Đề tài Thiết kế chung cư số 51 đường Phạm Hùng quận 5 - Tp Hồ Chi Minh

.46 0.236 13o32' 4 Sét pha lẫn các mịn màu xám vàng Dẻo cứng 3.9 25.1 1.931 1.543 0.97 2.691 0.744 42.7 90.9 35.3 18.1 17.3 0.42 0.286 12o32' 5 Cát mịn, lẫn ít bột sét, màu nâu nhạt Chặt vừa 10.5 23.2 1.96 1.591 0.996 2.672 0.68 40.5 91.2 không dẽo - 0.055 26o20' 6 Cát mịn thô xen kẹp lẫn bột, ít sét, màu xám vàng xám nâu, nâu vàng Chặt vừa 14.7 23 1.952 1.587 0.992 2.665 0.679 40.4 90.2 không dẽo - 0.031 27o27' 7.2 Chiều sâu đặt đài cọc, kích thước và vật liệu làm cọc - Đài cọc trong lớp đất thứ 2 ( sét pha ); - Chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là hm = 2(m); - Chọn chiều cao sơ bộ đài cọc là hđ = 1(m); - Đài cọc và cọc dùng bê tông mác 300 cốt thép AII; - Chọn cọc vuông có tiết diện 300 x 300(cm), sử dụng thép 4Ø18. - Chiều dài cọc được chọn sao cho mũi cọc nằm trong lớp đất tốt, chọn chiều dài cọc là 26(m); - Lớp đất đặt mũi cọc là lớp thứ 5: + Cát mịn lẫn ít bột sét; + Trạng thái chặt vừa; + Chiều dày 10.5(m); + Mũi cọc cách mặt trên lớp đất là 2(m); + Dung trọng đẩy nổi γđn= 0.996(T/m3); + Góc ma sát trong φ = 26o. - Bê tông Mac 300 có cường độ; Rn = 130(kG/cm2), Rk = 10(kG/cm2); - Sử dụng thép AII có cường độ: Ra = Ra’ = 2800(kG/cm2). 7.3 Xác định sức chịu tải của cọc 7.3.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền a) Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu Pvl = j ( Rn.FP + Ra.Fa ) Trong đó : j : hệ số uốn dọc Rn : cường độ chịu nén của bêtông (T/m2) . FP : diện tích tiết diện ngang của cọc (m2) . Ra : cường độ chịu kéo của thép dọc trong cọc (T/m2) . Fa : diện tích cốt thép dọc trong cọc (m2) . Xác định j : Vì cọc ngàm vào đài và mũi cọc cắm vào lớp cát nên ta có thể xem sơ đồ tính cọc là 2 đầu ngàm ® n = 0.5 . Chiều dài tính toán của cọc : lo = n.lđất yếu = 0.5´ 8.3 = 4.15 (m). Hệ số độ mảnh : l = l0/b=13.8 ; tra bảng ® j = 0.93 Vậy : QaVL = 0.93 (130 ´ 30x30 + 2800 ´ 12,56 )= 122(T). b) Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền Xác định sức chịu tải của cọc theo điều kiện của đất nền, (tính theo phụ lục A - TCXD 205-1998). Qa = Trong đó: ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau: ktc =1.4 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) qp: cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc; - fsi: cường độ tính toán của lớp thứ i theo mặt xung quanh cọc; - m: là hệ số làm việc của cọc trong đất lấy m =1; - mR, mfi : các hệ số làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và mặt bên của cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất; - li: chiều dài của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc; - Ap , u: tiết diện và chu vi cọc; Ta có: mR = 1; mfi = 0.9(lấy chung cho các lớp đất); u = 0.3x4 =1.2(m); Ap = 0.3x0.3 = 0.09(m2). Với độ sâu cọc cắm vào lớp đất thứ 5 là lớp cát thô đến mịn trạng thái chặt vừa. H = 26.8(m) Tra bảng theo TCXD 205-1998 có qp = 350(T/m2) Để tính fs ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li ≥ 2(m). Kết quả tính toán được lập thành bảng sau: Bảng 7.1: Cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc Lớp đất Độ sâu fsi(T/m2) li(m) u.mfi.fsi.li(T) 2 z1 3 2 1.2 2.592 z2 5 2 1.6 3.456 z3 7 2 1.8 3.888 z4 9 2 1.9 4.104 z5 11 2 1.9 4.104 z6 12.5 2 1.9 4.104 3 z7 14 2 3.8 8.208 z8 16 2 3.9 8.424 z9 18 2 4 8.64 z10 19.95 1.9 4.2 8.6184 4 z11 21.9 2 4.2 9.072 z12 23.9 2 4.4 9.504 5 z13 25.85 1.9 4.5 9.234 u.mfi.fsi.li 83.9484 Qtc = m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) = 1x(1x350x0.09) + 88 = 120 (T) Vậy: Qa = = = 90(T) 7.3.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: Sức chịu tải cực hạn: . (Tính theo phụ lục B – TCXD 205:1998) - Do cọc đi qua nhiều lớp nên: Trong đó: FSS: Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng ; FSP: Hệ số an toàn cho thành phần mũi cọc, lấy bằng ; AS: Tổng diện tích mặt bên có kể đến trong tính toán; AP: diện tích tiết diện cọc; li: chiều dày lớp đất thứ I; fSi: thành phần ma sát bên tại lớp đất thứ i tác dụng lên cọc. ca: lực dính thân cọc và đất, đối với cọc BTCT lấy ca = c, trong đó c là lực dính đất nền. : ứng suất hữu hạn trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc. kS: Hệ số áp lực ngang trong đất trạng thái nghỉ. kS = 1.4(1-sin) : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, Đối với cọc BTCT lấy =, trong đó chính là góc ma sát trong của đất nền. : Ứng suất hữu hiệu trong đất tại độ sâu tính toán ma sát bên tác dụng lên cọc. -Lớp đất 2: c = 1.72(T/m), =10,z=6.5(m), =1.72+1.4(1-sin10)x5.4xtg10o=2.8(T/m) -Lớp đất 3: c = 2.36(T/m), =13,z=16.95(m), =2.36+1.4(1-sin13o)x15.5xtg13o=6.3(T/m) -Lớp đất 4: c = 2.86(T/m), =12,z4=22.85(m), =2.86+1.4(1-sin12o)x20.3xtg12o=7.6(T/m) -Lớp đất 5: c = 0.55(T/m), =26,z=25.8(m), =2.36+1.4(1-sin26o)x22xtg26o= 10.8(T/m) = 105(T). Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc. c: Lực dính của đất. : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất. == 0.913*11+0.97*7.9+0.97*3.9+0.99*2 = 23(T/m) Mũi cọc nằm ở lớp đất thứ 5 có: =260, c = 0. 55(T/m2) Tra bảng 3.5 trang 174 sách nền móng thầy CHÂU NGỌC ẨN: Nq = 14.21, Nc = 27.085, N = 11.7 : Trọng lượng thể tích ở độ sâu mũi cọc, =đn= 0.99(T/m3) dP: Cạnh cọc d = 0.3m qP = 0.55*27.085+23*14.21+0.99*0.3*11.7 = 345(T/m) . Vậy sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: Qa= Vậy Q = min ( PV, Qtc, Qa) = Q = 90(T). Hình 7.1: Chia đất thành từng lớp để tính ma sát ở mặt bên cọc 7.4 THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 Bảng kết quả nội lực tại chân côt khung trục 2 như sau: Bảng 7.2: Kết quả nội lực tại chân cột Móng Nmax(T) MXtu(T.m) MYtu(T.m) FXtu(T) FYtu(T) 2A 429.89 -8.304 7.332 4.62 10.56 2B 646.65 2.997 -0.385 -1 -3.55 2C 648.61 1.713 -0.42 -1.09 0.8 2D 431.52 8.17 -0.979 -2.33 -12.33 Ta tính toán với các móng như sau: - Móng 2B, 2C có giá trị chênh lệch nhau không nhiều nên ta lấy giá trị móng 2C thiết kế. - Móng 2A, 2D có giá trị chênh lệch nhau không nhiều nên ta lấy giá trị móng 2D thiết kế. Kiểm tra chiều sâu chôn móng: - chọn chiều sâu chôn móng là hm=2 m so với cao độ mặt đất tự nhiên. - Kiểm tra điều kiện móng làm việc là móng cọc đài thấp Chọn sơ bộ bề rộng đài B=1.5 m Chiều sâu chôn đài: Þ hm = 2m ³ 0,7hmin Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp. 7.4.1 THIẾT KẾ MÓNG M1 a) Xác định kích thước sơ bộ của đài cọc. Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3x0.3 = 0.9m. - Áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài là: Ptt = = = 111.11(T/m2) - Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài có xét đến tính đẩy nổi: gtb =1. 2(T/m3) - Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau: FđM1 = = =3.97(m2) - Kích thước móng được chọn sơ bộ: FM1=3.97(m2) chọn (axb=1.5x2.6) =3.9(m2) - Trọng lượng đài và lớp đất phủ trên đài được xác định sơ bộ như sau: QM1 = n.Fđ.gtb.hm = 1.1x3.9x1.2x2 = 10.3(T) b) Xác định số lượng cọc: - Số lượng cọc sơ bộ: * nM1 = = =5.7(cọc) - Ta chọn số lượng cọc trong đài là nM1= 6 cọc. Khoảng cách giữa các tim cọc là 3.d = 0.9 m. - Kích thước móng được chọn theo thực tế là: 1.5(m )x 2.4(m) = 3.6(m2) Qđ = n.Fđ.gtb.hm = 1.1x3.6x1.2x2 = 9.53(T) c).Xác định chiều cao của đài cọc: - Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài: h1 =0.1(m) - Chiều cao của đài cọc là : Hđ = 1.2(m) Chọn sơ bộ h0 = Hđ – h1 = 1.2-0.1 = 1.1(m) Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc. Ta vẽ tháp chọc thủng thấy tháp bao phủ các cọc nên đài cọc đảm bảo điều kiện chọc thủng như hình vẽ sau: Hình 7.2: Mặt bằng móng M1 d)Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc và kiểm tra điều kiện chọc thủng d.1) Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc Tải do công trình tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức : Trong đó : Ntt :( bao gồm tải trọng tính toán truyền xuống móng và trọng lượng của đài và đất nằm trên đài) Nc : số lượng cọc trong đài. ,:moment xoay quoanh trục x và trục Y.(Xem lực ngang cân bằng với áp lực bị động của đất nên Moment không đổi) Bảng 7.2: Nội lực móng M1 do cột truyền xuống Tải tính toán Tải tiêu chuẩn Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntc(T) Mxtc(T.m) Mytc(T.m) 431.52 8.17 0.979 359.6 6.8 0.82 Tổng tải trọng N tác dụng xuống móng: Tọa độ xmax và ymax : ymax=0.45m xmax=0.65m Tổng xi2 và yi2 : = 4x0.652 = 1.69(m2) =4x0.452 = 0.81(m2) Vậy tải trọng do công trình tác dụng lên đầu cọc : Pmax =72(T) Pmin =68.3(T) Ta thấy : Pmax = 72 (T) < Qđn = 90(T) Pmin = 68.3 (T) > 0 : cọc chỉ chịu nén , không cần kiểm tra nhổ. d.2) Kiểm tra điều kiện chọc thủng trong trường hợp móng cọc. Trường hợp kiểm tra điều kiện chọc thủng bằng cách vẽ tháp chọc thủng chỉ chính xác trong trường hợp móng đặt trên nền đất không có cọc. Vì vậy trong trường hợp này móng đặt trên nền cọc , vì vậy cần phải kiểm tra thêm chọc thủng. Hình 7.3: Mặt bằng móng M1 kiển tra chọc thủng Ta xét điều kiện chọc thủng với góc và tg = với c =0.4(m); ; ; ; Vậy tg ==; Suy ra: 20; =0.75*100*1.1*0.65*2.75 =148(T); Ta có: P= 2*P=2*72 = 144(T) < R = 148(T); Kết luận: thỏa điều kiện chọc thủng cho đài móng. e) Kiểm tra ổn định của nền nằm dưới móng khối quy ước e.1) Tính Toán móng khối qui ước - Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước, trong đó. + Góc ma sát trong trung bình: jtb = Trong đó: hi : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua ji : góc ma sát trong của lớp đất thứ i Lớp 2: j = 100 ; h1 = 8.3(m) Lớp 3: j = 130 ; h2 = 7.9(m) Lớp 4: j = 120 ; h2 = 3.9(m) Lớp 5: j = 260 ; h2 = 2.0(m) jtb = = 130 = ; tg= tg3.250 = 0.056 + Chiều dài của đáy móng khối quy ước: Lm = L’ + 2.Lc.tg Lm = 1.6 + 2x24.8x0.056 = 4.38(m) L’: khoảng cách giữa hai mép cột ngoài cùng theo phương cạnh dài; Lc: chiều dài cọc từ đáy đài trở xuống. +Chiều rộng của đáy móng khối quy ước: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 1.2 + 2x24.8x0.056 = 4.0(m) B’: : khoảng cách giữa hai mép cột ngoài cùng theo phương cạnh ngắn. Diện tích đáy móng khối quy ước: Fm = 4.38 x 4.0 =17.52(m2) + Xác định trọng lượng móng khối quy ước: -Trọng lượng đất, bê tông từ đáy đài trở lên: = .hm. =17.52 x 2 x 1.2 =42.04(T) -Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống mũi cọc. ( x h2 + x h3 + x h4 + x h5).Fm = = (0.913 x 11 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x2) x17.52 = 441.39(T) -Trọng lượng của các cọc là: 6x0.3x0.3x1.5x24.8= 20.09(T) Vậy tổng trọng lượng của khối móng quy ước là: =42.04 + 441.39 + 20.09 = 503.52(T) e.2) Tải trọng tại mũi cọc Độ lệch tâm : ; Độ lệch tâm quá nhỏ không cần tính f) Áp lực tiêu chuẩn dưới đáy móng khối qui ước Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc: Công thức: ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) Trong đó: + A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc j của đất nền dưới mũi cọc; + gtb : trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước; + g : trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên, lấy với = 0.996(T/m3); + g’ : Dung trọng trung bình của đất từ đáy móng khối quy ước trở lên; g’ = = 0.946(T/m3) + Lấy ktc = 1 (hệ số độ tin cậy, tiến hành khoan khảo sát ở hiện trường); + m1, m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nền và dạng kết cấu công trình tác động qua lại với nền đất.(tra bảng 3 – 1 TCXD 45 – 78); m1 = 1.3; m2 = 1.3 (đất cát khô và ít ẩm, cát mịn, L/H = 1.2); Hm = 26.8(m): chiều sâu từ mặt đất tự nhiên đến đáy móng quy ước; C = 0.055kg/cm2 =0.55(T/m2); + Lớp đất dưới mũi cọc có jtc = 26o Þ A =0.84 ; B = 4.37 ; D =6.9 ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) Vậy ( 0.84x4x0.996 +4.37x26.8x0.946 +3x6.9x0.55) Rmtc =212.13( T/m2) Þ Ta có < Rtcm =212.13(T/m2); Kết luận: đất nền dưới đáy móng đủ sức chịu tải và ổn định. g) Tính lún - Các giả thiết: + Đất nền là bán không gian liên tục đẳng hướng và biến dạng tuyến tính. + Độ lún của đất nền chỉ do ứng suất thẳng đứng gây ra, trong quá trình nén lún không gây ra hiện tượng nở hông. + Áp lực gây lún được xác định tại tâm của đáy móng. + Khi tính giá trị ứng suất , chúng ta bỏ qua sự sai khác trong tính nén lún của từng lớp riêng. + Biến dạng lún chỉ xảy ra trong một lớp đất có chiều dày là H và nằm ngay ở đáy móng + Trong quá trình tính lún cho phép dùng ; - Theo quy phạm Việt Nam, độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc (tức độ lún của đất dưới đáy móng khối quy ước). - Theo TCXD 45-78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp: S = , Si = - Tính lún dưới đáy móng khối quy ước: Lm = 4.38 (m); Bm = 4.0(m). - Aùp lực bản thân tại mũi cọc: = = 0.913x11+7.9x0.97+3.9x0.97+2x0.966=23.69 (T/m2) - Aùp lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối quy ước: = = 49.26 -23.69 = 25.57(T/m2) - Tại giữa mỗi lớp đất ta xác định các trị số: = : Aùp lực bản thân. ko x po : Aùp lực gây lún. - Trị số k0 tra bảng ứng với 2z/B và tỷ số L/B = 4.38/4.0 = 1 (z tính từ đáy móng khối quy ước) - Chia nền đất dưới mũi cọc thành các lớp đất có chiều dày: hi = = Chia nền thành các lớp đất dày 0.7(m), ta lập bảng tính như sau: Bảng 7.3: Chia nền đất dưới mũi cọc STT Độ sâu Z(m) 2Z/B ko σgl(T/m2) σtb (T/m2) σtb*0.2 (T/m2) 0 0 0 1 25.57 23.69 4.74 1 0.7 0.35 0.965 24.68 24.37 4.87 2 1.4 0.7 0.84 20.73 25.05 5.01 3 2.1 1.05 0.68 14.09 25.73 5.15 4 2.8 1.4 0.53 7.47 26.41 5.28 5 3.5 1.75 0.4 2.99 27.09 5.42 Þ Từ kết quả ở bảng trên ta thấy ở điểm số 5, z = 3.5(m) dưới đáy móng khối qui ước ,giới hạn nền lấy ở điểm số 5 coi như đất không bị lún nữa. - Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : - Modun biến dạng của lớp đất thứ 2 được thống kê trong xử lý địa chất : E = 2500T/m2 ; = 0.8 - Tính lún theo công thức: S = = Kết luận: ∑Si = 2.3(cm) ≤ {Sgh} = 7(cm); yêu cầu về độ lún được thỏa mãn. Hình 7.4: Sơ đồ phân bố ứng suất bản thân và gây lún móng M1 h) Tính thép cho móng M1 h.1) Sơ đồ tính Xem đài cọc như consol ngàm vào cột. Tiết diện đi qua mép cột và bị uốn bởi các phản lực đầu cọc: Hình 7.5: Moment tại ngàm Moment tại ngàm xác định theo công thức : Trong đó: n là số lượng cọc trong phạm vi consol; PI : phản lực đầu cọc thứ I; rI :khoảng cách từ mặt ngàm đến tâm cột. Diện tích cốt thép tính theo công thức : Trong đó: M : là moment tại tiết diện đang xét; ho : là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó; Ra : cường độ tính toán của thép. h.2) Tính toán cốt thép Chiều cao đài Hđ =1.2(m); h0 = 1.2-0.1 = 1.1(m) Moment theo phương I-I: MI-I = (P3+P6)xr1 MI-I = (75.6+75.6)x0.55 = 83.16(T.m) - Moment theo phương II-II: MII-II= (P3+P4+ P6)x r MII-II= (75.6+75.6+75.6)x02 = 90.72(T.m) Trong đó : Để thiên về an toàn ta lấy P3 = P4 = P6 = Pmax= 75.6(T) r1 = 0.55(m); r2 = 0.2(m) - Diện tích cốt thép: - Chọn 1416a150 7.4.2 THIẾT KẾ MÓNG M2 a) Xác định kích thước sơ bộ của đài cọc. Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3x0.3 = 0.9(m). - Áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài là: Ptt = = = 111.11(T/m2) - Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài có xét đến tính đẩy nổi: gtb =1. 2(T/m3) - Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau: FđM1 = = =5.78(m2) - Kích thước móng được chọn sơ bộ: FM1=3.97(m2) chọn (axb=1.5x2.6) =5.76(m2) - Trọng lượng đài và lớp đất phủ trên đài được xác định sơ bộ như sau: QM1 = n.Fđ.gtb.hm = 1.1x5.76x1.2x2 = 15.2(T) b) Xác định số lượng cọc: - Số lượng cọc sơ bộ: * nM1 = = = 9.09(cọc) - Ta chọn số lượng cọc trong đài là nM1 = 9 cọc. Khoảng cách giữa các tim cọc là 3.d = 0.9(m). - Kích thước móng được chọn theo thực tế là: 2.4(m )x 2.4(m) = 5.76(m2) Qđ = n.Fđ.gtb.hm = 1.1x5.76x1.2x2 = 15.2(T) c).Xác định chiều cao của đài cọc - Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài: h1 =0.1(m) - Chiều cao của đài cọc là : Hđ = 1.2(m) Chọn sơ bộ h0 = Hđ – h1 = 1.2-0.1 = 1.1(m) Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc. Ta vẽ tháp chọc thủng thấy tháp bao phủ các cọc nên đài cọc đảm bảo điều kiện chọc thủng như hình vẽ sau: Hình 7.6: Mặt bằng móng M2 d)Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc và kiểm tra điều kiện chọc thủng d.1) Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc Tải do công trình tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức : Trong đó : Ntt :( bao gồm tải trọng tính toán truyền xuống móng và trọng lượng của đài và đất nằm trên đài) Nc : số lượng cọc trong đài. ,:moment xoay quoanh trục x và trục Y.(Xem lực ngang cân bằng với áp lực bị động của đất nên Moment không đổi) Bảng 7.4: Nội lực móng M2 do cột truyền xuống Tải tính toán Tải tiêu chuẩn Ntt(T) Mxtt(T.m) Mytt(T.m) Ntc(T) Mxtc(T.m) Mytc(T.m) 648.61 1.713 0.42 540.5 1.42 0.35 Tổng tải trọng N tác dụng xuống móng: Tọa độ xmax và ymax : ymax=0.9(m) xmax=0.9(m) Tổng xi2 và yi2 : = = 6x0.92 = 4.86(m2) Vậy tải trọng do công trình tác dụng lên đầu cọc : Pmax =72.47(T) Pmin =71.67(T) Ta thấy : Pmax = 72.47 (T) < Qđn = 90(T) Pmin = 71.67 (T) > 0 : cọc chỉ chịu nén , không cần kiểm tra nhổ. d.2) Kiểm tra điều kiện chọc thủng trong trường hợp móng cọc. Trường hợp kiểm tra điều kiện chọc thủng bằng cách vẽ tháp chọc thủng chỉ chính xác trong trường hợp móng đặt trên nền đất không có cọc. Vì vậy trong trường hợp này móng đặt trên nền cọc, vì vậy cần phải kiểm tra thêm chọc thủng. Hình 7.7: Mặt bằng móng M2 kiểm tra chọc thủng Ta xét điều kiện chọc thủng với góc và tg = với c =0.75(m); ; ; Vậy tg ==; Suy ra: 18; =0.75*100*1.1*1.05*3.14 = 272(T); Ta có: P= 3*P=3*72.47 = 217.41(T) < R = 272(T); Kết luận: thỏa điều kiện chọc thủng cho đài móng. e) Kiểm tra ổn định của nền nằm dưới móng khối quy ước e.1) Tính Toán móng khối qui ước - Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước, trong đó. + Góc ma sát trong trung bình: jtb = Trong đó: hi : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua ji : góc ma sát trong của lớp đất thứ i Lớp 2: j = 100 ; h1 = 8.3(m) Lớp 3: j = 130 ; h2 = 7.9(m) Lớp 4: j = 120 ; h2 = 3.9(m) Lớp 5: j = 260 ; h2 = 2.0(m) jtb = = 130 = ; tg= tg3.250 = 0.056 + Chiều dài của đáy móng khối quy ước: Lm = L’ + 2.Lc.tg Lm = 2.1 + 2x24.8x0.056 = 4.87(m) L’: khoảng cách giữa hai mép cột ngoài cùng theo phương cạnh dài; Lc: chiều dài cọc từ đáy đài trở xuống. +Chiều rộng của đáy móng khối quy ước: Bm = B’ + 2.Lc.tg Bm = 2.1 + 2x24.8x0.056 = 4.87(m) B’: : khoảng cách giữa hai mép cột ngoài cùng theo phương cạnh ngắn. Diện tích đáy móng khối quy ước: Fm = 4.87 x 4.87 =23.72(m2) + Xác định trọng lượng móng khối quy ước: -Trọng lượng đất, bê tông từ đáy đài trở lên: = .hm. =23.72 x 2 x 1.2 = 56.93(T) -Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống mũi cọc. ( x h2 + x h3 + x h4 + x h5).Fm = = (0.913 x 11 + 0.97 x 7.9 + 0.97x3.9 + 0.996x2) x 23.72 = 556.97(T) -Trọng lượng của các cọc là: 9x0.3x0.3x1.5x24.8 = 30.13(T) Vậy tổng trọng lượng của khối móng quy ước là: = 56.93 + 556.97 + 30.13 = 644.03(T) e.2) Tải trọng tại mũi cọc Độ lệch tâm : ; Độ lệch tâm quá nhỏ không cần tính f) Áp lực tiêu chuẩn dưới đáy móng khối qui ước Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc: Công thức: ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) Trong đó: + A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc j của đất nền dưới mũi cọc; + gtb : trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước; + g : trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên, lấy với = 0.996(T/m3); + g’ : Dung trọng trung bình của đất từ đáy móng khối quy ước trở lên; g’ = = 0.946(T/m3) + Lấy ktc = 1 (hệ số độ tin cậy, tiến hành khoan khảo sát ở hiện trường); + m1, m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nền và dạng kết cấu công trình tác động qua lại với nền đất.(tra bảng 3 – 1 TCXD 45 – 78); m1 = 1.3; m2 = 1.3 (đất cát khô và ít ẩm, cát mịn, L/H = 1.2); Hm = 26.8(m): chiều sâu từ mặt đất tự nhiên đến đáy móng quy ước; C = 0.055(kG/cm2) =0.55(T/m2); + Lớp đất dưới mũi cọc có jtc = 26o Þ A =0.84 ; B = 4.37 ; D =6.9 ( A.Bmg +B.Hmg’ +3.DC ) Vậy ( 0.84x4x0.996 +4.37x26.8x0.946 +3x6.9x0.55) Rmtc =212.13(T/m2) Þ Ta có < Rtcm =212.13(T/m2); Kết luận: đất nền dưới đáy móng đủ sức chịu tải và ổn định. g) Tính lún - Các giả thiết: + Đất nền là bán không gian liên tục đẳng hướng và biến dạng tuyến tính. + Độ lún của đất nền chỉ do ứng suất thẳng đứng gây ra, trong quá trình nén lún không gây ra hiện tượng nở hông. + Áp lực gây lún được xác định tại tâm của đáy móng. + Khi tính giá trị ứng suất , chúng ta bỏ qua sự sai khác trong tính nén lún của từng lớp riêng. + Biến dạng lún chỉ xảy ra trong một lớp đất có chiều dày là H và nằm ngay ở đáy móng. + Trong quá trình tính lún cho phép dùng . - Theo quy phạm Việt Nam, độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc (tức độ lún của đất dưới đáy móng khối quy ước). - Theo TCXD 45-78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp: S = , Si = - Tính lún dưới đáy móng khối quy ước: Lm = 4.87(m); Bm = 4.87(m). - Aùp lực bản thân tại mũi cọc: = = 0.913x11+7.9x0.97+3.9x0.97+2x0.966=23.69 (T/m2) - Aùp lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối quy ước: = = 50 -23.69 = 26.31(T/m2) - Tại giữa mỗi lớp đất ta xác định các trị số: = : Aùp lực bản thân. ko x po : Aùp lực gây lún. - Trị số k0 tra bảng ứng với 2z/B và tỷ số L/B = 4.87/4.87 = 1 (z tính từ đáy móng khối quy ước) - Chia nền đất dưới mũi cọc thành các lớp đất có chiều dày: hi = = Chia nền thành các lớp đất dày 0.7(m), ta lập bảng tính như sau: Bảng 7.4: Chia nền đất dưới mũi cọc STT Độ sâu Z(m) 2Z/B ko σgl(T/m2) σtb (T/m2) σtb*0.2 (T/m2) 0 0 0 1 25.57 23.69 4.74 1 0.7 0.35 0.965 24.68 24.37 4.87 2 1.4 0.7 0.84 20.73 25.05 5.01 3 2.1 1.05 0.68 14.09 25.73 5.15 4 2.8 1.4 0.53 7.47 26.41 5.28 5 3.5 1.75 0.4 2.99 27.09 5.42 Þ Từ kết quả ở bảng trên ta thấy ở điểm số 5, z = 3.5(m) dưới đáy móng khối qui ước ,giới hạn nền lấy ở điểm số 5 coi như đất không bị lún nữa. - Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : - Modun biến dạng của lớp đất thứ 2 được thống kê trong xử lý địa chất : E = 2500T/m2 ; = 0.8 - Tính lún theo công thức: S = = Kết luận: ∑Si = 2.3(cm) ≤ {Sgh} = 7(cm); yêu cầu về độ lún được thỏa mãn. Hình 7.8: Sơ đồ phân bố ứng suất bản thân và gây lún móng M2 h) Tính thép cho móng M2 h.1) Sơ đồ tính Xem đài cọc như consol ngàm vào cột. Tiết diện đi qua mép cột và bị uốn bởi các phản lực đầu cọc: Hình 7.9: Moment tại ngàm Moment tại ngàm xác định theo công thức : Trong đó: n là số lượng cọc trong phạm vi consol; PI : phản lực đầu cọc thứ I; rI :khoảng cách từ mặt ngàm đến tâm cột. Diện tích cốt thép tính theo công thức : Trong đó: M : là mo