2=75 T/m2 Pnp-tổng nội lực đỉnh cọc nằm ngồi mp nghiêng Nhận xét mặt phá hoại nghiêng khơng trùm hết đỉnh cọc, có cọc cạnh mép cột bị hai cọc lại ko bị, Pnp=Pmax=26,31 (Tm) Từ cơng thức trên, suy ho: ho = − 0,5 0,5 26,31 + + = 0,39(m) 75 Vì để đảm bảo cọc ngàm vào đài đoạn ≥ 0,5m ta chọn ho=0,55 m Kiểm tra lại theo đk trên: Ta có: b= 1,4m>(ak+ho)=1,05m : Pnp=26,31[...]... 4,69.3,1) Kết quả : γ` = = 51.76 T/m2 * Đối chiếu với đk ở trên: đqu qu 2 - σ tb = 20.74 ≤ Rtc = 51.76(T / m ) đqu = 24.13 ≤ 1,2 R qu tc = 62.11(T / m 2 ) - σ max đqu = 17.34T / m 2 ≥ 0 - σ min * Kết luận: nền đất tại mp mũi cọc đảm bảo khả năng chịu tải 9- Tính tốn và kiểm tra độ lún của móng cọc: Khi tính toán kiểm tra độ lún của móng cọc ta xem móng cọc như khối móng quy ước và tính giống như với móng. .. thỏa mãn 4- Tính tốn sức chòu tải của cọc đơn BTCT: SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 17 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền và Móng 4.1 – Tính tốn sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm móng : Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm móng được tính theo cơng thức: Pvl = ϕ (RaFa + RbFb) Trong đó: Pvl là sức chịu tải tính tốn của cọc theo vật liệu ϕ : hệ số uốn dọc, móng cọc đài thấp không xuyên... GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền và Móng Vậy: chiều cao làm việc ho=0,55 m hay chiều cao đài hđ=0,6 m 10- Tính tốn và bố trí cốt thép trong đài cọc: Việc tính tốn chịu uốn của đài tiến hành theo trị số momen uốn tại các td thẳng đứng của đài ở mép cột và tại vị trí đài có chiều cao thay đổi *Tính tốn mơmen tại các tiết diện: M I − I = ( P2 + P4 ).r1 M II − II = ( P3 + P4 ).r2 Trong đó P2,P3,P4... của cọc là 7,5 m Ngàm vào đài 0.5m, đập vỡ 0.35m để neo thép Cốt thép dọc chòu lực chọn 4 φ 16 có F = 8,04 cm2 Sơ đồ 4 cọc 2.2- Sơ bộ xác định kích thước đài cọc: Kích thước đài sơ bộ : 1,5 × 1,5m 3 – Xác định chiều sâu chôn đài cọc : Dùng tải trọng tính tốn của tổ hợp bổ sung: tt N tt =103.50 (T) ; Q =2.10(T) ; M tt =3.30(Tm) * Giả thiết tồn bộ tải trọng ngang tác dụng lên đài do đất từ đáy đài trở... liệu làm cọc và đài cọc: -Bêtơng đài M200 có: Rn= 90 kG/cm2 ; Rk=7,5 kG/cm2 Bê tông cọc Mac 250 có Rn= 110 kG/cm2 ; Rk=8,8 kG/cm2 Cốt thép C I (dung làm thép đai) Ra = 2000 kG/cm2 R’a = 2000 kG/cm2 Rad = Rax = 1600 kG/cm2 Cốt thép CII (dùng làm thép chịu lực) Ra = 2600 kG/cm2 R’a = 2600 kG/cm2 Rad = Rax = 2100 kG/cm2 2- Chọn kích thước cọc và đài cọc: 2.1 Chọn kích thước và tiết diện cọc Chọn cọc hình... < Pđnn = 37,72 (T) P0min >0 ⇒ thõa mãn Vậy cọc đủ khả năng chịu nén 7 Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc Theo quy phạm về móng cọc (sách BGNM/119) việc kiểm tra móng cọc đài thấp chịu tải trọng ngang được tiến hành như sau: tb • Điều kiện : H0 < H ng Ho-lực ngang tác dụng lên mỗi cọc Người ta giả thiết tải trọng ngang phân bố đều lên các cọc trong móng ⇒ H0 = ∑ H = Qtt + M n n tt /h = 5.4 =... mũi cọc Giả thiết ta có móng khối quy ước ABCD với kích thứơc là A qu, Bqu, Hqu Fqu = Aqu × Bqu Aqu = A1 + 2 Ltgα SVTH: Nguyễn Ngọc Danh -Lớp 07X3A Trang: 23 GVHD: Th.s Đỗ Hữu Đạo Đồ án môn học Nền và Móng Bqu = B1 + 2 Ltgα Trong đó: A1,B1- khoảng cách từ mép 2 hàng cọc ngồi cùng đối diện nhau theo 2 phía A1=B1=1,2(m) L-chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc L=Lcọc-0,5=7,5-0,5=7 m (0,5m-đoạn cọc. .. tra điều kiện tính tốn móng cọc đài thấp: h ≥ 0,7 hmin Với h là độ chơn sâu của đáy đài Chọn h=1m 2H hmin = tg(450 - ϕ /2) γ b ϕ , γ : góc ma sát trong và dung trọng tại đáy đài H :tổng lực xô ngang tính đến đáy đài H = Qtt + b 3,3 M tt = 2.10+ 1,0 = 5,4 T h : bề rộng của đáy đài vuông góc với lực xô ngang b = 1,5 m hmin = tg(450 – 230/2) 2 × 5,4 = 1.28 m => 1,94 × 1,5 0,7 hmin = 0,896m Kết quả : 1m... giá búa vẫn đảm bảo an tồn 9- Tính tốn và kiểm tra đài cọc: *Tính tốn chiều cao của đài cọc: Tính tốn và kiểm tra theo 3 sơ đồ: +chọc thủng trực tiếp +phá hoại theo mp nghiêng +tính tốn chịu uốn TH chọc thủng trực tiếp rất hiếm khi xảy ra TH phá hoại theo mp nghiêng: khi tính tốn theo sơ đồ này gt rằng ứng suất kéo chính phân bố đều trong phạm vi phần giữa của tiết diện đài trên một dải có chiều rộng... tất cả vào ta được: 60.22 ≤ (ak + b)ho.k.Rp = (0,3 + 1.5)0,6.1,38.75 = 149,04 60,22 < 111.78 thõa mãn Chiều cao làm việc của đài là 0.6m thõa mãn điều kiện chọc thủng Vậy chiều cao đài bằng: h đ = 0.6 + 0.15 = 0.75 m Vậy chiều cao của đài là 0.85 10.2- Tính tốn và bố trí cốt thép trong đài cọc: Việc tính tốn chịu uốn của đài tiến hành theo trị số momen uốn tại các td thẳng đứng của đài ở mép cột và tại