thiết kế móng cọc chọn chiều sâu chôn đài df = 2 8 m

ĐỒ ÁN NÊN MÓNG Khoa Kỹ Thuật Công TrìnhIII... ĐỒ ÁN NÊN MÓNG Khoa Kỹ Thuật Công Trình... ĐỒ ÁN NÊN MÓNG Khoa Kỹ Thuật Công TrìnhVIII... ĐỒ ÁN NÊN MÓNG Khoa Kỹ Thuật Công Trìn

Trang 1

ĐỒ ÁN NÊN MÓNG Khoa Kỹ Thuật Công Trình

.PHẦN II : THIẾT KẾ MÓNG CỌCA- THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất vị trí khoan khảo sát địa chất HK1

Chiều sâu khoan khảo sát là 30m có các trạng thái của đất nền như sau :

Lớp 1 : Sét nâu xám – xám trắng trạng thái dẻo mềm

MNN nằm ở độ sâu 0.5m

Lớp 2 : : Bùn sét pha, xám xanh đen, trạng thái chảy

Trang 2

B – THIẾT KẾ MÓNG CỌC

B1.CHỌN DỮ LIỆU TÍNH TOÁN CHO MÓNG CỌC

Số liệu tải trọng

1/ Số liệu tải trọng:

0 0 0

5* 5*929 4645( )4* 4*97 388( )3* 3*121 363( )

B2.TÍNH TOÁN MÓNG CỌC

- Chọn chiều sâu chôn đài Df = 2.8 m

1/ Chọn vật liệu làm cọc

- Chọn hệ số điều kiện làm việc của bêtông γ =b 0.9

- Móng được đút bằng bêtông M300 có R bt =1MPa (cường độ chịu kéo của bêtông); R b =13MPa ( cường độ chịu nén của bêtông); mođun đàn hồi E = 29.103Mpa = 2,9.106 T/m2

- Cốt thép trong móng loại CII,AII có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280 Mpa

- Cốt thép trong móng loại CI,AI có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa

- Hệ số vượt tải n = 1.15

- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ móng a = 0.15 m

2/Chọn sơ bộ kích thước cọc và đoạn cọc

2.1/ Chọn chiều dài đoạn cọc L c

Dựa vào thí nghiệm SPT ta chọn :

chiều dài đoạn cọc trong đất là 19m

đoạn neo và đập đầu cọc là 50cm

chiều dài đoạn cọc neo vào lớp đất có SPT >10 là 2m

 chiều dài đoạn cọc Lc = 19 + 0.5 + 2 = 21.5 m

 chiều dài tính toán cọc = 21.5– 0.5 = 21m

2.2/ Chọn cọc tiết diện vuông 40 x 40 (cm)

Diện tích tiết diện ngang cọc Ap = 0.4 x 0.4 = 0.16 m2

Chu vi tiết diện ngang cọc u = 4 x 0.4 = 1.6 m

2.3/ Chọn cường độ bêtông

Trang 3

III XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

1/ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

2/ Sức chịu tải của cọc theo đất nền

2.1/ Dựa vào các đặt trưng cơ học của nền đất

- Sức chịu tải cực hạn của cọc Qu

Qu = Qs + Qp

Qs : thành phần chịu tải do ma sát

Qp : thành phần chịu mũi

- Sức chịu tải cho phép

u : chu vi tiết diện ngang cọc

li : chiều dài đoạn cọc trong lớp đất i

fsi : ma sát đơn vị trung bình đoạn cọc trong lớp đất i

ϕ : góc ma sát trong và lực dính lớp đất i

OCR : tỷ số cố kết trước

Trang 4

Trang 5

c

q

N N N

2.2/ Dựa vào đặc trưng vật lý của nền đất

Sức chịu tải của cọc đóng ép

Trang 6

,

m m tra bảng A3/69

Chia lớp đất có cọc đi qua thành nhiều lớp dày 2m và lập bảng tính toán

β : hệ số xét đến ảnh hưởng của các moment tác động lên móng cột β =(1, 2 1,6)÷

Vậy ta chọn số lượng cọc được thiết kế là 9 cọc

2.sau khi chọn số lượng cọc, kiểm tra tiết diện cọc:

- Kiểm tra tiết diện cọc đã chọn

2

1158.33

7239.6( / )0.4

Trang 7

Chọn mép đài cách mép ngoài của cọc ngoài cùng là:

2

d

=200 mm = 0,2 m

3 Bố trí cọc

V KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

1/ Tổng tải trọng tác dụng lên trọng tâm hệ cọc và trọng tâm đáy đài cọc

γ : dung trọng trung bình bêtông và đất

2/ Tổng momen tính toán tác dụng lên đáy đài: Chọn h= 1,2m

Trang 8

=

∑15 2 1

5630.6 823.6

tt tt

y

i i

M N

5630.6

9

tt tt

y

i i

M N

5630.6 823.6

tt tt

y

i i

M N

Thỏa mãn khả năng chịu lực của cọc

8/ Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm

Với ηlà hệ số nhóm

m = 3 : số hàng cọc

n = 3: số cọc trong 1 hàng

1.2

d arctg arctg

Thỏa => bố trí 9 cọc

VI KIỂM TRA ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC

1/ Xác định móng khối qui ước

Kích thước của đáy móng khối qui ước

ϕ

= + ×2 ( )

4

tb qu

B Y l tg

4

tb qu

X = 3.6m , Y = 3.6m: khoảng cách 2 mép cọc biên theo phương x và y

l = 21m : chiều dài phần cọc tiếp xúc với nền đất

Trang 9

i

l l

i

h

KN m h

+ Thể tích đài

2/ Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng khối qui ước

Điều kiện ổn định

max

min

1.2 0

tb tc

P R P

Trang 10

×

(0.3625 4.43 10.1 2.45 239.41 56.2 5.01) 884.3( / ) 1

2 min

thỏa điều kiện ổn định

3/ Kiểm tra lún (móng khối qui ước)

+ Áp lực gây lún

Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ hi = 2m

Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân đất gây ra tại lớp đất i :

Tính lún : ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố

 Chọn mẫu đất tính lún :

- Chọn mẫu 1-12 ( độ sâu 23.8-24m) tính lún từ => 23.8-25.8 m

Trang 11

- Chọn mẫu 1-13 ( độ sâu 25.8-26m) tính lún từ => 25.8-27.8 m

Trang 12

Bảng tính lún

Sau khi phân chia tới lớp phân tố thứ 5 ta có :

⇒Vậy ta có bài toán thỏa mãn về điều kiện lún

1/ Xác định vị trí cọc

Trang 13

=> Tháp xuyên không bao trùm hết tất cả các đầu cọc

dy

M N

dy

M N

dy

M N

Trang 14

VIII XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP TRONG ĐÀI

1/ Xác định cốt thép bố trí theo phương cạnh dài của đài cọc

Xét mặc cắt I-I

Trang 15

-Xem dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là lực đầu cọc.Ta có sơ đồ tải trọng như sau:

Chọn thép φ22@150 bố trí theo phương cạnh dài

2/ Xác định cốt thép bố trí theo phương cạnh ngắn

Xét mặt cắt II-II

- Xem dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là lực đầu cọc.Ta có sơ đồ tải trọng như sau:

Trang 16

Chọn thép φ22@160 bố trí theo phương cạnh ngắn

IX KIỀM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ THI CÔNG

Khi vận chuyển cọc bằng hai neo đặt sẵn trên thân cọc, do tác dụng của trọng lượng bản thân cọc, trên tiết diện của cọc sẽ có thớ chịu nén và thớ chịu kéo Do đó để tiết diện bê tông cốt thép làm việc có lợi nhất thì ta phải tìm vị trí đặt neo sao cho mômen chịu kéo và nén bằng nhau

1/ Tính cốt thép dọc trong cọc khi lắp cọc dùng hai móc cẩu

-Sơ đồ tính:

Trang 17

- Trọng lượng cọc phân bố trên 1 m dài:

- Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc

- Các công thức tính toán

4.194

ax s

Vậy thép chọn thỏa điều kiện

2/ Tính cốt thép dọc trong cọc khi lắp cọc dùng 1 móc cẩu

- Sơ đồ tính

Trang 18

Trọng lượng cọc phân bố trên 1m dài:

- Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc

- Các công thức tính toán:

8.43

ax s

=>Vậy thép chọn thỏa điều kiện

3/ Tính thép móc cẩu để vận chuyển và lắp dựng cọc:

- Trọng lượng bản thân cọc

γ

= coc× bt× coc =0.4 2× × =25 7 28( )

Tại vị trì móc cẩu, móc cẩu chịu 1 lực P = q = 28KN

Vì thép móc có 2 nhánh nên

×

2 28

Vậy ta chọn thép móc cẩu là φ10

Xác định chuyển vị ngang cọc do lực ngang dưới chân cọc gây ra nhằm đảm bảo thỏa điều kiện khống chế của công trình về chuyển vị ngang Đồng thời xác định các biểu đồ moment, lực cắt, ứng suất nhằm kiểm tra cốt thép trong cọc đủ khả năng chịu lực, cũng như vị trí cần cắt cốt thép

Từ lực ngang và moment tác dụng ở đầu cọc, ta phân tích chuyển vị ngang, moment và lực cắt dọc theo chiều dài cọc

+ Tính hệ số biến dạng αbd

K : hệ số nền qui ước

+Lớp 1 : Sét, nâu xám, xám trắng, trạng thái dẻo mềm

Trang 19

+ Lớp 3 : Sét, nâu, xám trắng, trạng thái nửa cứng

0.6306( )

29 10 2.133 10

c bd

b y

Kb

m

E J

+ Chiều dài cọc qui đổi

+ Xác định chuyển vị tại đầu cọc do các lực đơn vị

1.621 6.59 10 (1 / ) 0.6306 29 10 2.133 10

Trang 20

phụ thuộc vào z e =αbd z (tra bảng 4.3 SGK)

Bảng tính moment uốn dọc thân cọc:

7 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 150.6991.14566

3 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 154.2571.30932

9 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 156.5981.47299

5 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 157.6151.63666

1 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 156.6091.80032

7 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 155.098

Trang 21

1.96399

3 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 152.6282.12766 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 148.466

2.29132

6 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 143.3872.45499

2 1.5 -0.559 -0.42 0.811 1.437 137.4212.61865

8 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 131.042.78232

4 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 123.842.94599 1.8 -0.956 -0.867 0.53 1.612 116.04

3.10965

6 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 108.333.27332

2 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 100.203.43698

9 2.1 -1.487 -1.59 -0.01 1.627 91.743.60065

5 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 83.403.76432

1 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 74.923.92798

7 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 66.784.09165

3 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 58.904.25531

9 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 51.664.41898

5 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 44.314.58265

1 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 37.904.74631

8 2.9 -3.331 -5.34 -3.852 -0.295 31.454.90998

5.07365 3.1 -3.722 -6.69 -5.621 -1.603 20.08

5.23731

6 3.2 -3.864 -7.403 -6.653 -2.443 15.515.40098

2 3.3 -3.955 -8.127 -7.785 -3.424 11.215.56464

8 3.4 -3.979 -8.847 -9.016 -4.557 7.605.72831

4 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 4.585.89198 3.6 -3.757 -10.196 - -7.325 1.64

Trang 22

11.7516.05564

6 3.7 -3.471 -10.776 13.235- -8.979 -0.906.21931

3 3.8 -3.036 -11.252 14.774- 10.821- -2.386.38297

9 3.9 -2.427 -11.585 16.346- 12.854- -3.906.54664

5 4 -1.614 -11.731 17.919- 15.075- -4.62

Bảng tính lực cắt Q dọc thân cọc:

Z Ze A4 B4 C4 D4 Qz (KN)

Trang 23

0.81833

1 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 34.790.98199

7 0.6 -0.18 -0.072 -0.016 0.997 26.771.14566

3 0.7 -0.245 -0.114 -0.03 0.994 18.311.30932

9 0.8 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 9.951.47299

5 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.98 1.601.63666

1 1 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 -6.741.80032

7 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 -14.571.96399

3 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 -21.682.12766 1.3 -0.838 -0.73 -0.356 0.876 -28.28

2.29132

6 1.4 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 -33.922.45499

2 1.5 -1.105 -1.116 -0.63 0.747 -39.292.61865

8 1.6 -1.248 -1.35 -0.815 0.652 -43.512.78232

4 1.7 -1.396 -1.613 -1.036 0.529 -46.892.94599 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -49.36

3.10965

6 1.9 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -51.473.27332

2 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -52.393.43698

9 2.1 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -52.953.60065

5 2.2 -2.125 -3.36 -2.849 -0.692 -52.533.76432

1 2.3 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -51.723.92798 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -50.32

Trang 24

74.09165

3 2.5 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -48.464.25531

9 2.6 -2.437 -5.14 -5.355 -2.821 -46.254.41898

5 2.7 -2.42 -5.591 -6.143 -3.58 -43.684.58265

1 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -40.984.74631

8 2.9 -2.2 -6.42 -7.892 -5.423 -37.944.90998

4 3 -1.969 -6.765 -8.84 -6.52 -34.645.07365 3.1 -1.638 -7.034 -9.822 -7.739 -31.76

5.23731

6 3.2 -1.187 -7.204 10.822- -9.082 -28.215.40098

2 3.3 -0.599 -7.243 11.819- -10.549 -25.105.56464

8 3.4 0.147 -7.118 12.787- -12.133 -21.985.72831

4 3.5 1.074 -6.789 13.692- -13.826 -18.825.89198 3.6 2.205 -6.212 14.496- -15.613 -15.74

6.05564

6 3.7 3.563 -5.338 15.151- -17.472 -12.856.21931

3 3.8 5.173 -4.111 15.601- -19.374 -10.286.38297

9 3.9 7.059 -2.473 15.779- -21.279 -7.486.54664

5 4 9.244 -0.358 -15.61 -23.14 -4.87

Trang 25

Bảng tính ứng suất σ theo phương ngang của mặt bên cọc:

1.30933 0.8 0.997 0.799 0.32 0.085 43.079

1.473 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 42.1831.63666 1 0.992 0.997 0.499 0.167 40.577

Trang 26

Trang 27

Dựa vào kết quả tính toán M trên ta có Mmax = 157.615 KN.m

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	2,24 MB