Trụ sở làm việc công ty SIMCO
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (617.73 KB, 28 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
PHẦN III
NỀN MÓNG
(15%)
Giáo viên hướng dẫn : Th.s . Nguyễn Thanh Tùng
Sinh viên thực hiện : Hoàng Văn Cương
Lớp
: XDD52-dh1
Tên đề tài
: Trụ sở làm việc công ty SIMCO
NHIỆM VỤ :
III-
IIIIV-
Đánh giá đặc điểm công trình
Đánh giá điều kiện địa chất công trình
II.1- Địa tầng
II.2- Bảng chỉ tiêu cơ lý
II.3- Đánh giá tính chất xây dựng đất nền
Lựa chọn giải pháp nền móng
III.1- Loại nền móng
III.2- Giải pháp mặt bằng
Thiết kê móng
IV.1-Thiết kế móng M1: móng trục C khung 2
IV.1-Thiết kế móng M2: móng trục D khung 2
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
62
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
N TT NGHIP K S XY DNG
KHểA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYN THANH TNG
I. ỏnh giỏ c im cụng trỡnh :
Tờn cụng trỡnh Tr s lm vic cụng ty SIMCO Hong Mai-H Ni
-Cụng trỡnh gm cú 9 tng ni v 1 tng mỏi.
-Kớch thc mt bng 27m x18,6m. Chiu cao ca cụng trỡnh tớnh t ct t nhiờn l 38,25
m
-H kt cu khung kt hp lừi chu lc.
-Kớch thc ct biờn ca cụng trỡnh t tng trt n tng 2: 300x500 (mm) ;300x300(mm);
220x220(mm). T tng 2 n tng mỏi: 300x400 (mm)
- Kớch thc dm khung l:220x500(mm);220x400(mm) v 220x220 (mm).
-Cos 00 nm trờn sn tng 1.Nn l sn tng trt tụn 150mm so vi cos t nhiờn v nm
cos -3,1m so vi cos 00
-Kt cu cụng trỡnh l khung BTCT c liờn kt vi múng theo dng ngm chu lc.
-Do phn múng cn tớnh toỏn thuc kt cu c bn l khung BTCT nờn theo TCVN
10304-2014 ta cú:
lỳn tuyt i gii hn: Sgh = 0,1m = 10cm.
lỳn lch tng i gii hn: Sgh = 0,002.
II. ỏnh giỏ iu kin a cht cụng trỡnh.
II.1- a tng:
-3.250
Theo Bỏo cỏo kt qu kho sỏt a cht cụng
-5.150
Đất lấp
trỡnh ca CễNG TY C PHN V T VN
-6.500
PHT TRIN NH NC
-8.250
sét pha dẻo cứng
T trờn xung gm cỏc lp t chiu dy ca
tr h khoan HK2 thay i nh sau :
Lp 1: Lp t lp, thnh phn gm nn bờ
tụng,nn gch,cỏt lp, v tp cht dy 1,9 m.
sét pha dẻo mềm
Lp 2: Lp sột pha ụi ch ln kt vún ụ xớt
st trng thỏi do cng dy 3,1 m.
-20.150
Lp 3: Lp sột pha ln hu c, ụi ch l
cht hu c, trng thỏi do mm ụi ch do
chy giy 11,9m.
Lp 4: Lp sột pha xen kp cỏt pha, trng
thỏi do cng ụi ch do mm giy 21,8m.
sét pha dẻo cứng
Lp 5: Lp cỏt bi mn, phớa di ln sn
si, trng thỏi cht ụi ch rt cht giy 2,5m.
Lp 6: Lp cui si, ln cỏt sn a mu,
-33.250
trng thỏi rt cht giy 10m.
MNN
cát hạt mịn chặt vừa
-44.450
cuội sỏi rất chặt
-54.450
Tr a tng
TI:TR S LM VIC CễNG TY SIMCO
63
SVTH: HONG VN CNG_ lớp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
II.2- Bảng chỉ tiêu cơ lý:
Bảng chỉ tiêu cơ học, vật lí các lớp đất
Dày
Lớp
1
2
3
4
5
6
Loại đất
Đất san
lấp
Sét pha
dẻo
mềmdẻo
cứng
Sét pha
dẻo
mềmdẻo
chảy
Sét pha
dẻo
cứng
Cát hạt
mịn chặt
Cuội sỏi
lẫn cát,
rất chặt
(m)
γw
γs
W
kN kN
m3 ÷ m3 ÷
e0
WL
WP
ϕII
o
cII
E
(%)
(%)
(%)
()
(kPa)
( Kpa )
Il
N30
1,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3,1
19
27,3
0,852
28,9
35,
8
21,9
8o43’
13,8
10000
0,5
6
11,9
16,2
26,2
1,376
46,
9
51,2
35,
9
3o50’
10,5
2900
0,72
4
13,1
19
27,2
0,851
29,3
37,
3
23,6
13o52’
20
18000
0,42
14
11,2
12,916,2
26,7
0,6551,067
-
-
-
37o59’
-
20000
-
44
10
-
26,4
-
-
-
-
-
-
>40000
-
>100
II.3- Đánh giá tính chất xây dựng đất nền:
Từ bảng chỉ tiêu cơ lý của đất ta có nhận sét sau:
- Lớp 1 là lớp đất lấp có chiều dày 1,9m, đây là lớp có tính biến dạng lớn, thành phần gồm
cát lẫn gạch vụn ,bê tông và tạp chất.
- Lớp 2 là sét pha dẻo cứng dày 3,1m
Độ sệt ( 0, 25 < I L = 0,5 ≤ 0,5 ) ⇒ Đất ở trạng thái dẻo cứng
Hệ số rỗng e = 0,852
lớp đất nằm dưới mực nước ngầm có trọng lượng riêng đẩy nổi là:
γ dn =
γ s − γ n 27,3 − 10
=
= 9,34(kN / m3 )
1 + e 1 + 0,852
Modun tổng biến dạng E =10000(kPa) -> đất có tính nén lún lớn.
==> Lớp đất có tính xây dựng yếu.
- Lớp 3 là lớp sét dẻo mềm dày 11,9m
Độ sệt ( 0,5 < I L = 0, 72 ≤ 0, 75 ) ⇒ Đất ở trạng thái dẻo mềm.
Hệ số rỗng e = 1,376
Đất nằm dưới mực nước ngầm có trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =
γ s − γ n 26, 2 − 10
=
= 6,81(kN / m3 )
1+ e
1 + 1,376
Modun tổng biến dạng E =2400(kPa)<5000(kPa) -> đất có tính nén lún lớn.
Lớp đất có tính xây dựng yếu.
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
64
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
- Lớp 4 là lớp sét dẻo cứng dày 21,8 m
Độ sệt (0.25
Đất nằm dưới mực nước ngầm có trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =
γs −γn
27, 2 − 10
=
= (8,32 ÷ 10,39)(kN / m3 )
1 + e 1 + (0, 655 ÷ 1, 067)
Modun tổng biến dạng E =18000(kPa) -> đất có tính biên dạng tương đối nhỏ.
Lớp đất có tính xây dựng trung bình.
- Lớp 5 là lớp cát hạt mịn dày 2,5m
Đất nằm dưới mực nước ngầm có trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =
γ s − γ n 26, 7 − 10
=
= 10(kN / m3 )
1+ e
1 + 0.67
Modun tổng biến dạng E =20000(kPa) -> đất có tính lún tương đối nhỏ.
Lớp đất có tính xây dựng trung bình.
- Lớp 6 là lớp cuội sỏi lẫn cát dày 10m
Đất ở trạng thái rất chặt.
Modun tổng biến dạng E >100000(kPa) -> đất có tính nén lún rất nhỏ
=>Lớp đất có tính xây dựng rất tốt.
III. Lựa chọn giải pháp nền móng:
III.1- Loại nền móng:
Nội lực tiết diện chân cột :
Cột
Tổ hợp
Qx
C
TH1
3,14
Qy
N
Mx
My
4,16
2534,53
7,3
4,49
D
TH4
2,82
17,57
2277,20
40,18
4,08
- Cốt đáy đài đặt ở độ sâu -2,0m so với cốt thiên nhiên và -5,25 m so với cốt 0.00
- Giải pháp móng được đưa ra là móng sâu - móng cọc ép BTCT đúc sẵn vì :
+ Căn cứ vào nội lực truyền xuống móng: Công trình trụ sở làm việc công ty simco
có 10 tầng. Khẩu độ lớn nhất của dầm là 5,4m, không lớn lắm nên tải trọng tác dụng
xuống móng không lớn lắm.
+ Công trình được xây dựng trên nền đất tương đối tốt, sức chịu tải của đất tương đối
lớn.
+ Công trình nằm trong thành phố nên cần thi công theo phương pháp cọc ép.
+ So với móng cọc khoan nhồi thì móng cọc BTCT đúc sẵn kinh tế hơn.
- Kết luận: dùng móng đơn cọc ép bê tông cốt thép tiết diện cọc 0,3.0,3m
Cọc cắm vào lớp đất chịu lực là đất cát sâu 32m so với cos tự nhiên vì các lớp bên
trên là đất sét pha trạng thái dẻo nên khả năng chịu lực kém
III.2- Giải pháp mặt bằng móng
- Nhà không có khe lún khe nhiệt.
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
65
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
-
Nhìn trên mặt bằng tầng trệt các móng khung trục 2 cách nhau 5,4m,vì tải trọng
không lớn nên đài móng không lớn . vậy các móng thiết kế là móng đơn không hợp
khối.
- Dầm giằng móng được liên kết với đài móng và tựa lên đất qua lớp bêtông lót. Nếu
mô tả đúng sơ đồ làm việc của giằng móng thì phải dầm trên nền đàn hồi. Tuy nhiên
để đơn giản, thiên về an toàn coi như không tựa lên đất và dồn tải vào móng như kết
cấu dầm bình thường.
Dầm giằng móng có tác dụng đỡ tường, liên kết các móng lại làm tăng độ cứng, đồng
thời giảm bớt độ lún lệch giữa các móng, tăng độ ổn định tổng thể của công trình. Vì tường
nhà giày 330mm nên chọn kích thước giằng móng: bg × hg = 350mm × 650mm
- Mặt bằng giằng móng và móng đước bố trí và thể hiện như trong hình vẽ..
1
2
3
4
6
E
f
D
D
C
C
B
B
a'
a'
a
a
1
2
3
4
mÆt b»ng mãng vµ gi»ng mãng
IV. Thiết kế móng
IV.1 M1 dưới cột C21 trục 2-C.
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
66
5
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
5
6
N TT NGHIP K S XY DNG
KHểA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYN THANH TNG
1. Ti trng cụng trỡnh tỏc dng lờn múng
Ni lc ly ti chõn ct C21 trc C c ly t bng t hp ni lc ca khung trc 2.
N0tt = 2534,53(kN )
tt
M0ttx = 7,3( kNm) M0y = 4,49(kNm)
tt
Q0x
= 3,14(kN )
Q0tty = 4,15(kN )
Do trong quỏ trỡnh dng mụ hỡnh trong KCW ta ko k n ging múng nờn khi tớnh toỏn
ti trng tỏc dng lờn nh múng ta cũn phi k n trng lng ging múng 350x650mm:
N0ttgm = 1,1.25.0,35.0,65.5,4.2 = 67,57(kN )
Vy tng ti trng múng M1 trc C l:
N0ttm = N0tt + N0ttgm = 2534,53 + 67,57 = 2602,1( kN )
2. Chn loi cc, kớch thc cc v phng phỏp thi cụng cc.
- gi thit thộp cc s dng 22
+ Phn p u cc: 20 = 20.22 = 440mm chn 450mm.
+ Phn ngm cc nguyờn: 150 mm
- Cc c h vo lũng t bng phng phỏp ộp cc,c cm vo trong t sõu 32m so
vi cos t nhiờn.
- Chiu di cc lm vic: llv = H hcm = 32 2 = 30 ( m )
- Tng chiu di cc: 30+0,45+0,15=30,6m
- Cos mi cc l: -35,25m
- Cc cm vo lp th 5 l lp cỏt mn trng thỏi cht sõu 2m
- Lp bờtụng lút múng dy 0,1 m
- Chn loi cc: Dựng loi cc tit din 0,3ì0,3m cú tng chiu di 21m gm 3 on cc
8m,v 1 on cc di 6,6m. bờ tụng cc cp bn B25, ct thộp cc nhúm CII cú R s
=280Mpa ct thộp ai nhúm CI cú Rs= 225Mpa.
- Tớnh toỏn ct thộp cho cc theo s vn chuyn v cu lp cho on cc 8 m.
Móc cẩu vận chuyển
0,207L
0,207L
q
M=0.043ql
2
Móc cẩu để lên thiết bị cọc
0,294L
M=0.086ql
2
q = n.b.h. bt = 1,5.0,3.0,3.25 = 3,38(kN / m)
n=1,5 : h s ng
TI:TR S LM VIC CễNG TY SIMCO
67
SVTH: HONG VN CNG_ lớp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
Trường hợp vận chuyển: M = 0, 043ql 2 = 0,043.3,38.(0,586.8) 2 = 3,19(kNm)
Trường hợp cẩu lắp
: M = 0, 086ql 2 = 0,086.3,38.(0, 706.8) 2 = 9, 27(kNm)
Ta lấy M trong trường hợp cẩu lắp để tính thép cho cọc.
Lấy a= 3cm → Chiều cao làm việc của cốt thép
h0 = 30 – 3 = 27 cm.
M
9, 27.1000
→ As = 0,9.h .R =
= 13,62(cm2)
0,9.0, 27.2800
0
s
Chọn 4φ22 có As=15,2(cm2)
- Sơ bộ chọn chiều cao đài hd = 1m .Đáy đài nằm ở độ sâu -5,25 m so với cốt 0,00
- Mũi cọc cắm vào lớp thứ 5 trạng thái chặt. Các đoạn cọc được nối với nhau bằng cách hàn
các bản thép ở đầu cọc đảm bảo yêu cầu chịu lực như thiết kế.
3. Xác định sức chịu tải của cọc đơn
3.1. Xác định theo vật liệu làm cọc:
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: Pvl = ϕ ( Rb Ab + Rsc As )
Trong đó, ϕ : Hệ số uốn dọc
Cọc đài thấp không xuyên qua đất bùn, than bùn nên ϕ = 1
Rb : Cường độ chịu nén của bê tông; Với bêtông B25,
Rb = 14,5.103 ( kN / m 2 )
Rsc : Cường độ chịu nén của cốt thép; Với thép C-II, Rsc = 280 × 103 ( kN / m 2 )
Ab : Diện tích bê tông : Ab = 0,3.0, 3 = 0, 09m 2
As : Diện tích cốt thép : As = 4.3,801 = 15,10cm 2 = 15,1.10−4 m2
⇒ Pvl = 1( 14,5.103.0,09 + 280.103.15,1.10 −4 ) = 1727,8 ( kN )
3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền
- Mũi cọc hạ xuống lớp cát lẫn sạn sỏi trạng thái chặt, nên ta tính toán cọc làm việc theo
sơ đồ cọc ma sát.
+) Theo thống kê: Theo TCVN 10304-2014
R cu = γ c ( γ cq .q b .A b + u ∑ γ cf .f i .li )
Trong đó:
- γ c =1: Hệ số đk làm việc của cọc trong đất.
- γ cq = 1; γ cf = 1 :Tra bảng 4 TCVN 10304-2014
- qb= 14520 kPa: Cường độ sức kháng của cọc trong đất nền tại mũi cọc với cọc ép, hạ
xuống lớp cát lẫn sạn sỏi chặt độ sâu hạ mũi 32m .
(Tra bảng 2 TCVN 10304-2014).
- Ap=0,3.0,3=0,09 m2; u=4.0,3=1,2m.
- fi: Cường dộ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc.
(Tra theo bảng 3 TCVN10304-2014).
- li: Chiều dài đoạn cọc xuyên qua chia thành các phân lớp nhỏ có chiều dày <=2m.
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
68
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
-6.500
MNN
Loại đất
Trạng thái
STT lớp
chiều dày li (
m)
độ sâu
fi
fi.li
zi ( m )
( kPa )
( kN/m )
Sét dẻo cứng
I L = 0,5
Sét dẻo mềm
I L = 0,72
Sét dẻo cứng
0,42
Cát lẫn sạn sỏi
chặt
2
2
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
4
5
2
1
2
2
2
2
2
1,9
2
2
2
2
2
2
1,1
2
3
4,5
6
8
10
12
14
15,95
17,9
19,9
21,9
23,9
25,9
27,9
29,45
31
20
23
9,6
9,6
9,6
9,52
10,24
10,55
37,62
38,74
38,67
40,58
42,1
40,46
47,2
122,72
40
23
19,2
19,2
19,2
17,04
20,48
20,05
75,24
77,48
77,34
81,16
84,2
80,91
51,92
245,48
n
Tổng cộng :
∑ fl
i =1
i i
( kN/m )
Sức chịu tải cực hạn của đất
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
69
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
951,9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
R cu = R cu = γ c ( γ cq .q b .A b + u ∑ γ cf .f i .li )
= 1. ( 1.14520.0, 09 + 1, 2.1.951,9 ) = 2449,08KN
Sức chịu tải cho phép của đất nền là:
[ Rcd ] =
Rcu 2449,08
=
= 1749,34 ( kN )
kd
1,4
b. Xác định theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (TCVN 10304-2014)
R c,u = q b .A b + u ∑ ( f ci .lci + f si .lsi )
Trong đó:
p
- q : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc
p
p
+ q =300N =300.44= 13200 (kPa) (mũi cọc đóng nằm trong lớp đất cát có tình rời).
2
b
- A =0,3x0,3 = 0,09 m .
- u=4x0,3 = 1,2 m.
ci
si
-l và l : Chiều dài đoạn cọc trong lớp đất dính và đất rời tương ứng.
- f si =
thứ i.
- f ci
10N si
: Cường độ sức kháng cắt trung bình của đoạn cọc nằm trong lớp đất rời
3
= α p .f L .c ui
: Cường độ sức kháng cắt của đoạn cọc nằm trên lớp đất dính thứ i.
+ α p : Hệ số hiệu chỉnh cho cọc đóng tra trên biểu đồ G.2a
+ f L : Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh của cọc
L 30,5
=
= 101,67 ⇒ f L = 0,78 (tra trên
d 0,3
biểu đồ G.2b)
Líp ®Êt
ChiÒu
dµy
Nsi
Cui
αp
2
3
6
13,8
1
3
11,9
4
10,5
1
4
13,1
14
20
1
5
2
44
-
-
fl
0,78
Tæng céng
p
- α : Hệ số điều chỉnh của móng cọc.
αp = f (
cu
)
σ 'v
+Lớp 2
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
70
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
fsi
fci
fci.lci
fsi lsi
-
10,76
32,28
-
-
8,19
97,46
-
-
15,6
204,36
-
146,67
-
-
293,34
334,1
293,34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
v2
- σ’ = 1,9.17+0,1.19+1,25/2.19+1,75/2.9,34 =54,25
u2
- c = 13,8
cu
13,8
=
= 0, 25 ⇒ α p = 1
+ σ'
54,
25
v
+Lớp 3
v3
- σ’ =1,9.17+1,35.19+1,75.9,34+11,9/2.6,81=114,81
u3
- c = 10,5
cu
10,5
=
= 0,1 ⇒ α p = 1
+ σ ' 114,81
v
+Lớp 4
v4
- σ’ = 1,9.17+1,35.19+1,75.9,34+11,9.6,81+13,1/2.10=286,33
u4
- c = 20
cu
20
=
= 0,07 ⇒ α p = 1
+ σ ' 196,87
v
⇒ R c,u = q b .A b + u ∑ ( f ci .lci + f si .lsi )
= 13200.0,09 + 1, 2.(334,1 + 293,34) = 1940,93(KN)
-Lấy hệ số an toàn bằng 2,2:
R spt =
1940,93
= 776,37(KN)
2, 2
∗ Kết luận
Sức chịu tải của cọc là
Pd = min ( Pvl ; Rcd ; RSPT ) = min ( 1727,8;1749,34;776,37 ) = 776,37 ( kN )
Vậy sức chịu tải của cọc là :
Pc = 776,37 ( kN )
4. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc
4.1. Xác định số lượng cọc và bố trí
- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra là:
P tt =
Pc
( 3d )
2
=
776,37
( 3.0,3)
2
= 958,48 ( kN / m 2 )
N 0tt
- Diện tích sơ bộ đáy đài : Asb = tt
P − n.γ tb .htb
Trong đó :
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
71
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
n : hệ số vuợt tải, n = 1,1
γ tb .htb : Áp lực nén lên đáy đài do trọng lượng đất và đài gây ra.
γ tb : Trọng lượng riêng bê tông đài, γ tb = 20 ÷ 22kN / m3
h tb: Chiều cao trung bình của đất 2 bên đài:
N 0tt
2534,53
⇒ Asb = tt
=
= 2,78 ( m 2 )
P − n.γ tb .h 765,35 − 1,1.20.2,15
- Trọng lượng sơ bộ của đài và đất trên đài:
N dtt = n. Asb .γ bt .h = 1,1.2,78.20.2,15 = 131,49 ( kN )
- Lực dọc tính toán ( sơ bộ ) tại đáy đài là:
N tt = N 0ttm + N dtt = 2602,1 + 131,49 = 2733,59 ( kN )
- Số lượng cọc sơ bộ là :
N tt
2733,59
nc =
.m =
.1,1 = 3,87 ( cọc )
Pc
776,37
Số lượng cọc chọn là 4 cọc.
Sơ đồ mặt bằng cọc bố trí như hình vẽ
4.2. Xác định tải trọng truyền lên cọc
* Xác định lực dọc tính toán tại đáy đài:
- Lực dọc:
N tt = N 0ttm + n.γ bt .hd . Ad = 2602,1 + 1,1.25.1. ( 1,5.1,5 ) = 2663,98kN
-
Momen theo phương x:
M xtt = M 0ttx + Q0tty .hd = 7,3 + 4,15.1 = 11,45 ( kNm )
-
Momen theo phương y :
tt
M ytt = M 0tty + Q0x
.hd = 4,49 + 3,14.1 = 7,63 ( kNm )
∗ Xác định lực truyền xuống các cọc :
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
72
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
tt
tt
N tt M x . y j M y .x j
Pj =
± n
± n
n
2
∑ y j ∑ x 2j
j
j
Cọc
N tt
M xtt
M ytt
xj
yj
x 2j
y 2j
Pj
1
2663,98
11,45
7,63
-0,5
-0,5
0,25
0,25
656,46
2
2663,98
11,45
7,63
0,5
-0,5
0, 25
0,25
667,91
3
2663,98
11,45
7,63
-0,5
0,5
0,25
0,25
664,09
4
2663,98
11,45
7,63
0,5
0,5
0,25
0,25
675,54
Vậy lực tác dụng lớn nhất lên cọc 4: Pmax = 675,54 ( kN )
lực tác dụng nhỏ nhất lên cọc 1: Pmin = 656,46 ( kN ) > 0 ⇒ đảm bảo cọc không bị nhổ.
Trọng luợng tính toán của cọc kể từ đáy đài:
- Trọng lượng tính toán của cọc:
Pc = n.Acọc. γ cọc.Lc
Trong đó: γ c = 20 kN/m3 cọc ở dưới MNN.
Lc = 30m
Pc = 1,1. (25.1,25+20.28,75).0,3.0,3= 60,02 kN
- Kiểm tra điều kiện: (theo xuyên tĩnh)
Pttmax + Pc= 675,54+ 60,02 = 735,56 (kN) < Pspt = 776,37(kN)
==> Vậy thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên.
*) Kiểm tra theo điều kiện kinh tế:
Pspt − ( Pmttax + Pc ) .nc [ 776, 37 − 735, 56] .4
=
= 0, 21 < 1
Pspt
776, 37
Vậy thỏa mãn điều kiện kinh tế
5. Kiểm tra nền móng cọc theo trạng thái giới hạn 2
N 0ttm 2602,1
N =
=
= 2168,42 ( kN )
1,2
1,2
M 0ttx 7,3
tc
M 0x =
=
= 6,08 ( kNm )
1,2 1,2
Q0tty 4,15
tc
Q0 y =
=
= 3,46 ( kN )
1,2 1,2
tc
0
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
73
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
M 0tty
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
4,49
= 3,74 ( kNm )
1,2
1,2
Qtt 3,14
tc
Q0x
= 0x =
= 2,62 ( kN )
1,2 1,2
M
tc
0y
=
=
5.1. Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ước:
Bước 1: Xác định khối móng quy ước
- Xác định góc α : α =
ϕtb
4
Với ϕtb : góc ma sát trong trung bình của đất trong phạm vi chiều dài làm việc h∗ của
ϕh
=∑
8o 43'.3 + 3o50'.11,9 + 13o52'.13,1 + 37 o59'.2
cọc : ϕtb
=
= 10059'
*
h
30
0
ϕ
10 59'
⇒ α = tb =
= 2,750
4
4
i i
- Chiều dài của đáy khối móng quy ước:
0,3
L* = 1,5 − 2 0,25 −
÷ = 1,3 ( m )
2
LM = L* + 2 H ctgα = 1,3 + 2.30.tg 2,750 = 4,18 ( m )
-
Chiều rộng đáy khối qui ước:
0,3
B* = 1,5 − 2 0,25 −
÷ = 1,3 ( m )
2
BM = B* + 2 H ctgα = 1,3 + 2.30.tg 2,750 = 4,18 ( m )
Bước 2: Xác định tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng
- Lực nén: N tc = N 0tc + N1tc + N 2tc + N 3tc
Trong đó :
+ N1tc là trọng lượng khối móng quy ước trong phạm vi từ đáy đài đến cos tự nhiên:
N1tc = LM .BM .γ tb .h1 = 4,18.4,18.(17.1,9 + 19.0,1) = 597,56 ( kN )
+ N 2tc là trọng lượng bản thân các cọc (dưới mực nước ngầm ) :
N 2tc = nc . Ac .γ c .H c = 4.0,09.(25.1,25 + 20.28,75) = 218,25 ( kN )
+ N 3tc là trọng lượng các lớp đất trong khối móng quy ước tính từ đáy móng quy ước đến
đáy đài :
N 3tc = LM .BM .∑ γ i .hi
= 4,18.4,18.( 1,25.19 + 9,34.1,75 + 6,81.11,9 + 10.13,1 + 10.2 )
= 4754,83 ( kN )
( do cọc chiếm chỗ chỉ làm giảm thể tích nhưng không thay đổi trọng lượng của đất )
⇒ N tc = N 0tc + N1tc + N 2tc + N 3tc = 2168,42 + 597,56 + 218,25 + 4754,83 = 7739,06kN
tc
tc
tc
- Momen: M x = M 0 x + Q0 y .hQ
tc
M ytc = M 0tcy + Q0x
× hQ
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
74
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
Với hQ = hcọc làm việc + hđài
=31m
tc
tc
tc
Vậy M x = M 0 x + Q0 y .hQ = 6,08 + 3,46.31 = 113,34 ( kNm )
tc
M ytc = M 0tcy + Q0x
.hQ = 3,74 + 2,62.31 = 84,96 ( kNm )
Bước 3: Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng quy ước
- Độ lệch tâm của tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng
M xtc 113,34
eB = tc =
= 0,015 ( m )
N
7739,06
M ytc
84,96
eL = tc =
= 0,011( m )
N
7739,06
- áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là:
tc
max
min
p
6eL 6eB 7739,06 6.0,015 6.0,011
±
1±
±
1 ±
÷=
LM BM 4,18.4,18
4,18
4,18 ÷
= 459,46 ( kN / m 2 )
N tc
=
LM .BM
tc
pmax
⇒
tc
2
pmin = 426,40 ( kN / m )
tc
tc
N tc
pmax
+ pmin
tc
⇒ ptb =
=
= 442,93 ( kPa )
LM × BM
2
Bước 4: Xác định cường độ tính toán R
R=
m1 × m2
A × BM × γ II + B × hm × γ II' + D × cII )
(
K tc
Trong đó:
+ m1 = 1,2 do nền là đất cát lẫn sạn sỏi.
+ m2 = 1 do kết cấu công trình là khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm.
+ K tc = 1 do các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp.
+ A, B, D : các hệ số không thứ nguyên, tra theo ϕ II
A = 2,11
Với ϕ II = 37 059' , tra bảng ta được B = 9,44
D = 10,8
(
3
+ γ II = γ dn 5 = 10 kN / m
)
+ hm : Độ sâu chôn móng kể từ đáy móng quy ước đến cốt tự nhiên
+
∑ γ i .hi = ( 17.1,9 + 19.1,35 + 9,34.1,75 + 6,81.11,9 + 10.13,1 + 10.2 ) = 9,57 ( kN / m3 )
γ II' =
hm
32
(
2
+ cII = cII 5 = 0 kN / m
)
Vậy cường độ tính toán trên nền là :
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
75
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
R=
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
1,2.1
.( 2,11.4,28.10 + 9,44.32.9,57 + 10,8.0 )
1
= 3577, 46 ( kN / m 2 )
Bước 5: Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy móng
2
ptbtc ≤ R
442,93 ≤ 3577,46 ( kN / m )
( thỏa mãn )
⇔
tc
2
pmax ≤ 1,2 R
459,46 ≤ 1,2 R ( kN / m )
Vậy thoả mãn điều kiện áp lực tại đáy móng.
5.2 Kiểm tra điều kiện độ lún
Tính lún : Áp dụng phương pháp cộng lún các lớp phân tố
- Áp lực bản thân ở đáy khối quy ước:
σ zbt=32 m = ∑ γ i × hi = γ II' × hm = 9,57.32 = 306, 24 ( kN / m 2 )
- Áp lực gây lún ở đáy móng quy ước:
p g .l = ptbtc − σ zbt=32 m = 442,93 − 306,24 = 136,69 ( kN / m 2 )
- Chia nền đất dưới móng thành các lớp phân tố có chiều dày mỗi lớp
hi ≤
BM 4,18
=
= 1,045 ( m ) và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng nhất.
4
4
- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu z là:
σ zgl = p gl .K 0 = 136,69.K 0
K 0 là hệ số được tra bảng phụ thuộc vào tỷ số m =
2z
LM
=1
và n =
BM
BM
- Ứng suất bản thân ở độ sâu z kể từ đáy móng (hay độ sâu z + 32m kể từ nền thiên nhiên)
σ zbt+32 m = ∑ γ i × hi = σ zbt=32 m + 10.z ( kPa )
= 306,24 + 10.z ( kPa )
Lớp i
Z
(m)
2z
m=
BM
K0
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
0,48
0,96
1,44
1,91
1,0000
0,928
0,722
0,512
0,359
σ zgl
σ zbt+32 m
( kN / m ) ( kN / m )
2
2
136,69
126,85
98,69
69,99
49,07
306,24
316,24
326,24
336,24
346,24
bt
0,2σ z+32
m
( kN / m )
2
61,25
63,25
65,25
67,25
69,25
Tại độ sâu z = 3,6 ( m ) kể từ đáy khối móng quy ước có :
σ zgl = 60,96 ( kN / m 2 ) < 0,2.σ zbt+32 m = 68,45 ( kN / m 2 )
(
)
(
)
2
2
tại đó có E = 20000 kN / m > 5000 kN / m ⇒ Lấy giới hạn nền là 4(m).
- Độ lún của lớp phân tố thứ i :
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
76
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
Si =
β ( σ zgli + σ zgli −1 ) hi
2 Ei
=
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
0,8 ( σ zgli + σ zgli −1 ) hi
2 Ei
Giới hạn tầng chịu nén nằm hoàn toàn trong lớp cát lẫn sạn sỏi nên :
Ei = E5 = 20000 ( kPa )
Chiều dày mỗi lớp đều bằng nhau, hi = 1( m )
- Độ lún của nền là :
4
S = ∑ Si =
i =1
0,8 ( σ zgli + σ zgli −1 ) hi
2 Ei
0,8.1 136,69
49,07
=
.
+ 126,85 + 98,69 + 69,99 +
÷ = 0,016 ( m )
20000 2
2
⇒ S = 1,6 ( cm )
Bước 4: Kiểm tra lún
Độ lún tuyệt đối: S = 1,6 ( cm ) < S gh = 10 ( cm )
⇒ Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn.
6. Tính toán đài móng theo trạng thái giới hạn 1
6.1. Chọn vật liệu đài móng
- Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14500 (kN/m2)
Rbt=1050 (kN/m2)
(
4
2
- Cốt thép nhóm CII có : Rs = 280 ( MPa ) = 28 × 10 kN / m
)
6.2 Kiểm tra hđ theo điều kiện chọc thủng
Quan niệm rằng tháp chọc thủng xuất phát từ các mặt bên chân cột và nghiêng một góc
45° so với trục đứng, kéo dài đến trọng tâm cốt thép chịu lực.
Chiều cao làm việc hữu ích của BT đài móng:
h0 = hd − 0,15 = 0,85m
Xác định kích thước đáy tháp chọc thủng:
ld = lc + 2h0 = 0,5 + 2.0,85 = 2, 2m
bd = bc + 2h0 = 0,3 + 2.0,85 = 2 ( m )
Đáy tháp chọc thủng trùm ra ngoài vị trí các cọc do đó không xảy ra nén chọc thủng, ta
không cần kiểm tra.
7. Tính thép móng
- Sơ đồ tính: Coi cánh đài móng như dầm công xôn ngàm tại tiết diện mép chân cột, bị uốn
bởi phản lực cọc.
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
77
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
- Mô men tương ứng với mặt ngàm I − I :
M 1 = ( P2 + P4 ).r( I − I ) = (667,94 + 675,54).0,35 = 470,22kNm
1 − bc 1 − 0,3
=
= 0,35 ( m )
2
2
- Mô men tương ứng mặt ngàm II - II :
M 2 = ( P3 + P4 ).r( II − II ) = (664,09 + 675,54).0,25 = 334,91kNm
Với r( I − I ) =
Với r( II − II )
= r( I − I ) = 1 − lc = 1 − 0,5 = 0,25 ( m )
2
2
AS 1 =
M1
0,9 RS h01
+ RS : Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép. Sử dụng thép CII nên RS = 28.104 kPa
+ M1: trị số momen trong móng tại mặt ngàm I − I .
+ h01 : chiều cao làm việc của móng tính từ đỉnh móng đến trục của cốt thép đặt theo
phương y :
Vậy AS 1 =
M1
470,22
=
= 2,20.10−3 ( m 2 )
4
0,9 RS h0 0,9.28.10 .0,85
Chiều dài của một thanh là: l * = 1450mm
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là:
a1 =
l − 2a ' 1000 − 2.(25 + 15) 920
=
=
n −1
n −1
n −1
Trong đó, n là tổng số thanh thép
Yêu cầu cấu tạo: 100mm ≤ a1 ≤ 200mm
920
= 115 ( mm ) Chọn a1 = 115 ( mm )
9 −1
Tính lại h0 = hd − abv − 0,5φ = 1 − 0,15 − 0,5.0, 018 = 0,841m
Chọn 9φ18 có AS 1 = 22,9cm 2 ; a1 =
- Diện tích thép yêu cầu đặt theo phương y:
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
78
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
M2
0,9 RS h02
+ M2: trị số momen trong móng tại mặt ngàm II - II
AS 2 =
+ h02 : chiều cao làm việc của móng tính từ đỉnh móng đến trục của cốt thép đặt theo
phương x : h02 = 0,84
Vậy AS 2 =
M2
334,91
=
= 1,58.10−3 ( m 2 )
4
0,9 RS h02 0,9.28.10 .0,84
Chiều dài của một thanh là: l * = l − 2a = 1450
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là:
a2 =
l − 2a ' 1000 − 2.(25 + 15) 920
=
=
n −1
n −1
n −1
Yêu cầu cấu tạo: 100mm ≤ a2 ≤ 200mm
920
= 130 ( mm )
8 −1
Tính lại h02 ≈ hm − abv − φ1 − 0,5φ2 = 1 − 0,15 − 0,018 − 0,5.0,016 = 0,824 ( m )
Chọn 8φ16 có AS 2 = 16,08cm 2 ; as =
Kết luận
- Chiều cao đài móng hd =1m
- Cốt thép phương x là : 13φ18 , mỗi thanh dài l*=1450m
Khoảng cách giữa các trục thanh a1 = 115 ( mm )
- Cốt thép phương x : 12φ16 , mỗi thanh dài b*=1450m
Khoảng cách giữa các trục thanh a2 = 130 ( mm ) t
Ø18
4
a115
5
2
Ø16
a130
c
rình.
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
79
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
IV.2. Thiết kế móng M2: móng trục D khung 2
1. Tải trọng công trình tác dụng lên móng
Nội lực lấy tại chân cột biên C9 trục 2-A được lấy từ bảng tổ hợp nội lực khung trục 2.
N0tt = 2277,20(kN )
tt
M0ttx = 40,18(kNm) M0y = 4,08(kNm)
tt
tt
Q0x
= 2,82( kN ) Q0 y = 17,57( kN )
Ngoài ra còn phải kể đến trọng lượng giằng móng.
tt
- Do giằng móng : Ngm 0 = 1,1.25.0,35.0,65 ( 5,4 + 5,4 / 2 ) = 50,68( kN )
Vậy tổng tải trọng ở móng M1 trục 2-A là:
tt
N 0ttm 2 = N 0tt + N gm
0 = 2277,20 + 50,68 = 2327,88 ( kN )
2. Chọn loại cọc, kích thước cọc và phương pháp thi công cọc :
Sử dụng cọc như móng M1:
- Cọc được hạ vào lòng đất bằng phương pháp ép cọc.
- Chiều cao đài hd=1m. Đáy đài nằm ở độ sâu -5,25 m so với cốt 0,00
- Chọn loại cọc: Dùng loại cọc tiết diện 0,3×0,3m , bê tông cọc cấp bền B25, cốt thép
dọc gồm 4φ22 :
+ Phần đập đầu cọc: 450mm
+ Phần ngàm cọc nguyên: 150 mm
- Mũi cọc cắm vào lớp thứ cát lẫn sạn sỏi trạng thái chặt, tổng chiều dài cọc 30,6m , gồm
3 đoạn cọc 8m và một cọc 6,6m nối với nhau bằng cách hàn các bản thép ở đầu cọc đảm bảo
yêu cầu chịu lực như thiết kế.
- Chiều dài cọc làm việc: llv = 30m
- Cos mũi cọc là: −35,25m
- Cọc cắm vào lớp thứ 5 cát lẫn sạn sỏi trạng thái chặt : 2 ( m )
- Lớp bêtông lót móng dày 0,1 m
3. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc :
- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra là:
P tt =
- Diện tích sơ bộ đáy đài :
Pc
( 3d )
2
=
776,37
( 3.0,3)
2
= 958,48 ( kN / m 2 )
N 0tt
Asb = tt
P − n × γ tb × htb
Trong đó :
n : hệ số vượt tải, n = 1,1
γ tb × htb : áp lực nén lên đáy đài do trọng lượng đài và đất trên đài gây ra.
γ tb : trọng lượng riêng trung bình của đài và đất trên đài, lấy γ tb = 20 ( kN / m3 )
htb : chiều sâu chôn đài trung bình
N 0ttm 2
2327,88
⇒ Asb = tt
=
= 2,55 ( m 2 )
P − n.γ tb .htb 958,48 − 1,1.20.2,075
- Trọng lượng sơ bộ của đài và đất trên đài:
tt
N dsb
= n. Asb .γ tb .htb = 1,1.2,55.20.2,075 = 116,41( kN )
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
80
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2011 - 2016
- Lực dọc tính toán ( sơ bộ ) tại đáy đài là:
GVHD : THS.NGUYỄN THANH TÙNG
tt
N tt = N 0ttm 2 + N dsb
= 2327,88 + 116,41 = 2444,29 ( kN )
- Số lượng cọc sơ bộ là :
N tt
2444,29
nc =
.n =
.1,1 = 3,46 ( cọc )
Pc
776,37
Số lượng cọc chọn là 4 cọc
- Kích thước đài cọc là :lxb=1,65x1,65m
- Sơ đồ mặt bằng cọc bố trí như hình vẽ
ĐỀ TÀI:TRỤ SỞ LÀM VIỆC CÔNG TY SIMCO
81
SVTH: HOÀNG VĂN CƯƠNG_ líp XDD52-DH1
4.2. Xác định tải trọng truyền lên cọc
* Xác định lực dọc tính toán tại đáy đài:
- Lực dọc:
N tt = N 0ttm + n.γ bt .hd . Ad == 2327,88 + 1,1.25.1. ( 1,5 ×1,5 ) = 2389, 76kN
-
Momen theo phương x:
M xtt = M 0ttx + Q0tty .hd = 40,18 + 17,57.1 = 57,75 ( kNm )
-
Momen theo phương y :
tt
M ytt = M 0tty + Q0x
.hd = 4,08 + 2,82.1 = 6,9 ( kNm )
∗ Xác định lực truyền xuống các cọc :
tt
tt
N tt M x . y j M y .x j
Pj =
± n
± n
n
2
∑ y j ∑ x 2j
j
j
Cọc
N tt
M xtt
M ytt
xj
yj
x 2j
y 2j
Pj
1
2389,76
57,75
6,9
-0,5
-0,5
0,25
0,25
565,12
2
2389,76
57,75
6,9
0,5
-0,5
0, 25
0,25
622,87
3
2389,76
57,75
6,9
-0,5
0,5
0,25
0,25
572,02
4
2389,76
57,75
6,9
0,5
0,5
0,25
0,25
629,77
Vậy lực tác dụng lớn nhất lên cọc 4: Pmax = 629,77 ( kN )
lực tác dụng nhỏ nhất lên cọc 1: Pmin = 565,12 ( kN ) > 0 ⇒ đảm bảo cọc không bị nhổ.
Trọng luợng tính toán của cọc kể từ đáy đài:
- Trọng lượng tính toán của cọc:
Pc = n.Acọc. γ cọc.Lc
Trong đó: γ c = 20 kN/m3 cọc ở dưới MNN.
Lc = 30m
Pc = 1,1. 0,3.0,3.(25.1,25+20.28,75)= 60,02 kN
- Kiểm tra điều kiện: (theo xuyên tĩnh)
Pttmax + Pc= 629,77+ 60,02 = 689,79 (kN) < Pspt = 776,37(kN)
==> Vậy thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên.
*) Kiểm tra theo điều kiện kinh tế:
Pspt − ( Pmttax + Pc ) .nc [ 776, 37 − 689, 79 ] .4
=
= 0, 44 < 1
Pspt
776,37
Vậy thỏa mãn điều kiện kinh tế
5. Kiểm tra nền móng cọc theo trạng thái giới hạn 2
N 0ttm 2327,88
N =
=
= 1939,9 ( kN )
1,2
1,2
M 0ttx 40,18
tc
M 0x =
=
= 33,48 ( kNm )
1,2
1,2
Q0tty 17,57
tc
Q0 y =
=
= 14,64 ( kN )
1,2
1,2
tc
0
M 0tty
4,08
= 3,4 ( kNm )
1,2
1,2
Qtt 2,82
tc
Q0x
= 0x =
= 2,35 ( kN )
1,2 1,2
M
tc
0y
=
=
5.1. Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ước:
Bước 1: Xác định khối móng quy ước
- Xác định góc α : α =
ϕtb
4
Với ϕtb : góc ma sát trong trung bình của đất trong phạm vi chiều dài làm việc h∗ của
ϕh
=∑
8o 43'.3 + 3o50'.11,9 + 13o52'.13,1 + 37 o59'.2
cọc : ϕtb
=
= 10059'
*
h
30
0
ϕ
10 59'
⇒ α = tb =
= 2,750
4
4
i i
- Chiều dài của đáy khối móng quy ước:
0,3
L* = 1,5 − 2 0,25 −
÷ = 1,3 ( m )
2
LM = L* + 2 H ctgα = 1,3 + 2.30.tg 2,750 = 4,18 ( m )
-
Chiều rộng đáy khối qui ước:
0,35
B* = 1,5 − 2 0,25 −
÷ = 1,3 ( m )
2
BM = B* + 2 H ctgα = 1,4 + 2.30.tg 2,750 = 4,18 ( m )
Bước 2: Xác định tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng
- Lực nén: N tc = N 0tc + N1tc + N 2tc + N 3tc
Trong đó :
+ N1tc là trọng lượng khối móng quy ước trong phạm vi từ đáy đài đến cos tự nhiên:
N1tc = LM .BM .γ tb .h1 = 4,18.4,18.(17.1,9 + 19.0,1) = 597,56 ( kN )
+ N 2tc là trọng lượng bản thân các cọc (dưới mực nước ngầm ) :
N 2tc = nc . Ac .γ c .H c = 4.0,09.(25.1,25 + 20.28,75) = 218,25 ( kN )
+ N 3tc là trọng lượng các lớp đất trong khối móng quy ước tính từ đáy móng quy ước đến
đáy đài :
N 3tc = LM .BM .∑ γ i .hi
= 4,18.4,18.( 1,25.19 + 9,34.1,75 + 6,81.11,9 + 10.13,1 + 10.2 )
= 4754,83 ( kN )
( do cọc chiếm chỗ chỉ làm giảm thể tích nhưng không thay đổi trọng lượng của đất )
⇒ N tc = N 0tc + N1tc + N 2tc + N 3tc = 1939,9 + 597,56 + 218,25 + 4754,83 = 7510,54kN
tc
tc
tc
- Momen: M x = M 0 x + Q0 y .hQ
tc
M ytc = M 0tcy + Q0x
× hQ
Với hQ = hcọc làm việc + hđài
=31m
tc
tc
tc
Vậy M x = M 0 x + Q0 y .hQ = 33,48 + 14,64.31 = 487,32 ( kNm )
tc
M ytc = M 0tcy + Q0x
.hQ = 3,4 + 2,35.31 = 76,25 ( kNm )
Bước 3: Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng quy ước
- Độ lệch tâm của tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng
M xtc 487,32
eB = tc =
= 0,065 ( m )
N
7510,54
M ytc
76,25
eL = tc =
= 0,01( m )
N
7510,54
- áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là:
tc
pmax
=
min
6eL 6eB 7510,54 6.0,01 6.0,065
±
1 ±
÷=
1 ± 4,18 ± 4,18 ÷
L
B
4,18.4,18
M
M
= 476,13 ( kN / m 2 )
N tc
LM .BM
tc
pmax
⇒
tc
2
pmin = 383,58 ( kN / m )
tc
tc
N tc
pmax
+ pmin
tc
⇒ ptb =
=
= 429,85 ( kPa )
LM × BM
2
Bước 4: Xác định cường độ tính toán R
R=
m1 × m2
A × BM × γ II + B × hm × γ II' + D × cII )
(
K tc
Trong đó:
+ m1 = 1,2 do nền là đất cát lẫn sạn sỏi.
+ m2 = 1 do kết cấu công trình là khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm.
+ K tc = 1 do các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp.
+ A, B, D : các hệ số không thứ nguyên, tra theo ϕ II
A = 2,11
Với ϕ II = 37 059' , tra bảng ta được B = 9,44
D = 10,8
(
3
+ γ II = γ dn 5 = 10 kN / m
)
+ hm : Độ sâu chôn móng kể từ đáy móng quy ước đến cốt tự nhiên
+
∑ γ i .hi = ( 17.1,9 + 19.1,35 + 9,34.1,75 + 6,81.11,9 + 10.13,1 + 10.2 ) = 9,57 ( kN / m3 )
γ II' =
hm
32
(
2
+ cII = cII 5 = 0 kN / m
)
Vậy cường độ tính toán trên nền là :
R=
1,2.1
.( 2,11.4,28.10 + 9,44.32.9,57 + 10,8.0 )
1
= 3577, 46 ( kN / m 2 )
Bước 5: Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy móng
2
ptbtc ≤ R
429,85 ≤ 3577,46 ( kN / m )
( thỏa mãn )
⇔
tc
2
476,13
≤
1,2
R
kN
/
m
pmax ≤ 1,2 R
(
)
Vậy thoả mãn điều kiện áp lực tại đáy móng.
5.2 Kiểm tra điều kiện độ lún
Tính lún : Áp dụng phương pháp cộng lún các lớp phân tố
- Áp lực bản thân ở đáy khối quy ước:
σ zbt=32 m = ∑ γ i × hi = γ II' × hm = 9,57.32 = 306, 24 ( kN / m 2 )
- Áp lực gây lún ở đáy móng quy ước:
p g .l = ptbtc − σ zbt=32 m = 429,85 − 306,24 = 123,61( kN / m 2 )
- Chia nền đất dưới móng thành các lớp phân tố có chiều dày mỗi lớp
hi ≤
BM 4,18
=
= 1,045 ( m ) và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng nhất.
4
4
- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu z là:
σ zgl = p gl .K 0 = 123,56.K 0
K 0 là hệ số được tra bảng phụ thuộc vào tỷ số m =
2z
LM
=1
và n =
BM
BM
- Ứng suất bản thân ở độ sâu z kể từ đáy móng (hay độ sâu z + 32m kể từ nền thiên nhiên)
σ zbt+32 m = ∑ γ i × hi = σ zbt=32 m + 10.z ( kPa )
= 306,24 + 10.z ( kPa )
Lớp i
Z
(m)
2z
m=
BM
K0
0
1
2
3
0
1
2
3
0
0,48
0,96
1,44
1,0000
0,928
0,722
0,512
σ zgl
σ zbt+32 m
( kN / m ) ( kN / m )
2
2
123,61
114,71
89,25
63,29
306,24
316,24
326,24
336,24
bt
0,2σ z+32
m
( kN / m )
2
61,25
63,25
65,25
67,25
4
4
1,91
0,359
49,07
346,24
69,25
Tại độ sâu z=3m từ đáy khối móng quy ước có :
σ zgl = 63, 29 ( kN / m 2 ) < 0, 2 × σ zbt+32 m = 0, 2.336,24 = 67, 25 ( kN / m 2 )
(
)
(
)
2
2
tại đó có E = 20000 kN / m > 5000 kN / m ⇒ Lấy giới hạn nền là 3(m).
- Độ lún của lớp phân tố thứ i :
Si =
β ( σ zgli + σ zgli −1 ) hi
2 Ei
=
0,8 ( σ zgli + σ zgli −1 ) hi
2 Ei
Giới hạn tầng chịu nén nằm hoàn toàn trong lớp cát lẫn sạn sỏi nên :
Ei = E5 = 20000 ( kPa )
Chiều dày mỗi lớp đều bằng nhau, hi = 1( m )
- Độ lún của nền là :
4
S = ∑ Si =
i =1
0,8 ( σ zgli + σ zgli −1 ) hi
2 Ei
0,8.1 123,61
63,29
=
.
+ 114,71 + 89,25 +
÷
20000 2
2
= 0,012 ( m )
⇒ S = 1,2 ( cm )
Bước 4: Kiểm tra lún
Độ lún tuyệt đối: S = 1,2 ( cm ) < S gh = 10 ( cm )
⇒ Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn.
* Kiểm tra độ lún lệch tương đối giữa hai móng:
S − S 1,6 − 1, 2
∆s = 1 2 =
= 0,00074 < ∆Sgh = 0,002 → thỏa mãn lún lệch
L12
540
Trong đó L12 =540cm là khoảng cách giữa trọng tâm hai móng
6. Tính toán đài móng theo trạng thái giới hạn 1
6.1. Chọn vật liệu đài móng
- Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14500 (kN/m2)
Rbt=1050 (kN/m2)
(
4
2
- Cốt thép nhóm CII có : Rs = 280 ( MPa ) = 28 × 10 kN / m
)
6.2 Kiểm tra hđ theo điều kiện chọc thủng
Quan niệm rằng tháp chọc thủng xuất phát từ các mặt bên chân cột và nghiêng một góc
45° so với trục đứng, kéo dài đến trọng tâm cốt thép chịu lực.
Chiều cao làm việc hữu ích của BT đài móng:
h0 = hd − 0,15 = 0,85m
Xác định kích thước đáy tháp chọc thủng:
