Phan 3 thiết kế cọc ép móng đôi móng đơn

đồ án tốt nghiệp thiết kế cọc ép móng đôi móng đơn, tính sức chịu tải tính lún ,tính xuyên thủng, tính thép đài đồ án tốt nghiệp thiết kế cọc ép móng đôi móng đơn, tính sức chịu tải tính lún ,tính xuyên thủng, tính thép đài

PHẦN 3: NỀN MÓNG CHƯƠNG 6: TỔNG QUAN VỀ NỀN MÓNG

6.1 Hồ sơ địa chất

Số liệu địa chất láy theo báo cáo tại thành phố Thủ Đức

Độ sâu hố khoan khảo sát là 60m tại HK2 có 10 lớp đất và 1 lớp đất san lấp bề mặt Khối lượng hố khoan lấy mẫu

6.2 Lựa chọn giải pháp thiết kế móng

Công trình chung cư có 16 tầng nổi và 1 tầng hầm Kết cấu được sử dụng BTCT chịu lực Công trình chung cư này sẽ dự kiến sử dụng phương pháp móng sâu, và có 2 phương án móng:

Phương án 1: Sử dụng cọc ép bê tông ly tâm

Phương án 2: Sử dụng cọc khoan nhồi

6.3 Tính toán

6.3.1 Tổng hợp các loại tải

Sử dụng giá trị nội lực nguy hiểm nhất xuất từ mô hình ETABS truyền xuống chân cột Tính toán với 1 trong 3 tổ hợp:

Tổ hơp 1: Lực dọc lớn nhất: Nmax, Mtu, Qtu

Tổ hơp 2: Mô men lớn nhất: Ntu, Mmax, Qtu

Tổ hơp 3: Lực cắt lớn nhất: Ntu, Mtu, Qmax

Tải trọng tính toán: (TTGH1)

Tổ hơp tính toán tại chân cột C5

Tổ hợp tính toán tại chân C10

Tổ hơp tính toán tại chân C15

Tổ hơp tính toán tại chân C19

Tải trọng tiêu chuẩn: (TTGH2)

Tổ hơp tiêu chuẩn tại chân cột C5

Tổ hợp tiêu chuẩn tại chân C10

Tổ hơp tiêu chuẩn tại chân C15

Tổ hơp tiêu chuẩn tại chân C19

6.3.2 Sơ bộ kích thước đài

Móng cọc được thiết kế là là móng cọ đài thấp vì thế độ sâu của đài phải thỏa điều kiện lực ngang tác dụng ở đáy công trình phải cân bằng với áp lực đất tác dụng lên đài cọcDùng Qmax = 10.63(T) để kiểm tra điều kiện chịu tải ngang và áp lực bị đông của đấtGiả thiết bề rộng đài móng B = 3m

Cao độ mặt đất tự nhiên -1.500mm

Chọn mặt trên đài móng bằng mặt sàn tầng hầm có cao độ -3.000mm

Mực nước ngầm ở độ sâu 2.4m so với mặt đất tự nhiên có cao độ (-3.900mm)

Cao độ đáy đài -4.400mm

6.3.3 Chọn sơ bộ cấu tạo cọc

Chọn cọc có tiết diện 400x400mm Chọn cốt thép dọc trong cọc có đường kính 8d20.Dựa vào điều kiện địa chất ta chọn chiều su chôn cọc trong lớp đất có chỉ số SPT>10 ta chôn vào lớp đất thứ 7 là 3.1m

Đoạn ngàm vào cọc 100mm

Đập đầu cọc ≥Ø30 = 30x20 = 600mm

Chọn 3 cây mỗi cây dài 8m

với cọc bê tông cốt thép đúc sẵn).

2014, γ cb '

=1 (đối với cọc bê tông cốt thép đúc sẵn)

Rsc là cường độ chịu nén tính toán của cốt thép.

6.3.4.2 Sức chịu tải cơ lý đất nền

Sức chịu tải cực hạn cơ lý đất nên được xác định theo công thức sau

R c ,u=γ c ׿

Trong đó:

qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, lấy theo Bảng 2 TCVN

thân cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của

Cường độ sức kháng mũi được tính theo công thức sau:

Độ sâuTB(m)

6.3.4.3 Sức chịu tải cường độ đất nền

Sức chịu tải cực hạn cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền tính theo công thức sau:

R c ,u2 =q b × A b+u∑f si l i

Trong đó:

Sức chịu tải cực hạn do kháng mũi:

l i là chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua (m)

dính thứ i

α là hệ số phụ thuộc vào điểm đặt lớp đất nằm trên xác định dựa trên Hình

q b là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

Đối với cọc đóng, cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i”:

không thoát nước của đất dính cu và trị số trung bình của ứng suất pháp

hiệu quả thẳng đứng, xác định theo biểu đồ trên hình G.2a- TCVN

10304-2014.

6.3.4.5 Xác định sức chịu tải thiết kế

Sức chịu tải cho phép:

R c ,u= γ o

γ n γ k R ck= γ o

γ n γ k min ⁡(R cu)Trong đó:

N ttlà lực dọc tính toán tại chân cột

R c , dlà sức chịu tải thiết kế của cọc

β là hệ số kể đến moment và lực ngang tại chân cột, trọng lượng đài và cọc β=1.2 ÷1.6(Móng cột)

6.3.5 Xác định số lượng,bố trí cọc và thiết kế cọc trong đài móng M1( Cột biên C10) 6.3.5.1 Sơ bộ số lượng, bố trí

Khoảng cách giữa mép cọc tới mép đài chọn 200mm

Trọng lượng bản thân của đài:

Bảng : Lực tác dụng lên đầu cọc (N max tt ;Q tt y , max¿

Bảng : Lực tác dụng lên đầu cọc (M x , max tt

 Đảm bảo tải trọng truyền xuống không vượt quá sức chịu tải cho phép

Bảng : Lực tác dụng lên đầu cọc (M tt y ,max

¿

y i2(m2

¿ ∑x2 ∑ y2 P i

(T)1

{P max tt +Q c tt=88.46+10.56=99.02≤ Rtk=154.17(T )

6.3.5.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm:

Theo mục 3.9.9 TCXD 205:1998 quy định,do sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên

độ lún của nhóm cũng như sức chịu tải của cọc trong nhóm sẽ khác với cọc đơn

Do vậy cần chú ý đến hiệu ứng nhóm của cọ, khi cọc làm việc nhóm do tác dụng ảnh hương lẫn nhau làm cho khả năng chịu tải cọc giảm

Hệ số nhóm xác định theo công thức Converse – Labarre:

s=3 d=1200 mm khoảng cách của 2 cọc tính từ tâm

 Thỏa điều kiện

6.3.5.4 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước (TTGH2)

Trọng lượng đất trong móng khối quy ước:

)Trọng lượng đất bị cọc và đài chiếm chỗ:

Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi của nền dưới móng khối quy ước:

Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước:

m1 và m2 lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền đất và hệ số điều kiện làm việc

m2=1

k tc là hệ số tin cậy lấy theo mục 4.6.11, ktc = 1 (Các kết quả thí nghiệm lấy trực tiếp

các mẫu đất tại nơi xây dựng)

A, B và D là các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 TCVN 9362:2012 , phụ

b là cạnh bé (bề rộng) của móng, b = 6.74 (m)

 Thỏa điều kiện

6.3.5.5 Kiểm tra độ lún của khối móng quy ước (TTGH2)

Ứng suất trung bình của các lớp phân tố do trọng lượng bản thân đất nền gây nên:

thứ i

0,891

0,774

0,663

0,558

0,459

Ta thấy: σ bt ≥ 5 σ zi gl nên dừng tính lún

∑S=5.3 9(cm)<[S]=10(cm)

 Thỏa điều kiện tính lún

6.3.5.6 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng

Kiểm tra chọc thủng đài do cột

α là hệ số đối với bê tông nặng bằng 1

U m là giá trị trung bình của chu vi 2 đáy trên và dưới của tháp xuyên thủng

c là khoảng cách từ mép cọc đến mép cộtLực gây xuyên thủng:

 Thỏa điều kiện đài cọc không bị cột chọc thủng

Kiểm tra chọc thủng đài do cọc

Áp dụng tính toán cốt thép theo phương X:

Bảng 9.54: Nội lực tiêu chuẩn móng tại chân cột C19

Tìm tâm ảo cho móng M2 Gọi a là khoảng cách từ tim cột C15 đến tâm ảo Gọi b là khoảng cách từ tim cột C19 đến tâm ảo

Khoảng cách giữa mép cọc tới mép đài chọn 200mm

Trọng lượng bản thân của đài:

Tính tương tự cho nội lực tiêu chuẩn

Bảng tổng hợp lực tại vị trí đáy đài:

6.3.6.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc:

 Đảm bảo tải trọng truyền xuống không vượt quá sức chịu tải cho phép

6.3.6.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm:

Theo mục 3.9.9 TCXD 205:1998 quy định,do sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên

độ lún của nhóm cũng như sức chịu tải của cọc trong nhóm sẽ khác với cọc đơn

Do vậy cần chú ý đến hiệu ứng nhóm của cọ, khi cọc làm việc nhóm do tác dụng ảnh hương lẫn nhau làm cho khả năng chịu tải cọc giảm

Hệ số nhóm xác định theo công thức Converse – Labarre:

s=3 d=1200 mm khoảng cách của 2 cọc tính từ tâm

 Thỏa điều kiện

6.3.6.4 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước (TTGH2)

Trọng lượng móng khối quy ước:

Trọng lượng đất trong móng khối quy ước:

)Trọng lượng đất bị cọc và đài chiếm chỗ:

Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi của nền dưới móng khối quy ước:

Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước:

=N max tc

k tc là hệ số tin cậy lấy theo mục 4.6.11, ktc = 1 (Các kết quả thí nghiệm lấy trực tiếp

các mẫu đất tại nơi xây dựng)

A, B và D là các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 TCVN 9362:2012 , phụ

thuộc vào giá trị góc ma sát trongφII

b là cạnh bé (bề rộng) của móng, b = 6.74 (m)

γ IIlà trọng lượng thể tích đất nằm phía dưới đáy móng, γ II=1 1(T /m2

)

c IIlà giá trị lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng,c II=0 95(T /m2

 Thỏa điều kiện

6.3.6.5 Kiểm tra độ lún của khối móng quy ước (TTGH2)

Áp lực gây lún:

P gl=P tb tc−∑γ i × h i=55.26−25.45=29.81(T /m2)

)Chia đất thành các lớp phân tố:

thứ i

 Thỏa điều kiện tính lún

6.3.6.6 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng

Kiểm tra chọc thủng đài do cột