Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn thứ 2 Nhằm khống chế biến dạng của nền, không cho biến dạng của nền lớnhơn mức làm nức nẽ hư hỏng công trình bên trên hoặc làm cho công
Trang 1THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
Phần 1
XỬ LÝ SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Sơ đồ mặt bằng công trình
- Sơ đồ mặt bằng công trình là sơ đồ số 1
Trang 31.5 Cấu tạo các lớp đất và các chỉ tiêu cơ lý của nền đất
* Nền đất đã cho gồm 3 lớp như sau:
Tỷ trọng ( ∆ )
Dung trọng
(g/cm 3 )
Độ
ẩm tự nhiên W (%)
Giới hạn nhão
W n (%)
Giới hạn dẻo
W d (%)
Góc nội
ma sát ϕ (độ)
Lực dính đơn vị c (kG/cm 2 )
Trang 4Phần 2 ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG
Đánh giá tình hình địa chất gồm địa chất công trình và địa chất thuỷ văn
* Địa chất thuỷ văn là nói đến mực nước ngầm trong lòng đất Nền đấtxây dựng công trình có mực nước ngầm trong lòng đất và cách mặt đất tựnhiên là 3 (m)
* Địa chất công trình là nói đến sự phân bố các lớp đất và tính chất củacác lớp đất đó Nền đất để xây dựng công trình gồm 3 lớp:
- Lớp 1: Lớp á cát dày 4 (m) số hiệu 11
- Lớp 2: Lớp á cát dày 4 (m) số hiệu 19
- Lớp 3: Lớp á sét dày vô cùng số hiệu 22
2.1 Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đất
2.1.1 Lớp 1 lớp á cát dày 4 (m)
* Đánh giá trạng thái độ chặt của đất rời qua hệ số rỗng tự nhiên e0:0,55 < e0 = 0,6660 < 0,7 => Đất chặt vừa
(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
* Đánh giá độ ẩm qua độ bão hoà nước: G
Độ bão hoà nước:
G = 0,880 > 0,8 => Đất á cát ở trạng thái bão hoà nước
(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
* Kết luận: Lớp 1 là lớp á cát chặt vừa, bão hoà nước
* Tính hệ số nén lún:
Áp dụng công thức: i 1,i i 1 i
e e a
+
=
Trong đó:
- ai-1, i: là hệ số nén lún ứng với cấp tải trọng pi-1 và pi
- a0: là hệ số nén lún tương đối
- ei-1, pi -1: là hệ số rỗng và cấp áp lực tương ứng thứ (i-1)
- ei, pi: là hệ số rỗng và cấp áp lực tương ứng thứ (i)
Trang 5(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
* Đánh giá độ ẩm qua độ bão hoà nước: G
Độ bão hoà nước:
G = 0,858 > 0,8 => Đất cát hạt vừa ở trạng thái bão hoà nước
(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
* Kết luận: Lớp 2 là lớp á cát chặt vừa, bão hoà nước
* Tính hệ số nén lún:
Áp dụng công thức: i 1,i i 1 i
e e a
+
=Trong đó:
- ai-1, i: là hệ số nén lún ứng với cấp tải trọng pi-1 và pi
- a0: là hệ số nén lún tương đối
- ei-1, pi -1: là hệ số rỗng và cấp áp lực tương ứng thứ (i-1)
- ei, pi: là hệ số rỗng và cấp áp lực tương ứng thứ (i)
Trang 6(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
* Đánh giá độ ẩm qua độ bão hoà nước: G
Độ bão hoà nước:
G = 0,987 > 0,8 => Đất á sét ở trạng thái bão hoà nước
(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
* Kết luận: Lớp 3 là lớp á sét dẻo mềm, bão hoà nước
+
=
Trong đó:
- ai-1, i: là hệ số nén lún ứng với cấp tải trọng pi-1 và pi
- a0: là hệ số nén lún tương đối
- ei-1, pi -1: là hệ số rỗng và cấp áp lực tương ứng thứ (i-1)
- ei, pi: là hệ số rỗng và cấp áp lực tương ứng thứ (i)
Trang 72.2 Nhận xét và đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất
Lớp đất đầu tiên là á cát ở trạng thái chặt vừa và bão hoà nước, có nhiềutrạng thái vật lý tương đối tốt Do đó có thể làm đất nền thiên thiên cho cáccông trình xây dựng
2.3 Đề xuất phương án thiết kế móng
* Phương án 1: Thiêt kế và tính toán móng nông bằng bê tông cốt thép(loại móng đơn)
Thiết kế và tính toán móng đơn cho móng cột giữa M1 và cột biên M2
* Phương án 2: Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp.
Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp cho móng cột giữa M1và cộtbiên M2
2.4 Lựa chọn vật liệu
2.4.1 Yêu cầu về vật liệu trong nhà cao tầng
Vật liệu tận dụng được nguồn vật liệu tại địa phương, nơi công trìnhđược xây dựng, có giá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biếndạng
Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt.Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổsung cho tính năng chịu lực thấp
Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tảitrọng lặp lại (động đất, gió bão)
Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng cótính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình
Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệutrên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng
Trang 8đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính.
2.4.2 Chọn vật liệu sử dụng cho công trình
- Bê tông lựa chọn theo tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép TCVN356:2005
Bê tông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B15 trở lên
Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu ta chọn bêtông cấp độ bền B20 có các số liệu kĩ thuật như sau:
Bê tông cấp độ bền B20:
+ Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 11,5 (MPa)
+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 0,9 (MPa)
+ Module đàn hồi ban đầu: Eb = 27 x 103 (MPa)
- Cốt thép lựa chọn theo tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép TCVN5574:2012
Đối với cốt thép Φ < 10 (mm) dùng làm cốt ngang loại AI:
+ Cường độ chịu kéo (cốt dọc): Rs = 225 (MPa)
+ Cường độ chịu nén: Rsc = 225(MPa)
+ Cường độ chịu kéo (cốt ngang): Rsw = 175(MPa)
+ Module đàn hồi: Es = 21 x 104 (MPa)
Đối với cốt thép Φ ≥ 10 (mm) dùng cốt làm cốt dọc loại AII:
+ Cường độ chịu kéo (cốt dọc): Rs = 280(MPa)
+ Cường độ chịu nén: Rsc = 280(MPa)
+ Cường độ chịu kéo (cốt ngang): Rsw = 225(MPa)
+ Module đàn hồi: Es = 21 x 104 (MPa)
Trang 9Phần 3 THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 3.1 Phương án 1 tính toán và thiết kế móng nông trên nền thiên nhiên
3.1.1 Thiết kế và tính toán móng nông cho cột giữa
3.1.1.2 Chọn chiều sâu chôn móng
Chọn chiều sâu chôn móng nằm trong lớp 1 á cát, lớp đất này có chiềudày 4 (m), mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên là 3 (m) Lớp đất này có cácchỉ tiêu cơ lý:
- Tải trọng công trình không lớn:M0tt = 2,4 (T.m); Q0tt = 1,5 (T)
* Ta chọn chiều sâu chôn móng 1,5 mét là tốt nhất
3.1.1.3 Sơ bộ xác định kích thước móng theo điều kiên Ptc và Rtc
Móng M1 là móng cột giữa ngoài lực dọc còn có mômen và lực xô ngang
Trang 10chỉ số nhỏ (lực xô ngang trùng với trục khung).
- Xác định tải trọng tiêu chuẩn của tổ hợp tải trọng:
N
M e
0
=
Móng lệch tâm 1 hướng chỉ có ex; ey = 0
Mtc: Giá trị mômen tiêu chuẩn ứng với trọng tâm diện tích đáy móng
Trang 11Để nền còn ứng xử như vật liệu đàn hồi phải thoả mãn điều kiện sau:
Rtc ≥ PtcTrong đó:
- Rtc là cường độ tiêu chuẩn của nền đất:
Giải bất phương trình trên ta được: -15,13 ≤ b ≤ -1,9 hoặc b ≥ 1,8.
Vì b là bề rộng móng nên b mang giá trị dương vì thế ta chọn: b ≥ 1,8.Vậy ta chọn b = 1,8 (m) => a = 1,4 x b = 2,52 (m) => Chọn a = 2,6 (m)
* Vậy ta chọn kích thước sơ bộ đáy móng là: b = 1,8 (m) và a = 2,6 (m).Kiểm tra điều kiện: Rtc ≥ Ptc
Trang 123.1.1.4 Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn
Kiểm tra nền theo điều kiện:
- P : Là áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng tb tc
- P max tc : Là áp lực tiêu chuẩn lớn nhất tại đáy móng
- P min tc : Là áp lực tiêu chuẩn nhỏ nhất tại đáy móng
3.1.1.5 Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn thứ 2
Nhằm khống chế biến dạng của nền, không cho biến dạng của nền lớnhơn mức làm nức nẽ hư hỏng công trình bên trên hoặc làm cho công trình bêntrên bị nghiêng lệch lớn không thoả mãn điều kiện sử dụng Để đảm bảo yêu
Trang 13cầu trên ta cần kiểm tra độ lún của móng thoả mãn điều kiện sau:
a Xác định ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra
Tính ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra:
i
n bt
- γi là dung trọng của lớp đất thứ i (Nếu lớp đất trong mực nước ngầm thìdùng γdn của lớp đất đó)
- hi là chiều dày lớp phân tố thứ i
Nếu lớp đất nằm trên mực nước ngầm thì lấy dung trọng của đất trongbảng kết quả thí nghiệm đất Nếu các lớp đất nằm dưới mực nước ngầm thìtính dung trọng đẩy nổi của lớp đất nằm dưới mực nước ngầm theo công thức(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
b Xác định ứng suất gây lún ở lớp đất thứ i do tải trọng ngoài gây ra
Tính ứng suất gây lún ở đáy móng z = zi: p z i =K 0i×p gl
Ta có: K0i là hệ số phụ thuộc vào
Trang 15e , e 2i được xác định bởi biểu đồ đường cong nén lún tương ứng với P1i
,P2i được xác định theo côngthức sau:
Trang 163.1.1.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn thứ 1
Nền để thiết kế móng ở đây không cần kiểm tra theo TTGH1
3.1.1.7 Xác định chiều cao móng theo điều kiện chống xuyên thủngTải trọng tác dụng lên móng:
tt
0
N = 110 (T), M 0 tt = 2,4 (T.m), Q 0 tt = 1,5 (T)
Trang 18= - 4 x h02 - 2 x h0 + 4,44
=> Pxt = 29,105 x (- 4 x h02 - 2 x h0 + 4,44)
= - 116,42 x h02 - 58,11 x h0 + 129,2262 (1)
- Pcx là lực chống xuyên được tính bằng công thức:
Pcx = 0,75 x Rbt x S(xung quanh tháp xuyên)
Ta có:
- Rbt là cường độ chịu kéo tính toán của bê tông Ở đây Rbt = 90 (T/m2)
- S(xung quanh tháp xuyên) = 4 h× + × ×0 2 2 h ( a 0 c +b ) 4 h c = × + ×0 2 2 h 0
=> Pcx = 0,75 x 90 x (4 h× + ×0 2 2 h 0) = 270 x h02 + 135 x h0 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
- 116,42 x h02 - 58,11 x h0 + 129,2262 ≤ 270 x h02 + 135 x h0
<=> 386,42 x h02 + 193,11 x h0 - 129,2262 ≥ 0
Giải bất phương trình trên ta được: h0 ≤ - 0,88 hoặc h0 ≥ 0,38
Vì h0 là chiều cao móng nên h0 mang giá trị dương ta chọn h0 ≥ 0,38Vậy ta chọn h0 = 0,4 (m)
Kiểm tra lại điều kiện: P xt ≤P cx
- Pxt = - 116,42 x 0,42 - 58,11 x 0,4 + 129,2262 = 87,355 (T)
- Pcx = 270 x 0,42 + 135 x 0,4 = 97,2 (T)
=> Pxt = 87,355 (T) < Pcx = 97,2 (T) (Thoả mãn điều kiện)
Trang 193.1.1.8 Tính toán và bố trí cốt thép
Xác định các giá trị mômen theo hai tiết diện I-I, II-II
Ta xem móng được ngàm qua chân cột vuông góc với các cạnh đế móng
Hình 3.7 Các tiết diện để tính toán cốt thép
Trang 200,9 h R
=
× ×h0: chiều cao làm việc của cốt thép có: h0 = 0,4 (m)
Rs: cường độ của cốt thép AII có Rs = 2800 (kG/cm2)
* Diện tích cốt thép đặt vuông góc với phương cạnh ngắn (hay đặt theophương cạnh dài):
5
2 s1
Với As1tt = 25,987 (cm2) => Chọn 1714: As1c = 26,169 (cm2)
Tính khoảng cách giữa các thanh thép:
Ta chọn lớp bảo vệ bê tông cốt thép là 0,05 (m)
Trang 21Khoảng cách giữa 2 thanh thép liên tiếp:a 1800 100 106 ,25
16
−
Ta chọn khoảng cách giữa 2 thanh thép a = 100 (mm)
Với As2tt = 17,356 (cm2) => Chọn 1612: As2c = 18,1 (cm2)
Tính khoảng cách giữa các thanh thép:
Ta chọn lớp bảo vệ bê tông cốt thép là 0,05 (m)
Khoảng cách giữa 2 thanh thép liên tiếp:a 2600 100 166 ,67
3 10Ø6 a150
4 6Ø16 2670
2800
1 17Ø14 a100
±0.000
6Ø16 2670
16Ø12 a160
-1.500
Hình 3.8 Bố trí cốt thép
Trang 223.1.2 Thiết kế và tính toán móng nông cho cột biên
3.1.2.2 Chọn chiều sâu chôn móng
Chọn chiều sâu chôn móng nằm trong lớp 1 á cát, lớp đất này có chiềudày 4 (m), mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên là 3 (m) Lớp đất này có cácchỉ tiêu cơ lý:
- Tải trọng công trình không lớn:M0tt = 2,6 (T.m); Q0tt = 1,5 (T)
* Ta chọn chiều sâu chôn móng 1,5 mét là tốt nhất
3.1.2.3 Sơ bộ xác định kích thước móng theo điều kiên Ptc và Rtc
Móng M2 là móng cột biên ngoài lực dọc còn có mômen và lực xô ngang
Trang 23chỉ số nhỏ (lực xô ngang trùng với trục khung).
- Xác định tải trọng tiêu chuẩn của tổ hợp tải trọng:
x
Hình 3.9 Tải trọng tác dụng lên móng
- Độ lệch tâm e được xác định theo công thức: tc
tc x
N
M e
0
=
Móng lệch tâm 1 hướng chỉ có ex; ey = 0
Mtc: Giá trị mômen tiêu chuẩn ứng với trọng tâm diện tích đáy móng
Trang 24Để nền còn ứng xử như vật liệu đàn hồi phải thoả mãn điều kiện sau:
Rtc ≥ PtcTrong đó:
- Rtc là cường độ tiêu chuẩn của nền đất:
Giải bất phương trình trên ta được: -15,21 ≤ b ≤ -1,63 hoặc b ≥ 1,47.
Vì b là bề rộng móng nên b mang giá trị dương vì thế ta chọn: b ≥ 1,47.Vậy ta chọn b = 1,5 (m) => a = 1,4 x b = 2,1 (m) => Chọn a = 2,1 (m)
* Vậy ta chọn kích thước sơ bộ đáy móng là: b = 1,5 (m) và a = 2,1 (m).Kiểm tra điều kiện: Rtc ≥ Ptc
Trang 253.1.2.4 Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn
Kiểm tra nền theo điều kiện:
- P : Là áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng tb tc
- P max tc : Là áp lực tiêu chuẩn lớn nhất tại đáy móng
- P min tc : Là áp lực tiêu chuẩn nhỏ nhất tại đáy móng
3.1.2.5 Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn thứ 2
Nhằm khống chế biến dạng của nền, không cho biến dạng của nền lớnhơn mức làm nức nẽ hư hỏng công trình bên trên hoặc làm cho công trình bêntrên bị nghiêng lệch lớn không thoả mãn điều kiện sử dụng Để đảm bảo yêu
Trang 26cầu trên ta cần kiểm tra độ lún của móng thoả mãn điều kiện sau:
a Xác định ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra
Tính ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra:
i
n bt
- γi là dung trọng của lớp đất thứ i (Nếu lớp đất trong mực nước ngầm thìdùng γdn của lớp đất đó)
- hi là chiều dày lớp phân tố thứ i
Nếu lớp đất nằm trên mực nước ngầm thì lấy dung trọng của đất trongbảng kết quả thí nghiệm đất Nếu các lớp đất nằm dưới mực nước ngầm thìtính dung trọng đẩy nổi của lớp đất nằm dưới mực nước ngầm theo công thức(Sách cơ học đất Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo NXB Xây dựng)
b Xác định ứng suất gây lún ở lớp đất thứ i do tải trọng ngoài gây ra
Tính ứng suất gây lún ở đáy móng z = zi: p z i =K 0i×p gl
Ta có: K0i là hệ số phụ thuộc vào
Trang 28e , e 2i được xác định bởi biểu đồ đường cong nén lún tương ứng với P1i
,P2i được xác định theo côngthức sau:
Trang 293.1.2.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn thứ 1
Nền để thiết kế móng ở đây không cần kiểm tra theo TTGH1
3.1.2.7 Xác định chiều cao móng theo điều kiện chống xuyên thủngTải trọng tác dụng lên móng:
Trang 31=> Pxt = 29,33 x (- 2 x h02 - 1,4 x h0 + 2,91)
= - 58,66 x h02 - 41,062 x h0 + 85,3503 (1)
- Pcx là lực chống xuyên được tính bằng công thức:
Pcx = 0,75 x Rbt x S(xung quanh tháp xuyên)
Ta có:
- Rbt là cường độ chịu kéo tính toán của bê tông Ở đây Rbt = 90 (T/m2)
- S(xung quanh tháp xuyên) = 2 h× + ×0 2 h ( a 0 c + ×2 b ) 2 h c = × +0 2 1,4 h× 0
=> Pcx = 0,75 x 90 x (2 h× +0 2 1,3 h× 0) = 135 x h02 + 94,5 x h0 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
- 58,66 x h02 - 41,062 x h0 + 85,3503 ≤ 135 x h02 + 94,5 x h0
<=> 193,66 x h02 + 135,562 x h0 - 85,3503 ≥ 0
Giải bất phương trình trên ta được: h0 ≤ - 1,1 hoặc h0 ≥ 0,401
Vì h0 là chiều cao móng nên h0 mang giá trị dương ta chọn h0 ≥ 0,401Vậy ta chọn h0 = 0,45 (m)
Kiểm tra lại điều kiện: P xt ≤P cx
- Pxt = - 58,66 x 0,452 - 41,062 x 0,45 + 85,3503 = 54,994 (T)
- Pcx = 135 x 0,452 + 94,5 x 0,45 = 69,863 (T)
=> Pxt = 54,994 (T) < Pcx = 69,863 (T) (Thoả mãn điều kiện)
Trang 323.1.2.8 Tính toán và bố trí cốt thép
Xác định các giá trị mômen theo hai tiết diện I-I, II-II
Ta xem móng được ngàm qua chân cột vuông góc với các cạnh đế móng
Trang 330,9 h R
=
× ×h0: chiều cao làm việc của cốt thép có: h0 = 0,45 (m)
Rs: cường độ của cốt thép AII có Rs = 2800 (kG/cm2)
* Diện tích cốt thép đặt vuông góc với phương cạnh ngắn (hay đặt theophương cạnh dài):
5
2 s1
Với As1tt = 10,908 (cm2) => Chọn 912: As1c = 10,18 (cm2)
Tính khoảng cách giữa các thanh thép:
Ta chọn lớp bảo vệ bê tông cốt thép là 0,05 (m)
Trang 34Khoảng cách giữa 2 thanh thép liên tiếp:a 1500 100 175
8
−
Ta chọn khoảng cách giữa 2 thanh thép a = 170 (mm)
Với As2tt = 30,1 (cm2) => Chọn 2014: As2c = 30,79 (cm2)
Tính khoảng cách giữa các thanh thép:
Ta chọn lớp bảo vệ bê tông cốt thép là 0,05 (m)
Khoảng cách giữa 2 thanh thép liên tiếp:a 2100 100 105,26
4 6Ø16 2670
2 20Ø14 a100
±0.000
-1.500
Hình 3.16 Bố trí cốt thép
Trang 353.2 Phương án 2 tính toán và thiết kế móng cọc đài thấp
3.2.1 Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp cho cột giữa
3.2.1.2 Chọn kích thước và tiết diện cọc
Điều kiện địa chất gồm 3 lớp:
- Lớp 1 là lớp á cát chặt vừa, bão hoà nước
- Lớp 2 là lớp á cát chặt vừa, bão hoà nước
- Lớp 3 là lớp á sét dẻo mềm, bão hoà nước
Ta chọn cọc ma sát dùng móng cọc cắm vào lớp á sét bên dưới là hợp lý.Chọn tiết diện cọc (30 x 30) cm thép dọc 416 dùng thép AII
Đóng cọc bằng búa điesel
Vì móng chịu mômen ta ngàm cọc vào đài cọc bằng cách phá vỡ 1 phầnbêtông đầu cọc cho trơ cốt thép dọc trên đoạn 35 (cm) và chôn thêm 1 đoạncọc còn giữ nguyên là 15 (cm) nữa vào đài
Tổng cộng chiều dài cọc là 17 (m) chưa tính mũi cọc
Cọc cắm vào đất kể từ mép dưới đáy đài là 16,5 (m)
Trang 363.2.1.3 Chọn kích thước đài cọc
Tải trọng công trình không lớn lắm Chọn đài cọc có đế đài hình vuông.Khoảng cách giữa trục các cọc bằng 3 ÷ 3,5 lần cạnh cọc Cọc 30 x 30 chọnkhoảng cách giữa các cọc là 100 (cm).Từ tim cọc ngoài cùng đến mép đài cọcchọn 30 (cm) Vậy chọn kích thước đế đài (1,6 x 1,6) (m x m) và chiều sâuchôn đài cọc là 1 (m) nằm trong lớp á cát
3.2.1.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài cọc
Đối với móng cọc đài thấp tải trọng ngang do đất từ đáy đài trở lên tiếpnhận Điều kiện tính toán móng cọc đài thấp: D f ≥0,7 h× min
tt 0
ϕ: góc nội ma sát của lớp đất từ đáy đài trở lên mặt đất ϕ = 220
γ: trọng lượng riêng của đất từ đáy đài trở lên mặt đất γ = 1,94 (T/m3).b: cạnh của đáy đài theo phương thẳng góc với tải ngang
=>
0 0 min
3.2.1.5 Xác định sức chịu tải của cọc
a Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc
Móng cọc bê tông cốt thép có sức chịu tải theo phương dọc trục của cọc:
Trang 37xuyên qua bùn, than bùn nên ta lấy = 1 (Sách hướng dẫn đồ án nền và móng.
GS, TS Nguyễn Văn Quảng NXB Xây dựng)
- Rb = 115 (kG/cm2): cường độ chịu nén của bê tông
- Rsc = 2800 (kG/cm2): cường độ chịu nén của cốt thép
- As = 8,04 (cm2): diện tích cốt thép trong cọc
- Ab = Ac – As = 30 x 30 - 8,04 = 891,96 (cm2): diện tích bê tông của cọc
=> Q vl = ×1 ( 1150 891,96 10× × −4 +28000 8,04 10 ) 125,09 (T)× × −4 =
b Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền
Xác định sức chịu tải của cọc theo phương pháp thống kê Coi ma sátgiữa đất và cọc là hằng số Coi phản lực ở đầu mũi cọc phân bố đều trên tiếtdiện ngang của cọc
Đối với cọc ma sát công thức tính sức chịu tải của cọc theo đất nền nhưsau:
- m: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, m = 1
- mR, mf: hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sátgiữa đất với cọc và sức chịu tải của đất ở mũi cọc Do ta hạ cọc bằng cáchđóng bằng búa điesel nên mR = 1, mf = 1 (Tra bảng 6 - 4 Sách hướng dẫn đồ
án nền và móng GS, TS Nguyễn Văn Quảng NXB Xây dựng )
- Ap = 30 x 30 = 900 (cm2): tiết diện ngang của cọc
- qp (T/m2): Sức chống của đất ở mũi cọc, phụ thuộc vào loại đất và chiềusâu mũi cọc
- u = 2 x (0,3 + 0,3) = 1,2 (m): chu vi tiết diện ngang của cọc
Trang 38- fi (T/m2): lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất, phụthuộc loại đất, tính chất của đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất.
- li (m): chiều dày của lớp đất phân tố thứ i
- zi (m): khoảng cách từ mặt đất tự nhiên đến điểm giữa các lớp đất phântố
Nền đất được chia thành các lớp nhỏ đồng nhất có chiều dày l i ≤2 ( m )
(như hình vẽ) Số liệu được xác định ở bảng:
Hình 3.17 Sơ đồ chia các lớp đất