Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

8.10. Thiết kê móng lõi thang

8.10.4. Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

8.10.4.1. Kiểm tra áp lực đáy khối móng quy ước:

- Quan niệm cọc và đất giữa các cọc làm việc đồng thời như một khối móng đồng nhất đặt trên lớp đất bên dưới mũi cọc.

Hình 8.12. Khối móng quy ước.

Kích thước khối móng quy ước:

+ Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất yếu:

Ltb =47,5-14,6=32,9m

+ Tính góc ma sát trung bình trong đoạn Ltb:

0 tb

10,90.12,93 7, 7.20,8 4,8.30, 23 4.12, 23 2,5.31, 45

17, 4 32,9

   

  

+ Chiều rộng móng quy ước theo phương x :

Bqu = L1 + 2Ltb tan(tb/4) = 13,6 + 2x32,9xtan(17,40/4) = 18,6 (m) + Chiều rộng móng quy ước theo phương y :

Lqu = L2 + 2Ltb tan(tb/4) = 13,6 + 2x32,9xtan(17,40/4) = 18,6 (m) + Moment chống uốn của móng khối quy ước:

Wy = Lqu x B2qu/6 = 1072.5 (m3) Wx = Bqu x L2qu/6 = 1072.5 (m3) + Chiều cao của khối móng quy ước :

Hqu = 47,5-2,5=45 (m).

+ Diện tích móng khối quy ước :

Aqu = LquBqu = 18,6.18,6 = 345,96 (m2).

Trọng lượng móng khối quy ước + Khối lượng đất trong móng quy ước:

d qu i I

Q A .H .

 

Qd 345,96. 12,1.4, 29 10,9.8,77 7,7.8,974,8.9,33 3,0.10, 25 4.8,882,5.9,93 Qd 121933.6(KN)

 

+ Khối lượng đất bị cọc, đài chiếm chỗ:

dc p i I dai

Q n.A .H .  .V

 

Qdc 36.0,5024. 10,6.4, 29 10,9.8,77 7,7.8,97 4,8.9,33 3.10, 25 4.8,88 2,5.9,93 4, 29.6, 4.5,8.2

      



Qdc 7691.4(KN)

  + Khối lượng cọc và đài bê tông :

c p bt c dai

Q nA  L W 36 0.5024 25 43 25 13.6 13.6 2.5       31026.1(KN) + Khối lượng tổng trên móng quy ước:

qu d c dc

Q Q Q - Q 121933.6 31026.1 7691.4 145268.3(KN)   Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi của các lớp đất dưới móng khối quy ước : + Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước:

tc tc

qu dai qu

N N Q 76573,79 145268,3 221842,1(KN)

tt

Mx 154,84 31, 23 23,12 23, 08 31, 08

4,5.(7999, 21 7799, 26 7796, 26 7996, 62) 1661,15(KNm)

     

    



tt

My 57,51 63,99 64,18 64,11 63,92

4,5.( 7999, 21 7799, 26 7796, 26 7996, 62) 82.81(KNm)

     

      



tc tt

xqu x

M M / 1.151444, 28(KNm)



tc tt

yqu y

M M / 1.15 72(KNm)



+ Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước:

tc

ptb=

tc qu qu

N A =

221842,1 2

641,3(KN / m ) 345,96 

max

pmin 

tc tc tc

qu xqu yqu

qu x y

N M M

A  W  W 221842,1 1444, 28 72 345,96 1072,5 1072,5

  

tc 2

max

tc 2

min

p 642,7(KN/ m ).

p 639,8(KN/ m ).

 

 

 

+ Sức chịu tải của đất nền theo trạng thái giới hạn thứ II xác định theo công thức sau: (theo QPXD 45-78)

II 1 2 '

qu qu II II II

tc

m m

R (AB Bh Dc )

k

      .

Lớp đất cọc tỳ vào là lớp đất 6 có : C = 11 (KN/m2); II = 9,93(KN/m3) ; =31,450

 ktc :Hệ số độ tin cậy, ktc = 1,0 vì các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các thí nghiệm (có khoan địa chất).

 m1 = 1.1 :Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (đặt móng tại lớp đất số 6)- đối với đất cát pha lấy m1 = 1.1.

 m2 = 1.0 : Hệ số điều kiện làm việc của công trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước công trình L/H = 45/51.5 < 1.5,

 'II 12, 6 4, 29 10,9 8, 77 7, 7 8,97 4,8 9,33 3 10, 25 4 8,88 2,5 9,93 45,5

            

 

' 3

II 7,8(KN/ m )

  

 Với  = 31,450 . Tra bảng 4.7 sách Cơ học đất của tác giả Châu Ngọc Ẩn ta có:

A = 1,284; B = 6,135; D = 8,384

II qu

1.1 1

R (1.284 11.6 9.93 6.135 45,5 7,8 8.384 11) 2659(KN) 1

          

Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền:

tc 2 2

tb II

p 641,3(KN/ m )R 2659(KN/ m ).

tc 2 2

max II

p 642,7(KN/ m ) 1,2.R 1,2 2659 3181(KN/ m ).

tc 2

pmin 639,8(KN/ m )0. → Điều kiện ổn định của đất nền được thỏa mãn.

* Kết luận: Lớp đất dưới đáy móng có thể xem là làm việc đàn hồi và có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đối lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên dùng mô hình nền là bán không gian biến dạng tuyến tính và tính độ lún của nền theo phương pháp cộng lún từng lớp.

8.10.4.2. Tính độ lún khối móng quy ước:

- Độ lún của móng cọc trong trường hợp này được xem độ lún của móng khối quy ước.

Bảng 8.14. Bảng tính ứng suất bản thân các lớp phân tố.

Lớp đất Bề dày hi i Ứng suất bản thân

(m) (KN/m3) bti (KN / m )2

Lớp 1 12.6 4.29 54.054

Lớp 2 10.9 8.77 95.593

Lớp 3 7.7 8.97 69.069

Lớp 4 4.8 9.33 44.784

Lớp 4A 3 10.25 30.75

Lớp 5 4 8.88 35.52

Lớp 6 2.5 9.93 24.825

' i.hi

 354.595

- Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy ước

gl tc bt 2

z 0 ptb 641,3 354.6 286,7kN / m

     

- Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp đồng nhất có chiều dày bằng nhau thỏa điều kiện:

i qu

h (0.4 0.6)B 0.2 10 2(m)

- Phía dưới móng khối là lớp đất cát pha nên chia thành từng lớp dày 2m.

- Xét 1 điểm thuộc trục qua tâm móng có độ sâu z kể từ đáy móng khối quy ước. Khi đó ứng suất do tải trọng ngoài gây ra được xác định theo công thức.

gl gl

zi K .0 z 0

  

Bảng 8.15. Phân bố ứng suất trong khối móng quy ước.

Điểm Độ sâu z qu

qu

L

B qu

Z

B K0

gl

zi

(kN/m2)

bt

zi

(kN/m2)

gl zi bt zi



 ( m)

1 0 1 0 1.000 286.70 354.595 0.81

2 2 1 0.2 0.853 244.56 374.455 0.65

3 4 1 0.4 0.751 215.31 394.315 0.55

4 6 1 0.6 0.639 183.20 414.175 0.44

5 8 1 0.8 0.517 148.22 434.035 0.34

6 10 1 1 0.394 112.96 453.895 0.25

7 12 1 1.2 0.264 75.69 473.755 0.16

- Tại đáy lớp thứ 7 tính từ đáy móng quy ước có

gl zi bt zi

0,16 0, 2

  

 . Mặt khác lớp đất

này là lớp cát pha có E = 22425 kN/m2 > 5MPa = 5000 kN/m2, do vậy ảnh hưởng lún từ lớp này trở xuống không đáng kể, ta tính lún cho 7 lớp đầu tiên

- Quy định độ lún trung bình hoặc lớn nhất không được vượt quá giới hạn cho phép, đối với nhà nhiều tầng có khung hoàn toàn bằng bê tông cốt thép thì giới hạn cho phép là 10cm.

- Độ lún móng khối qui ước:

 

7

gl zi i i 1

0,8 0,8 2 286, 7 75, 69

S .h 244,56 215,31 183, 2 148, 22 112,96

E 22425 2 2

0, 07m 7cm S 10cm



  

          

   



Như vậy là độ lún dự báo của móng thoả mãn điều kiện cho phép.