Đang tải... (xem toàn văn)
Xác Định Sức Chịu Tải Của Cọc Theo Độ Bền Của Vật Liệu:Đối với cọc khoan nhồi, sức chịu tải cho phép én của cọc theo độ bền của vật liệu chịu ảnh hưởng của phương pháp thi công:P_v=φ×(m_1 m_2×R_b×A_b+R_sc×A_s)Trong đó:m1¬: hệ số điều kiện làm việc, cọc nhồi bê tông thông qua ống chuyển dịch thẳng đứng m¬1=0.85m2: hệ số điều kiện làm việc, kể đến ảnh hưởng phương pháp thi công cọc.m2 =1 khi thi công không cần ống chống vách, mực nước ngầm thấp hơn mũi cọcm2 = 0.9 với loại đất thi công cần dùng ống chống vách và nước ngầm không xuất hiệnm2 =0.7 cần dùng ống vách và đổ bê tông trong dung dich huyền phù (bentonite) Theo TCXD 1951997Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi Rtt = m1m2Rb không lấy lớn hơn 6000 kpa đối với bê tông đổ dưới nước hoạc bdung dịch sét, không lớn hơn 7000 kpa đối với bê tông đổ trông lỗ khô
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Bộ môn: Kỹ thuật Xây dựng ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NỀN MÓNG (PHẦN MÓNG CỌC) Họ và tên: Nguyễn Đức Phương STT: 40 Lớp: 53XD1 I. TÀI LIỆU THIẾT KẾ: 1. SỐ LIỆU: Tên công trình: Chung cư cao cấp sky Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân cột: SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 1 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Số hiệu tải trọng: = STT. Cột 7 - C: N 0 = 1680 T ; M 0 = 8.1Tm ; Q 0 = 6.5 T Nền đất: Số hiệu bảng chỉ tiêu cơ lý: Lớp đấ t Độ dà y (m ) Lớp đấ t Độ dà y (m ) 1 0.7 5 14.7 2 6.8 6 7.7 3 4 7 4.8 4 5.1 8 Chiều sâu mực mước ngầm: H nn = -0.9 m Kích thước cột: bc x lc = 40x40 (cm) 2. XỬ LÍ SỐ LIỆU CÔNG TRÌNH Nền đất có 8 lớp, có bảng số liệu dưới đây: Lớp đất 1: lớp đất gồm cát lấp, sét pha, lẫn nhiều gạch vỡ, màu xám nâu, trạng thái không đồng nhất SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 2 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Sô liệu địa chất: Lớp đất 2: sét pha, xám nâu, trạng thái dẻo mềm Số liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=1.131 • Chỉ số dẻo: Vì : là đất sét pha (Bảng 6 TCVN 9362-2012). • Độ sệt: Từ độ sệt 0.5 < B=0.613 < 0.75 (Bảng 7 TCVN 9362-2012) ta có trạng thái của đất là đất dẻo mềm • Chỉ sô nén SPT: N 30 = 4 <10 . Đất ở trạng thái chảy dẻo ( Bảng E.2 Trang 17 TCVN 9351 - 2012) Kết luân: Đất ở lớp 2 là đất sét pha ở trạng thái cháy dẻo. Lớp đất 3: sét pha, lẫn thực vật, màu xám đen, trạng thái dẻo mềm Sô liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=1.186 • Chỉ số dẻo: Vì : là đất sét pha (Bảng 6 TCVN 9362-2012). • Độ sệt: SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 3 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Từ độ sệt 0.5 < B=0.68 < 0.75 (Bảng 7 TCVN 9362-2012) ta có trạng thái của đất là đất dẻo mềm • Chỉ sô nén SPT: N 30 = 7 <10 . Đất ở trạng thái chảy dẻo ( Bảng E.2 Trang 17 TCVN 9351 - 2012) Kết luân: Đất ở lớp 3 là đất sét pha ở trạng thái cháy dẻo. Lớp đất 4: sét pha kẹp cát pha có màu xám tro, trạng thái dẻo mềm Sô liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=1.186 • Chỉ số dẻo: Vì : là đất sét pha (Bảng 6 TCVN 9362-2012). • Độ sệt: Từ độ sệt 0.5 < B=0.64 < 0.75 (Bảng 7 TCVN 9362-2012) ta có trạng thái của đất là đất dẻo mềm • Chỉ sô nén SPT: N 30 = 4 <10 . Đất ở trạng thái chảy dẻo ( Bảng E.2 Trang 17 TCVN 9351 - 2012) Kết luân: Đất ở lớp 4 là đất sét pha ở trạng thái cháy dẻo. Lớp đất 5: cát hạt mịn màu xám tro, trạng thái chặt vừa Sô liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=0.948 > 0.75 Cát ở trạng thái rời (Bảng 5 TCVN 9362-2012). • Chỉ sô nén SPT: 10 < N 30 = 16 < 30 . Đất rất cứng và chặt vừa ( Bảng E1, E.2 TCVN 9351 - 2012) Kết luân: Đất ở lớp 5 là đất cát ở trạng thái rất cứng và chặt vừa Lớp đất 6: cát hạt trung, lẫn sỏi sạn, màu xám vàng, trạng thái rất chặt SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 4 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Sô liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=0.779 > 0.7 Cát ở trạng thái rời (Bảng 5 TCVN 9362-2012). • Chỉ sô nén SPT: 30 < N 30 = 40 < 50 Đất rắn và chặt ( Bảng E1, E.2 TCVN 9351 - 2012) Kết luân: Đất ở lớp 6 là đất cát hạt trung và lẫn sỏi sạn, rắn và chặt Lớp đất 7: cát mịn, lẫn sạn sỏi, có màu xám vàng, trắng đục, rất chặt Sô liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=0.84 > 0.75 Cát ở trạng thái rời (Bảng 5 TCVN 9362-2012). • Chỉ sô nén SPT: 10 < N 30 = 22 < 30 Đất chặt và rất cứng ( Bảng E1, E.2 TCVN 9351 - 2012) Kết luân: Đất ở lớp 7 là đất cát mịn và lẫn sỏi sạn, rất cứng và chặt vừa Lớp đất 8: cuội sỏi, lẫn sỏi sạn, xám vàng, trắng đục, rất chặt. Sô liệu địa chất: • Hệ số rỗng : e=0.706 > 0.7 Cát ở trạng thái rời (Bảng 5 TCVN 9362-2012). • Chỉ sô nén SPT: N 30 = 65 > 50 Đất rất chặt và rắn ( Bảng E1, E.2 TCVN 9351 - 2012) SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 5 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Kết luân: Đất ở lớp 8 là cuội sỏi và lẫn sỏi sạn , rất chặt và rắn. II. PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG : 1. CHỌN LOẠI MÓNG CỌC: • Chọn phương pháp thi cong cọc nhồi: • Vì: − Sử dụng cho mọi loại địa tầng khác nhau − Sức chịu tải lớn do tạo được cọc có tiết diện và chiều dài lớn SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 6 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ − Độ lún nhỏ do mũi cộc được hạ vào lớp đất có tính nén rất nhỏ − Không gây ồn và tác động đến công trình lân cận − Rút ngắn được công đoạn đúc cọc và vận chuyển do không cần xây dựng bãi đúc, lắp dựng ván khuôn − Cho phép kiểm tra trực tiếp các lớp đất lấy mẫu từ các lớp đất đào lên, có thể đánh giá trực tiếp điều kiện đất nền. 2. VẬT LIỆU SỬ DỤNG: − Đài móng : Dùng bê tông B30 có R n = 17 Mpa, R k = 1.2 Mpa Dùng cốt thép nhóm AII có R s = 280 Mpa − Cọc: Dùng bê tông B20 có R n = 11.5 Mpa, R k = 0.9 Mpa Dùng cốt thép AII có R s = 280 Mpa, cốt đai dùng thép AI 3. CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÁY ĐÀI • Thiết kế móng cọc cho cột C7 có tiết diện có đường kinh 60 cm − Lớp đất trên cùng là lớp đất trồng trọt không có khả năng chị tải vì vậy tiến hành bóc bỏ lớp này . − Chọn chiều sâu đặt đài : Độ sâu đế đài móng cọc đài thấp cần bảo đảm cho đài đủ chiều cao , để không bị trồi lên mặt đất ,không nên chôn đài quá sâu vì sẽ làm tăng khối lượng thi công đất, xử lí nước ngầm làm tăng giá thành và thơi gian thi công phần ngầm. − Tính h min : chiều sâu chôn móng yêu cầu nhỏ nhất Trong đó: Q: Tổng các lực ngang: Q x = 6.5 (T) Dung trọng tự nhiên cảu lớp đất đặt đài (T/m 3 ) b : Bề rộng đài chọn sơ bộ b = 1.8 (m) Góc ma sát trong h min = 0.85 (m) ; ở đây chọn h m = 3.5 (m) > h min =0.85 (m) 4. TÍNH CÁC ĐẶC TRƯNG MÓNG CỌC: • Chọn chiều dài cọc cột C-7: ta chọn chiều sâu chôn cọc dựa vào địa chất của công trình. Ở đây lớp lớp 7 là lớp đất cát trạng thai cứng và chặt có chỉ số SPT N 30 = 40 là đất tốt nên ta đặt mũi cọc ngàm vào lớp 7 một đoạn 3d = 3x0.6=1.8m SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 7 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ • Chọn thép dọc chịu lực , Bê tông B20, cọc được ngàm vào đìa bằng cách phá vỡ bê tông đầu cọc cho trơ cốt thép nột đoạn và ngàm thêm phần đầu cọc chưa bị phá vỡ một đoạn 150 mm • Chiều dài cọc làm việc • Trọng lượng riêng hiệu quả của các lớp đất : có MNN tại -0.9 m Từ mặt đất tự nhiên đến 0.9 m lớp 2 : Từ vị trí 0.9 đén đáy lớp 2 : Lớp 3 : Lớp 4 : Lớp 5 : Lớp 6 : Lớp 7 : Lớp 8 : 5. XÁC ĐỊNH SỨC CHIỤ TẢI TẢI: Xác Định Sức Chịu Tải Của Cọc Theo Độ Bền Của Vật Liệu: • Đối với cọc khoan nhồi, sức chịu tải cho phép én của cọc theo độ bền của vật liệu chịu ảnh hưởng của phương pháp thi công: Trong đó: − m 1 : hệ số điều kiện làm việc, cọc nhồi bê tông thông qua ống chuyển dịch thẳng đứng m 1 =0.85 − m 2 : hệ số điều kiện làm việc, kể đến ảnh hưởng phương pháp thi công cọc. − m 2 =1 khi thi công không cần ống chống vách, mực nước ngầm thấp hơn mũi cọc − m 2 = 0.9 với loại đất thi công cần dùng ống chống vách và nước ngầm không xuất hiện − m 2 =0.7 cần dùng ống vách và đổ bê tông trong dung dich huyền phù (bentonite) − Theo TCXD 195-1997 SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 8 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi R tt = m 1 m 2 R b không lấy lớn hơn 6000 kpa đối với bê tông đổ dưới nước hoạc bdung dịch sét, không lớn hơn 7000 kpa đối với bê tông đổ trông lỗ khô Cường độ tính toán của cốt thép R s không lấy lớn hơn 220000 Kpa đối với thép đường kính nhở hơn ,không lớn hơn 200000Kpa đối với Bê tông lớn hơn . − hệ số uốn dọc.Coc đài thấp lấy − : cường độ chịu nén của bê tông − cường độ chịu nén tính toán của cốt thép − diện tích tiết diện ngang của bê tông − diện tích tiết diện ngang của cốt thép Ta có : Theo tiêu chuẩn 195:1997 Thép nhóm AII:R sc =280000Kpa >220000Kpa Bê tông B30 có R b =17000 Kpa m 1 m 2 R b = 0.85=11560 Kpa > 6000Kpa Xác Định Sức Chịu Tải Của Cộc Theo Độ Bền Của Đất Nền: Tải trọng từ các cọc không chỉ truyền xuống nền đất dưới mũ cọc mà còn truyền vao nền đất xung quanh cọc thong qua ma sát • Sức chịu tải nén cực hạn của cọc: Trong đó: − m: hệ số điều kiện làm việc m = 0.8: nếu đầu cọc tựa trên đất sét có độ bảo hòa g(sr)<0.85 m = 1: cho các trường hợp khác − m r : hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc m r = 1.3 : khi cọc mở rộng đáy bằng phương pháp nổ mình m r = 0.9: khi thi công có mở rộng đáy bằng phương pháp thi công dưới nước m r = 1: cho các trường hợp khác − A p : diện tích mũi cọc (m2), lấy như sau: Đối với cọc nhồi không mở rộng đáy, lấy bằng diện tích tiết diện ngang . Đối với cọc nhồi mở rộng đáy ,lấy bằng diện tích ngang của phần mở rộng có đường kích lớn nhất Đối với cọc nhồi bê tông độn ruột, lấy bằng diện tích tiết diện ngang của ống kể cả thành Đối với cọc ống không nhồi ruột, lấy bằng diện tích diết diện ngang của thành ống SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 9 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ − f i :hệ số ma sát của lớp đất i ở mặt bên của thân cọc (t/m2) lấy theo bảng 5.4 − m f : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ cọc lấy theo bảng 5.6 (giáo trình) − q p : cường độ chịu tải của đất ở đầu mũi cọc, được tính như sau: Đất sỏi lẫn cát và cát Cho cọc khoan nhồi và cọc ống lấy nhân đất Cho cọc ống còn giữ nguyên nhân đất Trong đó : trọng lượng riêng đất dưới mũi cọc có kể đến đẩy nổi khi đất nằm dưới mực nước ngầm. trọng lượng riêng trung bình của đất nằm trên mũi cọc có kể đến đẩy nổi khi đất nằm dưới mực nước ngầm chiều dài cọc : các hệ số không thứ nguyên được lấy theo bảng 5.7 (giáo trình ) Ta có: • m=1 hệ số điều kiện làm việc cho các trường hợp khác • u= 0.3=1.884 m • m r =1và m f =0.6 tra bảng TCXD 205 : 1998 (bảng A5 ) • Để tính toán ma sát cộc chia lớp đất xung quanh cọc thành các lớp dày nhỏ hơn 2m SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 10 [...]... đầu cọc max, min ứng với trường hợp tải trọng tính toán + : trọng lượng tính toán của cọc, n = 1,1 là hệ số vượt tải + P ] : Sức chịu tải cho phép của cọc Khả năng chịu tải của cọc được tận dụng tối đa khi ở điều kiện khó đạt nhất trọng hai điều kiện trên vế trái xấp xỉ bằng vế phải ( chênh lẹch < 10% đối với móng cọc) Ta có: Vậy: Tính toán độ chênh lệch: SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 16 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG... Sức Chịu Tải Của Nhóm Cọc : Hiệu ứng nhóm lên sức chịu tải của cọc, do sự ảnh hưởng lẫn nhau của các cọc trong nhóm nền sức chịu tải của cọc trong nhóm sẽ khác cọc đơn Sức chịu tải của nhóm cọc được tính theo công thức sau : Điều kiện kiểm toán : Trong đó: + – sức chịu tải của nhóm cọc + – số lượng cọc trong móng + [P] – sức chịu tải cho phép của cọc đơn + Ntt– tải trọng tính toán quy đổi về đáy đài... móng : SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 20 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ -3.5 m 6800 -0.7 m 700 0.00 m 14700 Hqu -16.6 m a a 5100 -11.5 m 4000 -7.5 m 7700 -31.3 m hctga 4800 -39 m B* hctga 1700 Bqu • Kiểm tra khối móng quy ước : = 15.440 • Kích thước khối móng quy ước : • • Diện tích khối móng quy ước : Trọng lượng đất và đài cọc từ đáy đài trở lên của khối móng quy ước : SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 21 ĐỒ ÁN NỀN... cọc Ls :chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, m Lc :chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét, m n: là số lớp đất cọc xuyên qua α – hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công cọc: Cọc bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đóng, α = 30 Cọc khoan nhồi, α = 15 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO CÔNG THỨC NHẬT BẢN SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG Lớp 7: Cát mịn mịn Lớp 5: Cát hạt N30=30= 16 N 22 12 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG... khoan CỌC KHOAN NHỒI SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 11 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ • Tính toán cường độ chịu tải của đất ở đầu mũi cọc: Ta có: Vậy : 4833.3kN/m3 Sức chịu tải nén cực hạn của cọc: Sức chịu tải của cọc trong phòng thí nghiệm theo đất nền: Xác Định Sức Chịu Tải Của Cọc Theo Công Thức Của Nhật Bản: − − − − − − − : chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc : là lực dính không thoát nước của lớp đất... Tải Cho Phép Của Cọc Khoan Nhồi Theo TCXD 195 – 1997 : SVTH:NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG 13 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Sức chịu tải cho phép của cọc , Qa (T) trong nền gồm các lớp đất dính và đất rời tính theo công thức : Trong đó : − : chỉ số xuyên tiêu chuẩn trung bình của lớp đất khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc − Nếu N > 60 trong tính toán lấy N = 60 − Nếu N > 50 trong tính toán lấy N = 50 −... dính − Ap : diện tích tiết diện mũi cọc (m) − Ls : chiều dài đoạn cọc nằm trong đât rời (m) − : chu vi tiết diện cọc − Wp : hiệu số giữa trọng lượng cọc và trọng lượng của trụ đất nền do cọc thay thế (T) thay vào công thức (7) ta được Ta có: Trong đó: 450 6 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ SỐ LƯỢNG CỌC: • Số lượng cọc được tính toán như sau : 4500 1800 Với d: đường kính cọc, cạnh của cọc Diện tích sơ bộ của đáy đài: 1800... NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ • Trọng lượng đất từ đáy đài xuống mũi cọc : • Trọng lượng cọc : • Trọng lượng khối móng quy ước : Tải trọng quy về khối móng quy ước : Tổng mô men tiêu chuẩn tại đáy đài : • Độ lệch tâm của tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng • Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng quy ước : • Cường độ tính toán của đất nền : Trong đó : m1 : là hệ số làm việc của nền dất Với m1 = 1.4 do nền là... 14 450 1800 1800 4500 450 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Trong đó : + : lực dọc tính toán tại cốt đỉnh đài + : độ sâu đặt đáy đài + : hệ số vượt tải , n = 1,1 • Trọng lượng của đài và đất trên đài : • Số lượng cọc sơ bộ : Vậy số lượng cọc là 9 cọc Vậy ta có được tiết diện đài nhử sau : Ta có : d =600 mm − − − Với : n : khoảng cách 2 cọc theo phương ngang m: khoảng cách 2 cọc theo phương đứng 7 CHỌN... xi ĐỒ ÁN NỀN MÓNG , tại đáy đài , tại đỉnh đài GVHD: BẠCH VĂN SỸ - lần lượt là mô men tính toán uốn đài quanh trục Y và trục X - lần lượt là mô men tính toán uốn đài quanh trục Y và trục X , - lần lượt là lực cắt tính toán tác dụng theo phương trục Y và trục X tại đỉnh đài hđ - chiều cao đài Tải trọng truyền lên cọc biên: Tải trọng tại đáy đài : Lực truyền lên các cọc : Kiểm Tra Sức Chịu Tải Của Cọc . ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Bộ môn: Kỹ thuật Xây dựng ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NỀN MÓNG (PHẦN MÓNG CỌC) Họ và tên: Nguyễn Đức Phương STT:. PHƯƠNG 5 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ Kết luân: Đất ở lớp 8 là cuội sỏi và lẫn sỏi sạn , rất chặt và rắn. II. PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG : 1. CHỌN LOẠI MÓNG CỌC: • Chọn phương pháp thi cong cọc nhồi: •. TẢI THEO ĐẤT NỀN CỦA CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: BẠCH VĂN SỸ • Tính toán cường độ chịu tải của đất ở đầu mũi cọc: Ta có: Vậy : 4833.3kN/m 3 Sức chịu tải nén cực hạn của cọc: Sức chịu