thiết kế móng khung trục 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
V. THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 6
V.1. TÍNH MÓNG 6-E: (M2)
Tải trọng tác dụng xuống móng 6-E :
Tải Cột N
max
(T) M
tư
(T.m) Q
tư
(T)
Tính toán 6-E -225.36 16.19 5.48
Tiêu chuẩn 6-E -187.8 13.49 4.57
V.1.1. Xác đònh sơ bộ kích thước đài cọc
- Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3× 0.3= 0.9 m
- Ứng suất trung bình dưới đế đài :
22
)3.03(
64.57
).3(
σ
×
==
d
P
c
tb
= 71.16 T/m
2
(với P

c
= Q
a
= 57.64 T)
- Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài: γ
tb
= 2 T/m
3
- Diện tích đài cọc đïc xác đònh sơ bộ như sau:
F
đ
=
=
×−
=
−
5.1264.57
36.225
.γσ h
N
tbtb
4.12 m
2
- Kích thước móng được chọn là : 1.5 x 2.4m (F
đ
= 3.6 m
2
)
- Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác đònh như sau :
Q

đ
= n . F
đ
. γ
tb
. h
m
= 1.1×3.6×2× 2 = 15.84 T
V.1.2. Xác đònh số lượng cọc
n=
64.57
84.1536.225
4.1μ
+
×=
∑
c
P
N
= 5.85
- Chọn n = 6 cọc.
- Không xét đến hệ số nhóm do khoảng cách giữa các cọc :3d ≤ a ≤ 6d nên ảnh
hưởng lẫn nhau giữa các cọc có thể bỏ qua (Nền và móng–Nguyễn Văn Quảng …)
- Bố trí cọc và đài như hình vẽ:
V.1.3 . Cấu tạo và tính toán đài cọc
- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài : h
1
= 15 cm
- Chiều cao tối thiểu của đài : h
đ

= a
c
+ h
1
+ h
2
= 50 + 15 + 35 = 1000 cm
Với chiều cao đài giả đònh là h
đ
=1m, thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình tháp chọc
thủng nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng. (Xem hình vẽ)
- Lực dọc tính toán xác đònh :

∑
N
tt
= 225.36+15.84= 241.2T
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 81
1000
M
tt
Q
tt
N
tt
±0.000
300
300
250

500
1500
300 450 450 300
2400
300900900300
6
E
I
I
II
II
-2.000
650
325
4
5
°
5
4
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
- Tải tác dụng lên cọc :
P
m
=
c
tt
n
N

∑
±
2
max
i
tt
x
xM
∑
×∑

∑M
tt
= M
tt
+ Q
tt
× 2 = 16.19+5.48× 2 = 27.15 Tm
x
max
=0.9 m
∑x
i
2
=4×0.9= 3.6 m
2
⇒ P
m
=
6

2.241
±
6.3
9.015.27
×
=40.2 ± 6.8
p
max
= 47 (T)
p
min
= 33.4 (T)
p
tb
=
2
p p
minmax
+
= 40.2 T
- Nhận xét : p
max
≤ P
c
=57.64 T, p
min
> 0
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 82
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99

Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
-Vì tải tác dụng lên hàng cọc biên nhỏ hơn sức chòu tải của cọc, cho nên thiết kế
như trên là hợp lý .
Và P
min
> 0 nên không cần kiểm tra chống nhổ.
V.1.4. Kiểm tra ổn đònh của nền nằm dưới móng khối quy ước và kiểm tra lún
- Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước, trong
đó:

∑
∑
=
=
×
=
n
i
i
n
i
iIIi
tb
h
h
1
1
ϕ
ϕ
Trong đó :

h
i
: chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
ϕ
IIi
: góc ma sát trong của lớp đất thứ i.
- Ta có :
Lớp 1 : ϕ = 13
0
10’ ; h = 6 m
Lớp 2 : ϕ = 11
0
53’ ; h = 6 m
Lớp 3 : ϕ = 11
0
32’ ; h = 6.5 m
Lớp 4 : ϕ = 29
0
10’ ; h = 2 m
25.666
'10292'32115.6'53116'10136
0000
+++
×+×+×+×
=
tb
tc
ϕ
=13
0

50’
===
4
'5013
4
0
tb
tc
ϕ
α
3
0
28’ tgα = tg3
0
28’ = 0.06
- Chiều dài của đáy móng khối quy ước :
L
m
= a
1
+ 2.L.tg
4
tb
tc
ϕ

L
m
= 2.1+ 2×19× 0.06 = 4.38 m
- Chiều rộng của đáy móng khối quy ước :

B
m
= b
1
+ 2.L.tg
4
tb
tc
ϕ
B
m
= 1.2+ 2×19× 0.06 = 3.48 m
Trong đó a
1
và b
1
là khoảng cách giữa các mép ngoài của cọc biên theo chiều
dài và chiều rộng của đài cọc .
-Diện tích đáy móng khối quy ước:
F
m
= 4.38 × 3.48 = 15.24 m
2
- Xác đònh trọng lượng móng khối quy ước :
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 83
-21.000
3°
3°
4380

-2.000
±0.000
N
tt
Q
tt
M
tt
10001000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
Trọng lượng đất, bêtông từ đáy đài trở lên: 2× 15.24× 2= 60.96 T
Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm: Mực nước ngầm
cách mặt đất tự nhiên là 3 m.
1×15.24×1.92 = 29.26 T
Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy khối móng qui ước:
(3.5×0.92+6×0.792+6.5×0.81+2×0.932)×15.24 = 230.14 T
Trọng lượng các cọc là: 1.1× 19× 0.3× 0.3× 6× 2.5= 28.22 T
Vậy: Q
m
qư
= 60.69+29.26+230.14+28.22 = 348.31 T
1. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc:
Công thức : R
m
=
tc
K
mm

21
.
(1,1A.B
m
.γ
II
+1,1B.H
m
.γ
’
II
+3.D.C
II
)
K
tc
= 1 (hệ số độ tin cậy, tiến hành khoan khảo sát ở hiện trường)
m
1
, m
2
:hệ số điều kiện làm việc của đất nền và dạng kết cấu công trình tác
động qua lại với nền đất).
m
1
= 1.2 (đất cát vừa và mòn)
m
2
=1.27 (đất cát vừa và mòn, L/H<1.87)
h

m
= 21m.
c
II
= 0.029 T/m
2
γ
II
: Dung trọng đất bên dưới mũi cọc, lấy với γ
đn
= 0.932 T/m
3
γ
’
II
: Dung trọng trung bình của đất từ đáy móng khối qui ước trở lên.
γ
’
II
=
21
2932.05.681.06792.05.392.0192.122
×+×+×+×+×+×

= 1.00 (T/m
3
)
Với ϕ
II
= 29.16

o
,Tra bảng (nội suy),ta được:A = 1.07, B = 5.28, D = 7.85
R
m
=
1.2 1.27
1
×
× (1.1×1.07×3.48×0.932 + 1.1× 5.28×21×1.00 + 3×7.85× 0.029)
= 193 T/m
2
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 84
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
- Ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng khối quy ước :
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 85
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
σ
tb
tc
=
m
m
tc
F
QN
+

=
24.15
31.3488.187
+
= 35.18 (T/m
2
)
Ta có : σ
tb
< R
m
, đất nền dưới đáy móng đủ sức chòu lực
- Ứng suất cực đại và cực tiểu dưới đáy móng khối qui ước:
σ
tc
max,min
=
m
m
tc
F
QN
+
±
2
6
mm
tc
LB
M

×
×
=
24.15
31.3488.187
+
±
2
38.448.3
649.13
×
×
= 35.18 ± 1.21 T/m
2
σ
tc
max
= 35.39 T/m
2
< 1.2R
m
= 231.6 T/m
2
σ
tc
min
= 33.97 T/m
2
> 0
Vậy đất nền dưới đáy khối móng qui ước ổn đònh.

2. Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún
- Theo quy phạm Việt Nam, độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới
mũi cọc ( tức là dưới đáy móng khối quy ước ).
- Theo TCXD 45 -78 giới hạn chòu lún ở độ sâu tại đó có: σ
z
gl

< 0.2×σ
bt
- Dùng phương pháp cộng lún từng lớp :
∑
=
i
sS
;
i
tb
i
o
i
h
E
s
××=
σ
β
* Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : L
m
= 4.38 m , B
m

= 3.48 m
- p lực bản thân tại mũi cọc :
σ
bt
= ∑(γ
i
.h
i
)
=
2932.05.681.06792.05.392.0192.1
×+×+×+×+×
= 17.02 (T/m
2
)
- p lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước :
p
o
= σ
tb
tc
- σ
bt
= 35.18 – 17.02 = 18.16 T/m
2
- Tại giữa mỗi lớp đất, ta xác đònh các trò số :
+ σ
bt
= ∑(γ
i

.h
i
) : p lực bản thân
+ σ
z
gl
= k
o
.p
o
: p lực gây lún
+ σ
z
tb
= (σ
zi
gl
+ σ
zi+1
gl
)/2
Trò số k
o
tra bảng ứng với 2z/B và tỷ số :
3.1
48.3
38.4
==
B
L

(z tính từ đáy móng khối qui ước)
- Chia nền đất dưới mũi cọc thành các lớp có chiều dày :
h
i
≤
4
m
L
=
1.1
4
38.4
=
, lấy h
i
= 1 m
- Chia nền thành các lớp dày 1 m , lập bảng tính như sau :
STT Độsâu 2z/B k
0
σ
gl
σ
bt
σ
Z
tb
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 86