Đồ án Chung cư Trịnh Thái Bình

SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 1/ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu. Pv = j(Rb * Fb + Ra* Fa) Trong đó: j = 1 hệ số uốn dọc của cọc Rb=110(KG/m2) ,bê tông #250 Fb=25*25=625(cm2) Ra=2600(KG/m2), thép CII Fa = 8.04(cm2), (4F16) Pv = 1*(110*625+2600*8.04) = 89654(KG) » 89.7(T) 2/ Sức chịu tải của cọc theo đất nền. m = 1 hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất mf,mR = 1 hệ số điều kiện làm việc của đất R : cường độ tính toán của đất dưới chân cọc phụ thuộc vào độ sâu +cát pha sét có độ sệt :Li = 0.54 +Z = 15.5(m) ,(tra bảng 6-2 trang 114sách HDĐANM) à R = 1600Kpa= 16(KG/cm2) F =25*25=625(cm2) u = 25*4 =100 (cm) li :chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (f :tra bảng A2 TCXD 205-1998 trang428) chiều sâu tb Z(m) Il f (Kg/cm2) L (cm) Z1 = 2.8m 0.64 0.11 160 Z2 = 4.4m 0.2 0.54 160 Z3 = 5.95m 0.2 0.58 150 Z4 = 7.35m 0.2 0.61 130 Z5 = 9m 0.2 0.64 200 Z6 = 11m 0.39 0.35 200 Z7 = 13m 0.53 0.28 200 Z8 = 15.5m 0.34 0.44 150 Þ Pđ = 16*625+100*(160*(0.11+0.54)+150*0.58+130*0.61+ +200*(0.64+0.35+0.28) +150*0.44) = 69030(KG) = 69(T) Ta có: Pđ = 69(T) < Pv = 89.7(T) chọn sức chịu tải của cọc lấy theo điều kiện đất nền để tính toán. 3/ Kiểm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp. a/ Khi vận chuyển: b/ Khi cẩu lắp: Với 2 trường hợp vận chuyển và cẩu lắp thấy M khi cẩu lắp là lớn nhất,tính toán bằng chương trình SAP2000 ta có Mmax = 1.56(Tm) Chọn : a=2cm Þ ho = 25-2 = 23cm bê tông #250 có Rn = 110(KG/cm2) thép CII : có Ra = 2600 (KG/cm2) Thép dọc trong cột chọn :Fa = Fa’= 4.02(cm2) (4f16) > 2.77(cm2) Þ Đảm bảo điều kiện khi cẩu lắp và vận chuyển. III/ TÍNH TOÁN MÓNG M1 (móng tại chân cột trục A,C,D,F ) Nott = 197.8 (T) Mott = 13.06 (Tm) Qott = 4.67 (T) Diện tích sơ bộ của đế đài móng được xác định: Chọn diện tích đáy móng :1.6*2 = 3.2(m2) Trọng lượng của đài móng và đất trên đài: Nd =n*Fd*gtb*h =1.1*3.2*2*2 = 14.08(T) Tổng tải trọng tính toán xác định đến cốt đế đài: Ntt = Nott+ Nd = 197.8+14.08 =211.8(T) a/ Chọn sơ bộ số lượng cọc : Chọn số lượng cọc : n = 5 cọc b/ cấu tạo đài cọc : Khoảng cách giữa các cọc theo phương cạnh ngắn: 4đ=1m Khoảng cách giữa các cọc theo phương cạnh dài: 3đ=0.75m chọn chiều cao đài cọc: hđ = 0.8(m) c/ Kiểm tra lực tác dụng lên đỉnh cọc. -Thể tích đài cọc: 2*1.6*0.8 = 2.56 (m3) -Thể tích đất phía trên đài cọc: 2*1.6*(2 - 0.8) = 3.84(m3) -Trọng lượng đài+ đất trên đài: Qđ = 1.1*(2.56*2.5*+3.84*1.8) = 14.64(T) -Tải trọng tác dụng tại trọng tâm tiết diện các cọc tại cốt đế đài: N = Nott +Qđ =197.8+14.64 =212.44(T) M = Mott +Qđ*hđ =13.06+4.67*0.8 = 16.8(T) -Tải trọng tác dụng xuống các cọc ở mép đài(dãy biên): Ta có : Pmax = 50.74(T) Pmin = 34.23(T) Ptb = 42.5(T) -Trọng lượng 1 cọc dưới đài: qc = Fc*lc*gđn = 0.25*0.25*13.5*1.5 = 1.27(T) Ta có : Pmax + qc = 50.74(T) + 1.27(T) = 52.01(T) < Pđ = 69(T) Þ cọc đủ sức chịu tải. Pmin + qc = 34.23+1.27 > 0 cọc không bị nhổ. KL: Cọc đủ khả năng chịu tải. d/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất dưới mũi cọc -Xác định kích thước móng khối quy ước : tính atb = jtb/4 với: jtb là góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua. Cọc xuyên qua 3 lớp đất: + Lớp CL: có l = 6.7-2 =4.7(m) , j = 200 + Lớp SC: có l =12- 6.7 =5.3(m) , j = 200 + Lớp SC-SM: có l = 15.5-12 =3.5(m) , j = 200 -Chiều dài đáy móng khối quy ước : Lm = ll +2*lc*tgatb = 1.75+2*13.5*0.1051 = 4.6(m) Bm = lB+2*lc*tgatb = 1.25+2*13.5*0.1051 = 4.1(m) ÞFm = Lm + Bm = 4.6*4.1 = 18.86(m2) -Trọng lượng móng khối quy ước từ đế móng trở lên: Q1= Fm* gtb*h=18.86*2*2 = 75.44(T) -Trọng lượng cọc trong móng khối quy ước : Q2 = n*qc = 5*1.27 =6.35(T) -Trọng lượng đất trong móng khối quy uớc từ đế móng đến mũi cọc: Q3 = (Fm - n*d2)*åli*gi = = (18.86-5*0.252)*(4.7*0.785+5.3*1.07+3.5*1.1) = 245(T) *Tổng trọng lượng móng khối quy ước: Q = Q1+Q2+Q3 = 75.44+6.35+245=326.8(T) -Dung trọng trung bình của đất kể từ mũi cọc : e/ Xác định cường độ tiêu chuẩn của đất nền ở đáy móng khối quy ước: m1= 1.4 hệ số điều kiện làm việc của đất nền m2= 1.4 hệ số điều kiện làm việc ktc= 1.0 vì các chỉ tiêu cơ lý lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất = 1.11 (T/m3) dung trọng đẩy nổi của lớp đất dưới mũi cọc gtb = 1.1 (T/m3) dung trọng đẩy nổi trung bình của lớp đất trên mũi cọc bm = 4.1(m) bề rộng móng khối quy ước hm = 15.5(m) chiều sâu móng khối quy ước C = 1.3(T/m2) sức chống cắt của đất dưới mũi cọc j = 290 góc ma sát của đất tại mũi cọc .(tra bảng sách HDĐANM trang27) ta có: A= 1.02 , B = 5.24, D = 7.64 f/ Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước -Giá trị lực dọc tiêu chuẩn tính đến đáy móng khối quy ước: Ntc = Ntt/1.2 + Q =197.8/1.2 +326.8 = 491.6(T) -Mô men tiêu chuẩn tính đến đáy móng khối quy ước: Mtc = Mtt/1.2 + Qott(Hđ –1.2) =13.06/1.2+4.67*0.8 = 14.62(T) *Độ lệch tâm: e = Mtc/Ntc = 14.62/491.6 = 0.0297(m) » 3(cm) -Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước: smax = 27(T/m2) < 1.2*Rtc = 1.2*153.6 (T/m2) stb = 26(T/m2) < Rtc = 153.6 (T/m2) smin = 25(T/m2) > 0 *Thỏa mãn điều kiện để tính toán độ lún của nền theo quan niện nền biến dạng tuyến tính. g/ Kiểm tra độ lún -Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy móng khối quy ước: sbt = gtb*hm =1.11*15.5 =17.14(T/m2) -Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước: sgl = stb - sbt = 26 -17.14 = 8.86(T/m2) -Ứng suất gây lún tại lớp đất thứ i: sgli =k0* stb Trong đó: ko hệ số tra bảng phụ thuộc vào 2Z/Bm và L/B=4.6/4.1=1.122 (sách HDĐANM trang 33) -Ứng suất do bản thân tại lớp đất thứ i: sbti = sbt +gI *Zi (Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng Bm/5 = 4.1/5 = 0.82(m) ) điểm độ sâu Z(m) 2Z/Bm k0 sgl(T/m2) sbt(T/m2) 1 0 0 1 8.86 18.2 2 0.82 0.4 0.962 8.523 19.07 3 1.64 0.8 0.81 7.146 19.94 4 2.46 1.2 0.61 5.4 20.96 5 3.28 1.6 0.452 4 21.67 Tính lún tới điểm 5 vì khi đo: sgl = 4(T/m2) < 0.2*sbt =0.2*21.67 =4.3(T/m2) Tổng độ lún của nền: S = 2.1 cm <sgh = 8 cm Thỏa mãn điều kiện h/ Kiểm tra xuyên thủng đài cọc -Với chiều cao đài cọc hđ = 0.8m vẽ hình tháp xuyên thủng ta thấy đáy hình tháp trùm ra ngoài diện tích đáy đài do đó đài không bị chọc thủng i/ Tính toán cốt thép Mô men tương ứng với các mặt ngàm theo các cạnh của đài móng: MI = 2*r1*Pmax =2*0.5*50.74 =50.74(Tm) MII = 2*r2*Ptb =2*0.35*42.5 = 31.87(Tm) Tính cốt thép: +bê tông #250 có: Rn = 110(KG/m2) +thép CII có: Ra =2600(KG/m2) h = 80cm,a=10cm Þ ho =80 -10 =70cm Chọn thép 16f16(a100) có Fa= 32 cm2. Chọn thép 14f14(a150) có Fa= 21.5 cm2 IV/ TÍNH TOÁN MÓNG M2 (móng tại chân cột trục B,E ) Tải trọng tính toán từ khung truyền xuống móng: Nott = 222.4(T) Mott = 12.51(Tm) Qott = 3.95(T) Diện tích sơ bộ của đế đài móng được xác định: Chọn diện tích đáy móng : B*L = 1.8*2.4 = 4.32(m2) Trọng lượng của đài móng và đất trên đài: Nd =n*Fd*gtb*h =1.1*4.32*2*2 = 19(T) Tổng tải trọng tính toán xác định đến cốt đế đài: Ntt = Nott+ Nd = 222.4+19 =241.4(T) a/ Chọn sơ bộ số lượng cọc : Chọn số lượng cọc : n = 6 cọc b/ cấu tạo đài cọc : Khoảng cách giữa các cọc theo phương cạnh ngắn: 1.2m Khoảng cách giữa các cọc theo phương cạnh dài: 0.9m chọn chiều cao đài cọc: hđ = 0.8(m) c/ Kiểm tra lực tác dụng lên đỉnh cọc. -Thể tích đài cọc: 2.4*1.8*0.8 = 3.46 (m3) -Thể tích đất phía trên đài cọc: 2.4*1.8*(2 - 0.8) = 5.2(m3) -Trọng lượng đài+ đất trên đài: Qđ = 1.1*(3.46*2.5*+5.2*1.8) = 19.8(T) -Tải trọng tác dụng tại trọng tâm tiết diện các cọc tại cốt đế đài: N = Nott +Qđ =222.4+19.8 =242.2(T) M = Mott +Qđ*hđ =12.51+3.95*0.8 = 15.67(T) -Tải trọng tác dụng xuống các cọc ở mép đài(dãy biên): Ta có : Pmax = 44.72(T) Pmin = 36(T) Ptb = 40.36(T) -Trọng lượng 1 cọc dưới đài: qc = Fc*lc*gđn = 0.25*0.25*13.5*1.5 = 1.27(T) Ta có : Pmax + qc = 44.72(T) + 1.27(T) = 46(T) < Pđ = 69(T) Þ cọc đủ sức chịu tải. Pmin + qc = 36+1.27 > 0 cọc không bị nhổ. KL: Cọc đủ khả năng chịu tải. d/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất dưới mũi cọc -Xác định kích thước móng khối quy ước : tính atb = jtb/4 với: jtb là góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua. Cọc xuyên qua 3 lớp đất: + Lớp CL: có l = 6.7-2 =4.7(m) , j = 200 + Lớp SC: có l =12- 6.7 =5.3(m) , j = 200 + Lớp SC-SM: có l = 15.5-12 =3.5(m) , j = 200 -Chiều dài đáy móng khối quy ước : Lm = ll +2*lc*tgatb = 2.05+2*13.5*0.1051 = 4.9(m) -Chiều rộng đáy móng khối quy ước : Bm = lB+2*lc*tgatb = 1.45+2*13.5*0.1051 = 4.3(m) ÞFm = Lm + Bm = 4.9*4.3 = 21.07(m2) -Trọng lượng móng khối quy ước từ đế móng trở lên: Q1= Fm* gtb*h=21.07*2*2 = 84.28(T) -Trọng lượng cọc trong móng khối quy ước : Q2 = n*qc = 6*1.27 =7.62(T) -Trọng lượng đất trong móng khối quy uớc từ đế móng đến mũi cọc: Q3 = (Fm - n*d2)*åli*gi = = (21.07 - 6*0.252)*(4.7*0.785+5.3*1.07+3.5*1.1) = 273.4(T) *Tổng trọng lượng móng khối quy ước: Q = Q1+Q2+Q3 = 84.28+7.62+273.4=365.3(T) -Dung trọng trung bình của đất kể từ mũi cọc : e/ Xác định cường độ tiêu chuẩn của đất nền ở đáy móng khối quy ước: m1= 1.4 hệ số điều kiện làm việc của đất nền m2= 1.4 hệ số điều kiện làm việc ktc= 1.0 vì các chỉ tiêu cơ lý lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất = 1.11 (T/m3) dung trọng đẩy nổi của lớp đất dưới mũi cọc gtb = 1.1 (T/m3) dung trọng đẩy nổi trung bình của lớp đất trên mũi cọc bm = 4.3(m) bề rộng móng khối quy ước hm = 15.5(m) chiều sâu móng khối quy ước C = 1.3(T/m2) sức chống cắt của đất dưới mũi cọc j = 290 góc ma sát của đất tại mũi cọc .(tra bảng sách HDĐANM trang27) ta có: A= 1.02 , B = 5.24, D = 7.64 f/ Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước -Giá trị lực dọc tiêu chuẩn tính đến đáy móng khối quy ước: Ntc = Ntt/1.2 + Q =222.4/1.2 +365.3 = 550.6(T) -Mô men tiêu chuẩn tính đến đáy móng khối quy ước: Mtc = Mtt/1.2 + Qott(Hđ –1.2) =12.51/1.2+3.95*0.8 = 13.6(T) *Độ lệch tâm: e = Mtc/Ntc = 13.6/550.6 = 0.025(m) » 2.5(cm) -Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước: smax = 27(T/m2) < 1.2*Rtc = 1.2*146.9 (T/m2) stb = 26.13(T/m2) < Rtc = 146.9 (T/m2) smin = 25.3(T/m2) > 0 *Thỏa mãn điều kiện để tính toán độ lún của nền theo quan niện nền biến dạng tuyến tính. g/ Kiểm tra độ lún -Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy móng khối quy ước: sbt = gtb*hm =1.11*15.5 =17.2(T/m2) -Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước: sgl = stb - sbt = 26.13 -17.2 =8.93(T/m2) -Ứng suất gây lún tại lớp đất thứ i: sgli =k0* stb Trong đó: ko hệ số tra bảng phụ thuộc vào 2Z/Bm và L/B=4.9/4.3=1.14 (sách HDĐANM trang 33) -Ứng suất do bản thân tại lớp đất thứ i: sbti = sbt +gI *Zi (Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng Bm/5 = 4.3/5 = 0.86(m) ) điểm độ sâu Z(m) 2Z/Bm k0 sgl(T/m2) sbt(T/m2) 1 0 0 1 8.93 17.2 2 0.86 0.4 0.963 8.6 18.1 3 1.72 0.8 0.815 7.27 19.09 4 2.58 1.2 0.62 5.53 20.0 5 3.44 1.6 0.46 4.1 20.9 Tính lún tới điểm 5 vì khi đo: sgl = 4.1(T/m2) < 0.2*sbt =0.2*20.9 =4.19(T/m2) Tổng độ lún của nền: S = 2.24 cm <sgh = 8 cm Thỏa mãn điều kiện h/ Kiểm tra xuyên thủng đài móng -Với chiều cao đài cọc hđ = 0.8m vẽ hình tháp xuyên thủng ta thấy đáy hình tháp trùm ra ngoài diện tích đáy đài do đó đài không bị chọc thủng i/ Tính toán cốt thép Mô men tương ứng với các mặt ngàm theo các cạnh của đài móng: MI = 2*r1*Pmax =2*0.65*44.72 =58.136(Tm) MII = 3*r2*Ptb =3*0.475*40.36 = 57.5(Tm) Tính cốt thép: +bê tông #250 có: Rn = 110(KG/m2) +thép CII có: Ra =2600(KG/m2) h = 80cm,a=10cm Þ ho =80 -10 =70cm Chọn thép 18f16(a100) có Fa= 36 cm2. Chọn thép 18f16(a130) có Fa= 36 cm2 . B/ PHƯƠNG ÁN II: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI I/ CHỌN TIẾT DIỆN ,CHIỀU DÀI CỌC VÀ DỘ SÂU CHÔN MÓNG -Chọn cọc khoan nhồi có đường kính :d = 60cm -Chiều sâu chôn móng : h = 2m (tính từ cốt 0.0) -Chiều dài cọc : l = 18m(đoạn cọc ngàm vào đài :0.1m) -Cọc dùng bê tông mác 250 có Rn = 110(KG/cm2) -Chọn cốt thép trong cọc :10f16 (thép CII có Ra = 2600KG/cm2) -Cốt đai :f8a200 -Sơ bộ chọn chiều cao đài :hđ = 1m II/ XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 1/ Tính theo điều kiện vật liệu: Pvl = Ru * Fc + Ran * Fa trong đó: Ru:cường độ tính toán của bê tông cọc khoan nhồi : Ru = R/4.5 =250/4.5 =55.5(KG/cm2) R = 250 mác bê tông Fc = 3.14*602/4 =2826(cm2) diệ tích tiết diện cọc Fa = 20.11cm2 :diệ tích tiết diện ngang của cốt thép (10f16) Ran = Rc/1.5 = 3000/1.5 = 2000(KG/cm2) Rc = 3000(KG/cm2): giới hạn chảy của cốt thép CII Þ Qvl = 55.5*2826 + 2000*20.11 = 197036(KG) » 197(T) 2/ Tính theo điều kiện đất nền(xác định theo 20TCVN 21-86) m = 1 hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất mR = 1 hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc mf = 0.6 hệ số điều kiện làm việc của đất xung quang cọc Fc = 3.14*602/4 =2826(cm2) diệ tích tiết diện cọc u = p*d =3.14*60 = 184.4cm fi : cường độ tính toán của ma sát thành với bề mặt xung quanh cọc li : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc g’ = 1.1(T/m3): trọng lượng thể tích của lớp đất dưới mũi cọc gI = 1.11(T/m3) l = 18(m) chiều dài cọc D = 0.6(m) đường kính cọc j =29o :góc ma sát của đất tại mũi cọc l/D = 18/0.6 =30 (tra bảng sách NM trang 117 .Lê Anh Hoàng) ® a = 0.59 , b = 0.27, Aok = 24.4 , Bok = 45.5 Þ qm=0.75*0.27*(1.1*0.6*24.4+0.59*1.11*18*45.5) = 112(T/m2) lớp đất trạng thái L(m) độsệt B độsâu Ztb(m) f (T/m2) f*l(T/m) 1:CL sét dẻo mềm 1.6 0.61 2.8 1.3 2.08 2:CL sét nửa cứng 3.1 0.2 5.15 5.6 17.36 3:SC cát pha sét 5.3 0.39 9.35 3.4 18.02 4:SC-SM cát pha bụi sét 8 0.53 16 2.8 22.4 åfi*li =2.08+17.36+18.02+22.4 = 59.86(T/m) Pđn = 1*(112*0.2826+1.884*0.6*59.86 = 99.32(T) Pđn = 99.32(T) < Pvl = 197(T) Þ Sức chịu tải của cọc lấy theo điều kiện đất nền. III/ TÍNH MÓNG A/ TÍNH TOÁN MÓNG M1 (dưới chân cột trục: A,B,E,F) Tải trọng tính toán: Nott = 222.4(T) Mott = 12.51(Tm) Qott = 3.95(T) 1/ Sơ bộ tính kích thước đài: -Chọn khoảng cách giữa các cọc: 3d = 3*0.6 = 1.8(m) stb = Pđn/1.82 = 99.32/1.82 = 30.6(T) -Diện tích sơ bộ đáy đài cọc được xác định: -Trọng lượng đất trên đài và đài cọc được xác định: Qđ = n*Fđ*gtb*h = 1.1*7.84*2*2 = 34.5(T) 2/ Xác định số lượng cọc cần thiết: Chọn n = 4 cọc -Kích thước đáy đài móng: L*B = 2.8*2.8 = 7.84(m2) -Chiều cao đài: hđ = 1(m) 3/ Kiểm tra lực tác dụng lên đỉnh cọc. -Trọng lượng đài cọc +đất trên đài: Qđ = 1.1*(7.84*1*2.5+7.84*1*1.8) = 37(T) -Tải trọng tác dụng tại trọng tâm tiết diện đáy đài: N = Nott+ Qđ = 222.4+37 = 259.4(T) M = Mott+ Qott hđ = 12.51+3.95*1 = 16.46(Tm) -Tải trọng tác dụng lớn nhất lên cọc ở mép đài: Pmax = 69.4 (T) Pmin = 60.3 (T) Ptb = 64.85 (T) -Trọng lượng 1cọc trong đài : pc = Fc*l*g = 0.2826*18*(2.5-0.87) = 8.25 (T) Þ Pmax + pc = 69.4+8.25 = 77.65(T) < Pđn = 99.32(T) à cọc đủ khả năng chịu lực 4/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất dưới mũi cọc: a/ Xác định kích thước móng khối quy ước -Tính :atb = jtc/4 với jt :là góc ma sát trong tiêu chuẩn trung bình của các lớp đất -Chiều dài đáy móng khối quy ước : am = 2.4+2*18*tg(5.60) =5.93(m) -Chiều rộng đáy móng khối quy ước : bm = 2.4+2*18*tg(5.60) =5.93(m) -Diện tích đáy móng khối quy ước: Fm= am * bm =5.93*5.93=35.16(m2) -Trọng lượng móng khối quy ước từ đế móng trở lên: Q1= Fm*h*gtb =35.16*2*2 = 140.64(T) -Trọng lượng cọc trong móng khối quy ước: Q2 = n*qc = 8.25*4 = 33(T) -Trọng lượng đất trong móng khối quy ước từ đế móng đến mũi cọc: Q3 = (Fm-n*Fc)*lc*gtb = (35.16 - 4*0.2826)*18*1.11=679.9(T) -Tổng trọng lượng móng khối quy ước : Qm = Q1+ Q2+ Q3= 140.64+33+679.9 = 853.54(T) b/ Xác định cường độ tiêu chuẩn của đất nền ở đáy móng khối quy ước: m1 =1.4 hệ số điều kiện làm việc của đất nền m2 =1 hệ số điều kiện làm việc của cọc ktc = 1.1 hệ số tin cậy g = 1.1 trọng lượng thể tích của lớp đất nằm dưới mũi cọc gtb = 1.11 trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất nằm trên mũi cọc bm= 5.93(m) hm = 20(m) C = 1.3(T/m2) j = 29o Þ A = 1.02, B = 5.24, D = 7.67 Þ c/ Xác định cường độ ứng suất ở đáy móng khối quy ước : -Lực dọc tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước: -Mô men tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước: -Độ lệch tâm: -Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: Ta có: smax = 29.93(T/m2) < 1.2*Rtc = 170*1.2(T/m2) stb = 29.5(T/m2) < Rtc = 170(T/m2) ®Có thể tính toán độ lún của móng cọc theo quan điểm nền biến dạng tuyến tính. 5/ Kiểm tra độ lún -Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy móng khối quy ước: sbt = gtb*hm =1.11*20 =22.2(T/m2) -Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước: sgl = stb - sbt = 29.5 –22.2 =7.3(T/m2) -Ứng suất gây lún tại lớp đất thứ i: sgli =k0* stb Trong đó: ko hệ số tra bảng phụ thuộc vào 2Z/Bm và am/bm=5.93/5.93=1 (sách HDĐANM trang 33) -Ứng suất do bản thân tại lớp đất thứ i: sbti = sbt +gI *Zi (Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng bm/5 = 5.93/5 = 1.186(m) ) điểm độ sâu Z(m) 2Z/Bm k0 sgl(T/m2) sbt(T/m2) 1 0 0 1 7.3 22.2 2 1.186 0.4 0.96 7 23.5 3 2.372 0.8 0.756 5.52 24.8 4 3.558 1.2 0.547 3.99 26.1 Tính lún tới điểm 4 vì khi đo: sgl = 3.99(T/m2) < 0.2*sbt =0.2*26.1 =5.22(T/m2) Tổng độ lún của nền: S = 2 cm <sgh = 8 cm Thỏa mãn điều kiện h/ Kiểm tra xuyên thủng đài móng -Với chiều cao đài cọc hđ = 1m vẽ hình tháp xuyên thủng ta thấy đáy hình tháp trùm ra ngoài diện tích đáy đài do đó đài không bị chọc thủng i/ Tính toán cốt thép Mô men tương ứng với các mặt ngàm theo các cạnh của đài móng: MI = 2*r1*Pmax =2*0.65*44.72 =58.136(Tm) MII = 3*r2*Ptb =3*0.475*40.36 = 57.5(Tm) Tính cốt thép: +bê tông #250 có: Rn = 110(KG/m2) +thép CII có: Ra =2600(KG/m2) h = 100cm,a=10cm Þ ho =100 -10 =90cm Chọn thép 23f16(a120) có Fa= 46.25 cm2. Chọn thép 25f16(a110) có Fa= 50.3 cm2 . B/ TÍNH MÓNG M2 (dưới chân 2 cột Cvà D ) -Tải trọng tính toán : tải trọng Cột C Cột D Nott (T) 181.3 177.6 Mott (Tm) 12.77 12.75 Qott (T) 4.86 4.13 1/ Sơ bộ tính kích thước đài: -Chọn khoảng cách giữa các cọc: 3d = 3*0.6 = 1.8(m) stb = Pđn/1.82 = 99.32/1.82 = 30.6(T) -Diện tích sơ bộ đáy đài cọc được xác định: -Trọng lượng đất trên đài và đài cọc được xác định: Qđ = n*Fđ*gtb*h = 1.1*12.65*2*2 = 55.66(T) 2/ Xác định số lượng cọc cần thiết: Chọn n = 6 cọc -Kích thước đáy đài móng: L*B = 4.6*2.8 = 12.88(m2) -Chiều cao đài: hđ = 1(m) 3/ Kiểm tra lực tác dụng lên đỉnh cọc. -Trọng lượng đài cọc +đất trên đài: Qđ = 1.1*(12.88*1*2.5+12.88*1*1.8) = 60.9(T) -Tải trọng tác dụng tại trọng tâm tiết diện đáy đài: N = Nctt+ NDtt + Qđ = 181.3+177.6 + 60.9 = 419.8(T) M = Mctt+ MDtt +(Qctt + QDtt )*hđ =12.77+12.75+(4.86+4.13)*1 = 34.5(Tm) -Tải trọng tác dụng lớn nhất lên cọc ở mép đài: Pmax = 82.3 (T) Pmin = 57.6 (T) Ptb = 70 (T) -Trọng lượng 1cọc trong đài : pc = Fc*l*g = 0.2826*18*(2.5-0.87) = 8.25 (T) Þ Pmax + pc = 82.3+8.25 = 90.55(T) < Pđn = 99.32(T) à cọc đủ khả năng chịu lực 4/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất dưới mũi cọc: a/ Xác định kích thước móng khối quy ước -Tính :atb = jtc/4 với jt :là góc ma sát trong tiêu chuẩn trung bình của các lớp đất -Chiều dài đáy móng khối quy ước : am = 4.2+2*18*tg(5.60) =7.73(m) -Chiều rộng đáy móng khối quy ước : bm = 2.4+2*18*tg(5.60) =5.93(m) -Diện tích đáy móng khối quy ước: Fm= am * bm =7.73*5.93=45.84(m2) -Trọng lượng móng khối quy ước từ đế móng trở lên: Q1= Fm*h*gtb =45.84*2*2 = 183.36(T) -Trọng lượng cọc trong móng khối quy ước: Q2 = n*qc = 6*8.25 = 49.5(T) -Trọng lượng đất trong móng khối quy ước từ đế móng đến mũi cọc: Q3 = (Fm-n*Fc)*lc*gtb = (45.84 - 6*0.2826)*18*1.11=882(T) -Tổng trọng lượng móng khối quy ước : Qm = Q1+ Q2+ Q3= 183.36+49.5+882 = 1114.86(T) b/ Xác định cường độ tiêu chuẩn của đất nền ở đáy móng khối quy ước: m1 =1.4 hệ số điều kiện làm việc của đất nền m2 =1 hệ số điều kiện làm việc của cọc ktc = 1.1 hệ số tin cậy g = 1.1 trọng lượng thể tích của lớp đất nằm dưới mũi cọc gtb = 1.11 trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất nằm trên mũi cọc bm= 5.93(m) hm = 20(m) C = 1.3(T/m2) j = 29o Þ A = 1.02, B = 5.24, D = 7.67 Þ c/ Xác định cường độ ứng suất ở đáy móng khối quy ước : -Lực dọc tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước: -Mô men tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước: -Độ lệch tâm: -Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: Ta có: smax = 31.3(T/m2) < 1.2*Rtc = 170*1.2(T/m2) stb = 30.8(T/m2) < Rtc = 170(T/m2) ®Có thể tính toán độ lún của móng cọc theo quan điểm nền biến dạng tuyến tính. 5/ Kiểm tra độ lún -Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy móng khối quy ước: sbt = gtb*hm =1.11*20 =22.2(T/m2) -Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước: sgl = stb - sbt = 30.8 –22.2 =8.6(T/m2) -Ứng suất gây lún tại lớp đất thứ i: sgli =k0* stb Trong đó: ko hệ số tra bảng phụ thuộc vào 2Z/Bm và am/bm=7.73/5.93=1.3 (sách HDĐANM trang 33) -Ứng suất do bản thân tại lớp đất thứ i: sbti = sbt +gI *Zi (Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng bm/5 = 5.93/5 = 1.186(m) ) điểm độ sâu Z(m) 2Z/Bm k0 sgl(T/m2) sbt(T/m2) 1 0 0 1 8.6 22.2 2 1.186 0.4 0.97 8.342 23.5 3 2.372 0.8 0.839 7.215 24.8 4 3.558 1.2 0.667 5.7 26.1 4.744 1.6 0.514 4.42 27.4 Tính lún tới điểm 5 vì khi đo: sgl = 4.42(T/m2) < 0.2*sbt =0.2*27.4 =5.5(T/m2) Tổng độ lún của nền: S = 3 cm <sgh = 8 cm Thỏa mãn điều kiện 6/ Tính toán cốt thép -Đài cọc của móng M2 được xem như móng băng dưới 2 cột trục Cvà D khi tính toán nội lực của bản đài coi như dầm đơn giản 2 đầu cônxon .Giải bằng chương trình tính toán SAP2000 ta có sơ đồ nội lực: Tải trọng lớn nhất tác động lên 1 cọc: P = 82.3(T) MI = 125.76(Tm) MII = 3*r2*Ptb = 3*0.775*70 = 162.75(Tm) Khi tính toán đài cọc coi như giải dầm đơn giản ta có thép chịu lực chính ở đáy đài: Chọn thép: f18a110 (25 cây có Fa = 63cm2.) Chọn thép: f16a120 (39 cây có Fa = 78.4cm2 ). Cốt thép khung đài được bố trí cấu tạo : +thép dọc đài :f10a200 +thép đai :f8a200 C/ TÍNH KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU CHO TỪNG PHƯƠNG ÁN MÓNG I/ phương án I: cọc ép BTCT Khối lượng thép: -Dựa vào bảng thống kê cốt thép ta có tổng trọng lượng cốt thép sử dụng cho phương án 1 là: 1408.6(KG),(chỉ tính với cốt thép đài cọc ,cốt thép cọc không tính do cọc được mua tại nhà máy) Bê tông (chỉ tính với khối lượng bê tông đúc đài, cọc được mua tại nhà máy) Bê tông đài cọc: -Đài M1: 4*2*1.6*0.8 = 10.24(m3) -Đài M2: 2*2.4*1.8*0.8 = 6.912(m3) +Tổng khối lượng bê tông : 10.24+6.912 = 17.15(m3) II/ Phương án II: cọc khoan nhồi Khối lượng thép: từ bảng tho