Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 Bộ xây dựng Trờng đại học kiến trúc hà nội Khoa tại chức ====* * *==== Phần III Nền móng ( 15% ) - Nhiệm vụ thể hiện: - thiết kế móng đơn dới côt trục 8-E-(m1) - Thiết kế móng dới cột trục 6-E -(m2) Giáo viên hớng dẫn : TH.S PHạM NGọC THắNG Sinh viên thực hiện : PHạM CÔNG THàNH Lớp : LT13XNĐ-NAM ĐịNH đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 8 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 I. giới thiệu công trình I.1. Đặc điểm kiến trúc công trình: Tên công trình: trụ sở CÔNG TY TƯ VấN XÂY DựNG NAM ĐịNH. Địa điểm xây dựng: Công trình đợc xây dựng tại Thành Phố Nam Đinh. Quy mô và đặc điểm công trình: Công trình gồm 5 tầng nổi, có tổng chiều cao là 20,6m, diện tích xây dựng : 311,76x5=1558,8 (m 2 ). Công trình đợc xây dựng trong khuôn viên hiện có không phải giải phóng mặt bằng, diện tích khu đất rộng, rất thuận lợi trong quá trình thi công. Công trình ở vị trí tiếp giáp đờng giao thông, do đó khi thiết kế và thi công móng khá thuận lợi, không ảnh hởng đến công trình lân cận nh sạt lở đất, lún. I.2. Đặc điểm kết cấu Hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, tờng bao che, sàn bê tông cốt thép toàn khối dày10(cm). Khi tính toán nền móng theo TTGH II, cần khống chế độ lún giới hạn và độ lún lệch giới hạn của công trình để có thể sử dụng công trình một cách bình thờng, và nội lực bổ sung do sự lún không đều của nền gây ra trong kết cấu siêu tĩnh không quá lớn, kết cấu khỏi h hỏng và đảm bảo mỹ quan cho công trình: gh gh S S S S Tổng lợng lún và chênh lệch lún của móng cũng nh độ nghiêng của công trình phải nhỏ hơn trị số cho phép. Theo TCVNVN 10304-2014 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế: Với nhà nhiều tầng có khung hoàn toàn bằng bê tông cốt thép: S S =10cm S S 0,002 tb gh gh = II. điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn II.1. Điều kiện địa chất công trình Theo Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình giai đoạn phục vụ thiết kế kỹ thuật thi công: Khu đất xây dựng tơng đối bằng phẳng. Từ trên xuống dới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng: - Lớp 1: Đất lấp dày 0,8 (m). - Lớp 2: Sét xám nghi dày 6,4 (m). đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 9 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 - Lớp 3: sét pha vàng nhạt dày 7,2(m). - Lớp 4: Cát pha 5,8 (m). Lp t Tờn t B dy lp t s W W L W P II C II E N30 m kN/m3 kN/m3 % % % ( O ) kPa kPa kPa 1 Đất lấp 0,8 17 - - - - - - - - 2 Sét xám nghi 6,4 18,5 26,5 36,3 42,7 23,4 12,3 26,8 4942 5,0 3 Sét pha vàng nhạt 7,2 18,8 26,9 33,9 39,2 24,8 13,1 27,3 5512 6,2 4 Cát Pha 5,8 18,4 26,7 28,6 31,5 25,5 15,8 28,2 6234 7,0 5 Cát hạt nhỏ 18,6 27 18,2 - - 19,9 - 9591 14,9 - Lớp 5: Cát hạt nhỏ có chiều dày cha kết thúc ở độ sâu hố thăm dò 30m. Chỉ tiêu cơ học, vật lý của các lớp đất nh trong bảng chỉ tiêu cơ lý và kết quả thí nghiệm hiện trờng các lớp đất: đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 10 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 1 2 3 4 5 4508006400 7200 5800 9800 2500 đất tôn nền đất lấp sét xám nghi sét pha vàng nhạt CáT PHA CáT HạT NHỏ -30.45M (cốt khảo sát) mnn 0.000 trụ địa chất đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 11 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 1.Lớp 1: lớp đất lấp : Phân bố trên toàn bộ khu vực khảo sát. Lớp có bề dày 0,8m; thành phần cấu tạo của lớp này gồm các chất hữu cơ. Là lớp có độ nén chặt không cao 2.Lớp 2:Sét xám ghi : Có chiều dày 6,4 khối lợng riêng = 18,5 (KN/m 3 ). I L = = = 36,3 23,4 0,66 42,7 23,4 P L p W W W W . (0,5<I L = 0,66 <0,75) (1 0,01 ) 26,5(1 0,01.36,3) 1 1 0,952 18,5 s W e + + = = = đn = ( ) = = + + ( ) 26,9 10 8,65 1 1 0,952 s n e (KN/m 3 ) Nhận xét: Đất ở trạng thái dẻo mềm, có mô đun biến dạng E=4942KPA<5000KPA Là lớp đất có tính chất xây dựng yếu . 3. Lớp 3 : Sét pha vàng nhạt.: có chiều dày 7,2 m; khối lợng riêng = 18,8(KN/m 3 ). I L = = = 33,9 24,8 0,631 39,2 24,8 P L p W W W W (0,5<I L = 0,631 <0,75) (1 0,01 ) 26,9(1 0,01.33,9) 1 1 0,91 18,8 s W e + + = = = đn = ( ) = = + + ( ) 26,9 10 8,8 1 1 0,91 s n e (KN/m 3 ) Nhận xét: Đất ở trạng thái dẻo mềm , có mô đun biến dạng5000KPA< E = 5512 KPA<10000 Là lớp đất có tính chất xây dựng trung bình. 4. Lớp 4 : Cát Pha : Có chiều dày 5,8 (m);khối lợng riêng = 18,4 (KN/m 3 ). I L = = = 28,6 25,5 0,51 31,5 25,5 P L p W W W W (0,5<I L = 0,51 <1) (1 0,01 ) 26,7(1 0,01.28,6) 1 1 0,86 18,4 s W e + + = = = đn = ( ) = = + + ( ) 26,7 10 8,9 1 1 0,86 s n e (KN/m 3 ) Nhận xét:át pha dẻo có mô đun biến dạng 5000kpa< E = 6234KPa <1000kpa Là lớp đất có tính chất xây dựng trung bình . 5.: Cát hạt nhỏ : Có chiều dày 9,8m; khối lợng riêng = 18,6 (KN/m 3 ). (1 0,01 ) 27(1 0,01.18,2) 1 1 0,71 18,6 s W e + + = = = (0,6<0,71 <0,75 đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 12 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 đn = ( ) = = + + ( ) 27 10 9,9 1 1 0,71 s n e (KN/m 3 ) Nhận xét: Đất ở trạng thái chặt vừa , có mô đun biến dạng 5000KPA<E = 9591KPA<10000KPA Là lớp đất có tính chất xây dựng tơng đối tốt để làm nền cho công trình. Nên ta chọn lớp đất thứ 5 Cát hạt nhỏ có E=9591KPA đặt đế móng . Ta đ ợc kết quả nh trong bảng sau : stt loại đất dày (m) (kn/m3) s (kn/m3) W (%) đn (kn/m3) e độ sệt 1 Đất lâp 0,8 17 - - - - - 2 Sét xám ghi 6,4 18,5 26.5 36,3 8,65 0,952 0,66 3 Sét pha vàng nhạt 7,2 18,8 26,9 33,9 8.8 0,91 0,631 4 Cát pha 5,8 18,4 26,7 28,6 8,9 0,86 0,51 5 Cát hạt nhỏ 18,6 27 18,2 9,9 0,71 - III. Lựa chọn giải pháp nền móng: Nội lực chân cột: Cột trục Tiết diện cột Tổ hợp cơ bản Nhiệm Vụ tt N 0 (kN) tt M 0 (kNm) tt Q 0 (kN) 6 220x220 385 31,5 12,9 Thiết kế móng M2 8 220X300 -1201,2 -130,8 -21 Thiết kế móng M1 1. Loại nền móng. Căn cứ vào đặc điểm công trình, tải trọng tác dụng điều kiện địa kĩ thuật đã phân tích ở trên ta xét thấy: Đất các lớp 1,2,3,4, là đất yếu không thể đặt móng công trình nên đặt đế móng vào lớp thứ 5 có tính chất cơ lý tơng đối tốt . Dùng cọc BTCT chế tạo sẵn cắm vào lớp cát hạt vừa vừa làm móng và cọc làm việc là cọc ma sát. 2. Giải pháp mặt bằng móng: Sử dụng móng cọc đài thấp. Số lợng cọc trong 1 đài và kích thớc đài cọc theo tính toán. Các đài cọc đợc liên kết với nhau bằng hệ giằng có kích thớc tiết diện đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 13 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 GM1 (22ì40) cm;GM2 (22x35). Đài cọc đợc đặt lên lớp bê tông lót, đá 4x6cm dày 10cm. Chiều sâu đế đài tại cốt -1,8 m kể từ cốt 000,0 . IV- Thiết kế móng: *Móng M 1 - Trục C : Móng đơn. 1. Tải trọng công trình tác dụng xuống móng: - Dựa vào bảng tổ hợp nội lực chân cột khung K4 - Trục 4, chọn ra đợc cặp nội lực bất lợi nhất nh sau: N o tt = - 1201,2 KN M o tt = -79 KN.m Q o tt = -21 KN - Ngoài tải trọng lấy từ bảng tổ hợp, còn có tải trọng của các kết cấu ở tầng 1 truyền vào móng. Mặt bằng giằng móng -Trọng lợng giằng móng GM1là: G 1 = 1,1 x 0,22 x 0,4 x 5,1/2 x25 =6,17 (kN) -Trọng lợng do tờng 220(có trừ cửa) truyền vào: G 2 = 1,1 x 0,7 x 5,1/2 x (4,9-0,4) x 0,22 x 18 = 34 kN) -Trọng lợng giằng móng GM2 là: G 3 = 1,1x 0,22x 0,35 x 25 x 3,3= 6,98(kN) -Trọng lợng do tờng 220 truyền vào: đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 14 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 G 4 = 1,1 x0,7 x(4,9-0,4)x 0,22 x 18 x 3,3 = 45(kN) -Trọng lợng cột tầng 1: G 5 = 1,1 x 0,22 x 0,3 x 3,9 x 25 = 7,07(kN) -Trọng lợng lớp trát cột tầng 1: G 6 = 1,3 x18x0,015x(0,22+0,3)x2x3,9 = 1,423(kN) Tổng tải trong tính toán: N o tt =-(1201+6,17+34+6,98+45+7,07+1,423)=1301,84kN M o tt = -131 kN.m Q o tt = -21 kN Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng: (với hệ số n = 1,2) N o tc = 1301,8 1084,8 1,2 tt o N n = = kN M o tc = 131 109 1,2 TT o M n = = kNm Q o tc = 21 17,5 1,2 tt o Q n = = kN 2. Chọn kích th ớc và ph ơng án thi công: - Thiết kế móng cọc cho cột trục 8-e của nhà dân dụng, khung bê tông cốt thép, tiết diện cọc ( 250x250)mm . - Căn cứ vào tải trọng đã có ta thấy tải trọng tác dụng xuống móng là trung bình, nên ta lựa chọn phơng án dùng móng cọc ma sát BTCT đài thấp ép xuống lớp cát pha làm móng. - Chọn chiều cao đài là h đ = 0,8 (m), đỉnh đài đặt ở độ sâu 1,0 (m) so với mặt đất tự nhiên. Tức là - 1,8 (m) so với cốt 0.00. - Với tải trọng và địa chất của công trình ta chọn cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn tiết diện 25x25cm, dài 22m chia thành 3 đoạn :2 đoạn 7m và 1 đoạn 8 m cắm vào lớp đất cát hạt hạt nhỏ 2,6m để chịu lực. - Ta chọn cốt đỉnh đài là -1,0 m. - Nh vậy đế đài đặt trong lớp cát pha ở trạng thái dẻo (lớp thứ 5). - Dùng cọc ma sát BTCT, tiết diện ( 25x 25) cm. Thép dọc chịu lực gồm 4 18 thép CII, bê tông cấp độ bền B25 có. R b =14,5MPa, R bt = 1,1 MPa, E b =30.10 3 MPa Thép chịu lực C-II có R s = R sc =280 MPa, E s =21.10 4 MPa Thép cấu tạo C-I có R s = R sc =225 MP Thép đai 8 nhóm AI R sw = 175 Mpa - Vì xung quanh công trình có các công trình đơn vị khác. Thi công không cho phép gây ồn và chấn động. Do đó chọn biện pháp thi công hạ cọc vào đất bằng phơng pháp ép trớc bằng kích thuỷ lực. đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 15 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 - Liên kết cọc vào đài bằng cách phá cho trơ cốt thép 40 cm để liên kết cốt thép dọc chịu lực của cọc vào đài móng. Ngàm đầu cọc vào trong đài 1 đoạn 0,15 m. - Đầu cọc có mặt bích bằng thép, hàn vào thép dọc chịu lực của cọc trớc khi đổ bê tông cọc. - Để nối 2 đoạn cọc với nhau ta dùng phơng pháp hàn ngay tại công trờng trong quá trình thi công thông qua các bản mã bằng thép tấm. - Đài móng sử dụng bê tông B20 có: R b = 11,5MPa, R bt = 0,9 MPa, E b =23.10 3 MPa Thép chịu lực C- II có R s = R sc =280 MPa, E s =21.10 4 MPa Thép cấu tạo C- I có R s = R sc =225 MP - Các thanh thép dọc chịu lực trong cọc đợc hàn vào thép đài cọc một đoạn Ln=20d, bằng cách đập bỏ phần bê tông đầu cọc rồi hàn các đoạn thép dọc của cọc vào đài móng đảm bảo điều kiện ngậm dọc. đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 16 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 mnn 1350 -0.45 M 800 1 2 2500 0.00 M 1800 5 CHIềU DàI CHI TIếT ĐOạN CọC TRONG CáC LớP ĐấT 6400 4 3 720058009800 29,45M 400 150 2600 -23,25M 550 800 550 450 21450 ĐấT LÂP SéT XáM NGHI SéT PHA VàNG NHạT cát pha cát hạt nhỏ CốT KHảO SáT 1150 250 17004700 5850 5501150 2. Xác định sức chịu tải của cọc đơn. đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 17 [...]... khối móng quy ớc.Trọng lợng khối móng quy ớc gồm các phần: Từ đáy đài móng trở lên xác định theo: -Ntc1 = LM ì BM ì h ì tb = 4,1ì 3,6 ì ( 1,35 + 1,8 )ì 20 = 464,9(N) 2 -Trọng lợng của khối móng quy ớc từ đáy đài đến đáy lớp cát hạt nhỏ tc N 2 = ( LM BM nc f c ). i li Ntc2 = (4,1 x3,6 ) x (1,15.18,5+4,7x8,65)+7,2x8,8+5,8x8,9+2,6.9,9)=2991.1 (KN) -Trọng lợng tiêu chuẩn của cọc trong phạm vi khối móng. .. BM =2ì 0, 25 +2ì 21,45 ì tg3,60 = 2,9(m) 2 *Chiều cao khối móng quy ớc (tính từ cột tự nhiên) H M = LC + h = 21, 45 + 1,35 = 22,8 ( m ) * Xác định trọng lợng của khối móng quy ớc.Trọng lợng khối móng quy ớc gồm các phần: Từ đáy đài móng trở lên xác định theo: -Ntc1 = LM ì BM ì h ì tb = 3,7ì2,9ì( 1,35 + 1,8 )ì 20 = 337(N) 2 -Trọng lợng của khối móng quy ớc từ đáy đài đến đáy lớp cát pha tc N 2 = ( LM... nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính Trong trờng hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn,đáy của khối quy ớc có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 22 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 CHIềU DàI ĐáY KHốI MóNG. .. chống nhổ - Kiểm tra điều kiện kinh tế : tt pspt ( pmax + pc ) pspt ì nc = 355 (282 + 22,9) ì 2 = 0, 282 0 nên không cần phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ - Kiểm tra điều kiện kinh tế : 4 Tính toán nền theo điều kiện biến dạng: Độ lún của nền móng cọc đợc tính theo độ lún của nền khối móng quy ớc có mặt cắt là abcd Trong đó: = tb 4 Với: h + h + h + 4 h4 12,3 ì 5,85 + 13,1ì 7, 2 + 15,8 x5,8 + 19,9 ì 2, 6 tb = 1 1 2 2 3 3 = = 14, 40 h1... nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính Trong trờng hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn,đáy của khối quy ớc có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán đề tàI : TRụ Sở CÔNG TY TVXD NAM định svth: PHạM CÔNG THàNH 13XNĐ 35 Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013 - 2015 CHIềU DàI ĐáY KHốI MóNG. .. đỉnh móng: (với hệ số n = 1,2) tt N o 437 No = = = 364 kN n 1, 2 tc Mo tc TT Mo 31 = = = 25,8 kNm n 1, 2 tt Qo 12 Qo = = = 10 kN n 1, 2 tc 2 Chọn kích thớc và phơng án thi công: - Thiết kế móng cọc cho cột trục 8-e của nhà dân dụng, khung bê tông cốt thép, tiết diện cọc ( 250x250)mm - Căn cứ vào tải trọng đã có ta thấy tải trọng tác dụng xuống móng là trung bình, nên ta lựa chọn phơng án dùng móng. .. - 2015 - Ngoài tải trọng lấy từ bảng tổ hợp, còn có tải trọng của các kết cấu ở tầng 1 truyền vào móng Mặt bằng giằng móng -Trọng lợng giằng móng GM2 là: G3 = 1,1x 0,22x 0,35 x 25 x 3,3= 6,98(kN) -Trọng lợng do tờng 220 truyền vào: G4 = 1,1 x0,7 x(3,9-0,4)x 0,22 x 18 x 3,3 = 35,2(kN) -Trọng lợng giằng móng GM3 là: G3 = 1,1x 0,22x 0,35 x 25 x 2,1/2= 1,9(kN) -Trọng lợng cột tầng 1: G5 = 1,1 x 0,22 x... =227,3(kPa) Vậy ta lấy giới hạn nền đến điểm 5 ở độ sâu 2,34 (m) kể từ đáy khối quy ớc Ta có độ lún của nền là: 5 i gl 0,8 gl S = zi hi = zi hi Ei Ei i 1 i 1 n = 0,8 x0, 58 48, 4 + 46, 9 46, 9 + 40, 4 + ữ= 0, 0047m = 0, 047cm 9591 2 2 Nh vậy thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối S = 0,047(cm) < Sgh = 8 (cm) * Kiểm tra độ lún lệch tơng đối Móng M1(trục 8E):S=0,010 (m) Móng M2(trục 6E):s=0.0047(m)... trong cọc đợc hàn vào thép đài cọc một đoạn Ln=20d, bằng cách đập bỏ phần bê tông đầu cọc rồi hàn các đoạn thép dọc của cọc vào đài móng đảm bảo điều kiện ngậm dọc 2 Xác định sức chịu tải của cọc đơn * Chọn sức chịu tải cọc PCọc = min(Pv; Pspt) = min(1275;355) Vậy ta lấy PCọc = PSPT=494 kN để đa vào tính toán 3 Xác định số lợng cọc cho móng (M1): áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực . kiến trúc hà nội Khoa tại chức ====* * *==== Phần III Nền móng ( 15% ) - Nhiệm vụ thể hiện: - thiết kế móng đơn dới côt trục 8-E-(m1) - Thiết kế móng dới cột trục 6-E -(m2) Giáo viên hớng. chống nhổ. - Kiểm tra điều kiện kinh tế : 4. Tính toán nền theo điều kiện biến dạng: Độ lún của nền móng cọc đợc tính theo độ lún của nền khối móng quy ớc có mặt cắt là abcd. Trong đó: 4 tb = Với: 0 1. nền móng. Căn cứ vào đặc điểm công trình, tải trọng tác dụng điều kiện địa kĩ thuật đã phân tích ở trên ta xét thấy: Đất các lớp 1,2,3,4, là đất yếu không thể đặt móng công trình nên đặt đế móng