ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM THIẾT KẾ MĨNG ĐƠN Thiết kế móng đơn: Tải trọng tính tốn: SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VỊ TRÍ CỘT B-4 GIÁ TRỊ TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN TẠI CHÂN CỘT N (kN) (kN) (kNm) 52 523 52 Số liệu địa chất: Tính chất lý Kí hiệu Đơn vị Chiều dày Độ ẩm Dung trọng tự nhiên Dung trọng đẩy Tỷ trọng Hệ số rỗng Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Góc ma sát l W γ M % kN/ 11,5 24,83 19,4 2,8 23,21 19,5 8,0 27,96 18,5 13,7 77,65 15,1 kN/ 9,7 9,9 9,1 5,3 2,68 0,693 27,1 20,6 2,69 0,857 33,8 21 2,62 2,088 70,2 38 φ % % Độ 2,66 0,715 - Lực dính Mơ đun biến dạng c E kN/ kN/ 5,5 12893 9,5 10429 19,8 6162 5,7 1265 SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Lớp đất Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Vị tri móng: Sơ đồ móng: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Kiểm tra ứng suất đáy móng đủ nhỏ để ứng xử vật thể đàn hồi:  Chọn chiều sâu chơn móng Df = 2,5m Chọn chiều cao móng h = 0,8m Chọn chiều rộng móng = 2m Chọn chiều dài móng  Cường độ tiêu chuẩn đất nền:  Dựa vào số liệu địa chất ta có thơng số sau: Loại đất có hệ số rỗng = 0,715 → cát nhỏ, chặt vừa,bão hòa nước nên ta lấy m1 =1,1; m2 =1,0; ktc =1 Móng đặt lớp đất thứ nên dựa vào bảng thống kê số liệu địa chất ta có: c = 5,5 KN/m2 ϕ= Tra bảng nội suy ta : A = 1,1786 B = 5,716 D = 8,05 Móng nằm lớp thứ có mực nước ngầm đỉnh nên ta có dung trọng đẩy nổi: γ’ = 9,7 kN/ Lấy = 22 kN/ =  Tổ hợp tải trọng tâm đáy móng : = + = 523 + 2,5.2,5.2.22 = 798 kN = + h = 52 + 52.0,8 = 93,6 kNm = SVTH :PHẠM VĂN BÌNH = 226,3 kN/ = 52 kN Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG =- GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM y = -523.0,85 = - 470,7 kNm Điều kiện: Trong đó: F = = 2.2,5 = = = = 1,67 = = = 2,08 → = -167,26 < Lệch tâm lớn Đưa lệch tâm bé cách đặt giằng móng Chọn kích thước đà giằng + + Tìm Q: Dựa vào điều kiện: = Chọn SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Kiểm tra độ ổn dịnh đất nền: a Tổ hợp tải trọng tâm đáy móng: = Ntc + = 523 + 2,5.2,5.2.22 = 798 KN = 52 KN = - N.y + = -523.0,85 + 600.0,95 = 99,3 KNm Kiểm tra độ ổn dịnh với điều kiện: Ptctb ≤ Rtc (1) tc tc P max ≤ 1,2R (2) Ptctb ≥ (3) Từ số liệu ta tính = 159,6 kN/ = = kN/m2 kN/m2 Ta thấy : Ptctb ≤ Rtc Ptcmax ≤ 1,2 Rtc Ptcmin ≥ Như điều kiện 1,2,3 thoả mãn.Hay ổn định làm việc vật liệu đàn hồi Độ lún đáy móng:  Áp lực gây lún : SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Pgl = = 159,6 – 2,5.9,7 = 135,4 kN/  Chiều dày lớp đất : hi 0,4.B = 0,4 x = 0,6(m) → Ta bảng số liệu sau: Điểm z (m) l/b z/b 0,0 1,25 0,0 0,6 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 4,2 4,8 5,4 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 0,3 0,6 0.9 1.2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 SVTH :PHẠM VĂN BÌNH p 1,00 0,86 0,64 0,45 0,33 0,23 0,18 0,13 0,11 0,09 135,4 116,4 86,7 60,9 44,7 31,1 24,4 17,6 14,9 12,2 E S (m) 19,4 22,3 148,2 125,9 12893 0,0046 28,1 129,6 101,5 12893 0,0037 33,9 107,7 73,8 12893 0,0027 39,7 92,5 52,8 12893 0,0019 45,5 83,4 37,9 12893 0,0014 51,4 79,1 21,,9 12893 0,0010 57,2 78,2 21 12893 0,0007 63,1 79,35 16,2 12893 0,0006 68,8 82,3 12893 0,0005 25,22 31,04 36,86 42,68 48,5 54,32 60,14 65,96 13,5 71,78 Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 10 11 6,0 6,6 1,25 1,25 GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM 3,0 3,3 0,07 0,05 9,5 6,7 74,6 85,4 10,8 12893 0,0004 80,5 88,6 8,1 12893 0,0003 77,6 83,4 S= 0,0178 (m) Nhìn bảng tính ứng suất, điểm số 10 độ sâu 3m có: ; ta dừng lại điểm số 10 Ta tính độ lún đất móng :S=0,0178m =1,78cm Xét điều kiện lún đất : S = 1,78 cm < Sgh = cm Như độ lún đất móng đủ nhỏ,đảm bảo điều kiện biến dạng đất SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM N Df p 19.4 Líp 25.22 Líp 31.04 Líp 36.86 H(ph¹m vi lón) Líp Líp 48.5 Líp 54.32 65.96 Líp 60.9 44.7 31.1 24.4 17.6 71.78 Líp 10 86.7 42.68 60.14 116.4 Líp Líp 135.4 14.9 10 12.2 76.6 9.5 2: Chọn kích thước sơ mặt cắt ngang bc x hc = 300 x 300 (mm) Chọn a = 50 mm → ho = hb –a = 0,8- 0,05 = 0,75 m  Chọn số liệu thiết kế sơ : Cấp độ bền bêtơng móng : B20 → Rb = 11,5 MPa Rbt = 0,9 MPa Cốt thép móng CII → SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Rs = 280 MPa Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Rsw = 225 MPa γb = 1.6 Kiểm tra điều kiện chống xun thủng 1.6.3.1 Tải trọng tính tốn tâm móng: 7981,15 = 917,7 (KN) 99,31,15 = 114,2(KN.m) 93,61,15 = 107,6 (KN.m) 521,15 = 59,8 (KN) 1.6.3.2 Áp lực tính tốn đáy móng 303,7 (KN/) 200,2(KN/) 63,4(KN/) 166,9(KN/) 1.6.3.3 Lực gây xun thủng SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM da kien Df z h a B A A1 B B1 bc Sngtx L hc D1 D C1 C Trong đó: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 10 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Khi vận chuyển cọc : Mômen lớn vận chuyển cọc : Mmax = M1 = 0,0214qL2 Diện tích cốt thép q nhỏ nên chọn 4φ16 có A s= 804 (mm2) Khi dựng cọc: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 18 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Mômen lớn cẩu lắp cọc : Mmax = M = 0,043qL2 Vì diện tích cốt thép với diện tích cốt thép chọn nên chọn φ16 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN : a.Theo vật liệu làm cọc : Trong đó: Rs = 280 Mpa As = Rb = 11.5 Mpa Ab = 400x400 – 804,2 = 159195,8 mm2 Chọn hệ số ảnh hưởng độ mảnh = 0,75 → b Sức kháng mũi cọc đất : FSs hệ số an tồn cho thành phần ma sát bên lấy FSp hệ số an tồn cho sức chống mũi cọc lấy • Thành phần chịu tải mũi cọc: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 19 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Trong đó: A p : diện tích tiết diện ngang mũi cọc: Theo Terzaghi, ta có: p q =1,3 Với : • • • • • c lực dính đất mũi cọc ( c =3,5 kN/m2) trọng lượng riêng đất mũi cọc ( = 3,5 kN/m3) cọc vng D = 0,3m cạnh cọc vng ứng suất có hiệu trọng lượng thân gây mũi cọc : SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 20 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM • Thành phần chịu tải ma sát: Q s = Trong : u : chu vi: u= (m) Xét thành phần chịu tải ma sát xung quanh cọc lớp1 Xét thành phần chịu tải ma sát xung quanh cọc lớp Xét thành phần chịu tải ma sát xung quanh cọc lớp SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 21 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Suy kN Vậy sức chịu tải cọc đơn: PC = { QVL ; Qa } = 947,2 kN XÁC ĐỊNH SỐ LƯNG CỌC SƠ BỘ VÀ BỐ TRÍ CỌC : a.Xác định số lượng cọc: Trong đó: N tt : tải trọng chân cột: β=( ): hệ số kể đến trọng lượng móng đất đắp đài móng momen.Nên ta lấy Ptt: sức chịu tải cọc  Vậy chọn số cọc cọc b.Bố trí cọc: Bố trí cọc đài: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 22 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM 2.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc làm việc nhóm cọc 2.6.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: ĐK: : Tải trọng nhỏ lớn đượcc tính sau: Với tải trọng lớn / nhỏ tác dụng lên cọc =KN = 0,85 ho chiều cao đài ho=1(m) xmax khoảng cách từ cọc xa đến trục y → xmax = 0,95(m) tổng bình phương khoảng cách từ cọc thứ i đến trục y =(-0,95)2+2(0,25)2=1,02(m2) SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 23 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM ⇒ Pmax = 875 (kN) Pmin = 533.6 (kN) Vậy ⇒ Thỏa điều kiện - Kiểm tra khả chịu tải trọng nhóm cọc Điều kiện: Qnh N0 Qnh=E n Pc + N0 = 2350,95 kN + hệ số nhóm: Theo cơng thức Field tra bảng E = 0,83 + Pc = Qa = min(Qa;QVL)= 947,2 kN → Qnh= 0,833947,2= 2358,5kN Thỏa mãn điều kiện chịu tải trọng nhóm cọc 2.7Kiểm tra cường độ đất nền: ĐK: : 2.7.1Xác định góc truyền lực: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 24 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Với ϕi : góc ma sát lớp đất thứ i li : chiều dày lớp đất thứ i == ⇒ α = = 2051’ 2.7.2 Kích thước khối móng quy ước: m Aqu= a + 2.lc.tgα =2 + 2.38,2.=5,8(m) Bqu= b +2.lc.tgα =1,2 + 2.38,2.= 5(m) 2.7.3 Xác định tải trọng tâm móng khối quy ước: Trong đó: = = 6,4 KN/m kN Nqu = 1743 + 7501,98 = 9244,98 KN Mqu = Mtc + Htc.hđ = 87 + 87 = 3236,4 kN.m 2.7.4 Xác định áp lực tâm đáy móng khối quy ước: === 336,2 kN/m2 == = 434,2 kN/m2 == = 203,3 kN/m3 2.7.5 Xác định cường độ tính tốn đất mũi cọc: Trong đó: Ktc = , m1 = , m2 = ϕII = 30021’ góc ma sát lớp đất mũi cọc ⇒ tra bảng ta có: A =1,18; B =5,72 ; D = 8,17 c = 3,5 (kN/m2) lực dính lớp đất mũi cọc γII = 9,7 (kN/ m3) trọng lượng riêng lớp đất mũi cọc SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 25 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM trọng lượng riêng trung bình lớp đất tính từ mũi cọc trở lên mặt đất -h: chiều dài từ mặt đất tới mũi cọc h=38,2(m) 1,2RII= 1781,2(kN/ m2) Ta có : = 336,2 (kN/ m2) < RII= 1479,33(kN/ m2) = 434,2 (kN/m2) < 1,2 RII =1775,19 = 203,3 (kN/m2) > đất đáy khối móng quy ước ổn định 2.8 Kiểm tra độ lún đất mũi cọc Lớp đất 25 50 100 200 400 800 1,852 1,778 1,641 1,476 1,287 - - 8.855 0,852 0,817 0,773 0,718 0,655 0.570 0,728 0,726 0,717 0,703 0,681 0,657 0.618 1600 Kết thí nghiệm nén cố kết đất sau:( kN/m2) p lực gây lún đáy móng khối qui ước: Pgl = - = 336,2 - 38,2.6,4 = 91,72kN/m2 Độ lún móng cọc tính từ mũi cọc trở xuống, tính theo phương pháp cộng lún phân tố Chia đất thành lớp, lớp cho chiều dày:h i≤ 0,4.Bqu = 0,45 = 2m Chọn: hi = 1.5m Ta có bảng kết sau: Điểm z z/b l/b Ko Us gl Us bt P1 P2 e1 e2 Si 26.68 111.98 0.727 0.716 0.009 41.23 110.02 0.726 0.715 0.01 55.78 105.31 0.724 0.716 0.02 70.3 104.7 0.721 0.716 0.017 0 91.72 19.4 1,5 0.3 0.86 78.88 33.95 3 4,5 0.6 0.9 0.64 1.2 SVTH :PHẠM VĂN BÌNH 0.44 58.7 40.36 48.5 63.05 Page 26 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 6 7.5 1.2 1.5 1.8 GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM 0.31 0.22 0.17 28.43 20.18 15.59 77.6 84.88 109.19 0.718 0.715 0.013 100.38 118.27 0.716 715 0.005 92.15 108.6 Vậy S= 0.074m = 7.4cm < 8cm Kết tính toán ta có S=7,4cm < Sgh=8cm thoã điều kiện lún Biểu đồ ứng suất: Biểu đồ ứng suất SVTH :PHẠM VĂN BÌNH đáy móng Page 27 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM 2.8 Kiểm tra xun thủng đài cọc tính cốt thép đài móng: 2.8.1 Tải trọng tác dụng lên cọc: 783,65 KN 876,8 KN SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 28 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM 690,5 KN + hđ = (m) chọn lớp bê tông bảo vệ ao=50(mm) h0= 0,95m + chọn cột bcxlc= 0,4x0,4(m) + chọn bê tơng B25 có + chọn thép CII có 2.8.2 Kiểm tra điều kiện chống xun thủng: Do nằm trường hợp cọc nằm ngồi tháp xun phía nên: 876,8=438,4 KN SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 29 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Trong đó: Điều kiện thỏa mãn 1.9Tính cốt thép cho đài cọc: 1.9.1Theo phương cạnh B cho tồn chiều dài L Momen tương ứng với mặt ngàm I - I: MI-I = KN.m Tính 0,026 0,026 Diện tích cốt thép cần thiết: 2686 mm2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Chọn12 với khoảng cách a = 150 SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 30 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM 1.9.2 Tính thép theo phương cạnh L cho tồn chiều rộng B: Moment tương ứng với mặt ngàm II-II MII-II = Tính 0,054 0,055 Diện tích cốt thép cần thiết: 56765 mm2 SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 31 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Chọn 20 với khoảng cách a = 100 SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 32 ...ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Vị tri móng: Sơ đồ móng: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Kiểm tra ứng suất đáy móng đủ nhỏ để ứng xử... sét pha cát, dẻo mềm Sơ đồ móng: SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 15 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM Vị trí móng: CHỌN ĐỘ SÂU ĐẶT ĐẾ ĐÀI : SVTH :PHẠM VĂN BÌNH Page 16 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ... Vậy S= 0.074m = 7.4cm < 8cm Kết tính toán ta có S=7,4cm < Sgh=8cm thoã điều kiện lún Biểu đồ ứng suất: Biểu đồ ứng suất SVTH :PHẠM VĂN BÌNH đáy móng Page 27 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐÀO THỊ VÂN TRÂM