đồ án nền móng phần thuyết minh móng cọc ép

đồ án đạt điểm cao (9.5, có bảo vệ) thích hợp để sv tham khảo cách làm. không chịu trách nhiệm về nội dung, không có giá trị pháp lý, không sao chép.

Trang 1

MÓNG CỌC ÉP

I Các thông số cọc ép 1

1 V t li u sử dụng ật liệu sử dụng ệu sử dụng 1

2 Chọn sơ b kích thước cọc ộ kích thước cọc 2

3 Kiểm tra cọc theo điều ki n cẩu và dựng cọc ệu sử dụng 3

II Tính toán móng 4

1 N i lực tính móng ộ kích thước cọc 4

2 Tính toán sức chịu tải cọc 4

a) Sức chịu tải cọc theo điều ki n v t li u (TCVN 5574-2012) ện vật liệu (TCVN 5574-2012) ật liệu (TCVN 5574-2012) ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 4

b) Sức chịu tải cọc theo điều ki n đất nền (TCVN 10304-2012) ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 5

 Theo chỉ tiêu cường đ c , ộ c ,  (phụ lục G TCVN 10304-2012) 5

 Theo thí nghi m SPT (mục G.3.2 TCVN 10304-2012)- công thức của vện kiến trúc nhật bản ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 7

 Kiểm tra điều ki n thi công cọc ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 9

3 Tính toán sơ b số lượng cọc ộ kích thước cọc 9

a) Chọn sơ b đài cọc ộ c , .10

b) Kích thước đài cọc 10

c) kiểm tra lại điều ki n xuyên thủng đài cọc (6.2.5.4 TCVN 5574 -2012) ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 11

d) Kiểm tra tải trọng từng vị trí cọc 11

e) Kiểm tra điều ki n chống xuyên thủng đài cọc ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 12

4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng : 13

5 Kiểm tra khả năng chịu tải cọc: 13

6 Kiểm tra ứng suất dưới móng quy ước: 14

7 Kiểm tra đ lún của móng cọc : ộ kích thước cọc 16

8.Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ( phụ lục A TCVN 10302) 19

9 Tính toán thép đài móng 19

I Các thông số cọc ép

1 Vật liệu sử dụng

Bê tông : Chọn bê tông có cấp độ bền B30 và có các thông số sau (bảng 13 TCVN 5574-2012)

- Cường độ chịu nén tính toán Rb = 17 (Mpa)

- Cường độ chịu kéo tính toán Rbt = 1,2 (Mpa)

- Modun đàn hồi của bê tông B30; E = 32.5*103 (Mpa)

- Hệ số làm việc của bê tông γb = 1

Cốt thép ( bảng 21 TCVN 5574-2012)

- Đối với cốt thép đai sử dụng thép AI có các thông số sau

Trang 2

+ Cường độ chịu kéo cột thép ngang R sw = 175 (Mpa)

+ Modun đàn hồi của cốt thép AI; E = 21*104 (MPa)

- Đối với cốt thép dọc sử dụng thép AIII có các thông số sau

+ Cường độ chịu kéo,nén tính toán R s = 365 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo cột thép ngang R sw = 290 (Mpa)

+ Modun đàn hồi của cốt thép AIII; E = 20*104 (MPa)

2 Chọn sơ bộ kích thước cọc

- Chọn cọc ép có cạnh 400x400 (mm)

- Diện tích mặt cắt ngang thân cọc A = 0,4 x 0,4 = 0,16 (m2)

- Chu vi cọc ép uc = 4 x 0,4 = 1,6 m

- Chọn cốt thép : 822: As = 3041 mm2

- Đoạn cọc ngàm vào đài móng bằng 0,1m

Trang 3

- Đoạn cọc đập bỏ để neo thép vào đài bằng 30d = 0,7 m

- Lớp bê tông bảo vệ a = 100mm

- Chiều sâu chôn móng : giả thiết công trình không có tầng hầm Df = 1,5m

(bỏ qua 2 lớp A và 1a không tính )

3 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và dựng cọc

- Thiết kế móng cọc nằm gần hố khoan 3, sơ bộ chiều dài cọc nằm trong lớp đất có độ sâu cách mặt đất tự nhiên là 25,7 m - lớp đất 4: cát-cát pha, kết cấu chặt vừa đến chặt, có số búa SPT ở vị trí mũi cọc từ 18-27 búa

- Chiều dài cọc là 25 m gồm 3 đoạn cọc:1 đoạn 10m và 1 đoạn là 15m

- Đoạn cọc nằm trong đài là 0,8m

- Đoạn cọc nằm trong đất là 24,2 m

 Kiểm tra điều kiện dựng cọc

q = 1,5 A γb = 1,5 0,16 25 = 6 (kN / m2 )

xét đoạn cọc dài nhất là 10m

Theo sách Phân Tích Và Tính Toán Móng Cọc của PGS.TS Võ Phán và Hoàng Thế Thao ( NXBĐại Học Quốc Gia TP.HCM xuất bản năm 2013, trang 59-60 ) Momen lớn nhất trong cọc là:

Mmax1 =0,068*q*l2

=>Mmax1 = 0,068 6 102 = 40,8 kNm

 Kiểm tra điều kiện cẩu cọc

Trang 4

Mmax2 = 0,0214*q*l2

=>Mmax2 = 0,0214 6 102 = 12,84 kNm

Chọn moment lớn nhất trong 2 trường hợp để kiểm tra cốt thép cho cọc

M = max {M max 1 M max 2 = 40,8 kNm

Diện tích cốt thép

Vậy thép chọn trong cọc thỏa điều kiện lắp và dựng

II Tính toán móng

1 Nội lực tính móng

2 Tính toán sức chịu tải cọc

a) Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu (TCVN 5574-2012)

- sức chịu tải cọc theo vật liệu được xác định theo công thức sau:

Rvl =  (γ cb γ ' cb R b A b + R s A s )Trong đó

+ γcb: hệ số điều kiện của vật liệu γcb= 1 (7.1.9 TCVN 10304-2012)

+γ 'cb: kể đến phương pháp thi công cọc γ 'cb= 1

Trang 5

+ Rb : cường độ chịu nén của bê tông Rb=17 Mpa

+ Ab :diện tích bê tông trong mặt cắt ngang thân cọc

A b = A - A s = (0,4*0,4) – 0,003041 = 0,156959 (m2 )

+ Rs : cường độ chịu nén của cốt thép Rs = 365Mpa (Thép AIII)

+ A s : diện tích của toàn bộ cốt thép trong cọc As = 3041 mm2

+  : hệ số ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh cọc và lấy theo công thức thực nghiệm

Độ mãnh cọc  = l o

(P¿¿ep)¿min = R vl

(2 ÷ 3) , lấy(P¿¿ep)¿min =

R vl

2 = 1832,47 (kN)

b) Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất nền (TCVN 10304-2012)

• Theo chỉ tiêu cường độ c ,  (phụ lục G TCVN 10304-2012)phụ lục G TCVN 10304-2012)

- Sức chịu tải cực hạn: R c,u = qb Ab + u.∑f i l i

Trong đó

+ qb: cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (đất dính) tại lớp đất thứ 4

q b= cu.N 'c

c u : cường độ sức kháng không thoát nước lấy từ thí nghiệm nén nở hông

Tra theo phụ lục 10 hồ sơ địa chất cho hố khoan 3, mẫu ND9 ( độ sâu 18.0 – 18.2 m ) là mẫu ở gần lớp đất 4 nhất, ta được :

2)202

Trang 6

+ Ab ; diện tích tiết diện ngang mũi cọc Ab= 0,4*0,4= 0,16 (m2)

+ u : chu vi tiết diện ngang cọc u = 4 0.4 = 1,6 (m2)

+ li :chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

+ f i : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc

LỚP ĐẤT TRẠNG THÁI

Chiều dàicọc nằmtrong lớpđất (m)

γ ' I

(c u tra từ hồ sơ địa chất, phụ lục 8 - kết quả thí nghiệm nén 3 trục UU, theo độ sâu mẫu )

Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc đối với đất dính ( lớp 1 và lớp 2)

Lớp 1 : bùn sét xám xanh đen, trạng thái chảy

Trang 7

Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc đối với cát pha/sét pha (lớp 3 và lớp 4)

Lớp 3 : sét pha bụi màu xám xanh xám vàng ,trạng thái dẻo cứng

=> f1= c + k s ´ σ ' v , z tgδ i

Với c = 46,14 (lực dính)

k s :hệ số áp lực ngang của đất lên cọc

Với c = 9,333 (lực dính)

k s :hệ số áp lực ngang của đất lên cọc

k với γk tra theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014

Dự kiến móng có 06 đến 10 cọc => γk= 1,65

 R c,d = 1769,2

1,65 = 1072,2 (kN)

Trang 8

• Theo thí nghiệm SPT (phụ lục G TCVN 10304-2012)mục G.3.2 TCVN 10304-2012)- công thức của vện kiến trúc nhật bản

- Sức chịu tải cực hạn: RSPT = qb A + u.∑¿¿)

Trong đó

+qb : cường độ sức kháng mũi cọc

với cọc ép (đóng), trạng thái lớp đất 4 là đất rời

=> qb=300∗Np=300∗22=6600(kN /m2)

N p; số búa SPT trung bình trong khoảng 1d dưới = 24 (búa) và 4d trên = 20(búa)

+ Ab ; diện tích tiết diện ngang mũi cọc Ab=0,4*0,4 = 0,16 (m2)

+ u : chu vi tiết diện ngang cọc u = 4*0,4 = 1,6 (m2)

+ f s ,icường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong đất

Với Đất Rời

Với α p: hệ số điều chỉnh tra theo hình G.2.a TCVN 10304:2014

f L:hệ số điều chỉnh tra thep hình G.2.b TCVN 10304:2014

Trang 9

với γk tra theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014

Dự kiến móng có 06 đến 10 cọc => γ k= 1,65

=> Sức chịu tải cho phép : R c,d_SPT = R c , u γ

k = 2554,8

1,65 = 1548,4 (kN)

Trang 10

-Sức chịu tải thiết kế P tk = min{ R cd R vl

Ta có Rvl = 3664,94 > P ep(max) = 2144,4 > P ep(min) = 1606,3 > Ptk = 1072,2 (kN)

=> P tk = 1072,2 (kN) thỏa điều kiện thi công

3 Tính toán sơ bộ số lượng cọc

n =  ∑N tt

P tk

Trong đó : N tt tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đài cọc

 : hệ số, lấy từ 1,2 đến 1,4

Ptk :sức chịu tải thiết kế cọc

 n= 1,3 1072,26117 = 7,4 cọc

 Chọn 8 cọc

a) Chọn sơ bộ đài cọc

Khoảng cách giữa 2 tâm cọc bằng 3d = 1200mm

Khoảng cách từ mép ngoài của cọc tới mép đài cọc bằng 250mm (có thể lấy bằng d/2 ÷d/3)

Trang 11

c) Kích thước đài cọc

Bd =1200*2+250*2+400

2 ∗2+100∗2=¿ 3500 mm

Ld =3178 mm

 Diện tích đài cọc Ad = Bd Ld = 3,5 * 3,178 = 11,123 (m2)

Tọa độ tâm cọc so với tâm hình học đài cọc

Trang 12

d) kiểm tra lại điều kiện xuyên thủng đài cọc (6.2.5.4 TCVN 5574 -2012)

- Dời lực về đáy đài móng

∑N tt = N tt + Wd

+ N tt tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đài cọc

N tt= 6117 (kN) + Wd ; trong lượng đài cọc

P2tt=P7tt= 6395,075

150∗(0)6,48 = 799,38 (kN)

P3tt=P8tt= 6395,0758 + 150∗(1,2)

6,48 = 827,16(kN)

Trang 13

f) Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc

Cường độ chịu kéo tính toán Rbt = 1,2 (Mpa)

Ubt : giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới tháp nén thủng hình thành khi bị nén thủng

Ubt = 2 * (hc + bc +2*c ) = 2 * (750+750+2*900) = 6600(mm) = 6,6 (m)

Trong đó:

Trang 14

hc :chiều cao cột

bc :chiều rộng cột

h0 ; chiều cao làm việc tiết diện h0 = hđ – 2*a =1000 – 100

=900(mm)=0,9(m)c:khoảng cách từ mép cột ra đáy ngoài tháp xuyên thủng (bằng h0)

 Pct = 0,75 *1,2*1000*6,6* 0,9 = 5346 (kN)

 Pxt =4795,84 (kN) < Pct = 5346 (kN)

 Chiều cao đài móng đã chọn là hợp lý, thỏa điều kiện xuyên thủng.

4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng :

-Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc

Ta có : {P max=827,2( kN )<P tk=1072,2(kN )

P min=771,6 (kN )>0

=> Thỏa điều kiện tải trọng tác dụng lên cọc

5 Kiểm tra khả năng chịu tải cọc:

- Ảnh hưởng nhóm cọc

η= 1 - [(n1−1) n2+(n2−1)n1

90 n1n2 ]

Trong đó

n1 : số hàng trong nhóm cọc: n1 = 3

n2 : số cọc trong hàng (nhiều nhất) : n2 = 3

 : hệ số,  = arctgd

s Với:

d: chiều dài cạnh cọc, d = 400mm

Trang 15

s: khoảng cách giữa các tâm cọc: s = 3.d =1200 mm

=>  = arctgd s = arctg.1200400 = arctg.13

=> η= 1 - [(n1−1) n2+(n2−1)n1

90 n1n2 ] = 1 - arctg.

1

3 * ¿ ]=0,727-Sức chịu tải nhóm cọc:

η * n * Ptk = 0,727 * 8 * 1072,2 = 6236 (kN) > Ntt = 6117 (kN)

=> cọc thỏa khả năng chịu tải

6 Kiểm tra ứng suất dưới móng quy ước:

- Xác định khối móng quy ước

Trang 16

+Khối lượng tổng trên móng quy ước:

+ N tt tải trọng tính toán tác dụng lên đài cọc N tt=6117(kN)

∑M tc = M tt

1,15 =

981,15 = 85 (kN.m)-Kiểm tra sức chịu tải đất nền dưới mũi cọc ( đáy móng quy ước)

+Tải trọng tiêu chuẩn lớn nhất tác dụng đáy móng quy ước

Trang 17

P max tc = 6117+6604

5,38∗5,06 +

6∗855,38∗5,062 = 471 (kN)-Tải trọng tiêu chuẩn nhỏ nhất tác dụng đáy móng quy ước

P tb tc= ∑N tc

L qu B qu =

119245,38∗5,06 = 438 (kN)

- sức chịu tải đất nền dưới đấy móng quy ước :

R tc= m1 m2

k tc ( A Bqu γ ' II + B ∑γ i , h i + D CII )+ Bqu : chiều dài khối móng quy ước Bqu = 5,06 (m)

+ m1 : hệ số làm việc của nền đất (tra bảng 15 TCVN 9362-2012)

m1 = 1,1 cát bụi no nước

+ m2 :hệ số làm việc của nhà (tra bảng 15 TCVN 9362-2012)

Giả thiết tỷ số L/H > 4 => m2 = 1

+ ktc : hệ số tin cậy lấy theo (mục 4.6.11 TCVN 9362-2012) ktc = 1

+ A , B ,D các hệ số không thứ nguyên (tra bảng 14 TCVN 9362-2012)

Trang 18

=> Thỏa điều kiện sức chịu tải đất nền dưới đấy móng quy ước

7 Kiểm tra độ lún của móng cọc :

Kết quả thí nghiệm nén lún (cố kết) - mẫu ND14 tại HK3:

Cấp áp lực P (kN/

Tính lún theo phương pháp tổng lớp phân tố và có đ lún giới hạn Sộ c , gh = 10 cm

Chiếu dày lớp phân tố hi ≤ (0,4 ÷ 0,6 ) Bqu = (0,4 ÷ 0,6) *5,06 = (2,024 ÷ 3,036)

Chọn chiều dày lớp phân tố hi = 1 m

Ứng suất do trọng lượng bản thân σ bt = Zqu. + γ 'tc Zi

Ứng suất do áp lực gây lún σ gl= K0 Pgl

K0 : phụ thu c vào tỷ số Z/Lộ c , qu và Lqu / Bqu , được n i suy từ bảng tải phân bố đều hình băng (trangộ c ,

123 sách Nền Mòng - Châu Ngọc Ẩn)

Áp lực trước khi xây dựng móng: P1i = σ bt i

Áp lực sau khi xây dựng móng: P2i = P1i +σ gl i

H số rỗng trước khi xây dựng móng eện vật liệu (TCVN 5574-2012) 1i : n i suy từ thí nghi m nén lún (cố kết) theo Pộ c , ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 1i

H số rỗng sau khi xây dựng móng eện vật liệu (TCVN 5574-2012) 2i : n i suy từ thí nghi m nén lún (cố kết) theo Pộ c , ện vật liệu (TCVN 5574-2012) 2i

Đ lún tại tâm móng ộ c ,

S = ∑

i=1

n

¿¿) hi

Trang 19

Điều kiện lún : S ≤[S]=10 cm

Ta được phép dừng tính lún khi : 5σ gl< σ 1i

Kết quả tính toán lún được tổng hợp trong bảng tính lún theo tải phân bố đều trên tiết di n ện vật liệu (TCVN 5574-2012)chữ nh t dưới đây:ật liệu (TCVN 5574-2012)

Trang 20

tổng độ lún (cm)

kiểm tra điều kiện lún

Trang 21

Vậy tổng độ lún S=5,4 (cm) < [S]=10 (cm)

 Thỏa điều kiện lún

Trang 22

8.Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ( phụ lục A TCVN 10302)

Độ cứng lò xo xác định theo công thức sau:

K = Cz A ( kN/m)Trong đó

A : diện tích hình chiếu ngang của cọc trên nền đất.Chọn khoảng cách giữa các lò xo là 0.1m

=> A =0.4*0.1 =0.04 (m2)

Cz : hệ số nền của đất trên thân cọc: Cz = k Z γ

c

γ c : hệ số điều kiện làm việc γc = 3 đối với cọc làm việc độc lập

Z : độ sâu của tiết diện cọc trong đất

k hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc ( lấy theo bảng A.1 TCVN 10304-2012)

- Chiều dài cọc tính toán L = 24,2 m

- Moment tác dụng lên 1 cọc M = 98 / 8 = 12,25 kN

- Lực ngang tác dụng lên 1 cọc H = 52 / 8 = 6,5 kN

- Giải nội lực tải trọng ngang bằng sap2000 ta được:

Trang 23

9 Tính toán thép đài móng

Giả thiết xem đài cọc được ngàm tại mặt chân cột

 Cọc thỏa chịu tải trọng ngang

Tính toán thép cho phương cạnh dài

Trang 24

 Tính theo trường hợp đặt cốt đơn

Chọn thép : 28a100 có Asc = 6158 mm2

Tính toán thép đài theo phương cạnh ngắn

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	392 KB