Đang tải... (xem toàn văn)
Dồ án tốt nghiệp: Tổ chức thi công Tên công trình: Khách sạn Bông Sen Vàng thuộc công ty khách sạn và du lịch Kim Liên trực thuộc Tổng Cục Du Lịch
D. Thiết kế móng khung trục 5I. Cấu tạo nền đấtĐặc điểm địa chất của công trình Theo kết quả khoan khảo sát khu vực xây dựng công trình có địa tầng từ trên xuống dới nh sau.1.1 Lớp thứ nhấtĐây là lớp đất lấp có trong toàn bộ khu vực khảo sát, thành phần chủ yếu của lớp này là đất sét pha lẫn gạch đá, hữu cơ rời rạc Độ sâu lớp đất thay đổi từ 0,6ữ0,8m. Lớp đất này xấu không sử dụng đợc phải vét bỏ đi.1.2 Lớp thứ haiĐây là lớp sét dẻo mền dày 6,5m, phân bố khá đều. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sauSTT Tên gọi Ký hiệu Giá trị1 Độ ẩm tự nhiên W 39,8%2 Dung trọng ớtw1,76g/cm33 Dung trọng khôk1,3g/cm34 Tỷ trọng hạt2,75 Hệ số rỗng tự nhiêno1,0766 Độ rỗng n 51,8%7 Giới hạn chảy Wch41,5%8 Giới hạn dẻo Wd38%9 Chỉ số dẻo3,5%10 Độ sệt B 0,711 Lực dính đơn vị C 0,17kg/cm212 Góc nội ma sát3o18'13 Hệ số nén lún a1-20,065216 1.3 Lớp thứ baĐây là lớp sét pha nằm dới lớp sét dẻo mền dày 4. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sauSTT Tên gọi Ký hiệu Giá trị1 Độ ẩm tự nhiên W 478%2 Dung trọng ớtw1,63g/cm33 Dung trọng khôk1,1g/cm34 Tỷ trọng hạt2,655 Hệ số rỗng tự nhiêno1,46 Độ rỗng n 58%7 Giới hạn chảy Wch51,6%8 Giới hạn dẻo Wd38,6%9 Chỉ số dẻo13%10 Độ sệt B 0,711 Lực dính đơn vị C 0,09kg/cm212 Góc nội ma sát6o3'13 Hệ số nén lún a1-20,095217 đồ án tốt nghiệp phạm anh tuấn 38x2 1.4 Lớp thứ tĐây là lớp sét dẻo cứng nằm dới lớp sét pha, lớp này rất dày. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp sét dẻo cứng nh sauSTT Tên gọi Ký hiệu Giá trị1 Độ ẩm tự nhiên W 39,8%2 Dung trọng ớtw1,8g/cm33 Dung trọng khôk1,32g/cm34 Tỷ trọng hạt2,735 Hệ số rỗng tự nhiêno1,0626 Độ rỗng n 51,5%7 Giới hạn chảy Wch55,1%8 Giới hạn dẻo Wd35,5%9 Chỉ số dẻo19,610 Độ sệt B 0,211 Lực dính đơn vị C 0,23kg/cm212 Góc nội ma sát13o52'13 Hệ số nén lún a1-20,036II. Tính toán móng cọc ép trục C 2.1 Tải trọng tác dụngDựa và bảng tổ hợp nội lực ta có các giá trị nội lực sauM = 13923 kgmN = 123923 kgQ = 5076 kg2.2 Sơ bộ chọn tiết diện cọc- Chọn cọc tiết diện 250x250mm, cốt thép cọc là 418, nhóm thép AII, bê tông mác 200. Rn = 90 kg/cm2, Ra = Ra' = 2800 kg/cm2. Lớp bảo vệ cốt thép a = 4 cm.- Diện tích cốt thép Ft = 4.2,545 =10,18 cm2- Diện tích bê tông chịu lực Fb = 21.25 =525 cm2.- Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệuPvật liệu = m(Rn.Fb +Rt.Ft).218 - Ta tính toán cọc với cọc đài thấp, và giả định chỉ bố trí đợc ít hơn 10 cọc khi đó m = 0,9.Pvật liệu = 0,9.(90.525 + 10,18.2800) = 68179 kg.- Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền- Ta tính toán khả năng chịu tải của cọc theo nền đất theo phơng pháp thống kê:P m u l F Rnen datinii= +0 71 213, . . . . ._. . ._ Trong đó:m : hệ số điều kiện làm việc m =0,9.1 hệ số ảnh hởng bởi phơng pháp hạ cọc ,với trờng hợp cọc ép ta có: 1 = 1,12 Hệ số ma sát giữa đất và cọc: 2 =1.u: chu vi tiết diện cọc : u =25.4 =100 cm.F diện tích tiết diện cọc : F = 25.25 = 625 cm2.3 Hệ số ảnh hởng của việc mở rộng chân cọc 3 =0,7.P l R h Rnen datiniii iin= += + 0 7 0 9 1111 0 7 625 0 63 11 0 043751 1, . , , . . ._. , . . , , . . , ._ _ _ 219 đồ án tốt nghiệp phạm anh tuấn 38x2 - Ta có bảng tính Pnền đất nh sauChiều sâuihi0,63.1,1.i.him T/m2m T/m1.25 0.225 1 0.1559252.25 0.325 1 0.2252253.35 0.425 1 0.2945254.35 0.525 1 0.3638255.35 0.625 1 0.4331256.35 0.613 1 0.4248097.35 0.708 0.4 0.1962587.75 1.12 1 0.7761608.75 1.135 1 0.7865559.75 1.147 1 0.79487110.75 1.159 1 0.80318711.75 6.75 1 4.67775012.75 6.87 1 4.76091013.75 6.93 1 4.80249019.339690- Tra bảng ta có Ri = 370 T/m2- Ta có 0,63.004375.370 = 10,198 T/m- Vậy Pđất nền = 19,34 + 10,20 = 28,54 T/m Ptt = Pđất nền = 28,54 T/mSố lợng cọc dự kiến:nNPnem dat= = = 1 3123923285405 64, . ,Số lợng cọc dự kiến n = 6 chiếc, ta sẽ bố trí cọc với đài cọc nh hình vẽ 220 2.3 Xác định chiều sâu chôn đài:Tính toán cọc theo cọc đài thấp khi đó h>0,7.hminh tgHbmin( ).= 4522Trong đó là góc ma sát trong của lớp đất thứ 2 = 4o. là trọng lợng thể tích của lớp đất thứ 2 = 1760kg/m3.H là tổng lực ngang : H = Q = 5076 kg.Nh vậy :h tg mmin( ). ,,= =4542507617601 251 4Do đó ta chọn chiều sâu đài cọc là h = 1,0 m.2.4 Tính toán và kiểm tra móng cọc đài thấp2.4.1 Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất bao gồm việc kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc, kiểm tra sức chịu tải của nền đất ở mũi cọc- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc- Lực tác dụng lên cọc lớn nhất ở ngoài biên là:PNnM xxnimaxmax.= +215221 đồ án tốt nghiệp phạm anh tuấn 38x2 Trong đó x mi2152 26 0 375 0 84= =. , ,n =6xmax = 0,375 m.PNnM xxkgnimaxmax ,,= + = + =215123923613923 0 3750 8426869- Lực tác dụng lên cọc nhỏ nhất ở ngoài biên là:PNnM xxniminmax.= 215Trong đó x mi2162 26 0 375 0 84= =. , ,n =6xmax = 0,375 m.PNnM xxkgniminmax ,,= = =215123923613923 0 3750 8414438Giá trị Pmax < Ptt nên cọc đủ khả năng chịu lực.Giá trị Pmin >0 nên tất cả các cọc đều chịu nén.2.4.3 Kiểm tra cờng độ đất nềnChiều sâu đài cọc kể từ đáy đài:L = 12,5 m.Diện tích móng khối: Ftđ = (b+2.L.tg()).(b'+2.Ltg())Trong đó:222 = =+ ++ +=i iniinoll144 6 5 6 5 4 14 26 5 4 1441 4 , , . .,, Ftđ = (1,25+2.12,5.tg(1,4o).( 2+2.12,5.tg(1,4o) = 1,91x2,66 = 5,08 m2.Trọng lợng của móng khối tơng đơng:gmóng khối = 5,08.2000.12,5 = 127000 kg Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy móng:Nđmóng = 123923 + 127000 = 250923 kg.Khả năng chịu tải của nền đất là Rnền = m(A.b.tb. + B.q0) + D.ctcVới = 14 khi đó tra bảng ta có:m =1,0; A= 0,29; B = 2,17; D = 4,09.b = 1,25 , ctc =0, 94 t/m2.tbi iihhkg m= =+ ++ += , . .,/131331760 6 5 1630 4 1800 26 5 4 21730Rnền = 1.(0,29.1,25 + 2,17.12,5).1,73 + 4,69.0,94 = 55,5 tấn/m2max, ,= + = +NFMWddq dq2509235 08139232 25= 51394 + 6188 = 57582kg = 57,6TTa có max = 57,6T < 1,2R = 66,6T. Thoả mãn.2.4.3 Kiểm tra lún- Ta có ứng suất ban đầu ở đáy móng làbt = (0,45+0,8).1,7 + 6,5.1,76 + 4.16,3 + 2.1,8 = 23,435T/m2- Cho nên ứng suất gây lún là223 đồ án tốt nghiệp phạm anh tuấn 38x2 gl = bt - .h = 58,15 - 1,8.12,5 = 35,65T/m2- Tỉ số bh= 1 912 661 4,,,. - Ta tính lún cho nền đồng nhất nên áp dụng công thức để tính lún cho một lớp phân tố. Chia diện đáy móng ra là 4 phần, b=0,95m.sEhi igliii= . .Trong đó:Ei môđun biến dạng của lớp đất chứa phân tố thứ i, E = 1500T/m2gl - áp lực gây lún trên lớp đất thứ ihi - chiều dày của lớp phân tố ii - hệ số điều chỉnh cần xét đến ảnh hởng cần chú ý. = 0,8.Ta có bảng tính lún nh sauhi(m)z/bbt(T/m2)kg4.kg.gl(T/m2)Si(m)0.38 0,4 26.207 0.243 32.889 0.006670.38 0,8 26.891 0.212 28.705 0.005820.38 1,2 27.575 0.171 23.086 0.004680.38 1,6 28.259 0.133 17.995 0.003650.38 2,0 28.943 0.103 14.000 0.002840.38 2,4 29.627 0.081 11.008 0.002230.38 2,8 30.311 0.065 8.787 0.001780.38 3,2 30.995 0.053 7.122 0.001440.38 3,6 31.679 0.043 5.863 0.001190.03029Tổng độ lún S=3,2cm <[S] = 8cm. Thoả mãn điều kiện về lún.2.5 Tính toán đài cọc2.5.1 Tính toán chọc thủngChọn chiều cao đài móng h = 0,8m. Lúc này tất cả các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng nên thoả mãn điều kiện này.224 2.5.2 Tính toán cốt thép cho đàiDo đài móng chỉ có một bậc nên ta xét giá trị mômen tại hai tiết diện thẳng đứng của đài tại hai mép cột theo hai phơng của móng.Theo phơng cạnh dàiGiá trị mô men là :M1 = 2.pmax.0,5 = 2.27,443.0,5 =27,443 TmDiện tích cốt thép :FMh Rcmao t= = =0 9.27 4431000000 9.75 280014 52, ., ., .,Bố trí cốt thép chọn thép 12 14 a150.Theo phơng cạnh ngắnGiá trị mô men là :M1 = 3.pmax.0,225 = 2.27,443.0,225 =18,52 TmDiện tích cốt thép :FMh Rcmao t= = =0 9.18 52 1000000 9.75 28009 82, ., ., .,Bố trí cốt thép chọn thép 7 14 a200.Ta bố trí cốt thép của đài móng cột trục C nh hình vẽ.225 [...].. .đồ án tốt nghiệp phạm anh tuấn 38x2 gl = σ bt - γ.h = 58,15 - 1,8.12,5 = 35,65T/m 2 - TØ sè b h = ≈ 1 91 2 66 1 4 , , , . - Ta tÝnh lón cho nền đồng nhất nên áp dụng công thức để tính lún cho một lớp phân tố. Chia diện đáy móng ra là 4 phần, b=0,95m. s E h i i gli i i = . . Trong đó: E i môđun biến dạng của lớp đất chứa phân tố thứ i, E = 1500T/m 2 gl - áp lực gây lún trên... 1760kg/m 3 . H là tổng lực ngang : ∑H = Q = 5076 kg. Nh vËy : h tg m min ( ) . , ,= − =45 4 2 5076 17601 25 1 4 Do ®ã ta chọn chiều sâu đài cọc là h = 1,0 m. 2.4 Tính toán và kiểm tra móng cọc đài thấp 2.4.1 Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất bao gồm việc kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc, kiểm tra sức chịu tải của nền đất ở mũi cọc - Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc - Lực tác dụng lên... 0.043 5.863 0.00119 0.03029 Tỉng ®é lún S=3,2cm <[S] = 8cm. Thoả mÃn điều kiện về lún. 2.5 Tính toán đài cọc 2.5.1 Tính toán chọc thủng Chọn chiều cao đài móng h = 0,8m. Lúc này tất cả các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng nên thoả mÃn điều kiện này. 224 2.3 Xác định chiều sâu chôn đài: Tính toán cọc theo cọc đài thấp khi đó h>0,7.h min h tg H b min ( ) . = 45 2 2 Trong đó là góc ma... diện đáy móng ra là 4 phần, b=0,95m. s E h i i gli i i = . . Trong đó: E i môđun biến dạng của lớp đất chứa phân tố thứ i, E = 1500T/m 2 gl - áp lực gây lún trên lớp đất thứ i h i - chiều dày của lớp phân tố i i - hệ số điều chỉnh cần xét đến ¶nh hëng cÇn chó ý. β = 0,8. Ta cã b¶ng tÝnh lón nh sau h i (m) z/b σ bt (T/m 2 ) k g 4.k g .σ gl (T/m 2 ) S i (m) 0.38 0,4 26.207 0.243 32.889 0.00667 0.38 . anh tuấn 38x2 gl = bt - .h = 58,15 - 1,8.12,5 = 35,65T/m 2- Tỉ số bh= 1 912 661 4,,,. - Ta tính lún cho nền đồng nhất nên áp dụng công thức để tính lún. tra lún- Ta có ứng suất ban đầu ở đáy móng làbt = (0,45+0,8).1,7 + 6,5.1,76 + 4.16,3 + 2.1,8 = 23,435T/m 2- Cho nên ứng suất gây lún là223 đồ án tốt nghiệp