thiết kế chung cư thảo điền quận 2

Sức chịu tải của cọc theo điều kiện vật liệu : Sức chịu tải tính toán của cọc theo điều kiện vật liệu được xác định theo công thức : Qu = QVL = RuAp + RanAa Trong đó  Ru : cường đ

Trang 1

GVHD: TS.TRẦN CHƯƠNG SVTH: LÊ TRƯƠNG QUỐC VỆ

PHƯƠNG ÁN 2

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG KHOAN CỌC NHỒI

1.Tải trọng tác dụng: Sử dụng kết quả chon cặp nội lực ở phần móng cọc ép

a.Móng cột biên(M1)

c.Móng cột giữa(M3

2 Chọn vật liệu và kích thước cọc :

- Cọc được đúc bằng cách khoan tạo lổ Ống vách đặt sâu 3m và dùng dung dịch

Bentonite để giữ thành hố khoan không bị sạt lở

- Khoảng cách giữa các cọc chọn  D + 1m

- Chọn đường kính cọc khoan nhồi D = 0,8 m

= 5024 cm2 = 0.5024 m2

u = D 3 14  0 8  2 512m

- Chọn chiều dài cọc là 28m kể cả đoạn ngàm vào đài là 0,5 m Mũi cọc cắm vào lớp

đất thứ 6 là lớp đất tốt một đoạn 7.5m

- Bêtông làm cọc B25 có Rb = 14.5 MPa, Rbt = 1.05 MPa

Trang 2

- Sử dụng thép CII, có cường độ tính toán là 260 MPa Cường độ tính toán cốt đai là

x 0.5% = 25.12 cm2

=> Cốt thép trong cọc dùng 1416(Fa = 28.14cm2)

III XÁC ĐỊNG SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

1 Sức chịu tải của cọc theo điều kiện vật liệu :

Sức chịu tải tính toán của cọc theo điều kiện vật liệu được xác định theo công thức :

Qu = QVL = ( RuAp + RanAa )

Trong đó  Ru : cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi được xác định như sau :

Đối với cọc đổ bê tông trong dung dịch sét :

5 4

R

R u  nhưng không lớn hơn 60 daN/cm2

Với R – Mác thiết kế của bê tông cọc là 350 daN/cm2

 Aa : Diện tích tiết diện ngang của cốt thép dọc trục (Aa = 28.14 cm2)

 Ap : Diện tích tiết diện cọc

=>Ap = Ac - Aa = 5024 – 2814 = 4995.86cm²

 Ran : Cường độ tính toán của cốt thép, khi thép nhỏ hơn 28mm thì :

Ran =

5 1

C

R

nhưng không lớn hơn 2200 daN/cm2

RC : giới hạn chảy của cốt thép, với thép AII lấy RC = 3000 daN/cm2

5 1

Trang 3

QVL = 60 x 4995.86 + 2000 x 28.14 = 350203.84daN = 350.204 T

2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền :

Ta có công thức xác định sức chịu tải cho phép của cọc theo đất nền A.1a phụ lục

A TCXD - 205 :1998

tc

tc a

k

Q

Q 

Trong đó:

ktc : Hệ số độ tin cậy lấy bằng 1,75 dựa trên quy phạm

Qa : Sức chịu tải của đất nền

Qtc = m x( mR x qpx Ap+ U x  mf x fsi x li)

Với qp : cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc.

m : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1.0

mR,mf : Hệ số làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt xung quanh có kể đến

phương pháp hạ cọc ( tra bảng A.5 trang 58,59 TCXD – 205 : 1998)

=> mf = 1.0 ; mR = 0.6(hạ cọc bằng cách đổ bê tông có bentonite)

Ap : Diện tích tiết diện ngang chân cọc

= 0,5024 m2

U : Chu vi tiết diện ngang cọc => u =  x d = 3,14 x 0,8 = 2,512 m

li : Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên của cọc

 Xác định cường độ chịu tải của đất qp (T/m2) theo TCXD 205-1998 :

qp = 0,75 x  x (’ x dp x A0

k +  x I x L x B0

k ) Trong đó :

’I : Trị tính toán của trọng lượng thể tích đất ở phía dưới mũi cọc (’I = 1.03T/m3)

 I : Trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích đất ở phía trên mũi cọc

 I = 2.06 3 2.04 7 1.93 12 2 7.5

3 7 12 7.5

i i i

h h

B là hệ số không thứ nguyên tra bảng A.6 trang 60 TCXD 205 : 1998 phụ

thuộc vào góc ma sát trong  và 34 375

8 0

5 27

Trang 4

Các giá trị tra Bảng A.2 TCXD – 205 : 1998 (Trang 55)

Lớp đất STT Độ sệt (B) Z(m) fi(T/m2) li(m) fixli(T/m)

Sét pha dẻo cứng

Trang 5

Sét xám trắng trạng thái dẻo cứng

Cát pha nâu loang vàng trạng thái dẻo

Trang 6

Vậy sức chịu tải của đất nền là :

Qtc = m x ( mR x qpx Ap+ U x  mf x fi x li) = 1.0 x (0.6 x 312.345 x 0.5024 + 2.512 x 1.0 x 170.873) = 524.368(T)

Sức chịu tải cho phép của cọc theo tính chất cơ lý của đất nền :

IV TÍNH TOÁN MÓNG M1,M2 :

Ta dùng cặp /M / max , N tư (đã tính ở phương án cọc ép)

1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc :

Khoảng cách giữa các cọc trong đài là : a ≥ 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 :

Ptt = 2

) 3

Q a

 = 3002

(2.4) = 52.08(T/m2) Diện tích sơ bộ đế đài:

Fđ = 0

tt tt

Trang 7

Giả sử: Hđ = 1.5m chiều cao đài cọc Trọng lượng của đài và đất trên đài:

Ntt

đ = n x Fđ x hđ x  = 1.1 x 9.26 x 1.5 x 2.0= 30.558(T) Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

Ntt = Ntt

0 + Ntt

đ= 420.376+ 30.558= 450.934(T)

2 Xác định số lượng cọc :

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

300 = 1.8cọc Trong đó : k là hệ số xét đến ảnh hưởng Moment tác động lên móng cọc , giá trị

lấy từ 1-1.5 tuỳ vào giá trị Moment ( sách Nền Móng của Châu Ngọc Ẩn )

=> Chọn số lượng cọc sơ bộ nc = 2 cọc

 Bố trí đài cọc móng M1 như hình vẽ :

Với : l,b là chiều dài và chiều rộng của đài cọc

 Vậy kích thước đài cọc : l x b = 4 x1.6 = 6.4 m2

3 Xác định chiều cao đài cọc :

Trang 8

- Chiều dài cọc ngàm vào đài : h1 = 0.1 (m)

- Chiều cao của đài cọc là : hđ = ho+0.1 (m)

ho =(L-d-hc)/2 =(3.6-0.8-0.6)/2=1.1(m)

=> hd = 1.1+0.1 = 1.2(m)

=> Ntt

đ = n x Fđ x hđ x  = 1.1 x 6.4 x 1.5 x 2= 14.256 (T)

4 Xác định giá trị P max ;P min

* Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

* Tải truyền xuống các cọc dãy biên:

max

tc tc

N P

nc = 2

2

max 2

2 2 1

x i    

Vậy ta có : Pmax = 188.95 + 11.75= 200.7 (T) < Qa = 300 (T)

=> Thỏa mãn điều kiện tải truyền xuống cọc dãy biên

* Tóm lại : Điều kiện chịu tải của móng cọc được kiểm tra thoã mãn , móng làm việc

trong điều kiện an toàn

V TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO MÓNG M1,M2

1.Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc:

- Ta có tháp chọc thủng như hình vẽ sau:

Trang 9

=> Vậy tháp chọc thủng bao phủ lên các đầu cọc đảm bảo điều kiện chọc thủng của đài

2 Kiểm tra ổn định của nền nằm dưới móng khối qui ước :

* Xác định kích thước khối móng qui ước :

Góc ma sát trong trung bình:

tc

tb = i i

i

xh h





5 4 3 2

5 5 4 4 3 3 2 2

h h h h

h h



=

0

0 18.906

Với a – khoảng cách giữa hai mép ngoài của cọc theo phương l

b – khoảng cách giữa hai mép ngoài của cọc theo phương b

a = 3.2m

b = 0.8m

Lc chiều dài của cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc (Lc = 27.5m)

 Fm = Bm x Am = 7.655x5.255 = 40.227 (m2)

* Xác định trọng lượng của khối móng quy ước:

Trọng lượng đất phủ trên đài được tính từ đáy đài trở lên :

Q1 = n x Fm x tb x hm = 1.1 x 40.227 x 2 x 1.5 = 132.75 (T) Trọng lượng cọc 0,8m dài 27.5(m)

Q2 = n x nc x Fc x Lc x bt =1.1 x 2 x 0.5024 x 27.5 x 2 = 61.0082 (T) Trọng lượng đất đáy đài trở xuống đến mũi cọc

Q3 = n x( Fm –ncxFc) i x hi

= 1.1 x( 40.227-2x0.5024) x(1.1 x 3.0 + 1.08 x 70 + 0.96 x 12.0 + 1.03 x5.5)

= 1209.98 (T)

Trang 10

Trọng lượng móng khối quy ước :

Qm= Q1 + Q2 + Q3 = 132.75+61.0082+1209.98 = 1403.73 (T)

* Trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất kể từ mũi cọc trở lên

m m

m tb

h F

* Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước :

Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước :

Rtc = AB   Bh  DC

K

m m

tc

' 2

1





 Trong đó: m1 : Hệ số điều kiện làm việc của đất nền

m2 : Hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền

(Tra bảng 2.2 , trang 65 , sách “Nền và Móng các công trình dân dụng và công

nghiệp” của GS.TS Nguyễn Văn Quảng , L / H = 30.4/37.5 = 0.81 ; cát chặt vừa , no nước

=> m1 = 1.1 ; m2 = 1.2

Ktc = 1 Hệ số tin cậy lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất II : Góc ma sát trong lớp đất dưới đáy móng khối quy ước (II = 28.140)

(Tra bảng 2-1 trang 64 sách “Nền Và Móng các công trình dân dụng và công

nghiệp” của “GSTS Nguyễn Văn Quảng”) và nội suy :

=> A = 0.98 ; B = 4.93 ; D = 7.40

II :Trị tính toán thứ hai trung bình của lớp đất nằm trực tiếp dưới đế móng ’II :Trị tính toán thứ hai trung bình của trọng lượng thể tích

=> II = 1.03 (T/m3) ; ’II = tb = 1.208 (T/m3)

CII : Lực dính đơn vị lớp đất dưới đáy móng khối qui ước (CII=0.49 T/m2)

hm : Chiều cao móng khối qui ước (hm = 29m)

tb = 40.8(T/m2) < Rtc = 244.259 (T/m2)

* Ứng suất cực đại và cực tiểu dưới đáy móng qui ước :

tcmax, min =

m tc

m

tc

W

M F

Trang 11

=> Thõa mãn điều kiện Vậy nền đất dưới đáy móng khối qui ước ổn định, có thể tính

toán độ lún dưới móng cọc theo nền biến dạng đàn hồi tuyến tính

3 Kiểm tra độ lún của móng :

Dùng phương pháp phân tầng cộng lún :

Tính lún cho móng khối qui ước Fm = Am x Bm = 7.655x5.255 = 40.227 m2

Aùp lực bản thân tại mũi cọc :

σbt = (ih i)= 1.208 x 27.5 = 35.15 (T/m2) Aùp lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước :

P0 = gl = tc

tb - σbt = 40.8– 35.15 = 5.65 (T/m2) Tại giữa mỗi lớp đất ta xác định các trị số :

zgl = k0 x P0 : Áp lực gây lún tại độ sâu z

2 / )

 gl zi gl zi z

Z

2

 : hệ số phụ thuộc vào hệ số nở hông µ lấy  = 0.8 theo quy phạm

* Độ lún của nền:

S =

0

 S = 0 (cm) < Sgh = 8 (cm) ( Thỏa mãn yêu cầu biến dạng)

Trang 12

4 Tính toán thép đài móng M1 :

Móng M1 có kích thước l x b = 3.6 x 1.2 (m) , chiều cao đài hđ = 1.5 (m)

Sơ đồ tính toán như sau :

- Tính toán và bố trí thép theo 2 phương

- Khi tính toán giá trị nội lực ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác

dụng chính là phản lực đầu cọc

- Sơ đồ tính của đài là một console ngàm vào cột theo chu vi cột Ngoại lực làm đài bị

uốn là những phản lực đầu cọc

*Tính cốt thép đài móng theo phương Y , mặt cắt II – II :

Do móng M1 theo phương Y chỉ có một hàng cọc chịu nén đúng tâm từ chân cột

truyền xuống nên đài cọc theo phươngY chỉ chịu phản lực của đất nền phân bố đều dưới

đáy cọc Nên ta không cần tính thép đối với đài móng M1 theo phương Y mà chỉ bố trí theo

cấu tạo để phòng bêtông bị nứt khi co ngót

=>Như vậy thép theo phương Y chọn theo cấu tạo : 1914 a200

*Tính cốt thép đài móng theo phương X , mặt cắt I – I :

MI-I = r2 x Pmax = 0.7 x 200.7 = 140.5(Tm) Trong đó : r 2 là khoảng cách từ trục cọc thứ I đến mép cột

Pmax là phản lực đầu cọc thứ i lớn nhất Tính toán diện tích cốt thép cho đài cọc:

h0 = hđ – h1 = 1.5 - 0.1 = 1.4 (m) = 140(cm) Trong đó : h1 là đoạn cọc chôn vào đài h1 = 0.1 (m)

FaI =

09



  = 42.73 ( cm2)

=> Chọn 1222 (F a = 45.6cm 2 )

+ Khoảng cách cần bố trí các cốt thép dài b' b2a = 1.2 – 2 x 0.5 = 1.1m

+ Bước cốt thép dài = 1.1

12 1 = 0.1m = 100mm (Với a = a’ = 15cm lớp bê tông bảo vệ)

=>Như vậy thép theo phương X : 12  22 a100

Trang 13

a200

a100 3600

Mặt bằng bố trí thép đài móng M1

5 Kiểm tra cọc chịu tải ngang :

- Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang, không có

chuyển vị xoay

- Mômen quán tính tiết diện ngang của cọc :

π 64

1

D = 64

1

 3.14 0.84 = 0.02m4

- Độ cứng tiết diện ngang của cọc:

Eb.J = 31 x 105 x 0,02 = 62000 T.m2 = 6.2 x 104 (T.m2)

Eb: Mô đun đàn hồi của bê tông, Eb = 310 x 104 (T/m2)

- Chiều rộng quy ước bc của cọc :

- Theo TCXD 205-1998

d  0.8m  bc = d + 1 = 0,8 + 1 = 1,8 m

Trang 14

- Hệ số tỷ lệ k theo công thức: Cz = k x z

- Chiều dài ảnh hưởng: lah = 2 x (d +1) = 2 x (0,8 +1) = 3,6 m => cọc nằm trong lớp đất

lớp số 4 Tra bảng G.1 TCXD 205 : 1998 , trang 72 dựa vào độ sệt B = 0.33 ta được giá trị

k1= 468 T/m4 (nội suy)

- Biểu đồ biểu thị độ ảnh hưởng của các lớp đất trong phạm vi làm việc đến chiều dài

của các lớp đất

c bd

kb EJ

- Chiều dài tính đổi của phần cọc trong đất :

Le = bd.L = 0.423  28 = 11.844 m

- Các chuyển vị HH, HM, MH, MM của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị

đặt tại cao trình đáy đài

Trang 15

HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho = 1 gây ra

HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo = 1 gây ra

MH : góc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho = 1 gây ra

MM : góc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo = 1 gây ra

Le = 11.84 m > 4m, cọc tựa lên đất , tra bảng G2 TCXD 205 : 1998/74

 Ao = 2.441 ; Bo = 1.621 ; Co = 1.751

31 0 3 1 4 2.441

0.423 6.2 10

HH bd

A EJ

C EJ





  = 0.704 x 10-4 (1/Tm)

- Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài :

Qtt= 6.06 T ( đối với 2 cọc) suy ra Hf = 6.06

2 = 3.03 T

- Vì đầu cọc bị ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang, trên đầu cọc có xuất

hiện momen gọi là momen ngàm

Mf =

2 0 0

0

2

f MM

L L

EJ H L

=> n < Sgh = 1cm thỏa yêu cầu tính toán

*Trục B3,

Với cặp /N/ max , M tư ( tính ở phương án cọc ép)

Trang 16

Qtư (T) 9.88 8.6

1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc :

Khoảng cách giữa các cọc trong đài là : a ≥ 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 :

Ptt = 2

) 3

Q a

 = 3002

(2.4) = 52.02(T/m2) Diện tích sơ bộ đế đài:

Fđ = 0

tt tt

tb m

N

P  H n = 683.2

52.02 2 1.5 1.1    = 14.02 m2

Trong đó : tb = 2 T/m3 Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài

Giả sử: Hđ = 1.5m chiều cao đài cọc Trọng lượng của đài và đất trên đài:

Ntt

đ = n x Fđ x hđ x  = 1.1 x 14.02x1.5 x 2.0= 33.88(T) Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

Ntt = Ntt

0 + Ntt

đ= 638.2+33.88= 672.08(T)

2 Xác định số lượng cọc :

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

300 = 2.68cọc Trong đó : k là hệ số xét đến ảnh hưởng Moment tác động lên móng cọc , giá trị

lấy từ 1-1.5 tuỳ vào giá trị Moment ( sách Nền Móng của Châu Ngọc Ẩn )

=> Chọn số lượng cọc sơ bộ nc = 4cọc

 Bố trí đài cọc móng M1 như hình vẽ :

Trang 17

- Kích thước đài cọc là l x b :

l = 4.0 m

b=4.0m

Với : l,b là chiều dài và chiều rộng của đài cọc

 Vậy kích thước đài cọc : l x b = 4x4 = 16 m2

3 Xác định chiều cao đài cọc :

650 ho

- Chiều dài cọc ngàm vào đài : h1 = 0.1 (m)

- Chiều cao của đài cọc là : hđ = ho+0.1 (m)

4 Xác định giá trị P max ;P min

* Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

* Tải truyền xuống các cọc dãy biên:

max

tc tc

N P

Trang 18

Trong đó : xmax = 2.4

nc = 4

2

max 2

2 2 1 2

2 x x

x

x i    

Vậy ta có : Pmax = 153 + 12.4= 165.4(T) < Qa = 299.639 (T)

=> Thỏa mãn điều kiện tải truyền xuống cọc dãy biên

* Tóm lại : Điều kiện chịu tải của móng cọc được kiểm tra thoã mãn , móng làm việc

trong điều kiện an toàn

VII TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO MÓNG M3

Vậy ta chon cặp nội lực : Nmax ; Mtư ta có Pmax = 165.4 (T) để tính toán

1.Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc:

- Ta có tháp chọc thủng như hình vẽ sau:

=> Vậy tháp chọc thủng bao phủ lên các đầu cọc đảm bảo điều kiện chọc thủng của đài

2 Kiểm tra ổn định của nền nằm dưới móng khối qui ước :

* Xác định kích thước khối móng qui ước :

Góc ma sát trong trung bình:

tc

tb = i i

i

xh h





5 4 3 2

5 5 4 4 3 3 2 2

h h h h

h h

Trang 19



=

0

018.906

Với a – khoảng cách giữa hai mép ngoài của cọc theo phương l

b – khoảng cách giữa hai mép ngoài của cọc theo phương b

a = 3.2m

b = 3.2m

Lc chiều dài của cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc (Lc = 27.5m)

 Fm = Bm x Am = 7.655x7.655 = 58.6 (m2)

* Xác định trọng lượng của khối móng quy ước:

Trọng lượng đất phủ trên đài được tính từ đáy đài trở lên :

Q1 = n x Fm x tb x hm = 1.1 x 58.6 x 2 x 1.5 = 193.4 (T) Trọng lượng cọc 0,8m dài 29.5(m)

Q2 = n x nc x Fc x Lc x bt =1.1 x 4 x 0.5024 x 27.5 x 2= 121.484 (T) Trọng lượng đất đáy đài trở xuống đến mũi cọc

m tb

h F

* Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước :

Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước :

Rtc = AB   Bh  DC

K

m m

tc

' 2

1





Trong đó: m1 : Hệ số điều kiện làm việc của đất nền

m2 : Hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền

Trang 20

(Tra bảng 2.2 , trang 65 , sách “Nền và Móng các công trình dân dụng và công

nghiệp” của GS.TS Nguyễn Văn Quảng , L / H = 27.2/37.1 = 0.733 ; cát chặt vừa , no

nước => m1 = 1.1 ; m2 = 1.2

Ktc = 1 Hệ số tin cậy lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất II : Góc ma sát trong lớp đất dưới đáy móng khối quy ước (II = 28.140)

(Tra bảng 2-1 trang 64 sách “Nền Và Móng các công trình dân dụng và công

nghiệp” của “GSTS Nguyễn Văn Quảng”) và nội suy :

=> A = 0.98 ; B = 4.93 ; D = 7.40

II :Trị tính toán thứ hai trung bình của lớp đất nằm trực tiếp dưới đế móng ’II :Trị tính toán thứ hai trung bình của trọng lượng thể tích

=> II = 1.03 (T/m3) ; ’II = tb = 1.208 (T/m3)

CII : Lực dính đơn vị lớp đất dưới đáy móng khối qui ước (CII=0.49 T/m2)

hm : Chiều cao móng khối qui ước (hm = 29.5 m)

tb = 42.1 (T/m2) < Rtc = 244.259 (T/m2)

* Ứng suất cực đại và cực tiểu dưới đáy móng qui ước :

tcmax, min =

m tc

m

tc

W

M F

max = 42.1 + 0.8 = 42.9 (T/m2) < 1.2 x Rtc = 293.11 (T/m2)

tcmin = 42.1 – 08 = 41.3 (T/m2) > 0

tc = 42.1 (T/m2) < Rtc = 244.259 (T/m2)

=> Thõa mãn điều kiện Vậy nền đất dưới đáy móng khối qui ước ổn định, có thể tính

toán độ lún dưới móng cọc theo nền biến dạng đàn hồi tuyến tính

3 Kiểm tra độ lún của móng :

Dùng phương pháp phân tầng cộng lún :

Tính lún cho móng khối qui ước Fm = Am x Bm = 7.655x7.655 = 58.6 m2

Aùp lực bản thân tại mũi cọc :

σbt = (ih i)= 1.208 x 27.5 = 35.15(T/m2) Aùp lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước :

P0 = gl = tc

tb - σbt = 42.1– 35.15 = 6.95 (T/m2)

Trang 21

Tại giữa mỗi lớp đất ta xác định các trị số :

zgl = k0 x P0 : Áp lực gây lún tại độ sâu z

2/)

 gl zi gl zi z

tb



Trị số k0 tra bảng tra trong bảng 3-7 sách “HDĐA NỀN VÀ MÓNG” ứng với

Z

 2

 : hệ số phụ thuộc vào hệ số nở hông µ lấy  = 0.8 theo quy phạm

* Độ lún của nền:

S =

0

 S = 0 (cm) < Sgh = 8 (cm) ( Thỏa mãn yêu cầu biến dạng)

4 Tính toán thép đài móng M3 :

Móng M3 có kích thước l x b = 4x4 (m2) , chiều cao đài hđ = 1.5 (m)

Sơ đồ tính toán như sau :

P I

Trang 22

- Tính toán và bố trí thép theo 2 phương

- Khi tính toán giá trị nội lực ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác

dụng chính là phản lực đầu cọc

- Sơ đồ tính của đài là một console ngàm vào cột theo chu vi cột Ngoại lực làm đài bị

uốn là những phản lực đầu cọc

*Tính cốt thép đài móng theo phương Y , mặt cắt II – II :

MI-I = r2 x Pmax = 0.6 x 165.4 = 99.24(Tm)

Trong đó : r 2 là khoảng cách từ trục cọc thứ I đến mép cột

h0 = hđ – h1 = 1.5 - 0.1 = 1.4 (m) = 140 (cm) Trong đó : h1 là đoạn cọc chôn vào đài h1 = 0.1 (m)

FaI =

09



  = 28.13 ( cm2)

=>Như vậy thép theo phương Y chọn theo cấu tạo : 2014 a200

*Tính cốt thép đài móng theo phương X , mặt cắt I – I :

MI-I = r2 x Pmax = 0.875 x 165.4 = 144.725(Tm) Trong đó : r 2 là khoảng cách từ trục cọc thứ I đến mép cột

h0 = hđ – h1 = 1.5 - 0.1 = 1.4 (m) = 140 (cm) Trong đó : h1 là đoạn cọc chôn vào đài h1 = 0.1 (m)

FaI =

0 9



  = 41.02 ( cm2)

=> Chọn 20 16 (F a = 40.186cm 2 )

+ Khoảng cách cần bố trí các cốt thép dài b' b2a = 4 – 2 x 0.5 = 3m

+ Bước cốt thép dài = 3

20 1  = 0.15m = 150mm (Với a = a’ = 15cm lớp bê tông bảo vệ)

=>Như vậy thép theo phương X : 20  16 a150

Trang 23

CHI TIẾT THÉP MÓNG M3

4000

Mặt bằng bố trí thép đài móng M1

5 Kiểm tra cọc chịu tải ngang :

- Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang, không có

chuyển vị xoay

- Mômen quán tính tiết diện ngang của cọc :

π 64

1

D = 64

1

 3.14 0.84 = 0.02m4

- Độ cứng tiết diện ngang của cọc:

Eb.J = 31 x 105 x 0,02 = 62000 T.m2 = 6.2 x 104 (T.m2)

Eb: Mô đun đàn hồi của bê tông, Eb = 310 x 104 (T/m2)

- Chiều rộng quy ước bc của cọc :

- Theo TCXD 205-1998

d  0.8m  bc = d + 1 = 0,8 + 1 = 1,8 m

Trang 24

- Hệ số tỷ lệ k theo công thức: Cz = k x z

- Chiều dài ảnh hưởng: lah = 2 x (d +1) = 2 x (0,8 +1) = 3,6 m => cọc nằm trong lớp đất

lớp số 2 Tra bảng G.1 TCXD 205 : 1998 , trang 72 dựa vào độ sệt B = 0.33 ta được giá trị

k1= 468 T/m4 (nội suy)

- Biểu đồ biểu thị độ ảnh hưởng của các lớp đất trong phạm vi làm việc đến chiều dài

của các lớp đất

Hf Mf

c bd

kb EJ

- Chiều dài tính đổi của phần cọc trong đất :

Le = bd.L = 0.423  28 = 11.84 m

- Các chuyển vị HH, HM, MH, MM của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị

đặt tại cao trình đáy đài

Trang 25

HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho = 1 gây ra

HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo = 1 gây ra

MH : góc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho = 1 gây ra

MM : góc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo = 1 gây ra

Le = 11.84 m > 4m, cọc tựa lên đất , tra bảng G2 TCXD 205 : 1998/74

 Ao = 2.441 ; Bo = 1.621 ; Co = 1.751

31 0 3 1 4 2.441

0.423 6.2 10

HH bd

A EJ

C EJ





  = 0.704 x 10-4 (1/Tm)

- Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài :

Qtt= 9.88 T ( đối với 4 cọc) suy ra Hf = 9.88

4 = 2.47 T

- Vì đầu cọc bị ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang, trên đầu cọc có xuất

hiện momen gọi là momen ngàm

Mf =

2 0 0

0

2

f MM

L L

EJ H L

Trang 26

SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

I) Móng cọc ép :

1) Ưu điểm : Giá thành rẻ so với các loại cọc khác (cùng điều kiện thi công giá thành

móng cọc ép rẻ 2-2.5 lần giá thành cọc khoan nhồi), thi công nhanh chóng, dễ dàng kiểm tra

chất lượng cọc do sản xuất cọc từ nhà máy (cọc được đúc sẵn) , phương pháp thi công tương

đối dễ dàng, không gây ảnh hưởng chấn động xung quanh khi tiến hành xây chen ở các đô

thị lớn ; công tác thí nghiệm nén tĩnh cọc ngoài hiện trường đơn giản Tận dụng ma sát xung

quanh cọc và sức kháng của đất dưới mũi cọc

2) Khuyết điểm : Sức chịu tải không lớn lắm ( 50 350 T ) do tiết diện và chiều dài

cọc bị hạn chế ( hạ đến độ sâu tối đa 50m ) Lượng cốt thép bố trí trong cọc tương đối lớn

Thi công gặp khó khăn khi đi qua các tầng laterit , lớp cát lớn , thời gian ép lâu

II) Móng cọc khoan nhồi :

1) Ưu điểm : Sức chịu tải của cọc khoan nhồi rất lớn ( lên đến 1000 T ) so với cọc ép ,

có thể mở rộng đường kính cọc 60cm  250cm , và hạ cọc đến độ sâu 100m Khi thi công

không gây ảnh hưởng chấn động đối với công trình xung quanh Cọc khoan nhồi có chiều

dài > 20m lượng cốt thép sẽ giảm đi đáng kể so với cọc ép Có khả năng thi công qua các

lớp đất cứng , địa chất phức tạp mà các loại cọc khác không thi công được

2) Khuyết điểm : Giá thành cọc khoan nhồi cao so với cọc ép , ma sát xung quanh

cọc sẽ giảm đi rất đáng kể so với cọc ép do công nghệ khoan tạo lỗ Biện pháp kiểm tra chất

lượng thi công cọc nhồi thường phức tạp và tốn kém , thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi rất

phức tạp Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao

III) Tiêu chí lựa chọn các phương án móng :

1) Điều kiện an toàn – chịu lực :

Cả hai phương án móng đều đảm bảo được toàn bộ tải trọng do công trình truyền

xuống đồng thời đảm bảo các chỉ tiêu về độ bền, độ lún, … của Tiêu chuẩn xây dựng Việt

Nam Do vậy, nếu xét về yếu tố này thì cả hai phương án móng trên đều có thể chấp nhận

được

2) Điều kiện thi công :

* Địa chất của công trình là đất tốt gồm các lớp cát trạng thái chặt vừa, nếu sử dụng

phương án cọc ép đài đơn với chiều dài cọc đã chọn thiết kế thì khả năng ép được cọc đến

Trang 27

cao độ thiết kế rất khó khăn, hơn nữa với số lượng cọc ép tương đối lớn thì đất dễ bị nén

chặt do đó khó có thể ép đủ số lượng cọc Trong khi đó phương án cọc khoan nhồi có thể

khắc phục được những khó khăn mà cọc ép khó thực hiện được Hiện nay, tất cả những công

trình nhà cao tầng trong thành phố giải pháp móng cọc khoan nhồi là1ựa chọn hữu hiệu nhất

do tính phổ biến, máy móc thiết bị thi công phong phú, có thể sử dụng ở những vùng xây

chen

* Mặt bằng thi công là một trong những yếu tố không kém phần quan trọng trong việc

lựa chọn phương án móng vì nó liên quan đến tổ chức tổng mặt bằng công trường và tiến độ

thi công Công trình này được xây dựng trong điều kiện không có công trình lân cận do đó

điều kiện về mặt bằng không gây ảnh hưởng đến việc thi công

* Tiến độ thi công là một khâu quan trọng khi chủ đầu tư muốn công trình sớm đi vào

phục vụ Do đó đòi hỏi người thiết kế phải lựa chọn phương án móng sao cho đáp ứng được

nhu cầu trên Trong 2 phương án trên :

- Phương án cọc ép thi công khó (vì số lượng cọc lớn) thời gian thi công dài

- Phương án cọc nhồi thi công nhanh hơn vì thiết bị phổ biến

3) Điều kiện kinh tế :

Từ bảng tổng hợp trên có thể nhận thấy ngay được phương án móng cọc ép sử dụng ít

vật liệu hơn phương án cọc khoan nhồi

IV) Tóm lại : Ta chọn phương án MÓNG CỌC ÉP làm giải pháp nền móng cho công

trình vì đây là phương án tiết kiệm vật liệu và đảm bảo điều kiện an toàn – chịu lực

Trang 28

CHƯƠNG II:

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG (tầng 2-10)

I MẶT BẰNG SÀN TẦNG

S2

S2 S2

S3

S4

S3

S7 S7

S1 S1

S1

S1 S1

S13 S12

S13

S12

Hình 1 : CÁC Ô SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC DẦM PHỤC VỤ CHO

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG

II XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN-KÍCH THƯỚC DẦM SÀN

1 CHIỀU DÀY BẢN SÀN

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:

Trang 29

L1= 3,6 m: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình (ô bản S8)

Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 8 cm

2 KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH-DẦM PHỤ

BẢNG KÍCH THƯỚC DẦM

Trang 30

3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

- Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

- Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 - 1995

a Tĩnh tải

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (P.khách, P ăn + bếp, P ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

 Sàn khu ở – sàn ban công – sàn hành lang

GẠCH MEN DÀY 1CM VỮA LOT DÀY 2 CM SÀN BTCT M300 DÀY 8 CM VỮA TRÁT DÀY 1,5 CM

Sàn vệ sinh

GẠCH MEN DÀY 1CM VỮA LOT DÀY 2 CM LỚP CHỐNG THẤM 0.32CM HỆ TẠO DỐC 5 CM SÀN BTCT M300 DÀY 8 CM VỮA TRÁT DÀY 1,5 CM

TĨNH TẢI SÀN KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG

300

dày 1

Trang 31

Các lớp cấu tạo sàn d ( cm ) y(KG/ m 3 ) g tc (KG/m 2 ) n g stt ( KG/m 2 )

TĨNH TẢI SÀN KHU VỆ SINH

Cấu tạo sàn d( cm ) y(KG/m 3 ) g tc (KG/m 2 ) n g stt (KG/m 2 )

 Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn Được xác định theo công thức :

Trong đó BT : bề rộng tường (m)

Ht : Chiều cao tường (m)

lt : chiều dài tường(m)

t : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m3)

S : diện tích ô sàn có tường(m2)

N : hệ số vượt tải

TĨNH TẢI SÀN DO TƯỜNG TRUYỀN VÀO

Trang 32

Ô sàn g tt s (KG/m 2 ) g tt t (KG/m2) g tt (KG/m2) Ô sàn g tt s (KG/m 2 ) g tt t (KG/m2) g tt (KG/m2)

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa

theo chức năng sử dụng của

các loại phòng Hệ số độ tin cậy n,

đối với tải trọng phân bố đều xác

định theo điều 4.3.3 trang 15

HOẠT TẢI TRÊN TỪNG Ô SÀN

Trang 33

S6 360 S13 360

c Tổng tải tác dụng lên các ô bản

) ( ).

Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

 Liên kết được xem là tựa đơn:

o Khi bản kê lên tường

o Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb < 3

o Khi bản lắp ghép

Trang 34

 Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb  3

 Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

4 TÍNH TOÁN CHO Ô BẢN SÀN

BẢNG TRA CÁC HỆ SỐ CỦA CÁC Ô BẢN KÊ DỰA VÀO TỶ SỐ L2/L1

a.Sàn bản kê bốn cạnh ngàm

- Khi  = 3.6/3.5=1.03  2 thì, lúc này bản làm việc theo hai phương.L2, L1: cạnh dài và cạnh ngắn cuả ô bản

- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm bêtông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp

Trang 35

- Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giải với tải phân bố đều tìm moment nhịp và gối

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính tính Môment của ô bản liên tục)

Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn L1

M1 = m91 P= 0.0184x8775=161.46(daNm/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

M2 = m92 P=0.0174x8775=152.685 (daNm/m)

 Moment âm lớn nhất ở gối:

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = k91 P=0.0429x8775=376.44(daNm/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

tra bảng 1-19 trang

32 sách Sổ tay kết cấu công trình( Vũ Mạnh Hùng)

Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy theo trị số trung bình giữa hai ô, hoặc để an toàn ta lấy giá trị ki1 và ki2 nào lớn hơn giữa hai ô bản

 Tra bảng chọn thép Fchọn và khoảng cách bố trí thép

 Ta chọn fi6a200 có Fchọn =1,42cm2

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min =0,05%<Fa/bho =1,42/100x6=0.23%

=>  <max=Rn/Ra = 0,58.130/2300 =3.28 %

=> thõa điều kiện

-Tương tự ta tính cho cốt thép chịu moen âm (tính cho L1)

Trang 36

 Ta chọn fi8a170 có Fchọn =2.96cm2

 Bê Tông Mac 300 có Rn = 130 daN/cm2

 Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2

b.Sàn bản dầm(S12)

Khi  = 5/1.5=3.3>2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một phương (phương cạnh ngắn)

(hay độ cứng của tất cả các dầm xung quanh các ô bản loại dầm này đều lớn 3 lần độ cứng của ô bản sàn do đó 4 cạnh xung quanh ta quan niệm chúng là các ngàm

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm

 Moment: Tại gối:M- =

12

2 1

L

q b

=

2816.5 1.5

15312

L

q b

=76.5(daNm/m)

Trang 37

 Ta chọn fi6a200có Fchọn =1.42cm2

min =0,05%<Fa/bho =1.42/100x6=0,23%

=>  <max=Rn/Ra = 0,58.130/2300 =3,27 %

Tương tự ta tính cho cốt thép chịu momen nhịp

A = 2

n 0

M

R bh =76,5x100/130*100*36=0.016 < A0=0,412

 Ta chọn fi6a200 có Fchọn =1.42cm2

min =0,05%<Fa/bho =1.42/100x6=0.23%

=>  <max=Rn/Ra = 0,58.130/2300 =3,28 %

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THÉP SÀN(Lập bản cho các ô sàn còn lại) :

Trang 38

S10

Trang 39

BỐ TRÍ THÉP XEM BẢN VẼ KC-01

Trang 40

………

CHƯƠNG IV :TÍNH TỐN HỒ NƯỚC MÁI

- Trong cơng trình gồm 2 loại bể nước:

 Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm lên mái

 Bể nước mái:Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong cơng trình và lượng nước cho cứu hỏa

Chọn bể nước mái để tính tốn Bể nước mái được đặt trên hệ cột phụ, đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 150 cm

I TÍNH DUNG TÍCH BỂ:

Nước dùng cho sinh hoạt xem gần đúng số người trong cả tịa nhà là 600 người thể tích nước

sinh hoạt cho tịa nhà

Trang thiết bị ngơi nhà : loại IV (nhà cĩ hệ thống cấp thốt nước, cĩ dụng cụ vệ sinh và cĩ thiết bị tắm thơng thường, tra bảng 1.1 của sách cấp thốt nước – Bộ Xây Dựng) Ta được : Tiêu chuẩn dùng nước trung bình : q tb 170l/ngườ i.ngàyđê m(150 200)

Hệ số điều hồ ngày : Kng = 1.35 (1.35  1.5) theo TCXD –33 –68

Hệ số điều hịa giờ : DaNio = 1.4 (1.7  1.4)

Với số đám cháy đồng thời :1 đám cháy trong thời gian 10 phút, nhà 3 tầng trở lên, tra bảng phụ lục, ta được :

Tiêu đề	Thiết kế Chung cư Thảo Điền Quận 2
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	186
Dung lượng	3,51 MB