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: (M1)
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 d + 1(m) = 0.8+1= 1.8 m
- Ứng suất trung bình dưới đế đài :
22
)8.1(
06.159
)1(
σ
=
+
=
d
P
c
tb
= 49.09 T/m
2

- 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
=
=
×−
=
−
5.1209.49
36.225
.γσ h
N
tbtb
4.9 m
2
- Kích thước móng được chọn là : 2.5 x 2.5m (F
đ
= 6.25 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× 6.25×2× 2 = 27.5 T
V.1.2. Xác đònh số lượng cọc
n=
06.159
5.2736.225
4.1μ
+
×=
∑
c
P
N
= 2.9
- Chọn n = 4 cọc (vì móng lệch tâm khá kớn)
- Kích thước móng được chọn là : 3.4 x 3.4 m (F
đ
= 11.56 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× 11.56×2× 2 = 50.86T
- Bố trí cọc 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 = 100 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+50.86 = 276.22 T
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 115
100800

1 2
y
N
tt
M
tt
Q
tt
±0.000
-2.000
1000
I
1000
II II
x
6
500
250
900900800
3600
800
3400
3600
3400
3600
100
100 400 800500
100
400500
I

E
3
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
2
= 3.24 m
2
⇒ P
m
=
4
22.276
±
24.3
9.015.27
×
=69.06 ± 6.8
p
max
= 75.86 (T)
p
min
= 62.26 (T)
p
tb
=

2
p p
minmax
+
= 69.06 T
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 116
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
- Nhận xét : p
max
≤ P
c
=159.6 T, p
min
> 0
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
85.666
'10298'32115.6'53116'10136
0000
+++
×+×+×+×
=
tb
tc
ϕ
=17
0
19’
===
4
'1917
4
0
tb
tc
ϕ
α
4
0
20’ tgα = tg4
0
20’ = 0.076
- Chiều dài của đáy móng khối quy ước :
L

m
= a
1
+ 2.L.tg
4
tb
tc
ϕ

L
m
= 2.6+ 2×25× 0.076 = 6.4 m
- Chiều rộng của đáy móng khối quy ước :
B
m
= b
1
+ 2.L.tg
4
tb
tc
ϕ
B
m
= 2.6+ 2×25× 0.076 = 6.4 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
= 6.4 × 6.4 = 40.96 m
2
- Xác đònh trọng lượng móng khối quy ước :
Trọng lượng đất, bêtông từ đáy đài trở lên: 2× 40.96× 2= 163.84 T
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 117
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 từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm: Mực nước ngầm
cách mặt đất tự nhiên là 3 m.
1×40.96×1.92 = 78.64 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+8×0.932)×40.96 = 847.59T
Trọng lượng các cọc là: 1.1× 25×
4
8.0
2
×
π
× 4× 2.5= 138.24 T
Vậy: Q
m
qư
= 163.84+78.64+847.59+138.24= 1228.31 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
.
(A.B
m
.γ
II
+B.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
= 27m.
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
=
27
8932.05.681.06792.05.392.0192.122
×+×+×+×+×+×

= 0.987 (T/m
3
)
Với ϕ
II
= 29.10
o
. Tra bảng (nội suy),ta được:A = 1.07, B = 5.28, D = 7.85
R
m
=
1.2 1.27
1
×
× (1.07×4.6×0.932 + 5.28×27×0.987 + 3×7.85× 0.029)
= 222.5 T/m
2
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 118
3
°
3
°
6400
-2.000
1000
±0.000
N
tt
Q

tt
M
tt
1000
-27.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 119
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 :
σ
tb
tc
=
m
m
tc
F
QN
+
=
96.40
31.12288.187
+
= 34.57 (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
×
×
=
96.40
31.12288.187
+
±
2

4.64.6
649.13
×
×
= 34.57 ± 0.31 T/m
2
σ
tc
max
= 34.88 T/m
2
< 1.2R
m
= 267 T/m
2
σ
tc
min
= 34.26 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
= 6.4 m , B
m
= 6.4 m
- p lực bản thân tại mũi cọc :
σ
bt
= ∑(γ
i
.h
i

)
=
8932.05.681.06792.05.392.0192.1
×+×+×+×+×
= 22.61 (T/m
2
)
- p lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước :
p
o
= σ
tb
tc
- σ
bt
= 34.57– 22.61 = 11.96 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 :
1
4.6
4.6
==
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
=
6.1
4
4.6
=
, lấy h
i
= 2 m
- Chia nền thành các lớp dày 2 m , lập bảng tính như sau :
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 120