Đồ án Cao ốc thương mại - căn hộ Thuận Việt, phường 15, quận 11, thành phố Hồ Chí Minh

,7 cm2. Ab = Ac – A a = 7850 – 35,7 = 7814,3 cm2. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: kN 8.4.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền. Tính theo công thức: [2] Qs : sức chịu tải cực hạn do ma sát bên: Qs = Trong đó: u : chu vi cọc tiếp xúc với đất. : sức chống cắt đơn vị. Tại lớp đất 3b: kN/m2 Bảng tổng hợp Lớp đất (kN/m2) (m) Qsi (kN/m) 3b 33,07 7,175 237,3 4a 43,62 10,5 458,0 4d 42,89 6,8 291,7 4c 77,54 5,525 428,4 1415,4 kN Qp : sức chịu tải cực hạn do mũi cọc. Theo Terzaghi Ứng suất hữu hiệu tại mũi cọc do trọng lượng bản thân đất nền gây ra là: kN/m2. Khối lượng riêng của đất tại mũi cọc: g’ = 9,8 kN/m3. Góc ma sát trong của đất tại mũi cọc: j = 2803 Ng = 15,7 Nq = 17,808 Nc = 31,612 Qp = 0,7855706,6 = 4480 kN Lấy FSs = 2 và FSp = 3 Như vậy: kN 8.4.3. Sức chịu tải của cọc theo SPT. Sức chịu tải của cọc trong đất dính và đất rời: [2] = 52 chỉ số xuyên động tiêu chuẩn trung bình của đất trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc. Nc giá trị trung bình của chỉ số xuyên động tiêu chuẩn trong lớp đất rời. Ns = 21,5 giá trị trung bình của chì số xuyên động tiêu chuẩn trong lớp đất dính. Ap = 0,785 m2 diện tích tiết diện mũi cọc. Ls = 17,8 m chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất dính. Lc chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất rời. u = 3,14 m. W hiệu số trọng lượng cọc và trọng lượng đất bị cọc thay thế. W = 300,785.(25 – 10) = 353,25 kN Như vậy: = 5403 kN Sau khi tính sức chịu tải của cọc theo 3 chỉ tiêu trên, chọn ra giá trị nhỏ nhất là Qa theo đất nền để tính toán móng cọc cho công trình. kN 8.5. THIẾT KẾ CHO CÁC MÓNG. 8.5.1. Móng M1. 8.5.1.1. Tải trọng tác dụng. Do trong quá trình lập mô hình trong Etabs ta không khai báo sàn tầng hầm cho nên khi tính nội lực tại chân cột truyền xuống móng, cấn phải công thêm vào phần tải do sàn tần hầm truyền xuống móng Bao gồm: Sàn dày 0,2m, trọng luợng riêng bêtông: g = 25KN/m3: P = 0,225 = 5KN/m2 Hoạt tải hầm để xe: 1,2500 = 600 daN/m2 = 6 KN/m2. Tổng cộng: 11 KN/m2. Tải này sẽ đuợc tính theo diện tích truyền tải cho từng cột. Diện tích truyền tải cho cột M1 lớn nhất là 54,9m2. Tải cộng thêm vào cho móng M1 là: 54,911 = 604 KN Nội lực Phương X Phương Y Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn N ( KN) 4234 3682 4234 3682 H (KN) 1,83 1,60 17,60 15,30 M (KNm) 30,01 26,10 70,86 61,61 Nội lực quy đổi về đáy đài. Nội lực Phương X Phương Y Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn N ( KN) 4838 4207 4838 4207 H (KN) 1,83 1,60 17,60 15,30 M (KNm) 51,13 44,46 73,06 63,53 Hình 8.3. Các loại tải tác dụng tại tâm đáy đài 8.5.1.2. Chọn sơ bộ kích thước đài. Chọn khoảng cách giữa các cọc là 3d: l = 3d = 31 =3 m. Sức chịu tải của 1 cọc là Pc = 3716 kN Số lựong cọc cần thiết: Chọn số cọc là 2 cho móng M1 Hình 8.4. Cách bố trí cọc và kích thước đài cọc Tiết diện thật của đài cọc: m2 Trọng lượng đài: kN. 8.5.1.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc. Thấy rằng Pmax < Pc = 3716 kN Pmin > 0 Như vậy cọc đủ khả năng chịu lực và không bị nhổ. 8.5.1.4. Kiểm tra ứng suất và độ lún tại đáy khối móng quy ước. Diện tích khối móng quy ước: Fqu = Lqu.Bqu Ta có: Lqu = l - 2.0,3 + 2.lc.tga = 4,6 – 20,3 + 230tg(4,96) = 9,2 m Bqu = b - 2.0,3 + 2.lc.tga = 1,6 – 20,3 + 230tg(4,96) = 6,2 m Như vậy diện tích khối móng quy ước là : Fqu = 6,29,2 = 57,04 m2 Hình 8.5. Kích thước khối móng quy ước Kiểm tra ổn định đất nền: j = 28048 Tra bảng : [2] A = 1,0488 B = 5,1952 D = 7,6171 Dung trọng riêng: g = 9,9 KN/m3 = 9,68 KN/m2 Lực dính: cII = 11 kN/m2. Như vậy, áp lực tiêu chuẩn của đất nền tại đáy khối móng quy ứơc Tính : Trong đó: Ndat =(Fqu–Fcoc)gi.hi =(57,04–20,785).(7,1759,8+10,59,6+6,89,5+5,5259,9) = 16109 kN Ncoc = 20,7853025 = 1177,5 kN Ndai + dat = Fqu.Df.gtb = 57,041,522 = 1882,3 kN Như vậy stb < RIItc smax < 1,2RIItc smin > 0 thoả mãn khả năng chịu tải của đất nền. Kiểm tra độ lún của móng cọc: Ta tính độ lún bằng phương pháp chia lớp. Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy uớc: Tại đáy khối móng quy ước: Chia lớp đất dưói đáy móng quy ước thành những lớp phân tố đồng nhất có bề dày là 0.5m Do việc tính lún lớp đất 4c nên chọn ra 1 mẫu nguyên dạng để nội suy e-p Tại lớp 4c Áp lực s kN/m2 0 50 100 200 400 800 Hệ số rỗng, e 0.552 0.537 0.527 0.512 0.494 0.473 y = 0.5232.e-0.0129x R2 = 0.982 Bảng tính chi tiết Phân tố Z (m) L/B z/B Ko sgl (kN/m2) sgltb (kN/m2) sbt (kN/m2) P1i (kN/m2) P2i (kN/m2) e1i e2i S (cm) 1 0 1.48 0.00 0.00 61.56 62.48 348.26 350.735 413.22 0.50 0.50 0.13 0.5 1.48 0.08 1.03 63.41 353.21 2 0.5 1.48 0.08 1.03 63.41 61.56 353.21 355.685 417.25 0.50 0.50 0.13 1 1.48 0.16 0.97 59.71 358.16 3 1 1.48 0.16 0.97 59.71 57.87 358.16 360.635 418.50 0.50 0.50 0.12 1.5 1.48 0.24 0.91 56.02 363.11 4 1.5 1.48 0.24 0.91 56.02 54.17 363.11 365.585 419.76 0.50 0.50 0.12 2 1.48 0.32 0.85 52.33 368.06 5 2 1.48 0.32 0.85 52.33 50.48 368.06 370.535 421.01 0.50 0.50 0.11 2.5 1.48 0.40 0.79 48.63 373.01 6 2.5 1.48 0.40 0.79 48.63 46.79 373.01 375.485 422.27 0.50 0.50 0.10 3 1.48 0.48 0.73 44.94 377.96 7 3 1.48 0.48 0.73 44.94 43.40 377.96 380.435 423.83 0.50 0.50 0.09 3.5 1.48 0.56 0.68 41.86 382.91 8 3.5 1.48 0.56 0.68 41.86 40.32 382.91 385.385 425.71 0.50 0.50 0.09 4 1.48 0.65 0.63 38.78 387.86 9 4 1.48 0.65 0.63 38.78 37.24 387.86 390.335 427.58 0.50 0.50 0.08 4.5 1.48 0.73 0.58 35.70 392.81 10 4.5 1.48 0.73 0.58 35.70 34.47 392.81 395.285 429.76 0.50 0.49 0.07 5 1.48 0.81 0.54 33.24 397.76 11 5 1.48 0.81 0.54 33.24 31.70 397.76 400.235 431.94 0.50 0.49 0.07 5.5 1.48 0.89 0.49 30.16 402.71 12 5.5 1.48 0.89 0.49 30.16 28.63 402.71 405.185 433.81 0.50 0.49 0.06 6 1.48 0.97 0.44 27.09 407.66 13 6 1.48 0.97 0.44 27.09 26.16 407.66 410.135 436.30 0.50 0.49 0.06 6.5 1.48 1.05 0.41 25.24 412.61 14 6.5 1.48 1.05 0.41 25.24 24.32 412.61 415.085 439.40 0.50 0.49 0.05 7 1.48 1.13 0.38 23.39 417.56 15 7 1.48 1.13 0.38 23.39 22.47 417.56 420.035 442.50 0.50 0.49 0.05 7.5 1.48 1.21 21.55 422.51 1.33 Tại phân tố 15, nhận thấy độ lún tăng không đáng kể nữa nên việc tính lún dừng ở đây, với S = 1,33 cm < 8 cm. 8.5.1.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. Sơ đồ tác động của moment và tải ngang Moment quán tính tiết diện ngang cọc: Độ cứng: Eb.I = 3.1070,049 = 1470000 Chiều rộng quy ước của cọc: bc = d +1 = 2 m Hệ số tỉ lệ theo [9] Nền sét, sét pha nửa cứng đến cứng: k = 6500 kN/m4 Hệ số biến dạng: Chiều dài tính đổi: Lc = abd.l = 0,3930 = 11,7 m Tra bảng G-2, [9] Ao = 2,441 Bo = 1,621 Co = 1,751 Hình 8.6. Sơ đồ tác dụng của moment và tải trọng ngang lên cọc Các chuyển vị ứng với lực đơn vị gây ra tại cao trình mặt đất Xét lực tác dụng lên đầu cọc theo 2 phương x và y - Phuơng x: Lực tác dụng lên đầu cọc: Chuyển vị ngang yo và góc xoay yo tại đầu cọc theo phương x - Phương y: Chuyển vị ngang yo và góc xoay yo tại đầu cọc theo phương y Chuyển vị ngang tính toán tại đầu cọc: Nhận thấy cọc chủ yếu chịu tải trọng ngang theo phương y nên, móng M1 sẽ đuợc kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo phuơng y Áp lực tính toán sz (KN/m2), moment uốn Mz (KNm) và lực cắt Qz (KN) trong các tiết diện của cọc đuợc tính theo công thức sau: Trong đó ze là chiều sâu tính đổi, ze = abd.z. Các giá trị A1, A3, A4, B1, B3, B4, C1, C3, C4, D1, D3, D4 tra trong bảng G3-[9] BẢNG TÍNH MOMENT Mz ( kNm) z (m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.00 0 0 0 1 0 38.77 -0.77 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 45.05 -1.54 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 49.13 -2.31 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 49.89 -3.08 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 47.30 -3.85 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 44.64 -4.62 1.8 -0.956 -0.867 0.53 1.612 35.09 -5.13 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 30.32 -5.64 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 25.47 -6.15 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 21.23 -6.67 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 17.08 -7.69 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 11.45 -8.97 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 9.39 -10.26 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 11.31 BIỂU ĐỒ MOMENT Mz ( kNm) - ĐỘ SÂU ( m) BẢNG TÍNH LỰC CẮT Qz (kN) z (m) ze A4 B4 C4 D4 Qz (kN) 0.00 0 0 0 0 1 8.80 -0.77 0.3 -0.045 -0.009 -0.001 1 7.08 -1.54 0.6 -0.18 -0.072 -0.016 0.997 3.17 -2.31 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.98 -1.29 -3.08 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 -5.28 -3.85 1.5 -1.105 -1.116 -0.63 0.747 -8.11 -4.62 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -9.43 -5.13 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -9.58 -5.64 2.2 -2.125 -3.36 -2.849 -0.692 -9.14 -6.15 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -8.24 -6.67 2.6 -2.437 -5.14 -5.355 -2.821 -6.96 -7.18 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -5.44 -7.69 3 -1.969 -6.765 -8.84 -6.52 -3.73 -8.97 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 0.24 BIỂU ĐỒ LỰC CẮT Qz ( kN) - ĐỘ SÂU (m) BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT sZ ( kN/m2) z (m) ze A1 B1 C1 D1 sy (kPa) 0.00 0 1 0 0 0 0.00 -0.77 0.3 1 0.3 0.045 0.004 1.98 -1.54 0.6 0.999 0.6 0.18 0.036 2.81 -2.31 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 2.78 -3.08 1.2 0.979 1.192 0.718 0.288 2.20 -3.85 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 1.35 -4.62 1.8 0.843 1.706 1.584 0.961 0.41 -5.13 2 0.735 1.823 1.924 1.308 -0.16 -5.64 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 -0.66 -6.15 2.4 0.347 1.874 2.609 2.195 -1.05 -6.67 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 -1.37 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT (kN/m2) – ĐỘ SÂU (m) Từ bảng tính trên, tìm đuợc: - Tính thép dọc chịu moment uốn cho thân cọc: Diện tích cọc quy về tiết diện vuông tương đuơng có cạnh b là: Lớp bêtông bảo vệ cốt thép: a = 5cm Þ ho = 0,836m. [7] Vậy lượng cốt thép cần thiết là: Chọn 14f18 như ban đầu, As = 35,7 cm2. - Tính cốt đai cho cọc: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông cọc Nhận thấy Qmax < [Q] nên bố trí cốt đai cho cọc theo cấu tạo Chọn đai xoắn f8a200 bố trí suốt chiều dài cọc. Đồng thời, trong suốt chiều dài của lồng thép, cứ 2m phải bố trí thêm 1 đai f12, để giữ ổn định cho lồng thép. 8.5.1.6. Kiểm tra xuyên thủng của đài cọc. Hình 8.7. Kiểm tra xuyên thủng từ cột xuống đài Nhận thấy tim cọc đã nằm trong vùng tháp xuyên nên đài sẽ không bị xuyên thủng. Hình 8.8. Kiểm tra xuyên thủng từ cọc lên đài Nhận thấy cột đã nằm trong vùng tháp xuyên của cọc nên đài không bị xuyên thủng từ cọc. 8.5.1.7. Tính thép cho đài cọc. Móng cọc được bố trí thép theo cả 2 phương x và y. Do chỉ có 2 cọc nên đài đuợc tính theo phuơng nguy hiểm nhất có Pmax. Phuơng còn lại đặt thép theo cấu tạo. - Sơ đồ tính: Nội lực trong đài cọc đuợc tính theo bản console, ngàm tại mép cột với cánh tay đòn là khoảng cách từ mép cột đến tim cọc. Hình 8.9. Sơ đồ tính thép cho đài móng M1 - Tải trọng tác dụng: Tải trọng tác dụng lên đài cọc là phản lực đầu cọc Pmax = 2595,15 kN - Tính nội lực: - Tính thép cho đài: Chiều dày lớp bêtông bảo vệ a = 5cm, như vậy ho = 145 cm = 1,45 m. [3] Chọn 14f28 (f28a120) , As = 146,16 = 86,24 cm2 - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông đài cọc: [8] Nhận thấy Qmax = Pmax > [Qb], do đó cần phải tính cốt đai cho đài. Chọn đai f12, asw = 1,13 cm2, số nhánh n = 2 Chọn đai f12a200, bố trí suốt chiều dài đài cọc. Như vậy, để dễ dàng thi công, chọn thép cấu tạo theo phương y của đài là f12a200. 8.5.2. Móng M4 ( tại lõi thang máy). 8.5.2.1. Tính toán sức chịu tải cho cọc tại lõi thang máy. Chọn cọc có đường kính d = 120 cm. Hình 8.10. Mặt cắt ngang cọc d = 120 cm Công trình có mặt sàn tầng hầm cách cốt +0.00m một đoạn 3,325m. Mực nước ngầm ổn định ở độ sâu z = 1 m. Chọn chiều cao làm việc của đài móng là m. Đài móng thấp hơn sàn tầng hầm 1 đoạn 1,8m ( theo kiến trúc có hố chân thang máy) Cọc được cắm vào lớp đất 4c vì đây là lớp đất tốt ( cát pha, màu hồng,dẻo). Chọn chiều dài làm việc của cọc là 30 m, chiều sâu từ mặt đất đến mũi cọc là 37,125 m. Sức chịu tải theo vật liệu. Sức chịu tải của vật liệu đuợc tính theo công thức: [6] Trong đó Ab là tiết diện cọc ( cm2). Ru là cường độ tính toán của bêtông cọc nhồi, (daN/cm2) xác định như sau: Đối với cọc đổ bêtông dưới nước hoặc trong dung dịch sét, Ru = daN/cm2, R là mác thiết kế bêtông cọc. Aa diện tích cốt thép dọc trong cọc ( cm2). Ran là cường độ tính toán của cốt thép, tính toán như sau: Đối với cốt thép nhỏ hơn f28, , Rc là giới hạn chảy của cốt thép. Bêtông dùng B25 ( M350), cốt thép CII , lấy Ru = 60 daN/cm2 = 6000 kN/m2. = 186670 kN/m2. Với cọc có đuờng kính d = 120 cm cm2 Chọn 17f20, A = 173,14 = 53,4 cm2. Ab = Ac – A a = 11300 – 53,38 = 11246,6 cm2. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: kN Sức chịu tải của cọc theo đất nền. Tính theo công thức: [2] Qs : sức chịu tải cực hạn do ma sát bên: Qs = Trong đó: u : chu vi cọc tiếp xúc với đất. : sức chống cắt đơn vị. Tại lớp đất 3b: kN/m2 Bảng tổng hợp Lớp đất (kN/m2) (m) Qsi (kN/m) 3b 34,67 4,875 169,02 4a 43,62 10,5 458,01 4d 42,89 6,8 291,65 4c 80,42 7,825 629,29 1547,97 Hình 8.11. Mặt cắt địa chất kN Qp : sức chịu tải cực hạn do mũi cọc. Theo Terzaghi [2] Ứng suất hữu hiệu tại mũi cọc do trọng lượng bản thân đất nền gây ra là: kN/m2. Khối lượng riêng của đất tại mũi cọc: g’ = 9,8 kN/m3; cI = 8 (kN/m2) Góc ma sát trong của đất tại mũi cọc: [2] j = 2803 Ng = 15,7 Nq = 17,808 Nc = 31,612 kN/m2 Qp = 1,135806,7 = 6561,6 kN Lấy FSs = 2 và FSp = 3 Như vậy: kN Sức chịu tải của cọc theo SPT Sức chịu tải của cọc trong đất dính và đất rời: [2] = 52 chỉ số xuyên động tiêu chuẩn trung bình của đất trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc. Nc giá trị trung bình của chỉ số xuyên động tiêu chuẩn trong lớp đất rời. Ns = 21,5 giá trị trung bình của chì số xuyên động tiêu chuẩn trong lớp đất dính. Ap = 1,13 m2 diện tích tiết diện mũi cọc. Ls = 17,8 m chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất dính. Lc chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất rời. u = 3,768 m. W hiệu số trọng lượng cọc và trọng lượng đất bị cọc thay thế. W = 301,13.(25-10) = 508,5 kN Như vậy: = 6540 kN. Sau khi tính sức chịu tải của cọc theo 3 chỉ tiêu trên, chọn ra giá trị nhỏ nhất là Qa theo đất nền để tính toán móng cọc cho công trình. kN 8.5.2.2. Tải trọng tác dụng. Móng M4 bao gồm Pier1, cột C35, cột C36. Tải trọng do móng M4 gánh chịu đuợc cộng đại số các nội lực từng thành phần, xuất hiện như sau: Story Pier/Column Loc P V2 V3 M2 M3 HAM C36 0 -2857.82 -27.95 -57.59 -106.82 -54.02 HAM C35 0 -3332.51 14.23 -60.00 -120.99 -20.86 HAM P1 Bottom -15962.3 -444.22 -504.12 -6369.01 -8866.87 -22153 -458 -622 -6597 -8942 Diện tích truyền tải cho cột M4 lớn nhất là 120,14m2. Tải cộng thêm vào cho móng M4 là: 120,1411 =1322 KN Nội lực Phương X Phương Y Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn N ( KN) 22153 19263 22153 19263 H (KN) 458 398 622 541 M (KNm) 6597 5737 8942 7776 Nội lực quy đổi về đáy đài và trọng tâm G của đài Nội lực Phương X Phương Y Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn N ( KN) 23475 20413 23475 20413 H (KN) 458 398 622 541 M (KNm) 7841 6818 9858 8572 8.5.2.3. Chọn sơ bộ kích thước đài. Chọn khoảng cách giữa các cọc là 3d: l = 3d = 31,2 =3,6m. Chọn khoảng cách giữa mép cọc với mép đài là: m. Sức chịu tải của 1 cọc là Pc = 5104 kN Số lượng cọc cần thiết: Chọn số cọc là 8 cho móng M4 Tiết diện thật của đài cọc: m2 Trọng lượng đài: kN. Hình 8.12. Cách bố trí cọc và kích thước đài cọc 8.5.2.4. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc. Thấy rằng Pmax = 4382,44 < Pc = 5104 kN Pmin > 0 Như vậy cọc đủ khả năng chịu lực và không bị nhổ. 8.5.2.5. Kiểm tra ứng suất và độ lún tại đáy khối móng quy ước. Diện tích khối móng quy ước: Fqu = Lqu.Bqu Ta có: Lqu = l -2.0,4 + 2.lc.tga = 12,8 – 20,4 + 230tg(5,24) = 17,5 m Bqu = b – 2.0,4 + 2.lc.tga = 5,6 – 20,4 + 230tg(5,24) = 10,3 m Như vậy diện tích khối móng quy ước là : Fqu = 17,510,3 = 180,25 m2 Hình 8.13. Kích thước khối móng quy ước Kiểm tra ổn định đất nền: j = 28048 Tra bảng : [2] A = 1,0488 B = 5,1952 D = 7,6171 Dung trọng riêng: g = 9,9 KN/m3 = 9,7 KN/m2 Lực dính: cII = 11 kN/m2. Như vậy, áp lực tiêu chuẩn của đất nền tại đáy khối móng quy ước Tính : Trong đó: Ndat =(Fqu–Fcoc)gi.hi =(180,25–81,22).(4,8759,8+10,59,6+6,89,5+7,8259,9) = 49040 kN Ncoc = 81,223025 = 8640 kN Ndai + dat = Fqu.Df.gtb = 180,25222 = 7931 kN Như vậy stb < RIItc smax < 1,2RIItc smin > 0 thoả mãn khả năng chịu tải của đất nền. Kiểm tra độ lún của móng cọc: Ta tính độ lún bằng phương pháp chia lớp. Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy uớc: Tại đáy khối móng quy ước: Chia lớp đất dưói đáy móng quy ước thành những lớp phân tố đồng nhất có bề dày là 0.5m Tại lớp 4c Áp lực s kN/m2 0 50 100 200 400 800 Hệ số rỗng e 0.552 0.537 0.527 0.512 0.494 0.473 y = 0.5232.e-0.0129x R2 = 0.982 Tại lớp 5 Áp lực s kN/m2 0 50 100 200 400 800 Hệ số rỗng e 0.481 0.458 0.444 0.425 0.396 0.365 y = 0.4439.e-0.0256x R2 = 0.9831 Bảng tính chi tiết Phân tố Z (m) L/B z/B Ko sgl (kN/m2) sgltb (kN/m2) sbt (kN/m2) P1i (kN) P2i (kN) e1i e2i S (cm) 1 0 1.70 0.00 0.00 106.22 108.88 371.03 373.78 482.66 0.499 0.492 0.23 0.5 1.70 0.05 1.05 111.53 376.53 2 0.5 1.70 0.05 1.05 111.53 109.94 376.53 379.28 489.22 0.498 0.491 0.23 1 1.70 0.10 1.02 108.34 382.03 3 1 1.70 0.10 1.02 108.34 106.22 382.03 384.78 491.00 0.498 0.491 0.23 1.5 1.70 0.15 0.98 104.10 387.53 4 1.5 1.70 0.15 0.98 104.10 102.50 387.53 390.28 492.78 0.498 0.491 0.22 2 1.70 0.19 0.95 100.91 393.03 5 2 1.70 0.19 0.95 100.91 98.78 393.03 395.53 494.31 0.497 0.491 0.21 2.5 1.70 0.24 0.91 96.66 398.03 6 2.5 1.70 0.24 0.91 96.66 95.07 398.03 400.78 495.85 0.497 0.491 0.20 3 1.70 0.29 0.88 93.47 403.53 7 3 1.70 0.29 0.88 93.47 91.35 403.53 406.28 497.63 0.496 0.491 0.19 3.5 1.70 0.34 0.84 89.22 409.03 8 3.5 1.70 0.34 0.84 89.22 87.10 409.03 411.78 498.88 0.496 0.491 0.19 4 1.70 0.39 0.80 84.98 414.53 9 4 1.70 0.39 0.80 84.98 83.38 414.53 417.28 500.66 0.496 0.490 0.18 4.5 1.70 0.44 0.77 81.79 420.03 10 4.5 1.70 0.44 0.77 81.79 79.67 420.03 422.78 502.45 0.495 0.490 0.17 5 1.70 0.49 0.73 77.54 425.53 11 5 1.70 0.49 0.73 77.54 76.48 425.53 428.28 504.76 0.495 0.490 0.16 5.5 1.70 0.53 0.71 75.42 431.03 12 5.5 1.70 0.53 0.71 75.42 73.82 431.03 433.78 507.60 0.495 0.490 0.16 6 1.70 0.58 0.68 72.23 436.53 13 6 1.70 0.58 0.68 72.23 70.64 436.53 439.28 509.92 0.494 0.490 0.15 6.5 1.70 0.63 0.65 69.04 442.03 14 6.5 1.70 0.63 0.65 69.04 67.45 442.03 444.78 512.23 0.494 0.490 0.14 7 1.70 0.68 0.62 65.86 447.53 15 7 1.70 0.68 0.62 65.86 64.79 447.53 450.28 515.07 0.494 0.490 0.14 7.5 1.70 0.73 0.60 63.73 453.03 16 7.5 1.70 0.73 0.60 63.73 62.14 453.03 455.78 517.92 0.493 0.489 0.13 8 1.70 0.78 0.57 60.55 458.53 17 8 1.70 0.78 0.57 60.55 58.95 458.53 461.28 520.23 0.493 0.489 0.13 8.5 1.70 0.83 0.54 57.36 464.03 18 8.5 1.70 0.83 0.54 57.36 55.77 464.03 466.78 522.55 0.493 0.489 0.12 9 1.70 0.87 0.51 54.17 469.53 19 9 1.70 0.87 0.51 54.17 53.11 469.53 472.03 525.14 0.492 0.489 0.11 9.5 1.70 0.92 0.49 52.05 474.53 20 9.5 1.70 0.92 0.49 52.05 50.45 474.53 477.03 527.48 0.492 0.489 0.11 10 1.70 0.97 0.46 48.86 479.53 21 10 1.70 0.97 0.46 48.86 47.80 479.53 482.03 529.83 0.492 0.489 0.10 10.5 1.70 1.02 0.44 46.74 484.53 22 10.5 1.70 1.02 0.44 46.74 45.67 484.53 487.03 532.70 0.491 0.488 0.10 11 1.70 1.07 0.42 44.61 489.53 23 11 1.70 1.07 0.42 44.61 43.55 489.53 492.03 535.58 0.491 0.488 0.09 11.5 1.70 1.12 0.40 42.49 494.53 24 11.5 1.70 1.12 0.40 42.49 41.96 494.53 497.03 538.99 0.491 0.488 0.09 12 1.70 1.17 0.39 41.43 499.53 25 12 1.70 1.17 0.39 41.43 40.36 499.53 502.03 542.39 0.490 0.488 0.09 12.5 1.70 1.21 0.37 39.30 504.53 26 12.5 1.70 1.21 0.37 39.30 38.24 504.53 507.03 545.27 0.490 0.488 0.08 13 1.70 1.26 0.35 37.18 509.53 27 13 1.70 1.26 0.35 37.18 36.65 509.53 512.03 548.68 0.490 0.487 0.08 13.5 1.70 1.31 0.34 36.11 514.53 28 13.5 1.70 1.31 0.34 36.11 35.05 514.53 517.03 552.08 0.489 0.487 0.07 14 1.70 1.36 0.32 33.99 519.53 29 14 1.70 1.36 0.32 33.99 32.93 519.53 522.03 554.96 0.489 0.487 0.07 14.5 1.70 1.41 0.30 31.87 524.53 4.16 Tại phân tố 29, nhận thấy độ lún của móng tăng không đáng kể nữa, nên việc tính lún sẽ dừng ở đây. Với S = 4,16 cm < [S] = 8 cm. 8.5.2.6. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. Sơ đồ tác động của moment và tải ngang Moment quán tính tiết diện ngang cọc: Độ cứng: Eb.I = 3.1070,102 =3060000 Chiều rộng quy ước của cọc: bc = d +1 = 2,2 m Hệ số tỉ lệ theo [9] Nền sét, sét pha nửa cứng đến cứng: k = 6500 kN/m4 Hệ số biến dạng: Chiều dài tính đổi: Lc = abd.l = 0,3430 = 10,2 m Tra bảng G-2, [9] Ao = 2,441 Bo = 1,621 Co = 1,751 Các chuyển vị ứng với lực đơn vị gây ra tại cao trình mặt đất Hình 8.14. Sơ đồ tác dụng của moment và tải ngang lên cọc Xét lực tác dụng lên đầu cọc theo 2 phương x và y - Phuơng x: Lực tác dụng lên đầu cọc: Chuyển vị ngang yo và góc xoay yo tại đầu cọc theo phương x - Phương y: Chuyển vị ngang yo và góc xoay yo tại đầu cọc theo phương y Chuyển vị ngang tính toán tại đầu cọc: Hình 8.15. Sơ đồ tác dụng của tải ngang và moment lên cọc Nhận thấy cọc chủ yếu chịu tải trọng ngang theo phương y nên, móng M4 sẽ đuợc kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo phuơng y Áp lực tính toán sz (KN/m2), moment uốn Mz (KNm) và lực cắt Qz (KN) trong các tiết diện của cọc đuợc tính theo công thức sau: Trong đó ze là chiều sâu tính đổi, ze = abd.z. Các giá trị A1, A3, A4, B1, B3, B4, C1, C3, C4, D1, D3, D4 tra trong bảng G3- [9] BẢNG TÍNH MOMENT Mz (kNm) z (m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.00 0 0 0 1 0 0.000 -0.88 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 66.22 -1.76 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 121.44 -2.65 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 158.84 -3.53 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 176.60 -4.41 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 176.57 -5.29 1.8 -0.956 -0.867 0.53 1.612 164.00 -5.88 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 151.20 -6.47 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 135.84 -7.06 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 119.58 -7.65 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 104.22 -8.82 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 77.01 -11.76 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 31.19 BIỂU ĐỒ MOMENT Mz (kNm) – ĐỘ SÂU z (m) BẢNG TÍNH LỰC CẮT Qz (kN) z ze A4 B4 C4 D4 Qz 0.00 0 0 0 0 1 77.75 -0.88 0.3 -0.045 -0.009 -0.001 1 70.45 -1.76 0.6 -0.18 -0.072 -0.016 0.997 52.86 -2.65 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.98 31.17 -3.53 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 9.78 -4.41 1.5 -1.105 -1.116 -0.63 0.747 -7.92 -5.29 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -19.80 -5.88 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -24.68 -6.47 2.2 -2.125 -3.36 -2.849 -0.692 -27.00 -7.06 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -27.20 -7.65 2.6 -2.437 -5.14 -5.355 -2.821 -25.65 -8.24 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -23.02 -8.82 3 -1.969 -6.765 -8.84 -6.52 -19.65 BIỂU ĐỒ LỰC CẮT Qz (kN) - ĐỘ SÂU z (m) BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT sZ ( kN/m2) z (m) ze A1 B1 C1 D1 sy (kPa) 0.00 0 1 0 0 0 0.00 -0.88 0.3 1 0.3 0.045 0.004 7.15 -1.76 0.6 0.999 0.6 0.18 0.036 10.90 -2.65 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 11.77 -3.53 1.2 0.979 1.192 0.718 0.288 10.51 -4.41 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 7.97 -5.29 1.8 0.843 1.706 1.584 0.961 4.82 -5.88 2 0.735 1.823 1.924 1.308 2.78 -6.47 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 0.93 -7.06 2.4 0.347 1.874 2.609 2.195 -0.59 -7.65 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 -1.76 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT sz (kN/m2) – ĐỘ SÂU z (m) Từ bảng tính trên, tìm đuợc: - Tính thép dọc chịu moment uốn cho thân cọc: Diện tích cọc quy về tiết diện vuông tương đuơng có cạnh b là: Lớp bêtông bảo vệ cốt thép: a = 5cm Þ ho = 1 m. Vậy lượng cốt thép cần thiết là: [7] Chọn 17f20 như ban đầu, As = 53,4 cm2. - Tính cốt đai cho cọc: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông cọc Nhận thấy Qmax < [Q] nên bố trí cốt đai cho cọc theo cấu tạo Chọn đai xoắn f8a200 bố trí suốt chiều dài cọc. Đồng thời, trong suốt chiều dài của lồng thép, cứ 2m phải bố trí thêm 1 đai f12, để giữ ổn định cho lồng thép. 8.5.2.7. Kiểm tra xuyên thủng