Phần-thuyết-minh-1

Đánh giá và chọn phương án thiết kế móngVới các số liệu ban đầu về tải trọng công trình, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, tình hình địa chất của đất nền, ta nhận thấy có thể giải quyết bà

MỤC LỤC

1 Sơ đồ mặt bằng công trình 3

2 Số liệu về tải trọng 3

3 Kích thước cột 3

4 Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất 4

PHẦN II – ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG 4

1 Lớp 1 – Á cát, chiều dày 4m 4

2 Lớp 2 – Sét, chiều dày 3m 5

3 Lớp 3 – Cát hạt vừa, rất dày 5

4 Bảng tính hệ số nén lún và biểu đồ đường cong nén lún của các lớp đất nền 6

5 Đánh giá và chọn phương án thiết kế móng 7

PHẦN III – THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 7

I Thiết kế và tính toán móng nông 7

I.1 Thiết kế và tính toán móng nông cột giữa 7

1 Chọn vật liệu làm móng: 7

2 Chọn chiều sâu chôn móng: 7

3 Xác định kích thước móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn: 7

4 Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn: 9

5 Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn II 9

6 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn I 13

6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền đất: 13

6.2 Kiểm tra ổn định về lật: 13

6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang 14

7 Xác định chiều cao làm việc móng theo điều kiện bền chống chọc thủng: 15

8 Tính toán và bố trí cốt thép cho móng: 17

8.1 Tính momen uốn tại các tiết diện tính toán: 17

8.2 Tính hàm lượng cốt thép chịu lực cần thiết: 18

I.2 Thiết kế và tính toán móng nông cột biên 20

1 Chọn vật liệu làm móng 20

2 Chọn chiều sâu chôn móng 20

3 Xác định kích thước móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn 20

4 Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn: 22

5 Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn II 22

6 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn I 26

6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền đất: 26

6.2 Kiểm tra ổn định về lật: 26

6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang 27

7 Xác định chiều cao làm việc móng theo điều kiện bền chống chọc thủng 28

8 Tính toán và bố trí cốt thép cho móng: 30

8.1 Tính momen uốn tại các tiết diện tính toán: 30

8.2 Tính hàm lượng cốt thép chịu lực cần thiết: 30

II Thiết kế và tính toán Móng cọc đài thấp 33

II.1 Thiết kế và tính toán móng cọc cột giữa 33

1 Chọn vật liệu làm cọc vài đài cọc 33

2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc: 33

3 Chọn kích thước cọc 33

4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn: 34

5 Xác định số lượng cọc: 36

6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 36

7 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 37

8 Kiểm tra độ lún của móng cọc 41

9 Tính toán chiều cao đài cọc: 44

10 Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc 47

11 Kiểm tra cọc trong quá trình thi công 48

II.2 Thiết kế và tính toán móng cọc cột biên 52

1 Chọn vật liệu làm cọc vài đài cọc 52

2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc: 52

3 Chọn kích thước cọc 52

4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn theo phương dọc trục: 53

5 Xác định số lượng cọc: 55

6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 55

7 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 56

8 Kiểm tra độ lún của móng cọc 60

9 Tính toán chiều cao đài cọc: 63

10 Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc: 67

11 Kiểm tra cọc trong quá trình thi công 68

4 Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất

Bảng 2 Các chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

STT Lớp đất

Chiều dày (m)

Tỷ trọng

D

Dung trọng g (g/𝐜𝐦 𝟑 )

Độ ẩm tự nhiên

W (%)

Giới hạn nhão

𝐖 𝐧𝐡 (%)

Giới hạn dẻo

𝐖 𝐝 (%)

Góc nội

ma sát j ( 𝑶)

Lực dính đơn vị c (kG/𝐜𝐦 𝟐 )

0<B=0,333<1 Vậy lớp đất 1 ở trạng thái dẻo

Độ bão hòa nước:

G= 0,01 W Δ

0,01.20.2,650,639 =0,829

0.8<G=0.829<1 Vậy lớp đất 1 ở trạng thái bão hòa nước

Kết luận: Lớp 1 là Á cát ở trạng thái dẻo và bão hòa nước

0.25<B=0.375≤ 0.5 Vậy lớp đất 2 ở trạng thái dẻo cứng

Độ bão hòa nước:

G= 0,01 W Δ

0,01.28.2,710,761 =0.997

0.8<G=0.997<1 Vậy lớp đất 2 ở trạng thái bão hòa nước

Kết luận: Lớp 2 là sét ở trạng thái dẻo cứng và bão hòa nước

3 Lớp 3 – Cát hạt vừa, rất dày

Hệ số rỗng tự nhiên:

0,734 > 0,7 Vậy lớp đất 3 ở trạng thái rời rạc

Độ bão hòa nước:

G= 0,01 W Δ

0,01.25.2,650,734 =0.903

0.8<G=0.903<1 Vậy lớp đất 3 ở trạng thái bão hòa nước

Kết luận: Lớp 3 là Cát hạt vừa ở trạng thái chặt vừa và bão hòa nước

;

c = 0,2 (kG/cm2)

4 Bảng tính hệ số nén lún và biểu đồ đường cong nén lún của các lớp đất nền

5 Đánh giá và chọn 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 của 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

PHẦN III – THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN NỀN MÓNG

I Thiết kế và tính toán móng nông

I.1 Thiết kế và tính toán móng nông cột giữa

1 Chọn vật liệu làm móng:

Vật liệu làm móng được chọn là Bêtông cốt thép

- Bê tông: Bê tông nặng, cấp độ bền B20 có:

Cấp độ bền chịu nén dọc trục: R b=11,5(MPa)Cấp độ bền chịu kéo dọc trục: R bt=0,9(MPa)

- Cốt thép:

Cốt thép CI có cường độ chịu kéo: R s=225(MPa) & Rsw=175 (MPa)

Cốt thép CII có cường độ chịu kéo: R s=280(MPa) & Rsw=225 (MPa)

2 Chọn chiều sâu chôn móng:

Việc chọn chiều sâu chôn móng được quyết định bởi:

Lớp đất 1 là Á Cát, trạng thái dẻo và bão hòa nước, có độ sệt B = 0,333

m2=1 – Hệ số điều kiện làm việc của công trình

k tc=1,0 – Hệ số tin cậy

b = 1,7 (m) – Bề rộng của đáy móng

h=1,5 (m) – Chiều sâu đặt móng

γ '=1,94(g /c m3) – Trọng lượng thể tích lớp đất nằm trên đáy móng

γ=1,94(g /c m3) – Trọng lượng thể tích lớp đất tại đáy móng

c=0,2(kg/c m2)– Lực dính đơn vị của lớp đất tại đáy móng

Với φ tc=2 3o, tra bảng Phụ lục 2.2 ta được: A = 0,67; B = 3,66; D = 6,25

Xác định tải trọng:

Tải trọng của tổ hợp cơ bản: N tt

=83,2(T ); Mtt=2,85 (Tm) ; Qtt=1,5 (T ) Tải trọng tiêu chuẩn đặt tại đỉnh móng:

N o tc

=N tt

83,21,2 =69,333(T )

M o tc=M tt

2,851,2 =2,375(Tm)

Q o tc=Q tt

1,51,2=1,25(T )

Trong đó: n là hệ số vượt tải, chọn n = 1,2

Khi chịu tải đúng tâm, diện tích đáy móng:

tc

R tc−γ tb h=

69,33330,45−2,2.1,5=2,55(m

e b=0

Vậy tải trọng có độ lệch tâm bé

Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn:

σ tb d ≤ R tc

σ max d ≤1,2 R tc Xác định ứng suất trung bình tại đáy móng σ tb d:

Vậy kích thước đáy móng đã chọn thỏa mãn điều kiện áp lực tiêu chuẩn của đất nền

5 Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn II

Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất lấy tại bảng 2 mục I.4

Các thông số về hệ số rỗng theo các cấp áp lực lấy tại bảng 3 mục I.5

Các thông số về hệ số nén lún theo các cấp áp lực lấy tại bảng 4 mục II.4

Theo TCVN-9362:2012, chọn [S g h]=8 cm cho công trình khung bê tông cốt thép

Dùng phương pháp cộng lún từng lớp để dự báo độ lún ổn định như sau:

a Chia chiều sâu vùng chịu nén dưới đáy móng thành các lớp phân tố h i

Theo quy phạm: 0,2 b ≤ h i ≤ 0,4 b

=> 0,2.1,7 ≤ h i ≤0,4.1,7

=> 0,34 ( m) ≤ h i ≤ 0,68 (m)

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn h i=0,5 (m)

b Tính ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra:

3)Lớp đất 2:

- Phần nằm dưới mực nước ngầm:

γ đ n 2=(Δ2−1) γ0

1+e02 =

(2,71−1) 11+0,761 =0,971(T /m

c Xác định ứng suất gây lún:

σ gl

=σ tb d

−γ1 h=22,721−1,94 1,5=19,81(T /m2)

d Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún và biểu đồ ứng suất bản thân:

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

K0 là hệ số phụ thuộc vào tỉ số a/b và z i/b;

K0 được tra theo bảng (II-2) sách Cơ học đất

Bảng 5 Kết quả tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân:

Độ lún ổn định của nền đất dưới đáy móng được tính trong phạm vi chịu lún, xác định theo công thức sau:

1

n i i

n – số lớp phân tố trong vùng chịu lún; n=9

Trị số S i được tính toán theo công thức sau:

S i=e 1 i−e 2i

1+e 1 i h i

Trong đó: h i – chiều dày lớp phân tố thứ i; h i=0,5 (m)

e 1 i – xác định trên đường cong nén lún ứng với P 1 i ; P 1 i=σ bt zi−1

6 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn I

6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền đất:

Áp dụng cho các loại đất sau:

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

 Nền nằm trên mái dốc, sườn dốc

 Nền đặt móng chịu tải trọng ngang thường xuyên, trị số lớn

 Nền là loại đất sét yếu, bão hòa nước và than bùn

Theo kết quả đánh giá địa chất ở phần II, các loại đất ta có không thuộc các trường hợp trên nên không cần kiểm tra nền theo TTGH I

a

6=

2,1

6 =0,35

=> Vậy tải trọng có độ lệch tâm bé

Xác định ứng suất nhỏ nhất tại đáy móng σ min d :

>0 nên không cần kiểm tra ổn định khi lật của móng.

6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang

Để tránh hiện tượng móng không bị trượt theo mặt đáy móng, cần thỏa mãn điều kiện sau:

N d tt f n0>n T tt

Trong đó: N d tt – Tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy móng (N)

T tt – Tổng tải trọng ngang tính toán tại đáy móng (N)

f – Hệ số ma sát tính toán giữa móng và nền đất

n0 – Hệ số vượt tải của tải trọng thẳng đứng; n0=0,8

n – Hệ số vượt tải của tải trọng ngang; n=1,2

Tra Phụ Lục 2.5; đất ở dưới đáy móng là Á Cát ở trạng thái Dẻo, ta có f = 0,35

Thay vào công thức, ta có: N d tt f n0>n T tt

⇒(N o tt+γ tb h F) f n0>n Q tt

¿>(90,8+2,2.1,5 2,1 1,7) 0,35.0,8>1,2 2,5

¿>28,72 (T )>3 (T )Vậy móng thỏa mãn điều kiện ổn định trượt ngang

HÌnh 6 Sơ đồ ổn định trượt ngang

7 Xác định chiều cao làm việc móng theo điều kiện bền chống chọc thủng:

Hình 7 Sơ đồ phá hoại chọc thủng

Vật liệu làm móng là Bê tông cốt thép, bê tông B20, cốt thép CII có đường kính ≥ 10 mm

Tải trọng tính toán của tổ hợp bổ sung:

Xác định áp lực tính toán dưới đáy móng:

Độ lệch tâm của tải trọng theo phương cạnh dài xét ở đáy móng:

Xác định áp lực tính toán lớn nhất và nhỏ nhất tại đáy móng σ max d ;σ min d :

max

d



d min



R k=0,9 MPa ứng với Bê tông Mac 250, cấp bền B20.

Thay vào điều kiện bền chống chọc thủng, ta được bất phương trình sau:

90,8−25,43 (0,55+2 h o)(0,4+2 h o)≤ 0,75 90 2 (0,95+2 h o) h o

Giải bất phương trình ta được: h o ≥ 0,3 (m)

Theo điều kiện cấu tạo chọn h o=0,55 (m)>0,5 (m)

Thay h o=0,55 (m) vào điều kiện chống chọc thủng ta được: 27,86 < 152,21 (Thỏa mãn)Chọn lớp bê tông bảo vệ c = 0,05 (m)

8 Tính toán và bố trí cốt thép cho móng:

8.1 Tính momen uốn tại các tiết diện tính toán:

Momen uốn do phản lực nền gây ra tại tiết diện tính toán (I-I):

σ I d=σ max d −[ (σ max d −σ min d ).(a−a c).0,5

8.2 Tính hàm lượng cốt thép chịu lực cần thiết:

Diện tích cốt thép theo phương cạnh dài:

(m−1) =

210−2.3,512−1 =18,45( cm) Chọn a = 18 (cm)

Bố trí cốt thép cho móng nông cột giữa

I.2 Thiết kế và tính toán móng nông cột biên

1 Chọn vật liệu làm móng

Vật liệu làm móng được chọn là Bêtông cốt thép

- Bê tông: Bê tông nặng, cấp độ bền B20 có:

Cấp độ bền chịu nén dọc trục: R b=11,5(MPa)Cấp độ bền chịu kéo dọc trục: R bt=0,9(MPa)

- Cốt thép:

Cốt thép CI có cường độ chịu kéo: R s=225(MPa) & Rsw=175 (MPa)

Cốt thép CII có cường độ chịu kéo: R s=280(MPa) & Rsw=225 (MPa)

2 Chọn chiều sâu chôn móng

Việc chọn chiều sâu chôn móng được quyết định bởi:

Lớp đất 1 là Á Cát, trạng thái dẻo và bão hòa nước, có độ sệt B = 0,333

3 Xác định kích thước móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn

Trị số ứng suất tại đáy móng cần thỏa mãn điều kiện:

m2=1 – Hệ số điều kiện làm việc của công trình

k tc=1,0 – Hệ số tin cậy

b = 1,7 (m) – Bề rộng của đáy móng

h=1,5 (m) – Chiều sâu đặt móng so với cốt mặt đất tự nhiên

γ '=1,94(g /c m3) – Trọng lượng thể tích lớp đất nằm trên đáy móng

γ=1,94(g /c m3) – Trọng lượng thể tích lớp đất tại đáy móng

c=0,2(kg/c m2)– Lực dính đơn vị của lớp đất tại đáy móng

Với φ tc=2 3o, tra bảng Phụ lục 2.2 ta được: A = 0,67; B = 3,66; D = 6,25

Lớp đất 1 có γ=1,94(g /c m3)=γ '

Thay số vào (2), ta được:

R tc=1,2 1

1 (0,67 1,7 10

2

1,9 4❑+3,66 1,5.1 02 1,94+6,25 0, 2❑ 1 03) ¿3045 (g /c m2)=30,45(T /m2)

Xác định tải trọng:

Tải trọng của tổ hợp cơ bản: N tt

=78,85(T ); M tt=2,05 (Tm) ; Qtt=1,5 (T ) Tải trọng tiêu chuẩn đặt tại đỉnh móng:

N o tc=N tt

78,851,2 =¿ 65,71 (T)

M o tc=M tt

2,051,2 =¿1,71 (Tm)

Q o tc=Q tt

1,51,2=¿ 1,25 (T)

Trong đó: n là hệ số vượt tải, chọn n = 1,2

Khi chịu tải đúng tâm, diện tích đáy móng được xác định theo công thức sau:

tc

R tc−γ tb h=

65,7130,45−2,2.1,5=2,42(m

Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn:

Xác định ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất tại đáy móng σ max d ;σ min d :

Vậy kích thước đáy móng đã chọn thỏa mãn điều kiện

5 Kiểm tra độ lún của móng theo trạng thái giới hạn II

Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất lấy tại bảng 2 mục I.4

Các thông số về hệ số rỗng theo các cấp áp lực lấy tại bảng 3 mục I.5

Các thông số về hệ số nén lún theo các cấp áp lực lấy tại bảng 4 mục II.4

Dùng phương pháp cộng lún từng lớp để dự báo độ lún ổn định như sau:

a Chia chiều sâu vùng chịu nén dưới đáy móng thành các lớp phân tố h i

Theo quy phạm: 0,2 b ≤ h i ≤ 0,4 b

=> 0,2.1,7 ≤ h i ≤0,4.1,7

=> 0,34 ( m) ≤ h i ≤ 0,68 (m)

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn h i=0,5 (m)

b Tính ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra:

3)Lớp đất 2:

- Phần nằm dưới mực nước ngầm:

γ đ n 2=(Δ2−1) γ0

1+e02 =

(2,71−1) 11+0,761 =0,971(T /m

d Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún:

Ứng suất gây lún tại các điểm trên trục thẳng đứng đi qua tâm móng:

σ Zi gl=K 0 i σ gl

Trong đó: K0là hệ số phụ thuộc vào tỉ số a/b và z i/b, tra theo bảng (II-2) sách Cơ học đất.

Bảng 7 Kết quả tính ứng suất gây lún

Độ lún ổn định của nền đất dưới đáy móng được tính trong phạm vi chịu lún, xác định theo công thức sau:

1

n i i

n – số lớp phân tố trong vùng chịu lún; n = 9

Bỏ qua hiện tượng nở hông của đất, trị số S i được tính toán theo công thức sau:

S i=e 1 i−e 2i

1+e 1 i h i

Trong đó: h i – chiều dày lớp phân tố thứ i; h i=0,5 (m)

e 1 i – xác định trên đường cong nén lún ứng với P 1 i ; P 1 i=σ bt zi−1

+σ zi bt

2

Hình 11 Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng

e 2 i – xác định trên đường cong nén lún ứng với P 2 i ; P 2 i=P 1 i+σ zi−1 gl +σ zi gl

6 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn I

6.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền đất:

Áp dụng cho các loại đất sau:

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

 Nền nằm trên má dốc, sườn dốc

 Nền đặt móng chịu tải trọng ngang thường xuyên, trị số lớn

 Nền là loại đất sét yếu, bão hòa nước và than bùn

Theo kết quả đánh giá địa chất ở phần II, các loại đất ta có không thuộc các trường hợp trên nên không cần kiểm tra nền theo TTGH I

Độ lệch tâm của tải trọng theo phương cạnh ngắn xét ở đáy móng:

=20,22(T /m2)>0 nên không cần kiểm tra ổn định khi lật của móng

6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang

Để tránh hiện tượng móng không bị trượt theo mặt đáy móng, cần thỏa mãn điều kiện sau:

N d tt f n0>n T tt

Trong đó: N d tt – Tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy móng (N)

T tt – Tổng tải trọng ngang tính toán tại đáy móng (N)

f – Hệ số ma sát tính toán giữa móng và nền đất

n0 – Hệ số vượt tải của tải trọng thẳng đứng; n0=0,8

n – Hệ số vượt tải của tải trọng ngang; n=1,2

Tra PL.2.5 sách Nền móng; đất ở dưới đáy móng là Á Cát ở trạng thái Dẻo, ta có f = 0,35Thay vào công thức, ta có: N d tt f n0>n T tt

⇒(N o tt+γ tb h F) f n0>n Q tt

¿>(80,75+ 2,2.1,5 2,1.1,7 ).0,35 0,8>1,2 2,25

Hình 13 Sơ đồ ổn định trượt ngang ngang

¿>25,91 (T )>2,70 (T )Vậy móng thỏa mãn điều kiện về trượt ngang

7 Xác định chiều cao làm việc móng theo điều kiện bền chống chọc thủng

Vật liệu làm móng là Bê tông cốt thép, bê tông B20, cốt thép CII có đường kính ≥ 10 mm

Tải trọng tính toán của tổ hợp bổ sung:

Xác định áp lực tính toán dưới đáy móng:

Độ lệch tâm của tải trọng theo phương cạnh dài xét ở đáy móng:

Xác định áp lực tính toán lớn nhất và nhỏ nhất tại đáy móng σ max d ;σ min d :

R k=0,9 MPa ứng với Bê tông Mac 250, cấp bền B20.

Thay vào điều kiện bền chống chọc thủng, ta được bất phương trình sau:

80,75−22,62.(0,55+2 h o) (0,4 +h o)≤ 0,75 90 (1,9+ 3 h o) h o

Giải bất phương trình ta được: h o ≥ 0,32 (m)

Theo điều kiện cấu tạo chọn h o=0,55 (m)>0,5 (m)

Thay h o=0,55 (m) vào điều kiện bền chống chọc thủng ta được: 45,29 < 131,79

Chọn lớp bê tông bảo vệ c = 0,05 (m)

Chiều cao móng h m=h o+c=0,55+0,05=0,6 (m)

Xét về phương diện bố trí cốt thép và kinh tế:

8.1 Tính momen uốn tại các tiết diện tính toán:

Momen uốn do phản lực nền gây ra tại tiết diện tính toán (I-I):

8.2 Tính hàm lượng cốt thép chịu lực cần thiết:

Diện tích cốt thép theo phương cạnh dài:

d



Hình 15 Sơ đồ tính mômen uốn

Khoảng cách cốt thép theo phương cạnh dài:

(n−1 ) =

170−2.3,510−1 =18,1 (cm) Chọn a = 18 (cm)Diện tích cốt thép theo phương cạnh ngắn:

(m−1) =

210−2.3,517−1 =12,69( cm) Chọn a = 12,5(cm)

Bố trí cốt thép cho móng nông cột biên

II Thiết kế và tính toán Móng cọc đài thấp

II.1 Thiết kế và tính toán móng cọc cột giữa

1 Chọn vật liệu làm cọc vài đài cọc

- Bê tông: Bê tông nặng, cấp độ bền B20 có:

Cấp độ bền chịu nén dọc trục: R b=11,5(MPa)Cấp độ bền chịu kéo dọc trục: R bt=0,9(MPa)

- Cốt thép:

Cốt thép CI có cường độ chịu kéo: R s=225(MPa) & Rsw=175 (MPa)

Cốt thép CII có cường độ chịu kéo: R s=280(MPa) & Rsw=225 (MPa)

2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc:

Chiều sâu chôn đài cần thỏa mãn điều kiện sau:

h ≥ 0,7 h min

2) √2 ∑H γ b (1)

Trong đó: h – Chiều sâu đặt đài cọc

h min – Chiều sâu tối thiểu đặt đài cọc

φ – Góc ma sát trong của đất từ đấy đài trở nên

γ – Dung trọng của đất từ đấy đài trở nên (có xét đến đẩy nổi nếu đáy đài

4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn:

a) Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu:

Đối với cọc bê tông cốt thép đúc sẵn tiết diện đặc, sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu được xác định theo công thức sau:

P vl=φ (R s F s+R b F b)

Trong đó: P vl – Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu

φ – Hệ số uốn dọc của cọc; với móng cọc đài thấp xuyên qua lớp

đất thứ 3 là Cát hạt vừa, chọn φ=1

R s – Cường độ chịu nén/kéo của cốt thép dọc chịu lực

F s – Diện tích tiết diện ngang của cốt thép dọc chịu lực

R b – Cường độ chịu nén của bê tông

F b – Diện tích tiết diện ngang của thân cọc (phần bê tông)

Vậy sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu:

b) Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Đối với cọc bê tông cốt thép đúc sẵn tiết diện đặc, sức chịu tải của cọc chịu nén theo điều kiện đất nền được xác định theo công thức sau:

Trong đó: m – Hệ số điều kiên làm việc của cọc trong đất, chọn m = 1,0

ma sát giữa đất với cọc và sức chịu tải của đất ở mũi cọc

f i – Lực ma sát đơn vị giới hạn trung bình của mỗi lớp đất mà cọc

đi qua, tra theo Phụ lục 3.4

l i – Chiều dày của lớp đất phân tố thứ i, theo quy phạm l i ≤ 2 m

n – Số lớp đất phân tốChia đất thành các lớp phân tố như sơ đồ dưới đây:

Hình 17 Sơ đồ các lớp phân tố Bảng 7 Kết quả tính toán

P đ n n = ϕ n

K n tc=

51,821,4 =37,01(T )Trong đó: K n tc – Hệ số tin cậy của cọc chịu nén, lấy bằng 1,4

Chọn sức chịu tải của cọc để thiết kế và tính toán: