Phân tích phương án móng cọc khoan nhồi

Tài liệu Phân tích phương án móng cọc khoan nhồi: CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI I. TÍNH TOÁN SƠ BỘ: I.1. Mặt bằng móng: I.2. Chiều sâu chôn móng: Đối với móng cọc đài thấp, tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp từ đáy đài trở lên tiếp nhận. Vì vậy độ sâu đặt đế đài ( Hm ) phải thỏa mãn chịu tải trọng ngang và áp lực bị động của đất. Giả sử bề rộng đài: Bđ = 2m Hm > Hmin = 0.7* tg (450 - ). Đài cọc đặt ở lớp thứ 1 có: 4025’ đn = 4.6 kN/m3 Htt = Qmax = 100 kN hmin = 0.7 x tg = 2.15 m Chọn Hm = 2.5 m Đế đài được đặt trong lớp đất thứ 1 và nằm ở độ sâu 2.5m kể từ cốt tầng hầm. Với độ sâu đặt đáy đài như trên, tải trọng ngang đã tự cân bằng với áp lực bị động của đất. Vì vậy moment tại đáy đài vẫn không đổi, vẫn bằng moment tại mặt ngàm qui ước. I.3. Chọn loại cọc, chiều dài, kích thước tiết diện: Chọn cọc có đường kính d = 0.6m => m2 = 2826 cm2 Bê tông làm cọc mác 300: Rn = 130...

doc43 trang | Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1872 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Phân tích phương án móng cọc khoan nhồi, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI I. TÍNH TOÁN SƠ BỘ: I.1. Mặt bằng móng: I.2. Chiều sâu chôn móng: Đối với móng cọc đài thấp, tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp từ đáy đài trở lên tiếp nhận. Vì vậy độ sâu đặt đế đài ( Hm ) phải thỏa mãn chịu tải trọng ngang và áp lực bị động của đất. Giả sử bề rộng đài: Bđ = 2m Hm > Hmin = 0.7* tg (450 - ). Đài cọc đặt ở lớp thứ 1 có: 4025’ đn = 4.6 kN/m3 Htt = Qmax = 100 kN hmin = 0.7 x tg = 2.15 m Chọn Hm = 2.5 m Đế đài được đặt trong lớp đất thứ 1 và nằm ở độ sâu 2.5m kể từ cốt tầng hầm. Với độ sâu đặt đáy đài như trên, tải trọng ngang đã tự cân bằng với áp lực bị động của đất. Vì vậy moment tại đáy đài vẫn không đổi, vẫn bằng moment tại mặt ngàm qui ước. I.3. Chọn loại cọc, chiều dài, kích thước tiết diện: Chọn cọc có đường kính d = 0.6m => m2 = 2826 cm2 Bê tông làm cọc mác 300: Rn = 130 daN/cm2 Cốt thép trong cọc: 1414 => Fa = 21 cm2 ; cốt đai 8 Chọn cọc có chiều dài 24m I.4. Xác định sức chịu tải cọc: I.4.1. Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu: Sức chịu tải tính toán theo vật liệu của cọc được tính theo công thức sau: PV = Ru.Fc + Ran.Fa Trong đó: Ru : Cường độ tính toán bê tông cọc nhồi. Đối với bê tông đổ dưới nước hoặc dưới bùn thì Ru = , nhưng không lớn hơn 60 daN/cm2 Bt mác 300 có Ru = =66.67 daN/cm2 > 60 daN/cm2 Chọn Ru = 60 daN/cm2 Fc : Diện tích tiết diện ngang cọc, Fc = 2826 cm2 Fa : Diện tích tiết diện ngang của thép trong cọc, chọn 1414 Fa = 21 cm2 Ran : Cường độ tính toán của thép trong cọc, đối với thép < 28mm: Ran = , nhưng không lớn hơn 2200 daN/cm2 Rc: Giới hạn chảy của thép, đối với thép AII có giới hạn chảy Rc = 3000 daN/cm2 Ran = = 2000 daN/cm2 PV = 60*2826+2000*21 = 211000 daN = 2110 kN I.4.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: Công thức sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền như sau: ,( Tính theo phụ lục A, TCXD 205:1998 ) Trong đó: m: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy m = 1 Ktc: Hệ số tin cậy, Ktc = 1.4 mR, mf: hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt bên cọc ; mR = 1.0, mf = 0.6 qp: Cường độ chịu tải tiêu chuẩn của đất ở mũi cọc. Với cát mịn ở độ sâu đặt mũi cọc 28m so với mặt đất tự nhiên. Tra bảng qp = 2800 kPa AP: diện tích tiết diện đầu cọc, AP = = 0.283 m2 u: Chu vi thân cọc; u = 3.14*0.6 = 1.9 m li: Chiều dày lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua. fi: Cường độ tiêu chuẩn của ma sát thành lớp đất thứ i với bề mặt xung quanh cọc. Chia đất nền thành các lớp đồng nhất như hình vẽ ( chiều dày mỗi lớp 2m). Ở đây Zi và H lấy từ mặt đất tự nhiên. Lớp đất Độ sâu Zi (m) Độ sệt fi (kPa) li (m) fi.li (kN/m) 1 5 1.6 6 2 12 2 7 0.4 33 2 66 9 33.5 2 67 13 34 2 68 15 36 2 72 17 38 2 76 18.5 39 1 78 3 20 0.6 20 2 40 22 20 2 40 4 24 Cát mịn 61 2 122 26 63 2 126 27.5 64 1 64 871 Qtc = = 1270 kN I.4.3. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: Sức chịu tải cực hạn: . (Tính theo phụ lục B – TCXD 205:1998) Do cọc đi qua nhiều lớp nên: Trong đó: FSS: Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 2. FSP: Hệ số an toàn cho thành phần mũi cọc, lấy bằng 3. AS: Tổng diện tích mặt bên có kể đến trong tính toán. AP: diện tích tiết diện cọc, AP = 3.14*0.6 = 0.283 m2 u: Chu vi thân cọc; u = 3.14*0.6 = 1.9 m li: chiều dày lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua. fSi: thành phần ma sát bên tại lớp đất thứ i tác dụng lên cọc. ca: lực dính thân cọc và đất, đối với cọc BTCT lấy ca = c, trong đó c là lực dính đất nền. : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc. kS: Hệ số áp lực ngang trong đất trạng thái nghỉ. kS = 1.4(1-sin) : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, Đối với cọc BTCT lấy =, trong đó chính là góc ma sát trong của đất nền. : Ứng suất hữu hiệu trong đất tại độ sâu tính toán ma sát bên tác dụng lên cọc. h: Chiều dày lớp đất tính từ đáy đài đến đáy lớp đất tính toán. hm: Chiều sâu chôn móng. Lớp đất Chiều sâu Lực dính Ca ( kPa) Góc ma Hệ số kS ( kPa) li (m) fsi fsi*li ( kPa) Từ Đến sát trong 1 4 6 1 40 1.302 23.0 2 0.31 6.2 2 6 19 3 120 1.110 88.0 13 2.26 293.8 3 19 23 2 100 1.157 166.1 4 3.60 144 4 23 28 3 280 0.743 207.5 5 8.50 425 869 qP: Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc. c: Lực dính của đất. : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất. == 4.6*6+9.3*13+8.8*4+9.5*5 = 231 kPa Mũi cọc nằm ở lớp đất thứ 4 có: =280, c = 3 kPa Tra bảng: Nq = 17.8, Nc = 31.6, N = 16 : Trọng lượng thể tích ở độ sâu mũi cọc, =đn= 9.5 kPa dP: Cạnh cọc qP = 3*31.6+231*17.8+9.5*0.6*16= 4212 kPa Vậy sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: Qa== 1220 kN PTK = min ( PV, Qtc, Qa) = 1220 kN II. TÍNH TOÁN MÓNG: II.1. Móng M1 – MÓNG CỘT TRỤC B: II.1.1. Tải trọng tính toán: Tải tính toán Giá trị Tải tiêu chuẩn Giá trị Cột trục B ( 40x50cm) N0tt (kN) 3645 N0tc (kN) 3170 (kNm) 100 (kNm) 87 (kNm) 38 (kNm) 33 (kNm) 57 (kNm) 50 (kNm) 28 (kNm) 24 II.1.2. Xác định diện tích đài cọc và số lượng cọc: Ước tính số lượng cọc trong móng: =1.2=3.6 cọc Chọn 4 cọc bố trí như hình vẽ Kích thước thực của đế đài: ađ = 3.0m, bđ = 3.0m => Fđ = 3.0 x 3.0 = 9m2 Trọng lượng đài và đất phủ trên đài cọc: Qđ = 1.1 x Fđ x tb x h = 1.1 * 9 * 22 *2 = 436 kN Lực dọc tính toán đến cốt đế đài: Ntt = + Qđ = 3645 + 436 = 4081 kN II.1.3. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: Tải trọng tác dụng lên hàng cọc biên xác định theo công thức: = = 4*0.92 = 6.6 m2 Vậy lực tác dụng lên cọc: Pmax = = 1059 kN Pmin = = 982 kN Trọng lượng bản thân cọc: Pc = 0.283*24*15*1.1 = 112 kN Ta thấy: Pmax + Pc = 1059+ 112 =1170 kN < Qa = 1220 kN Pmin = 982 kN >0 : cọc chỉ chịu nén ,không cần kiểm tra nhổ. II.1.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền: Xác định kích thước móng khối qui ước: Góc masát trung bình của móng khối qui ước: = = 160 Góc mở của móng khối qui ước: = 40 Kích thước đáy móng khối qui ước: am = bm = b + 2hctg = 2.4 +2*24*tg40 = 5.8 m Fm = am.bm = 5.82 = 33 m2 Xác định trọng lượng móng khối qui ước: Thể tích cọc và đài cọc: V1 = Vđài + Vcọc = 3.0*3.0*1.4+ 4*0.283*24 = 40 m3 Thể tích đất trong móng khối qui ước: Vđất = Fm.hm – V1 = 33*26.5 – 40 = 835 m3 hm: chiều cao móng khối từ cốt tầng hầm tới mũi cọc, hm = 26.5 m Trọng lượng thể tích trung bình của đất trong móng khối qui ước: = = 8.9 kPa Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = 8.9*835 + 40*15 = 8032 kN Trọng lượng thể tích trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên: = = 9.2 kPa Nội lực tiêu chuẩn gây ra tại đáy móng khối qui ước: Ntc = + Qm = 3170 +8032 = 11202 kN = 87 kNm = 33 kNm Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước: m1 = 1.1, đất cát bão hoà nước. m2 = 1.3, vì tỷ số chiều dài và chiều cao công trình: Ktc = 1, vì các chỉ tiêu cơ lý của đất nền lấy từ kết quả thí nghiệm trực tiếp 280 => A =0.98, B= 4.93, D= 7.4 c = 3 kN/m2 bm = 5.8 m , hm = 26.5 m Thay vào các giá trị ta có được áp lực tính toán dưới đáy móng khối qui ước: Rtc = = 1825 kPa Ưùng suất trung bình thực tế dưới đáy móng khối qui ước: = =333 kPa = = 334 kPa = = 332 kPa Như vậy điều kiện : được thoả mãn. Như vậy ta có thể tính lún của nền theo quan niệm biến dạng tuyến tính. Tính độ lún của móng cọc trong trường hợp này như độ lún của móng khối qui ước trên nền thiên nhiên. II.1.5. Kiểm tra độ lún của móng: - Để tính lún ta dùng tải trọng tiêu chuẩn. - Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp. - Ưùng suất gây lún tại đáy móng khối qui ước. = 333- 9.2*26.5= 89 kPa hm: chiều cao móng khối qui ước từ mặt đất đến mũi cọc. Chia đất nền dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp bằng nhau và bằng =5.8/5 = 1.2 m Điểm Độ sâu Z ( m) k0 (kPa) (kPa) 0 0.0 1 0.0 1.00 89 244 2.7 1 1.2 1 0.2 0.960 85 255 3.0 2 2.4 1 0.4 0.800 71 267 3.8 3 3.6 1 0.6 0.606 54 278 5.2 Ngừng tính lún ở điểm 4 ở độ sâu 3.60 m kể từ đáy móng khối qui ước : Có : =5.2 >5 Độ lún lớp đất thứ i xác định từ công thức: , hi: Chiều dày lớp đất thứ i, hi = 1m Si= = 0.01 m S < II.1.6. Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc: Kiểm tra điều kiện chọc thủng: - Chiều cao đài cọc : hđ = 1.4m - Chiều cao làm việc của đài cọc: h0 = hđ -0.15= 1.25m - Vẽ hình tháp ép lõm, từ mép cọc nghiêng 450 ta thấy toàn bộ cọc nằm trong phạm vi ép lõm, nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng. Tính toán cốt thép cho đài cọc: - Thép đặt cho đài để chịu moment uốn. Coi cánh đài được ngàm vào các tiết diện đi qua chân cột và bị uốn bởi phản lực các đầu cọc nằm ngoài mặt ngàm đi qua chân cột. - Moment tại mặt ngàm xác định theo công thức: Trong đó: n: Số lượng cọc trong phạm vi công xôn Pi: Phản lực đầu cọc thứ i, ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i Diện tích cốt thép tính theo công thức: Trong đó: M: moment đang xét tại tiết diện. h0 là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó. Ra: Cường độ tính toán cốt thép. Moment quay quanh mặt ngàm I-I: MI-I = r1 (P1+P2) Trong đó: r1 = 0.70m : là khoảng cách từ trục cọc 1 và 2 đến mép cột, P3 = P8 = Pmax MI= 0.70*2*1059 = 1483 kNm Diện tích cốt thép cần: = = 47 cm2 chọn 2416 ( Fac = 48 cm²) Bố trí 16 a130 Moment quay quanh mặt ngàm II-II: MII-II = r2 (P3+P4) Trong đó: r3 = 0.65m : là khoảng cách từ trục cọc 3 và 4 đến mép cột, P3 = P24=Pmax MII= 0.65*2*1059 = 1378 kNm Diện tích cốt thép cần: = = 44 cm2 chọn 2416 ( Fac = 48 cm²) Bố trí 16 a130 II.1.6. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: II.1.6.1. Tính chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài được tính theo TCXD 205:1998 1cm 2*103 Trong đó: y0: chuyển vị ngang (m) của tiết diện cọc. : góc xoay của tiết diện ngang cọc (radian), ở mặt đất cọc đài cao và ở đáy đài với cọc đài thấp. H và M: Giá trị tính toán của lực cắt, và moment uốn tại đầu cọc của 1 cọc. l0: Chiều dài đoạn cọc (m) bằng khoảng cách từ đài cọc tới mặt đất ( với cọc đài cao). Cọc đài thấp l0 = 0 ( Vì từ đài tới mặt đất không có cọc). => 1cm 2*103 Eb: Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông J: Moment quán tính của 1 cọc. (m4) Với cọc đài thấp: l0 = 0 => => 1cm Lực cắt tính toán tại chân cột = 57 kN ; = 28 kN Vec tơ tổng lực cắt tại chân cột: =64 kN Giá trị tính toán của lực cắt tác dụng đều lên 4 cọc: == 16 kN Hệ số biến dạng: = = 0.433 K: Hệ số tỷ lệ (kN/m4) phụ thuộc vào loại đất xung quanh cọc. K = 2000 ( Tra bảng G1 TCXD 205:1998). bc: Bề rộng qui ước của cọc với d = 0.6m => bc = 1.5*0.6 + 0.5 = 1.4m Eb: Mo đun đàn hồi của bê tông: E = 2.9*107 kN/m2 I: Moment quán tính của cọc, 0.00636m4 Chiều sâu tính đổi hạ cọc trong đất. le = = 0.433*24 = 10.4 m , chuyển vị ngang ở cao trình đáy đài do H0 = 1, M0 = 1 gây ra Trong đó: A0, B0: Phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi cọc le Với le = 10.4 m ,tra bảng G2 – TCXD 205:1998 ta có: A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 = 1.63*10-4 (m/kN) = = 4.69*10-5 (1/kN) = = 2.19*10-5 (1/kNm) Với cọc đài thấp khi tính cọc ngàm cứng trong đài và đầu cọc không bị xoay M0 = Mngàm = = 16= 34.3 kNm = 16*1.63*10-4 + 34.3*4.69*10-5 = 4.2*10-3 m = 0.42 cm 1cm Góc xoay của tiết diện ngang của cọc (rad) ở mức đáy đài với cọc đài thấp: = 16*4.69*10-5 + 34.3*2.19*10-5 = 1.5*10-3 (rad) Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang II.1.6.2. Tính toán moment uốn M ở độ sâu z: Moment uốn MZ (kNm) tại các tiết diện cọc ứng với các độ sâu được tính theo công thức sau: Trong đó: Ze là chiều sâu tính đổi, Các giá trị A3, B3, C3, D3: Tra bảng G3 của TCXD 205:1998 Bảng giá trị moment uốn thân cọc Z Ze A3 B3 C3 D3 MZ 0.00 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 34.30 0.231 0.10 0.000 0.000 1.000 0.100 38.00 0.462 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 41.55 0.693 0.30 -0.005 -0.001 1.000 0.300 44.78 0.924 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 47.72 1.155 0.50 -0.021 -0.005 0.999 0.500 50.29 1.386 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 52.49 1.617 0.70 -0.057 -0.020 0.996 0.699 54.11 1.848 0.80 -0.085 -0.034 0.992 0.799 55.28 2.079 0.90 -0.121 -0.055 0.985 0.897 55.94 2.309 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 55.86 2.540 1.10 -0.222 -0.122 0.960 1.090 55.57 2.771 1.20 -0.287 -0.173 0.938 1.183 54.92 3.002 1.30 -0.365 -0.238 0.907 1.273 53.64 3.233 1.40 -0.455 -0.319 0.866 1.358 52.01 3.464 1.50 -0.559 -0.420 0.881 1.437 52.43 3.695 1.60 -0.676 -0.543 0.739 1.507 47.89 3.926 1.70 -0.808 -0.691 0.646 1.566 45.44 4.157 1.80 -0.956 -0.867 0.530 1.612 42.75 4.388 1.90 -1.118 -1.074 0.385 1.640 40.08 4.619 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 37.24 5.081 2.20 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 31.34 5.543 2.40 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 25.74 6.005 2.60 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 20.11 6.467 2.80 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 10.93 6.928 3.00 -3.541 -6.000 -4.688 -0.891 4.81 8.083 3.50 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 3.30 9.238 4.00 -1.641 -11.731 -17.919 -15.076 0.42 Biểu đồ moment của cọc chịu tải trọng ngang Tính cốt thép cho cọc: Ta có giá trị moment Mmax khi cọc chịu tải trọng ngang là: Mmax = 56 kNm Tính thép cho tiết diện cọc tròn ta qui đổi ra hình vuông: b === 0.53 m = = 4.7 cm2 Diện tích thép trong cọc: 2 x 4.7 = 9.4 cm2 , ( thép chọn ,Fch = 21 cm2) Vậy cốt thép trong cọc đủ chịu moment uốn thân cọc. Ta cắt thép tại biểu đồ moment tắt tức là vị trí 9.24m so với đáy đài. Nhưng để thiên về an toàn ta cắt thép tại vị trí 2/3 chiều dài cọc. m II.2. Móng M2 – MÓNG CỘT TRỤC A: II.2.1. Tải trọng tính toán: Tải tính toán Giá trị Tải tiêu chuẩn Giá trị Cột trục A ( 40x50cm) N0tt (kN) 1902 N0tc (kN) 1650 (kNm) 88 (kNm) 76 (kNm) 30 (kNm) 26 (kNm) 44 (kNm) 38 (kNm) 28 (kNm) 25 II.2.2. Xác định diện tích đài cọc và số lượng cọc: Ước tính số lượng cọc trong móng: =1.2=1.87 cọc Chọn 2 cọc bố trí như hình vẽ Kích thước thực của đế đài: ađ = 1.2m, bđ = 3.0m => Fđ = 1.2 x 3.0 = 3.6m2 Trọng lượng đài và đất phủ trên đài cọc: Qđ = 1.1 x Fđ x tb x h = 1.1 * 3.6 * 22 *2 = 174 kN Lực dọc tính toán đến cốt đế đài: Ntt = + Qđ = 1902 + 174 = 2076 kN II.2.3. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: Tải trọng tác dụng lên hàng cọc biên xác định theo công thức: Trọng lượng đài và đất phủ trên đài cọc: Qđ = 1.1 x Fđ x tb x h = 1.1 * 3.6 * 22 *2 = 174 kN Lực dọc tính toán đến cốt đế đài: Ntt = + Qđ = 1902 + 174 = 2076 kN = 2*0.92 = 1.62 m2 Vậy lực tác dụng lên cọc: Pmax = = 1087 kN Pmin = = 989 kN Trọng lượng bản thân cọc: Pc = 0.283*24*15*1.1 = 112 kN Ta thấy: Pmax + Pc = 1087+ 112 =1199 kN < Qa = 1220 kN Pmin = 989 kN >0 : cọc chỉ chịu nén ,không cần kiểm tra nhổ. II.2.5. Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền: Xác định kích thước móng khối qui ước: Góc masát trung bình của móng khối qui ước: = = 160 Góc mở của móng khối qui ước: = 40 Kích thước đáy móng khối qui ước: am = a + 2hctg = 2.4 +2*24*tg40 = 5.8 m bm = b + 2hctg = 0.6 + 2*24*tg40 = 4.0 m Fm = am.bm = 5.8*4.0 = 23.2 m2 Xác định trọng lượng móng khối qui ước: Thể tích cọc và đài cọc: V1 = Vđài + Vcọc = 1.2*3.0*1.4+ 2*0.283*24 = 18.63 m3 Thể tích đất trong móng khối qui ước: Vđất = Fm.hm – V1 = 23.2*26.5 – 18.63 = 596 m3 hm: chiều cao móng khối từ cốt tầng hầm tới mũi cọc, hm = 26.5 m Trọng lượng thể tích trung bình của đất trong móng khối qui ước: = = 8.9 kN/m3 Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = 8.9*596 + 18.63*15 = 5580 kN Trọng lượng thể tích trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên: = = 9.1 kN/m3 Nội lực tiêu chuẩn gây ra tại đáy móng khối qui ước: Ntc = + Qm = 1650 +5580 = 7230 kN = 88 kNm = 30 kNm Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước: m1 = 1.1, đất cát bão hoà nước. m2 = 1.3, vì tỷ số chiều dài và chiều cao công trình: Ktc = 1, vì các chỉ tiêu cơ lý của đất nền lấy từ kết quả thí nghiệm trực tiếp 280 => A =0.98, B= 4.93, D= 7.4 c = 3 kN/m2 bm = 4.0 m , hm = 23.5 m Thay vào các giá trị ta có được áp lực tính toán dưới đáy móng khối qui ước: Rtc = = 1780 kN/m2 Ưùng suất trung bình thực tế dưới đáy móng khối qui ước: = =312 kPa = = 315 kPa = = 309 kPa Như vậy điều kiện : được thoả mãn. Như vậy ta có thể tính lún của nền theo quan niệm biến dạng tuyến tính. Tính độ lún của móng cọc trong trường hợp này như độ lún của móng khối qui ước trên nền thiên nhiên. II.2.6. Kiểm tra độ lún của móng: Để tính lún ta dùng tải trọng tiêu chuẩn. Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp. Ưùng suất gây lún tại đáy móng khối qui ước. = 312- 9.1*26.5= 71 kPa hm: chiều cao móng khối qui ước từ mặt đất đến mũi cọc. Chia đất nền dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp bằng nhau và bằng =4.0/5 = 0.8 m Điểm Độ sâu Z ( m) k0 (kPa) (kPa) 0 0.0 1.5 0.0 1.00 71 241 3.4 1 0.8 1.5 0.2 0.973 69 245 3.6 2 1.6 1.5 0.4 0.854 61 252 4.1 3 2.4 1.5 0.6 0.690 49 260 5.3 Ngừng tính lún ở điểm 8 ở độ sâu 8.0m kể từ đáy móng khối qui ước : Có : =5.3 >5 Độ lún lớp đất thứ i xác định từ công thức: , hi: Chiều dày lớp đất thứ i, hi = 0.8m Si= = 0.005 m S < II.2.7. Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc: Kiểm tra điều kiện chọc thủng: Chiều cao đài cọc : hđ = 1.0m Chiều cao làm việc của đài cọc: h0 = hđ -0.15= 1.25m Vẽ hình tháp ép lõm, từ mép cọc nghiêng 450 ta thấy toàn bộ cọc nằm trong phạm vi ép lõm, nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng. Tính toán cốt thép cho đài cọc: Thép đặt cho đài để chịu moment uốn. Coi cánh đài được ngàm vào các tiết diện đi qua chân cột và bị uốn bởi phản lực các đầu cọc nằm ngoài mặt ngàm đi qua chân cột. Moment tại mặt ngàm xác định theo công thức: Trong đó: n: Số lượng cọc trong phạm vi công xôn Pi: Phản lực đầu cọc thứ i, ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i Diện tích cốt thép tính theo công thức: Trong đó: M: moment đang xét tại tiết diện. h0 là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó. Ra: Cường độ tính toán cốt thép. Moment quay quanh mặt ngàm I-I: MI-I = r1 P1 Trong đó: r1 = 0.65m : là khoảng cách từ trục cọc 1 và 2 đến mép cột, MI= 0.65*1087 = 735 kNm Diện tích cốt thép cần: = = 23 cm2 chọn 1614 ( Fac = 24 cm²) Bố trí 14 a150 II.2.8. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: II.2.8.1. Tính chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài được tính theo TCXD 205:1998 1cm 2*103 Trong đó: y0: chuyển vị ngang (m) của tiết diện cọc. : góc xoay của tiết diện ngang cọc (radian), ở mặt đất cọc đài cao và ở đáy đài với cọc đài thấp. H và M: Giá trị tính toán của lực cắt, và moment uốn tại đầu cọc của 1 cọc. l0: Chiều dài đoạn cọc (m) bằng khoảng cách từ đài cọc tới mặt đất ( với cọc đài cao). Cọc đài thấp l0 = 0 ( Vì từ đài tới mặt đất không có cọc). => 1cm 2*103 Eb: Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông J: Moment quán tính của 1 cọc. (m4) Với cọc đài thấp: l0 = 0 => => 1cm Lực cắt tính toán tại chân cột = 44 kN ; = 38 kN Vec tơ tổng lực cắt tại chân cột: =58 kN Giá trị tính toán của lực cắt tác dụng đều lên 2 cọc: == 29 kN Hệ số biến dạng: = = 0.433 K: Hệ số tỷ lệ (kN/m4) phụ thuộc vào loại đất xung quanh cọc. K = 2000 ( Tra bảng G1 TCXD 205:1998). bc: Bề rộng qui ước của cọc với d = 0.6m => bc = 1.5*0.6 + 0.5 = 1.4m Eb: Mo đun đàn hồi của bê tông: E = 2.9*107 kN/m2 I: Moment quán tính của cọc, 0.00636m4 Chiều sâu tính đổi hạ cọc trong đất. le = = 0.433*24 = 10.4 m , chuyển vị ngang ở cao trình đáy đài do H0 = 1, M0 = 1 gây ra Trong đó: A0, B0: Phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi cọc le Với le = 10.4 m ,tra bảng G2 – TCXD 205:1998 ta có: A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 = 1.63*10-4 (m/kN) = = 4.69*10-5 (1/kN) = = 2.19*10-5 (1/kNm) Với cọc đài thấp khi tính cọc ngàm cứng trong đài và đầu cọc không bị xoay M0 = Mngàm = + My = +30 = 92.1 kNm = 29*1.63*10-4 + 92.1*4.69*10-5 = 9.05*10-3 m = 0.905 cm 1cm Góc xoay của tiết diện ngang của cọc (rad) ở mức đáy đài với cọc đài thấp: = 29*4.69*10-5 + 92.1*2.19*10-5 = 1.938*10-3 (rad) Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang II.2.8.2. Tính toán moment uốn M ở độ sâu z: Moment uốn MZ (kNm) tại các tiết diện cọc ứng với các độ sâu được tính theo công thức sau: Trong đó: Ze là chiều sâu tính đổi, Các giá trị A3, B3, C3, D3: Tra bảng G3 của TCXD 205:1998 Bảng giá trị moment uốn thân cọc Z Ze A3 B3 C3 D3 MZ 0.00 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 92.00 0.231 0.10 0.000 0.000 1.000 0.100 98.70 0.462 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 105.08 0.693 0.30 -0.005 -0.001 1.000 0.300 110.80 0.924 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 115.89 1.155 0.50 -0.021 -0.005 0.999 0.500 120.18 1.386 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 123.71 1.617 0.70 -0.057 -0.020 0.996 0.699 126.02 1.848 0.80 -0.085 -0.034 0.992 0.799 127.38 2.079 0.90 -0.121 -0.055 0.985 0.897 127.71 2.309 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 126.46 2.540 1.10 -0.222 -0.122 0.960 1.090 124.85 2.771 1.20 -0.287 -0.173 0.938 1.183 122.50 3.002 1.30 -0.365 -0.238 0.907 1.273 118.83 3.233 1.40 -0.455 -0.319 0.866 1.358 114.48 3.464 1.50 -0.559 -0.420 0.881 1.437 115.90 3.695 1.60 -0.676 -0.543 0.739 1.507 104.15 3.926 1.70 -0.808 -0.691 0.646 1.566 98.23 4.157 1.80 -0.956 -0.867 0.530 1.612 91.89 4.388 1.90 -1.118 -1.074 0.385 1.640 85.66 4.619 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 79.14 5.081 2.20 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 65.80 5.543 2.40 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 53.54 6.005 2.60 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 41.20 6.467 2.80 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 21.27 6.928 3.00 -3.541 -6.000 -4.688 -0.891 14.84 8.083 3.50 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 5.17 9.238 4.00 -1.641 -11.731 -17.919 -15.076 0.091 Biểu đồ moment của cọc chịu tải trọng ngang Tính cốt thép cho cọc: Ta có giá trị moment Mmax khi cọc chịu tải trọng ngang là: Mmax = 127 kNm Tính thép cho tiết diện cọc tròn ta qui đổi ra hình vuông: b === 0.53 m = = 10.0 cm2 Diện tích thép trong cọc: 2 * 10.0 = 20 cm2 , thép chọn , Fch = 21 cm2 Vậy cốt thép trong cọc đủ chịu moment uốn thân cọc. Ta cắt thép tại biểu đồ moment tắt tức là vị trí 9.24m so với đáy đài. Nhưng để thiên về an toàn ta cắt thép tại vị trí 2/3 chiều dài cọc. m II.3. Móng M3 – MÓNG CỘT TRỤC C, D: II.3.1 Tải trọng tính toán: Hệ số vượt tải n = 1.15 Tải tính toán Giá trị Tải tiêu chuẩn Giá trị Cột trục C ( 40x50cm) N0tt (kN) 3553 N0tc (kN) 3090 (kNm) 100 (kNm) 87 (kNm) 27 (kNm) 24 (kNm) 63 (kNm) 55 (kNm) 20 (kNm) 18 Tải tính toán Giá trị Tải tiêu chuẩn Giá trị Cột trục D ( 40x50cm) N0tt (kN) 3193 N0tc (kN) 2777 (kNm) 78 (kNm) 68 (kNm) 35 (kNm) 31 (kNm) 47 (kNm) 41 (kNm) 28 (kNm) 24 Dựa trên mặt bằng móng ta chọn phương án bố trí cho móng cọc trục C và Móng cọc trục D ( có nhịp là 3m) là móng cọc đài kép, ta tính lại tổng nội lực đài kép như sau: N = = 3553+3193 = 6750 kN MX = = 100+78+3553*1.5–3193*1.5 = 180 kNm MY = = 27+35+3553*1.5-3193*1.5 = 62 kNm Tải tính toán Giá trị Tải tiêu chuẩn Giá trị Cột trục C, D ( 40x50cm) N0tt (kN) 6750 N0tc (kN) 5870 (kNm) 180 (kNm) 156 (kNm) 62 (kNm) 54 (kNm) 100 (kNm) 87 (kNm) 48 (kNm) 42 II.3.2. Xác định diện tích đài cọc và số lượng cọc: Ước tính số lượng cọc trong móng: =1.2=6.7 cọc - Chọn 8 cọc bố trí như hình vẽ Kích thước thực của đế đài: ađ = 8.0m, bđ = 3.0m => Fđ = 6.0 x 4.0 = 24m2 Trọng lượng đài và đất phủ trên đài cọc: Qđ = 1.1 x Fđ x tb x h = 1.1 * 24 * 22 *2 = 1162 kN Lực dọc tính toán đến cốt đế đài: Ntt = + Qđ = 6750 + 1162 = 7912 kN II.3.3. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: Tải trọng tác dụng lên hàng cọc biên xác định theo công thức: = 2*1.22 +4*2.42 = 26 m2 = 6*1.42 = 12 m2 Vậy lực tác dụng lên cọc: Pmax = = 1003 kN Pmin = = 975 kN Trọng lượng bản thân cọc: Pc = 3.14*0.32*24*1.1 = 75 kN Ta thấy: Pmax + Pc = 1003+ 75 =1078 kN < Qa = 1220 kN Pmin = 975 kN >0 : cọc chỉ chịu nén ,không cần kiểm tra nhổ. II.3.4. Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền: Xác định kích thước móng khối qui ước: Góc masát trung bình của móng khối qui ước: = = 160 Góc mở của móng khối qui ước: = 40 Kích thước đáy móng khối qui ước: am = a + 2hctg = 5.4 +2*24*tg40 = 8.7 m bm = b + 2hctg = 3.4+ 2*24*tg40 = 6.7 m Fm = am.bm = 8.7*6.7 = 59 m2 Xác định trọng lượng móng khối qui ước: Thể tích cọc và đài cọc: V1 = Vđài + Vcọc = 6.0*4.0*1.4+ 8*0.283*24 = 88 m3 Thể tích đất trong móng khối qui ước: Vđất = Fm.hm – V1 = 59*26 – 88 = 952 m3 hm: chiều cao móng khối từ cốt tầng hầm tới mũi cọc, hm = 26 m Trọng lượng thể tích trung bình của đất trong móng khối qui ước: = = 8.9 kN/m3 Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = 8.9*952 + 88*15 = 9793 kN Trọng lượng thể tích trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên: = = 9.4 kN/m3 Nội lực tiêu chuẩn gây ra tại đáy móng khối qui ước: Ntc = + Qm = 5870 +9793 = 15670 kN = 180 kNm = 62 kNm Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước: m1 = 1.1, đất cát bão hoà nước. m2 = 1.3, vì tỷ số chiều dài và chiều cao công trình: Ktc = 1, vì các chỉ tiêu cơ lý của đất nền lấy từ kết quả thí nghiệm trực tiếp 280 => A =0.98, B= 4.93, D= 7.4 c = 3 kN/m2 bm = 4.8 m , hm = 5.2 m Thay vào các giá trị ta có được áp lực tính toán dưới đáy móng khối qui ước: Rtc = = 1826 kPa Ưùng suất trung bình thực tế dưới đáy móng khối qui ước: = =392 kPa = = 394 kPa = = 389 kPa Như vậy điều kiện : được thoả mãn. Như vậy ta có thể tính lún của nền theo quan niệm biến dạng tuyến tính. Tính độ lún của móng cọc trong trường hợp này như độ lún của móng khối qui ước trên nền thiên nhiên. II.3.5. Kiểm tra độ lún của móng: - Để tính lún ta dùng tải trọng tiêu chuẩn. - Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp. - Ưùng suất gây lún tại đáy móng khối qui ước. = 394- 8.9*26= 163 kPa hm: chiều cao móng khối qui ước từ mặt đất đến mũi cọc. Chia đất nền dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp bằng nhau và bằng =5.4/5 = 1.1 m Điểm Độ sâu Z ( m) k0 (kPa) (kPa) 0 0.0 1.4 0.0 1.00 163 231 1.4 1 1.1 1.4 0.2 0.972 158 241 1.5 2 2.2 1.4 0.4 0.848 138 251 1.8 3 3.3 1.4 0.6 0.682 111 255 2.2 4 4.4 1.4 0.8 0.532 87 261 3 5 5.5 1.4 1.0 0.414 68 271 3.9 6 6.6 1.4 1.2 0.325 53 280 5.3 Ngừng tính lún ở điểm 7 ở độ sâu 6.6m kể từ đáy móng khối qui ước : Có : =5.3 > 5 Độ lún lớp đất thứ i xác định từ công thức: , hi: Chiều dày lớp đất thứ i, hi = 1m Si= = 0.02 m S < II.3.6. Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc: Kiểm tra điều kiện chọc thủng: Chiều cao đài cọc : hđ = 1.4m Chiều cao làm việc của đài cọc: h0 = hđ -0.15= 1.25m Vẽ hình tháp ép lõm, từ mép cọc nghiêng 450 ta thấy toàn bộ cọc nằm trong phạm vi ép lõm, nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng. Tính toán cốt thép cho đài cọc: 1. Tính toán cốt thép theo phương dọc đài móng: Xem móng làm việc như một dầm liên tục gối lên 2 gối tựa tại chân cột. Với b = bđài = 4 (m); và h = hđài = 1.4 (m) Các lực tác dụng chính là các phản lực đầu cọc: Được xác định bằng phần mềm Sap2000, với sơ đồ tính như sau: P1 = 3Pm = 2 x 1003 = 2006 (kN) P2 = Pm = 1003 (kN) Biểu đồ moment đài cọc Tính thép: Thớ dưới: Mmax = 1560 kNm 52 cm2 Chọn 2616 ( Fac = 52 cm²) Bố trí 16 a160 Thớ trên: Đặt thép theo cấu tạo 14 a200 2. Tính toán cốt thép theo phương ngang của đài móng - Thép đặt cho đài để chịu moment uốn. Coi cánh đài được ngàm vào các tiết diện đi qua chân cột và bị uốn bởi phản lực các đầu cọc nằm ngoài mặt ngàm đi qua chân cột. - Moment tại mặt ngàm xác định theo công thức: Trong đó: n: Số lượng cọc trong phạm vi công xôn Pi: Phản lực đầu cọc thứ i, ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i Diện tích cốt thép tính theo công thức: Trong đó: M: moment đang xét tại tiết diện. h0 là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó. Ra: Cường độ tính toán cốt thép. Moment quay quanh mặt ngàm I-I: MI-I = r1 (P1+P2+ P3) Trong đó: r1 = 1.20m : là khoảng cách từ trục cọc ( 13) đến mép cột, MI= 1.20*3*1003 = 3611 kNm Diện tích cốt thép cần: = = 115 cm2 chọn 5816 ( Fac = 116 cm²) Bố trí 16 a 100 II.3.7. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: II.3.7.1. Tính chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài được tính theo TCXD 205:1998 1cm 2*103 Trong đó: y0: chuyển vị ngang (m) của tiết diện cọc. : góc xoay của tiết diện ngang cọc (radian), ở mặt đất cọc đài cao và ở đáy đài với cọc đài thấp. H và M: Giá trị tính toán của lực cắt, và moment uốn tại đầu cọc của 1 cọc. l0: Chiều dài đoạn cọc (m) bằng khoảng cách từ đài cọc tới mặt đất ( với cọc đài cao). Cọc đài thấp l0 = 0 ( Vì từ đài tới mặt đất không có cọc). => 1cm 2*103 Eb: Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông J: Moment quán tính của 1 cọc. (m4) Với cọc đài thấp: l0 = 0 => => 1cm Lực cắt tính toán tại chân cột = 100 kN ; = 48 kN Vec tơ tổng lực cắt tại chân cột: =111 kN Giá trị tính toán của lực cắt tác dụng đều lên 2 cọc: == 14 kN Hệ số biến dạng: = = 0.433 K: Hệ số tỷ lệ (kN/m4) phụ thuộc vào loại đất xung quanh cọc. K = 2000 ( Tra bảng G1 TCXD 205:1998). bc: Bề rộng qui ước của cọc với d = 0.6m => bc = 1.5*0.6 + 0.5 = 1.4m Eb: Mo đun đàn hồi của bê tông: E = 2.9*107 kN/m2 I: Moment quán tính của cọc, 0.00636m4 Chiều sâu tính đổi hạ cọc trong đất. le = = 0.433*24 = 10.4 m , chuyển vị ngang ở cao trình đáy đài do H0 = 1, M0 = 1 gây ra Trong đó: A0, B0: Phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi cọc le Với le = 10.4 m ,tra bảng G2 – TCXD 205:1998 ta có: A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 = 1.63*10-4 (m/kN) = = 4.69*10-5 (1/kN) = = 2.19*10-5 (1/kNm) Với cọc đài thấp khi tính cọc ngàm cứng trong đài và đầu cọc không bị xoay M0 = Mngàm = = = 30 kNm = 14*1.63*10-4 + 30*4.69*10-5 = 3.7*10-3 m = 0.37 cm 1cm Góc xoay của tiết diện ngang của cọc (rad) ở mức đáy đài với cọc đài thấp: = 14*4.69*10-5 + 30*2.19*10-5 = 1.314*10-3 (rad) Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang II.3.7.2. Tính toán moment uốn M ở độ sâu z: Moment uốn MZ (Tm) tại các tiết diện cọc ứng với các độ sâu được tính theo công thức sau: Trong đó: Ze là chiều sâu tính đổi, Các giá trị A3, B3, C3, D3: Tra bảng G3 của TCXD 205:1998 Bảng giá trị moment uốn thân cọc Z Ze A3 B3 C3 D3 MZ 0.00 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 30.00 0.231 0.10 0.000 0.000 1.000 0.100 33.23 0.462 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 36.34 0.693 0.30 -0.005 -0.001 1.000 0.300 39.16 0.924 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 41.73 1.155 0.50 -0.021 -0.005 0.999 0.500 43.97 1.386 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 45.88 1.617 0.70 -0.057 -0.020 0.996 0.699 47.28 1.848 0.80 -0.085 -0.034 0.992 0.799 48.27 2.079 0.90 -0.121 -0.055 0.985 0.897 48.82 2.309 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 48.70 2.540 1.10 -0.222 -0.122 0.960 1.090 48.40 2.771 1.20 -0.287 -0.173 0.938 1.183 47.76 3.002 1.30 -0.365 -0.238 0.907 1.273 46.56 3.233 1.40 -0.455 -0.319 0.866 1.358 45.04 3.464 1.50 -0.559 -0.420 0.881 1.437 45.30 3.695 1.60 -0.676 -0.543 0.739 1.507 41.20 3.926 1.70 -0.808 -0.691 0.646 1.566 38.91 4.157 1.80 -0.956 -0.867 0.530 1.612 36.40 4.388 1.90 -1.118 -1.074 0.385 1.640 33.88 4.619 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 31.20 5.081 2.20 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 25.58 5.543 2.40 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 20.15 6.005 2.60 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 14.63 6.467 2.80 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 7.73 6.928 3.00 -3.541 -6.000 -4.688 -0.891 5.26 8.083 3.50 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 2.27 9.238 4.00 -1.641 -11.731 -17.919 -15.076 0.41 Biểu đồ moment của cọc chịu tải trọng ngang Tính cốt thép cho cọc: Ta có giá trị moment Mmax khi cọc chịu tải trọng ngang là: Mmax = 49 kNm Tính thép cho tiết diện cọc tròn ta qui đổi ra hình vuông: b === 0.53 m = = 4.1 cm2 Diện tích thép trong cọc: 2 x 4.1 = 8.2 cm2 ( thép chọn ,Fch = 21 cm2) Vậy cốt thép trong cọc đủ chịu moment uốn thân cọc. Ta cắt thép tại biểu đồ moment tắt tức là vị trí 9.24m so với đáy đài. Nhưng để thiên về an toàn ta cắt thép tại vị trí 2/3 chiều dài cọc. m CHƯƠNG 6: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG Để so sánh lựa chọn phương án móng cho công trình ta tiến hành tính toán chi tiết cho hai phương án móng, ngoài chỉ tiêu kỹ thuật phương án chọn phải là phương án khả thi phù hợp với điều kiện thi công và đảm bảo về mặt kinh tế. I. SO SÁNH VỀ VẬT LIỆU: 1. Phương án 1: Móng cọc ép bê tông cốt thép ( Chỉ tính cho khung trục 3) - Khung trục 3 gồm 3 móng: M1, M2, M3. - Bê tông cọc: 0.35*0.35*22* ( 15 + 8 + 5) = 75.5 m3 - Bê tông đài cọc: Móng M1: 2*(3.0*2.6*1.4)= 22 m3 Móng M2:2*(2.2*2.2*1.4) = 13.6 m3 Móng M3: 5.0*3.0*1.4 = 21 m3 => Tổng: 75.5+22+13.6+21 = 132.1 m3 2. Phương án 2: Móng cọc khoan nhồi ( Chỉ tính cho khung trục 3). - Khung trục 3 gồm 3 móng: M1, M2, M3. - Bê tông cọc: 0.2826*24*( 2+4+8) = 95.2 m3 - Bê tông đài cọc: Móng M2: 2*(3*3*1.4) = 25.2 m3 Móng M1: 2*(3*1.2*1.4) = 10.1 m3 Móng M3: 6*4*1.4 = 33.6 m3 - Tổng: 95.2+25.2+10.1+33.6 = 164.1 m3 KHỐI LƯỢNG VẬT TƯ BÊ TÔNG ( m3 ) CỐT THÉP ( kN ) PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC ÉP BTCT 132.1 65.020 PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 164.1 28.070 II. SO SÁNH VỀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM: Phương án 1: Móng cọc ép BTCT đài thấp. Ưu điểm: Độ tin cậy cao, dễ kiểm tra chất lượng cọc. Khi thi công không gây ra tiếng ồn, không làm ảnh hưởng chấn động các công trình xung quanh. Chất lượng từng đoạn cọc được thử dưới lực ép. Xác định được lực áp cuối cùng. Sử dụng được trong xây chen khi có nhiều công trình kế cận. Giá thành thi công rẻ hơn so với cọc khoan nhồi. Máy móc thiết bị đơn giản. Độ lún trong giới hạn cho phép, độ lún lệch giữa các móng nhỏ hơn trong giới hạn cho phép. Nhược điểm: Khả năng xuyên qua lớp sét cứng, cát chặt rất thấp. Bị hạn chế về kích thước và sức chịu tải của cọc vì lực ép bị hạn chế hơn so với so với công nghệ khác. Thời gian thi công tương đối chậm. Phương án 2: Móng cọc khoan nhồi. Ưu điểm: Khi thi công không gây ra tiếng ồn, không làm ảnh hưởng chấn động các công trình xung quanh. Có thể xuyên qua các tầng sét cứng, cát chặt để xuống độ sâu lớn. Tăng được sức chịu tải cọc, nhờ tăng được chiều dài và đường kính cọc nên giảm bớt số lượng cọc. Chịu được tải trọng công trình lớn. Độ lún trong giới hạn cho phép, độ lún lệch giữa các móng nhỏ hơn trong giới hạn cho phép. Nhược điểm: Khó khăn trong việc kiểm tra chất lượng bê tông cọc. Máy móc thiết bị đắt tiền, thi công đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao. Giá thành thi công cao hơn phương án móng cọc ép. Tốc độ thi công chậm. NHẬN XÉT: Do không có điều kiện tham khảo chính xác về giá thành thuê nhân công, máy móc, thiết bị để thi công hai phương án trên nên việc chọn ra một phương án ít tốn kém chưa thực sự chính xác cho lắm, vì vậy ta chỉ so sánh về mặt khối lượng bê tông và cốt thép của từng phương án từ đó chọn ra một phương án thích hợp đồng thời phải mang tính khả thi cao. KẾT LUẬN: Từ bảng so sánh trên ta thấy khối lượng bê tông cọc khoan nhồi lớn hơn nhưng khối lượng thép lại nhỏ hơn đi rất nhiều ta quyết định chọn phương án móng cọc khoan nhồi áp dụng cho công trình và đây là phương pháp hiện đại đang được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới với công nghệ được cải tiến đi rất nhiều. Ngày nay thì dễ dàng thi công hơn với số lượng cọc trong móng ít hơn móng cọc ép bê tông cốt thép, do đó với cọc khoan nhồi hoàn toàn mang tính khả thi cao hơn so với phương án móng cọc ép bê tông cốt thép.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docMONG COC NHOI.doc