đồ án nền móng phần móng cọc ép

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

Chương 2 MÓNG CỌC ÉP 2.1 Các thông số cọc ép

Từ thống kê địa chất ta có

Lớp 1: Sét lẫn sạn sỏi

Trạng thái nữa cứng

γI = 19.85 kN/m3 ; γI = 10.26 kN/m3

φI = 15.45 ; cI = 37.49 kN/m2

Bề dày: 4.5m SPT trung bình: 21

Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 21 = 131.25 kN/m2

Trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng

γI = 19.14 kN/m3 ; γI = 9.58 kN/m3

φI = 3.18 ; cI = 9.76 kN/m2

Bề dày: 7.1 m SPT trung bình: 7

Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 7 = 43.75 kN/m2

Trạng thái dẻo

γI = 19.74 kN/m3 ; γI= 10.11 kN/m3

φI = 21.965 ; cI = 3.83 kN/m2

Bề dày: 25.2m SPT trung bình: 28

Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 28 = 175 kN/m2

Lớp 4: Đất sét

Trạng thái cứng

γI = 20.30 kN/m3 ; γII’= 10.75 kN/m3

φI = 16.849 ; cI = 53.8 kN/m2

Bề dày: 11.6 m SPT trung bình: 51

Cu = 6.25 x Nspt = 6.25 x 51 = 318.75 kN/m2 2.1.1 Vật liệu sử dụng

Bê tông: Móng được đúc bằng bê tông B30 ( M400 ) có:

Rb = 17 MPa (cường độ chịu nén của bê tông) Rbt = 1.2 MPa (cường độ chịu kéo của bê tông)

Eb = 27.103 MPa = 27.107 KN/m2

γb = 1 Hệ số làm việc của bê tông

Cốt thép ( bảng 21 TCVN 5574-2012)sử dụng là loại thép AIII có các thông số như sau: Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = Rsc = 365Mpa

Cường độ tính toán chịu cắt: Rsw = 290 Mpa

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

2.1.2 Chọn kích thước sơ bộ

Chọn cọc ép vuông có cạnh a = 0.4 m

- Diện tích tiết diện ngang của cọc: Ab = 0.4 x 0.4 = 0.16 m2

- Chu vi của cọc: uc = 4 x a = 4 x 0.4 = 1.6 m

- Chọn cốt thép: 8ϕ20: As = 2513.27 mm2

- Đoạn cọc ngàm vào đài: H1 = 0.1 m

- Đoạn cọc đập bỏ neo thép vào đài: 0.6 m

- Khoảng cách từ mép cọc tới mép đài là: 0.3 m

- Lớp bê tông bảo vệ: a = 0.1 m

- Dung trọng trung bình của đất và bê tông: γtb = 22 kN/m2

- Chiều sâu chôn móng: Giả sử công trình không có tầng hầm, chọn Df = 2 m

2.1.3 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và dựng cọc

Thiết kế móng cọc nằm gần hố khoan 2 Sơ bộ chọn chiều dài cọc đảm bảo điều kiện mũi cọc nằm trong đất độ sâu là 38,8 m , được đặt trong lớp đất 4: đất sét Có số búa SPT N = 30 ÷

36 búa

Chiều dài cọc: Lc =37,5 m Gồm 2 đoạn cọc 15m và 1 đoạn cọc 7,5 m

- Đoạn cọc nằm trong đài là 0.7m

- Đoạn cọc nằm trong đất là 36,8m

Theo mục 7.1.10 TCXD 10304 – 2014, đối với cọc đúc sẵn còn phải tính cọc chịu lực do trọng lượng bản thân khi chế tạo, lắp đặt và vận chuyển, cũng như nâng cọc lên giá búa tại điểm móc cẩu cách đầu cọc 0.3L (trong đó L là chiều dài đoạn cọc) Nội lực do trọng lượng bản thân cọc (giống nội lực dầm) phải nhân với hệ số xung kích lấy bằng: 1.5 khi tính theo cường độ

q = 1,5 A ɣ b= 1,5 0,16 25 = 6 (kN/m 2 )

Xét đoạn cọc dài nhất là 15 m

*Kiểm tra điều kiện dựng cọc:

(hình này sai nha , lấy theo sách tính móng của châu ngọc ẩn và hoàng thế thao, trang

59 60 )

Mmax1 = 0.068 x q x L2 = 0.068x 6 x 152 = 91.8kNm

*Kiểm tra điều kiện cấu cọc:

(hình này sai nha , lấy theo sách tính móng của châu ngọc ẩn và hoàng thế thao, trang

59 60 )

Mmax2 = 0.0214 x q x L2 =0.0214 x 6 x 15 2 = 28,89 kNm

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

M = max (Mmax1 , Mmax2 ) = 91.8 kN.m

Diện tích cốt thép

ɑm = = = 0.110

ξ = 1 - =1 - = 0,117

As = = = 762,9 mm2

Ta có As = 762,9 mm2 < Aschọn = 2513.27 mm2

Vậy thép chọn trong cọc thỏa điều kiện lắp và dựng

2.2 Tính toán móng

2.2.1 Nội lực tính móng

Ntt Mtt Htt Ntc Mtc Htc Tiết diện

cột

2.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc

2.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu

Rvl = k x m x (RbAb + RsAs) Trong đó:

• Hệ số đồng nhất: k = 0,7

• Hệ số điều kiện làm việc m = 1

• Cường độ chịu nén tính toán của bê tông: Rb = 17 MPa = 17000 (kN/m2)

• Cường độ tính toán của cốt thép: Rs = 365MPa = 365.000 (kN/m2)

• Ap : Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc Ap = 0.16 (m2 )

• As : Diện tích tiết diện ngang của cốt thép dọc trong cọc: As = 2513.27 x 10-6 (m2)

• Ab : Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc

Ab = Ap – As =0.16 – 2513.27x10-6 = 0.1575 (m2)

Rvl = k x m x (RbAb + RsAs)

= 0.7 x 1 x ( 17000 x 0,1575+ 365000 x 2513.27x10 -6 ) = 2516,4 (kN)

2.2.2.2 Theo điều kiện đất nền

Theo chỉ tiêu cường độ: c,φ

Sức chịu tải cực hạn tính theo công thức ở mục G2 trang 80 TCVN 10304 – 2014:

Trong đó :

 qb : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

qb = 1,3cNc + + 0.4γBNγ

 u: Chu vi tiết diện ngang cọc (m)

 fi : lực ma sát đơn vị ở giữa lớp đất thứ “i” tác dụng lên cọc (kN/m2)

 Trong đó :

- Đối với đất sét: fi = ɑ.cu,i ; cu,i = 6.25Nc,i

- cu,i : cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ i

- Nc,i : Chỉ số SPT trong đất dính

- ɑ : là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công

và phương pháp xác định cu Khi không đầy đủ những thông tin này

có thể tra α trên biểu đồ Hình G.1 (TCVN 10304:2014)

- Đối với đất cát: fi = ki tgδi

Với: ki : Hệ số áp lực ngang của đất lên cọc

: ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng trung bình trong lớp đất thứ

“i‟

- Đối với sét pha, cát pha: fi = c + Ks tgδi với Ks = 1.2(1-sinφi)

(Các giá trị c,φ,γ lấy ở cận trên của TTGHI)

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

+ Ap : Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc

+ qp : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

Theo Tezaghi và Peck:

qb = 1,3cNc + + 0.4γBNγ (Các hệ số chịu tải Nc , Nq , Nγ của Terzaghi được tra trong bảng 3.5 trang

281 sách nền móng của th y Châu Ngọc Ẩn)

Lớp 1: sét lẫn sản sỏi l1 = 4.5m

cu,1 = 131.25 kN/m2

fi = ɑ.cu,i = 1 x 131.25 = 131.25 kN/m2

ɑ = 1 (hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc tra hình G.1 TCVN 10304-2014)

Lớp 4:

fi = ɑ.cu,i = 0,3 x 318.75 = 95,625 kN/m2

ɑ = 0,3 (hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc

và phương pháp hạ cọc tra hình G.1 TCVN 10304-2014)

Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc đối với cát pha/sét pha

Lớp 2: Sét pha l2 = 7.1m

cu,2 = 43,75 kN/m2

fi = c + Ks .tgδi

=10,81 kN/m2

Lớp 3: Cát pha l3 = 25.2m

fi = c + Ks tgδi

12,6*10,11) tg3,180 =20,975 kN/m2

 qb = Cu*Nc = 318,75*9 = 2868,75 kN/m2 (Nc =9 với cọc ép )



= 2868,75 x 0.42 + 4 x 0.4 x ( 131.25 x 4,5 + 10,81 x 7.1 + 20,975 x 25.2 + 95,625 x 2)

= 2678,5 kN/m2

Sức chịu tải theo thí nghiệm SPT – công thức của viện nghiên cứu

nhật bản:

Đất rời

Đất dính

Để tính tra ra cái anpha p, fL thì nó vờ lờ lắm, m tính từng cái xích ma phẩy v của từng lớp đất rồi lấy tỷ số cu/xích ma phẩy v để tra hình G.2.a với G.2.b trong 10304 Lci là bề dày từng lớp đất ấy tính từng ấy rồi thế vô chổ màu xanh dương ở dưới này nha

= 9 x 318.75 x 0.1575 + 4 x 0.4 x ( 1 x 1 x 131.25 x 3 + 1 x 1 x 23.65 x 7.1 + x 25.2 + 1 x 1 x 318.75 x 2) = 9022.1 kN

Theo TCVN 10304 – 2014 trích mục 7.1.11

Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén trong móng cọc đài cao, hoặc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất biến dạng lớn, cũng như cọc treo hay cọc chống chịu tải trọng kéo trong bất cứ trường hợp móng cọc đài cao hay đài thấp, trị số lấy phụ thuộc vào số lượng cọc trong móng như sau:

Móng ít nhất có 24 cọc: = 1.40 (1.25);

Móng có 11 đến 20 cọc: = 1.55 (1.4);

Móng có 06 đến 10 cọc: = 1.65 (1.5);

Móng có 01 đến 05 cọc: = 1.75 (1.6);

 chọn sơ bộ =1.75 ( m nên chọn từ 6 tới 10 cọc là gamma k = 1,65 tại thường đồ án này nó nằm khoảng đó, đỡ tính lại kkk)

 Qc,tk = 2099.9 kN

2.2.3 Tính toán sơ bộ số lượng cọc

=> thỏa điều kiện chọn

2.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng

2.2.5 Kiểm tra ứng suất dưới móng khối quy ước

2.2.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc

2.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler (dùng phần mềm)

2.2.8 Kiểm tra xuyên thủng

2.2.9 Tính cốt thép trong đài móng