ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 NỀN MÓNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XUÂN VIỆT MSSV: XO12664 Trang:148 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XUÂN VIỆT - LỚP-XO1A2 THOÁNG KEÂ ÑÒA CHAÁT Trang:149 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 PHẦN VI. PHƯƠNG ÁN 1 :MÓNG CỌC ÉP Theo nội lực chân cột giải ra ta có tải trọng chân cột có lực nén lớn nhất tại các chân cột theo bảng dưới đây: Nút M1 : tại chân phần tử COT1 trục E Nút M2 : tại chân phần tử COT2 trục E Nút M3 : tại chân phần tử COT3 trục E Nút M4 : tại chân phần tử COT4 trục E Nút M5 : tại chân phần tử COT(B)1 trục B Nút M6 : tại chân phần tử COT(B)2 trục B Nút M7 : tại chân phần tử COT(B)3 trục B Nút M8 : tại chân phần tử COT(B)4 trục B BẢNG NỘI LỰC TRƯỜNG HP Nmax TẠI CÁC CHÂN CỘT. Nút T/H .Tải U3(P max ) U1(Q max x) U2(Q max y) R1(M tư x) R2(M tư y) T T T T.m T.m NUT M1 TOHOP25 214.016 3.4513 0 0 7.96686 NUT M2 TOHOP10 290.0649 -4.8592 0 0 -1.1714 NUT M3 TOHOP10 250.1195 -3.8328 0 0 -1.18878 NUT M4 TOHOP26 187.3214 -1.6558 0 0 -4.18927 NUT M5 TOHOP25 142.8051 1.5011 0 0 2.98378 NUT M6 TOHOP10 236.3909 -2.5817 0 0 -0.09801 NUT M7 TOHOP10 202.0856 -1.9377 0 0 -0.6272 NUT M8 TOHOP26 136.9014 -0.9843 0 0 -2.37975 Từ nội lực lớn nhất ở các cân cột, Những loại móng nào có nội lực chên lệch nhau không quá 15 % nội lực của móng lớn nhất thì tính chung thành một loại móng ta phân các loại móng sau đây: Móng M1: tại các nút chân cột: NUT M2. Móng M2: tại các nút chân cột: NUT M3 + NUT M6. Móng M3: tại các nút chân cột: NUT M1 + NUT M4 + NUT M7. Móng M4: tại các nút chân cột: NUT M5 + NUT M8. I - CHỌN VẬT LIỆU VÀ CHIỀU DÀI ÉP CỌC. : Vật liệu: Chọn Bê tông Mac 300 có cường độ : R n = 130 (kG/cm 2 ) R k = 10 (kG/cm 2 ) Sử dụng Thép AII có cường độ : R a = R’ a = 2800 (kG/cm 2 ). Chọn cọc ép tiết diện 30 × 30 (cm). Trang:150 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 Dùng 4Þ18 đặt ở 4 góc của cọc. Chiều dài cọc: Chiều cao đài : 1 m. Cao trình đáy đài : = - 4.400 m. đáy đài cách code sang nền 1,15m. Chiều dài cọc ngàm vào đài : 0,15 m. Đập đầu cọc 0,5m để neo thép. Sử dụng cọc dài: 17.5 (m); Gồm 2 đoạn: đoạn 1 dài 5,9m đoạn 2 dài 11,6m chưa kể đoạn mũi cọc dài 0,3(m) II - TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : 1.Xác Đònh Sức Chòu Tải Của Cọc Theo Vật Liệu Làm Cọc : Sử dụng công thức tính sức chòu tải của cọc theo vật liệu theo tổng kết các kinh nghiệm xây dựng ở một số quốc gia được giới thiệu trong Quy phạm Xây dựng Việt Nam 21-86, như sau: Với cọc bê tông cốt thép : Q vl = km(R a F a + R n F b ) (3.1) Trong đó k = 0,7 là hệ số đồng nhất, m= 1 là hệ số điều kiện làm việc, R a : Cường độ tính toán của thép. R n : Cường độ chòu nén tính toán của bê tông. F a : Diện tính thép trong cọc F b : diện tích bê tông. Ta có: Q vl = 0,7.1.(R a F a + R n F b )=0,7.(2800.10,18+30 2 .130)= 101853 (kG) Q vl = 110,853 (T) 2- Kiểm Tra Khả Năng Chòu Lực Của Cọc Khi Cẩu Lắp : a- Khi cẩu cọc : Cọc có chiều dài 11,6 m tiết diện 30 × 30 cm. Sơ đồ khi cẩu cọc như hình vẽ Vò trí 2 móc cẩu cách chân cọc một khoảng : 0,207.L (Với L là chiều dài cọc) thì khi cẩu sẽ gây ra giá trò Moment M nhòp = M gối . Tải trọng tác dụng lên cọc khi cẩu cọc : q = n đ .b.h.γ ( n đ hệ số động khi cẩu lắp). =1,3.0,3.0,3.2500 = 293 (kG/m). Giá trò Moment Max: M = 0,043q.L 2 =0,043*293*11,6 2 = 1695,3 (kG.m). Chọn lớp bảo vệ a = 3 cm, ⇒ h 0 = 30 –3-0,5.1,6 = 26,2(cm) A = 2 2 2 1695,3 10 0,0633 130 30 26,2 n M R b h × = = × × × × Trang:151 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 α = 1 - A21 ×− = 0,0655 F a = 2 0 α 0,0219 30 26,2 130 2,389( ) 2800 n a b h R cm R × × × × × × = = ⇒ Fa = 2,389 (cm 2 ). thoả 2 Φ 18 có diện tích 5,09 (cm 2 ) Vậy ta chọn thép 4 Φ 18 bố trí ở 4 góc cọc như ở trên là thoả mãn. M=0.043qL 2 q b- Khi dựng cọc : Khi dựng cọc ta có cọc một đầu tựa vào đất một đầu tựa vào dây cẩu. Ta có sơ đồ tính như sau : q M=0.086qL 2 Trang:152 BIỂU ĐỒ MOMENT KHI CẨU CỌC ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 Giá trò Moment Max khi dựng cọc : M max = 0,086.q.L 2 = 0.086.293.11,6 2 = 3390,6 (kG.m) Chọn lớp bảo vệ a = 3 cm, ⇒ h 0 = 30 –3-1,6.0,5 = 26,2(cm) A = 2 2 2 3390,6 10 0,12665 130 30 26,2 n M R b h × = = × × × × α = 1 - A21 ×− = 0,1359 F a = 2 0 α 0,1359 30 26,2 130 4,96( ) 2800 n a b h R cm R × × × × × × = = ⇒ Fa = 4,96 (cm 2 ) ( thỏa 2 Φ 18 có Fa = 5,09cm 2 ) Vậy ta chọn thép 4 Φ 18 bố trí ở 4 góc cọc như ở trên là thoả mãn c. Tính chọn móc cẩu: Tính chọn với trường hợp nguy hiểm nhất khi cọc đang cẩu bò đứt. Lúc đó vẫn còn lại một móc có thể chòu được trọng lượng của cẩu: Trọng lượng của cọc 11,6(m) là: Gc=11,6.0,3.0,3.2,5=2,61 (T) Lực tác dụng lên 1 móc cẩu lúc móc kia bò đứt khi đang cẩu là: N =1,4.2,61=3,654(T).(hệ số động 1,4). Diện tích thép cần thiết của móc cẩu là: 2 3654 0,65( ) 2 2800 cm= × Vậy dùng móc cẩu Φ 18 (2,545 cm 2 ) là đủ cẩu lắp. 3. Xác đònh sức chòu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền. Sức chòu tải của cọc theo đất nền được xác đònh theo công thức sau (Theo Phụ Lục B TCXD 205 – 1998 ) : ppssu qAfAQ ×+×= Sức chòu tải cho phép của cọc được tính theo công thức : p p s s a FS Q FS Q Q += . Trong đó : FS s : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên. Lấy (FS s = 1,5 – 2,0 ). Chọn : FS s = 2,0 FS p :Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc. Lấy (FS p = 2,0 – 3,0) Chọn : FS p = 2,5 Công thức tính ma sát bên tác dụng lên cọc được xác đònh : ahasi tgCf ϕσ × ′ += Trang:153 BIỂU ĐỒ MOMENT KHI DỰNG CỌC ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 Trong đó : C a : Lực dính giữa thân cọc và đất. Lấy C a = C (Cọc BTCT). h σ ′ : Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m 2 ) ϕ a : Góc ma sát giữa cọc và đất nền lấy ϕ a = ϕ (Với cọc BTCT). Cường độ chòu tải của mũi cọc được xác đònh : γ γσ NdNNCq pqvpcp ××+× ′ +×= . C : Lực dính của đất (T/m 2 ). σ’ vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi. Do trọng lượng bản thân đất tính đến nền . N c ; N q ; Nγ : Hệ số sức chòu tải phụ thuộc vào góc ma sát của đất, hình dạng của mũi cọc và phương pháp thi công. γ : Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc ( T/m 3 ). d p : Đường kính cọc ( d p = b=30 cm). Ta có : Ks =1 – sin ϕ. σ’ h = Ks.σ’ v . Ta có kết quả tính sau: Tính sức chòu tải do ma sát thành cọc: BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC DO MA SÁT THÀNH CỌC: Z (m) Bề dày h i (m) γi (T/m 3 ) C a ϕ K s σ’ v σ’ h f s Q s (T/m 2 ) Độ (T/m 2 ) (T/m 2 ) (T/m 2 ) (T) 0.85 0 2 1.7 2.225 2.75 1.83 1.32 13 0.775 4.2163 3.2678 2.0744 6.8456 4.1 1 1.93 3.07 16.5 0.716 7.6975 5.5113 4.7025 5.643 5.05 0.9 1.853 1.22 12 0.7921 9.4964 7.5219 2.8188 3.0443 7.25 3.5 0.92 1.22 12 0.7921 11.94 9.4577 3.2303 13.567 12.9 7.8 0.92 0.21 26 0.5616 17.138 9.6253 4.9046 45.907 19.5 5.4 0.98 0.27 29.5 0.5076 23.372 11.863 6.9819 45.242 Vậy sức chòu tải cực hạn do ma sát bên : Trang:154 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 Q s = ∑ Q si =81,684 (T) Xác đònh thành phần chòu mũi : γ γσ NdNNCq pq ' vpcp ××+×+×= Với : Mũi cọc ở cao trình -21.250(m) σ’ vp = 21,167 + 0,5.0,9.0,98 = 21,608 (T/m 2 ). ϕ = 29,5 0 ; Tra bảng (Tra sách Nền Móng trang 174 của T.S CHÂU NGỌC ẨN ; NXB ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM 2002) ta có N c = 35,702 ; N q = 21,22 ; N γ = 19,7 c = 0,27 (T/m 2 ) d = 0,3 (m) γ = 0.98 (T/m 3 ) Vậy sức chòu tải của mũi : q p = 0,27*35,702+21,608 *21,22+0,98*0,3*19,7= 473,91 (T/m 2 ). ⇒ Q p = 473,91 *0,3*0,3 = 42,65 (T). Sức chòu tải cực hạn của cọc là: Q u = Q s + Q p = 81,684 + 42,65 = 124,334 (T) Vậy sức chòu tải cho phép của cọc : Q a = Q s /2 + Q p / 2,5= 81,684 42,65 57,9( ) 2 2,5 T+ = Q a = 57,9 (T) . Vậy sức chòu tải của cọc là : P c = Min (Q vl ; Qa)=Min(110,853;57,9) = 57,9 (T) Trang:155 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 2225 4100 5050 7250 12900 17250 600 3000 1000 44007800 1 2 3 4 5a 5b MỰC NƯỚC NGẦM 300 cốt sang nền cốt thiên nhiên 900 900 III - TÍNH MÓNG M1 : Móng M1: tại các nút chân cột: NUT M2. Tính theo nội lực NUT M2 Sử dụng cọc 1. 1) Xác đònh số lượng cọc và bố trí cọc trong đài : Lực nén lớn nhất truyến xuống móng N=290,065 (T) do tổ hợp 10 gây ra. Chọn sơ bộ số lượng cọc theo công thức sau : 290,065 1,3 6,5 57,9 c N n k P = × = × = (cọc). Chọn k = 1,3 vì tính móng chòu Moment chỉ theo một phương. Vậy ta chọn số cọc là : Trang:156 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 n = 7 cọc. Bố Trí Lưới Cọc Như Hình Vẽ Sau : 2) Kiểm tra lực đứng tác dụng tác dụng lên cọc : Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài : N đ tt = 1,1.γ tb. .h.F=1,1x2,5x1,150x2,4x2,4 =18,216 (T) Moment tính toán đến cốt đế đài : M tt = M 0 tt + Q 0 tt .h đ Tổng lực dọc tính toán đến cốt đế đài : N tt = N 0 tt + N đ tt Lực dọc truyền xuống cọc Max và cọc Min xác đònh theo công thưc sau : ∑ = ±= n i i tt c tt tt x xM n N P 1 2 max minmax, . Với : x max = 0,9(m) 2 2 1 6 0,9 4,86 n i i x = = × = ∑ Từ các tổ hợp nội lực ta tính toán để chọn ra tổ hợp gây ra lực nén đầu cọc lớn nhất. Theo kết quả tính toán ta chọn được tổ hợp nội lực để tính toán là tổ hợp 26: N 0 tt = 284,428 (T). M 0 tt = -13,737(T.m). Q 0 tt = -4,367(T). Moment tính toán đến cốt đế đài : M tt = M 0 tt + Q 0 tt .h đ = 13,737+4,367.1= 18,1(T.m) (trong khi tính toán lấy giá trò tuyệt đối) Tổng lực dọc tính toán đến cốt đế đài : N tt = N 0 tt + N đ tt N tt = 284,428 +18,1= 302,53(T) Ta tính được: ⇒ P max = 49,05 (T). P min = 37,42 (T). P tb = 43,24 (T). Trang:157 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC 300 900900 300 2400 2400 300 900 900 300 [...]... Vậy dưới móng khối quy ứớc thõa điều kiện về cư ng độ đất nền 4) Tính lún : Ta tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, Đáy móng khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền nữa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước : Trang:160 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD:... dưới móng khối quy ứớc thõa điều kiện về cư ng độ đất nền 4) Tính lún : Ta tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, Đáy móng khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền nữa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước : σbt = 21,608 (T/m2) Ứùng gây lún tại đáy móng. .. bảng II.2 TCXD 205:1998) Vậy độ lún của móng thoả yêu cầu độ lún cho phép Trang:162 0.61 0.0042 cốt thiên nhiên 1 3 4 18000 4400 2 900 1000 MỰC NƯỚC NGẦM GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 cốt sang nền 3000 600 300 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG 7800 5a 5040 1008 1008 1008 1008 1008 900 0 σ bt 1 2 3 5b σ gl 4 5 Trang:163 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH:... cm ( Tra bảng II.2 TCXD 205:1998) Vậy độ lún của móng thoả yêu cầu độ lún cho phép Trang:174 cốt thiên nhiên 3 4 18000 2 900 1000 1 4400 MỰC NƯỚC NGẦM GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 cốt sang nền 3000 600 300 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG 7800 5a 828 828 828 828 828 900 4140 σbt 0 1 2 3 5b σgl 4 5 Trang:175 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN... tc σ max = 35, 23 (T/m2) tc σ min = 27, 76 (T/m2) tc σ tb = 31,50 (T/m2) Cư ng độ tính toán của đất nền ở đáy móng khối quy ước : tc RII = m1 × m2 ∗ ( 1,1 A × Bm × γ II + 1,1.B × hm × γ II + 3.D × CII ) ktc Trang:159 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 γ II , γ ' II : Trò tính toán thứ hai của trọng lượng riêng đất tuần tự dưới đáy khối quy ước và từ...ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 Trọng lượng bản thân cọc: Nc = 0,32.16,85.2,5 = 3,79 (T) Ta có : Pmax + Nc = 49,05 +4,01 = 53,06 (T) ≤ Pc = 57,9 (T) Pmin > 0 Vậy cọc không bò nhổ Như vậy cọc đủ sức chòu tải 3) Kiểm tra sức chòu tải của đất nền : Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt là... tra sức chòu tải của đất nền : Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt là ABCD ϕ tb 4 ϕ × h 1 + ϕ 2 × h 2 + + ϕ n × h n ϕ tb = 1 h 1 + h 2 + + h n Ta có : α = Với : ϕtb = 130 × 2, 75 + 16,50 ×1 + 120 × 0,9 + 120 × 3,5 + 26 0 × 7,8 + 29,5 0 × 0,9 = 19,846 2, 75 + 1 + 0,9 + 3,5 + 7,8 + 0,9 ⇒ α = 4,97 Trang:170 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN... như hình vẽ sau : Trang:179 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 2400 1800 300 300 900 1500 300 300 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC Nhận xét: đài cọc móng M3 có kích thước giống đài cọc móng M2 nhưng có nội lực nhỏ hơn Cọc trong cả 2 đài đều ép xuống cùng độ sâu Do đó: không cần kiểm tra lại khả năng chòu lực của nền đất và lún khối móng quy ước Ta chỉ đi kiểm tra lực... i = 4 × 0, 452 = 0,81 Trang:182 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 Theo kết quả tính toán ta chọn được tổ hợp nội lực để tính toán là tổ hợp 25 N0tt = 142,805 (T) M0tt = 2,9838 (T.m) Q0tt = 1,3954 (T) Moment tính toán đến cốt đế đài : Mtt = M0tt + Q0tt.hđ = 2,9838 + 1,3954.1= 4,3792 (T.m) Tổng lực dọc tính toán đến cốt đế đài: Ntt = N0tt + Nđtt Ntt... quy ước Hệ số 3 kể đế sự tăng lực dính c Chỉ số A,B,D – hệ số tra bảng 3.2 trang 27 sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG của Gs-Ts Nguyễn Văn Quảng – NXB XÂY DỰNG 1996) Đầu cọc tựa vào lớp đất cát mòn lẫn bột màu nâu vàng nhạt đến đỏ nhạt trạng thái chặt vừa có : ϕΙΙ = 29,50 Với : Trang:172 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 ϕΙΙ = 29,5 0 tra bảng ⇒ A = 1,1 . TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XN VIỆT - LỚP-XO1A2 NỀN MÓNG GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XUÂN VIỆT MSSV: XO12664 Trang:148 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG. (T/m 2 ). Cư ng độ tính toán của đất nền ở đáy móng khối quy ước : ( ) 1 2 1,1. 1,1. 3. tc II m II m II II tc m m R A B B h D C k γ γ ∗ × = × × + × × + × Trang:159 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG GVHD:. Đáy móng khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền nữa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán. Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước : Trang:160 ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ PHÚ CƯỜNG