Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập mẫu phần Nền móng nhà cao tầng ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG CÔNG TRÌNH NHÀ CHUNG CƯ 15 TẦNG.Thể hiện chi tiết, cụ thể các bước tính toán để thiết kế móng lõi thang máy của 1 công trình điển hình
Bài tập Nền móng nhà cao tầng GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG CHO CƠNG TRÌNH NHÀ CHUNG CƯ 15 TẦNG Nhóm : Page Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH : Mực nước ngầm độ sâu 4.5m so với mặt đất tự nhiên Từ mặt đất tự nhiên đến chiều sâu khảo sát 60m , bao gồm lớp sau: Lớp 1: lớp đất đắp chiều dày 1.5m Lớp 2: lớp sét bùn sét màu xám đen - trạng thái nhão có bề dày m với tính chất lý đặc trưng sau : - Độ ẩm : W = 73% - Dung trọng tự nhiên : w = 15.02 KN/m3 - Dung trọng đẩy : s = 5.22 KN/m3 - Lực dính đơn vị Góc ma sát : c = : = 40 KPa Lớp đất 3: lớp cat mịn lẫn bột, sét màu xám – trạng thái rời, có bề dày m với tính chất lý đặc trưng sau : - Độ ẩm : W = 29.15 % - Dung trọng tự nhiên : w = 18.59 KN/m3 - Dung trọng đẩy : s = 8.79 KN/m3 - Lực dính đơn vị Góc ma sát : c = 2.1 : = 240 - KPa Lớp đất 4: lớp sét màu xám nâu vàng – trạng thái cứng, có bề dày 7,5 m với tính chất lý đặc trưng sau : - Độ ẩm : W = 21.6 % - Dung trọng tự nhiên : w = 19.83 KN/m3 - Dung trọng đẩy : s = 10.03 KN/m3 - Lực dính đơn vị Góc ma sát : c = 42.4 : = 160 KPa Lớp đất 5: lớp cát mịn lẫn bột màu nâu vàng – trạng thái chặt vừa, có bề dày m với tính chất lý đặc trưng sau : - Độ ẩm : W = 20,8 % - Dung trọng tự nhiên : w = 19.9 KN/m3 - Dung trọng đẩy : s = 10.1 KN/m3 - Lực dính đơn vị Góc ma sát : c = 2.9 KPa : = 300 - Lớp đất 6: lớp sét màu xám – trạng thái cứng, có bề dày m với tính chất lý đặc trưng sau : - Độ ẩm : W = 22 % - Dung trọng tự nhiên : w = 19.7 KN/m3 Nhóm : - Dung trọng đẩy : s = 9.9 KN/m3 - Lực dính đơn vị Góc ma sát : c = 40.7 : = 150 KPa Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng Lớp đất 7: lớp cát mịn lẫn bột màu vàng – trạng thái chặt, có bề dày 30m với tính chất lý đặc trưng sau : - Độ ẩm : W = 19.87% - Dung trọng tự nhiên : w = 20.06 KN/m3 Nhóm : - Dung trọng đẩy : s = 10.26 KN/m3 - Lực dính đơn vị Góc ma sát : c = 3.5 KPa : = 310 Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng BẢNG TỔNG HỢP ĐỊA CHẤT Lớp đất Tên đất Lớp Bùn sét màu xám đen Trạng thái nhão Chiều dày (m) W % w d s Gs 73 1.502 0.87 0.522 2.642 66.5 2.02 94.3 Dung trọng (g/cm3) eo S% Cát mịn lẫn bột, sét màu xám Trạng thái rời Á sét màu xám nâu vàng Trạng thái cứng Cát mịn lẫn bột sét Màu nâu vàng Trạng thái chặt vừa 29,1 1.859 1.444 0.879 2.683 46.1 0.853 91.2 7.6 21,6 1.983 1.627 1.003 2.668 39.4 0,649 89.3 20,8 1.99 1.649 1.01 2.677 38.1 0,616 89.9 Lớp Á sét màu xám Trạng thái cứng 7.9 22 1.97 1.615 0.99 2.663 39.8 0,66 89.2 Lớp Cát mịn lẫn bột màu vàng Trạng thái chặt vừa 30 19.8 2.006 1.66 1.026 2.663 36.8 0,59 89.4 Lớp Lớp Lớp WL WP IP Độ sệt IL 55.1 25.23 29.8 1.59 0.09 40 / 0.021 240 0.203 0.424 160 / 0.029 300 0.215 0.407 150 / 0.035 Giới hạn chảy dẻo n% Không dẻo 34.8 18.23 16.6 Không dẻo 34.8 18.5 Không dẻo 16.3 C (kG/cm2) (độ) 310 Mực nước ngầm : Df = - 4.5 m Nhóm : Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng MẶT CẮT ĐỊA CHẤT 0.000 1500 1.ĐẤT ĐẤP -1.500 2.BÙN SÉT w= 15.02 KN/m3 3000 = 40 c = kPa -4.500m -4.500 3.CÁT MỊN w= 18.95 KN/m3 = 240 4000 c = 2.1 kPa -8.500 4.Á SÉT w= 19.83 KN/m3 S = 10.03 KN/m3 = 16 7500 c = 42.4 kPa -16.000 5.CÁT MỊN w= 19.9 KN/m S = 10.1 KN/m 3 = 30 6000 c = 2.9 kPa -22.000 6.Á SÉT w= 19.7 KN/m S = 9.9 KN/m 3 = 15 8000 c = 40.7 kPa -30.000 7.CÁT MỊN w= 10.06 KN/m3 S = 10.26 KN/m3 = 31 30000 c = 3.5 kPa -60.000 Nhóm : Page Bài tập Nền móng nhà cao tầng GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa CHỌN KÍCH THƯỚC, VẬT LIỆU, CHIỀU SÂU CHÔN CỌC - Chọn cọc dài L = 40m ; đường kính 1m; mũi cọc ngàm vào lớp đất 7, cọc ngàm vào đài độ sâu 4.5m Vậy mũi cọc độ sâu 44.5m so với mặt đất tự nhiên Nhóm : Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : I 1) Sức chịu tải cọc theo vật liệu : Sức chịu tải theo vật liệu cọc tính theo TCXD 205 – 1998 Pvl = RuAb+RanAa Trong : - Ab : diện tích tiết diện cọc có trừ phần cốt thép, (m2) - Ru : cường tính tốn bêtơng cọc khoan nhồi - Ran : cường tính tốn cốt thép cọc khoan nhồi - Aa : diện tích cốt thép dọc cọc, (m2) Chọn Bê Tông : B22.5 ( M300) => Rs = 28.9 MPa ( Rs cường độ trung bình mẫu thử bêtơng) Thép CII => Rc = 300 MPa ( Rc Giới hạn chảy thép ) D2 12 Đường kính cọc : D = 1m => Ap 0.7854(m2 ) 4 Cọc chịu tải trọng ngang : Aa 0.4% 0.65% Ap 0.4% 0.65% 0.7854 104 31.4 51.1 cm2 Chọn Φ25 => as D2 2.52 4.9(cm2 ) 4 31.4 51.1 => ns 6.4 10.4 (thanh) 4.9 4.9 => Chọn : 12Φ25 Ab = Ap – Aa = 0.7854 – 4.9x10-4x12 = 0.7795 m2 Đối với cọc đổ bêtông nước dung dịch Bentonie : R 28.9 6.4MPa Ru Ru 6(MPa) 4.5 4.5 Ru 6MPa Nhóm : Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng Đối với cốt thép nhỏ 28: Rc 300 200MPa Ran Ran 200(MPa) 1.5 1.5 Ran 220MPa => Khả chịu tải theo vật liệu cọc : Pvl = RuAb + RanAa = 6x103 0.7795 + 200x103 4.9x10-4x12 = 5853 ( kN ) 2) Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất : Theo phụ lục A: (TCVN 205 -1998) Qtc m(mR q p Ap u m f f sili ) Cơng thức : Trong : m - hệ số điều kiện làm việc cọc, cọc khoan nhồi, cọc ép lấy m=1 mR , m f - Lần lượt hệ số điều kiện làm việc đất kể đến độc lập với tính tốn sức chịu tải cọc mũi cọc mặt bên cọc ( Bảng A.3 phụ lục A ) lấy mR 1, m f qp f s - Cường độ chịu tải đất mũi cọc mặt bên cọc (kN/m2) : Cách xác định qp cọc khoan nhồi + Trường hợp mũi cọc cấm vào đất dính ( đất sét ) tra bảng A.7 phụ lục A TCVN 205-1998 + Trường hợp mũi cọc cấm vào đất rời ( đất cát ) qp tính theo công thức q p 0.75 ( 1' d p Ak0 1LBk0 ) Trong đó: d p - Đường kính cọc , Ak0 , Bk0 - Hệ số lấy theo bảng A.6-phụ lục A Với =310 tra bảng A.6 Ak0 =34.6; Bk0 = 64 L 40 = = 40 > 25 =0.63; d p =1m = 0.21 dp - Trị tính tốn trọng lượng thể tích đất (kN/m3) phía mũi cọc =10.26 (kN/m3) 1' - Trị tính tốn trung bình trọng lượng thể tích đất (kN/m3) nằm phía mũi cọc : I' Nhóm : 1.5 15 15.02 8.79 7.5 10.03 10.1 9.9 14.5 10.26 10.48KN / m2 1.5 7.5 14.5 Page 10 Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : Combo : Combo : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page 46 Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : Combo : Combo 10 : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page 47 Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : Combo 11 : Combo 12 : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page 48 Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : Combo 13 : Combo 14 : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page 49 Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : Combo 15 : Combo 16 : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page 50 Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : Combo 17 : Combo 18 : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page 51 Bài tập Nền móng nhà cao tầng GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Khởi tạo Combo Envelope : - Khi ta xuất nội lực tầng Base từ Etabs v9.7 sang Safe v12 - Safe v12 nhận Combo thành phần khơng nhận Combo Envelope Nhóm : Page 52 Bài tập Nền móng nhà cao tầng GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Phản lực đầu cọc Combo Envelope : Nhóm : Phản lực nhỏ : Page 53 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng Phản lực lớn : Nhận xét : Phản lực đầu cọc : Pmax = 3216 (kN) Pmin = 616 (kN) => Pmax + Pcọc = 3216 + 785 = 4001 (kN) < Qa = 4860 (kN) Đạt Pmin = 616 > không cần kiểm trả khả chịu nhổ cọc Nhóm : Page 54 Bài tập Nền móng nhà cao tầng GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bước : Xác định mô men cho dải dài , ta xuất biểu đồ bao moment (COMBAO) để xác định moment đài móng Dải A : dải theo phương cạnh dài - Nhóm : Moment âm lớn : Page 55 Bài tập Nền móng nhà cao tầng - Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Moment dương lớn : Page 56 Bài tập Nền móng nhà cao tầng GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Dải B : dải theo phương cạnh ngắn - Moment âm lớn : Nhóm : Page 57 Bài tập Nền móng nhà cao tầng - Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Moment dương lớn : Page 58 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng TÍNH THÉP CHO ĐÀI MÓNG : XII Theo phương cạnh dài : - Mmax = 7842 (kN/m) - Mmin = 749 (kN/m) Theo phương cạnh ngắn : - Mmax = 2287 (kN/m) - Mmin = 1139 (kN/m) Vật liệu tính tốn : - Bê tơng B20 : Rb = 11.5Mpa - Thép AII : Rs = 280 Mpa Chiều cao : hb = 2.5 m Chiều rộng : bb = 1.25 m Chiều cao làm việc : ho = hb – a = 2.5 – 0.15 = 2.35 m Tính tốn đài dầm đặt cốt đơn : m R bh M => m 2 m => As b Rbbho Rs Bảng tóm tắt : TT Kí hiệu M (kNm) P.Cạnh dài Max Min Max Min 7842 749 2287 1139 P.Cạnh ngắn Nhóm : b (mm) 1250 1250 1250 1250 h (mm) 2500 2500 2500 2500 a (mm) 150 150 150 150 ho (mm) 2350 2350 2350 2350 αm As (mm²) µ(%) Øchọn Aschọn mm2 0.079 0.009 0.029 0.014 0.082 0.009 0.029 0.014 9893 1086 3499 1689 0.34 0.04 0.12 0.06 Ø32a100 Ø16a200 Ø25a150 Ø20a200 10053 1963 4091 1963 Page 59 Bài tập Nền móng nhà cao tầng XIII Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa MẶT CẮT THÉP MÓNG : Page 60 .. .Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page Bài tập Nền móng nhà cao tầng Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Page GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng. .. 4617 (kN) Nhóm : Page 14 Bài tập Nền móng nhà cao tầng II Nhóm : GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa MƠ HÌNH ETABS Page 15 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bài tập Nền móng nhà cao tầng TẦNG BASE MĨNG LÕI THANG ... 16 Bài tập Nền móng nhà cao tầng III GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa GÁN PIER CHO VÁCH LÕI THANG Bước : Chọn lõi thang cần tính móng ( khơng chọn Spandrel) Bước : Nhóm : Page 17 Bài tập Nền móng nhà cao