thuyết trình nền móng Đồ Án Thiết kế chung cư phú cường

3 Kiểm tra sức chịu tải của đất nền : Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặtcắt là ABCD.. a Kiểm tra chọc thủng của cột : * Cơ sở tính toán: Kiểm

Trang 1

NỀN MÓNG

GVHD: Th.S: NGUYỄN NGỌC TÚ SVTH: KHIỄU XUÂN VIỆT

Trang 2

THOÁNG KEÂ ÑÒA CHAÁT

Trang 3

PHẦN VI PHƯƠNG ÁN 1 :MÓNG CỌC ÉP

Theo nội lực chân cột giải ra ta có tải trọng chân cột có lực nén lớn nhất tại các chân cột theo bảng dưới đây:

Nút M1 : tại chân phần tử COT1 trục E

Nút M5 : tại chân phần tử COT(B)1 trục B

BẢNG NỘI LỰC TRƯỜNG HỢP Nmax TẠI CÁC CHÂN CỘT

Nút T/H Tải U3(P max ) U1(Q max x) U2(Q max y) R1(M tư x) R2(M tư y)

ta phân các loại móng sau đây:

Móng M1: tại các nút chân cột: NUT M2

Móng M2: tại các nút chân cột: NUT M3 + NUT M6

Móng M3: tại các nút chân cột: NUT M1 + NUT M4 + NUT M7.

Móng M4: tại các nút chân cột: NUT M5 + NUT M8.

Trang 4

Dùng 4Þ18 đặt ở 4 góc của cọc.

Chiều dài cọc:

Chiều cao đài : 1 m

Cao trình đáy đài : = - 4.400 m đáy đài cách code sang nền 1,15m

Chiều dài cọc ngàm vào đài : 0,15 m

Đập đầu cọc 0,5m để neo thép

Sử dụng cọc dài: 17.5 (m); Gồm 2 đoạn: đoạn 1 dài 5,9m đoạn 2 dài 11,6m chưakể đoạn mũi cọc dài 0,3(m)

II

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

1.Xác Định Sức Chịu Tải Của Cọc Theo Vật Liệu Làm Cọc :

Sử dụng công thức tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu theo tổng kết các kinh nghiệm xây dựng ở một số quốc gia được giới thiệu trong Quy phạm Xây dựng ViệtNam 21-86, như sau:

Với cọc bê tông cốt thép :

Trong đó k = 0,7 là hệ số đồng nhất,

m= 1 là hệ số điều kiện làm việc,

R a : Cường độ tính toán của thép.

R n : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông.

F a : Diện tính thép trong cọc

F b: diện tích bê tông

Ta có: Q vl = 0,7.1.(RaFa + RnFb)=0,7.(2800.10,18+302.130)= 101853 (kG)

Q vl = 110,853 (T)

2- Kiểm Tra Khả Năng Chịu Lực Của Cọc Khi Cẩu Lắp :

a- Khi cẩu cọc :

Cọc có chiều dài 11,6 m tiết diện 30 30 cm Sơ đồ khi cẩu cọc như hình vẽ

Vị trí 2 móc cẩu cách chân cọc một khoảng : 0,207.L (Với L là chiều dài cọc)thì khi cẩu sẽ gây ra giá trị Moment Mnhịp = Mgối

Tải trọng tác dụng lên cọc khi cẩu cọc :

q = nđ.b.h. ( nđ hệ số động khi cẩu lắp)

Trang 5

 = 1 - 1  2  A = 0,0655

2,389( )2800

n a

cm R

Fa = 2,389 (cm2)

thoả 2  18 có diện tích 5,09 (cm2)

Vậy ta chọn thép 4  18 bố trí ở 4 góc cọc như ở trên là thoả mãn

Trang 6

Giá trị Moment Max khi dựng cọc :

n a

cm R

Fa = 4,96 (cm2) ( thỏa 2  18 có Fa = 5,09cm2 )

Vậy ta chọn thép 4  18 bố trí ở 4 góc cọc như ở trên là thoả mãn

c Tính chọn móc cẩu:

Tính chọn với trường hợp nguy hiểm nhất khi cọc đang cẩu bị đứt Lúc đó vẫncòn lại một móc có thể chịu được trọng lượng của cẩu:

Trọng lượng của cọc 11,6(m) là: Gc=11,6.0,3.0,3.2,5=2,61 (T)

Lực tác dụng lên 1 móc cẩu lúc móc kia bị đứt khi đang cẩu là: N

=1,4.2,61=3,654(T).(hệ số động 1,4)

Diện tích thép cần thiết của móc cẩu là: 3654 2

0,65( )

2 2800  cmVậy dùng móc cẩu  18 (2,545 cm2) là đủ cẩu lắp

3 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền.

Sức chịu tải của cọc theo đất nền được xác định theo công thức sau (Theo Phụ Lục

B TCXD 205 – 1998 ) :

p p s s

s

Q FS

Trang 7

C a : Lực dính giữa thân cọc và đất Lấy C a = C (Cọc BTCT).

h

  : Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2)

a Góc ma sát giữa cọc và đất nền lấy a = (Với cọc BTCT)

Cường độ chịu tải của mũi cọc được xác định :



N C

Ta có kết quả tính sau:

Tính sức chịu tải do ma sát thành cọc:

BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC DO MA SÁT THÀNH CỌC:

Qs =  Qsi =81,684 (T)

Trang 8

Xác định thành phần chịu mũi :



N C

vp c

Trang 9

1) Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài :

Lực nén lớn nhất truyến xuống móng N=290,065 (T) do tổ hợp 10 gây ra

Chọn sơ bộ số lượng cọc theo công thức sau :

Chọn k = 1,3 vì tính móng chịu Moment chỉ theo một phương

Vậy ta chọn số cọc là :

Trang 10

n = 7 cọc.

Bố Trí Lưới Cọc Như Hình Vẽ Sau :

2) Kiểm tra lực đứng tác dụng tác dụng lên cọc :

Trọng lượng tính toán của đài và đất trênđài :

Nđtt = 1,1.tb..h.F=1,1x2,5x1,150x2,4x2,4

=18,216 (T)Moment tính toán đến cốt đế đài :

tt

c

tt tt

x

x M n

N P

1 2

max min

(trong khi tính toán lấy giá trị tuyệt đối)

Tổng lực dọc tính toán đến cốt đế đài :

Trang 11

Trọng lượng bản thân cọc:

Nc = 0,32.16,85.2,5 = 3,79 (T)

Ta có :

Pmax + Nc = 49,05 +4,01 = 53,06 (T)  Pc = 57,9 (T)

Pmin > 0 Vậy cọc không bị nhổ

Như vậy cọc đủ sức chịu tải

3) Kiểm tra sức chịu tải của đất nền :

Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặtcắt là ABCD

1

n n 2

2 1 1

h

hh

Trọng lượng khối móng (trong phạm vi các lớp có tính đến đẩy nổi):

- Tiết diện ngang của cọc :

Ac =0,3.0,3=0,09 (m2)

- Chiều dài cọc là 16,85 (m) Trong đó phần ngập trong nước là (16,8 5-4,65)(m)

Trọng lượng cọc là:

hđ : chiều cao đài cọc

- Trọng lượng lớp đất tính theo công thức sau:

i

tc

d

N =Li (Lmqư.Bmqư – ncAc).i

i =w : nếu đất nằm trên mực nước ngầm

i =đn : nếu đất nằm dưới mực nước ngầm

Li : Chiều dài lớp đất thứ i

Từ đó ta lập bảng tính trọng lượng đất và đài như sau:

STT Lớp Chiều dung Diện tích Diện tích Trọng

Trang 12

đất

dày (m)

trọng

(T/m

3 )

khối móng (m 2 )

cọc chiếm chỗ(m 2 ) lượng (T)

Trọng lượngTổng công(T): 533.44884

Tổng trọng lượng tiêu chuẩn cọc và đài cọc tác dụng xuống khối móng quy ước là:

tc M

Trang 13

c Trị tính toán thứ 2 của lực dính đơn vị của đất ở ngay dưới đáy khối móng quyước Hệ số 3 kể đế sự tăng lực dính c

Chỉ số A,B,D – hệ số tra bảng 3.2 trang 27 sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

của GS-TS: Nguyễn Văn Quảng – NXB XÂY DỰNG 1996)

Đầu cọc tựa vào lớp đất cát mịn lẫn bột màu nâu vàng nhạt đến đỏ nhạt trạng tháichặt vừa có :

Chỉ số m1,m2 – hệ số tra bảng 3.1 trang 27 sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

của GS-TS Nguyễn Văn Quảng – NXB XÂY DỰNG 1996)

ktc : 1.0 – 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì các chỉ tiêu cơ lý được lấy theo số liệu thí nghiệmtrực tiếp đối với đất )

'

1,15 2,5 1,83 2,75 1,93 1 1,853 0,9 0,92 3,5

0,92 7,8 0,98 0,9

1, 2671,15 2,75 1 0,9 3,5 7,8 0,9

Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước :

Trang 14

(Tham khảo sách BÀI TẬP CƠ HỌC ĐẤT; Tg: Vũ công Ngữ ; NXB GIÁO DỤC)

Đường cong nén lún e-p

00.10.20.30.40.50.60.70.8

P1i : ứng suất bản thân trung bình tạigiữa phân lớp thứ i

P2i = P1i + ứng suất gây lún trung bình tại giữa phân lớp i:

i

h : chiều cao của từng lớp phân tố:

e1i : độ rỗng ứng với P1i

e2i : độ rỗng ứng với P2i

Trang 15

e1i , e2i : được nội suy từ đường cong nén lún e-p.

P 2i (T/m 2 ) e 1i e 2i Si (m)

Tắt lún ở điểm thứ 4:

Từ đó ta có độ lún tổng cộng S=0,0242 (m) = 2,42 (cm)

S=2,42 (cm)< Sgh = 8 cm ( Tra bảng II.2 TCXD 205:1998)

Vậy độ lún của móng thoả yêu cầu độ lún cho phép

Trang 17

5) Kiểm tra và tính toán đài cọc :

Đài cọc được sử dụng Bê Tông Mac 300 & Thép AII

Rn = 130(kG/cm2)

Rk = 10 (kG/cm2)

Ra = R’a = 2800 (kG/cm2)

a) Kiểm tra chọc thủng của cột :

* Cơ sở tính toán:

Kiểm tra chọc thủng của cọc theo điều kiện chọc thủng của bê tông Kết quả tính

toán ở đây được tham khảo: Sách KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP (phần cấu kiện

nhà cửa) tác giả: Ngô Thế Phong; NXB: KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT;Chương 5:

Kết cấu móng bê tông cốt thép.)

* nếu tháp đâm thủng vẽ 450 từ chân cọc xuống trùm lên trên tim các cọc thì lúc này tháp đâm thủng tính từ phía trong các mép cọc và mép cột

Xét đài cọc có tháp đầm thủng bao trùm lên các đầu cọc

THÁP CHỌC THỦNG CỘT

P:Lực đâm thủng bàng tổng phản lực cọc nằm ngoài phạm vị đáy tháp đâm thủng;

Pcxt :Lực chống đâm thủng ;

Trang 18

bc, hc : kích thước tiết diện cột;

ho : Chiều cao hữu ích của đài;

C1, C2 : Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng,như trên hình vẽ:

1, 1: các hệ số được tính theo công thức sau đây:

2 0 1

* Aùp dụng đối với móng M1.

Đài cọc có chiều cao 1(m) như đã chọn ở trên Thì khi ta vẽ tháp đâm thủng

nghiên góc 450 thì tháp đâm thủng trùm ra ngoài trục các cọc như vậy tháp đâm thủng trong trường hợp này tính từ mép cột đết mép cọc

THÁP CHỌC THỦNG CỘT

Trang 19

Pxt = 3.Pmax + 3 Pmin = 3x49,05 + 3x37,42=259,41 (T).

P P => Đài không bị chọc thủng bởi cột

b) Kiểm tra chọc thủng của cọc ở góc:

* Cơ sở tính toán:

Việc kiển tra đâm thủng của cột đối với đài được kiểm tra theo công thức sau đây:

0 62

450 400

Trang 20

P P => Đài không bị chọc thủng bởi cọc biên.

c) kiểm tra điều kiện chịu cắt đài cọc:

b: bề rộng của đài

h0 : chiều cao hữu ích của tiết diện đang xét

RK: cường độ chịu kéo của bê tông

: hệ số không thứ nguyên

2 0

0,7 1 h

C

    

 C: khoảng cách từ mép trong cọc đến mép đài

Khi C< 0,5h0  được tính theo C=0,5h0

Khi C > 0,5h0  = h0/C nhưng không nhỏ hơn 0,6

* Aùp dụng với móng M1

400

Kiểm tra thep phương chịu lực cắt lớn:

Trong trường hợp này C= 0,4(m)< 0,5h0 = 0,425(m) vì vậy tính thep C= 0,5h0

Trang 21

1 0

d) Tính cốt thép cho đài cọc theo điều kiện chịu uốn

Xem như đài móng ngàm vào cột tại 2 mặt ngàm I-I và II-II

Tính mô men tại 2 mặt ngàm từ đó tính cốt thép theo 2 phương để bố trí

* Aùp dụng với móng M1:

Trang 22

Giá trị Moment ở mặt ngàm I-I là:

MI-I = 3*Pmax*0,55= = 3*49,05* 0,55= 80,93(T.m)

Chọn chiều dày lớp bảo vệ a0 = 15 cm  h0 = 100 – 15 =85 (cm.)

Giá trị cốt thép của đài :

5

80,93 10

37,780.9 2800 85

Vậy ta chọn số cọc là :

2) Kiểm tra lực đứng tác dụng lên cọc :

Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài :

Trang 23

Lực dọc truyền xuống cọc Max và cọc Min là:

tt

c

tt tt

x

x M n

N P

1 2

max min

Pmin > 0 Vậy cọc không bị nhổ & đủ khả năng chịu lực

1

n n 2

2 1 1

h

hh

Trang 24

Chiều rộng: Bm = 0,9+0,3+2.1,47 = 4,14 (m).

Chiều dài: Lm = 1,8+0,3+2.1,47 = 5,04

Chiều cao : Hm = 18 (m)

Ac =0,3.0,3=0,09 (m2)

- Trọng lượng lớp đất tính theo công thức sau :

i

tc

d

STT

Lớp đất

Chiều dày (m)

dung trọng

 (T/

m 3 )

Diện tích khối móng (m 2 )

Diện tích cọc chiếm chỗ(m 2 )

Trọng lượng

N đ tc (T) 0

trênđài 1.15 2.2 20.8656 0.45 52.79

Trang 25

Tổng trọng lượng tiêu chuẩn cọc và đài cọc tác dụng xuống đáy khối móng quy ướclà:

tc M

tc N

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước là :

max,min

61

II

c Trị tính toán thứ 2 của lực dính đơn vị của đất ở ngay dưới đáy khối móng quyước Hệ số 3 kể đế sự tăng lực dính c

Chỉ số A,B,D – hệ số tra bảng 3.2 trang 27 sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN

MÓNG của Gs-Ts Nguyễn Văn Quảng – NXB XÂY DỰNG 1996)

Đầu cọc tựa vào lớp đất cát mịn lẫn bột màu nâu vàng nhạt đến đỏ nhạt trạng tháichặt vừa có :

Trang 26

Chỉ số m1,m2 – hệ số tra bảng 3.1 trang 27 sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

của Gs-Ts Nguyễn Văn Quảng – NXB XÂY DỰNG 1996)

ktc : 1.0 – 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì các chỉ tiêu cơ lý được lấy theo số liệu thí nghiệmtrực tiếp đối với đất )

'

1,15 2,5 1,83 2,75 1,93 1 1,853 0,9 0,92 3,5

0,92 7,8 0,98 0,9

1, 2671,15 2,75 1 0,9 3,5 7,8 0,9

Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước :

Trang 27

Điểm sâu z Độ

Tắt lún ở điểm thứ 5:

Từ đó ta có độ lún tổng cộng S=0,0237 (m) = 2,37 (cm)

S=2,37 (cm)< Sgh = 8 cm ( Tra bảng II.2 TCXD 205:1998)

Vậy độ lún của móng thoả yêu cầu độ lún cho phép

Trang 29

5) Kiểm tra và tính toán đài cọc :

Đài cọc được sử dụng Bê Tông Mac 300 & Thép AII

Rn = 130(kG/cm2)

Rk = 10 (kG/cm2)

Ra = R’a = 2800 (kG/cm2)

* Cơ sở tính toán trình bày ở cách tính móng M1

a) Kiểm tra chọc thủng của cột :

Đài cọc có chiều cao 1(m) như đã chọn ở trên Thì khi ta vẽ tháp đâm thủngnghiên góc 450 thì tháp đâm thủng trùm ra ngoài trục các cọc như vậy tháp đâmthủng trong trường hợp này tính từ mép cột đết mép cọc

Trang 30

xt cxt

P P => Đài không bị chọc thủng bởi cột

b) Kiểm tra chọc thủng của cọc ở góc:

P P => Đài không bị chọc thủng bởi cọc biên

c) kiểm tra điều kiện chịu cắt đài cọc:

Kiểm tra điều kiện chịu cắt đài cọc theo công thức sau đây:

Trang 31

* Kiểm tra thep phương cạnh ngắn:

Trong trường hợp này C= 0,45(m)> 0,5h0 = 0,425(m)

Do đó 0 0,85

1,89

0, 45

h C

1 0

* Kiểm tra thep phương cạnh dài:

Trong trường hợp này C= 0,175(m)< 0,5h0 = 0,425(m)

d) Tính cốt thép cho đài cọc theo điều kiện chịu uốn

Để an toàn trong việc tính toán ta lấy giá trị Pmax của cọc biên để tính cốt thép chođài cọc : Pmax = 46,90

Trang 32

5

56,3 10

26,30,9 2800 85

1) Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài :

Lực nén lớn nhất truyến xuống móng N=214,016(T) do tổ hợp 25 gây ra

Chọn sơ bộ số lượng cọc theo công thức sau:

Vậy ta chọn số cọc là:

n = 5 cọc

Bố trí lưới cọc như hình vẽ sau :

Trang 33

tt

c

tt tt

x

x M n

N P

1 2

max min

Ntt = N0tt + Nđtt

Ntt = 214,016 +11,385 = 225,401 (T)

SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC

Trang 34

Ta tính được lực dọc trong các cọc:

Nhận xét: phản lực đầu cọc khác biệt không nhiều so với móng M2 do đó không cần kiểm tra lại các khả năng chịu chọc thủng và chịu cắt nữa Chỉ đi tính thép trong cọc:

3) Tính thép dọc trong đài theo điều kiện chịu uốn.

Để an toàn trong việc tính toán ta lấy giá trị Pmax của cọc biên để tính cốt thép chođài cọc : Pmax = 48,2

5

62,66 10

29,30,9 2800 85

Trang 35

VI- TÍNH MÓNG M4:

Móng M4: tại các nút chân cột: NUT M5 + NUT M8 Tính theo nội lực NUT M5 1) Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài :

Lực nén lớn nhất truyến xuống móng N=142,805 (T) do tổ hợp 25 gây ra

Chọn sơ bộ số lượng cọc theo công thức sau:

Vậy ta chọn số cọc là:

tt

c

tt tt

x

x M n

N P

1 2

max min

x



Theo kết quả tính toán ta chọn được tổ hợp nội lực để tính toán là tổ hợp 25

SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC

Trang 36

Nc = 0,32.16,85.2,5 = 3,79 (T).

Ta có : Pmax+ Nc = 39,91 +3,79 = 43,7)  Pc = 57,9 (T)

1

n n 2

2 1 1

h

hh

Ac =0,3.0,3=0,09 (m2)

Trang 37

tb= 2,2 (T/m3).

- Trọng lượng lớp đất tính theo công thức sau :

i

tc

d

STT

Lớp đất

Chiều dày (m)

dung trọng

 (T/

m 3 )

Diện tích khối móng (m 2 )

Diện tích cọc chiếm chỗ(m 2 )

Trọng lượng (T) 0

trênđài 1.15 2.2 17.1396 0.36 43.3632

Trọng lượngTổng công(T): 365.13215

Tổng trọng lượng tiêu chuẩn cọc và đài cọc tác dụng xuống đáy khối móng quy ướclà:

tc M

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	1,07 MB