Đồ án tốt nghiệp: Tổ chức thi công - P11

Dồ án tốt nghiệp: Tổ chức thi công Tên công trình: Khách sạn Bông Sen Vàng thuộc công ty khách sạn và du lịch Kim Liên trực thuộc Tổng Cục Du Lịch

D Thiết kế móng khung trục 5

I Cấu tạo nền đất

Đặc điểm địa chất của công trình

Theo kết quả khoan khảo sát khu vực xây dựng công trình có địa tầng từ trên xuống dới nh sau

1.1 Lớp thứ nhất

Đây là lớp đất lấp có trong toàn bộ khu vực khảo sát, thành phần chủ yếu của lớp này là đất sét pha lẫn gạch đá, hữu cơ rời rạc Độ sâu lớp đất thay đổi

từ 0,6á0,8m Lớp đất này xấu không sử dụng đợc phải vét bỏ đi

1.2 Lớp thứ hai

Đây là lớp sét dẻo mền dày 6,5m, phân bố khá đều Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau

2 Dung trọng ớt gw 1,76g/cm3

3 Dung trọng khô gk 1,3g/cm3

5 Hệ số rỗng tự nhiên eo 1,076

11 Lực dính đơn vị C 0,17kg/cm2

216

1.3 Lớp thứ ba

Đây là lớp sét pha nằm dới lớp sét dẻo mền dày 4 Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này nh sau

2 Dung trọng ớt gw 1,63g/cm3

3 Dung trọng khô gk 1,1g/cm3

5 Hệ số rỗng tự nhiên eo 1,4

11 Lực dính đơn vị C 0,09kg/cm2

1.4 Lớp thứ t

Đây là lớp sét dẻo cứng nằm dới lớp sét pha, lớp này rất dày Các chỉ tiêu cơ lý của lớp sét dẻo cứng nh sau

3 Dung trọng khô gk 1,32g/cm3

5 Hệ số rỗng tự nhiên eo 1,062

11 Lực dính đơn vị C 0,23kg/cm2

II Tính toán móng cọc ép trục C

2.1 Tải trọng tác dụng

Dựa và bảng tổ hợp nội lực ta có các giá trị nội lực sau

M = 13923 kgm

N = 123923 kg

Q = 5076 kg

2.2 Sơ bộ chọn tiết diện cọc

- Chọn cọc tiết diện 250x250mm, cốt thép cọc là 4ặ18, nhóm thép AII, bê tông mác 200 Rn = 90 kg/cm2, Ra = Ra' = 2800 kg/cm2 Lớp bảo vệ cốt thép a = 4 cm

- Diện tích cốt thép Ft = 4.2,545 =10,18 cm2

- Diện tích bê tông chịu lực Fb = 21.25 =525 cm2

- Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu

Pvật liệu = m(Rn.Fb +Rt.Ft)

- Ta tính toán cọc với cọc đài thấp, và giả định chỉ bố trí đợc ít hơn 10 cọc khi đó m = 0,9

Pvật liệu = 0,9.(90.525 + 10,18.2800) = 68179 kg

- Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền

- Ta tính toán khả năng chịu tải của cọc theo nền đất theo phơng pháp thống kê:

n









0 7 1 2

1

3

,

_

_

218

Trong đó:

m : hệ số điều kiện làm việc m =0,9

1 hệ số ảnh hởng bởi phơng pháp hạ cọc ,với trờng hợp cọc ép ta có: 1 = 1,1

2 Hệ số ma sát giữa đất và cọc: 2 =1

u: chu vi tiết diện cọc : u =25.4 =100 cm

F diện tích tiết diện cọc : F = 25.25 = 625 cm2

3 Hệ số ảnh hởng của việc mở rộng chân cọc 3 =0,7

n

n











0 7 0 9 1111 0 7 625 0 63 11 0 04375

, , ,

_

- Ta có bảng tính Pnền đất nh sau

Chiều sâu i hi 0,63.1,1.i.hi

19.339690

- Tra bảng ta có Ri = 370 T/m2

- Ta có 0,63.004375.370 = 10,198 T/m

- Vậy Pđất nền = 19,34 + 10,20 = 28,54 T/m

đ Ptt = Pđất nền = 28,54 T/m

Số lợng cọc dự kiến:

Pnem dat

   1 3123923

28540 5 64

Số lợng cọc dự kiến n = 6 chiếc, ta sẽ bố trí cọc với đài cọc nh hình vẽ

2.3 Xác định chiều sâu chôn đài:

220

Tính toán cọc theo cọc đài thấp khi đó h>0,7.hmin

b

.

2

2

j g

Trong đó j là góc ma sát trong của lớp đất thứ 2 j = 4o

g là trọng lợng thể tích của lớp đất thứ 2 g = 1760kg/m3

H là tổng lực ngang : H = Q = 5076 kg

Nh vậy :

, ,

2

5076

1760 1 25 1 4

Do đó ta chọn chiều sâu đài cọc là h = 1,0 m

2.4 Tính toán và kiểm tra móng cọc đài thấp

2.4.1 Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất bao gồm việc kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc, kiểm tra sức chịu tải của nền đất ở mũi cọc

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc

- Lực tác dụng lên cọc lớn nhất ở ngoài biên là:

P N

n

M x x

n

i

 

 2 1 5

Trong đó

xi2 m

1

5

6 0 375 0 84

  ,  ,

n =6

xmax = 0,375 m

n

M x x

kg

n

i

,

 2 1 5

123923 6

13923 0 375

0 84 26869

- Lực tác dụng lên cọc nhỏ nhất ở ngoài biên là:

P N

n

M x x

n

i

 

 2 1 5

Trong đó

xi2 m

1

6

6 0 375 0 84

  ,  ,

n =6

xmax = 0,375 m

n

M x x

kg

n

i

,

 2 1 5

123923 6

13923 0 375

0 84 14438

Giá trị Pmax < Ptt nên cọc đủ khả năng chịu lực

Giá trị Pmin >0 nên tất cả các cọc đều chịu nén

2.4.3 Kiểm tra cờng độ đất nền

Chiều sâu đài cọc kể từ đáy đài:

L = 12,5 m

Diện tích móng khối:

Ftđ = (b+2.L.tg()).(b'+2.Ltg()) Trong đó:





 

 







i i n

i i n

o

l l

1

4

4 6 5 6 5 4 14 2

6 5 4 14

4 1 4

, , ,

,

ị Ftđ = (1,25+2.12,5.tg(1,4o).( 2+2.12,5.tg(1,4o)

= 1,91x2,66 = 5,08 m2

Trọng lợng của móng khối tơng đơng:

gmóng khối = 5,08.2000.12,5 = 127000 kg

ị Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy móng:

Khả năng chịu tải của nền đất là

Rnền = m(A.b.gtb + B.q0) + D.ctc

Với j = 14 khi đó tra bảng ta có:

m =1,0; A= 0,29; B = 2,17; D = 4,09

b = 1,25 , ctc =0, 94 t/m2

g

g

tb

i

h

h

kg m





1 3

1

3

3

1760 6 5 1630 4 1800 2

Rnền = 1.(0,29.1,25 + 2,17.12,5).1,73 + 4,69.0,94 = 55,5 tấn/m2

222

F

M W d

250923

5 08

13923

2 25

= 51394 + 6188 = 57582kg = 57,6T

Ta có max = 57,6T < 1,2R = 66,6T Thoả mãn

2.4.3 Kiểm tra lún

- Ta có ứng suất ban đầu ở đáy móng là

bt = (0,45+0,8).1,7 + 6,5.1,76 + 4.16,3 + 2.1,8 = 23,435T/m2

- Cho nên ứng suất gây lún là

gl = bt - g.h = 58,15 - 1,8.12,5 = 35,65T/m2

- Tỉ số b

1 91

2 66 1 4

, , ,

- Ta tính lún cho nền đồng nhất nên áp dụng công thức để tính lún cho một lớp phân tố Chia diện đáy móng ra là 4 phần, b=0,95m

s

gli

i i

Trong đó:

Ei môđun biến dạng của lớp đất chứa phân tố thứ i, E = 1500T/m2

gl - áp lực gây lún trên lớp đất thứ i

hi - chiều dày của lớp phân tố i

i - hệ số điều chỉnh cần xét đến ảnh hởng cần chú ý  = 0,8

Ta có bảng tính lún nh sau

hi

(m)

z/b bt

(T/m2)

kg 4.kg.gl

(T/m2)

Si

(m) 0.38 0,4 26.207 0.243 32.889 0.00667 0.38 0,8 26.891 0.212 28.705 0.00582 0.38 1,2 27.575 0.171 23.086 0.00468 0.38 1,6 28.259 0.133 17.995 0.00365 0.38 2,0 28.943 0.103 14.000 0.00284 0.38 2,4 29.627 0.081 11.008 0.00223 0.38 2,8 30.311 0.065 8.787 0.00178 0.38 3,2 30.995 0.053 7.122 0.00144 0.38 3,6 31.679 0.043 5.863 0.00119

0.03029

Tổng độ lún S=3,2cm <[S] = 8cm Thoả mãn điều kiện về lún

2.5 Tính toán đài cọc

2.5.1 Tính toán chọc thủng

Chọn chiều cao đài móng h = 0,8m Lúc này tất cả các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng nên thoả mãn điều kiện này

2.5.2 Tính toán cốt thép cho đài

Do đài móng chỉ có một bậc nên ta xét giá trị mômen tại hai tiết diện thẳng đứng của đài tại hai mép cột theo hai phơng của móng

Theo phơng cạnh dài

Giá trị mô men là :

M1 = 2.pmax.0,5 = 2.27,443.0,5 =27,443 Tm Diện tích cốt thép :

a

0 9.

27 443 100000

0 9.75 2800 14 5

2

,

,

Bố trí cốt thép chọn thép 12ặ 14 a150

Theo phơng cạnh ngắn

Giá trị mô men là :

M1 = 3.pmax.0,225 = 2.27,443.0,225 =18,52 Tm Diện tích cốt thép :

a

0 9.

18 52 100000

0 9.75 2800 9 8

2

,

,

Bố trí cốt thép chọn thép 7ặ 14 a200

Ta bố trí cốt thép của đài móng cột trục C nh hình vẽ

224