do_an_nen_mong_014
TRANSCRIPT
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
ồ án nền móng là một trong những môn học quan trong hàng đầu mà bất cứ người kỹ sư nào cũng phải học qua. Môn học như đặt những viên gạch đầu tiên cho mọi công trình là nền tảng vững chắc cho sinh viên trước khi rời khỏi giảng đường.
Nội dung môn học giúp sinh viên làm quen những công việc thực tiễn bao gồm: thí nghiệm hiện trường thu thập tài liệu địa chất, phân tích và thống kê các số liệu địa chất, trên cơ sở đó đưa ra phương án móng hợp lý.
Một công trình có thể đưa ra nhiều phương án móng, nên mỗi phương án phải được tính toán kỹ lưỡng trước khi đưa ra phương án móng hợp lý. Phương án móng phải đảm bão đúng yêu cầu kỹ thuật, tính ổn định, khả năng chịu lực và phải đảm bảo yêu cầu kinh tế.
Đồ án gồm 3 phần:
Phần I: Thống kê số liệu địa chất
Phần II: Thiết kế Móng băng
Phần III: Thiết kế móng cọc
Ngoài ra còn kèm theo 1 bảng vẽ A1 thể hiện mặt bằng công trình, mặt cắt địa chất, cấu tạo chi tiết bố trí cốt thép và các chi tiết phục vụ cho việc thi công và giám sát công trình. Song song theo đó được sự hướng dẫn của Ths. Ngô Phi Minh cùng một số tài liệu kèm theo đã giúp tôi hoàn thành đồ án này.
Do còn hạn chế về kiến thức nên việc tính toán và bố trí cốt thép nhiều chổ không được hợp lý hoàn toàn. Trong tương lai sẽ tiếp tục hoàn thiện kiến thức của mình để bổ sung làm đồ án hoàn chỉnh hơn.
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 1
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
MỤC LỤC
PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Trang
I. Tài liệu công trình ..........................................................................................3
II. Giới thiệu về tài liệu địa chất .........................................................................3
PHẦN II: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
I. Tải trọng thiết kế móng băng..........................................................................6
II. Chọn chiều sâu móng và xác định diện tích đáy móng ..................................6
III. Kiểm tra ổn định và biến dạng của đất nền.....................................................8
IV. Kiểm tra độ lún ổn định tại tâm móng............................................................9
V. Xác định chiều cao móng ...............................................................................10
VI. Tính toán nội lực và bố trí cốt thép.................................................................12
PHẦN III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC
I. Dữ liệu tính toán móng cọc BTCT..................................................................25
II. Tính toán thiết kế móng cọc............................................................................25
1. Chọn kích thước sơ bộ .........................................................................................25
2. Tính sức chịu tải của cọc Pc..................................................................................25
3. Chọn độ sâu đặt đế đài..........................................................................................26
4. Chọn số lượng và bố trí cọc..................................................................................26
5. Kiểm tra độ lún móng cọc.....................................................................................28
6. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc ..............................................................................32
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 2
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
PHẦN I
THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
I.TÀI LIỆU CÔNG TRÌNH
Giá trị nội lực cho ở các cột (tải trọng tính toán)
o lực dọc N = 69 (T)
o moment M = 12 (Tm)
o lực ngang Q = 19 (T)
Mặt bằng móng II
MẶT BẰNG MÓNG II
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 3
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
II. GIỚI THIỆU TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT
Khối lượng địa chất gồm 3 hố khoan :
o hố khoan 1 (HK1) sâu 35,0 m
o hố khoan 2 (HK2) sâu 35,0 m
o hố khoan 3 (KH3) sâu 35,5 m
Tổng độ sâu đã khoan là 105,0 m với nhiều mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của các lớp đất .
1.Cấu tạo địa chất
Mặt cắt địa chất 2B
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 4
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 5
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
PHẦN 2: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
I.TẢI TRỌNG THIẾT KẾ MÓNG BĂNG.
o Giá trị nội lực tính toán như sau:
STT Vị trí đặt lực Lực dọc Ntt
(KN)Moment Mtt
(KNm)
Lực cắt Qtt
(KN)
1 5A 690 120 190
2 5B 690 120 190
3 5C 690 120 190
4 5D 690 120 190
5 5E 690 120 190
Tổng 3450 600 950
o Giá trị nội lực tiêu chuẩn như sau: (hệ số vược tải không quá 1.15)
, ,
STT Vị trí đặt lực Lực dọc Ntc
(KN)
Moment
(KNm)
Lực cắt
(KN)
1 5A 600 104.35 165.20
2 5B 600 104.35 165.20
3 5C 600 104.35 165.20
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 6
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
4 5D 600 104.35 165.20
5 5E 600 104.35 165.20
Tổng 3000 521.75 826
Chọn lớp đất đặt móng là 1a: sét độ dẻo cao, trạng thái mềm, có bề dày tại KH1 = 7.4 m, KH2 = 9.4 m, KH3 = 7.2 m, với các tính chất cơ lý đặt trưng như sau:
Số liệu các tính chất cơ lý đặt trưng sau khi thống kê:
Độ ẩm : W = 87.75 %
Dung trọng riêng : = 4.74 KN/m3
Lực dính đơn vị : c = 7.583 KN/m2
Góc ma sát trong : = 3030’
II. CHỌN CHIỀU SÂU MÓNG VÀ XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH ĐÁY MÓNG (b=?).
Lớp 1A: C = 7.583 (KN/m2) ; γII = 4.74 (KN/m3) ; γ*II = 4.74 (KN/m3)
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 7
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Chọn chiều sâu chôn móng : Df = 1.5 (m)
Chọn bề rộng móng sơ bộ b0 : 1 (m)
Chiều dài móng băng : L = 1+4+6+6+4+1 = 22 (m), với đầu thừa lm = 1/4xlmin = 1(m)
A,B,D: Là các hệ số, có thể tra bảng để xác định:
= 3030’
Trong đó tổng tải trọng theo phương thẳng đứng
Theo trạng thái giới hạn II ta có:
Dựa vào điều kiện làm việc của đất nền :
Áp lực đáy móng :
Từ (1) vs (2) : b = 2.46 (m), chọn b = 2.5 (m)
Diện tích đáy móng sơ bộ :
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 8
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
(m2)
Không thoả
III. KIỂM TRA ĐỘ ỔN ĐỊNH VÀ ĐỘ BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY MÓNG:
1. Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dưới đáy công trình:
; ;
Trong đó: RII=35.76 (KN/m2)
: Là áp lực tiêu chuẩn trung bình của nền đất tác dụng lên đáy móng.
Không thoả
Là áp lực tiêu chuẩn lớn nhất, nhỏ nhất của nền tác dụng lên đáy móng:
Trong đó:
W: Moment kháng uốn
Tổng moment dời về tâm móng
Kết quả:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 9
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Không thoả
> 0 (thoả)
Không thoả điều kiện ổn định.
IV. KIỂM TRA ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH TẠI TÂM MÓNG:
Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân số tức là tính tổng độ lún của các phân số trong vùng chiu nén. Đối với nhà khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tại tâm móng là 8cm. Ta tính cho móng tại lớp thứ 2.
kiểm tra điều kiện: S Sgh (8cm)
Tính lún bằng phương pháp tổng phân bố:
Áp lực gây lún tại đáy móng :
Các bước tính toán độ lún ổn định bằng phương pháp tổng phân bố:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 10
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
1. Vẽ các biểu đồ ứng suất bản thân (ứng suất hữu hiệu) và ứng suất gây lún
Các thông số tại đáy
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 11
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
B(m) L(m)
2.50 22 80.43 7.11
Lớp Điểm Z(m) z/b K z
(KN/m2)
bt
(KN/m2)
Pli
(KN/m2)
P2i
(KN/m2)
e1i e2i Si(cm)
0 0 0 1 80.43 7.11 8.29 86.105 0.778 0.761 0.478
1 1 0.5 0.25 0.935 75.20 9.48 10.66 81.025 0.777 0.762 0.442
2 2 1 0.5 0.970 65.53 11.85 13.03 72.135 0.776 0.763 0.364
3 3 1.5 0.75 0.665 52.68 14.22 15.40 62.650 0.775 0.765 0.229
4 4 2 1 0.520 41.82 16.59 17.77 56.535 0.774 0.766 0.246
5 5 2.5 1.25 0.444 35.71 18.96 20.14 52.790 0.773 0.766 0.210
6 6 3 1.5 0.368 29.59 21.33 22.51 50.250 0.772 0.766 0.180
7 7 3.5 1.75 0.332 25.89 23.70 25.03 49.030 0.772 0.766 0.158
8 8 4 2 0.275 22.11 26.07 27.25 47.835 0.771 0.766 0.140
9 9 4.5 2.25 0.273 19.06 28.44 14.22 23.75 0.776 0.773 0.066
Tổng độ lún 2.563
Thoả điều kiện ổn định lún: S = 2.563(cm) < Sgh = 8 (cm)
V. XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO MÓNG H(m):
Chọn bê tông B20, hệ số làm việc của bê tông là: b = 0.9
o Cường độ chịu nén: Rn = 11.5 (MPa)
o Cường độ chịu kéo: Rk = 0.9 (Mpa)
Chọn bề dày móng h = ho + a = 0.65 + 0.05 = 0.7 (m)
Chọn chiều cao sườn hs = 0.5 (m)
Bề rộng sườn bs = bc + 2hs = 0.3 +2 0.5 = 1.3 (m)
Chiều cao bản hb = 0.25 (m)
Bề rộng bản bb = B = 2.0 (m)
Kiểm tra điều kiện xuyên thủng trên L = 1 (m) chiều dài móng băng:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 12
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
o hob = hb - a = 0.25 - 0.05 = 0.2 (m)
o a = 5 (cm): Lớp bê tông bảo vệ
Vậy thoả điều kiện xuyên thủng vì: Pxt < Pcx
VI. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ BỐ TRI CỐT THÉP
1. Tình toán nội lực:
a. Quy đổi tiết diện móng băng thành hình chữ nhật để tính nội lực:
h= 0.7(m); ha = 0.3(m); hb= 0.5(m); bs= 1.3
b. Biểu đồ nội lực theo phương dọc của móng băng
Theo J.E.Bowles, Terzzaghi, Hansen:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 13
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
S.I:C= 40
Zn= 1.6(m): Độ sâu khảo sát
= 30030’ tra bảng Terzzaghi Nc= 6.796, N= 0.45, Nq=1.417
C= 7.583 (KN/m2)
B= 2.5 (m)
= 4.74 (KN/m2)
Vậy:
Mô đun đàn hồi của bê tông: E= 27000000 (KN/m2)
Tính và vẽ biểu đồ nội lực:
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Winller Software version 1.0
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 14
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
o Moment quán tính: I=1.97E-02
o Bề rộng móng: B= 2.00E+00
o Hệ số dưới nền móng: k= 9.72E+03
o Module đàn hồi của bê tông; E= 2.70E=07
VI TRI CHUYEN VI DUNG MOMENT LUC CAT
0 0.082684695 6.65188E-05 9.5872E-06
0.1 0.082184362 1.071975273 21.41650106
0.2 0.081684007 4.279033787 42.70300391
0.3 0.081183577 9.608242732 63.85950645
0.4 0.080682983 17.04660075 84.8859783
0.5 0.080182099 26.58110213 105.7823612
0.6 0.079680764 38.19873355 126.5485596
0.7 0.079178783 51.88646991 147.1844319
0.8 0.078675925 67.63126923 167.689781
0.9 0.078171926 85.4200667 188.0643456
1 0.077666485 105.2397678 208.3077907
1 0.077666485 358.2397678 -481.6922093
1.2 0.076642941 265.9192406 -441.6017108
1.4 0.075601441 181.5632928 -402.0479686
1.6 0.074547667 105.0637411 -363.0388131
1.8 0.073486774 36.31112179 -324.5792599
2 0.072423392 -24.80477299 -286.6717828
2.2 0.071361638 -78.39441427 -249.3165832
2.4 0.070305123 -124.5681082 -212.5118552
2.6 0.069256957 -163.435621 -176.2540473
2.8 0.068219759 -195.1058553 -140.5381198
3 0.067195663 -219.6865782 -105.3577986
3.2 0.066186324 -237.2841995 -70.70582535
3.4 0.065192929 -248.0035995 -36.5742037
3.6 0.0642162 -251.9480056 -2.954441692
3.8 0.063256403 -249.218917 30.16220919
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 15
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
4 0.062313356 -239.9160775 62.78451874
4.2 0.061386431 -224.137494 94.92104621
4.4 0.060474568 -201.9795017 126.5799119
4.6 0.059576274 -173.5368743 157.7685725
4.8 0.058689633 -138.9029792 188.4935988
5 0.057812314 -98.16997627 218.7604583
5 0.057812314 154.8300237 -471.2395417
5.3 0.056493759 20.16574886 -426.6936151
5.6 0.055171982 -101.2892155 -383.1778862
5.9 0.053865392 -209.8435688 -340.6875638
6.2 0.052590444 -305.8024972 -299.204273
6.5 0.051361684 -389.4638257 -258.6975606
6.8 0.050191796 -461.1146159 -219.1263656
7.1 0.04909164 -521.0281993 -180.4404541
7.4 0.0480703 -569.4616376 -142.5818225
7.7 0.047135119 -606.6535974 -105.4860685
8 0.046291735 -632.822633 -69.08373278
8.3 0.045544118 -648.165867 -33.30161399
8.6 0.044894595 -652.8580618 1.9359407
8.9 0.044343879 -647.051075 36.70576772
9.2 0.043891091 -630.8736925 71.08463716
9.5 0.04353378 -604.4318329 105.1480211
9.8 0.043267942 -567.8091205 138.9688745
10.1 0.043088026 -521.0678218 172.6164279
10.4 0.04298695 -464.2501426 206.1549885
10.7 0.042956103 -397.3798845 239.6427473
11 0.042985351 -320.4644575 273.1305907
11 0.042985351 -67.46445751 -416.8694093
11.3 0.043049096 -187.4975623 -383.3430484
11.6 0.043141128 -297.4643744 -349.7571132
11.9 0.043278114 -397.34305 -316.0829626
12.2 0.043475188 -487.1012644 -282.2795625
12.5 0.043745952 -566.6926725 -248.2946792
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 16
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
12.8 0.044102469 -636.0537293 -214.0660775
13.1 0.044555248 -695.1008692 -179.5227252
13.4 0.045113237 -743.7280491 -144.5860068
13.7 0.045783803 -781.8046563 -109.1709475
14 0.046572714 -809.1737868 -73.18745205
14.3 0.047484117 -825.6508965 -36.54156005
14.6 0.048520505 -831.0228325 0.863278365
14.9 0.04968269 -825.0472507 39.12490344
15.2 0.050969762 -807.4524267 78.34111978
15.5 0.052379052 -777.9374692 118.6083399
15.8 0.053906082 -736.1729453 160.0201942
16.1 0.055544518 -681.8019283 202.6661034
16.4 0.057286115 -614.4414796 246.6298105
16.7 0.059120661 -533.6845777 291.9878694
17 0.061035912 -439.1025076 338.8080865
17 0.061035912 -186.1025076 -351.1919135
17.2 0.062343617 -253.1468783 -319.1385531
17.4 0.063668336 -313.7123526 -286.401475
17.6 0.065014148 -367.6612303 -252.9707598
17.8 0.066384686 -414.8536231 -218.8344843
18 0.067783128 -455.1470772 -183.9789556
18.2 0.069212186 -488.3962431 -148.3889497
18.4 0.070674099 -514.4525935 -112.0479558
18.6 0.072170623 -533.1641913 -74.93842529
18.8 0.073703015 -544.3755069 -37.04202621
19 0.07527203 -547.9272875 1.660097028
19.2 0.076877907 -543.6564789 41.18705835
19.4 0.078520357 -531.3962009 81.5579591
19.6 0.080198553 -510.9757772 122.7916113
19.8 0.081911119 -482.2208216 164.9062553
20 0.083656117 -444.9533811 207.9192706
20.2 0.085431036 -398.9921371 251.8468816
20.4 0.087232779 -344.1526669 296.7038565
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 17
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
20.6 0.089057652 -280.2477654 342.5031991
20.8 0.090901348 -207.087829 389.2558358
21 0.09275894 -124.4813036 436.9702944
21 0.09275894 128.5186964 -253.0297056
21.1 0.093689296 104.4246951 -228.8100364
21.2 0.094617891 82.76473804 -204.3488977
21.3 0.095545088 63.56295083 -179.6466991
21.4 0.096471212 46.8434228 -154.7037606
21.5 0.097396543 32.63021524 -129.5203238
21.6 0.098321322 20.94736879 -104.0965624
21.7 0.099245744 11.81890961 -78.4325937
21.8 0.100169963 5.268854534 -52.52848929
21.9 0.10109409 1.321215008 -26.38428659
22 0.102018191 6.50521E-19 1.0842E-19
BIỂU ĐỒ MOMENT
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 18
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT
BIỂU ĐỒ CHUYỂN VỊ
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 19
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
2. Tính cốt thép cho móng băng:
a. Theo phương ngang của móng băng:
Xem chúng là một dầm consol, 1 đầu ngàm ở mép cột, đầu kia tự do, ngoại lực tác dụng là ngoại lực đất nền, trên một met1dai2 theo phương B.
Cường độ chịu nén của thép Ra=280 Mpa
Khoảng cách giữa các thanh thép: a = 85(mm)
Chọn 1220a=85 (mm) trên 1m chiều dài đáy móng băng theo phương ngang
b. Theo phương dọc của móng băng:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 20
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Thực hiện mặt cắt như hình vẽ:
Từ biểu đồ nội lực ta có bảng giá trị lực cắt và momnet:
Vị trí
STT
mặt cắt
Hoành
độ x(m)
Gía trị
lực cắt
Q(KN)
Gía trị
Moment
M(KNm)
Fa tính
(mm2)
Fa
chọn
(mm2)
Bố trí
Thép
(%) min= 0.05(%)
Gối 1-1 1 281 358 2185 2280 622 0.17 Chọn
Nhịp 2-2 3.6 251 1544 1520 422 0.12 Chọn
Gối 3-3 5 471 154 940 1140 422 0.08 Chọn
Nhịp 4-4 8.6 653 3980 4180 425
820
0.32 Chọn
Gối 5-5 11 417 320 1953 1900 622 0.32 Chọn
Nhịp 6-6 14.6 831 5073 5320 425
1020
0.41 Chọn
Gối 7-7 17 351 439 2680 2660 822 0.20 Chọn
Nhịp 8-8 19.2 544 3321 3420 922 0.26 Chọn
Gối 9-9 21 436 128 782 760 222 0.06 Chọn
Mặt cắt bố trí thép cắt ngang móng như hình vẽ.
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 21
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
c. Bố trí côt đai cho móng băng
Các thông số cho trước:
Lực cắt Qmax =425(KN)
Tiết diện b h = 2.0 m 0.7m
Lớp bê tông bảo vệ a = 5 cm
Cường độ chịu nén của bê tông Rb = Rn= 11.5 (MPa)
Cường độ chịu kéo của bê tông Rbt = Rk = 0.9 (MPa)
Cường độ chịu kéo cốt đai Rsw = 225 (MPa)
Bước 1: So sánh
Q b3(1+n)Rbtbho (1)
Qgh = b3(1+n)Rbtbho
Trong đó:
b3 = 0.6
n = 0
Vì Qmax = 425 (KN) < Qgh = 702 (KN)
Vậy điều kiện (1) thoả
Đặt cốt đai theo cấu tạo
khoảng cách giữa cốt đai theo cấu tạo
S Sct = ( hay 300, h > 450 mm)
Chọn cốt đai theo cấu tạo không thoả
Vậy cần đặt lại cốt đai
Bước 2:
Chọn:
asw= : Diện tích cốt thép đai ()
n= 2: số nhánh cốt đai
Bước 3:
Tính khoảng cách cốt đai
Với:
b2 = 2.0
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 22
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
b2 = 1.5
f = 0 Hệ số ảnh hưởng của cạnh chịu nén
n = Hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc được xác định theo công thức
Khi chịu nén dọc
Chọn khoảng cách cốt đai S min (Stt, Smax, Sct) S = 300 (mm)
Bước 4:
Tính wl =
Kiểm tra :
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 23
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Vậy chọn cốt đai 8 a300 ở gối, và a350 ở nhịp.
Mặt cắt bố trí theo phương dọc như hình vẽ.
PHẦN III
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC BTCT
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 24
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
I. DỮ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CỌC BTCT
Tải trọng tính toán : Ntt = 690 (KN),
Mtt = 120 (KN),
Qtt = 190 (KN)
Tải trọng tiêu chuẩn: Ntc = 600 (KN),
Mtc = 104.35 (KN),
Qtc = 165.22 (KN)
Vật liệu làm móng: Bê tông: B25 (M350)
Cường độ chịu nén: Rb = 14.5 (MPa) = 14500 (KN/m2)
Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.05 (MPa)
Module đàn hồi: Eb = 30 103(MPa)Hệ số boison: = 0.2
bt = 25 (KN/m3), tb = 22 (KN/m3)
Cốt thép:
Thép tròn AII (cốt dọc): Rs= 280 (MPa), Es= 210 106 (KN/m2)
Lớp (KN/m3) ’(KN/m3) c(KN/m2)
1a 14.45 4.74 7.583 3030’
1b 15.09 5.31 8.743 502’
2 18.57 8.7 6.591 303’
3 19.87 10.11 29.998 15033’
4 19.34 10.00 30.810 10022’
5 19.08 9.28 18.300 12042’
II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC
1.Chọn kích thước sơ bộ:
Tiết diện cọc: 30(cm) 30(cm)
Chiều dài cọc: L = 20(m), 1 = L - x = 20 - 0.5 = 19.5 (m) gồm hai đoạn cọc mỗi cọc dài 10(m)
Chọn thép trong cọc là: 418 với Fa = 1018(mm2) =10.18(cm2)
Chọn chiều sâu đài Df = 1.5 (m)
2. Tính sức chịu tải của cọc Pc:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 25
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
a. Theo vật liệu làm cọc
Ta có:
= 0.785 (14500 0.088982+280000 10.18-4)
= 1236 (KN)
b. Theo điều kiện đất nền:
Theo chỉ tiêu cơ học
Ta có:
Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc Qs:
Với:
3. Chọn độ sâu đặt đế đài
Độ sâu chôn đài của móng thoả mãn điều kiện:
Df tg
Trong đó:
Q là tải trọng ngang tác dụng lên móng (Q = 19)
Bh là cạch của đáy đài theo phương thẳng góc với lực Q
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 26
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
giaû söû: bh = 1.5
=1.445 (T/m3)
30o
tg(45o- )=0.940
Df 0.940 =3.9
Df=0.7Df-min=0.7 3.9 = 2.7m
Ta choïn ñoä saâu ñaøi Df = 2.7m
Lớp hi(m) Cai(KN/m2)ai (KN/m2) ksi Asi(m2) fsi(KN/m2) Qsi(KN)
1a 5.9 7.583 3030’ 27.97 1.310 7.08 9.82 69.5256
1b 6 8.743 502’ 31.86 1.280 7.2 12.33 88.776
2 1.9 16.591 13030’ 16.72 1.070 2.28 20.88 47.6064
3 3.8 29.990 15030’ 38.42 1.025 4.56 40.91 186.5496
4 1.8 30.815 10020’ 18.05 1.15 2.16 35.60 76.896
Tổng Qs= 469.3536(KN)
Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc Qp:
Dùng theo phương pháp Terzaghi:
Cọc đặt vào lớp đất 4 có:
C=30.815(KN/m2)
’= 9.99(KN/m2)
=10020’
Nc =8.524
Nq =2.346
Nf =1.308
Ap = 0.32(m2)
qp = 1.3C.Nc+hNq+0.4dNf
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 27
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
= 835.20(KN/m2)
Khi đó: Qp= Apqp= 0.32 835.20 = 75.20 (KN)
Vậy sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ học:
(Với FSs = 2 ; FSp = 3)
Theo chỉ tiêu vật lý:
Gỉa thiết bố trí 6-10 ktc = 1.65
Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở dưới mũi cọc mR = (hạ cọc bằng ép cọc)
Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở mặt bên cọc mf = 1 (hạ cọc bằng ép cọc)
Sức chịu tải đơn vị diện tích của đất dưới mũi cọc qp = 835.20(KN/m2)
(Do đất ở mũi cọc (ở độ sâu 21.4m) là đất cát mịn ở trạng thái chặt vừa)
Chu vi cọc u = 4 0.3 = 1.2(m)
Xác định lực masat bên của cọc (chia mỗi lớp đất dày 1m)
4. Chọn số lượng cọc và bố trí cọc:
Số lượng cọc sơ bộ:
Chọn n = 4 (cọc)
Kích thước đài cọc: B L = 2.5m 2.5m
Khoảng cách các cọc là 4d = 1.2m
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 28
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Cấu tạo đài có mép đài cách mép cọc ngoài là 350mm
Kiễm tra sức chịu tài của cọc (lực tác dụng lên cọc):
Ngoại lực quy đổi về tâm đài móng:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 29
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Kiễm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm:
Hệ số nhóm :
n1: Số hàng dọc = 2
n2: Số cọc trong 1 hàng = 2
Ta có:
(không thoả) chọn n = 6.
Qnh =
(Thoả điều kiện)
Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc (móng khối quy ước)
Kích thước móng quy ước:
Vậy:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 30
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Nội lực quy về tâm khối móng quy ước:
Ta có:
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 31
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Vậy: Đất nền phía dưới đài cọc thoả mãn điều kiện ổn định
5. Kiểm tra độ lún của móng cọc (độ lún của đất nến dưới mũi cọc)
Áp lực gây lún:
Chọn bề dày lớp phân bố là m
P1i = tb ứng suất trung bình lúc đầu lớp thứ i
P2i = P1i+ tb ứng suất trung bình lúc sau lớp thứ i
Sau đó dựa vào thí nghiệm lớp cố kết ta tính lún như sau:
Bảng tính lún móng cọc với Bqu=3.55(m)
Kiểm tra độ lún của móng cọc
ÖÙng suaát taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi vaø taûi troïng baûn thaân khoái moùng gaây ra:
P = Ptbtc = 40 (KN)
ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc :
glz=o = P-ñaát HM= 400 –
glz=o=400 -321.45 = 78.55 (KN)
Lớp Điểm Z K0 z
(KN/m2)
bt
(KN/m2)
Pli
(KN/m2)
P2i (KN/m2) e1i e2i Si(cm)
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 32
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
1 0 0 0 1 78.55 24.51 34.31 105.9909 0.8 0.76 0.027
1 1.2 0.34 0.825 64.804 44.118
2 53.92 109.2605 0.8 0.788 0.0092 2.4 0.68 0.584 45.873 63.726
3 73.53 111.1555 0.798 0.79 0.0053 3.6 1.01 0.374 29.378 83.334
4 93.13 117.5581 0.796 0.79 0.0044 4.8 1.35 0.248 19.48 102.92
5 112.7 127.0724 0.658 0.657 0.0015 6 1.69 0.117 9.1904 122.55
6 132.4 141.1909 0.657 0.656 0.0016 7.2 2.03 0.108 8.4834 142.16
7 152 158.2853 0.657 0.656 5E-047 8.4 2.37 0.053 4.1632 161.77
8 171.6 176.5579 0.656 0.655 7E-048 9.6 2.7 0.074 5.8127 181.37
9 191.2 196.2445 0.655 0.655 5E-049 10.8 3.04 0.055 4.3203 200.98
10 210.8 214.36 0.654 0.654 3E-0410 12 3.38 0.036 2.8278 220.59
0.408(m)=4.8(cm)
Vậy thoả điều kiện về độ lún vì S = 4.8(cm) < 8 (cm)
6. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc:
Bê tông B25 co Rbt = 10500 (KN/m2)
Theo điều kiện xuyên thủng:
Pxt Pcx
Mà:
Chọn hd = 1.1(m) và lớp bảo vệ a = 0.1(m) hd = 1.2(m)
Chọn bê tông B25 có Rb = 14500 (KN/m2)
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 33
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Thép AII có Rs = 280000 (KN/m2), b = 3 (m), L = 3 (m), h0 = 1.1 (m)
Theo phương mặt cắt 1-1:
Theo TCXDVN 356-2005
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 34
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Với As = 17.2(cm2) chọn 12 14 (As = 18.47)
a = 200
Vậy chọn: 12 14 a200
Theo phương mặt cắt 2-2
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 35
Đồ Án Nền Móng GVHD- Ths.Ngô Phi Minh
Theo TCXDVN 356-2005
Với As = 17(cm2) chọn 12 14 (As = 18.5
a =200
Vậy chọn: 1214 a200
SVTH-Huỳnh Đức Trí Trang 36