Đồ án Nền Móng - Thiết kế móng băng, móng cọc

Đồ án nền móng là một trong những môn học quan trong hàng đầu mà bất cứ người kỹ sư nào cũng phải học qua. Môn học như đặt những viên gạch đầu tiên cho mọi công trình là nền tảng vững chắc cho sinh viên trước khi rời khỏi giảng đường. Nội dung môn học giúp sinh viên làm quen những công việc thực tiễn bao gồm: thí nghiệm hiện trường thu thập tài liệu địa chất, phân tích và thống kê các số liệu địa chất, trên cơ sở đó đưa ra phương án móng hợp lý. Một công trình có thể đưa ra nhiều phương án móng, nên mỗi phương án phải được tính toán kỹ lưỡng trước khi đưa ra phương án móng hợp lý. Phương án móng phải đảm bão đúng yêu cầu kỹ thuật, tính ổn định, khả năng chịu lực và phải đảm bảo yêu cầu kinh tế. Đồ án gồm 3 phần: Phần I: Thống kê số liệu địa chất Phần II: Thiết kế Móng băng Phần III: Thiết kế móng cọc Ngoài ra còn kèm theo 1 bảng vẽ A1 thể hiện mặt bằng công trình, mặt cắt địa chất, cấu tạo chi tiết bố trí cốt thép và các chi tiết phục vụ cho việc thi công và giám sát công trình. Song song theo đó được sự hướng dẫn của Ths. Ngô Phi Minh cùng một số tài liệu kèm theo đã giúp tôi hoàn thành đồ án này.

doc37 trang | Chia sẻ: luyenbuida | Ngày: 27/07/2013 | Lượt xem: 7071 | Lượt tải: 22download
Tóm tắt tài liệu Đồ án Nền Móng - Thiết kế móng băng, móng cọc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ồ án nền móng là một trong những môn học quan trong hàng đầu mà bất cứ người kỹ sư nào cũng phải học qua. Môn học như đặt những viên gạch đầu tiên cho mọi công trình là nền tảng vững chắc cho sinh viên trước khi rời khỏi giảng đường. Nội dung môn học giúp sinh viên làm quen những công việc thực tiễn bao gồm: thí nghiệm hiện trường thu thập tài liệu địa chất, phân tích và thống kê các số liệu địa chất, trên cơ sở đó đưa ra phương án móng hợp lý. Một công trình có thể đưa ra nhiều phương án móng, nên mỗi phương án phải được tính toán kỹ lưỡng trước khi đưa ra phương án móng hợp lý. Phương án móng phải đảm bão đúng yêu cầu kỹ thuật, tính ổn định, khả năng chịu lực và phải đảm bảo yêu cầu kinh tế. Đồ án gồm 3 phần: Phần I: Thống kê số liệu địa chất Phần II: Thiết kế Móng băng Phần III: Thiết kế móng cọc Ngoài ra còn kèm theo 1 bảng vẽ A1 thể hiện mặt bằng công trình, mặt cắt địa chất, cấu tạo chi tiết bố trí cốt thép và các chi tiết phục vụ cho việc thi công và giám sát công trình. Song song theo đó được sự hướng dẫn của Ths. Ngô Phi Minh cùng một số tài liệu kèm theo đã giúp tôi hoàn thành đồ án này. Do còn hạn chế về kiến thức nên việc tính toán và bố trí cốt thép nhiều chổ không được hợp lý hoàn toàn. Trong tương lai sẽ tiếp tục hoàn thiện kiến thức của mình để bổ sung làm đồ án hoàn chỉnh hơn. XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ! MỤC LỤC PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Trang Tài liệu công trình 3 Giới thiệu về tài liệu địa chất 3 PHẦN II: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG Tải trọng thiết kế móng băng 6 Chọn chiều sâu móng và xác định diện tích đáy móng 6 Kiểm tra ổn định và biến dạng của đất nền 8 Kiểm tra độ lún ổn định tại tâm móng 9 Xác định chiều cao móng 10 Tính toán nội lực và bố trí cốt thép 12 PHẦN III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC Dữ liệu tính toán móng cọc BTCT 25 Tính toán thiết kế móng cọc 25 Chọn kích thước sơ bộ 25 Tính sức chịu tải của cọc Pc 25 Chọn độ sâu đặt đế đài 26 Chọn số lượng và bố trí cọc 26 Kiểm tra độ lún móng cọc 28 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 32 PHẦN I THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT I.TÀI LIỆU CÔNG TRÌNH Giá trị nội lực cho ở các cột (tải trọng tính toán) lực dọc N = 69 (T) moment M = 12 (Tm) lực ngang Q = 19 (T) Mặt bằng móng II MẶT BẰNG MÓNG II II. GIỚI THIỆU TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT Khối lượng địa chất gồm 3 hố khoan : hố khoan 1 (HK1) sâu 35,0 m hố khoan 2 (HK2) sâu 35,0 m hố khoan 3 (KH3) sâu 35,5 m Tổng độ sâu đã khoan là 105,0 m với nhiều mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của các lớp đất . 1.Cấu tạo địa chất Mặt cắt địa chất 2B PHẦN 2: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I.TẢI TRỌNG THIẾT KẾ MÓNG BĂNG. Giá trị nội lực tính toán như sau: STT Vị trí đặt lực Lực dọc Ntt (KN) Moment Mtt (KNm) Lực cắt Qtt (KN) 1 5A 690 120 190 2 5B 690 120 190 3 5C 690 120 190 4 5D 690 120 190 5 5E 690 120 190 Tổng 3450 600 950 Giá trị nội lực tiêu chuẩn như sau: (hệ số vược tải không quá 1.15) , , STT Vị trí đặt lực Lực dọc Ntc (KN) Moment (KNm) Lực cắt (KN) 1 5A 600 104.35 165.20 2 5B 600 104.35 165.20 3 5C 600 104.35 165.20 4 5D 600 104.35 165.20 5 5E 600 104.35 165.20 Tổng 3000 521.75 826 Chọn lớp đất đặt móng là 1a: sét độ dẻo cao, trạng thái mềm, có bề dày tại KH1 = 7.4 m, KH2 = 9.4 m, KH3 = 7.2 m, với các tính chất cơ lý đặt trưng như sau: Số liệu các tính chất cơ lý đặt trưng sau khi thống kê: Độ ẩm : W = 87.75 % Dung trọng riêng : g = 4.74 KN/m3 Lực dính đơn vị : c = 7.583 KN/m2 Góc ma sát trong : j = 3030’ II. CHỌN CHIỀU SÂU MÓNG VÀ XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH ĐÁY MÓNG (b=?). Lớp 1A: C = 7.583 (KN/m2) ; γII = 4.74 (KN/m3) ; γ*II = 4.74 (KN/m3) Chọn chiều sâu chôn móng : Df = 1.5 (m) Chọn bề rộng móng sơ bộ b0 : 1 (m) Chiều dài móng băng : L = 1+4+6+6+4+1 = 22 (m), với đầu thừa lm = 1/4xlmin = 1(m) A,B,D: Là các hệ số, có thể tra bảng để xác định: j = 3030’ Þ Trong đó tổng tải trọng theo phương thẳng đứng Theo trạng thái giới hạn II ta có: Dựa vào điều kiện làm việc của đất nền : Áp lực đáy móng : Từ (1) vs (2) : Þ b = 2.46 (m), chọn b = 2.5 (m) Diện tích đáy móng sơ bộ : (m2) ® Không thoả III. KIỂM TRA ĐỘ ỔN ĐỊNH VÀ ĐỘ BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY MÓNG: 1. Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dưới đáy công trình: ; ; Trong đó: RII=35.76 (KN/m2) : Là áp lực tiêu chuẩn trung bình của nền đất tác dụng lên đáy móng. ® Không thoả Là áp lực tiêu chuẩn lớn nhất, nhỏ nhất của nền tác dụng lên đáy móng: Trong đó: W: Moment kháng uốn Tổng moment dời về tâm móng Kết quả: ® Không thoả > 0 (thoả) ¾® Không thoả điều kiện ổn định. IV. KIỂM TRA ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH TẠI TÂM MÓNG: Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân số tức là tính tổng độ lún của các phân số trong vùng chiu nén. Đối với nhà khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tại tâm móng là 8cm. Ta tính cho móng tại lớp thứ 2. kiểm tra điều kiện: S£ Sgh (8cm) Tính lún bằng phương pháp tổng phân bố: Áp lực gây lún tại đáy móng : Các bước tính toán độ lún ổn định bằng phương pháp tổng phân bố: Vẽ các biểu đồ ứng suất bản thân (ứng suất hữu hiệu) và ứng suất gây lún Các thông số tại đáy B(m) L(m) 2.50 22 80.43 7.11 Lớp Điểm Z(m) z/b K sz (KN/m2) sbt (KN/m2) Pli (KN/m2) P2i (KN/m2) e1i e2i Si(cm) 0 0 0 1 80.43 7.11 8.29 86.105 0.778 0.761 0.478 1 1 0.5 0.25 0.935 75.20 9.48 10.66 81.025 0.777 0.762 0.442 2 2 1 0.5 0.970 65.53 11.85 13.03 72.135 0.776 0.763 0.364 3 3 1.5 0.75 0.665 52.68 14.22 15.40 62.650 0.775 0.765 0.229 4 4 2 1 0.520 41.82 16.59 17.77 56.535 0.774 0.766 0.246 5 5 2.5 1.25 0.444 35.71 18.96 20.14 52.790 0.773 0.766 0.210 6 6 3 1.5 0.368 29.59 21.33 22.51 50.250 0.772 0.766 0.180 7 7 3.5 1.75 0.332 25.89 23.70 25.03 49.030 0.772 0.766 0.158 8 8 4 2 0.275 22.11 26.07 27.25 47.835 0.771 0.766 0.140 9 9 4.5 2.25 0.273 19.06 28.44 14.22 23.75 0.776 0.773 0.066 Tổng độ lún 2.563 Thoả điều kiện ổn định lún: S = 2.563(cm) < Sgh = 8 (cm) V. XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO MÓNG H(m): Chọn bê tông B20, hệ số làm việc của bê tông là: gb = 0.9 Cường độ chịu nén: Rn = 11.5 (MPa) Cường độ chịu kéo: Rk = 0.9 (Mpa) Chọn bề dày móng h = ho + a = 0.65 + 0.05 = 0.7 (m) Chọn chiều cao sườn hs = 0.5 (m) Bề rộng sườn bs = bc + 2hs = 0.3 +20.5 = 1.3 (m) Chiều cao bản hb = 0.25 (m) Bề rộng bản bb = B = 2.0 (m) Kiểm tra điều kiện xuyên thủng trên L = 1 (m) chiều dài móng băng: hob = hb - a = 0.25 - 0.05 = 0.2 (m) a = 5 (cm): Lớp bê tông bảo vệ Vậy thoả điều kiện xuyên thủng vì: Pxt < Pcx VI. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ BỐ TRI CỐT THÉP Tình toán nội lực: Quy đổi tiết diện móng băng thành hình chữ nhật để tính nội lực: h= 0.7(m); ha = 0.3(m); hb= 0.5(m); bs= 1.3 Biểu đồ nội lực theo phương dọc của móng băng Theo J.E.Bowles, Terzzaghi, Hansen: S.I:C= 40 Zn= 1.6(m): Độ sâu khảo sát j= 30030’ tra bảng Terzzaghi Þ Nc= 6.796, Ng= 0.45, Nq=1.417 C= 7.583 (KN/m2) B= 2.5 (m) g= 4.74 (KN/m2) Vậy: Mô đun đàn hồi của bê tông: E= 27000000 (KN/m2) Tính và vẽ biểu đồ nội lực: BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Winller Software version 1.0 Moment quán tính: I=1.97E-02 Bề rộng móng: B= 2.00E+00 Hệ số dưới nền móng: k= 9.72E+03 Module đàn hồi của bê tông; E= 2.70E=07 VI TRI CHUYEN VI DUNG MOMENT LUC CAT 0 0.082684695 6.65188E-05 9.5872E-06 0.1 0.082184362 1.071975273 21.41650106 0.2 0.081684007 4.279033787 42.70300391 0.3 0.081183577 9.608242732 63.85950645 0.4 0.080682983 17.04660075 84.8859783 0.5 0.080182099 26.58110213 105.7823612 0.6 0.079680764 38.19873355 126.5485596 0.7 0.079178783 51.88646991 147.1844319 0.8 0.078675925 67.63126923 167.689781 0.9 0.078171926 85.4200667 188.0643456 1 0.077666485 105.2397678 208.3077907 1 0.077666485 358.2397678 -481.6922093 1.2 0.076642941 265.9192406 -441.6017108 1.4 0.075601441 181.5632928 -402.0479686 1.6 0.074547667 105.0637411 -363.0388131 1.8 0.073486774 36.31112179 -324.5792599 2 0.072423392 -24.80477299 -286.6717828 2.2 0.071361638 -78.39441427 -249.3165832 2.4 0.070305123 -124.5681082 -212.5118552 2.6 0.069256957 -163.435621 -176.2540473 2.8 0.068219759 -195.1058553 -140.5381198 3 0.067195663 -219.6865782 -105.3577986 3.2 0.066186324 -237.2841995 -70.70582535 3.4 0.065192929 -248.0035995 -36.5742037 3.6 0.0642162 -251.9480056 -2.954441692 3.8 0.063256403 -249.218917 30.16220919 4 0.062313356 -239.9160775 62.78451874 4.2 0.061386431 -224.137494 94.92104621 4.4 0.060474568 -201.9795017 126.5799119 4.6 0.059576274 -173.5368743 157.7685725 4.8 0.058689633 -138.9029792 188.4935988 5 0.057812314 -98.16997627 218.7604583 5 0.057812314 154.8300237 -471.2395417 5.3 0.056493759 20.16574886 -426.6936151 5.6 0.055171982 -101.2892155 -383.1778862 5.9 0.053865392 -209.8435688 -340.6875638 6.2 0.052590444 -305.8024972 -299.204273 6.5 0.051361684 -389.4638257 -258.6975606 6.8 0.050191796 -461.1146159 -219.1263656 7.1 0.04909164 -521.0281993 -180.4404541 7.4 0.0480703 -569.4616376 -142.5818225 7.7 0.047135119 -606.6535974 -105.4860685 8 0.046291735 -632.822633 -69.08373278 8.3 0.045544118 -648.165867 -33.30161399 8.6 0.044894595 -652.8580618 1.9359407 8.9 0.044343879 -647.051075 36.70576772 9.2 0.043891091 -630.8736925 71.08463716 9.5 0.04353378 -604.4318329 105.1480211 9.8 0.043267942 -567.8091205 138.9688745 10.1 0.043088026 -521.0678218 172.6164279 10.4 0.04298695 -464.2501426 206.1549885 10.7 0.042956103 -397.3798845 239.6427473 11 0.042985351 -320.4644575 273.1305907 11 0.042985351 -67.46445751 -416.8694093 11.3 0.043049096 -187.4975623 -383.3430484 11.6 0.043141128 -297.4643744 -349.7571132 11.9 0.043278114 -397.34305 -316.0829626 12.2 0.043475188 -487.1012644 -282.2795625 12.5 0.043745952 -566.6926725 -248.2946792 12.8 0.044102469 -636.0537293 -214.0660775 13.1 0.044555248 -695.1008692 -179.5227252 13.4 0.045113237 -743.7280491 -144.5860068 13.7 0.045783803 -781.8046563 -109.1709475 14 0.046572714 -809.1737868 -73.18745205 14.3 0.047484117 -825.6508965 -36.54156005 14.6 0.048520505 -831.0228325 0.863278365 14.9 0.04968269 -825.0472507 39.12490344 15.2 0.050969762 -807.4524267 78.34111978 15.5 0.052379052 -777.9374692 118.6083399 15.8 0.053906082 -736.1729453 160.0201942 16.1 0.055544518 -681.8019283 202.6661034 16.4 0.057286115 -614.4414796 246.6298105 16.7 0.059120661 -533.6845777 291.9878694 17 0.061035912 -439.1025076 338.8080865 17 0.061035912 -186.1025076 -351.1919135 17.2 0.062343617 -253.1468783 -319.1385531 17.4 0.063668336 -313.7123526 -286.401475 17.6 0.065014148 -367.6612303 -252.9707598 17.8 0.066384686 -414.8536231 -218.8344843 18 0.067783128 -455.1470772 -183.9789556 18.2 0.069212186 -488.3962431 -148.3889497 18.4 0.070674099 -514.4525935 -112.0479558 18.6 0.072170623 -533.1641913 -74.93842529 18.8 0.073703015 -544.3755069 -37.04202621 19 0.07527203 -547.9272875 1.660097028 19.2 0.076877907 -543.6564789 41.18705835 19.4 0.078520357 -531.3962009 81.5579591 19.6 0.080198553 -510.9757772 122.7916113 19.8 0.081911119 -482.2208216 164.9062553 20 0.083656117 -444.9533811 207.9192706 20.2 0.085431036 -398.9921371 251.8468816 20.4 0.087232779 -344.1526669 296.7038565 20.6 0.089057652 -280.2477654 342.5031991 20.8 0.090901348 -207.087829 389.2558358 21 0.09275894 -124.4813036 436.9702944 21 0.09275894 128.5186964 -253.0297056 21.1 0.093689296 104.4246951 -228.8100364 21.2 0.094617891 82.76473804 -204.3488977 21.3 0.095545088 63.56295083 -179.6466991 21.4 0.096471212 46.8434228 -154.7037606 21.5 0.097396543 32.63021524 -129.5203238 21.6 0.098321322 20.94736879 -104.0965624 21.7 0.099245744 11.81890961 -78.4325937 21.8 0.100169963 5.268854534 -52.52848929 21.9 0.10109409 1.321215008 -26.38428659 22 0.102018191 6.50521E-19 1.0842E-19 BIỂU ĐỒ MOMENT BIỂU ĐỒ LỰC CẮT BIỂU ĐỒ CHUYỂN VỊ 2. Tính cốt thép cho móng băng: a. Theo phương ngang của móng băng: Xem chúng là một dầm consol, 1 đầu ngàm ở mép cột, đầu kia tự do, ngoại lực tác dụng là ngoại lực đất nền, trên một met1dai2 theo phương B. Cường độ chịu nén của thép Ra=280 Mpa Khoảng cách giữa các thanh thép: a = 85(mm) Chọn 12f20a=85 (mm) trên 1m chiều dài đáy móng băng theo phương ngang b. Theo phương dọc của móng băng: Thực hiện mặt cắt như hình vẽ: Từ biểu đồ nội lực ta có bảng giá trị lực cắt và momnet: Vị trí STT mặt cắt Hoành độ x(m) Gía trị lực cắt Q(KN) Gía trị Moment M(KNm) Fa tính (mm2) Fa chọn (mm2) Bố trí Thép m (%) m min= 0.05(%) Gối 1-1 1 281 358 2185 2280 6f22 0.17 Chọn Nhịp 2-2 3.6 251 1544 1520 4f22 0.12 Chọn Gối 3-3 5 471 154 940 1140 4f22 0.08 Chọn Nhịp 4-4 8.6 653 3980 4180 4f25 8f20 0.32 Chọn Gối 5-5 11 417 320 1953 1900 6f22 0.32 Chọn Nhịp 6-6 14.6 831 5073 5320 4f25 10f20 0.41 Chọn Gối 7-7 17 351 439 2680 2660 8f22 0.20 Chọn Nhịp 8-8 19.2 544 3321 3420 9f22 0.26 Chọn Gối 9-9 21 436 128 782 760 2f22 0.06 Chọn Mặt cắt bố trí thép cắt ngang móng như hình vẽ. c. Bố trí côt đai cho móng băng Các thông số cho trước: Lực cắt Qmax =425(KN) Tiết diện bh = 2.0 m 0.7m Lớp bê tông bảo vệ a = 5 cm Cường độ chịu nén của bê tông Rb = Rn= 11.5 (MPa) Cường độ chịu kéo của bê tông Rbt = Rk = 0.9 (MPa) Cường độ chịu kéo cốt đai Rsw = 225 (MPa) Bước 1: So sánh Q £ jb3(1+jn)Rbtbho (1) Þ Qgh = jb3(1+jn)Rbtbho Trong đó: jb3 = 0.6 jn = 0 Vì Qmax = 425 (KN) < Qgh = 702 (KN) Vậy điều kiện (1) thoả Đặt cốt đai theo cấu tạo khoảng cách giữa cốt đai theo cấu tạo S£ Sct = ( hay 300, h > 450 mm) Chọn cốt đai theo cấu tạo không thoả Vậy cần đặt lại cốt đai Bước 2: Chọn: asw= : Diện tích cốt thép đai (f) n= 2: số nhánh cốt đai Bước 3: Tính khoảng cách cốt đai Với: b2 = 2.0 b2 = 1.5 f = 0 Hệ số ảnh hưởng của cạnh chịu nén n = Hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc được xác định theo công thức Khi chịu nén dọc Chọn khoảng cách cốt đai S £ min (Stt, Smax, Sct)Þ S = 300 (mm) Bước 4: Tính wl = Kiểm tra : Vậy chọn cốt đai f 8 a300 ở gối, và a350 ở nhịp. Mặt cắt bố trí theo phương dọc như hình vẽ. PHẦN III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC BTCT I. DỮ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CỌC BTCT Tải trọng tính toán : Ntt = 690 (KN), Mtt = 120 (KN), Qtt = 190 (KN) Tải trọng tiêu chuẩn: Ntc = 600 (KN), Mtc = 104.35 (KN), Qtc = 165.22 (KN) Vật liệu làm móng: Bê tông: B25 (M350) Cường độ chịu nén: Rb = 14.5 (MPa) = 14500 (KN/m2) Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.05 (MPa) Module đàn hồi: Eb = 30103(MPa) Hệ số boison: = 0.2 bt = 25 (KN/m3), tb = 22 (KN/m3) Cốt thép: Thép tròn AII (cốt dọc): Rs= 280 (MPa), Es= 210106 (KN/m2) Lớp (KN/m3) ’(KN/m3) c(KN/m2) 1a 14.45 4.74 7.583 3030’ 1b 15.09 5.31 8.743 502’ 2 18.57 8.7 6.591 303’ 3 19.87 10.11 29.998 15033’ 4 19.34 10.00 30.810 10022’ 5 19.08 9.28 18.300 12042’ II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC 1.Chọn kích thước sơ bộ: Tiết diện cọc: 30(cm)30(cm) Chiều dài cọc: L = 20(m), 1 = L - x = 20 - 0.5 = 19.5 (m) gồm hai đoạn cọc mỗi cọc dài 10(m) Chọn thép trong cọc là: 4f18 với Fa = 1018(mm2) =10.18(cm2) Chọn chiều sâu đài Df = 1.5 (m) 2. Tính sức chịu tải của cọc Pc: a. Theo vật liệu làm cọc Ta có: = 0.785(145000.088982+28000010.18-4) = 1236 (KN) b. Theo điều kiện đất nền: Theo chỉ tiêu cơ học Ta có: Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc Qs: Với: 3. Chọn độ sâu đặt đế đài Độ sâu chôn đài của móng thoả mãn điều kiện: Df ³ tg Trong đó: Q là tải trọng ngang tác dụng lên móng (Q = 19) Bh là cạch của đáy đài theo phương thẳng góc với lực Q giaû söû: bh = 1.5 g=1.445 (T/m3) 30o tg(45o-)=0.940 Df³ 0.940=3.9 Df=0.7Df-min=0.73.9 = 2.7m Ta choïn ñoä saâu ñaøi Df = 2.7m Lớp hi(m) Cai(KN/m2) ai (KN/m2) ksi Asi(m2) fsi(KN/m2) Qsi(KN) 1a 5.9 7.583 3030’ 27.97 1.310 7.08 9.82 69.5256 1b 6 8.743 502’ 31.86 1.280 7.2 12.33 88.776 2 1.9 16.591 13030’ 16.72 1.070 2.28 20.88 47.6064 3 3.8 29.990 15030’ 38.42 1.025 4.56 40.91 186.5496 4 1.8 30.815 10020’ 18.05 1.15 2.16 35.60 76.896 Tổng Qs= 469.3536(KN) Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc Qp: Dùng theo phương pháp Terzaghi: Cọc đặt vào lớp đất 4 có: C=30.815(KN/m2) g’= 9.99(KN/m2) j=10020’ Þ Nc =8.524 Nq =2.346 Nf =1.308 Ap = 0.32(m2) qp = 1.3C.Nc+ghNq+0.4gdNf = 835.20(KN/m2) Khi đó: Qp= Apqp= 0.32835.20 = 75.20 (KN) Vậy sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ học: (Với FSs = 2 ; FSp = 3) Theo chỉ tiêu vật lý: Gỉa thiết bố trí 6-10 Þ ktc = 1.65 Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở dưới mũi cọc mR = (hạ cọc bằng ép cọc) Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở mặt bên cọc mf = 1 (hạ cọc bằng ép cọc) Sức chịu tải đơn vị diện tích của đất dưới mũi cọc qp = 835.20(KN/m2) (Do đất ở mũi cọc (ở độ sâu 21.4m) là đất cát mịn ở trạng thái chặt vừa) Chu vi cọc u = 40.3 = 1.2(m) Xác định lực masat bên của cọc (chia mỗi lớp đất dày 1m) 4. Chọn số lượng cọc và bố trí cọc: Số lượng cọc sơ bộ: Þ Chọn n = 4 (cọc) Kích thước đài cọc: BL = 2.5m2.5m Khoảng cách các cọc là 4d = 1.2m Cấu tạo đài có mép đài cách mép cọc ngoài là 350mm Kiễm tra sức chịu tài của cọc (lực tác dụng lên cọc): Ngoại lực quy đổi về tâm đài móng: Kiễm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm: Hệ số nhóm : n1: Số hàng dọc = 2 n2: Số cọc trong 1 hàng = 2 Ta có: Þ (không thoả) chọn n = 6. Qnh = Þ (Thoả điều kiện) Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc (móng khối quy ước) Kích thước móng quy ước: Vậy: Nội lực quy về tâm khối móng quy ước: Ta có: Vậy: Đất nền phía dưới đài cọc thoả mãn điều kiện ổn định 5. Kiểm tra độ lún của móng cọc (độ lún của đất nến dưới mũi cọc) Áp lực gây lún: Chọn bề dày lớp phân bố là m P1i = s tb ứng suất trung bình lúc đầu lớp thứ i P2i = P1i+s tb ứng suất trung bình lúc sau lớp thứ i Sau đó dựa vào thí nghiệm lớp cố kết ta tính lún như sau: Bảng tính lún móng cọc với Bqu=3.55(m) Kiểm tra độ lún của móng cọc ÖÙng suaát taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc do taûi troïng ngoaøi vaø taûi troïng baûn thaân khoái moùng gaây ra: P = Ptbtc = 40 (KN) ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy khoái moùng quy öôùc : sglz=o = P-gñaát HM= 400 – sglz=o=400 -321.45 = 78.55 (KN) Lớp Điểm Z K0 sz (KN/m2) sbt (KN/m2) Pli (KN/m2) P2i (KN/m2) e1i e2i Si(cm) 1 0 0 0 1 78.55 24.51 34.31 105.9909 0.8 0.76 0.027 1 1.2 0.34 0.825 64.804 44.118 2 53.92 109.2605 0.8 0.788 0.009 2 2.4 0.68 0.584 45.873 63.726 3 73.53 111.1555 0.798 0.79 0.005 3 3.6 1.01 0.374 29.378 83.334 4 93.13 117.5581 0.796 0.79 0.004 4 4.8 1.35 0.248 19.48 102.92 5 112.7 127.0724 0.658 0.657 0.001 5 6 1.69 0.117 9.1904 122.55 6 132.4 141.1909 0.657 0.656 0.001 6 7.2 2.03 0.108 8.4834 142.16 7 152 158.2853 0.657 0.656 5E-04 7 8.4 2.37 0.053 4.1632 161.77 8 171.6 176.5579 0.656 0.655 7E-04 8 9.6 2.7 0.074 5.8127 181.37 9 191.2 196.2445 0.655 0.655 5E-04 9 10.8 3.04 0.055 4.3203 200.98 10 210.8 214.36 0.654 0.654 3E-04 10 12 3.38 0.036 2.8278 220.59 0.408(m)=4.8(cm) Vậy thoả điều kiện về độ lún vì S = 4.8(cm) < 8 (cm) 6. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc: Bê tông B25 co Rbt = 10500 (KN/m2) Theo điều kiện xuyên thủng: Pxt £ Pcx Mà: Chọn hd = 1.1(m) và lớp bảo vệ a = 0.1(m)Þ hd = 1.2(m) Chọn bê tông B25 có Rb = 14500 (KN/m2) Thép AII có Rs = 280000 (KN/m2), b = 3 (m), L = 3 (m), h0 = 1.1 (m) Theo phương mặt cắt 1-1: Theo TCXDVN 356-2005 Với As = 17.2(cm2) chọn 12f 14 (As = 18.47) Þa = 200 Vậy chọn: 12f 14 a200 Theo phương mặt cắt 2-2 Theo TCXDVN 356-2005 Với As = 17(cm2) chọn 12f 14 (As = 18.5 Þa =200 Vậy chọn: 12f14 a200