Đang tải... (xem toàn văn)
SỐ LIỆU ĐỀ TÀI : =145 T; =7.5 T.m; H≈ =3 ;ĐỊA CHẤT : H3 CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆNCHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH 1.1. Số liệu địa chất: Lớp đất Bề dày (m) SM 1.8 CH2 1.5 CL1 6.2 CL2 20.0 CL3 15.5 Lớp SM: Lớp cát san lấp màu vàng đến đen, hạt mịn đến hạt trung. Lớp CH2: Lớp đất sét, màu xám xanh, xám đen. Trạng thái nhão. Lớp CL1: Lớp đất sét màu xám xanh lẩn ít bột cát và ít hữu cơ, trạng thái nhão. Lớp CL2: Lớp đất sét màu xám xanh , xen kẹp vài lớp cát mịn, trạng thái dẻo nhão. Lớp CL3: Sét đất sét màu xám vàng đen nâu đỏ lẩn ít lớp cát mịn màu vàng, trạng thái cứng. Mực nước ngầm tự nhiên ở độ sâu 0,9 m so với mặt đất tự nhiên. Bảng chiều dày và vị trí xuất hiện các lớp đất. Lớp đất Chiều dày (m) Vị trí xuất hiện tại đồ sâu từ mặt đất (m) SM 1.8 0 1.8 m CH2 2.3 1.8 3.3 m CL1 9.2 3.3 9.5 m CL2 14.8 9.5 29.5 m CL3 17.2 29.5 45.0 m Bảng các tính chất đặc trưng của các lớp đất Tính chất cơ lý Ký hiệu Đơn vị Lớp đất SM CH2 CL1 CL2 CL3 Độ ẩm tự nhiên
LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập rèn luyện Trường Đại Học Cần Thơ, bảo nhiệt tình q thầy cơ, đặc biệt q thầy khoa Cơng Nghệ với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức q báo cho chúng em suốt thời gian học tập tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hồn thành tốt tiểu luận mơn học Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Anh Du hết lòng truyền đạt kiến thức hướng dẫn tận tình suốt q trình giảng dạy để chúng em hồn thành thật tốt đồ án Thầy tạo điều kiện giúp đỡ chúng em hồn thành thật tốt đồ án Trong suốt q trình làm đồ án Chúng em khó tránh khỏi sai sót mong q thầy bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy để chúng em học hỏi nhiều kinh nghiệm hồn thành thật tốt đồ án Cuối lời, chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến tất thầy cơ, gia đình, người hổ trợ, cung cấp cho chúng em thơng tin chi tiết để hồn thành đồ án cách tốt ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH CƠNG TRÌNH : NHÀ HỌC CHÍNH –VĂN PHỊNG –THƯ VIỆN –GIẢNG ĐƯỜNG KHOA THỦY SẢN –KHU – ĐẠI HỌC CẦN THƠ tt tt tt SỐ LIỆU ĐỀ TÀI : N o =145 T; M o =7.5 T.m; H≈ Qo =3 ;ĐỊA CHẤT : H3 CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆNCHẤT LƯỢNG CƠNG TRÌNH 1.1 Số liệu địa chất: - Lớp SM: Lớp cát san lấp màu vàng đến đen, hạt mịn đến hạt trung - Lớp CH2: Lớp đất sét, màu xám xanh, xám đen Trạng thái nhão - Lớp CL1: Lớp đất sét màu xám xanh lẩn bột cát hữu cơ, trạng thái nhão - Lớp CL2: Lớp đất sét màu xám xanh , xen kẹp vài lớp cát mịn, trạng thái dẻo nhão - Lớp CL3: Sét đất sét màu xám vàng đen nâu đỏ lẩn lớp cát mịn màu vàng, trạng thái cứng - Mực nước ngầm tự nhiên độ sâu -0,9 m so với mặt đất tự nhiên Lớp đất SM CH2 CL1 CL2 CL3 Bề dày (m) 1.8 1.5 6.2 20.0 15.5 Bảng chiều dày vị trí xuất lớp đất Vị trí xuất đồ sâu từ mặt đất Lớp đất Chiều dày (m) SM 1.8 → -1.8 m CH2 2.3 -1.8 → -3.3 m CL1 9.2 -3.3 → -9.5 m CL2 14.8 -9.5 → -29.5 m CL3 17.2 -29.5 → -45.0 m (m) Bảng tính chất đặc trưng lớp đất Ký hiệu Đơn vị Độ ẩm tự nhiên � Dung trọng ướt Dung trọng khơ Tỉ trọng Tỉ số rỗng Độ rỗng Độ bảo hòa Dung trọng đẩy Sức chịu nén Ứng suất dính Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Góc nội sát Độ sệt Tính chất lý γ đn = Lớp đất SM CH2 CL1 CL2 CL3 % 6.78 63.20 71.50 45.23 25.19 γt g/cm3 1.735 1.498 1.519 1.659 1.845 γd Gs eo no S g/cm3 % % 1.280 2.685 1.130 52.33 86.68 0.917 2.692 1.936 65.94 0.887 2.035 66.94 94.33 1.146 2.686 1.358 57.3 89.66 1.474 2.692 0.827 45.24 81.99 γdn g/cm3 0.803 0.576 0.557 0.719 0.926 qu kg/cm2 kg/cm2 % % % Độ - 0.261 0.078 30.100 - 0.218 0.110 51.86 26.40 25.46 3.220 1.445 0.228 0.114 48.95 29.87 19.08 3.5950 2.202 0.267 0.124 47.99 30.06 17.93 7.3420 0.846 0.843 0.329 47.15 29.96 17.19 15.430 -0.277 C �L �p Ip ϕ B Gs − 1+ e 1.2 Đánh giá địa cất cơng trình Mơ tả đặc điểm lớp đất nhận xét - Lớp đất CH2,CL1: lớp bùn sét lẫn hữu , cát mịn , lớp yếu , , sức chịu tải thấp , độ lún nhiều Người thiết kế cần có biện pháp gia cố lại lớp bùn để nâng sức chịu tải đất lên - Lớp CL2: lớp lớp sét lẫn cát mịn , tính nén lún trung bình , sức chịu tải trung bình đến yếu, khả chịu lực mũi cọc thấp - Lớp CL3 :là lớp đất tốt , có sức chịu tải cao , tính nén lún thấp , khả chịu lức lớn Lớp thích hợp để chịu mũi cho móng cọc bê tơng cốt thép nhà có tải trọng trung đến tương đối lớn - Có thể dung lớp CL3 làm lớp chịu lực mũi cọc Tuy nhiên , tùy theo tải trọng cụ thể cơng trình mà nhà thiết kế cần kết hợp với số liệu địa chất vị trí hố khoan để tính tốn chọn xử lý móng cho phù hợp 1.3 Lực tác dụng cơng trình truyền xuống móng 1.3.1 Tải trọng tính toán: Ntt = 145 T Mtt = 7.5 Tm Htt = Q0tt = T 1.3.2 Tải trọng tiêu chuẩn : Với hệ số vượt tải n = 1.15 ta tính tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng: N tt = 126.09 T 1.15 M tt Mtc= = 6.52 T.m 1.15 H tt Htc = = 2.61 T 1.15 Ntc= CHƯƠNG 2: CƠ SỞ CHỌN PHƯƠNG ÁN MĨNG 2.1 Xác định cường độ đất ( Rtc ứng với b = 1m) Theo quy phạm TCXD 45 - 70 ta có: - Đối với cơng trình khơng có tầng hầm: Rtc = m(Ab γ + Bhγ’ + Dc) • Trong đó: m = hệ số điều kiện làm việc b = m bề rộng cạnh móng nhỏ (giả định) h = 1.8 m độ sâu chơn móng c = 1.10 T/m2 : lực dính đơn vị nằm đáy móng (lớp CH2) γ: dung trọng đất đáy móng (= γt – γn = 1.498-1 =0.498 g/cm3) γ’: trọng lượng riêng trung bình lớp đất nằm đáy móng γ tb = γ h1 + γ h2 1.735 x0.9 + (0.803) x 0.9 = = 1.269 g / cm h1 + h2 0.9 + 0.9 A,B,D: giá trị phụ thuộc vào góc ma sát đất nằm đáy móng Với φ = 3.22o theo TCXD 45 - 70 ta có: A = 0.048 φ = 3.22 o B = 1.199 D = 3.397 Cường độ đất Rtc = 1(0.048x1x0.576 +1.199x1.8x1.269 +3.397x1.10) = 6.51 T/m2 Việc xác định kích thước móng giai đoạn chọn phương án móng dựa tải trọng thẳng đứng lớn xem tâm Ở ta chọn nội lực cột có giá trị lực dọc Ntcmax=126.09 T để tính sơ kích thước móng từ tìm phương án móng hợp lý 2.2 Xem xét phương án móng cọc bê tơng cốt thép: - Thơng qua kết tính tốn bảng báo cáo thí nghiệm lớp địa chất, ta thấy lớp đất CH2, CL1 , trạng thái nhão, sức chịu tải thấp, nên khơng thể chọn phương án móng nơng tự nhiên - Vậy ta chọn phương án móng cọc Dùng cọc Bê tơng cốt thép 35x35 , mũi cọc hạ sâu xuống lớp CL3 khoảng 2-4 m Thi cơng phương pháp ép - Ta nhận thấy phương án phù hợp mặt kinh tế lẫn kỹ thuật - Đây phương án phổ biến đạt hiệu cao - Ưu Điểm : • Có khả chịu tải lớn, sức chịu tải cọc ép với đường kính lớn chiều sâu lớn chịu tải hàng trăm • Khơng gây ảnh hưởng chấn động với cơng trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen thị lớn • Giá thành rẻ so với loại móng cọc khác • Cơng nghệ thi cơng khơng đòi hỏi kỹ thuật cao - Khuyết Điểm : • Cọc ép sử dụng lực tĩnh để ép cọc xuống đất, thi cơng loại đất :sét mềm , sét pha cát Đối với loại đất sét cứng, cát có bề dày lớn khơng thể thi cơng • Một loại cọc BTCT chế tạo sẵn dùng phổ biến cọc có tiết diện vng • Tùy theo tính chất làm việc, cọc chia làm loại : cọc chống cọc ma sát Trong phạm vi đồ án đề cập đến cọc ma sát, phù hợp với điều kiện địa chất khu vực ĐBSCL • Vậy ta chọn phương án móng cọc bê tơng cốt thép để thiết kế CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN MĨNG CỌC BÊTƠNG CỐT THÉP 3.1 Cơ sở tính tốn - Để thiết kế tính tốn cọc BTCT, trước hết ta phải lựa chọn cọc chiều dài cọc Từ ta tính tốn sức chịu tải cọc xác định số lượng cọc cần bố trí Tuy nhiên để chủ động tính tốn để việc lựa chọn cọc, tiết diện cọc dễ dàng có sở ta làm sau: • Chọn loại tiết diện cọc dùng để thiết kế • Xác định sức chịu tải theo đất loại cọc qua lớp đất (vì sức chịu tải cọc theo đất thường nhỏ sức chịu tải cọc theo vật liệu lấy làm sức chịu tải tính tốn cọc) Từ vẽ biểu đồ mối quan gệ sức chịu tải cọc chiều dài cọc • Từ tổng tải chân cột, ta ước lượng số lượng cọc sơ bộ, từ tính sức chịu tải trung bình cần thiết cọc đơn • Dựa vào biểu đồ tra chiều dài chịu lực cần thiết ứng với loại tiết diện cọc • Chọn loại tiết diện có mối quan hệ thích hợp L d (với cách làm ta dễ dàng thay đổi tiết diện chiều dài cọc, thay đổi phương án để tìm loại cọc hợp lý nhất: tiết diện chiều dài) 3.2 Chọn tiết diện vật liệu làm cọc, tính cốt thép làm móc cẩu: 3.2.1 Tiết diện cọc: Sử dụng cọc BTCT tiết diện 30x30cm 3.2.2 Vật liệu làm cọc: - Bêtơng: B20 có: Rb = 115 kg/cm2, Rbt = kg/cm2 - Thép dọc AII có: Rs = 2800 kg/cm2, Es = 2.1x106 kg/cm2 - Thép đai AI có: Rs = 2250 kg/cm2, Es = 2.1x106 kg/cm2 - Đặt đáy đài cao trình -1.8m so với mặt đất tự nhiên - Ta chọn chiều dài thực cọc là: 30m (Theo kinh nghiệm ta chọn chiều dài cọc L theo chiều rộng d sau) L L = (30 − 70), (max) = 100 d d Đối với đài cứng có độ cao chơn đài h >1m ta có điều kiện để chọn độ dài đoạn ngàm sau: d ≤ 60cm => zng ≥ 2d d > 60cm => zng > 1.2m Độ ngàm cọc vào đài khơng nhỏ lần cạnh cọc: 2x30 = 60 cm • Trong đó: Đoạn đập đầu cọc: 60 cm Đoạn có bê tơng ngàm vào đài: 10 cm (lớp bê tơng lót 10cm) Chiều dài làm việc cọc là: 29.3m (tính từ cao trình đáy đài) 29.3 = 98 < 100 (thỏa) 0,30 Độ mảnh cọc chọn: λ = Chiều dài cọc là: L = 30m (chia làm đoạn, đoạn 10m) Cao trình mũi cọc so với mặt đất tự nhiên – 31.1m Chọn cốt thép 4ø18 có As = 10.18 cm2 Lớp bảo vệ: a = 4cm ho = 30 – = 26cm Kiểm tra hàm lượng thép: µ= As 10.18 100 = 100 = 1.3% bh0 30 * 26 µmin = 0.1% < µ = 1.3% < µmax = 2.56% => Thỏa điều kiện hàm lượng thép Mặt cắt cột địa chất H3 3.2.3 Kiểm tra thép cọc theo điều kiện cẩu lắp 3.2.3.1 Khi vận chuyển cọc: q 0.207L 0.207L L M M M Tìm vị trí đặt móc thân cọc khoảng cách a cho Mnhịp =Mgối Trọng lượng mét dài cọc q = nAP γ bt = 1.2 * 0.30 * 0.30 * 2.5 = 0.27T / m Momen lớn cẩu lắp cọc là: Mmax = M = 0.068qL2 Mtt1 = Mmax.Kn=0.068*0.27*102*2=3.672T.m Khi vận chuyển cọc có kể đến hệ số động K n=2 nên giá trị tính tốn vận chuyển cọc lớn là: Mtt1 = Mmax.Kn=0.068*0.27*102*2=3.672T.m 3.2.3.2 Khi dựng cọc: q 0.294L L M Momen lớn dựng cọc là: Mmax = 0.043qL2 = 0.043*0.27*102 = 1.161 T.m M ttmax = max (Mtt1, Mtt2) = 3.672 T.m ⇒ As = M1 tt M max 3.672 *10 = = 5.6cm γRa h0 0.9 x 2.8 x 26 Diện tích thép cần thiết cho tồn cọc là: As = 7.09 cm2 Thép chọn 4φ18 có diện tích As = 10.18 cm2 > 7.09 cm2 Vậy thép chọn ban đầu thoả điều kiện vận chuyển cẩu lắp 3.2.4 Tính cốt thép làm móc cẩu Trọng lượng thân tồn cọc đứng n: 10 Png: sức chịu tải tính tốn theo phương ngang thẳng góc với trục cọc, xác định thí nghiệm tham khảo bảng số liệu lập sẵn ∑H H = H ngang = nc = = 0.75 ≤ Pngang = 2.5T → Thỏa điều kiện tải ngang 3.5.4 Kiểm tra cường độ đất mũi cọc - Để kiểm tra cường độ đất mũi cọc, ta xem đài cọc, cọc phần đất cọc khối móng quy ước Móng khối quy ước có chiều sâu đặt móng khoảng cách từ mặt đất đến cao trình mũi cọc - Diện tích móng khối quy ước xác định sau: Fqu = Aqu*Bqu = (A1+2*L*tanα)(B1+2*L*tanα) Trong đó: A1,B1: khoảng cách mép ngồi cọc biên theo chiều rộng chiều dài đài cọc: A1=B1=1+0.3=1.3 m L: Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc: L = 29.3 m α: góc mở rộng so với trục thẳng đứng kể từ mép ngồi hàng cọc biên (góc truyền lực) α= ϕtb (đối với cọc đứng) n ϕtb = ∑ϕ h i =1 n i i ∑h i =1 i φi: góc ma sát lớp đất thứ i mà cọc qua hi: Bề dày lớp đất thứ i mà cọc qua n ϕ tb = ∑ϕ h i =1 n ∑h i =1 α= i i = 3.22 *1.5 + 3.595 * 6.2 + 7.342 * 20 + 15.43 *1.6 = 6.78 1.5 + 6.2 + 20 + 1.6 i ϕ tb 6.78 = = 1.70 4 Fqu = (1.3+2*29.3*tan(1.700))*(1.3+2*29.3*tan(1.700)) = 9.24 m2 21 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 Aqu Bqu B1 A1 - Sau xem móng cọc khối móng quy ước việc kiểm tra cường độ đất mũi cọc tiến hành móng nơng thiên nhiên Trường hợp móng chịu tải lệch tâm: σmax ≤ 1.2Rtc N σ=∑ Fqu tc = σ max + σ ≤ R tc Trong đó: ΣNtc: tổng tải trọng tiêu chuẩn thẳng đứng đáy móng quy ước, kể trọng lượng đài cọc, trọng lượng cọc, trọng lượng đất phạm vi cọc Fqu: diện tích móng khối quy ước Rtc: áp lực tiêu chuẩn đáy móng quy ước σmax,σmin: ứng suất đáy móng quy ước σ max ∑N = Fqu tc 6e + ÷ ÷; Bqu σ max ∑N = Fqu tc 6e − Bqu ÷ ÷; ∑M e= ∑N tc tc 22 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 Kiểm tra nội lực Ntt = 145T, Mtt = 7.5Tm, Htt = 3T - Dung trọng đẩy trung bình lớp đất nằm mũi cọc: γ tb = 1.735 * 0.9 + 0.803 * 0.9 + 0.576 *1.5 + 0.557 * 6.2 + 0.719 * 20 + 0.926 *1.6 31.1 = 0.72T / m - Trọng lượng đài cọc Ndtt = 1.1*Fđ*γtb *h = 1.1*1.6 *1.6 * 2.5 * 0.8 = 5.63T - Trọng lượng đất từ cao trình đáy đài đến mũi cọc: N đat = γ tb * Fqu * (hđ + L) = 0.72 * 9.24 * 31.1 = 206.9T - Trọng lượng cọc mà lớp đất mà cọc qua N c = n*Fc*L*γbt *1.1= 4*(0.3*0.3)*29.3*2.5*1.1 = 29.007T - Trọng lượng móng khối quy ước tc N qu = N dtt + N dat + N c = 5.63 + 206.9 + 29.007 = 241.537T - Tổng tải trọng tác dụng cao trình đáy móng quy ước ∑N tc tc = N 0tc + N qu = 126.09 + 241.537 = 367.627T - Tổng moment tác dụng trọng tâm đáy khối móng quy ước ∑M tc = M 0tc + H 0tc * ( H d + L) =6.52 + 2.61(0.8 + 29.3) = 85.081T m ∑M - Độ lệch tâm e = ∑N tc tc = 85.081 = 0.23m 367.624 - Ứng suất đáy móng quy ước σ max ∑N = tc (1 + Fqu 6e 367.624 * 0.23 )= (1 + ) = 57.66T / m Bqu 9.24 3.05 Bqu=B1+2*L*tg α =1.3+2*29.3*tg(1.700)=3.05m σ = σ= ∑N tc (1 − Fqu ∑N tc = 6e 367.624 * 0.23 )= (1 − ) = 21.74T / m Bqu 9.26 3.05 σ max + σ 57.66 + 21.74 = = 39.7T / m 2 - Cường độ đất (áp lực tiêu chuẩn) đáy khối móng quy ước R tc = m[( A.Bqu + B.h)γ + D.c] (TCXD 45-70) Trong đó: m=1 23 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 φ=15.43 tra bảng ta có A = 0.34; B = 2.36; D = 4.91 Bqu=B1+2*L*tg α =1.3+2*29.3*tg(1.700)=3.05m c = 0.329 kg/cm2 γ: Trọng lượng riêng trung bình đất nằm đáy móng khối quy ước: Dung trọng đẩy trung bình lớp đất nằm mũi cọc: γ tb = 1.735 * 0.9 + 0.803 * 0.9 + 0.576 * 1.5 + 0.557 * 6.2 + 0.719 * 20 + 0.926 *1.6 = 0.72T / m 31.1 Rtc = 1[(0.34*3.05+2.36*31.1)*0.72+(4.91*3.29)] = 69.75T/m2 - Ta có: σmax = 57.66 T/m2 < 1.2Rtc = 1.2*68.7 = 83.70 T/m2 σ = 39.57T/m2 < Rtc = 69.75 T/m2 → Thỏa điều kiện cường độ đất 3.6 Kiểm tra tính tốn vận chuyển cẩu lắp cọc: 3.6.1 Kiểm tra lượng cốt thép - Trong móng cọc đài thấp, thường cọc làm việc chịu nén hay chịu kéo nên kết cấu cọc đư ợc tính tốn kiểm tra theo điều kiện vận chuyển thi cơng Khi vận chuyển cọc từ vị trí chế tạo trường treo cọc lên giá búa cọc chịu lực theo sơ đồ: 24 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 - Trong hai sơ đồ này, muốn bảo đảm điều kiện chịu lực tốt móc neo phải vị trí cho momen dương lớn trị số momen âm nhỏ - Từ điều kiện ta có: 25 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 + Hai móc neo cho vận chuyển bố trí cách đầu cọc đoạn a=0.207L giá trị nội lực M vcmax = 0.043qL2 + Một móc thi cơng bố trí cách đầu cọc đoạn b=0.294L giá trị max nội lực M tc = 0.086qL2 - Như tính tốn trên, chiều dài chịu lực cọc thiết kế 30 m Khi chế tạo chia cọc làm đoạn dài 10m - Tải trọng phân bố trọng lượng thân cọc tạo nên: - Trọng lượng m chiều dài cọc : q = nAP γ tb = 1.2 * 0.30 * 0.30 * 2.5 = 0.27T / m Moment lớn vận chuyển cọc: Mmax = 0.043qL2 Khi vận chuyển có kể đến hệ số động Kđ=2 nên giá trị moment tính tốn lớn vận chuyển cọc: M vcmax = Mmax Kđ=0.043*0.27*102*2 =2.322 T.m Moment lớn cẩu lắp cọc: Mmax = 0.086qL2 tt M max = M K =0.086*0.27*102*2 = 4.644 T.m max đ - Ta lấy giá trị nội lực lớn để tính tốn kiểm tra kết cấu cọc 3.6.2 Tính cốt dọc Bêtơng: B20 có: Rb = 115 kg/cm2, Rbt = kg/cm2 Thép dọc AII có: Rs = 2800 kg/cm2, Es = 2.1x106 kg/cm2 Thép đai AI có: Rs = 2250 kg/cm2, Es = 2.1x106 kg/cm2 Lớp bảo vệ a = cm h0 = h - a = 30 – = 26 cm - Kiểm tra tiết diện cốt thép chọn: αm = M 464400 = = 0.199 < α R = 0.429 Rb bho 115 * 30 * 26 ς = 0.5 * (1 + − 2α m ) = 0.5 * (1 + − * 0.199 ) = 0.89 Diện tích cốt thép: M 464400 = = 7.17(cm ) Rsςho 2800 * 0.89 * 26 Vậy ta chọn φ 18 có As = 10.21 > 7.17 As = → thoả điều kiện - Kiểm tra hàm lượng thép: Hàm lượng thép tiết diện bêtông: µ= As 10.21 100 = 100 = 1.314% bh0 30 * 26 ξ R = − − 2α m ) = − − * 0.429 ) = 0.623 ξ *R 0.623 *115 µ max = R b 100 = 100 = 2.56% Rs 2800 26 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 => - Kiểm tra lại att: 0.1%< µ < µ max => Thỏa att = 2.5 + φ / = 3.4cm < 4cm → Thỏa 3.6.3 Tính cốt đai - Ta lấy lực cắt lớn hai sơ đồ tải Qmax = 1677 Kg ( tính hệ số động k = 1.5) - Vì lực cắt cọc tương đối nhỏ nên ta kiểm tra xem bêtơng cọc có đủ khả chịu cắt khơng - Điều kiện đảm bảo khả chịu nén bêtơng: ϕb (1 + ϕn ) Rbt bh02 Q≤ C ϕ Trong đó: b - hệ số lấy 1.5 bêtơng nặng ϕ n - hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc trục ϕ n =0 C - hình chiếu tiết diện nghiêng lên phương song song trục dầm C=2.h0 ϕ (1 + ϕn ) Rbt bh02 1.5 * (1 + 0) * * 30 * 26 ⇒ Q ≤ b4 = = 5265 Kg → T C * 26 hỏa - Điều kiện để móng khơng bị phá hoại lực cắt: Q ≤ 0.8Rbt bh0 = 0.8 * * 30 * 26 = 5616 Kg → Thỏa => Bêtơng đủ khả chịu lực cắt - Điều kiện đảm bảo khả chịu nén bêtơng: Q ≤ 0.3ϕω1ϕb1 Rb bh0 Trong đó: ϕ ω1 - hệ số xét đến ảnh hưởng cốt đai đặt vng góc với trục cấu kiện, xác định theo cơng thức: ϕω1 =1 + 5αµω ≤1.3 Một cách sơ chọn ϕω1 =1 ϕb1 - hệ số xét đến khả phân phối lại nội lực, tính sau: ϕb1 = − βRb =1- 0.01*11.5=0.885 β =0.01 bêtơng nặng Rb- cường độ bêtơng, Rb=11.5 Mpa => Q ≤ 0.3ϕω1ϕb1 Rb bh0 = 0.3 *1 * 0.885 *115 * 30 * 26 = 23815 Kg →Thỏa => Bêtơng đủ khả chịu lực nén - Vậy bêtơng cọc đủ khả chịu lực nén lực cắt cọc, khơng cần cốt đai - Ở ta cần bố trí cốt đai theo cấu tạo - Như vậy, cốt dọc ta bố trí 4φ18 đối xứng, cốt đai bố trí φ Phần đầu cọc mũi cọc chịu lực xung kích nhiều nhất, nên cốt đai bố trí với khoảng cách a=50mm, khoảng cọc bố trí bước đai a=150mm Phần đầu cọc chịu trục tiếp tải trọng búa, nên bố trí thêm thép gia cường lớp, lớp cách 50mm Mũi cọc dùng để xun thủng tầng cứng hay dị vật, mũi cọc bố trí thép định hướng hàn vào thép chịu lực 27 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 3.7 Tính tốn kết cấu đài cọc Sử dụng bê tơng B20: Rb = 115kg/cm2, Rbt = kg/cm2 Thép nhóm AII để xây dựng đài cọc: Rs = 2800 kg/cm2, 2.1*106 kg/cm2 Chọn chiều cao đài cọc h = 80 cm Độ ngàm cọc vào đài 10cm Chiều cao làm việc đài: ho = 80 – 10 =70 (cm) Kích thước đài móng : l = b = 1.6m Chọn cột có tiết diện: 0.4 x 0.4 3.7.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng: Kiểm tra chọc thủng với chiều cao hđ = 0.5m - Kích thước đáy tháp chọc thủng với góc nghiên từ mép cột 45 : N cht ≤ 0.75Rbt u m h0 um = (bc + lc + 2h0 ) * = (0.4 + 0.4 + 2*0.5)* = 3.6( m) - Bê tơng B20 Rbt = kg/cm2=90T/m2 - Điều khiện chống chọc thủng: lực chân cột N nhỏ lực chống xun thủng Ncht = 2PMaxo + 2PMino = 2*43.89+2*33.99 = 155.76 (T) 0.75 Rbt u m h0 = 0.75 * 90 * 3.6 * 0.5 = 121.5(T ) ⇒ N cht > 0.75 Rbt btb h0 , khơng thỏa thỏa điều kiện chọc thủng Kiểm tra chọc thủng với chiều cao hđ = 0.7m - Kích thước đáy tháp chọc thủng với góc nghiên từ mép cột 45 : N cht ≤ 0.75 Rbt u m h0 um = (bc + lc + 2h0 ) * = (0.4 + 0.4 + 2*0.7) * = 4.4( m) - Bê tơng B20 Rbt = kg/cm2=90T/m2 - Điều khiện chống chọc thủng: lực chân cột N nhỏ lực chống xun thủng 28 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 Ncht = 2PMaxo + 2PMino = 2*43.89+2*33.99 = 155.76 (T) 0.75 Rbt u m h0 = 0.75 * 90 * 4.4 * 0.7 = 207.9(T ) ⇒ N cht < 0.75Rbt btb h0 , thỏa điều kiện chọc thủng Vậy hđ = 0.7m thỏa điều kiện chọc thủng 3.7.2 Kiểm tra độ lún đất mũi cọc - - Độ lún móng cọc tính giống độ lún móng bình thường đặt đất tự nhiên áp lực gây lún tính từ mặt phẳng đáy móng quy ước Điều kiện phải thỏa: S ≤ Sgh Trong đó: S: Độ lún ổn định móng Sgh: Độ lún cho phép (Sgh = 8cm) - Độ lún đất mũi cọc xác định theo phương pháp cộng lún lớp phân tố - Trình tự tính tốn Áp lực thân đất đáy khối qui ước: σ vp' = ∑(hiγι) =1.735*0.9+0.803*0.9+0.576*1.5+0.557*6.2+0.719*20.0+0.926*1.6 = 22.46 (T/m2) Trong đó: hi: Chiều dày cá lớp đất nằm đáy khối móng quy ước 29 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 γi: Dung trọng lớp đất nằm đáy khối móng quy ước Xác định áp lực đáy móng Trong đó:Ntc: Tổng tải trọng tác dụng cao trình đáy móng quy ước Fqu: Diện tích khối móng quy ước (T/m2) Xác định áp lực gây lún: p gl = ptbtc − σ vp' = 39.78 – 22.46= 17.32 T/ m Phân lớp thành lớp phân tố sau: - Độ lún đất mũi cọc xác định theo phương pháp cộng lún lớp phân tố: n n e −e2 i S = ∑si = ∑ 1i hi i =1 i =1 +e1i Trong đó: e1i : hệ số rỗng trung bình lớp đất hi trước xây dựng e2i : hệ số rỗng trung bình lớp đất hi sau xây dựng hi : chiều dày lớp phân tố i - Chia đất đáy móng khối quy ước thành lớp có chiều dày hi: hi ≈ Bqu = 3.04 = 0.76m - Chọn hi = 0.5m để tính lún cho lớp σz= k0.Pgl P2 = P1i + σgltb k0 tra bảng số liệu Bảng hệ số rổng : P(T/m2) E 2.5 0.833 5.0 0.824 10.0 0.806 20.0 0.774 40.0 0.725 80.0 0.664 30 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 Bảng tính độ lún sau: Cao trình Z (m) � bt -31.10 0.00 22.46 P1i z/b K0 � gl 0.00 1.00 17.3 22.69 -31.60 0.50 0.1 22.92 0.877 1.00 23.3 0.3 0.772 -32.60 1.50 23.85 0.49 -33.10 2.00 0.6 0.597 2.50 24.78 0.82 0.498 3.00 25.24 0.99 0.392 -34.60 3.50 25.70 0.328 0.7276 0.0113 14.28 37.43 0.766 0.731 0.0099 12.75 36.37 0.765 0.733 0.0088 11.2 35.31 0.764 0.736 0.0078 9.48 34.02 0.7629 0.739 0.0066 7.71 32.712 0.761 0.7429 0.0053 6.24 31.71 0.760 0.7453 0.0043 6.79 25.47 1.1 0.767 8.62 25.01 -34.10 38.94 Si 10.3 24.54 -33.60 16.2 e2i 12.1 24.08 24.3 e1i 13.3 23.62 0.70 P2i 15.1 23.15 -32.10 � bttb 5.69 31 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 25.93 -35.10 4.00 26.1 5.12 1.3 0.26 31.055 0.7595 0.746 0.0036 4.56 ng S = 5.77 cm < S = 8cm => Thỏa điều kiện độ lún tuyệt đối đáy khối móng quy 3.7.3 Kiểm tra đài theo điều kiện chịu cắt Hệ số khơng thứ ngun : 2 0,70 h β = 0,7 + o = 0,7 + = 3,34 C 0,15 Với ho = 0,7m: chiều cao làm việc cấu kiện C = 0,15m: khoảng cách từ mép cột đến mặt phẳng nghiêng xét Chiều cao làm việc đài cọc theo điều kiện chịu cắt: h0 ≥ Q βbRk Trong đó: Q: tổng phản lực cọc nằm ngồi tiết diện cắt có giá trị sau: Q = 2.43.89 = 87.78 (T) b = 1.6 m: bề rộng đài cọc thẳng góc với phương tính tốn Rk = 90 T/m2: cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng h0 = 0,70m ≥ Q 87.78 = = 0,34(m) => Thỏa điều kiện chịu cắt βbRk 1,076 *1.6 * 90 32 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 Do móng có tính đối xứng nên cần kiểm tra tiết diện chịu cắt 3.7.4 Kiểm tra đài cọc theo điều kiện chịu uốn Việc tính tốn đài cọc theo cấu kiện chịu uốn người ta quan niệm đài cọc ngàm cơng-xơn ngàm vào tiết diện qua chân cột hay vị trí đài cọc có chiều cao thay đổi chịu uốn phản lực đầu cọc - Mơ men tiết diện ngàm: n M = ∑ Poi d i = * 43,89 * 0,30 = 26.334(Tm) i =1 Trong đó: Poi = 43.89T: phản lực đầu cọc i di = 0,30m: khoảng cách từ ngàm đến trục cọc thứ i n = 2: số lượng cọc phạm vi dầm consol - Diện tích cốt thép cần thiết tồn bề rộng làm việc đài phương án tính tốn: Fa = M , 0,9 Ra ho γ = 0,9 Trong đó: M = 26.334 Tm : Mơ men tính tốn vị trí ngàm Ra = 2250 kg/cm2: cường độ tính tốn thép AI ho = 0,7m: chiều cao làm việc đài 33 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 26.334 *10 ⇒ Fa = = 18.6(cm ) 0,9.2250.70 Chọn thép 16 14 có diện tích Fa = 24.62 cm2 Lớp bê tơng bảo vệ chọn 0,05 m => bề rộng đài cần bố trí thép: b' = b − 2abv = 1,6 − 2.0,05 = 1,5(m) 1500 = 100(mm) Khoảng cách tim thép bố trí: a = 16 − Fa 24.62 = 100 o o = 0,22 o o Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ = bho 160 * 70 ξ R 0.623x1150 µ max = R b = x100 = 2.56% RS 2800 => μmin = 0.1% < μ = 0.22% = μmax = 2.56% (thỏa điều kiện) Vậy chọn thép 16 14 khoảng cách 100 mm cho mặt cắt Mặt lại bố trí tương tự 34 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 35 SVTH:TRẦN VĂN CẦN MSSV:B1408873 ... em hồn thành thật tốt đồ án Thầy tạo điều kiện giúp đỡ chúng em hồn thành thật tốt đồ án Trong suốt q trình làm đồ án Chúng em khó tránh khỏi sai sót mong q thầy bỏ qua Đồng thời trình độ lý... kích thước móng giai đoạn chọn phương án móng dựa tải trọng thẳng đứng lớn xem tâm Ở ta chọn nội lực cột có giá trị lực dọc Ntcmax=126.09 T để tính sơ kích thước móng từ tìm phương án móng hợp... thầy cơ, gia đình, người hổ trợ, cung cấp cho chúng em thơng tin chi tiết để hồn thành đồ án cách tốt ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH CƠNG TRÌNH : NHÀ HỌC CHÍNH –VĂN PHỊNG –THƯ VIỆN –GIẢNG ĐƯỜNG KHOA