Đồ án tính toán thiết kế nền móng

Đề xuất phương án thiết kế móng Với các số liệu ban đầu về tải trọng công trình, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, tình hình địa chất đất nền… ta nhận thấy có thể giải quyết bài toán th

MỤC LỤC

Phần 1 – Số liệu thiết kế……….……… 4

1 Sơ đồ mặt bằng công trình……….……… 4

2 Số liệu về kích thước cột……….….……… 4

3 Số liệu về tải trọng theo đề bài……… 5

4 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất……… 5

5 Kết quả thí nghiệm nén lún……… 5

Phần 2 Đánh giá tình hình địa chất và đề xuất phương án thiết kế móng……… 8

1 Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của đất……… 8

1.1 Lớp 1 – Sét, chiều dày 3m………8

1.2 Lớp 2 – Á cát, chiều dày 4m……… 8

1.3 Lớp 3 – Đất cát hạt vừa, chiều dày rất lớn………8

2 Nhận xét, đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất……… 9

3 Đề xuất phương án thiết kế móng………9

Phần 3 Tính toán và thiết kế nền móng………10

A Thiết kế và tính toán Móng nông BTCT……… 10

1 Thiết kế và tính toán móng nông cột giữa……….10

1.1 Chọn vật liệu làm móng……… 10

1.2 Chọn chiều sâu đặt móng………10

1.3 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……….10

1.4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…… 11

1.5 Kiểm tra độ lún của móng……… 12

1.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1……… 18

1.6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền……… ……18

1.6.2 Kiểm tra về ổn định về lật………18

1.6.3 Kiểm tra ổn định về trượt ngang……….19

1.7 Xác định chiều cao móng………19

1.8 Tính toán và bố trí cốt thép trong móng………22

2 Thiết kế và tính toán móng nông cột biên……….24

2.1 Chọn vật liệu làm móng……… 24

2.2 Chọn chiều sâu đặt móng………24

2.3 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……….24

2.4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……… 25

2.5 Kiểm tra độ lún của móng……… 26

2.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1……… 31

2.6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền……… 31

2.6.2 Kiểm tra về ổn định về lật………31

2.6.3 Kiểm tra ổn định về trượt ngang……….32

2.7 Xác định chiều cao móng………32

2.8 Tính toán và bố trí cốt thép trong móng………35

B Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp.……… 37

1 Thiết kế và tính toán Móng cọc cột giữa………37

1.1 Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc………37

1.2 Chọn kích thước cọc và đài cọc……… 37

1.2.1 Chọn kích thước và tiết diện cọc……….37

1.2.2 Chọn kích thước đài cọc……… 38

1.3 Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc……… 38

1.4 Tính toán sức chịu tải của cọc đơn BTCT……… 39

1.4.1 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc……… 39

1.4.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo TCVN……….39

1.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng………41

1.6 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc……… 42

1.7 Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng tại cọc……… 43

1.8 Kiểm tra cường độ của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc……… 44

1.9 Tính toán độ lún của móng cọc………47

1.10 Tính toán chiều cao đài cọc……… 52

1.11 Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc……….55

1.12 Kiểm tra cọc khi vận chuyển , cẩu lắp và treo lên giá búa……… 56

2 Thiết kế và tính toán móng nông cột biên……….60

2.1 Chọn vật liệu làm móng……… 60

2.2 Chọn chiều sâu đặt móng………61

2.3 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……….61

2.4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……… 62

2.5 Kiểm tra độ lún của móng……… 64

2.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1……… 65

2.6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền……… 65

2.6.2 Kiểm tra về ổn định về lật……… 65

2.6.3 Kiểm tra ổn định về trượt ngang……….65

2.7 Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng tại cọc……… 66

2.8 Kiểm tra cường độ của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc……… 67

2.9 Tính toán độ lún của móng cọc………70

2.10 Tính toán chiều cao đài cọc……… 75

2.11 Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc……….79

2.12 Kiểm tra cọc khi vận chuyển , cẩu lắp và treo lên giá búa……… 81

PHẦN 1 – SỐ LIỆU THIẾT KẾ

1 Sơ đồ mặt bằng công trình

2 Số liệu về kích thước cột: 45 x 60 ( cm )

3 Số liệu về tải trọng theo đề bài

Q (T)

N (T)

M (Tm)

Q (T)

N (T)

M (Tm)

Q (T)

N (T)

M (Tm)

Q (T)

11 80.66 2.15 1.20 94.60 3.50 1.40 70.50 2.65 1.50 80.50 3.80 1.85

4 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Bảng 2 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

STT Lớp đất

Tỉ trọng Δ

Dung trọng γ(kN/

𝒎𝟑)

Độ ẩm

tự nhiên W(%)

Giới hạn nhão

𝑾𝒏𝒉(%)

Giới hạn dẻo

𝑾𝒅(%)

Góc nội ma sát (độ)

Lực dính đơn vị

C (kN/𝒎𝟐)

Chỉ

số SPT N30

Hình 2 Biểu đồ đường cong nén lún

PHẦN 2 ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG

1 Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của đất

Độ bão hòa nước:

G = 0,01.𝑊.Δ

e0 = 0,01.27.2,71

0,756 = 0,967 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,8 < G = 0,967 ≤ 1 => Đất sét ở trạng thái bão hòa nước

Độ bão hòa nước:

G = 0,01.𝑊.Δ

e0 = 0,01.26.2,67

0,708 = 0,980 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,8 < G = 0,980 ≤ 1 => Đất á cát ở trạng thái bão hòa nước

1.3 Lớp 3 – Đất cát hạt vừa, chiều dày rất lớn

Hệ số rỗng tự nhiên e0 = 0,684

Theo TCVN 9362 – 2012: 0,55 ≤ 0,684 ≤ 0,70 => Đất cát ở trạng thái chặt vừa

Độ bão hòa nước:

G = 0,01.𝑊.Δ

e0 = 0,01.25.1,99

0,684 = 0,727 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,5 < G = 0,727 ≤ 0,8 => Đất cát ở trạng thái ẩm

2 Nhận xét, đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất

Qua việc đánh giá 3 lớp đất trên, ta thấy nền đất không gồm những lớp đât yếu như : bùn, than bùn, cát chảy, đất bùn, đất sét yếu, …

Tính chất của nền đất:

Hệ số rỗng bé: 𝑒0 < 1

Độ sệt bé: B < 1

Vậy nền đất có tính năng xây dựng tốt, không cần phải xử lý trước khi xây dựng

3 Đề xuất phương án thiết kế móng

Với các số liệu ban đầu về tải trọng công trình, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, tình hình

địa chất đất nền… ta nhận thấy có thể giải quyết bài toán thiết kế móng của công trình theo hai phương án sau:

Phương án I: Thiết kế móng nông trên nền thiên nhiên

Phương án II: Thiết kế móng cọc đài thấp

Sự khác nhau và ưu nhược điểm của hai loại móng này sẽ được nêu trong phần kết luận

và được phân tích kỹ trong trình tự thiết kế được trình bày dưới đây

PHẦN 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ NỀN MÓNG

A THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÓNG NÔNG BTCT

1 Thiết kế và tính toán móng nông cột giữa

Tải trọng tiêu chuẩn của tổ hơp cơ bản

Vật liệu làm móng được chọn là Bê tông cốt thép

Bê tông Mac 250 có cường dộ chịu nén: 𝑅𝑛= 11,5 MPa , cường độ chịu kéo 𝑅𝑘=0,9 MPa Cốt thép nhóm CII cốt chịu lực có 𝑅𝑛= 280 MPa, 𝑅𝑘= 225 MPa

Cốt thép nhóm CI cốt đai có 𝑅𝑛= 225 MPa, 𝑅𝑘= 175 MPa

1.2 Chọn chiều sâu đặt móng

- Dựa vào tính toán và nhận xét về các lớp đất dưới nền ta có thể quyết định chọn vị trí của đáy móng là nằm trong lớp đất thứ nhất là lớp Sét

- Mực nước ngầm nằm ở độ sâu 3 m

- Tải trọng thẳng đứng lớn nhất theo tổ hợp bổ sung 𝑁𝑚𝑎𝑥 = 96,6 tấn

- Công trình là loại bình thường, không có thiết kế tầng hầm và không có yêu cầu đặc biệt

=> Từ các điều kiện trên ta có thể chọn chiều sâu chôn móng là h = 1,5 m

1.3 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn

Kích thước đáy móng phải thỏa mãn điều kiện sau :

{σ𝑡𝑏đ ≤ 𝑅𝑡𝑐 (1)

σ𝑚𝑎𝑥đ ≤ 1,2.𝑅𝑡𝑐 (2)

- Sơ bộ chọn bề rộng móng b = 1,7 m

- Tính cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất

Cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất được xác định theo công thức sau (TCVN

9362:2012):

𝑅𝑡𝑐 = 𝑚1.𝑚2

𝑘𝑡𝑐 (A.b.γ + B.h.γ′ + D.c) Trong đó: 𝑚1, 𝑚2- hệ số điều kiện làm việc tra bảng (IV-2) sách Cơ học đất, lấy

Với  = 150 tra bảng (IV-2) sách Cơ học đất ta có: A = 0,325; B = 2,3; D = 4,845

c - lực dính đơn vị tiêu chuẩn của lớp đất dưới đáy móng, c = 0,32 kG/𝑐𝑚2

* Tính ứng suất lớn nhất tại đáy móng: σ𝑚𝑎𝑥,𝑚𝑖𝑛đ

1.5 Kiểm tra độ lún của móng

- Một trong hai nhiệm vụ của tính toán móng nông theo trạng thái giới hạn thứ

II là phải kiểm tra về biến dạng của nền đất dưới đáy móng Cụ thể ở đây là độ lún của nền Độ lún của nền phải nhỏ hơn hoặc bằng độ lún giới hạn cho phép

S ≤ [𝑆𝑔ℎ] = 8 cm

- Ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún cuối cùng của nền đất dưới móng công trình

- Tiến hành chia nền đất trong vùng ảnh hưởng lún thành các lớp đất phân tố có chiều dày

là h𝑖, với điều kiện:

h𝑖 = ( 0,2 - 0,4)b = ( 0,2 - 0,4).170 = ( 34 – 68 ) cm

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn h𝑖 = 50 cm = 0,5 m

Lớp 1: - Phần nằm trên mực nước ngầm có:

γ = γ1= 1,99(T/𝑚3)

Lớp 2: - Nằm dưới mực nước ngầm có:

γđ𝑛2= (Δ2−1)γ0

1+e02 = (2,67−1).1

1+0,708 = 0,977(T/𝑚3) Lớp 3: - Nằm dưới mực nước ngầm có:

γđ𝑛3= (Δ3−1)γ0

1+e03 = (2,64−1).1

1+0,684 = 0,973(T/𝑚3) Tính ứng suất bản thân của đất tại những điểm trên trục đi qua tâm móng theo công thức:

i đnih

Hình 3.Phân bố ứng suất gây lún dưới đáy móng -Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún:

Ứng suất gây lún tại các diểm trên trục thẳng đứng đi qua tâm móng được xác định theo công thức:

Hình 4 Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất gây lún trong nền

Ta nhận thấy ứng suất trên trục đi qua tâm móng ở độ sâu 4,5m kể từ đáy móng ứng suất gây lún có giá trị là (1,69 T/𝑚2), nhỏ hơn 1/5 ứng suất bản thân là 8,32 (T/𝑚2) Vậy ta xem tại đó chấm dứt phạm vi chịu lún

Độ lún được tính trong phạm vi vùng ảnh hưởng lún và được xác định theo công thức sau:

Trong đó: - S𝑖 là độ lún của lớp đất phân tố thứ i

- n là số lớp đất phân tố trong vùng chịu lún, n = 9

S𝑖 được xác định theo công thức:

S𝑖 = e1

𝑖 − e2𝑖

1+ e1𝑖 h𝑖

Trong đó: - h𝑖 là chiều dày của lớp đất phân tố thứ i, h𝑖 = 0,5m

- e1𝑖 xác định trên đường con nén lún ứng với P1𝑖: P1𝑖 = σ𝑧𝑖−1

2

Bảng Kết quả tính toán độ lún :

tố

ℎ𝑖( m )

s

S = 6,868 < [𝑆𝑔ℎ] = 8 cm = > Thỏa mãn

1.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1

Theo TCVN 9362 – 2012 khi tính toán chỉ áp dụng cho các loại đất nền sau:

- Nền là đá, đất nửa đá, đất sét rất cứng, đất cát rất chặt

- Nền nằm trên mái dốc hay dưới mái dốc

- Nền chịu tải trọng ngang thường xuyên

- Nền là đất sét yếu no nước than bùn

- Qua việc đánh giá trạng thái của các lớp đất ở phần II, ta thấy các lớp đất xây dựng công trình không thuộc các loại trên Vậy ta không cần kiểm tra nền theo TTGH1

Tải trọng tính toán của tổ hợp bổ sung

𝑁𝑜𝑡𝑡 = 94,60 (T)

𝑀𝑜𝑡𝑡 = 3,50 (T)

𝑄𝑜𝑡𝑡 = 1,40 (T)

1.6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền

Vì móng đặt trong lớp đất sét, không thuộc cái loại: nền đá, sét cứng và cát chặt nên không cần kiểm tra về điều kiện cường độ

1.6.3 Kiểm tra ổn định về trượt ngang

Đảm bảo móng khỏi bị trượt theo mặt đáy móng, phải thõa mãn điểu kiện sau:

∑ Nđ𝑡𝑡.f.𝑛𝑜 > n.𝑇đ𝑡𝑡 (*) Trong đó: - ∑ Nđ𝑡𝑡 là tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy móng

- 𝑇đ𝑡𝑡 là tổng tải trọng ngang tính toán tác dụng tại đáy móng

- f là hệ số ma sát tính toán giữa móng và nền đất, tra theo bảng 2-7 sách Nền móng, đất sét ở trạng thái dẻo ta có f = 0,2

- Theo phương cạnh dài: 𝑒𝑎 = 𝑀𝑜

𝑡𝑡 + 𝑄𝑜𝑡𝑡.ℎ

𝑁𝑜𝑡𝑡 = 3,5 + 1,4.1,5

94,6 = 0,059 m Ứng suất phân bố dưới đáy móng theo phương cạnh dài là:

Xác định chiều cao móng bảo đảm độ bền chống chọc thủng

Sơ đô tính toán như hình:

Để đảm bảo cho móng không bị chọc thủng do tác dụng của ứng suất kéo chính theo phương của góc truyền ứng suất (α= 45𝑜) thì điều kiện bền của móng là:

𝑃𝑐𝑡𝑡𝑡 ≤ 0,75.𝑅𝑘 𝑈𝑡𝑏 ℎ𝑛

Trong đó: 𝑃𝑐𝑡𝑡𝑡 – lực chọc thủng tính toán,được tính bằng hiệu số giữa lực dọc tính toán 𝑁𝑜𝑡𝑡 và phản lực nền trong phạm vi đáy tháp chọc thủng

𝑈𝑡𝑏 – Chu vi trung bình của tháp chọc thủng

𝑅𝑘 – cường độ chịu kéo tính toán của bê tông Tra bảng 𝑅𝑘 = 65 (T/𝑚2)

Thay vào điều kiện bền, ta có bất phương trình sau:

=> Bước cốt thép theo phương cạnh dài là

2 Thiết kế và tính toán móng nông cột biên

Tải trọng tiêu chuẩn của tổ hơp cơ bản

Vật liệu làm móng được chọn là Bê tông cốt thép

Bê tông Mac 250 có cường dộ chịu nén: 𝑅𝑛= 11,5 MPa , cường độ chịu kéo 𝑅𝑘=0,9 MPa Cốt thép nhóm CII cốt chịu lực có 𝑅𝑛= 280 MPa, 𝑅𝑘= 225 MPa

Cốt thép nhóm CI cốt đai có 𝑅𝑛= 225 MPa, 𝑅𝑘= 175 MPa

2.2 Chọn chiều sâu chôn móng

Các điều kiện địa chất công trình, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, điều kiện xây dựng và đặc điểm của công trình không có gì thay đổi so với khi thiết kế móng cột giữa nên ta cũng chọn chiều sâu chôn móng là h = 1,5 m

2.3.Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn

Kích thước đáy móng phải thỏa mãn điều kiện sau :

{σ𝑡𝑏đ ≤ 𝑅𝑡𝑐 (1)

σ𝑚𝑎𝑥đ ≤ 1,2.𝑅𝑡𝑐 (2)

- Sơ bộ chọn bề rộng móng b = 1,6 m

- Tính cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất

Cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất được xác định theo công thức sau (TCVN

9362:2012):

𝑅𝑡𝑐 = 𝑚1.𝑚2

𝑘𝑡𝑐 (A.b.γ + B.h.γ′ + D.c) Trong đó: 𝑚1, 𝑚2- hệ số điều kiện làm việc, lấy 𝑚1= 1,1; 𝑚2 =1

𝑘𝑡𝑐 – hệ số tin cậy, khi dùng các bảng dựa vào kết quả thống kê thì

𝑘𝑡𝑐 = 1,1

γ, γ′ - trọng lượng thể tích đất nằm phía trên và dưới chiều sâu đặt móng, γ= γ′ = 1,99 (T/𝑚3)

Với  = 150 tra bảng (IV-2) sách Cơ học đất ta có: A= 0,325; B= 2,3; D= 4,845

c - lực dính đơn vị tiêu chuẩn của lớp đất dưới đáy móng,

2.5 Kiểm tra độ lún của móng

Một trong hai nhiệm vụ của tính toán móng nông theo trạng thái giới hạn thứ II là phải kiểm tra về biến dạng của nền đất dưới đáy móng Cụ thể ở đây

là độ lún của nền Độ lún của nền phải nhỏ hơn hoặc bằng độ lún giới hạn cho phép: S ≤ [𝑆𝑔ℎ] = 8 cm

Ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún cuối cùng của nền đất dưới móng công trình

- Tiến hành chia nền đất trong vùng ảnh hưởng lún thành các lớp đất phân tố có chiều dày

là h𝑖, với điều kiện:

γđ𝑛3= (Δ3−1)γ0

1+e03 = (2,64−1).1

1+0,684 = 0,973(T/𝑚3)

Tính ứng suất bản thân của đất tại những điểm trên trục đi qua tâm móng theo công thức:

- Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún:

Ứng suất gây lún tại các diểm trên trục thẳng đứng đi qua tâm móng được xác định theo công thức: σ𝑧𝑔𝑙𝑖 = K𝑜𝑖 σ𝑔𝑙

Trong đó K𝑜𝑖 là hệ số phụ thuộc vào tỉ số 𝑎

𝑏 và 𝑧

𝑏; K𝑜𝑖 được tra theo bảng (II-2) sách Cơ học đất

mnn

Hình 4 Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất gây lún trong nền

Ta nhận thấy ứng suất trên trục đi qua tâm móng ở độ sâu 4,5m kể từ đáy móng ứng suất gây lún có giá trị là (1,38 T/𝑚2), nhỏ hơn 1/5 ứng suất bản thân là 8,32 (T/𝑚2) Vậy ta xem tại đó chấm dứt phạm vi chịu lún

Độ lún được tính trong phạm vi vùng ảnh hưởng lún và được xác định theo công thức sau:





 n

i i

s

S

1

Trong đó: - S𝑖 là độ lún của lớp đất phân tố thứ i

- n là số lớp đất phân tố trong vùng chịu lún, n = 9

S𝑖 được xác định theo công thức:

S𝑖 = e1

𝑖 − e2𝑖

1+ e1𝑖 h𝑖

Trong đó: - h𝑖 là chiều dày của lớp đất phân tố thứ i, h𝑖= 0,5m

- e1𝑖 xác định trên đường con nén lún ứng với P1𝑖: P1𝑖 = σ𝑧𝑖−1

tố

ℎ𝑖( m )

s

S = 6,76 < [𝑆𝑔ℎ] = 8 cm = > Thỏa mãn

2.6 Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1

Theo TCVN 9362 – 2012 khi tính toán chỉ áp dụng cho các loại đất nền sau:

- Nền là đá, đất nửa đá, đất sét rất cứng, đất cát rất chặt

- Nền nằm trên mái dốc hay dưới mái dốc

- Nền chịu tải trọng ngang thường xuyên

- Nền là đất sét yếu no nước than bùn

- Qua việc đánh giá trạng thái của các lớp đất ở phần II, ta thấy các lớp đất xây dựng công trình không thuộc các loại trên Vậy ta không cần kiểm tra nền theo TTGH1

Tải trọng tính toán của tổ hợp bổ sung

𝑁𝑜𝑡𝑡 = 80,50 (T)

𝑀𝑜𝑡𝑡 = 3,80 (T)

𝑄𝑜𝑡𝑡 = 1,85 (T)

2.6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền

Vì móng đặt trong lớp đất sét, không thuộc cái loại: nền đá, sét cứng và cát chặt nên không cần kiểm tra về điều kiện cường độ

2.6.3 Kiểm tra ổn định về trượt ngang

Đảm bảo móng khỏi bị trượt theo mặt đáy móng, phải thõa mãn điểu kiện sau:

∑Nđ𝑡𝑡.f.𝑛𝑜 > n.𝑇đ𝑡𝑡 (*) Trong đó: - ∑Nđ𝑡𝑡 là tổng tải trọng đứng tính toán tại đáy móng

- 𝑇đ𝑡𝑡 là tổng tải trọng ngang tính toán tác dụng tại đáy móng

- f là hệ số ma sát tính toán giữa móng và nền đất, tra theo bảng 2-7 sách Nền móng, đất sét ở trạng thái dẻo ta có f = 0,2

Ứng suất phân bố dưới đáy móng theo phương cạnh dài là:

Xác định chiều cao móng bảo đảm độ bền chống chọc thủng

Sơ đô tính toán như hình:

Để đảm bảo cho móng không bị chọc thủng do tác dụng của ứng suất kéo chính theo phương của góc truyền ứng suất (α= 45𝑜) thì điều kiện bền của móng là:

𝑃𝑐𝑡𝑡𝑡 ≤ 0,75.𝑅𝑘 𝑈𝑡𝑏 ℎ𝑛Trong đó: 𝑃𝑐𝑡𝑡𝑡 – lực chọc thủng tính toán,được tính bằng hiệu số giữa lực dọc tính toán 𝑁𝑜𝑡𝑡 và phản lực nền trong phạm vi đáy tháp chọc thủng

𝑈𝑡𝑏 – Chu vi trung bình của tháp chọc thủng

𝑅𝑘 – cường độ chịu kéo tính toán của bê tông Tra bảng 𝑅𝑘 = 65 (T/𝑚2)

Thay vào điều kiện bền, ta có bất phương trình sau:

MÓNG NÔNG CỘT BIÊN

B THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ĐÀI THẤP

1 Thiết kế và tính toán Móng cọc cột giữa

1.1 Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc

- Bê tông đài cọc M200, cấp độ bền tương ứng là B15 có cường độ chịu nén tính toán 𝑅𝑏

= 8,5 MPa; cường độ chịu kéo tính toán 𝑅𝑏𝑡 = 0,75 MPa

- Bê tông cọc M250, cấp độ bền tương ứng là B20 có cường độ chịu nén tính toán 𝑅𝑏 = 11,5 MPa; cường độ chịu kéo tính toán 𝑅𝑏𝑡 = 0,9 MPa

Cốt thép CI làm cốt đai có 𝑅𝑠 = 𝑅𝑠𝑐 = 225 MPa; 𝑅𝑠𝑤 = 175 MPa

Cốt thép CII làm cốt chịu lực có 𝑅𝑠 = 𝑅𝑠𝑐 = 280 MPa; 𝑅𝑠𝑤 = 225 MPa

1.2 Chọn kích thước cọc và đài cọc

1.2.1 Chọn kích thước và tiết diện cọc

- Chọn cọc có tiết diện vuông, kích thước tiết diện ngang là 0,3 x 0,3 (m), dùng thép dọc chịu lực 418

- Cao trình đặt mũi cọc liên quan đến chiều dài của cọc, do vậy phải căn cứ vào khả năng thi công cũng như tương quan giữa chiều dài và tiết diện cọc, quy mô công trình quyết định Mũi cọc ngàm vào lớp đất một đoạn 3d nhưng không nhỏ hơn 1m đối với cọc đúc sẵn

- Căn cứ vào mặt cắt địa chất và đánh giá trạng thái từng lớp đất Chọn lớp đất 3 là cát hạt vừa để đặt mũi cọc

- Ngàm vào lớp thứ 3 một đoạn 2 m

- Cao trình tại vị trí ngàm cọc là: 3 + 4 + 2 = 9 m ( chưa kể phần vót nhọn của mũi cọc)

- Chiều dài cọc được tính toán như sau: L = L1 + L2 + Ltt + Lngàm

Trong đó: L1 là chiều dài cọc bị đập bỏ, lấy thép ngàm với L1 = 20 ÷30

Với  = 18  L1 = ( 360 ÷ 540 ), chọn L1 = 450 mm = 0,45 m

L2 là chiều dài đoạn cọc chôn vào đài, chọn L2 = 0,15 m

Ltt là chiều dài tính toán của cọc, tính từ mép đài đến cao trình chôn cọc

- Giả sử chiều sâu chôn đài là 1,2m

Vậy Ltt = ( 3 - 1,2 ) + 4 + 2 = 7,8 m

Chiều dài mũi cọc được vót nhọn, chọn Lmũi = 0,35 m

- Kích thước cạnh dài a của đài cọc là : 0,3 + 0,9 + 0,3 = 1,5 m

Vậy kích thước đài cọc được chọn là a x b = 1,5 x 1,5 m

h > 0,7ℎ𝑚𝑖𝑛với ℎ𝑚𝑖𝑛 = tan( 45o - 𝜑