PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC ÉP
II. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
1. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
Sức chịu tải cho phép của cọc theo cường độ vật liệu cọc được xác định theo công thức sau :
Pv=(RbxAb+RsxAs)
Đồ án tốt nghiệp KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.Nguyễn Văn Giang
SVTH: Võ Văn Thơ MSSV: 08B1040396 Trang:141
Trong đó:
Rb=14500(KN/m2) ; Ab=0.3x0.3=0.09(m2) ; Rs=280000(kN/m2) As =8,04 cm2 = 8,04x10-4(m2) ; thộp 4ị16
Xác định : 9 30
0.3 Ltt
b ; hệ số uốn dọc Trong đó: Ltt:Chiều dài tính toán của cọc.
b : Bề rộng cạnh cọc vuông.
1.028 0.0000288 20.0016 = 0.96
PV=0.96(145000.09+2800008.0410-4) = 1620(kN)
2.TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN Pđ = m(mRqpAs+u
1 n
fi i i
i
m f l
)
- m:hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy m = 1
- mR,mfi:hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và mặt bên của cọc tra bảng (5.4),sách Nền móng các công trình dân dụng của GS.TS Nguyễn Văn Quảng.
- Rung và ép cọc vào lớp cát mịn có: mR = 1.1 ; mfi =1.
- Cọc chôn sâu ở độ sâu 27(m) tra bảng (5.2) sách nền móng các công trình dân dụng của GS.TSKH. Nguyễn Văn Quảng.Với đất cát vàng hạt chặt vừa, có độ sệt bằng 0.233, cường độ tính toán của đất nền ở chân cọc. Nội suy
qp= 6485(kPa).
- u:chu vi cọc,u = 4xd = 4x0.3 =1.2(m)
- Chia đất nền thành các lớp đất thống nhất(chiều dày mỗi lớp 2(m)
Cường độ tính toán của ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh fi tra theo bảng (5.3) Sách nền và móng các công trình dân dụng của GS.TSKH.
Nguyễn Văn Quảng có kết quả nội suy như bảng sau:
Lớp đất Độ sâu Z(m)
Độ sệt IL fi(kN/m2) li(m) fili(kN/m) mfi
Bùn sét nhão lẫn hữu cơ
2 1.138 4 2 8 1
4 1.138 5 2 10 1
6 1.138 6 2 12 1
8 1.138 6 2 12 1
10 1.138 6 2 12 1
Sét pha cát mịn nâu, vàng, xám .
12 1.17 6 2 12 1
14 1.17 6 2 12 1
16 1.17 6 2 12 1
Đồ án tốt nghiệp KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.Nguyễn Văn Giang
SVTH: Võ Văn Thơ MSSV: 08B1040396 Trang:142 cát hạt mịn
bão hòa
18 0.077 77.5 2 155 1
20 0.077 79 2 158 1
cát hạt trung vàng ,chặt
vừa
22 0.233 73.95 2 147.9 1
24 0.233 76.48 2 152.96 1
26 0.233 77.81 2 155.62 1
27 0.233 80.13 1 80.13 1
939.61
Pđ=1((1.1x6485x0.3x0.3) + 0.3x4x939.61x1) =1769(kN).
P’đ= 1769 1010,86 1.75
d tc
P
k (kN)< PV =1620(kN)
3.TÍNH SỨCCHỊUTẢI CỦACỌC THEO CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN Sức chịu tải cho phép của cọc theo đất nền xác định theo Phụ lục B TCXD 205-1998
Trong đó: S P
S P
Q Q
Q FS FS
Qs : sức chịu tải cực hạn do ma sát bên.
QP : sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc FSs là hệ số an toàn của ma sát hông FSs = 2
FSp là hệ số an toàn của sức kháng mũi cọc FSp = 3 Tính toán sức chịu tải cực hạn do ma sát bên: i
n
i Si
S u f l
Q . u : chu vi ngoài của tiết diện cọc
hsi : bề dày của lớp đất thứ i
fsi : ma sát hông của lớp đất thứ i
h' : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt v' : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng
do trọng lượng bản thân đất nền Ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, cọc BTCT lấy Ca=c a : góc ma sát giữa cọc và đất nền, cọc BTCT lấy a qp : cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
p p p
Q q A
si a h' a
f C tg
'h ks v' (1 sin ) v'
p c ' q p
q CN N d N
i i
f l
Đồ án tốt nghiệp KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.Nguyễn Văn Giang
SVTH: Võ Văn Thơ MSSV: 08B1040396 Trang:143
Ap : tiết diện cọc . Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất theo Báo cáo KS địa chất Mực nước ngầm HMNN =-0.8 m
STT Zđ Lớp Hi(m) gtn (KN/m³) gđn (KN/m³) C (KN/m²) j (độ)
0 -0.5 mặt 0.5 15.78 5.78 5.8 8.6
1 -10.0 1 9.5 15.78 5.78 5.8 8.6
2 -16.0 2 6 18.7 8.7 24 15.4
3 -20.0 3 4 18.5 8.5 4.2 26.2
4 -40.0 4 20 18.3 8.3 4.8 27.3
Ltc = 40m,tnTB =1.777, dnTB=0.775 , tb = 20.9 Phần ma sát hông
STT Z (m) Hi(m) Ca(KN/m2) j (độ) ks s'v s'h fs Qs (KN)
1 -5.1 9.1 5.8 8.6 0.85 36.5 3.10 1.05 115
2 -13.0 6 24.0 15.4 0.73 88.9 6.53 4.20 302
3 -18.0 4 4.2 26.2 0.56 132.0 7.37 4.05 194
4 -23.7 7.3 4.8 27.3 0.54 179.3 9.71 5.49 481 Lms = 26.4m Tổng Qs =1092(KN)
Phần mũi cọc:
Zmc j (độ) Ca (T/m²) Nc s'vp (KN/m²) Nq gđn(KN/m³) dp (m) Ng -28.4 27.3 4.8 29.92 209.6 16.44 8.3 0.3 14.3
Ca x Nc =144 s'vp xNq =3450 gđn x dp x Ng = 36 qp = Ca .Nc + vp' .Nq + g.d.Ng
= 144+3450+36 = 3630 (KN/m²) Qp = qp xAp
= 3630 x 0.09 = 326.7(KN) Gc = Ac x Lc x 25
= 0.09 x 27 x 25 = 60.7( KN)
Vậy, sức chịu tải cực hạn của cọc theo đất nền Qu = QS+QP-Gc
= 1092+326-60 = 1360(KN)
==> Sức chịu tải cho phép cọc theo đất nền:
Đồ án tốt nghiệp KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.Nguyễn Văn Giang
SVTH: Võ Văn Thơ MSSV: 08B1040396 Trang:144 Qa S P
S P
Q Q
FS FS
- Gc = 590(KN) =1092 326.7
2 3 - 60.7 = 590 (KN)
==> Vậychọn sức chịu tải của cọc Pc = min(Pv, Pđ’ , Qa) = 590(KN) 3. Kiểm tra cọc khi vận chuyển và treo lên giá ép cọc:
* Khi vận chuyển : * Khi treo lên giá ép cọc:
Quy cách cọc: Cọc vuông cạnh a= 300mm, L1 đoạn cọc = 9m , x =1.8m
Tải trọng tính toán khi treo cọc : p = 1,1x0.3x0.3x25 =2.475(KN/m)
Tải trọng động khi cẩu lắp dựng:
pđ = kđ x p = 1,4x2.47.5 =3.465(KN/m) Do nội lực khi lắp dựng lớn hơn nhiều so với khi vận chuyển nên
thép chủ của cọc theo trường hợp lắp dựng
Cốt thép cọc loại: AII Có Ra =2800(daN/cm²) Bê tông đài cọc mác #350 ; Rn =145(daN/cm²) ; Rk =11(daN/cm²) R 0.644 R 0.437
Tính cốt thép : ho =25cm Mmax = 0,07x pđ x L² =19.65(KNm)
Đồ án tốt nghiệp KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.Nguyễn Văn Giang
SVTH: Võ Văn Thơ MSSV: 08B1040396 Trang:145 m= 2 0.069
. . R
b b o
M
R b h
Ta có : 1 1 2 m 0.072 Diện tích cốt thép:
As = . b. . o
s
R b h R
=0.072 *145*35* 25
2800 =2.93(cm2) Vậy với thép đã chọn 216 có Fa=4.02(cm²)
>2.93(cm²)
=> Vậy cọc đã chọn đảm bảo an toàn cho vận chuyển và lắp dựng THIẾT KẾ MÓNG M1 (TRỤC A,C,D)
Từ kết quả nội lực ở khung trục 5 ta chọn ra các cặp nội lực để tính cho móng.
Tính ứng suất tại chân cột dựa theo các cặp nội lực đã chọn,chọn cặp có ứng suất lớn nhất để tính cho móng.
max Fc
N M
W ; Fc =bh ; W=
2
6 b h
BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT TẠI CHÂN CỘT
Vị Trí Cặp Nội Lực Giá trị F(mxm) W(m3) (kN/m2)
M1
Mmax(kN.m) 115
0.35x0.45
0.0118
20971 NTU(kN) 1768
Mmin(kN.m) 111
19571 NTU(kN) 1601
MTU(kN.m) 115
20971 Nmax(kN) 1768
QMAX 42
Số liệu tính toán cho móng M1
Tên Móng
HS VT
NTC (KN)
MTC (kN.m)
QTC (kN)
M1 1.15 1540 100 37
Tên Móng
NTT (kN)
MTT (kN.m)
QTT (kN)
M1 1768 115 42