Đồ án Thiết kế chung cư Chu Văn An 10 tp Hồ Chí Minh

ải của đất dưới mũi cọc, mũi cọc đặt vào trong lớp đất cát. Với chiều sâu mũi cọc h = 55m (so với mặt đất tính toán), giá trị qP được xác định theo công thức A8 Phụ Lục A [7]: trong đó: a, b, Aok , Bko = f(jI) tra bảng A6 Phụ Lục A [7]; gI’ - trị tính toán của trọng lượng thể tích đất, (kN/m3), ở phía dưới mũi cọc (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước); gI - trị tính toán trung bình (theo các lớp) của trọng lượng thể tích đất, (kN/m3), ở phía trên mũi cọc (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước); gI = (với h tính từ cao độ MĐTT đến mũi cọc) gI=(0,461*5,9+0,931*3,9+0,878*11,2+0,947*8,5+0929*4,9+0,952*18,6 +0,968*5)/58 = 0,8851 (kN/m2) L – chiều dài cọc, (m); dp – đường kính cọc, (m). b.1. Xác định các giá trị chịu tải do ma sát bên: Bảng 9.3: Bảng giá trị chịu tải do ma sát bên. b.2. Xác định các giá trị chịu tải do mũi cọc: a = 0.59 b = 0.22 Aok = 24.4 Bok = 45.5 = > qp = 0.75*0.22*(0,968*1.2*24.4+ 0.59*0,8851*55*45.5) = 220,3(T/m2) Qtc = 1.0 *(1.0 *220,3*1,13 + 3,77* 203,62) = 1017 (T) Qa(b) = = = 726,43 (kN) Sức chịu tải của cọc theo các đặc trưng đất nền (T) Ptt = Qa = 467,55 (T) Xác định số lượng cọc và kích thước đài cọc Để các cọc làm việc có hiệu quả, các cọc được bố có tim cách nhau một đoạn ³ 3d. a = 3d = 3*1.2 = 3.6 m Aùp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài =36,076 (T/m2 ) Diện tích sơ bộ của đáy đài cọc Ađ = 24,71 m2 Trọng lượng tính toán sơ bộ đài, đất trên đài và lực dọc tính toán đáy đài N0tt = Ntt + 1.1x21.1x3x20 = 891,194 (T) Xác định số lượng cọc nc = = 2,86 cọc trong đó: . Ntt - tải trọng tính toán; . Ptt - sức chịu tải của cọc; . k - hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen; Chọn nttc = 4 cọc Hình 9.2: Sơ đồ bố trí móng trong đài cọc. Diện tích thực tế của đài cọc được chọn: Ađ = 6.0 x 6.0 = 36.0 ( m2) Lực dọc tính toán thực tế xác định đến cốt đáy đài N0tt = Ntt + Nđài = 728,108+ 1,1*36.0*2*3 = 965,708 (T) Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm Môment tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đáy đài: Tm; Tm. Theo [7] tải trọng dọc trục lớn nhất và nhỏ nhất do công trình tác dụng lên cọc trong nhóm được xác định theo công thức: trong đó: . - tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy đài; . M0y - mômen xoay quanh trục 0y tại đáy đài; . M0x - mômen xoay quanh trục 0x tại đáy đài; xmax = 1.8m, ymax = 1.8m; T; T. T Trọng lượng cọc: T Kiểm tra: (T) < (T) (thoả) (T) > 0 (cọc chỉ chịu nén); Như vậy, cọc thiết kế thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên và Nmintt > 0 nên cọc chỉ chịu nén nên không cần kiểm tra cọc chịu lực nhổ. à Điều kiện chịu tải của móng cọc đã thoả mãn và móng làm việc trong điều kiện an toàn. Tính lún cho móng cọc đài đơn (theo trạng thái giới hạn thứ hai) a. Xác định kích thước móng khối qui ước Tính lún cho móng cọc là tính lún cho nền đất nằm dưới mũi cọc. Nền của móng cọc gồm các lớp đất nằm trong chiều sâu chịu nén cực hạn Ha. Nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất, tải trọng của móng được truyền trên diện rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc, tại đáy đài và nghiêng một góc a được tính như sau: Xác định jIItb: trong đó: . jIIi - góc ma sát trong của lớp đất có chiều dày hi. Xác định góc a: Độ lún của nền đất dưới mũi cọc do tải trọng của móng khối qui ước gây nên gồm trọng lượng của đài cọc, của cọc và của đất trong khối qui ước abcd. Hình 9.3: Xác định khối móng khối qui ước. Xác định chiều dài và chiều rộng khối móng qui ước: m; Diện tích đáy khối móng qui ước: m2 b. Xác định khối lượng khối móng qui ước Tải trọng đứng: N = Ntc+ Gdai+Gdat+Gcoc+G’coc trong đó: + Ntc – tải trọng tiêu chuẩn tại cao trình mặt đài, Ntc = 728,108 T + Gdai – trọng lượng đài và đất trên đài, Gdai = Aquhgtb = 216,38*6*2 = 2596,56 T + Gdat – trọng lượng đất, Gdat = AquShigiII +Gcoc – trọng lượng cọc, Gcoc = 4gLAcoc =4* 2,5*55*1,13= 621,5 kN + G’coc - trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ G’coc=4*1,13*(0,461*5,9+0,931*3,9+0,878*11,2+0,947*8,5+0,929*4,9 +0,952*18,6 +0,968*5) = 232,026 T Bảng 9.4: Bảng giá trị trọng lượng đất. N= 728,108+2596,56+10758,35+232,026 = 14315,044 T Môment tiêu chuẩn tại tâm đáy khối móng qui ước: Moxtc = -5,1 – 2,7 (55+1.8) = -158,46 T Moytc = -40,447 + 14,2(55+1.8) = 766,113 T Độ lệïch tâm: m; m. c. Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước kN/m2; T/m2; T/m2; T/m2. Xác định cường độ tính toán của đất tại đáy khối móng qui ước trong đó: . m1, m2 - hệ số điều kiên làm việc của đất nền và công trình xác định theo Bảng 2.2[21] : m1 = 1.2, m2 = 1.3; . Ktc = 1.0 - hệ số tin cậy lấy theo[21]; . A, B, D - các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 3.2[20] phụ thuộc vào góc ma sát trong jII của lớp đất đáy khối móng qui ước: A = 1.096 B = 5.38 D = 7.78 với jII = 29,37 0 à . CII = 0.31 T/m2 – trị tính toán lực dính đơn vị của đất nằm dưới đáy móng qui ước; . gII = gIIđn =1,968– 1 = 0,968 T/m3 – dung trọng đất nền nằm dưới đáy móng qui ước; . T/m3 – giá trị trung bình dung trọng đất nền từ đáy móng khối quy ước trở lên kN/m3 .Bqu - cạnh ngắn khối móng quy ước, Bqu = 14,71 m; .Hqu - chiều cao móng khối quy ước tính từ đáy móng khối đến MĐTN, Hqu = 61.0 m; Cường độ đất nền à T/m2. Kiểm tra: (T/m2); (T/m2); à Vậy nền đất dưới đáy khối móng quy ước ổn định, có thể tính toán độ lún của nền đất dưới móng cọc theo quan niệm nền biến dạng đàn hồi tuyến tính. e. Xác định độ lún của móng Ứng suất gây lún tại đáy khối móng qui ước: T/m2 Chia đất nền dưới đáy khối móng qui ước thành các lớp có chiều dày bằng nhau và bằng 2 m (m). Công thức tính lún: S= trong đó: bi = 0.8; hi = 2.0m – chiều dày lớp phân tố thứ I; - ứng suất gây lún ở giữa phân lớp thứ i; Ko – tra bảng 3.7 [20], phụ thuộc tỉ số cạnh móng và m = ; Ei – modul biến dạng của lớp đất dưới mũi cọc. Bảng 9.5: Bảng tính lún. Chiều dày lớp đất chịu nén dưới mũi cọc tại vị trí có: = 12,1 T/m2 < 0.2*57,556 = 11,51 T/m2 Độ lún cuối cùng : S = 3.5 (cm) < Sgh = 8 cm àDo đó điều kiện theo trạng thái giới hạn thứ hai thoả. Hình 9.4: Biểu đồ ứng suất gây lún dưới đáy móng. Tính toán móng cọc chịu tác dụng lực ngang và moment theo [7] Bảng 9.6: Bảng giá trị nội lực đáy đài Lực ngang Hx, Hy tác dụng lên đầu cọc ở đáy đài: Bảng 9.7: Bảng giá trị lực ngang đầu cọc Tính toán cọc chịu tải trọng ngang theo biến dạng theo điều kiện: trong đó: . - chuyển vị ngang (m) và góc xoay (radian) của đầu cọc, xác định theo tính toán. - giá trị giới hạn cho phép của chuyển vị ngang và góc xoay của đầu cọc, được qui định trong nhiệm vụ thiết kế nhà và công trình. Chuyển vị ngang (m) và góc xoay (radian) của đầu cọc, được xác định theo công thức: ; ; với: ; ; ; ; ; trong đó: . Eb - môđun đàn hồi của bêtông (M.400) Eb = 330.105 kN/m2; . bc - chiều rộng qui ước của cọc, d = 1.2m > 0.8m lấy bc = d + 1m = 2.2m; . I - mômen quán tính tiết diện ngang của cọc m4; . K - hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào loại đất xung quanh cọc và đặc trưng của nó được xác định theo Bảng G.1[7] Khi tính toán cọc chịu tải trọng ngang, thực chất cọc chỉ làm việc với một đoạn cọc có chiều dài tính từ đáy của đài cọc gọi là chiều sâu ảnh hưởng của nền đất khi cọc chịu lực ngang. Chiều sâu ảnh hưởng được xác định theo công thức thực nghiệm: m. Hình 9.5: Sơ đồ xác định hệ số đất nền khi tính toán cọc chịu tải trọng ngang K = 500 kN/m4 . abd - hệ số biến dạng (1/m) . A0, B0, C0 - các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng G.2 - TCXD 205 : 1998 phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi của phần cọc trong đất m; à A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751; . dHH - chuyển vị ngang của tiết diện bởi lực H0 = QCtt = 1 m/T; . dMM - góc xoay của tiết diện bởi mômen M0 = MCtt = 1 1/(kNm); . dMM - chuyển vị ngang và góc xoay của tiết diện bởi mômen M0 = MCtt = 1 và lực H0 = QCtt = 1: 1/kN; . - chuyển vị ngang của tiết diện ngang cọc tại cao trình đáy đài (đài thấp); . - góc xoay của tiết diện ngang cọc tại cao trình đáy đài (đài thấp); . H0 - giá trị tính toán của lực cắt tại đầu cọc, lấy H0 = H = QCtt; . M0 - giá trị tính toán của mômen tại đầu cọc; M0 = Mng + QCtt´l0 - chiều dài đoạn cọc (m) từ đáy đài đến mặt đất, cọc đài thấp . Theo sơ đồ bố trí cọc trong đài, theo mỗi phương của đài đều có số lượng hàng cọc là 2 hàng và chiều cao của đài cọc là hđ = 2.0m. Do đó có thể xem cọc được ngàm cứng vào đài cọc và loại trừ khả năng xoay của đầu cọc ()[21]. Tính mômen ngàm Mng tác dụng tại vị trí cọc và đài. Tm; Tm; Chuyển vị ngang của tiết diện cọc = - 0,038 (cm) cm < 1 cm (thoả); = 0,107 (cm) cm < 1 cm (thoả); à Vậy cọc thoả mãn điều kiện chuyển vị ngang. Xác định áp lực tính toán, mômen uốn, lực cắt và lực dọc trong tiết diện cọc Mômen uốn Mz (T.m), lực cắt Qz (T) và lực dọc Nz (T) trong tiết diện cọc được tính toán theo các công thức sau: ; ; Nz = N; A3, B3, C3 và D3 A4, B4, C4 và D4 Các hệ số lấy theo Bảng G.3 - TCXD 205 : 1998 trong đó: . ze – chiều sâu tính đổi: (m); . z – chiều sâu thực tế vị trí tiết diện cọc trong đất tính từ đáy đài cọc đối với cọc đài thấp (m); Các giá trị Mz, Qz được tính trong bảng sau: Bảng 9.9: Moment My và lực cắt Qx tại các tiết diện theo chiều dài cọc. Bảng 9.8: Moment Mx và lực cắt Qy tại các tiết diện theo chiều dài cọc. Tính toán cốt thép cho cọc Theo [7] hàm lượng cốt thép trong cọc khoan nhồi m > 0.4% Þ diện tích cốt thép As= x0.4%= x0.4%= 45,216 cm2 à Cốt thép trong cọc chọn 10f25, As =49,066 cm2 , a = 200 mm Cốt đai xoắn f8a200 Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc theo vật liệu [22] trong đó: . - hệ số uốn dọc. Móng cọc đài thấp, cọc không xuyên qua các tầng đất yếu (than bùn, bùn, sét yếu, ) nên lấy ; . m1 - hệ số điều kiện làm việc. Cọc được đổ bêtông bằng ống dịch chuyển thẳng đứng, m1 = 0.85; . m2 - hệ số điều kiện làm việc có kể đến phương pháp thi công. Cọc được đổ bêtông trong dung dịch bùn bentonite, m2 = 0.7; . Rb - cường độ chịu nén của bêtông khi nén mẫu hình trụ, sử dụng bêtông M.400, Rn = 134 daN/cm2; . Ab - diện tích tiết diện cọc, Ab = 1,131 m2; . Ra - cường độ tính toán cốt thép, Ra = 3600 daN/cm2; . As - diện tích cốt thép trong cọc, As = 31.42 cm2; Sức chịu tải của cọc: daN =10148 T. Kiểm tra: (T) < (T) (thoả) à cọc thiết kế đủ khả năng chịu tải Tính toán đài cọc Kiểm tra xuyên thủng theo [12] a.1. Cột xuyên thủng đài cọc: Việc tính toán đâm thủng, ngoài tháp đâm thủng có độ dốc 450, tuy vậy trong đài cọc, tháp đâm thủng có thể có góc nghiêng khác 450, Hình 9.6: Các mặt đâm thủng của cột nên sẽ kiểm tra theo công thức: P £ [a1(bc + c2) + a2(hc + c2)]h0Rk trong đó: . P - lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng; . bc, hc - kích thước tiết diện cột; . h0 - chiều cao hữu ích của đài; . C1, C2 - khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng; . R - cường độ tính toán chịu kéo của bêtông; . a1, a2 - các hệ số P = Pttmax = 4x 232,93= 931,72 T; bc = 0.5m = 50cm; hc = 0.7 m = 70 cm; ho = 1.5 m = 150 cm; Rk = 12 daN/cm2 (bêtông M400); Vì C1, C2 < 0.5ho à C1 = C2 = 0.5ho = 0.75 m =75cm; à a1 = a2 =3.35 à VP = {3.35x(50+75)+ 3.35x(70+75)]x150x12 = 1628100 daN =1628,1 T à Vậy đài không bị chọc thủng. a.2. Cọc xuyên thủng đài cọc: diện chịu tải xuyên thủng là là 1 hình nón cụt có: đáy nhỏ của cọc r = 60 cm đáy lớn lấy như hình vẽ R = 120 cm chiều cao h = 1.4 m nên sẽ kiểm tra theo công thức: P £Rk P = Pttmax = 232,93 T; à VP = x140x12 =475008 daN =475 T Vậy đài không bị chọc thủng. Hình 9.7: Các mặt đâm thủng của cọc. b.Tính toán cốt thép đài cọc Chọn mặt ngàm như hình vẽ để tìm mômen lớn nhất Mmax tính toán cốt thép cho đài. Hình 9.8: Sơ đồ tính thép đài cọc. Với: T; Mômen: T.m cm2 Cốt thép: Bố trí 22F30 (a=200 cm), As = 155,43 cm2. Bố trí cho cả hai phương. Thép trung gian để chống co ngót do nhiệt bố trí F16 a300, khoảng cách các vỉ thép là 50cm theo phương đứng. Nhận xét: các số liệu chọn ban đầu là thoả mãn các trạng thái giới hạn của cọc: Trạng thái thứ nhất: Sức chịu tải giới hạn của cọc theo điều kiện đất nền. Độ bền của vật liệu làm cọc và đài cọc. Độ ổn định của cọc và móng. Trạng thái thứ hai: Độ lún của nền cọc và móng; Chuyển vị ngang của cọc và móng THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI KHU VỰC VÁCH 2-3-B-C: Tải trọng tác dụng lên móng Tải trọng truyền xuống móng thông qua hệ khung tại vị trí chân vách cứng. Lấy tổ hợp nội lực có những nội lực nguy hiểm nhất cho móng (Nmax – Mxtư – Mytư – Qxmax – Qymax) Nội lực được tổ hợp có điểm đặt tại tâm cứng của khối vách, do đó ta cần chuyển về tâm móng để tính toán. Bảng 9.10: Bảng tải trọng tác dụng lên móng 2-3-B-C. Chọn loại vật liệu, kích thước cọc và chiều sâu chôn móng Hình 9.10: Sơ đồ lựa chọn sơ kích thước móng. Xác định sức chịu tải của cọc theo các đặc trưng đất nền: a. Theo cường độ đất nền: [phụ lục B –[7]] Theo [7], sức chịu tải của cọc bao gồm 2 thành phần: ma sát bên và sức chống dưới mũi cọc. Sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qs + Qp = As.fs + Ap .qp Sức chịu tải cho phép của cọc: Do cọc đi qua nhiều lớp đất nên Qu = Ap.qp + u trong đó: . FSs - hệ số an toàn dọc thân cọc ( 1.5 - 2.0) ; . FSp - hệ số an toàn ở mũi cọc ( 2.0 - 3.0); Đối với cọc khoan nhồi lấy FSs=2.0, FSp=3.0; . Qu - sức chịu tải cực hạn của cọc; . Qs - sức chịu tải cực hạn do ma sát bên; . Qp - sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc; . fs - ma sát bên đơn vị giữa cọc và đất; . qp - cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc; . As - diện tích của mặt bên cọc; . Ap - diện tích tiết diện mũi cọc; . fsi - ma sát bên tại lớp đất thứ i; . li - chiều dày của lớp đất thứ i; . u - chu vi cọc. Ma sát trên đơn vị diện tích mặt bên của cọc fs tính theo công thức sau: trong đó: . - lực dính giữa thân cọc và đất ; . - góc ma sát giữa cọc và đất nền; . - ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng do trọng lượng bản thân cột đất (có xét đến đẩy nổi khi lớp đất nằm dưới mực nước ngầm). - khi không có mực nước ngầm; - khi có mực nước ngầm. svi = . KS - hệ số áp lực ngang trong đất, với cọc khoan nhồi [11]. - Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc: trong đó: . g - dung trọng đất nền dưới mũi cọc (kN/m3); . d - đđường kính tiết diện cọc (m); . c - lực dính đất nền dưới mũi cọc (kN/m2); . sVP - ứng suất theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc (kN/m2); - khi không có mực nước ngầm; - khi có mực nước ngầm. . Nc, Nq, Ng - hệ số sức chịu tải phụ thuộc chủ yếu vào góc ma sát trong j và hình dạng mũi cọc tra bảng hệ số chịu tải Terzaghi [24]. Bảng 9.11: Sức chịu tải cực hạn do ma sát bên và sức chống dưới mũi cọc. Sức chịu tải cho phép: (T) b.Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: [phụ luc A-[7]] Tính sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo đất nền, [7]: trong đó: . ktc - hệ số an toàn lấy bằng 1.4; . m - hệ số điều kiện làm việc, mũi cọc tựa trên lớp đất cát có độ bão hoà G > 0.85 nên lấy m = 1.0; . mR - hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc, lấy mR=1.0; . mfi - hệ số làm việc của đất ở mặt bên cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ khoan, lấy theo bảng A5 [7] lấy bằng 0.6; . - ma sát bên của lớp đất thứ i được chia (m) ở mặt bên của cọc (kN/m2), giá trị tra theo Bảng A.2 Phụ Lục A [7]. . li - chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc; . Ap - diện tích tiết diện mũi cọc (m2); Ap = 1.13 (m2) . u - chu vi thân cọc (m); u = 4,71 m . qP - cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc, mũi cọc đặt vào trong lớp đất cát. Với chiều sâu mũi cọc h = 67,5m (so với mặt đất tính toán), giá trị qP được xác định theo công thức A8 Phụ Lục A [7]: trong đó: a, b, Aok , Bko = f(jI) tra bảng A6 Phụ Lục A [7]; gI’ - trị tính toán của trọng lượng thể tích đất, (kN/m3), ở phía dưới mũi cọc (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước); gI - trị tính toán trung bình (theo các lớp) của trọng lượng thể tích đất, (kN/m3), ở phía trên mũi cọc (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước); gI = (với h tính từ cao độ MĐTT đến mũi cọc) gI=(0,461*5,9+0,931*3,9+0,878*11,2+0,947*8,5+0,929*4,9+0,952*18,6 +0,968*9,5+6,5*0,998)/59,5 = 0,901 (T/m2) (kN/m2) L – chiều dài cọc, (m); dp – đường kính cọc, (m). b.1. Xác định các giá trị chịu tải do ma sát bên: Bảng 9.12: Bảng giá trị chịu tải do ma sát b.2. Xác định các giá trị chịu tải do mũi cọc: a = 0.61 b = 0.22 Aok = 29.5 Bok = 54.75 = > qp = 0.75*0.22*(0,998*1.5*29.5+ 0.61*0,901*67.5*54.75) = 324,43 (T/m2) Qtc = 1.0 *(1.0 *324.43*1.77 + 4.71* 269,6231) = 2168.6(T) Qa(b) = = =1549 (kN) Sức chịu tải của cọc theo các đặc trưng đất nền (T) Ptt = Qa = 979.51 (T) Xác định số lượng cọc và kích thước đài cọc Để các cọc làm việc có hiệu quả, các cọc được bố có tim cách nhau một đoạn ³ 3d. a = 3d = 3*1.2= 3.6 m Aùp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài =75.6 (T/m2 ) Diện tích sơ bộ của đáy đài cọc Ađ = 251.98 m2 Trọng lượng tính toán sơ bộ đài, đất trên đài và lực dọc tính toán đáy đài N0tt = Ntt + 1.1x969.5x3x2 = 16800.6(kN) Xác định số lượng cọc nc = = 33 cọc trong đó: . Ntt - tải trọng tính toán; . Ptt - sức chịu tải của cọc; . k - hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen; Chọn nttc = 36 cọc Hình 9.11: Sơ đồ bố trí móng trong đài cọc. Diện tích thực tế của đài cọc được chọn: Ađ =20.4 x 20.4 = 416.16 ( m2) Lực dọc tính toán thực tế xác định đến cốt đáy đài N0tt = Ntt + Nđài = 10401,9+ 1,1*416.16*2*3 =13148.56 (T) Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm Môment tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đáy đài: Tm; Tm. Theo [7] tải trọng dọc trục lớn nhất và nhỏ nhất do công trình tác dụng lên cọc trong nhóm được xác định theo công thức: trong đó: . - tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy đài; . M0y - mômen xoay quanh trục 0y tại đáy đài; . M0x - mômen xoay quanh trục 0x tại đáy đài; xmax =9m, ymax = 9m; T; T. Trọng lượng cọc: T Kiểm tra: (T) < (T) (thoả) (T) > 0 (cọc chỉ chịu nén); Như vậy, cọc thiết kế thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên và Nmintt > 0 nên cọc chỉ chịu nén nên không cần kiểm tra cọc chịu lực nhổ. à Điều kiện chịu tải của móng cọc đã thoả mãn và móng làm việc trong điều kiện an toàn. Tính lún cho móng cọc đài bè (theo trạng thái giới hạn thứ hai): a. Xác định kích thước móng khối qui ước Tính lún cho móng cọc là tính lún cho nền đất nằm dưới mũi cọc. Nền của móng cọc gồm các lớp đất nằm trong chiều sâu chịu nén cực hạn Ha. Nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất, tải trọng của móng được truyền trên diện rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc, tại đáy đài và nghiêng một góc a được tính như sau: Xác định jIItb: trong đó: . jIIi - góc ma sát trong của lớp đất có chiều dày hi. Xác định góc a: Độ lún của nền đất dưới mũi cọc do tải trọng của móng khối qui ước gây nên gồm trọng lượng của đài cọc, của cọc và của đất trong khối qui ước abcd. Hình 9.12: Xác định khối móng khối qui ước. Xác định chiều dài và chiều rộng khối móng qui ước: m; Diện tích đáy khối móng qui ước: m2 b. Xác định khối lượng khối móng qui ước: Tải trọng đứng: N = Ntc+ Gdai+Gdat+Gcoc+G’coc trong đó: + Ntc – tải trọng tiêu chuẩn tại cao trình mặt đài, Ntc = 45560 kN + Gdai – trọng lượng đài và đất trên đài, Gdai = Aquhgtb = 686.5*6*20 = 82380 kN + Gdat – trọng lượng đất, Gdat = AquShigiII +Gcoc – trọng lượng cọc, Gcoc = 36gLAcoc =36* 25*66*1.13= 40256 kN + G’coc - trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ G’coc = 36*1.13*(4.7*20+9.51*6+9.02*5+9.9*25.5) = 12740 kN Bảng 9.13: Bảng giá trị trọng lượng đất. N= 45560+82380+307971+40256-12740 = 465040 kN Môment tiêu chuẩn tại tâm đáy khối móng qui ước: Moxtc = 19438.8 +14.7(56.5+2.0) = 20299 kN Moytc = 12102 -180(56.5+2.0) = 1572 kN Độ lệïch tâm: m; m. c. Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước kN/m2; kN/m2; kN/m2; kN/m2. Xác định cường độ tính toán của đất tại đáy khối móng qui ước trong đó: . m1, m2 - hệ số điều kiên làm việc của đất nền và công trình xác định theo Bảng 2.2[21] : m1 = 1.2, m2 = 1.3; . Ktc = 1.0 - hệ số tin cậy lấy theo[21]; . A, B, D - các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 3.2[20] phụ thuộc vào góc ma sát trong jII của lớp đất đáy khối móng qui ước: A = 1.1 B = 5.41 D = 7.81 với jII = 29.50 à . CII = 0.3 kN/m2 – trị tính toán lực dính đơn vị của đất nằm dưới đáy móng qui ước; . gII = gIIđn =19.90 – 10 = 9.90 kN/m3 – dung trọng đất nền nằm dưới đáy móng qui ước; . kN/m3 – giá trị trung bình dung trọng đất nền từ đáy móng khối quy ước trở lên kN/m3 .Bqu - cạnh ngắn khối móng quy ước, Bqu = 26.2 m; .Hqu - chiều cao móng khối quy ước tính từ đáy móng khối đến MĐTN, Hqu = 63.0 m; Cường độ đất nền à kN/m2. Kiểm tra: (kN/m2); (kN/m2); à Vậy nền đất dưới đáy khối móng quy ước ổn định, có thể tính toán độ lún của nền đất dưới móng cọc theo quan niệm nền biến dạng đàn hồi tuyến tính. Xác định độ lún của móng Do diện tích mặt bằng đài móng khá lớn: Amb = 16.8´16.8 =282.3 m2 > 100 m2. Nên việc tính toán độ lún của móng sẽ được thực hiện như đối với móng bè cọc (móng bè trên bãi cọc) [22]. Độ lún của móng bè cọc được tính theo công thức: trong đó: . p – áp lực trung bình lên nền ở đáy đài; . B – chiều rộng của móng (B = 16.8); . E – môđun biến dạng trung bình của lớp đất chịu nén dưới mũi cọc với chiều dày được lấy bằng chiều rộng B của móng (từ bảng thống kê số liệu địa chất E sẽ được hiệu chỉnh theo trang 59-63 [23]. E= 25000 kN/m2 Xác định áp lực trung bình lên nền ở đáy đài Aùp lực trung bình lên nền tại đáy đài xác định theo công thức: kN/m2 Độ lún cuối cùng : m = 2 cm < 8 cm. S = 2 (cm) < Sgh = 8 cm àVậy độ lún công trình được thoả mãn. Tính toán móng cọc chịu tác dụng lực ngang và moment theo [7] Bảng 9.14: Bảng giá trị nội lực đáy đài Lực ngang Hx, Hy tác dụng lên đầu cọc ở đáy đài: Bảng 9.15: Bảng giá trị lực ngang đầu cọc Tính toán cọc chịu tải trọng ngang theo biến dạng theo điều kiện: trong đó: . - chuyển vị ngang (m) và góc xoay (radian) của đầu cọc, xác định theo tính toán. . - giá trị giới hạn cho phép của chuyển vị ngang và góc xoay của đầu cọc, được qui định trong nhiệm vụ thiết kế nhà và công