Tiểu luận đồ án nền móng

L ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình cụm CT1 khu di dân Đồng Tau , nền đất từ trên xuống ít thay đối trong mặt bằng.. Sức chịu tải của cọc đư

Trang 1

KY SU XAY DUNG KHOA 2002-2007

PHAN THU III

NEN MONG

15%

NHIEM VU DUOC GIAO

- THIET KE MONG MI DUOI COT TRUC D

- THIET KE MONG M2 DUOI COT TRUC B,C

G.V.H.D : TH.S NGUYEN THANH HUGNG

SVTH: ĐÀM KHÁNH DUY - LỚP 2002X5

Trang 2

L ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình cụm CT1 khu di dân Đồng

Tau , nền đất từ trên xuống ít thay đối trong mặt bằng

Sức chịu tải của cọc được tính theo xuyên fnh

Trụ địa chất tại địa điểm xây dựng công trình từ trên xuống dưới gồm có các

lớp đất như sau:

- _ Lớp đất lấp dày trung bình : 1 m

- _ Lớp sét dày trung bình: 6,6 m

- _ Lớp sét pha dày trung bình: 7,4 m

- - Lớp cất pha dày trung bình: 6,7 m

- _ Lớp cát hạt nhỏ dày trung bình: 5,9 m

- Lớp cát hạt trung có chiều dày chưa kết thúc trong phạm vi hố khoan thăm

đồ có chiều sâu 35 m

Mực nước ngầm gặp ở độ sâu trung bình 2,5 m so với mặt đất khi khảo sát

Các chỉ tiêu cơ lý và thí nghiệm hiện trường của các lớp đất như trong bảng:

Trang 3

Ii ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Lớp 1: Đất lấp có chiều dày trung bình 1 m Lớp đất này không đủ chịu lực để làm nền công trình

Lớp 2 : Sét có chiều dày trung bình 6,6 m

Trang 4

_ 7s4—7„_ 265-10 Trọng lượng riêng đầy nổi của đất lớp 4: Y„„„= es eas: 8,94 kN/m?

0,6 < e=0,744 < 0,75 Cát ở trạng thái chặt vừa có môdun biến dạng

E =10860Kpa> 10000 KPa, đất tương đối tốt

Trong lượng riêng đẩy nổi của đất lớp 5: ong luong riéng day OP 5? Yans y„.= —~= lve, 140,744 “° = 952 kN/m° /

Lớp 6: Cát hạt trung: Chiều dày chưa kết thúc trong phạm vi hố thăm đồ sâu 35m

Đây là lớp đất rất tốt ( E=34700kPa> 20000 KPa )

Trang 5

Trang 6

Ill NHIEM VU DUGC GIAO

Thiết kế móng MI dưới cột trục D,M2 dưới cột trục B,C của khung K1:

IV CHỌN LOẠI NỀN VÀ MÓNG

Căn cứ vào đặc điểm công trình, tải trọng công trình, điều kiện địa chất công trình, địa điểm xây dựng ta chọn phương án móng cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn, ép

trước bằng mát ép thuỷ lực

Tra bảng 16 TCXD 45-78 với nhà khung bê tông cốt thép có tường chèn:

Độ lún tuyệt đối giới hạn : Š„ = 8cm

Độ lún lệch tương đối giới hạn : AS,,=0,001

Tiết diện chân cột : 500x600 mm

Tải trọng tác dụng tại chân cột được lấy từ bảng tổ hợp nội lực Tổng tải trọng

tác dụng lên móng được cộng thêm trọng lượng giằng móng và tường ngăn của

tầng 1

* Trọng lượng giằng móng:

Cốt đỉnh giằng -0,03m

- Giả thiết giằng móng có kích thước 300 x 550 mm

Trọng lượng trên 1m dài của giằng móng :

g7 =11x 0,3x0,55x 2,5 =0,45 (T/m)

Tải trọng do bản thân giằng tác dụng vào móng (gồm có cả giằng ngang và

giằng đọc)

N,= g, (7,7/2+ 7,6/2 ) = 0,45 7,65 = 3,44 (T)

* Trọng lượng tường ngăn

- Tường ngăn 220 cao (4,5 + 0,45 - 0,7) = 4,25 (m):

Trang 7

+ Mũi cọc cắm vào lớp cát hạt trung 1,4 m, tổng chiều dài cọc 28 m , g6m 4

đoạn cọc 7m nối với nhau bằng cách hàn các bản thép ở đầu cọc đảm bảo yêu cầu

chịu lực như thiết kế

+ Cọc được ngàm vào đài một đoạn 0,75 m trong đó đập vỡ 0,6 m cho trơ cốt thép đọc ra, còn lại 0,15 m cọc để nguyên trong đài

+ Cọc được hạ vào lòng đất bằng phương pháp ép cọc

+ Sơ bộ chọn chiều cao đài h„ = 1,2 m (Chiều cao cụ thể sẽ được quyết định khi tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc )

+ Lớp bêtông lót móng dày 0,1 m

+ Đáy đài nằm ở độ sâu -2,2 m so với cốt 0,00

Trang 8

\

Trang 9

KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOA 2002-2007

2.2 Chọn vật liệu:

- Bêtông cọc, đài mác M300 : R, = 13 10? KN/m?

- Thép cho cọc và đài: Cốt chịu lực AIL: R, =R,” = 28 10* KN/m’

3 Xác định sức chịu tải của cọc

3.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc:

- P.„: Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc

n

Px = u2,q¿h;

i=l

- #„ : Sức cản phá hoại của đất tính ở mũi cọc

đ, : Sức cán phá hoại của đất ở chân cọc

q : sức cản mũi xuyên trung bình của đất

K: hệ số tra bảng 6-10 “HDĐA Nền Móng” phụ thuộc loại đất

F: là diện tích tiết điện coc

- u: la chu vi coc

Cọc xuyên qua lớp sét chiều day 5,85 m có q =1420 Kpa

Cọc xuyên qua lớp sét pha chiều day 7,4 m có q =1730 Kpa

Cọc xuyên qua lớp cát pha chiều dày 6,7 m có q, =2010 Kpa

Cọc xuyên qua lớp cát hạt nhỏ chiều dày 5,9 m có q, =4270 Kpa

Cọc xuyên qua lớp cát hạt trung chiều dày 1,4 m có q, =8130 Kpa

Tra ø và K từ bảng 6-10 “HDĐA Nền Móng”

Trang 10

Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc :

Trang 11

Trang 12

+Lực truyền xuống các cọc đấy biên:

_5247,84 — 463,7.1,05

8 (4.1,05? + 2.0,5257) P" = 688,18(KN)

P7“ =591,25(KN)> 0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ

coc

5 Kiém tra nén mong coc theo diéu kién bién dang

Người ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc va đất bao quanh tải trọng của móng được truyền trên diện tích lớn hơn, xuất phát từ mép

ch

ngoai tai coc day dai va nghiéng 1 géc a= > On = ee i

Ở đây o„„ : ta tính từ lớp sét còn độ dày 6,05 m (lớp thứ hai)

Trang 13

KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2002-2007

Trọng lượng khối móng quy ước:

ơ° =336,8(KPa) Onze tOn,, 446,45+336,8

Trang 14

Trong đó:

m,= 1,4 là hệ số điều kiện làm việc của nền (tra bảng 3-1 HDĐA)

m„=l là hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền

k,„=l1 là hệ số tin cậy vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm

tại hiện trường

ta sử dụng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính

+ ứng suất bản thân tại đáy lớp đất đắp :

Ơ;”= Ixl6,6 = 16,6 KPa

+ ứng suất bản thân tại mực nước ngầm :

o*=6," + 1,4 9,9 = 275,6 KPa

Ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước:

Trang 15

KY SU XAY DUNG KHOA 2002-2007 đ? =ơy-ơ” =391,62—275,6 =116,02KPa

Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng :

Bu _ = =1,64m Chon h, = 1,64 m

4

Bảng tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của các lớp chia dưới đáy khối quy

ước

Hé sé K, tra bang 3-7 sách “HDĐA Nền và Móng”

+ứng suất gây lún tính theo công thức

1 _ _gl

OF; = O79 - Ky +ứng suất bản thân tính theo công thức

ơ# = 42,29(KPa) < 0,20” = 0,2.340,54 = 68,10(KPa)

Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 4 độ sâu z = 6,56 m kể từ đáy khối quy ước

Độ lún của nền tính theo công thức :

Trang 17

6 Tính toán độ bền và cấu tạo móng

Đài dùng BT mác 250,thép AII

Lớp bê tông lót dày 0,1m mác M100 Chiều cao đài h„ =1,2(m)

Phần dài cọc cắm vào đài 0,15 (m) Chiều cao làm việc của đài cọc:

hạ= 1,2 - 0,15 = 1,05 (mì)

a Kiểm tra điều kiện đâm thủng:

Vẽ tháp đâm thủng ta thấy đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục cọc nên đài cọc không bị đâm thủng Đài cọc thoả mãn điều kiện đâm thủng

Trang 18

b Tính toán thép đặt cho đài cọc:

*MO6 men tai mat ngam I-I:

Trang 19

Trang 21

B THIẾT KẾ MÓNG HỢP KHỐI BC (MÓNG M2)

1 Tải trọng tác dụng

+ Tải trọng tính toán được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn

thứ nhất

a Do khung truyền xuống:

Từ kết quả tổ hợp trên máy của cột B và cột C

tìm ra hai cặp nội lực của hai cột ở cùng một tổ hợp nguy hiểm nhất để tính toán

Từ kết quả tổ hợp nội lực khung:

Tải trọng lấy tại chân cột B và C duoc lấy từ bảng tổ hợp nội lực của khung K5,

ngoài ra còn phải kể đến trọng lượng cột tầng 1 và giằng móng tầng 1

b.Tải trọng do các bộ phận kết cấu tầng 1 gây ra:

doc)

N, =8,-(7,7/2+7,7/2) =0,45.7,65=3,46(T) =34,6(KN)

- Tải trọng do tường tầng 1 truyén xu6ng:

-tường ngăn 220 cao (4,5 +0,45-0,7)= 4,25(m)

g,"= (0,22 x1,1+ 1,3x2x0,015) x4,25x1,8=2,15(T/m)

Nf = 2,15.(7,7/2 + 7,7/2) = 16,55(T) =165,5(KN)

Trang 22

Vậy ta có lực dọc tác dụng vào chân cột là :

+Xác đỉnh tải trong móng hơp khối:

Khoảng cách giữa 2 điểm đặt lực tập trung của cột trục B và C là

x,- x, =1,52-1,41=0,11(m)

Xác định trọng tâm O của móng hợp khối : O là điểm nằm trong khoảng O,và O,

Trang 23

Trang 24

Chon loại coc, thép dọc, bê tông , lớp bảo vệ cốt thép, thép dọc liên kết cọc vào

đài như MI

.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc (Xem móng M1)

.3 Sức chỉu tai của cọc theo sức cản của đất theo cường đô đất nền

N" - tải trọng tính toán xác định đến đỉnh đài: A”“=107994,2KN

Y„ - trọng lượng thể tích bình quân của đài và đất trên đài: y,, = 20KN/m°

n - hệ số vượt tải: n = 1,1

Trang 25

h - chiều sâu chôn méng.(h = h

Trọng lượng tính toán của đất trên đài và đài:

Trọng lượng tính toán đến cốt đế đài:

Trang 26

Thoả mãn điều kiện áp lực max truyền xuống dãy cọc biên

P" =603,19KN > 0 nén không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ

.5 Kiểm tra nền móng cọc theo điều kiên biến dang :

Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún nền của khối móng quy ước có mặt cắt là ABCD Trong đó : ø= ““

Trang 27

Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước:

P* = 780,81 KPa; PX = 651,86 KPa; P’=716,33Kpa

Cường độ tính toán tại đáy khối quy ước :

R=^” (Ax By xz„+BxH„#„+Dxe,)

Trong đó:

m,= 1,4 là hệ số điều kiện làm việc của nền (tra bảng 3-1 HDĐA)

m„=1 là hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền

k, =1 là hệ số tin cậy vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm tại hiện trường

Kết luận: Vậy điều kiện áp luc dưới đáy móng quy ước là thoả mãn Điều kiện nay

thoả mãn cho phép ta tính lún theo các công thức dưới đây

Kiểm tra điều kiện biến dạng:

Như vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo nguyên lý biến dạng tuyến tính Đất ở chân cọc có độ dày lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên ta sử dụng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính

+ ứng suất bản thân tại đáy lớp đất đắp :

6," = 1x16,6 = 16,6 KPa + ứng suất bản thân tại mực nước ngầm :

o,*=6,"+ 1,5 18 = 43,6 KPa

Trang 28

+ ứng suất bản thân tại đáy lớp sét :

Gø:”= ơ;”" + 5,1 8,03 = 84,55 KPa + ứng suất bản thân tại đáy lớp sét pha :

#4, =ơy =ơ” =314,195— 215,6 = 38,59KPa

.tại đáy khối quy ước ta có:

ö#=38,59<0.2ø”=0,2.275,6=55,12KPa Vậy không cần tính lún

*Kiém tra độ lún lệch giữa móng MI và M2:

-Độ lún tuyệt đối của các móng:

Vậy độ lún tuyệt đối của móng là đảm bảo

6 Tính toán đô bền và cấu tao móng :

Dùng bê tong 250* c6 R,= 11000 KPa, R,=880 KPa

Thép chịu lực AII có R, = 250000 KPa

*Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng :

Trang 29

phải kiểm tra điều kiện đâm thủng cho dai coc:

*Tính toán mômen và đặt thép cho đài cọc :

Momen tương ứng với mặt ngàm II-H:

Mạ = r¡x( P¡+ P;+P¿ + P„+ P; +P,)

Trang 31

6.1 Tính toán sườn móng

+ Sơ đồ tính: ta coi đài móng như dầm có hai đầu mút thừa đặt lên 2 gối tựa chính

là hai cột trục B và C;

-Từ sơ đồ tính ta tính các nội lực của sườn móng

-Tải trọng đặt lên dầm có đơn vị 10”T

Trang 32

" 2800—2x25—2x15

19—1 Chọn a,= 150 mm

Chiều dài thanh thép l,= 5950-2x 25 =5900mm

Trang 33

Ton- | Ton-

Trang 34

SVTH: ĐÀM KHÁNH DUY - LỚP 2002X5 34

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	3,36 MB