Đồ án nền móng cong trình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (335.59 KB, 26 trang )
Tính tốn có làm tròn với sai số rất nhỏ,nên các anh n tam vì đó khơng
phải là lỗi sai hoặc số sai.Các hình vẽ thì mở CAD ra mà xem cho rõ.
Đề số 20
SV:Phan Ngọc Cương
Phần 1:SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
1.1 Số liệu đòa chất công trình
- Lớp 1: Bùn sét màu xám đen , xám xanh, đơi chỗ lẫn ít các hạt mịn, lẫn sỏi sạn.
Lớp này gặp ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày trung bình của lớp đất là 6,5m
- Lớp 2: Căn cứ vào chỉ số dẻo của đất, lớp này được chia làm 2 phụ lớp: phụ
lớp 2a và phụ lớp 2b:
2.1. Phụ lớp 2a:
Sét màu xám xanh, xám nhạt, đơi chỗ kẹp ổ cát và lẫn sỏi sạn, trạng thái dẻo cứng
đến nửa cứng. Phụ lớp này gặp ở hầu hết các lỗ khoan, ngoại trừ các lỗ khoan:
LK2, LK5, LK7. Bề dày trung bình của lớp đất là 4,2m.
2.2. Phụ lớp 2b:
Sét cát màu xám xanh lục, xám trắng, xám xanh, đơi chỗ kẹp mạch cát và lẫn sỏi
sạn, trạng thái dẻo mềm. Phụ lớp này gặp ở các lỗ khoan: LK2, LK5, LK6, LK7,
LK8, LK9, LK14. Bề dày trung bình của lớp đất là 3,5m.
- Lớp 3: Cát hạt hạt nhỏ đến trung và độ chặt tăng theo độ sâu. Căn cứ vào thành
phần cỡ hạt và kết cấu, lớp này có thể được chia làm 3 phụ lớp như sau:
3.1.Phụ lớp 3a:
Cát hạt trung đơi chỗ lẫn mạch cát và sỏi sạn , màu xám trắng, vàng xậm, hồng
nhạt, kết cấu chặt vừa đến chặt. Phụ lớp này gặp ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày
trung bình của lớp đất là 12,7m.
3.2.Phụ lớp 3b:
Cát hạt nhỏ lẫn bột sét, màu xám trắng, vàng nhạt, kết cấu chặt. Phụ lớp này gặp ở
tất cả các lỗ khoan. Bề dày trung bình của lớp đất là 18,2m.
3.3.Phụ lớp 3c:
Trang 1
Cát hạt trung - thơ đơi chỗ lẫn bột sét, màu vàng, vàng nhạt, kết cấu chặt đến rất
chặt . Phụ lớp này gặp ở các lỗ khoan: LK1, LK2, LK3, LK7, LK8, LK9.. Tại các
lỗ khoan kể trên bề dày phụ lớp 3c chưa được xác định qua hết.
1.2 Bảng tổng hợp số liệu đòa chất công trình
Tiến hành lấy mẫu và thí nghiệm 03 mẫu ngun dạng. Tính chất đặc trưng của
lớp qua các mẫu thí nghiệm như sau:
STT
Các chỉ tiêu
cơ lý
Ký
hiệu
Lớp
1
Lớp 2
2a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Lớp 3
2b
Nhóm
hạt
1,6
3,7
Thành cuội,
phần sỏi
hạt Nhóm
hạt
10,4 24,3
50
cát
Nhóm
hạt
51,5 27,5
15,7
bụi
Nhóm
hạt
38,1 46,6
30,6
sét
Độ ẩm tự
W 68,5
28
22,2
nhiên
Khối lượng
thể tích tự
1,57
γw
1,9
1,96
nhiên
Khối lượng
γk
thể tích khơ
Khối lượng
2,69 2,73 2,71
γs
riêng
Hệ số rỗng
e 1,895 0,831 0,685
Độ rỗng
n
Độ bão hòa
G
Độ ẩm giới
Wch 58,9 40,6 26,3
hạn chảy
Độ ẩm giới
Wd
30
22,2 14,4
hạn dẻo
Chỉ số dẻo
28,9 18,4 11,9
IP
Độ sệt
1,33 0,32 0,66
Is
3a
3b
3c
%
2,4
1,2
8,5
%
85,2
79,3
80,3
%
5,6
9,9
5,4
%
6,8
9,6
5,8
-
-
-
%
1,8
-
-
g/cm3
-
-
-
g/cm3
2,67
2,67
2,66
g/cm3
-
-
-
%
%
-
-
-
%
-
-
-
%
-
-
-
%
%
Trang 2
13
14
15
16
17
18
Lực dính
C
0,091 0,356 0,229
0,03
5
-
-
kG/cm2
Góc ma sát
trong
Hệ số nén lún
Sức chịu tải
quy ước
Mơđun tổng
biến dạng
Giá trị SPT
trung bình
ϕ
6021’ 12042’ 8o38'
26o
-
-
Độ
a1-2
-
-
-
cm2/kG
Ro
-
-
-
kG/cm2
Eo
-
-
-
kG/cm2
SPT
0-5
9-24
7-17
1348
26-50 35-50
Búa
Hình trụ hố khoan(xem bản vẽ cho rõ)
Phần 2:THIẾT KẾ MÓNG NÔNG
Chương 1:Số liệu đầu vào
Trang 3
1.1 Ñòa chaát coâng trình
- Lớp 3: Cát hạt hạt nhỏ đến trung và độ chặt tăng theo độ sâu. Căn cứ vào thành
phần cỡ hạt và kết cấu, lớp này có thể được chia làm 3 phụ lớp như sau:
3.1.Phụ lớp 3a:
Cát hạt trung đôi chỗ lẫn mạch cát và sỏi sạn , màu xám trắng, vàng xậm, hồng
nhạt, kết cấu chặt vừa đến chặt. Phụ lớp này gặp ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày
trung bình của lớp đất là 12,7m.
3.2.Phụ lớp 3b:
Cát hạt nhỏ lẫn bột sét, màu xám trắng, vàng nhạt, kết cấu chặt. Phụ lớp này gặp ở
tất cả các lỗ khoan. Bề dày trung bình của lớp đất là 18,2m.
3.3.Phụ lớp 3c:
Cát hạt trung - thô đôi chỗ lẫn bột sét, màu vàng, vàng nhạt, kết cấu chặt đến rất
chặt . Phụ lớp này gặp ở các lỗ khoan: LK1, LK2, LK3, LK7, LK8, LK9.. Tại các
lỗ khoan kể trên bề dày phụ lớp 3c chưa được xác định qua hết.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Các chỉ tiêu cơ lý
Thành Nhóm hạt
phần cuội, sỏi
hạt Nhóm hạt
cát
Nhóm hạt
bụi
Nhóm hạt
sét
Độ ẩm tự nhiên
Khối lượng thể
tích tự nhiên
Khối lượng thể
tích khô
Khối lượng riêng
Hệ số rỗng
Độ rỗng
Độ bão hòa
Độ ẩm giới hạn
chảy
Ký
hiệu
Lớp 3
3a
3b
3c
2,4
1,2
8,5
85,2
79,3
80,3
5,6
9,9
5,4
6,8
9,6
5,8
W
-
-
-
%
γw
1,8
-
-
g/cm3
γk
-
-
-
g/cm3
γs
e
n
G
2,67
-
2,67
-
2,66
-
g/cm3
Wch
-
-
-
%
%
%
%
%
%
%
Trang 4
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Độ ẩm giới hạn
dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Lực dính
Góc ma sát trong
Hệ số nén lún
Sức chịu tải quy
ước
Mơđun tổng biến
dạng
Giá trị SPT trung
bình
Wd
-
-
-
%
IP
Is
C
-
-
-
%
%
ϕ
a1-2
0,035
26o
-
-
-
kG/cm2
Độ
cm2/kG
Ro
-
-
-
kG/cm2
Eo
-
-
-
kG/cm2
SPT
13-48
26-50
35-50
Búa
Hình trụ hố khoan(vẽ lại hình trụ với giả thiết chỉ có lớp đất thứ 3)
1.2 Tải trọng công trình(số thứ tự 20)
Tải trọng
Tónh tải thẳng đứng Ptc
Hoạt tải thẳng đứng Ptc
Giá trò
600
140
Đơn vò
KN
KN
Trang 5
Ntc
Mtcy-Hoạt tải
600+140=740
70
KN
KNm
Chương 2:Thiết kế móng nông
2.1 Xác đònh kích thước móng
Xác đònh sơ bộ tiết diện cột
F=k
N
Rn
- Trong đó :
+ N: Lực dọc tính toán
+ Rn: Cường độ chòu nén của BT#250 = 11000 KN/m2
+ k = 1,3 ( hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen )
F1 = 1,3
N ott
740
= 1,3
= 0,087m 2 = 870cm 2
Rn
11000
Chọn tiết diện cột C : ( b x l ) = ( 30 x 40 ) cm
Sức chòu tải sơ bộ của lớp đất:
- Sử dụng công thức :
R=
m1 .m2
Abγ II + Bhγ II' + DcII
K TC
(
)
- Trong đó : Các hệ số m1 = 1 m2 =1 KTC = 1
- Chọn bề rộng móng : b = 1m
- Chọn độ sâu chôn móng : h = 1m
( ϕ = 26o → A = 0,84; B = 4,37 ; D = 6,9 ; cII =3,5 KN/m2 )
γII = 18 KN/m3
γ'II lấy bằng 22KN/m3
R = 1.( 0,84.1.18 + 4,37.1.22 + 6,9.3,5) = 135,41 KN/m2
Giải phương trình tìm bề rộng móng (b)
Do móng chịu tải trọng lệch tâm nên kích thước đáy móng phải thỏa mãn hai điều
kiện sau đây:
Trang 6
- Ứng suất trung bình tại đáy móng phải nhỏ hơn hoặc bằng cường độ áp lực tiêu
chuẩn của nền đất.
- Trị số ứng suất lớn nhất tại đáy móng phải nhỏ hơn hoặc bằng 1,2 lần
cường độ áp lực tiêu chuẩn của nền đất.
Ta có phương trình
b3+K1.b2-K2=0
Trong đó:
Với ϕ= 26° tra bảng ta được M1=5,19 M2=8,2 M3=1,188
- Hệ số điều kiện làm việc, m = 1
- Chọn lại chiều sâu chơn móng hm = 2m
- c = 0,035 kG/cm2 = 0,35 T/m2
- γtb là dung trọng trung bình của đất ngay đáy móng và vật liệu làm móng,
lấy γtb = 2,2 (T/m3)
- γ :dung trọng của lớp 1, γ =1,8 (T/m3)
- Chọn α= 1,4 = a/b
=> K1=9,07
K2=34,88
Thay vào ta có phương trình sau: b3+9,07.b2-34,88=0
Thử dần ta được b=1,79m,chọn b=1,8m,ta được a=2,5m
Tính lại cường độ tiêu chuẩn Rtc của nền đất với kích thước móng đã chọn:
Rtc = 1,.( 0,84.1,8.18 + 4,37.2.22 + 6,9.3,5) = 243,64 KN/m2
Trang 7
eb=0; ea=
Mtc
=0,095m
Ntc
Ndtc=740+22.2.2,5.1,8=938KN
938
6.0,095
) =255 KN/m2 (mấy kí hiệu
2,5
938
6.0,095
σmax = 2,5.1,8 (1 +
đồng bộ)
σ đổi hết lại thành P cho
σmin = 2,5.1,8 (1 − 2,5 ) =160,91 KN/m2
200,44KN/m2
Kiểm tra điều kiện:
σtb =200,44 KN/m2
Kết luận
Kích thước móng đã chọn như trên là phù hợp.
2.2 Kiểm tra điều kiện biến dạng của móng(tính lún)
Hệ tại chức bỏ qua phần này
2.3 Tính toán kết cấu móng
2.3.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng
- Làm lớp bêtông lót dày 10cm, vữa ximăng cát vàng mác 100 đá 4x6, do
đó lớp bảo vệ cốt thép lấy bằng 0,035m.
Chọn chiều cao móng là 0,7m,kiểm tra lại độ bền móng:
Trang 8
- Vẽ tháp đâm thủng ta có diện tích gạch chéo ngoài đáy tháp đâm thủng ở
tt
phía có áp lực Pmax xấp xỉ bằng :
Fct = 0,385.1,8 = 0,693m 2
- Áp lực tính toán trung bình trong phạm vi diện tích gây đâm thủng :
- Theo tam giác đồng dạng ta tìm được :
L=
2,5 − 0,4
= 1,05m
2
P1tt = 160,91 +
2,5 − 1,05
( 255 − 160,91) = 215,48( KN / m 2 )
2,5
Trang 9
tt
Pmax
+ P2tt
2
1,05 − 0,385
( 255 − 215,48) = 240,51( KN / m 2 )
P2tt = P1tt +
1,05
222,045 + 209,1
Ptbtt =
= 247,1( KN / m 2 )
2
Ptbtt2 =
- Lực gây đâm thủng :
N ct = Ptbtt .Fct = 247,1.0,77 = 190,77( KN )
- Lực chống đâm thủng :
N cct = 0,75Rk ho btb
btb =
N cct
bc + bd bc + bc + 2ho
=
= bc + ho = 0,3 + 0,665 = 0,965m
2
2
= 0,75.880.0,765.0,965 = 487,22( KN ) > N ct = 190,77( KN )
Vậy móng không bò phá hoại theo đâm thủng.
2.3.2 Tính toán điều kiện moment
Thép sử dụng là thép AII: Ra = 280000 KN/m2
- Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I :
tt
Pmax
+ P1tt
L 255 + 215,48
1,05
MI =
.L.b. =
.1,05.1,8.
= 233,4( KNm)
2
2
2
2
Trang 10
- Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II :
tt
tt
Pmax
+ Pmin
b − 0,3 b − 0,3 255 + 160,91 1,8 − 0,3 1,8 − 0,3
M2 =
.l.
=
.2,5
2
2
4
2 4
2
= 146,21( KNm )
- Diện tích cốt thép để chòu mômen MI :
FaI =
MI
233,4
=
= 0,00139m 2
0,9ho Ra 0,9.0,665.280000
Chọn 14Φ12 có Fa = 0,00168m2
Khoảng cách giữa trục hai cốt thép cạnh nhau: a=134mm
Chiều dài mỗi thanh : 2440mm
- Diện tích cốt thép để chòu mômen MII :
FaI =
M II
146,21
=
= 0,00087m 2
0,9ho Ra 0,9.0,665.280000
Chọn 8Φ12 có Fa = 0,000904m2
Đặt theo cấu tạo với 13Φ12.
Khoảng cách giữa trục hai cốt thép cạnh nhau: a=203mm
Chiều dài mỗi thanh : 1740mm
2.4 Các bản vẽ
Phần 3:THIẾT KẾ MĨNG CỌC
Chương 1:Số liệu đầu vào
Trang 11
1.1 Đòa chất công trình
- Lớp 1: Bùn sét màu xám đen , xám xanh, đơi chỗ lẫn ít các hạt mịn, lẫn sỏi sạn.
Lớp này gặp ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày trung bình của lớp đất là 6,5m
- Lớp 2: Căn cứ vào chỉ số dẻo của đất, lớp này được chia làm 2 phụ lớp: phụ
lớp 2a và phụ lớp 2b:
2.1. Phụ lớp 2a:
Sét màu xám xanh, xám nhạt, đơi chỗ kẹp ổ cát và lẫn sỏi sạn, trạng thái dẻo cứng
đến nửa cứng. Phụ lớp này gặp ở hầu hết các lỗ khoan, ngoại trừ các lỗ khoan:
LK2, LK5, LK7. Bề dày trung bình của lớp đất là 4,2m.
2.2. Phụ lớp 2b:
Sét cát màu xám xanh lục, xám trắng, xám xanh, đơi chỗ kẹp mạch cát và lẫn sỏi
sạn, trạng thái dẻo mềm. Phụ lớp này gặp ở các lỗ khoan: LK2, LK5, LK6, LK7,
LK8, LK9, LK14. Bề dày trung bình của lớp đất là 3,5m.
- Lớp 3: Cát hạt hạt nhỏ đến trung và độ chặt tăng theo độ sâu. Căn cứ vào thành
phần cỡ hạt và kết cấu, lớp này có thể được chia làm 3 phụ lớp như sau:
3.1.Phụ lớp 3a:
Cát hạt trung đơi chỗ lẫn mạch cát và sỏi sạn , màu xám trắng, vàng xậm, hồng
nhạt, kết cấu chặt vừa đến chặt. Phụ lớp này gặp ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày
trung bình của lớp đất là 12,7m.
3.2.Phụ lớp 3b:
Cát hạt nhỏ lẫn bột sét, màu xám trắng, vàng nhạt, kết cấu chặt. Phụ lớp này gặp ở
tất cả các lỗ khoan. Bề dày trung bình của lớp đất là 18,2m.
3.3.Phụ lớp 3c:
Cát hạt trung - thơ đơi chỗ lẫn bột sét, màu vàng, vàng nhạt, kết cấu chặt đến rất
chặt . Phụ lớp này gặp ở các lỗ khoan: LK1, LK2, LK3, LK7, LK8, LK9.. Tại các
lỗ khoan kể trên bề dày phụ lớp 3c chưa được xác định qua hết.
1.2 Bảng tổng hợp số liệu đòa chất công trình
Tiến hành lấy mẫu và thí nghiệm 03 mẫu ngun dạng. Tính chất đặc trưng của lớp
qua các mẫu thí nghiệm như sau:
Trang 12
STT
Các chỉ tiêu
cơ lý
Ký
hiệu
Lớp
1
Lớp 2
2a
2b
11
12
Nhóm
hạt
1,6
3,7
cuội,
sỏi
Nhóm
10,4 24,3
50
Thành hạt
phần cát
hạt Nhóm
hạt
51,5 27,5
15,7
bụi
Nhóm
hạt
38,1 46,6
30,6
sét
Độ ẩm tự
W 68,5
28
22,2
nhiên
Khối lượng
thể tích tự
1,57
γw
1,9
1,96
nhiên
Khối lượng
γk
thể tích khô
Khối lượng
2,69 2,73 2,71
γs
riêng
Hệ số rỗng
e 1,895 0,831 0,685
Độ rỗng
n
Độ bão hòa
G
Độ ẩm giới
Wch 58,9 40,6 26,3
hạn chảy
Độ ẩm giới
Wd
30
22,2 14,4
hạn dẻo
Chỉ số dẻo
28,9 18,4 11,9
IP
Độ sệt
1,33 0,32 0,66
Is
13
Lực dính
C
0,091 0,356 0,229
Góc ma sát
trong
Hệ số nén lún
Sức chịu tải
quy ước
Môđun tổng
biến dạng
ϕ
6021’ 12042’ 8o38'
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
14
15
16
17
Đơn vị
tính
Lớp 3
3a
3b
3c
%
2,4
1,2
8,5
%
85,2
79,3
80,3
%
5,6
9,9
5,4
%
6,8
9,6
5,8
-
-
-
%
1,8
-
-
g/cm3
-
-
-
g/cm3
2,67
2,67
2,66
g/cm3
-
-
-
%
%
-
-
-
%
-
-
-
%
0,03
5
-
-
%
%
-
-
kG/cm2
26o
-
-
Độ
a1-2
-
-
-
cm2/kG
Ro
-
-
-
kG/cm2
Eo
-
-
-
kG/cm2
Trang 13
18
Giá trị SPT
trung bình
SPT
0-5
9-24
7-17
1348
26-50 35-50
Búa
Hình trụ hố khoan(vẽ lại -điền 1 số thơng tin cơ bản nhất của lớp đất).
1.2 Tải trọng(STT 20)
Tải trọng
Ptc - Tỉnh tải thẳng đứng (kN)
Giá trò
22200
Ptc - Hoạt tải thẳng đứng (kN)
Hx - Hoạt tải ngang (kN)
My – Hoạt tải (kNm)
9200
353
302
Chương 2:Thiết kế móng cọc
2.1Chọn loại cọc,kích thước cọc
Chọn độ sâu đặt đế đài:
Trang 14
- Độ sâu đặt đế đài ( H m ) phải thỏa mãn điều kiện chòu tải ngang và áp lực bò
động của đất.
- Giả sử bề rộng đài : Bd = 6m
ϕ 2Qoxtt
H m ≥ hmin = 0,7tg 45 0 −
2 γ .Bd
6 0 21' 35,3
H m ≥ 0,7.tg 45 0 −
2 1,57.6
H m ≥ 1,212 m
-> Chọn H m = 1,5m
- Chọn cọc BTCT hình lăng trụ đúc sẵn, tiết diện 400x400
2
- Thép chòu lực : 4 ∅ 18 ⇒ Fa = 10,18cm ; cốt đai ∅ 8
- Chọn chiều dài cọc: 20,5m gồm 2 đoạn cọc 10,5m và 10m được nối lại tại công
trường.
+ 0,5m: Đập vỡ đầu cọc và chôn cọc vào thép trong đài.
- Thép sử dụng là thép AII: Ra = 280000 KN/m2
- BT cọc # 200: Rb = 11000 KN/m2
- Hạ cọc bằng cách đóng cọc đặc bằng búa diesel
2.2 Xác đònh sức chòu tải của cọc theo đất nền
2.2.1 Sức chòu tải của cọc theo cơ lý
Pđn =
m
m R .Rm .F + u∑ m f .li . fi
K TC
i
- Trong đó:
+ m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất (m=1,0)
+ KTC : Hệ số tin cậy KTC = 1,4
+ m R , m f : Hệ số điều kiện làm việc của đất khi xác đònh sức chòu tải của
cọc đóng làm việc theo sơ đồ cọc ma sát.
mR = m f = 1
+ Rm : cường độ tt của đất dưới mũi cọc đóng
Rm = 8650 KN / m 2 (ở độ sâu 21,5m kể từ mặt đất tự nhiên)
Trang 15
+ Chu vi cọc :
u = 0,4.4 = 1,6m
+ F: diện tích cọc :
F = 0,4.0,4 = 0,16 m2
+ li : chiều dày lớp thứ i mà cọc xuyên qua
Trang 16
1,5
= 2,25m → f 1 = 4,2
2
1,5
l 2 = 1,5m → Z 2 = 3 +
= 3,75m → f 2 = 5
2
2
l 3 = 2m → Z 3 = 4,5 + = 5,5m → f 3 = 6
2
2
l 4 = 2m → Z 4 = 6,5 + = 7,5m → f 4 = 43,8
2
2,2
l 5 = 2,2m → Z 5 = 8,5 +
= 9,6m → f 5 = 45,6
2
2
l 6 = 2m → Z 6 = 10,7 + = 11,7m → f 6 = 14,86
2
1,5
l 7 = 1,5m → Z 6 = 12,7 +
= 13,45m → f 6 = 15,19
2
2
l 8 = 2m → Z 6 = 14,2 + = 15,2m → f 6 = 72,13
2
2
l 9 = 2m → Z 6 = 16,2 + = 17,2m → f 6 = 74,5
2
2
l10 = 2m → Z 6 = 18,2 + = 19,2m → f 6 = 77,88
2
1,3
l11 = 1,3m → Z 6 = 20,2 +
= 20,85m → f 6 = 80,19
2
l1 = 1,5m → Z 1 = 1,5 +
→ Pđn =
1,5.4,2 + 1,5.5 + 2.6 + 2.43,81 + 2,2.45,6 + 2.14,86 + 1,5.15,19 +
1
1.8650.0,16 + 1,6
1,4
2.72,13 + 2.74,5 + 2.77,8 + 1,3.80,19
→ Pđn = 1924,97( KN )
2.2.2 Sức chòu tải của cọc theo cường độ
Qs
Qp
Qa= FSs + FSp
Xác đònh sức chòu tải cực hạn do ma sát Qs:
Qs=u∑fsi.li
fsi=σ'hi.tanϕ +c
Trang 17
Lớp
đất
Độ sâu (m)
Lớp
1
Lớp
2a
Lớp
2b
Lớp
3a
Tổng
ϕ
li (m)
c
-1,5: -6,5
Độ sâu
giữa lớp
(m)
-4
fs
5
0,091
-6,5: -10,7
-8,6
4,2
0,356
12042’
60,56
254,352
-10,7: -14,2
-12,45
3,5
0,229
8o38'
50,85
177,97
-14,2: -21,5
-17,85
7,3
0,035
26o
86,6
632,18
6021’
fs.li
15,32
76,6
1141,07
Qs=4.0,4.1147,07=1825,71KN
Qp=Ap.qp
Với qp tính theo công thức của Terzaghi
qp=1,3.c.Nc+Nqσ'v+ α.γ.d.Nγ
với ϕ=26ο tra bảng ta được Nq =14,21 Nc =27,085 Nγ =9,7
qp=1,3.3,5.27,085+14,21.381,85+0,4.18.0,4.9,7=5577 KN/m 2
1825,81 0,4.0,4.5577
+
=1663,366 KN
2
Qa= 1,5
2.2.3 Sức chòu tải của cọc theo đất nền
Cho phép chọn sức chòu tải của cọc theo cơ lý để thiết kế,vậy ta có sức chòu
tải của cọc là 1924,97 KN/m2 .
2.3 Xác đònh số lượng cọc-bố trí mặt bằng cọc
- Phản lực của cọc lên đáy đài khi cọc cách nhau 3d:
p tt =
Ptkế
( 3d )
2
=
1924,97
( 3.0,4)
2
= 1336,8 KN / m 2
- Diện tích sơ bộ đế đài:
Fsb =
N 0tt
31400
=
= 24,12m 2
tt
p − nγ tb .H m 1336,8 − 1,2.20.1,5
- Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài:
N đtt = Fsb .H m .γ tb .n = 24,12.1,5.20.1,2 = 869 KN
- Lực dọc tính toán xác đònh đến cốt đế đài :
Trang 18
N tt = N ott + N đtt = 31400 + 869 = 32269( KN )
- Số lượng cọc sơ bộ:
n=β
N tt
32269
= 1,3
= 21,79 (cọc)
Ptkế
1924,97
→ Vậy chọn 24 cọc do móng chòu tải lệch tâm khá lớn, bố trí theo mặt bằng
sau:
- Diện tích thực tế của đế đài:
Fđ = 6,8.4,4 = 29,92m 2
- Trọng lượng tính toán thực tế của đài và đất trên đài:
N đ = Fđ .H m .γ tb .n = 29,92.1,5.20.1,2 = 1077,12 ( KN )
- Lực dọc tính toán tại đáy đài:
N tt = N 0tt + N đ = 31400 + 1077,12 = 32477,12 ( KN )
- Mômen tính toán tại đáy đài: ( Giả thiết chiều cao đài cọc : Hd = 1m )
Trang 19
M xtt = M oxtt + Qoytt .0,7 = 0 + 353.1 = 353 ( KNm )
M ytt = M oytt + Qoxtt .0,7 = 302 + 0.1 = 302( KNm )
2.4 Tính toán nội lực đầu cọc
- Lực truyền xuống các cọc dãy biên:
tt
max
min
P
tt
N tt M xtt . y max M y .x max 32477,12
353.1,8
302.3
=
±
±
=
±
±
2
2
2
2
2
24
24
12.1,8 + 12.0,6
8.3 + 8.1,8 2 + 8.0,6 2
∑ yi
∑ xi
tt
Pmax
= 1376,9( KN )
⇒ tt
Pmin = 1329,51( KN ) > 0 ( không cần kiểm tra cọc theo điều kiện chòu nhổ )
- Trọng lượng bản thân cọc
PC = 0,4 2.20.25.1,1 = 220 KN
tt
Pmax
+ PC = 1376,9 + 220 = 1569,9 KN < 1924,97 KN = Ptke
→ Vậy thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên
2.5 Tính toán về cọc
2.5.1 Tính toán cọc chòu đồng thời H-P-M
Hệ tại chức bỏ qua phần này
2.5.2 Tính toán móc cẩu
Tính toán thép làm móc:
Trọng lượng cọc :P=0,4.0,4.10,5.25=42KN
Pc
42
2
2
Fa = R .1,5 = 280000 .1,5 = 0,00025(m ) = 2,5(cm )
ct
Chọn 1 ∅ 20 có Fa=3,14 cm2
2.5.3 Tính toán điều kiện tải dọc trục
Pvl = ϕ ( Ra Fa + Rb Fb )
Lttcọc 10
=
= 25 → ϕ = 0,675
b
0,4
(
)
→ Pvl = 0,675 280 000.10,18.10 −4 + 11000.0,16 = 2045,04 KN
2.5.4 Tính toán điều kiện Moment
- Cọc 20,5m được chia làm 2 đoạn (10, 5m và 10m ) nối tại công trường.
Trang 20
* Đoạn cọc C1 : ( Dài10, 5m )
- Trọng lượng cọc :
Pc = 0,4.0,4.25.10,5 = 42( KN )
- Trọng lượng cọc phân bố trên chiều dài :
q=
Pc
42
=
= 4( KN / m)
L 10,5
* Kiểm tra khả năng chòu lực cửa cọc :
- Cốt thép chòu lực trong cọc : 4Φ18 Fa = 10,18 cm2
- Cốt đai Φ8 ; Lớp bêtông bảo vệ cốt thép : av = 3,0cm
1,8
a = 3,0 + 0,8+ 2 = 4,7cm
- Chiều cao làm việc của bêtông :
ho = h – a = 40 – 4,7 = 35,3cm
- Ta có :
α=
Ra Fa
2800.10,18
=
= 0,183
Rn bho 110.40.35,3
→ A = α (1 − 0,5α ) = 0,183(1 − 0,5.0,183) = 0,167
- Khả năng chòu lực của cọc :
[ M ] = ARn bho2 = 0,167.11000.0,4.(0,353) 2 = 91,56( KNm)
- Mômen gây ra khi vận chuyển cọc :
M = 0,043.q.L2 = 0,043.4.10,5 2 = 18,9( KNm)
Trang 21
=> M =18,9KNm < [M]=91,56 KNm nên cọc đảm bảo cường độ khi vận
chuyển.
2.5.5 Tính toán cọc chòu lực ngang
Hệ tại chức bỏ qua phần này.
2.6 Tính toán đài cọc
2.6.1 Điều kiện chọc thủng
Xác đònh sơ bộ tiết diện cột
F=k
N
Rn
- Trong đó :
+ N: Lực dọc tính toán
+ Rn: Cường độ chòu nén của BT#250 = 11000 KN/m2
+ k = 1,3 ( hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen )
F1 = 1,3
N ott
31400
= 1,3
= 3,7 m 2
Rn
11000
Chọn tiết diện cột C : ( b x l ) = ( 200 x 250 ) cm
Pxt=Ntt- ∑Pi(xt)
Pi(xt)=Pi.0,9/1,15
Pxt= 31400-1308,33.16=10466,67 KN
Pcxt=α.Rbt.um.ho=1.900.13.1=11700 KN
với
+α=1:bê tông nặng
+Rbt=900:cường độ chòu kéo của bê tông
+ um=2(hc+bc+2ho):giá trò trung bình chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp
xuyen thủng
Vậy Pxt
Trang 22
Tính phản lực đầu cọc:
Cọc
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Giá trò phản lực
1358,9
1362,52
1366,12
1369,7
1373,31
1376,9
1349,1
1352,7
1356,3
1361
1363,5
1367,1
Cọc
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Giá trò phản lực
1339,3
1343
1346,5
1350,1
1353,7
1357,3
1329,51
1333,12
1336,7
1340,3
1343,89
1347,5
∑xi2
∑yi2
43,2
100,8
* Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I : 1358,9+1349,1+1339,3+1353,7
1362,52+1352,7+1343+1357,3
M I = 1,75.(1358,9 + 1349,1 + 1339,3 + 1353,7) + 0,55.(1362,52 + 1352,7 + 1343 + 1357,3) = 12430,1( KNm)
- Diện tích cốt thép :
FaI =
MI
12430,1
=
= 0,05m 2
0,9ho Ra 0,9.0,95.280000
- Chọn 166Φ20 Fa = 0,052m2 bố trí 2 lớp với:
+ khoảng cách giữa 2 trực cốt thép : a=53mm
+Chiều dài mỗi thanh : 6740 mm
* Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II :
M II = 0,8.(1358,9 + 1362,52 + 1366,12 + 1369,7 + 1373,31 + 1376,9) = 6565,9( KNm)
- Diện tích cốt thép :
Trang 23
FaII =
M II
6565,9
=
= 0,027m 2
0,9ho Ra 0,9.0,95.280000
- Chọn 88Φ20 Fa = 0,0276m2
- khoảng cách giữa 2 trực cốt thép : a=77,5mm
- Chiều dài mỗi thanh : 4340mm
2.7 Kiểm tra điều kiện đất nền dưới mũi cọc
2.7.1 Xác đònh khối móng quy ước
- Xác đònh kích thước móng quy ước:
ϕ tb =
tg
ϕ1l1 + ϕ 2 l 2 + ϕ 3 l 3 + ϕ 4l 4 6 0 21'.5 + 12 0 42'.4,2 + 8 0 31'.3,5 + 26 0.7,3
=
= 15 015'
l1 + l 2 + l3 + l 4
5 + 4,2 + 3,5 + 7,3
ϕ tb
= tg 30 45' = 0,067
4
- Chiều dài quy ước của đài:
l qư = 6,4 + 2( Lttcọc − 0,1)tg
ϕ tb
= 9,08m
4
- Chiều rộng quy ước của đài:
bqư = 4 + 2( Lttcọc − 0,1)tg
ϕ tb
= 6,68(m)
4
- Chiều cao khối móng quy ước: hqư = 20 + 1,5 = 21,5m
Moment chống uốn của khối móng quy ước:
Wx=9,08.6,682/6=67,52 m3
Wy=6,68.9,082/6=91,79 m3
2.7.2 Xác đònh ứng suất dưới đáy khối móng quy ước
Khối lượng đất trong móng quy ước:
Qđ=Aqu.∑Hi. γι=9,08.6,68.(6,5.15,7+4,2.19+3,5.19,6+7,3.18)=23160 ΚΝ
Khối lượng đất bò cọc,đài chiếm chỗ:
Qđc=24.0,16 .(5.15,7+4,2.19+3,5.19,6+7,3.18)+15,7.1.6,8.4,4=1845,6 ΚΝ
Khối lượng cọc và đài:
Trang 24
Qc=(24.0.16.20+6,8.4,4.1).25=2668KN
Khối lượng tổng trên móng quy ước:
Qqu=Qđ+Qc-Qđc=23982,4 KN
Tải trọng quy về đáy khối móng quy ước:
Ntcqu=Ntc+ Qqu=31400+23982=55382 KN
Mtcxqu=305.24=7320 KNm
Mtcyqu=302 KNm
ng suất dưới đáy khối móng quy ước:
Ptcmax = Ntcqu /Aqu+ Mtcxqu/Wx+ Mtcyqu/Wy=1023,44 KN/m2
Ptcmin = Ntcqu /Aqu- Mtcxqu/Wx- Mtcyqu/Wy=802,705 KN/m2
Trang 25
