Tài liệu Thiết kế móng trục 2: CHƯƠNG 8:
THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 2
PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP
MẶT BẰNG DẦM KIỀNG
TẢI TRỌNG VÀ VẬT LIỆU MÓNG
Từ kết quả nội lực có được ở phần kết cấu, tính khung trục 2 ta có nội lực tại các chân cột tác dụng lên móng như sau:
Cột Trục
A
B
C
D
E
N(kG)
124986.07
286219.35
399393.21
286842.1
133235.74
M(kG.m)
5784.32
21869.78
27574.37
22343.96
5947.61
Q(kG)
2143.97
7104.15
8325.3
7419.96
2240.19
Vật liệu:
Bêtông mác 300:
Thép AII:
XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU ĐÀI MÓNG
Chọn chiều sâu chôn móng:
Sơ bộ chọn chiều cao đài móng.
Chọn sơ bộ chiều cao đài theo khả năng chống chọc thủng do lực dọc từ chân cột. Theo công thức
Trong đó:
N: Lực dọc lớn nhất tại chân cột
bc: Bề rộng cột lớn nhất
ho: Chiều cao làm việc của đài cọc
Rk: Cường độ chịu kéo của bê tông
Dựa vào ho ở trên, ta chọn chiều cao đài sơ bộ là hđ = 100 cm = 1m
à Cho...
60 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1728 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Thiết kế móng trục 2, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 8:
THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 2
PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP
MẶT BẰNG DẦM KIỀNG
TẢI TRỌNG VÀ VẬT LIỆU MÓNG
Từ kết quả nội lực có được ở phần kết cấu, tính khung trục 2 ta có nội lực tại các chân cột tác dụng lên móng như sau:
Cột Trục
A
B
C
D
E
N(kG)
124986.07
286219.35
399393.21
286842.1
133235.74
M(kG.m)
5784.32
21869.78
27574.37
22343.96
5947.61
Q(kG)
2143.97
7104.15
8325.3
7419.96
2240.19
Vật liệu:
Bêtông mác 300:
Thép AII:
XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU ĐÀI MÓNG
Chọn chiều sâu chôn móng:
Sơ bộ chọn chiều cao đài móng.
Chọn sơ bộ chiều cao đài theo khả năng chống chọc thủng do lực dọc từ chân cột. Theo công thức
Trong đó:
N: Lực dọc lớn nhất tại chân cột
bc: Bề rộng cột lớn nhất
ho: Chiều cao làm việc của đài cọc
Rk: Cường độ chịu kéo của bê tông
Dựa vào ho ở trên, ta chọn chiều cao đài sơ bộ là hđ = 100 cm = 1m
à Chọn chiều sâu chôn móng hm = 2.5m
Chọn kích thước cọc:
Chọn tiết diện cọc
Tiết diện cọc: 30 x30 cm.
Chọn chiều dài cọc
Mũi cọc sẽ cắm vào lớp đất 3 (sét lẫn cát vàng, dẻo trung bình cứng) và ngập trong lớp đất này 4m.
Chọn chiều dài đoạn cọc ngàm vào đài là 0.15m, và đoạn đập đầu cọc là 0.35m.
à Chiều dài cọc cần thiết kế là lc = 17-2.5 + 0.15 + 0.35 =15m
Cọc dài 15m được chia làm 2 đoạn, được nối bằng phương pháp hàn đối đầu. Đoạn đầu cọc dài 8m, đoạn nối dài 7m.
Chiều dài đoạn cọc cắm trong đất là: 15-(0.15+0.35) = 14.5 m
Kiểm tra cọc khi vân chuyển, cẩu lắp:
Ta chỉ kiểm tra cho đoạn cọc dài 8m
Vận chuyển:
Sơ đồ khi vận chuyển:
Sơ đồ tính toán và biểu đồ Moment:
Trọng lượng bản thân cọc :
Móc thép để vận chuyển cọc đặt cách mỗi đầu cọc 1 đoạn 0.207l = 2.277m, để đảm bảo moment max và min trong cọc khi vận chuyển là bằng nhau
Moment trong cọc khi vận chuyển:
Cẩu lắp:
Sơ đồ khi cẩu lắp:
Sơ đồ tính toán và biểu đồ Moment:
Moment lớn nhất là :
So sánh nội lực trong 2 trường hợp ta thấy moment trong trường hợp cẩu lắp lớn hơn trường hợp vận chuyển. Nên ta dùng moment của trường hợp cẩu lắp để kiểm tra
Kiểm tra
Chọn vật liệu làm cọc là bê tông mác 300, và cốt thép AII. Theo sách “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” của tác giả Vũ Mạnh Hùng (trang 149). Ta chọn cốt thép cọc 30x30 cm là 4Þ16 có: Fa = 8.04 cm2
Bêtông mác 300:
Thép AII:
Giả thiết a= 3cm à ho = 30 – 3 = 27 cm.
Kiểm tra khả năng chịu lực cho phép:
Vậy: [M] = 5457.46 > Mmax = 2027.92 (kG.m)--> Cốt thép đã chọn thỏa mãn điều kiện cẩu lắp.
Tính thép móc cẩu
Ta có :
Diện tích cốt thép tối thiểu yêu cầu :
--> Chọn thép móc cẩu: 1Þ 16; Fa = 2.01 cm2.
Điều kiện để móc neo không trượt là :
Trong đó:
u: chu vi cốt thép.
u = 3.14 x D = 3.14 x 1.6 = 5.024 cm.
Rk: cường độ chịu kéo bêtông.
Rk = 10 kG/cm2
Chọn lneo = 30 cm.
II. KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC:
Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu:
Pvl = j(mRRbFb + RaFa).
Trong đó:
j : hệ số uốn dọc của cọc. Vì móng cọc đài thấp, cọc không xuyên qua bùn, than bùn nên j = 1.
mR: hệ số điều kiện làm việc của đất. mR = 1.
Rb : cường độ chịu nén của bêtông. Rb = 130 kG/cm2 .
Fb : diện tích tiết diện ngang của cọc (Fb = 30x30 = 900 cm2)
Ra : cường độ tính toán của thép. Ra = 2700 kG/cm2.
Fa : diện tích tiết diện ngang của cốt thép dọc.
4Þ16 có: Fa = 8.04 cm2
Vậy khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu:
Khả năng chịu tải của cọc theo đều kiện đất nền:
Chân cọc tỳ lên lớp cát trung đến nhuyễn, lẫn bột vàng chặt vừa. Nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát.
Sức chịu tải của cọc theo đất nền được xác định theo công thức
m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy m = 1.
mR,mf : hệ số điều kiện làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt bên cọc, có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất.
Tra bảng 6.4 trang 115 sách « Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp » của GSTS Nguyễn Văn Quảng, ta được :
mf = 0.978 ; mR = 0.934
R: cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc.
Tra bảng 6.2 trang 114 sách « Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp » của GSTS Nguyễn Văn Quảng, ta được :
ZR = 17m, lớp đất 3 là đất sét có IL= 0.11
F : diện tích tiết diện ngang chân cọc. F = 0.3 x 0.3 = 0.09 m2.
u : chu vi tiết diện ngang thân cọc. u = 4 ´ 0.3 = 1.2 m.
hi : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc.
fi : cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc
Tra bảng 6.3 trang 115 sách « Nền và Móng các công trình dân dụng - công nghiệp » của GSTS Nguyễn Văn Quảng.
Chia các lớp đất đồng nhất dọc theo thân cọc thành những phân lớp nhỏ hơn có bề dày hi ≤ 2m (như hình vẽ).
Kết quả tính toán fsi được thống kê trong bảng sau :
Lớp đất
Loại đấtđặc tính
Phân lớp
hi (m)
Zi (m)
fi (kG/m²)
2
Sét lẫn cát mịn và hữu cơ rất mềmIL=1.35
1
2
3.5
500
2
2
5.5
600
3
2
7.5
600
4
2
9.5
600
5
2
11.5
600
6
0.5
12
600
3
Sét lẫn cát vàng, dẻo trung bìnhIL=0.11
7
2
14
7060
8
2
16
7340
Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo đất nền là :
Sức chịu tải cho phép của cọc theo tính chất cơ lý của đất nền:
.
Với: ktc: là hệ số độ tin cậy (theo quy phạm lấy ktc=1.4)
Để cọc có thể ép được vào đất thì hay
Với Pvl đã tính ở trên = 138708 kG > 128270.3 kG à cọc đủ khả năng chịu lực
Do đó ta lấy P’đ để đưa vào tính toán.
III. TÍNH TOÁN MÓNG :
A. THIẾT KẾ MÓNG M1 (MÓNG 2-A; 2-E).
Tải trọng tính toán móng M1:
Tải trọng tính toán cho móng M1 bao gồm:
Tải trọng từ khung truyền xuống:
Trọng lượng đà kiềng (khi giải khung ta đã bỏ qua đà kiềng).
Chọn tiết diện đà kiềng: 20 x 40 cm có:
Tải trọng truyền vào cột
Trọng lượng tường tầng trệt (tường 200)
Tổng tải trọng (tính toán) truyền vào móng M1 là:
Tải trọng tiêu chuẩn lên móng M1
Xác định tiết diện móng và số lượng cọc:
Xác định kích thước đài móng
Khoảng cách giữa các cọc:
3d = 3 x 0.3 = 0.9m
Aùp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra
Diện tích đáy đài chọn sơ bộ theo công thức:
Với:
: trọng lượng trung bình móng và lớp đất phủ trên móng.= 2000 (kG/m3)
h: chiều sâu chôn móng.
Trọng lượng đài và đất trên đài cọc:
Xác định số lượng cọc:
- Số lượng cọc chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
: hệ số kể đến ảnh hưởng của moment. =1.4.
--> chọn n = 4 cọc.
- Bố trí cọc sơ bộ như sau:
Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:
Diện tích dế đài thực tế:
Trọng lượng đài cọc và lớp đất phủ trên đài :
Lực tác dụng lên các cọc:
Lực tác dụng lên các cọc biên:
Trong đó:
n: số lượng cọc trong đài.
- khoảng cách tính từ trục của hàng cọc biên đến trục chính của đài.
xi : khoảng cách tính từ trục cọc thứ i đến trục chính của đài.
Vậy: Pmax = 42474.89(kG)
Pmin = 35651.73 (kG)
Trọng lượng tính toán của cọc
Ta thấy: do đó thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên. Và Pmin >0, nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
Kiểm tra áp lực đất nền dưới mũi cọc:
Xác định kích thước móng khối quy ước:
Tính góc ma sát trong trung bình của móng khối quy ước:
.
Trong đó:
jIIi : góc ma sát trong của lớp đất thứ i.
hi : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
- Góc mở của móng khối quy ước:
--> tg= tg(2.2050) = 0.0385
Chiều dài đáy khối quy ước:
Chiều rộng đáy khối quy ước:
Chiều cao móng khối quy ước:
Diện tích đáy móng khối quy ước:
- Trọng lượng móng khối quy ước:
+ Trọng lượng đài móng và đất trên đài
+ Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng:
+ Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc (có trừ đi phần bị cọc choán chỗ)
=> Trọng lượng móng khối quy ước:
Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước:
Nội lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước:
Độ lệch tâm:
Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước
.
Trong đó:
m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của nền và của nhà.
Tra bảng 2.2 trang 65 sách “Nền và Móng các công trình dân dụng - công nghiệp” của GSTS Nguyễn Văn Quảng:
Đất nền là sét, có độ sệt IL= 0.11 à m1= 1.2
Vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng à m2 = 1
ktc :hệ số độ tin cậy. ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp.
A, B, D: các trị số phụ thuộc vào góc ma sát trong j của đất.
C: lực dính đơn vị của đất. C = 0.24 kG/cm2 = 2400kG/m2
Tra bảng 2.1 trang 64 sách “Nền và Móng các công trình dân dụng - công nghiệp” của GSTS Nguyễn Văn Quảng:
với j = 18.520, ta được:
A = 0.451 ; B = 2.808 ; D = 5.401
--> Thoả điều kiện về ổn định nền dưới mũi cọc, ta tiến hành tính lún cho móng.
Kiểm tra độ lún của móng:
Vì đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
Theo TCXD 45-78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có
Độ lún cho phép của móng là 8 cm. [S] = 8 cm.
Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:
Ứùng suất gây lún ở đáy móng khối quy ước:
.
Trong đó:
k0: hệ số phụ thuộc vào tỉ số và .
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng:
với = , ta được:
Điểm
Độ sâu z (m)
lớp đất
0
0
3
1.13
0
1
20496.02
29883.6
1
0.5
0.216
0.902
18487.41
30908.6
2
1
0.431
0.793
16253.34
31933.6
3
1.5
0.647
0.61
12502.57
32958.6
4
2
0.862
0.604
9202.712
33983.6
5
2.5
4
1.078
0.533
7009.638
35036.1
6
3
1.293
0.477
4488.628
36066.6
Tại lớp đất thứ 6, ta có:
Do đó ta lấy giới hạn nền tại đây
=> Hcn = 3. m.
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN.
- Độ lún của móng:
Trong đó: = 0.8 (theo quy phạm,= 0.8 trong mọi trường hợp).
E0 :module biến dạng điều chỉnh của lớp đất tại mũi cọc.
E0 = m.E.
m: hệ số điều chỉnh theo giản đồ, m phụ thuộc vào hệ số rỗng e.
Mũi cọc đặt tại lớp đất thứ 3, có: e = 0.511. => m = 5.11.
E = 20.322 kG/cm2.
=> E0 = 5.11 x 20.322 =103.8 kG/cm2 = 1038000 kG/m2 .
Vậy, độ lún của móng : S = 2.9cm. < [S] = 8cm
Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc:
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Do đã tính khi chọn sơ bộ chiều cao đài, nên đài có khả năng chống chọc thủng từ cột.
Phần này ta chỉ kiểm tra chọc thủng đối với cọc
Ta thấy tháp chọc thủng nằm bao bên ngoài các cọc, do đó đài đủ khả năng chịu chọc thủng từ các cọc. Vì vậy không cần kiểm tra chọc thủng cho đài.
Tính cốt thép cho đài cọc:
Sử dụng cốt thép AII, Ra = 2700 kG/cm2
P2 =P4 = Pmax =42474.89 (kG)
P1 =P3 = Pmin = 35651.73(kG)
Sơ đồ tính thép cho đài cọc :
Xem như một consol ngàm tại mép cột như hình vẽ.
Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1:
.
Þ Chọn Þ14, a = 100 mm. Có Fa= 15.39 (cm2)
Momen tương ứng với mặt ngàm 2-2:
Þ Chọn Þ14,a = 130 mm. Có Fa= 11.84(cm2)
Vậy:
Thép theo phương cạnh dài lm = 180 cm là:
15 Þ 14, a = 100 mm. Fa= 15.39 (cm2) chiều dài mỗi cây: 160 cm
Thép theo phương cạnh ngắn bm = 150 cm là:
14Þ 14, a = 130 mm. Fa= 11.84 (cm2) chiều dài mỗi cây: 130 cm
Phần bố trí cốt thép được thể hiện trong bản vẽ
B. THIẾT KẾ MÓNG M2 (MÓNG 2-B, 2-D).
Chọn chiều cao móng là 1.2m
Để tiện cho tính toán và thiên về an toàn, ta vẫn lấy tải trọng truyền xuống móng tại vị trí -1500 (vị trí đã giả thiết là chân cột khi tính khung)
Tải trọng tính toán móng M2:
Tải trọng tính toán cho móng M2 bao gồm:
Tải trọng từ khung truyền xuống:
Trọng lượng đà kiềng
Chọn tiết diện đà kiềng: 20 x 40 cm có:
Tải trọng truyền vào cột trục B
Trọng lượng tường tầng trệt (tường 200)
Tổng tải trọng (tính toán) truyền vào móng M2 là:
Tải trọng tiêu chuẩn lên móng M2
Xác định tiết diện móng và số lượng cọc:
Xác định kích thước đài móng
Khoảng cách giữa các cọc:
3d = 3 x 0.3 = 0.9m
Aùp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra
Diện tích đáy đài chọn sơ bộ theo công thức:
Trọng lượng đài và đất trên đài cọc:
Xác định số lượng cọc
- Số lượng cọc chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
: hệ số kể đến ảnh hưởng của moment. =1.4.
--> chọn n = 6 cọc.
- Bố trí cọc sơ bộ như sau:
Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:
Diện tích dế đài thực tế:
Trọng lượng đài cọc và lớp đất phủ trên đài :
Lực tác dụng lên các cọc:
Lực tác dụng lên các cọc biên:
Trong đó:
n: số lượng cọc trong đài.
- khoảng cách tính từ trục của hàng cọc biên đến trục chính của đài.
Vậy: Pmax = 62509.49 (kG)
Pmin = 45149.54 (kG)
Trọng lượng tính toán của cọc
Ta thấy: do đó thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên. Và Pmin >0, nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
Kiểm tra áp lực đất nền dưới mũi cọc:
Xác định kích thước móng khối quy ước:
Chiều dài đáy khối quy ước:
Chiều rộng đáy khối quy ước:
Chiều cao móng khối quy ước:
Diện tích đáy móng khối quy ước:
- Trọng lượng móng khối quy ước:
+ Trọng lượng đài móng và đất trên đài
+ Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng:
+ Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc (có trừ đi phần bị cọc choán chỗ)
=> Trọng lượng móng khối quy ước:
Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước:
Nội lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước:
Độ lệch tâm:
Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
Kết luận:
--> Thoả điều kiện về ổn định nền dưới mũi cọc, ta tiến hành tính lún cho móng.
Kiểm tra độ lún của móng:
Vì đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
Theo TCXD 45-78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có
Độ lún cho phép của móng là 8 cm. [S] = 8 cm.
Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:
Ứùng suất gây lún ở đáy móng khối quy ước:
.
Trong đó:
k0: hệ số phụ thuộc vào tỉ số và .
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng:
với = , ta được:
Điểm
Độ sâu z (m)
lớp đất
0
0
3
1.39
0
1
35072.74
29883.6
1
0.5
0.18
0.916
32126.63
30908.6
2
1
0.37
0.824
28899.94
31933.6
3
1.5
0.55
0.651
22832.35
32958.6
4
2
0.74
0.501
17571.44
33983.6
5
2.5
4
0.92
0.387
13573.15
35036.1
6
3
1.1
0.299
10486.75
36066.6
7
3.5
1.29
0.237
8312.239
37097.1
8
4
1.47
0.191
6698.893
38127.6
Tại lớp đất thứ 8, ta có:
Do đó ta lấy giới hạn nền tại đây
=> Hcn = 4 m.
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN.
- Độ lún của móng:
Vậy, độ lún của móng : S = 5 cm. < [S] = 8cm
Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc:
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Ta thấy tháp chọc thủng nằm bao bên ngoài các cọc, do đó đài đủ khả năng chịu chọc thủng từ các cọc. Vì vậy không cần kiểm tra chọc thủng cho đài.
Tính cốt thép cho đài cọc:
Sử dụng cốt thép AII, Ra = 2700 kG/cm2
Sơ đồ tính thép cho đài cọc :
Xem như một consol ngàm tại mép cột như hình vẽ.
Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1:
.
Þ Chọn Þ18, a = 90 mm. Có Fa= 28.28(cm2)
Momen tương ứng với mặt ngàm 2-2:
Þ Chọn Þ18,a = 160 mm. Có Fa= 15.906(cm2)
Vậy:
Thép theo phương cạnh dài lm = 240 cm là:
17Þ18, a = 90 mm. Fa= 28.28(cm2), chiều dài mỗi cây 220 cm
Thép theo phương cạnh ngắn bm = 150 cm là:
15Þ18, a = 160 mm. Có Fa= 15.906(cm2) chiều dài mỗi cây: 130 cm
Phần bố trí cốt thép được thể hiện trong bản vẽ
C. THIẾT KẾ MÓNG M3 (MÓNG 2-C).
Chọn chiều cao đài hđ = 1.6 m
Tải trọng tính toán móng M3:
Tải trọng tính toán cho móng M3 bao gồm:
Tải trọng từ khung truyền xuống:
Trọng lượng đà kiềng
Tải trọng truyền vào cột trục C
Trọng lượng tường tầng trệt (tường 200)
Tổng tải trọng (tính toán) truyền vào móng M3 là:
Tải trọng tiêu chuẩn lên móng M3
Xác định tiết diện móng và số lượng cọc:
Xác định kích thước đài móng
Khoảng cách giữa các cọc:
3d = 3 x 30 = 90 cm --> chọn 0.9 m
Aùp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra
- Diện tích đáy đài chọn sơ bộ theo công thức:
Với:
: trọng lượng trung bình móng và lớp đất phủ trên móng.= 2000 (kG/m3)
h: chiều sâu chôn móng.
Trọng lượng đài và đất trên đài cọc:
Xác định số lượng cọc
- Số lượng cọc chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
: hệ số kể đến ảnh hưởng của moment. =1.4.
--> chọn n = 9 cọc.
- Bố trí cọc sơ bộ như sau:
Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:
Diện tích dế đài thực tế:
Trọng lượng đài cọc và lớp đất phủ trên đài :
Lực tác dụng lên các cọc:
Lực tác dụng lên các cọc biên:
Trong đó:
n: số lượng cọc trong đài.
- khoảng cách tính từ trục của hàng cọc biên đến trục chính của đài.
Vậy: Pmax = 56271.864kG
Pmin = 44912.18kG
Trọng lượng tính toán của cọc
Ta thấy: do đó thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên. Và Pmin >0, nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
Kiểm tra áp lực đất nền dưới mũi cọc:
Xác định kích thước móng khối quy ước:
Chiều dài đáy khối quy ước:
Chiều rộng đáy khối quy ước:
Chiều cao móng khối quy ước:
Diện tích đáy móng khối quy ước:
- Trọng lượng móng khối quy ước:
+ Trọng lượng đài móng và đất trên đài
+ Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng:
+ Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc (có trừ đi phần bị cọc choán chỗ)
=> Trọng lượng móng khối quy ước:
Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước:
Nội lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước:
Độ lệch tâm:
Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
Kết luận:
--> Thoả điều kiện về ổn định nền dưới mũi cọc, ta tiến hành tính lún cho móng.
Kiểm tra độ lún của móng:
Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:
Ứùng suất gây lún ở đáy móng khối quy ước:
.
Trong đó:
k0: hệ số phụ thuộc vào tỉ số và .
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng:
với = , ta được:
Điểm
Độ sâu z (m)
lớp đất
0
0
3
1.2
0
1
29396.2
29883.6
1
0.5
0.155
0.934
27456.05
30908.6
2
1
0.311
0.868
25515.9
31933.6
3
1.5
0.466
0.775
22782.06
32958.6
4
2
0.622
0.645
18960.55
33983.6
5
2.5
4
0.777
0.515
15139.04
35036.1
6
3
0.933
0.429
12610.97
36066.6
7
3.5
1.088
0.351
10318.07
37097.1
8
4
1.243
0.282
8289.728
38127.6
9
4.5
1.399
0.241
7084.484
39158.1
Tại lớp đất thứ 10, ta có:
Do đó ta lấy giới hạn nền tại đây
=> Hcn = 4.5 m.
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN.
- Độ lún của móng:
Vậy, độ lún của móng : S = 6.2 cm. < [S] = 8cm
Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc:
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Do đã tính khi chọn sơ bộ chiều cao đài, nên đài có khả năng chống chọc thủng từ cột.
Phần này ta chỉ kiểm tra chọc thủng đối với cọc
Ta thấy tháp chọc thủng nằm bao bên ngoài các cọc, do đó đài đủ khả năng chịu chọc thủng từ các cọc. Vì vậy không cần kiểm tra chọc thủng cho đài.
Tính cốt thép cho đài cọc:
Sử dụng cốt thép AII, Ra = 2700 kG/cm2
Sơ đồ tính thép cho đài cọc :
Xem như một consol ngàm tại mép cột như hình vẽ.
Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1:
.
Þ Chọn Þ22, a = 90 mm. Có Fa= 42.23(cm2)
Momen tương ứng với mặt ngàm 2-2:
Þ Chọn Þ22,a = 130 mm. Có Fa= 29.24(cm2)
Vậy:
Thép theo phương cạnh dài lm = 300 cm là:
26Þ22, a = 90 mm. Fa= 42.23 (cm2), chiều dài mỗi thanh: 280 cm
Thép theo phương cạnh ngắn bm = 240 cm là:
23Þ22, a = 130 mm. Có Fa= 29.24(cm2) chiều dài mỗi thanh: 220 cm
Phần bố trí cốt thép được thể hiện trong bản vẽ
PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
MẶT BẰNG DẦM KIỀNG
TẢI TRỌNG VÀ VẬT LIỆU MÓNG
Từ kết quả nội lực có được ở phần kết cấu, tính khung trục 2 ta có nội lực tại các chân cột tác dụng lên móng như sau:
Cột Trục
A
B
C
D
E
N(kG)
124986.07
286219.35
399393.21
286842.1
133235.74
M(kG.m)
5784.32
21869.78
27574.37
22343.96
5947.61
Q(kG)
2143.97
7104.15
8325.3
7419.96
2240.19
Vật liệu:
Bêtông mác 300:
Thép AII:
XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU ĐÀI MÓNG
Chọn chiều sâu chôn móng:
Sơ bộ chọn chiều cao đài móng.
Chọn sơ bộ chiều cao đài theo khả năng chống chọc thủng do lực dọc từ chân cột. Theo công thức
Trong đó:
N: Lực dọc lớn nhất tại chân cột
bc: Bề rộng cột lớn nhất
ho: Chiều cao làm việc của đài cọc
Rk: Cường độ chịu kéo của bê tông
Dựa vào ho ở trên, ta chọn chiều cao đài sơ bộ là hđ = 100 cm = 1m
à Chọn chiều sâu chôn móng hm = 2.5m
Chọn kích thước cọc:
Chọn tiết diện cọc
Tiết diện cọc: D =80 (cm)
Chọn chiều dài cọc
Mũi cọc sẽ cắm vào lớp đất (cát trung đến nhuyễn, lẫn bột vàng chặt vừa) và ngập trong lớp đất này 1m.
Chọn chiều dài đoạn cọc ngàm vào đài là 0.15m, và đoạn đập đầu cọc là 0.35m.
à Chiều dài cọc cần thiết kế là lc = 20-2.5 + 0.15 + 0.35 =18m
Chiều dài đoạn cọc cắm trong đất là: 18-(0.15+0.35) = 17.5 m
II. KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC:
Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu:
Trong đó:
Ru: cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi
Với bê tông mác 300,
R: mác thiết kế của bê tông
Ab: diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc
Aa: diện tích tiết diện ngang của cốt thép trong cọc
Chọn cốt thép cọc là 11Ỉ16 có Aa = 22.1 cm2
Ran: cường độ tính toán cho phép của cốt thép:
Với
Với cốt thép AII
Vậy khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu:
Khả năng chịu tải của cọc theo đều kiện đất nền:
Chân cọc tỳ lên lớp cát trung đến nhuyễn, lẫn bột vàng chặt vừa. Nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát.
Sức chịu tải của cọc theo đất nền được xác định theo công thức
m : cọc nhồi có đường kính D< 80 cm, lấy m = 1.
mR= 1 : cho cọc khoan nhồi
mf : Tra bảng 5.6 trang 272 sách « Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp » của GSTS Nguyễn Văn Quảng, cho cọc trong lớp sét
mf = 0.6
R: cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc. Được xác định theo công thức
Trong đó :
là các giá trị phụ thuộc vào góc ma sát
Tra bảng 5.7 trang 273 sách « Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp » của GSTS Nguyễn Văn Quảng, ta được :
jI
h(m)
d(m)
A0k
B0k
h/d
a
b
29.19
20
0.8
25.13
47.26
25
0.59
0.27
: Trọng lượng riêng của lớp đất dưới chân cọc
:trọng lượng trung bình của các lớp đất từ chân cọc trở lên.
d : đường kính cọc nhồi
h : độ sâu tính toán từ mặt đất thiên nhiên đến mũi cọc
F : diện tích tiết diện ngang chân cọc. F = 0.503(m2)
u : chu vi tiết diện ngang thân cọc. u =
hi : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc.
fi : cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc
Tra bảng 5.3 trang 270 sách « Nền và Móng các công trình dân dụng - công nghiệp » của GSTS Nguyễn Văn Quảng.
Chia các lớp đất đồng nhất dọc theo thân cọc thành những phân lớp nhỏ hơn có bề dày hi ≤ 2m (như hình vẽ).
Kết quả tính toán fsi được thống kê trong bảng sau :
Lớp đất
Loại đấtđặc tính
Phân lớp
hi (m)
Zi (m)
fi (kG/m²)
2
Sét lẫn cát mịn và hữu cơ rất mềmIL=1.35
1
2
3.5
500
2
2
5.5
600
3
2
7.5
600
4
2
9.5
600
5
2
11.5
600
6
0.5
12
600
3
Sét lẫn cát vàng, dẻo trung bìnhIL=0.11
7
2
14
7060
8
2
16
7340
9
2
18
7620
4
Cát trung đến nhuyễnlẫn bột vàng chặt vừa
10
1
19
7900
Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo đất nền là :
Sức chịu tải cho phép của cọc theo tính chất cơ lý của đất nền:
.
Với: ktc: là hệ số độ tin cậy (theo quy phạm lấy ktc=1.4)
Ta thấy : do đó cọc đủ khả năng chịu lực. Ta lấy giá trị này để thiết kế móng
III. TÍNH TOÁN MÓNG :
A. THIẾT KẾ MÓNG M1 (MÓNG 2-A; 2-E).
Tải trọng tính toán móng M1:
Tải trọng tính toán cho móng M1 bao gồm:
Tải trọng từ khung truyền xuống:
Trọng lượng đà kiềng (khi giải khung ta đã bỏ qua đà kiềng).
Chọn tiết diện đà kiềng: 20 x 40 cm có:
Tải trọng truyền vào cột
Trọng lượng tường tầng trệt (tường 200)
Tổng tải trọng (tính toán) truyền vào móng M1 là:
Tải trọng tiêu chuẩn lên móng M1
Xác định tiết diện móng và số lượng cọc:
Xác định kích thước đài móng
Khoảng cách giữa các cọc:
3d = 3 x 0.8 = 2.4m
Aùp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra
Diện tích đáy đài chọn sơ bộ theo công thức:
Với:
: trọng lượng trung bình móng và lớp đất phủ trên móng.= 2000 (kG/m3)
h: chiều sâu chôn móng.
Trọng lượng đài và đất trên đài cọc:
Xác định số lượng cọc:
- Số lượng cọc chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
: hệ số kể đến ảnh hưởng của moment. =1.4.
--> chọn n = 2 cọc.
- Bố trí cọc sơ bộ như sau:
Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:
Diện tích dế đài thực tế:
Trọng lượng đài cọc và lớp đất phủ trên đài :
Lực tác dụng lên các cọc:
Lực tác dụng lên các cọc biên:
Trong đó:
n: số lượng cọc trong đài.
- khoảng cách tính từ trục của hàng cọc biên đến trục chính của đài.
xi : khoảng cách tính từ trục cọc thứ i đến trục chính của đài.
Vậy: Pmax = 90007.4(kG)
Pmin = 86595.8(kG)
Trọng lượng tính toán của cọc
Ta thấy: do đó thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên. Và Pmin >0, nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
Kiểm tra áp lực đất nền dưới mũi cọc:
Xác định kích thước móng khối quy ước:
Tính góc ma sát trong trung bình của móng khối quy ước:
.
Trong đó:
jIIi : góc ma sát trong của lớp đất thứ i.
hi : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
- Góc mở của móng khối quy ước:
--> tg= tg(2.2050) = 0.044
Chiều dài đáy khối quy ước:
Chiều rộng đáy khối quy ước:
Chiều cao móng khối quy ước:
Diện tích đáy móng khối quy ước:
- Trọng lượng móng khối quy ước:
+ Trọng lượng đài móng và đất trên đài
+ Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng:
+ Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc (có trừ đi phần bị cọc choán chỗ)
=> Trọng lượng móng khối quy ước:
Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước:
Nội lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước:
Độ lệch tâm:
Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước
.
Trong đó:
m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của nền và của nhà.
Tra bảng 2.2 trang 65 sách “Nền và Móng các công trình dân dụng - công nghiệp” của GSTS Nguyễn Văn Quảng:
Đất nền là cát trung, chặt vừa. à m1= 1.4
Vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng à m2 = 1
ktc :hệ số độ tin cậy. ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp.
A, B, D: các trị số phụ thuộc vào góc ma sát trong j của đất.
C: lực dính đơn vị của đất. C = 0.8 T/m2 = 800kG/m2
Tra bảng 2.1 trang 64 sách “Nền và Móng các công trình dân dụng - công nghiệp” của GSTS Nguyễn Văn Quảng:
với j = 29.19o, ta được:
A =1.065; B =5.26; D = 7.675
--> Thoả điều kiện về ổn định nền dưới mũi cọc, ta tiến hành tính lún cho móng.
Kiểm tra độ lún của móng:
Vì đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
Theo TCXD 45-78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có
Độ lún cho phép của móng là 8 cm. [S] = 8 cm.
Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:
Ứùng suất gây lún ở đáy móng khối quy ước:
.
Trong đó:
k0: hệ số phụ thuộc vào tỉ số và .
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng:
với = , ta được:
Điểm
Độ sâu z (m)
0
0
1.51
0
1
9810.281
31618
1
0.5
0.16
0.942
9241.285
32648.5
2
1
0.32
0.883
8662.478
33679
3
1.5
0.48
0.793
7779.553
34709.5
4
2
0.64
0.669
6563.078
35740
Tại lớp đất thứ 5, ta có:
Do đó ta lấy giới hạn nền tại đây
=> Hcn = 2 m.
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN.
- Độ lún của móng:
Trong đó: = 0.8 (theo quy phạm,= 0.8 trong mọi trường hợp).
E0 :module biến dạng điều chỉnh của lớp đất tại mũi cọc.
E0 = m.E.
m: hệ số điều chỉnh theo giản đồ, m phụ thuộc vào hệ số rỗng e.
Mũi cọc đặt tại lớp đất thứ 3, có: e = 0.513. => m = 5.13.
E = 21.768 kG/cm2.
=> E0 = 5.13 x 21.768 =112kG/cm2 = 1120000kG/m2 .
Vậy, độ lún của móng : S = 1.5 cm. < [S] = 8cm
Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc:
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Do đã tính khi chọn sơ bộ chiều cao đài, nên đài có khả năng chống chọc thủng từ cột.
Phần này ta chỉ kiểm tra chọc thủng đối với cọc
Ta thấy tháp chọc thủng nằm bao bên ngoài các cọc, do đó đài đủ khả năng chịu chọc thủng từ các cọc. Vì vậy không cần kiểm tra chọc thủng cho đài.
Tính cốt thép cho đài cọc:
Sử dụng cốt thép AII, Ra = 2700 kG/cm2
P2 = Pmax = 90007.4(kG)
P1 = Pmin = 86595.8(kG)
Sơ đồ tính thép cho đài cọc :
Xem như một consol ngàm tại mép cột như hình vẽ.
Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1:
.
Þ Chọn Þ22, a = 90 mm. Có Fa= 42.23 (cm2)
Vậy:
Thép theo phương cạnh dài lm = 400 cm là:
17Þ 22, a = 90 mm. Fa= 42.23 (cm2) chiều dài mỗi cây: 380 cm
Thép theo phương cạnh ngắn bm = 160 cm là:
18Þ 12, a = 200 mm. Fa= 5.65(cm2) chiều dài mỗi cây: 140 cm
Phần bố trí cốt thép được thể hiện trong bản vẽ
B. THIẾT KẾ MÓNG M2 (MÓNG 2-B, 2-D).
Chọn chiều cao móng là 1.2m
Để tiện cho tính toán và thiên về an toàn, ta vẫn lấy tải trọng truyền xuống móng tại vị trí -1500 (vị trí đã giả thiết là chân cột khi tính khung)
Tải trọng tính toán móng M2:
Tải trọng tính toán cho móng M2 bao gồm:
Tải trọng từ khung truyền xuống:
Trọng lượng đà kiềng
Chọn tiết diện đà kiềng: 20 x 40 cm có:
Tải trọng truyền vào cột trục B
Trọng lượng tường tầng trệt (tường 200)
Tổng tải trọng (tính toán) truyền vào móng M2 là:
Tải trọng tiêu chuẩn lên móng M2
Xác định tiết diện móng và số lượng cọc:
Xác định kích thước đài móng
Khoảng cách giữa các cọc:
3d = 3 x 0.8 = 2.4m
Aùp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra
Diện tích đáy đài chọn sơ bộ theo công thức:
Trọng lượng đài và đất trên đài cọc:
Xác định số lượng cọc
- Số lượng cọc chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
: hệ số kể đến ảnh hưởng của moment. =1.4.
--> chọn n = 6 cọc.
- Bố trí cọc sơ bộ như sau:
Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:
Diện tích dế đài thực tế:
Trọng lượng đài cọc và lớp đất phủ trên đài :
Lực tác dụng lên các cọc:
Lực tác dụng lên các cọc biên:
Trong đó:
n: số lượng cọc trong đài.
- khoảng cách tính từ trục của hàng cọc biên đến trục chính của đài.
xi : khoảng cách tính từ trục cọc thứ i đến trục chính của đài.
Vậy: Pmax = 77251.174(kG)
Pmin = 70741.19(kG)
Lực tác dụng lên các đầu cọc
Trọng lượng tính toán của cọc
Ta thấy:
do đó thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên. Và Pmin >0, nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
Kiểm tra áp lực đất nền dưới mũi cọc:
Xác định kích thước móng khối quy ước:
Chiều dài đáy khối quy ước:
Chiều rộng đáy khối quy ước:
Chiều cao móng khối quy ước:
Diện tích đáy móng khối quy ước:
- Trọng lượng móng khối quy ước:
+ Trọng lượng đài móng và đất trên đài
+ Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng:
+ Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc (có trừ đi phần bị cọc choán chỗ)
=> Trọng lượng móng khối quy ước:
Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước:
Nội lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước:
Độ lệch tâm:
Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
Kết luận:
--> Thoả điều kiện về ổn định nền dưới mũi cọc, ta tiến hành tính lún cho móng.
Kiểm tra độ lún của móng:
Vì đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
Theo TCXD 45-78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có
Độ lún cho phép của móng là 8 cm. [S] = 8 cm.
Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:
Ứùng suất gây lún ở đáy móng khối quy ước:
.
Trong đó:
k0: hệ số phụ thuộc vào tỉ số và .
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng:
với = , ta được:
Điểm
Độ sâu z (m)
0
0
1.51
0
1
9710.89
31618
1
0.5
0.11
0.96
9322.454
32648.5
2
1
0.21
0.923
8963.151
33679
3
1.5
0.32
0.883
8574.716
34709.5
4
2
0.42
0.839
8147.437
35740
5
2.5
0.53
0.754
7322.011
36770.5
Tại lớp đất thứ 5, ta có:
Do đó ta lấy giới hạn nền tại đây
=> Hcn = 2.5 m.
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN.
- Độ lún của móng:
Vậy, độ lún của móng : S = 1.7 cm. < [S] = 8cm
Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc:
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Ta thấy tháp chọc thủng nằm bao bên ngoài các cọc, do đó đài đủ khả năng chịu chọc thủng từ các cọc. Vì vậy không cần kiểm tra chọc thủng cho đài.
Tính cốt thép cho đài cọc:
Sử dụng cốt thép AII, Ra = 2700 kG/cm2
Sơ đồ tính thép cho đài cọc :
Xem như một consol ngàm tại mép cột như hình vẽ.
Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1:
.
Þ Chọn Þ32, a = 60 mm. Có Fa= 134.033(cm2)
Momen tương ứng với mặt ngàm 2-2:
Þ Chọn Þ32,a = 90 mm. Có Fa= 89.36(cm2)
Vậy:
Thép theo phương cạnh dài lm = 640 cm là:
67Þ32, a = 60 mm. Fa= 134.033(cm2), chiều dài mỗi cây 620 cm
Thép theo phương cạnh ngắn bm = 400 cm là:
71Þ32, a = 90 mm. Có Fa= 89.36(cm2) chiều dài mỗi cây: 380 cm
Phần bố trí cốt thép được thể hiện trong bản vẽ
C. THIẾT KẾ MÓNG M3 (MÓNG 2-C).
Chọn chiều cao đài hđ = 1.6 m
Tải trọng tính toán móng M3:
Tải trọng tính toán cho móng M3 bao gồm:
Tải trọng từ khung truyền xuống:
Trọng lượng đà kiềng
Tải trọng truyền vào cột trục C
Trọng lượng tường tầng trệt (tường 200)
Tổng tải trọng (tính toán) truyền vào móng M3 là:
Tải trọng tiêu chuẩn lên móng M3
Xác định tiết diện móng và số lượng cọc:
Xác định kích thước đài móng
Khoảng cách giữa các cọc:
3d = 3 x 0.8 = 2.4(m)
Aùp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra
- Diện tích đáy đài chọn sơ bộ theo công thức:
Với:
: trọng lượng trung bình móng và lớp đất phủ trên móng.= 2000 (kG/m3)
h: chiều sâu chôn móng.
Trọng lượng đài và đất trên đài cọc:
Xác định số lượng cọc
- Số lượng cọc chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
: hệ số kể đến ảnh hưởng của moment. =1.4.
--> chọn n = 6 cọc.
- Bố trí cọc sơ bộ như sau:
Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:
Diện tích dế đài thực tế:
Trọng lượng đài cọc và lớp đất phủ trên đài :
Lực tác dụng lên các cọc:
Lực tác dụng lên các cọc biên:
Trong đó:
n: số lượng cọc trong đài.
- khoảng cách tính từ trục của hàng cọc biên đến trục chính của đài.
Vậy: Pmax = 97014.582 kG
Pmin = 88494.82 kG
Trọng lượng tính toán của cọc
Ta thấy: do đó thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên. Và Pmin >0, nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
Kiểm tra áp lực đất nền dưới mũi cọc:
Xác định kích thước móng khối quy ước:
Chiều dài đáy khối quy ước:
Chiều rộng đáy khối quy ước:
Chiều cao móng khối quy ước:
Diện tích đáy móng khối quy ước:
- Trọng lượng móng khối quy ước:
+ Trọng lượng đài móng và đất trên đài
+ Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng:
+ Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc (có trừ đi phần bị cọc choán chỗ)
=> Trọng lượng móng khối quy ước:
Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước:
Nội lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước:
Độ lệch tâm:
Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
Kết luận:
--> Thoả điều kiện về ổn định nền dưới mũi cọc, ta tiến hành tính lún cho móng.
Kiểm tra độ lún của móng:
Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:
Ứùng suất gây lún ở đáy móng khối quy ước:
.
Trong đó:
k0: hệ số phụ thuộc vào tỉ số và .
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng:
với = , ta được:
Điểm
Độ sâu z (m)
0
0
1.51
0
1
12482.21
31618
1
0.5
0.11
0.96
11982.92
32648.5
2
1
0.21
0.923
11521.08
33679
3
1.5
0.32
0.883
11021.79
34709.5
4
2
0.42
0.839
10472.57
35740
5
2.5
0.53
0.754
9411.586
36770.5
6
3
0.63
0.677
8450.456
37801
7
3.5
0.74
0.592
7389.468
38831.5
Tại lớp đất thứ 7, ta có:
Do đó ta lấy giới hạn nền tại đây
=> Hcn = 3.5 m.
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN.
- Độ lún của móng:
Vậy, độ lún của móng : S = 2.6 cm. < [S] = 8cm
Tính toán độ bền và xác định cốt thép đài cọc:
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Do đã tính khi chọn sơ bộ chiều cao đài, nên đài có khả năng chống chọc thủng từ cột.
Phần này ta chỉ kiểm tra chọc thủng đối với cọc
Ta thấy tháp chọc thủng nằm bao bên ngoài các cọc, do đó đài đủ khả năng chịu chọc thủng từ các cọc. Vì vậy không cần kiểm tra chọc thủng cho đài.
Tính cốt thép cho đài cọc:
Sử dụng cốt thép AII, Ra = 2700 kG/cm2
Sơ đồ tính thép cho đài cọc :
Xem như một consol ngàm tại mép cột như hình vẽ.
Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1:
.
Þ Chọn Þ32, a = 70 mm. Có Fa= 114.88(cm2)
Momen tương ứng với mặt ngàm 2-2:
Þ Chọn Þ32,a = 110 mm. Có Fa= 73.1(cm2)
Vậy:
Thép theo phương cạnh dài lm = 640 cm là:
57Þ32, a = 70 mm. Fa= 114.88(cm2), chiều dài mỗi thanh: 620 cm
Thép theo phương cạnh ngắn bm = 400 cm là:
58Þ32, a = 110 mm. Có Fa= 70.025(cm2) chiều dài mỗi thanh: 380 cm
Phần bố trí cốt thép được thể hiện trong bản vẽ
Vì móng M2 và M3 có số cọc bằng nhau. Nên ta lấy móng M3 để bố trí cho móng M2
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 8.MONG (60).doc