Đồ án Bệnh viện Việt Tiệp Hải Phòng cơ sở 2

TÍNH TOÁN NỀN MÓNG Số liệu địa chất Số liệu địa chất công trình được xây dựng dựa vào kết quả khảo sát 5 hố khoan bằng máy khoan SH 30 với độ sâu khảo sát từ 30 ¸ 40m. Kết quả khảo sát bằng thiết bị xuyên tĩnh Hà Lan có mũi côn có góc ở đỉnh bằng 600, đường kính đáy mũi côn bằng 37,5mm, xuyên tĩnh không liên tục có áo ma sát. Mặt bằng hố khoan và mặt cắt địa chất điển hình như sau Kết quả khảo sát bằng máy khoan: Lớp đất 1: là lớp đất trồng, đất lấp chưa liền thổ có chiều dày trung bình là 1m. Lớp đất 2: là lớp sét pha, dẻo mềm màu nâu gụ có chiều dày trung bình 2,2m. Các chỉ tiêu cơ lý như sau: Các chỉ tiêu cơ lí của lớp sét pha dẻo mềm W(%) gw (g/cm3) gk(g/cm3) e n (%) G (%) 29,76 1,76 1,25 2,63 1,087 51,8 92,8 Wnh Wd Id Is A1-2 C j 33,4 27,4 6,4 0,61 0,03 0,146 17012 Mô đun đàn hồi được xác định theo công thức: Lớp đất 3: là lớp đất bùn, xác thực vật dày trung bình 5m từ cao trình (-3,2m ¸ -8,2m). Lớp đất 4: là lớp sét pha, dẻo cứng màu nâu gụ có chiều dày trung bình 14m phân bố trên toàn mặt bằng. Các chỉ tiêu cơ lý như sau: Các chỉ tiêu cơ lí của lớp sét pha dẻo cứng W(%) gw (g/cm3) gk(g/cm3) e n (%) G (%) 31 1,8 1,33 2,68 1,015 50,1 91,3 Wnh Wd Id Is A1-2 C j 37,4 29,7 7,7 0,63 0,032 0,099 16019 Mô đun đàn hồi được xác định theo công thức: Lớp đất 5: là lớp cát bụi màu xám tro, chặt vừa, có chiều dày trung bình 8m phân bố trên toàn mặt bằng. Các chỉ tiêu cơ lý như sau: Các chỉ tiêu cơ lí của lớp cát bụi Thành phần hạt Góc nghỉ Hệ số đều hạt 0,25 ¸ 0,5 0,1¸ 0,25 0,05¸ 0,1 0,01¸ 0,05 Khô ướt 5% 60% 23% 12% 2,67 3801 23051 2,4 gw = 1,84 (g/cm3); E0= 100 (g/cm3); j = 300 Cột địa chất Kết quả xuyên tĩnh Lớp đất Chiều dày(m) qc (T/m2) a k qp= k.qc qs=qc/a Sét dẻo 2,2 20 30 0,5 10 0,67 Bùn 5 8 30 0,5 4 0,267 Sét pha 14 274 40 0,45 123,3 6,85 Cát bụi 642 100 0,5 321 6,42 Nội lực tính toán Nhiệm vụ được giao là tính toán móng cho 2 cột C2 và C3. Sau khi tính toán khung, từ bảng tổ hợp tải trọng ta chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm tại chân các cột này như sau: - Cột C1: M = 17221kGm; N = -10220 kG; Q = 9220 kG - Cột C2: M = 18318 kGm; N = -114740 kG; Q = -10600 kG Lựa chọn phương án nền móng Cơ sở lựa chọn Việc lựa chọn phương pháp móng xuất phát từ: - Điều kiện địa chất thuỷ văn nơi công trình xây dựng, nếu địa chất nơi xây dựng công trình có nền đất tốt, ít có sự thay đổi địa chất đột ngột thì cọc sẽ ngắn và đường kính cọc nhỏ. - Tải trọng cụ thể tại chân cột của công trình, tải trọng công trình lớn thì đường kính cọc lớn. - Tầm quan trọng của công trình, công trình càng quan trọng thì giải pháp móng càng được quan tâm. - Yêu cầu về độ lún của công trình. Công trình phải có độ lún không vượt quá độ lún và chênh lún cho phép. - Ngoài ra, còn phụ thuộc vào địa điểm xây dựng. Với đặc điểm là công trình xây trong nội thành do đó yêu cầu về không gây chấn động trong quá trình thi công là yêu cầu bắt buộc. Trong các điều kiện ở trên, điều kiện nào cũng có tầm quan trọng nhất định tuỳ thuộc vào công trình và địa điểm xây dựng công trình. Công trình trong đồ án này là công trình xây dựng trong nội thành Hải Phòng, xung quanh công trình dự kiến xây dựng nằm trên địa điểm mà các công trình xung quanh đã được xây dựng nên nếu xây dựng công trình thì không được làm ảnh hưởng đến các công trình đã xây dựng trước đó, đặc biệt không được gây tiếng ồn lớn khi thi công. Hơn nữa, công trình cao 9 tầng, nhưng nhịp nhỏ, tải trọng lớn nhất của công trình tại chân cột là 186,79T (tải trọng không lớn lắm). Từ những phân tích trên ta không thể sử dụng móng nông hay móng cọc đóng. Do vậy các giải pháp móng có thể sử dụng được là: - Phương án móng cọc ép. - Phương án cọc khoan nhồi. Phương án móng cọc ép: Ưu điểm: - Không gây chấn động mạnh do đó thích hợp với công trình xây chen. - Dễ thi công, nhất là với đất sét và á sét mềm. - Giá thành rẻ. Nhược điểm: - Tiết diện cọc nhỏ do đó sức chịu tải của cọc không lớn. - Khó thi công khi phải xuyên qua lớp sét cứng hoặc cát chặt. Phương án móng cọc khoan nhồi: Ưu điểm: - Có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp cuội sỏi. - Kích thước cọc lớn, sức chịu tải của cọc rất lớn, chịu tải trọng động tốt. - Không gây chấn động trong quá trình thi công. Nhược điểm - Thi công phức tạp, cần phải có thiết bị chuyên dụng. - Khó quản lý chất lượng cọc. - Giá thành tương đối cao. Kết luận Từ những phân tích trên ta thấy rằng sử dụng giải pháp móng cọc bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp ép tĩnh là phù hợp hơn cả về mặt yêu cầu sức chịu tải cũng như điều kiện kinh tế và khả năng thi công thực tế cho công trình. Tính toán móng cọc cho cột C2 Sơ bộ kích thước cọc và đài cọc Cọc Chọn cọc bê tông cốt thép có tiết diện 25 x 25cm, dài 7m Bê tông cọc Mác 300 có Rn= 130kG/cm2 Cốt thép loại AII có Ra = Ra’ = 2800 kG/cm2 Cốt thép dọc chịu lực: 416 có Fa= 8,04 cm2 Đài cọc: Sơ bộ chọn đài cọc cao 0,9m; đáy đài cách mặt đất tự nhiên 1,9m Lớp bảo vệ a = 3cm (do môi trường không xâm thực). Xác định sức chịu tải của cọc Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc Sức chịu tải trọng nén của cọc đóng theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức: Pv= j.(Rn.Fb+Ra.Fa) Trong đó: + : Hệ số uốn dọc của cọc. Do cọc xuyên qua lớp bùn yếu nên xác định theo tính toán. Đáy lớp bùn cách đáy đài 6,3m nên ta có ltt = 6,3m Xét tỉ số: . Tra bảng ta có = 0,9. + Rn, Ra: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông và của thép + Fb, Fa: Diện tích tiết diện của bê tông, của cốt thép dọc. Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc là: Pv= 0,9(130.25.25 + 2800.8,04) = 93385,8 kG = 93,4 T Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền Kết quả xuyên tĩnh: Lớp đất Chiều dày(m) qc (T/m2) a k qp= k.qc qs=qc/a Sét dẻo 2,2 20 30 0,5 10 0,67 Bùn 5 8 30 0,5 4 0,267 Sét pha 14 274 40 0,45 123,3 6,85 Cát bụi 642 100 0,5 321 6,42 Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc: Trong đó: qp: Sức cản phá hoại của đất ở chân cọc, qp = k.qc qsi: Lực ma sát thành đơn vị của cọc ở lớp đất thứ i có chiều dày hi, qsi = qci: sức cản mũi xuyên trung bình của lớp đất thứ i αi: hệ số phụ thuộc vào loại đất, loại cọc U: chu vi của cọc Vậy ; Do Pđ’ < Pv nên ta lấy giá trị Pđ’ để đưa vào tính toán. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra là: Diện tích sơ bộ của đế đài: Số lượng cọc trong móng được sơ bộ xác định theo công thức: Trong đó: + n - số lượng cọc trong móng. + Ntt- tổng lực đứng tính đến cao trình đáy đài. + P - Sức chịu tải tính toán của mỗi cọc. Các lực dọc gồm có: Trọng lượng bản thân đài và đất lấp: Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài: Số lượng cọc sơ bộ: cọc Lấy số cọc nc’ = 6 cọc vì móng chịu tải lệch tâm khá lớn. Bố trí các cọc trong mặt bằng như hình vẽ. Diện tích đế đài thực tế là: Sơ đồ bố trí cọc trong đài Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài: Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài: Mômen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài: Kiểm tra móng cọc Kiểm tra sức chịu tải của cọc Xác định tải trọng tác dụng lên cọc Lực truyền xuống các cọc dãy biên: Vậy Trọng lượng tính toán của cọc: Ở đây và như vậy thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên và nên không phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ. Kiểm tra cường độ nền đất và kiểm tra biến dạng (độ lún) của móng cọc Để kiểm tra cường độ đất nền tại mũi cọc ta coi đài cọc, cọc và phần đất ở giữa các cọc là một móng khối được gọi là móng khối quy ước. Độ lún của móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt là abcd. Do lớp đất số 3 là lớp bùn xác thực vật có sức chịu tải nhỏ nên khối móng quy ước được mở rộng góc jtb/4 tính từ lớp đất thứ 4. Trong đó: Chiều dài và chiều rộng của đáy khối quy ước là: Trong đó: L, B - chiều dài và chiều rộng của đáy khối móng quy ước. a - góc ma sát trong trung bình của các lớp đất. Vậy: Xác định của trọng lượng khối quy ước Trong phạm vi từ đế đài trở lên có thể xác định theo công thức: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp sét dẻo mềm chưa kể trọng lượng cọc: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp bùn chưa kể trọng lượng cọc: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp sét dẻo cứng chưa kể trọng lượng cọc: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp cát chưa kể trọng lượng cọc: Trị tiêu chuẩn của đoạn cọc 25 x 25cm dài 7m: 7.0,25.0,25.2,5 = 1,09T Trọng lượng 6 đoạn cọc trong phạm vi từ lớp 2 đến đáy khối móng quy ước là: Trọng lượng khối móng quy ước là: Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước: Mômen tiêu chuẩn tương ứng tại trọng tâm đáy khối quy ước: Độ lệch tâm: Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước là: Ta có: , , Xác định sức chịu tải của đất nền tại đáy móng khối quy ước theo công thức Xôcôlôvxki Trong đó: R: Cường độ tính toán của đất nền tại đáy móng . (T/m2) b: Bề rộng của móng, b= 3,68 m. g' : Trọng lượng thể tích của đất từ đáy móng trở lên: (g' = 2T/m2). hm: chiều sâu chôn móng; hm = 22,9m. Fs : hệ số an toàn lấy từ 2-3 Lớp đất tại đáy móng khối quy ước có j = 300 ( Tra bảng V-I (SGK) Bài tập Cơ Học Đất : Ng = 15,32; Nq= 18,4 ; Nc = 30,2 Lớp cát bụi Þ C = 0 Thay số: 1,2RM = 448,44T/m2 Thoả mãn điều kiện: Vậy cường độ đất nền tại đáy móng quy ước được đảm bảo. Ta có thể tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian tuyến tính để tính toán. Ứng suất bản thân tại đáy lớp đất trồng trọt: Ứng suất bản thân tại đáy lớp sét dẻo mềm: Ứng suất bản thân tại đáy lớp bùn: Ứng suất bản thân tại đáy lớp dẻo cứng: Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước: Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước: Sơ đồ tính toán độ lún của nền móng cho cột C21 Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng 0,5m Ứng suất gây lún và ứng suất bản thân tại đáy móng quy ước Điểm Độ sâu z(m) LM/BM 2z/BM Ko (T/m2) (T/m2) 0 0 1.27 0.00 1 11.89 40.86 1 0.5 1.27 0.27 0.9793 11.64 41.78 2 1 1.27 0.54 0.9228 10.97 42.7 3 1.5 1.27 0.82 0.8276 9.84 43.62 4 2 1.27 1.09 0.7103 8.45 44.54 5 2.5 1.27 1.36 0.6009 7.14 45.46 Giới hạn lấy đến điểm 5 ở độ sâu 2,5m kể từ đáy khối quy ước. Độ lún của nền: Vậy S = 2cm Tra bảng 3.5 (bảng 16 TCXD 45-78) đối với nhà khung bê tông cốt thép có tường chèn được Sgh = 8cm, Như vậy điều kiện S < Sgh đã thoả mãn Kiểm tra cường độ của cọc khi vận chuyển và treo lên giá búa Khi vận chuyển cọc và treo lên giá búa cột bị uốn, tải trọng lấy bằng trọng lượng bản thân nhân với hệ số động lực 1,5: Khi vận chuyển cọc được đặt nằm ngang, kê tự do lên hai gối tựa hoặc treo lên hai móc. Khi treo lên giá búa, mũi cọc tì vào đất còn đầu kia thường treo vào móc. Sơ đồ tính toán cho cả hai trường hợp đều là cọc kê lên hai gối tựa nhưng trường hợp 2 là một gối tựa đặt ở mũi cọc. Khi vận chuyển Để mômen dương max bằng trị tuyệt đối lớn nhất của mômen âm trong cọc do trọng lượng bản thân cọc gây ra khi cẩu cọc thì các móc cẩu cách đầu cọc và mũi cọc 0,207l. Dô mômen dương và mômen âm xấp xỉ bằng nhau, thép bố trí chịu nén và chịu kéo là như nhau nên ta chỉ cần kiểm tra cho 1 tiết diện là đủ. Cốt thép đưa vào tính toán gồm , Fa = 4,02cm2 Kiểm tra theo công thức: Do Mtd = 2,47Tm > M = 0,25Tm nên cọc đủ khả năng chịu lực. Khi cẩu lắp Thông thường điểm cẩu thường lấy cách đầu cọc 0,294l, tuy nhiên trong thực tế người thi công có thể làm không đúng. Ta nhận thấy rằng điểm cẩu càng gần đầu cọc thì mômen sinh ra trong cọc càng lớn, ta tính cho trường hợp bất lợi là điểm cẩu nằm cách đầu cọc 0,5m (cách chân cọc 6,5m), chân cọc tì lên đất, kéo lê hoặc nhấc bổng đến khi cọc theo phương thẳng đứng khi đó coi như cọc chỉ chịu nén. Mômen lớn nhất trong cột là M = 1,22Tm. Tương tự ta cũng có Mtd > M nên cọc đủ khả năng chịu lực. Sơ đồ tính toán cột khi vận chuyển và treo lên giá búa Tính toán đài cọc Tính toán chọc thủng Dưới tác dụng của phản lực các đầu cọc, nếu đài không đủ độ bền thì sẽ bị chọc thủng theo tháp chọc thủng xuất phát từ chân và nghiêng một góc 450 so với trục đứng Vẽ tháp chọc thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục các cọc. Như vậy đài không bị đâm thủng Tháp chọc thủng Tính toán chịu uốn Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I MI = r1(P3 + P6) Trong đó: r1 - khoảng cách từ mặ ngàm đến chân cọc thứ i Pi - phản lực đầu cọc thứ i tác dụng lên đáy đài. Ở đây P3 = P6 = Pmax = 41,5T Vậy MI = 0,75.2.41,5 = 62,25Tm Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII = r2(P1 + P2 + P3) Trong đó: r2 - khoảng cách từ tim cọc thứ i đến mặt ngàm II-II qua chân cột Vậy MII = 0,35(27,3 + 34,4 + 41,5) = 36,12Tm Chọn 1120 thép AII có Fa = 34,56cm2. Khoảng cách giữa tim 2 cốt thép cạnh nhau là 0,15m. Chiều dài mỗi thanh là 2,44m. Chọn 1420 thép AII có Fa = 34,56cm2. Khoảng cách giữa tim 2 cốt thép cạnh nhau là 0,2m. Chiều dài mỗi thanh là 1,44m. Sơ đồ xác định chiều cao đài và đáy đài Tính toán móng cọc cho cột C1 Sơ bộ kích thước cọc và đài cọc Cọc Chọn cọc bê tông cốt thép có tiết diện 25 x 25cm, dài 7m Bê tông cọc Mác 300 có Rn= 130kG/cm2 Cốt thép loại AII có Ra= Ra' = 2800 kG/cm2 Cốt thép dọc chịu lực: 416 có Fa= 8,04 cm2 Đài cọc: Sơ bộ chọn đài cọc cao 0,9m; đáy đài cách mặt đất tự nhiên 1,9m Lớp bảo vệ a = 3cm (do môi trường không xâm thực). Xác định sức chịu tải của cọc Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc Sức chịu tải trọng nén của cọc đóng theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức: Pv= j.(Rn.Fb+Ra.Fa) Trong đó: + : Hệ số uốn dọc của cọc. Do cọc xuyên qua lớp bùn yếu nên xác định theo tính toán. Đáy lớp bùn cách đáy đài 6,3m nên ta có ltt = 6,3m Xét tỉ số: . Tra bảng ta có = 0,9. + Rn, Ra: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông và của thép + Fb, Fa: Diện tích tiết diện cảu bê tông, của cốt thép dọc Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc là: Pv= 0,9(130.25.25 + 2800.8,04) = 93385,8 kG = 93,4 T Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền Kết quả xuyên tĩnh: Lớp đất Chiều dày(m) qc (T/m2) a k qp= k.qc qs=qc/a Sét dẻo 2,2 20 30 0,5 10 0,67 Bùn 5 8 30 0,5 4 0,267 Sét pha 14 274 40 0,45 123,3 6,85 Cát bụi 642 100 0,5 321 6,42 Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc: Trong đó: qp: Sức cản phá hoại của đất ở chân cọc, qp = k.qc qsi: Lực ma sát thành đơn vị của cọc ở lớp đất thứ i có chiều dày hi, qsi = qci: sức cản mũi xuyên trung bình của lớp đất thứ i αi: hệ số phụ thuộc vào loại đất, loại cọc U: chu vi của cọc Vậy ; Do Pđ’ < Pv nên ta lấy giá trị Pđ’ để đưa vào tính toán. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: Đáy đài chịu tác dụng của lực truyền từ cột, tải trọng bản thân đài, tải trọng của bản thân đất lấp, tải trọng tường tầng một truyền qua giằng móng. Các lực này được quy về một lực nén dọc N và mô men M đặt tại tâm đài. Trong tính toán ta coi như các giằng dùng chịu lực cắt cho đài. Để tính lực từ giằng móng truyền vào móng, ta coi như các giằng móng liên kết khớp với đài, do đó nó truyền lực tập trung vào các cột. Sơ bộ chọn chiều cao đài là 0,9m, kích thước giằng móng là 60x40 cm. Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra là: Diện tích sơ bộ của đế đài: Số lượng cọc trong móng được sơ bộ xác định theo công thức: Trong đó: + n - số lượng cọc trong móng. + Ntt- tổng lực đứng tính đến cao trình đáy đài. + P - Sức chịu tải tính toán của mỗi cọc. Các lực dọc gồm có: Trọng lượng bản thân đài và đất lấp: Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài: Số lượng cọc sơ bộ: cọc Lấy số cọc nc’ = 5 cọc vì móng chịu tải lệch tâm. Bố trí các cọc trong mặt bằng như hình vẽ. Diện tích đế đài thực tế là: Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài: Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài: Mômen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài: Sơ đồ bố trí cọc trong đài Kiểm tra móng cọc Kiểm tra sức chịu tải của cọc Xác định tải trọng tác dụng lên cọc Lực truyền xuống các cọc dãy biên: Vậy Trọng lượng tính toán của cọc: Ở đây và như vậy thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên và nên không phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ. Kiểm tra cường độ nền đất và kiểm tra biến dạng (độ lún) của móng cọc Để kiểm tra cường độ đất nền tại mũi cọc ta coi đài cọc, cọc và phần đất ở giữa các cọc là một móng khối được gọi là móng khối quy ước. Người ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng được truyền trên diện tích rộng hơn. Độ lún của móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt là abcd. Do lớp đất số 3 là lớp bùn xác thực vật có sức chịu tải nhỏ nên khối móng quy ước được mở rộng góc jtb/4 tính từ lớp đất thứ 4. Trong đó: Chiều dài và chiều rộng của đáy khối quy ước là: Trong đó: L, B - chiều dài và chiều rộng của đáy khối móng quy ước. a - góc ma sát trong trung bình của các lớp đất. Vậy: Xác định của trọng lượng khối quy ước Trong phạm vi từ đế đài trở lên có thể xác định theo công thức: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp sét dẻo mềm chưa kể trọng lượng cọc: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp bùn chưa kể trọng lượng cọc: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp sét dẻo cứng chưa kể trọng lượng cọc: Trọng lượng khối quy ước trong phạm vi lớp cát chưa kể trọng lượng cọc: Trị tiêu chuẩn của đoạn cọc 25 x 25cm dài 7m: 7.0,25.0,25.2,5 = 1,09T Trọng lượng 5 đoạn cọc trong phạm vi từ lớp 2 đến đáy khối móng quy ước là: Trọng lượng khối móng quy ước là: Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước: Mômen tiêu chuẩn tương ứng tại trọng tâm đáy khối quy ước: Độ lệch tâm: Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước là: Ta có: , , Xác định sức chịu tải của đất nền tại đáy móng khối quy ước theo công thức Xôcôlôvxki Trong đó: R: Cường độ tính toán của đất nền tại đáy móng . (T/m2) b: Bề rộng của móng, b= 3,68 m. g' : Trọng lượng thể tích của đất từ đáy móng trở lên: (g' = 2T/m2). hm: chiều sâu chôn móng; hm = 22,9m. Fs : hệ số an toàn lấy từ 2-3 Lớp đất tại đáy móng khối quy ước có j = 300 ( Tra bảng V-I (SGK) Bài tập Cơ Học Đất : Ng = 15,32; Nq= 18,4 ; Nc = 30,2 Lớp cát bụi Þ C = 0 Thay số: 1,2RM = 448,44T/m2 Thoả mãn điều kiện: Vậy cường độ đất nền tại đáy móng quy ước được đảm bảo. Ta có thể tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian tuyến tính để tính toán. Ứng suất bản thân tại đáy lớp đất trồng trọt: Ứng suất bản thân tại đáy lớp sét dẻo mềm: Ứng suất bản thân tại đáy lớp bùn: Ứng suất bản thân tại đáy lớp dẻo cứng: Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước: Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước: Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng 0,5m Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy ước cho móng cột C23 Điểm Độ sâu z(m) LM/BM 2z/BM Ko (T/m2) (T/m2) 0 0 1.136 0.00 1 9.84 40.86 1 0.5 1.136 0.27 0.9767 9.61 41.78 2 1 1.136 0.54 0.9147 9.00 42.7 3 1.5 1.136 0.82 0.8112 7.98 43.62 4 2 1.136 1.09 0.6876 6.77 44.54 5 2.5 1.136 1.36 0.5748 5.66 45.46 Giới hạn lấy đến điểm 3 ở độ sâu 1,5m kể từ đáy khối quy ước. Độ lún của nền: Vậy S = 1,1cm Tra bảng 3.5 (bảng 16 TCXD 45-78) đối với nhà khung bê tông cốt thép có tường chèn được Sgh = 8cm, Như vậy điều kiện S < Sgh đã thoả mãn Sơ đồ tính toán độ lún của nền móng cho cột C23 Kiểm tra cường độ của cọc khi vận chuyển và treo lên giá búa Khi vận chuyển cọc và treo lên giá búa cột bị uốn, tải trọng lấy bằng trọng lượng bản thân nhân với hệ số động lực 1,5: Khi vận chuyển cọc được đặt nằm ngang, kê tự do lên hai gối tựa hoặc treo lên hai móc. Khi treo lên giá búa, mũi cọc tì vào đất còn đầu kia thường treo vào móc. Sơ đồ tính toán cho cả hai trường hợp đều là cọc kê lên hai gối tựa nhưng trường hợp 2 là một gối tựa đặt ở mũi cọc. Khi vận chuyển Để mômen dương max bằng trị tuyệt đối lớn nhất của mômen âm trong cọc do trọng lượng bản thân cọc gây ra khi cẩu cọc thì các móc cẩu cách đầu cọc và mũi cọc 0,207l. Dô mômen dương và mômen âm xấp xỉ bằng nhau, thép bố trí chịu nén và chịu kéo là như nhau nên ta chỉ cần kiểm tra cho 1 tiết diện là đủ. Cốt thép đưa vào tính toán gồm , Fa = 4,02cm2 Kiểm tra theo công thức: Do Mtd = 2,47Tm > M = 0,25Tm nên cọc đủ khả năng chịu lực. Khi cẩu lắp Điểm cẩu càng gần đầu cọc thì mômen sinh ra trong cọc càng lớn, ta tính cho trường hợp bất lợi là điểm cẩu nằm cách đầu cọc 0,5m (cách chân cọc 6,5m), chân cọc tì lên đất, kéo lê hoặc nhấc bổng đến khi cọc theo phương thẳng đứng khi đó coi như cọc chỉ chịu nén. Mômen lớn nhất trong cột là M = 1,22Tm. Tương tự ta cũng có Mtd > M nên cọc đủ khả năng chịu lực. Sơ đồ tính toán cột khi vận chuyển và treo lên giá búa Tính toán đài cọc Tính toán chọc thủng Dưới tác dụng của phản lực các đầu cọc, nếu đài không đủ độ bền thì sẽ bị chọc thủng theo tháp chọc thủng xuất phát từ chân và nghiêng một góc 450 so với trục đứng Vẽ tháp chọc thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục các cọc. Như vậy đài không bị đâm thủng Tháp chọc thủng Tính toán chịu uốn Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I MI = r1(P3 + P6) Trong đó: r1 - khoảng cách từ mặt ngàm đến chân cọc thứ i Pi - phản lực đầu cọc thứ i tác dụng lên đáy đài. Ở đây P3 = P6 = Pmax = 30,418T Vậy MI = 0,5.2.30,418 = 30,418Tm Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII = r2(P1 + P2) Trong đó: r2 - khoảng cách từ tim cọc thứ i đến mặt ngàm II-II qua chân cột Vậy MII = 0,35(30,242 + 30,418) = 21,23Tm Chọn 918 thép AII có Fa = 22,9cm2. Khoảng cách giữa tim 2 cốt thép cạnh nhau là 0,2m. Chiều dài mỗi thanh là 1,94m. Chọn 916 thép AII có Fa = 18,1cm2. Khoảng cách giữa tim 2 cốt thép cạnh nhau là 0,25m. Chiều dài mỗi thanh là 1,44m. Sơ đồ xác định chiều cao đài và đáy đài