7.4. TÍNH TOÁN MÓNG DƯỚI CỘT 2B
7.4.7. TÍNH TOÁN NỀN THEO BIẾN DẠNG
Góc ma sát trung bình của móng khối quy ước:
∑
∑
Với: i – góc ma sát trong tiêu chuẩn của lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua;
li – chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua.
Do đó:
Tải trọng của cọc truyền vào đất sẽ được tán xạ dưới một góc >tb/4, nhằm thiên về an toàn lấy = tb/4. Lúc này biểu đồ z ở mặt phẳng qua mũi cọc coi là phân bố đều trong phạm vi góc . Ta có: = 2o18’.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016-2018 GVHD : THS. HUỲNH VĂN KHANH
SVTH : NGUYỄN MINH THÔNG Trang 167
Hình 7.19 – Kích thước khối móng qui ước.
Kích thước đáy móng khối quy ước:
- Chiều dài của đáy khối móng qui ước:
Lm = Ld + 2Ltgα = 2.55 + 2x22.9xtg(2o18’) = 4.39 (m);
- Bề rộng của đáy khối móng qui ước:
Bm = Bd + 2Ltgα = 2.55 + 2x22.9xtg(2o18’) = 4.39 (m);
Diện tích khối móng qui ước:
Fm = Bm Lm = 4.39x4.39 = 19.27 (m2);
b. Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy khối móng qui ước
Tải trọng đứng
N0=Ntc+Gđài+ Gđất + Gcọc (7.24) trong đó:
- Ntc – tải trọng tiêu chuẩn tại cao trình mặt đài, Ntc = 430.71 T;
- Gđài – trọng lượng đài và đất phía trên đài Gđài = Fhγtb = 2.9x2.9x2.5x2 = 42.05 T;
- Gđất – trọng lượng các lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc (có xét đến đẩy nổi)
α α
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016-2018 GVHD : THS. HUỲNH VĂN KHANH
SVTH : NGUYỄN MINH THÔNG Trang 168
- Gđất = γtb[LquBqu(L+Hm) - HđLđBđ -nAcọc L)]
= 1.58 [4.39 4.39 26 – 0.9 2.9 2.9 – 7x0.1225x23] = 748.57 T
γtb =
=
= 1.58 T/m3
- Gcọc – trọng lượng cọc
Gcọc = ncAcọcLγBT = 7x0.1225x22.9 x2.5 = 49.1T.
Vậy: N0 = 430.71 + 42.05 + 748.57 + 49.1 = 1270 T.
Momen
Momen tiêu chuẩn tại tâm đáy khối móng qui ước:
M0 = Mtc + Qtc(L + hđài) (7.25) Suy ra:
M0xtc = 0.35+ 2.31x(22.9+0.9) = 55.33 Tm M0ytc = 1.5 + 2.53x(22.9+0.9) = 61.71Tm.
c. Xác định áp lực tại đáy khối móng quy ước:
- Độ lệch tâm theo phương X:
; - Độ lệch tâm theo phương Y:
.
- Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối qui ước:
( )
(
)=74.04 (T/m2).
( )
(
)
= 57.7 (T/m2).
d. Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước:
Theo TCXD 45:1978, cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016-2018 GVHD : THS. HUỲNH VĂN KHANH
SVTH : NGUYỄN MINH THÔNG Trang 169
(7.26) trong đó:
m1, m2 – lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền đất và hệ số điều kiện làm việc của công trình tác dụng qua lại với nền tra theo bảng 15 (TCXD 45:1978) phụ thuộc vào tỉ số L/H (L – chiều dài công trình, H – chiều cao công trình). Với L/H = 35.6/36.4 = 0.97<1.5, tra bảng 15 (TCXD 45:1978) ta được m1 = 1,2, m2 = 1,1 (đối với đất cát trừ cát mịn và cát bụi);
ktc – hệ số độ tin cậy, lấy: ktc = 1 (khi các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các thí nghiệm);
A, B, D – các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào trị tính toán của góc ma sát trong II của lớp đất dưới đáy móng. Đáy móng quy ước được đặt lên lớp đất số 5 (CH), có góc ma sát trong II =20.7o, tra bảng 14 (TCXD 45:1978) và nội suy ta được: A = 0.545, B = 3.193, D = 5.793;
CII – trị tính toán của lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng quy ước. Lớp đất số 5 có CII = 4.81 T/m2;
Bm – bề rộng móng khối quy ước, đã tính ở trên: Bm = 4.39m;
H – chiều cao khối móng qui ước H = Hm = 25.4 (m);
’II – trị trung bình (theo từng lớp) của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên chiều sâu đặt móng quy ước( có kể đến đẩy nổi)
∑
∑
;
II – như trên, nhưng của đất nằm phía dưới đáy móng quy ước( có kể đến đẩy nổi)
II = ( 1) (2.6 1)1 0.487
1 1 2.285
n
dn e
(T/m3);
Thay vào (7.26) ta được:
( )
= 202.5 (T).
Kiểm tra điều kiện áp lực dưới đáy khối móng quy ước theo các điều kiện:
T/m2
= 202.5 T/m2 (7.27)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016-2018 GVHD : THS. HUỲNH VĂN KHANH
SVTH : NGUYỄN MINH THÔNG Trang 170
.
Ta thấy điều kiện trên được thỏa mãn. Vậy cường độ của đất nền dưới đáy khối móng qui ước thỏa mãn điều kiện chịu lực.
e. Kiểm tra độ lún của khối móng quy ước:
Theo tính toán ở trên và móng có chiều rộng bé hơn 10m, nên độ lún của nền móng được phép dùng sơ đồ tính toán dưới dạng bán không gian biến dạng đàn hồi tuyến tính xác định bằng phương pháp cộng lún các lớp trong phạm vi chiều dày chịu nén của nền.
Xác định ứng suất do trọng lượng bản thân đất:
- Tại đáy khối móng qui ước:
bt = i.hi = dn2h2 + dn3h3 + dn4h4+ dn5h5
= 0.508x14+0.952x3.7+1x1.7+1.09x5.8 = 18.66 (T/m2).
- Tại độ sâu z(m) kể từ đáy khối móng qui ước:
zbt = bt + dni.z (T/m2).
Xác định ứng suất do tải trọng ngoài gây ra:
- Ứng suất gây lún ở đáy khối móng qui ước:
- Tại độ sâu z(m) kể từ đáy khối móng qui ước:
;
Trong đó: là hệ số tính đến sự thay đổi theo độ sâu của áp lực gây lún trong đất và lấy theo bảng 1 (phụ lục 3, TCXD 45:1978), phụ thuộc vào độ sâu tương đối: m = 2z/Bm và tỉ số các cạnh của móng: n =Lm/Bm (đối với móng chữ nhật).
Độ sâu chịu nén của nền được hạn chế dựa vào tỷ số giữa áp lực gây lún và áp lực do trọng lượng bản thân đất tại cùng độ sâu. Theo phụ lục 3 (TCXD 45:1978), đối với đất cát và đất sét thì tỷ số này cho phép lấy bằng:
hay (7.28) Để tiện theo dõi và kiểm tra, giá trị áp lực do tải trọng ngoài và áp lực do tải trọng bản thân tại độ sâu z(m), ta lập bảng như sau:
Điểm Độ sâu (z,m)
Tyû soá:
2z/Bm Hệ số Ứng suất
zgl (T/m2)
Ứng suất
zbt (T/m2)
Tyû soá:
zbt/zgl
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016-2018 GVHD : THS. HUỲNH VĂN KHANH
SVTH : NGUYỄN MINH THÔNG Trang 171
0 0 0.00 1.000 47.21 18.66 0.39
1 1 0.46 0.936 44.18 19.75 0.44
2 2 0.91 0.750 35.41 20.84 0.58
3 3 1.37 0.541 25.54 21.93 0.85
4 4 1.83 0.384 18.12 23.02 1.27
5 5 2.28 0.281 13.26 24.11 1.81
6 6 2.74 0.209 9.86 25.20 2.55
7 7 3.19 0.161 7.60 26.29 3.45
8 8 3.65 0.127 5.99 27.38 4.57
9 9 4.11 0.103 4.86 28.47 5.86
Bảng 7.5 – Giá trị dưới đáy khối móng quy ước.
Căn cứ vào bảng tính ở trên, giới hạn tính lún lấy đến điểm 9 ở độ sâu 9m kể từ đáy khối móng qui ước (nằm trong phạm vi lớp đất số 5 ). Theo phụ lục 3 (TCXD 205:1978), độ lún của móng được tính theo công thức sau:
∑ ∑ (7.29)
trong đó:
S – độ lún cuối cùng (độ lún ổn định) của móng;
n – số lớp chia theo độ sâu của tầng chịu nén của nền, n = 9 lớp;
hi – chiều dày của lớp đất thứ i, hi = 1m;
Ei – mô đun biến dạng của lớp đất thứ i, Ei = E5 = 3158(T/m2);
– áp lực do tải trọng ngoài trung bình trong lớp đất thứ i, bằng nửa tổng áp lực tại giới hạn trên và dưới của lớp đó;
– hệ số không thứ nguyên được phép lấy bằng 0.8.
do đó:
∑
(
)
Ta thấy: S = 4.7cm < Sgh = 10cm: đảm bảo điều kiện độ lún tuyệt đối. Điều kiện về độ lún lệch giữa các móng sẽ kiểm tra sau khi có độ lún của các móng còn lại.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016-2018 GVHD : THS. HUỲNH VĂN KHANH
SVTH : NGUYỄN MINH THÔNG Trang 172