Đồ án Thiết kế khối nhà hiệu bộ – giảng dạy lý thuyết trường cao đẳng kinh tế kỹ thuật công nghiệp 2

ong : Do trọng lượng bản thân dầm : gd = bd(hd – hb)gn = 0.2 x (0.3 – 0.07) x 2500 x 1.1 = 126.5 daN/m Do bản nắp truyền vào có dạng tam giác được chuyển thành dạng phân bố đều tương đương : qtđ = = 348.75 daN/m Tổng tải trọng phân bố lên DN2 : q = gd + qtđ = 126.5 + 348.75 = 475.25 daN/m Xác đỉnh nội lực : Moment nhịp : Mmax = daN.m Moment nhịp : Mgôi = 0.3Mmax = 0.3x534.66 = 160.4 daN.m Lực cắt : Qmax = daN Tính cốt thép : Dùng bêtông mác 300 có Rn = 130 (daN/cm2), thép AII có Ra =2800 (daN/cm2) Giả thiết : a = 3 cm Chiều cao dầm : h = 30 cm => h0 = h – a = 27 cm, A0 = 0.412 A = ; a = 1 - ; Fa = ; m = Bảng tính cốt thép DN2 Tính toán cốt đai chịu cắt : Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bêtông : k1Rkbh0 = 0.6x10x20x27 = 3240 daN > Qmax = 712.87daN => Bêtông đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần phải tính cốt đai cho dầm, ta bố trí cốt đai theo cấu tạo. Bố trí cốt đai : u = 150 trong phạm vi 1/4 nhịp kể từ gối tựa. u = 250 trong phạm vi giữa nhịp còn lại. Kiểm tra kích thước dầm : K0Rnbh0 = 0.35x130x20x27 = 24570 daN > Qmax = 712.87 daN => Không cần thay đổi tiết diện dầm. 5.8. TÍNH TOÁN HỆ DẦM ĐÁY 5.8.1. Chọn sơ bộ kích thước dầm : Chọn sơ tiết diện dầm đáy : DĐ1: bxh = 300 x 600 mm DĐ2: bxh = 250 x 500 mm 5.8.2. Tính dầm đáy 1 (DĐ1) : Sơ đồ truyền tải lên dầm đáy 1 : Sơ đồ tải trọng : - Tải trong : Do trọng lượng bản thân dầm : gd = bd(hd – hb)gn = 0.3 x (0.6 – 0.12) x 2500 x 1.1 = 396 daN/m Do bản đáy truyền vào có dạng hình thang được chuyển thành dạng phân bố đều tương đương : qtđ = = 1.5x3203x(1 – 2 x 0.3332 + 0.3333) qtđ = 3918.38 daN/m Với : Trọng lượng bản thành : gbt = gttx2.5 = 401 x 2.5 = 1002.5 daN/m Tổng tải trọng phân bố lên DĐ1 : q = gd + gbt + qtđ = 396 + 1002.5 + 3918.38 = 5316.88 daN/m Xác đỉnh nội lực : Xét hai trường hợp : Trường hợp 1 : Tính cho thép nhịp. Liên kết hai dầu dầm đáy DĐ1 là liên kết khớp. Moment nhịp : Mmax = daN.m Moment gối : Mgôi = 0.3Mmax = 0.3x13458.35 = 4037.51 daN.m Lực cắt : Qmax = daN Trường hợp 2 : Tính cho thép gối. Liên kết hai dầu dầm đáy DĐ1 là liên kết ngàm. Moment nhịp : Mmax = daN.m Moment gối : Mmax = daN.m Lực cắt : Qmax = daN Tính cốt thép : Dùng bêtông mác 300 có Rn = 130 (daN/cm2), thép AII có Ra =2800 (daN/cm2) Giả thiết : a = 4 cm Chiều cao dầm : h = 60 cm => h0 = h – a = 56 cm, A0 = 0.412 A = ; a = 1 - ; Fa = ; m = Bảng tính cốt thép DN1 Tính toán cốt đai chịu cắt : Kiểm tra kích thước dầm : K0Rnbh0 = 0.35x130x30x56 = 76440 daN > Qmax = 11962.98 daN => Không cần thay đổi tiết diện dầm. Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bêtông : k1Rkbh0 = 0.6x10x30x56 = 10080 daN < Qmax = 11962.98 daN => Bêtông không đủ khả năng chịu lực cắt nên cần phải tính cốt đai, cốt xiên cho dầm. Chọn cốt đai f6, số nhánh cốt đai n = 2. umax = cm utt = cm uct cm, chọn cho đoạn gần gối dầm. uct cm, chọn cho đoạn giữa dầm. Bố trí cốt đai : u = 150 mm trong phạm vi 1/4 nhịp kể từ gối tự. u = 250 mm trong đoạn giữa nhịp còn lại. Kiểm tra điều kiện đặt cốt xiên : qd = daN/cm Qdb = daN => Qdb = 22609.6 daN > Qmax = 11962.98 daN => Thỏa điều kiện cốt xiên nên không cần phải tính cốt xiên. 5.8.3. Tính dầm đáy 2 (DĐ2) : Sơ đồ truyền tải lên dầm đáy 2 : Sơ đồ tải trọng : - Tải trong : Do trọng lượng bản thân dầm : gd = bd(hd – hb)gn = 0.25 x (0.5 – 0.12) x 2500 x 1.1 = 261.25 daN/m Trọng lượng bản thành : gbt = gttx2.5 = 401 x 2.5 = 1002.5 daN/m Do bản đáy truyền vào có dạng tam giác được chuyển thành dạng phân bố đều tương đương : qtđ = = 3002.8 daN/m Tổng tải trọng phân bố lên DN2 : q = gd + gbt + qtđ = 261.25 + 1002.5 + 3002.8 = 4266.55 daN/m Xác đỉnh nội lực : Xét hai trường hợp : Trường hợp 1 : Tính cho thép nhịp. Liên kết hai dầu dầm đáy DĐ2 là liên kết khớp. Moment nhịp : Mmax = daN.m Moment gối : Mgôi = 0.3Mmax = 0.3x4799.87 = 1439.96 daN.m Lực cắt : Qmax = daN Trường hợp 2 : Tính cho thép gối. Liên kết hai dầu dầm đáy DĐ2 là liên kết ngàm. Moment nhịp : Mmax = daN.m Moment gối : Mmax = daN.m Lực cắt : Qmax = daN Tính cốt thép : Dùng bêtông mác 300 có Rn = 130 (daN/cm2), thép AII có Ra =2800 (daN/cm2) Giả thiết : a = 4 cm Chiều cao dầm : h = 50 cm => h0 = h – a = 46 cm, A0 = 0.412 A = ; a = 1 - ; Fa = ; m = Bảng tính cốt thép DN1 Tính toán cốt đai chịu cắt : Kiểm tra kích thước dầm : K0Rnbh0 = 0.35x130x25x46 = 52325 daN > Qmax =6399.83 daN => Không cần thay đổi tiết diện dầm. Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bêtông : k1Rkbh0 = 0.6x10x25x46 = 6900 daN > Qmax = 6399.83 daN => Bêtông đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần phải tính cốt đai cho dầm. Chọn cốt đai f6, số nhánh cốt đai n = 2, được bố trí theo cấu tạo. Bố trí cốt đai : u = 150 mm trong phạm vi 1/4 nhịp kể từ gối tự. u = 250 mm trong đoạn giữa nhịp còn lại. CHƯƠNG VI: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 6.1 : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT : Từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu đã khảo sát là 48.0 m, nền đất tại đây được cấu taọ 5 lớp đất, theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau : 6.1.1. Lớp đất số 1 : Trên mặt lớp đất cát hạt vừa, màu vàng xám – trạng thái chặt vừa đến bời rơi; có bề dày tại H1 = 1.2 m, H2 = 1.7 m, H3 = 2.6 m, với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 28.8 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.832 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.889 g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.003 Kg/cm2 -Góc ma sát trong : j = 240 6.1.2. Lớp đất số 2 : Bùn sét lấn hữu cơ và ít cát màu xám đen, xám xanh đến xám nhạt, độ dẻo cao – trạng thái rất mềm, trị số chùy tiêu chuẩn N = 1. Lớp có bề dày H1 = 19.4 m, H2 = 18.9 m, H3 = 14.6m, với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 90.1 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.445 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.468 g/cm3 - Sức chịu nén đơn : Qu = 0.136 Kg/cm2 - Lực dính đơn vị : C = 0.073 Kg/cm2 -Góc ma sát trong : j = 4030’ 6.1.3. Lớp đất số 3 : Cát mịn lẫn ít sét, màu xám/ vàng nâu nhạt – trạng thái thay đổi từ chặt vừa đến bời rời, gồm hai lớp : Lớp 3a : Trạng thái chặt vừa, trị số chùy tiêu chuẩn N = 10 đến 15. Lớp có bề dày tại H2 = 2.0 m, H3 = 3.1 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 22.7 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.915 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.975 g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.028 Kg/cm2 -Góc ma sát trong : j = 28030’ Lớp 3b : Trạng thái bời rời, trị số chùy tiêu chuẩn N = 4 đến 7. Lớp có bề dày tại H1 = 1.6 m, H3 = 2.1 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 27.8 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.842 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.901 g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.027 Kg/cm2 -Góc ma sát trong : j = 250 6.1.4. Lớp đất số 4 : Sét lẫn bột và ít cát, màu xám nhạt vàng nâu, có độ dẻo cao – trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, trị số chùy tiêu chuẩn N = 9 đến 12. Lớp có bề dày tại H1 = 4.0 m, H2 = 3.8, H3 = 3.1 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 31.3 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.882 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.898 g/cm3 - Sức chịu nén đơn : Qu = 0.136 Kg/cm2 - Lực dính đơn vị : C = 0.149 Kg/cm2 -Góc ma sát trong : j = 130 6.1.5. Lớp đất số 5 : Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng, trạng thái thay đổi từ chặt vừa đến bời rời, gồm hai lớp : Lớp 5a : Trạng thái chặt vừa, trị số chùy tiêu chuẩn N = 11 đến 30. Lớp có bề dày tại H1 = 7.6 m, H2 = 16.7 m, H3 = 8.7 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 23.4 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.895 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.960 g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.028 Kg/cm3 -Góc ma sát trong : j = 290 Lớp 5b : Trạng thái bời rời, trị số chùy tiêu chuẩn N = 5 đến 9. Lớp có bề dày tại H1 = 6.2 m, H2 = 4.9, H3 = 5.8 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 25.4 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.858 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g = 0.926 g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.027 Kg/cm2 -Góc ma sát trong : j = 260 6.2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ VÀ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN : Tính chất vật lý và cơ học của các lớp đất được xác định theo tiêu chuẩn của ASTM, phân loại theo hệ thống phân loại thống nhất, được thống kê trong “Bảng tính chất cơ lý các lớp đất”. Tại thời điểm khảo sát (tháng 1-1999), mực nước ngầm được ghi nhận xuất hiện và ổn định ở độ sâu -1.0 m so với mặt đất hiện hữu. BẢNG TỔNG HỢP CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT Góc ma sát trong j 240 4030' 28030' 250 130 290 260 Lực dính C 0.003 0.073 0.028 0.027 0.149 0.028 0.027 Nén đơnQu kG/cm2 - 1.47 - - 0.42 - - Độ sệt B - 1.47 - - 0.42 - - Giới hạn chảy dẻo Chỉ số dẻo A Không dẻo 35.6 Không dẻo Không dẻo 25.8 Không dẻo Không dẻo GH dẻo Wd 37.8 20.5 GH nhão Wnh 73.4 46.3 Độ bảo hòa S % 87.7 96.7 85.6 87.1 96.4 84.8 84.7 Độ rỗng n % 46.7 70.8 41.4 46 46.5 42.4 44.4 Hệ số rỗng e 0.876 2.426 0.707 0.851 0.87 0.735 0.8 Tỷ trọng D 2.668 2.604 2.664 2.667 2.679 2.665 2.667 Dung trọng Đẩy nổi gđn 0.889 0.468 0.975 0.901 0.898 0.96 0.926 Khôâ gk 1.422 0.76 1.561 1.441 1.433 1.536 1.482 Ướt gw 1.832 1.445 1.915 1.842 1.882 1.895 1.858 Độ ẩmW % 28.8 90.1 22.7 27.8 31.3 23.4 25.4 Độ sâu m 1.8 17.6 2.55 1.85 3.63 11 5.63 Mô tả đất Cát vừa, màu vàng xám. Trạng thái chặt vừa đến bời rời. Bùn sét lẫn hữu cơ và ít cát, màu xám đen/xám xanh đến xám nhạt, đô dẻo cao. Trạng thái mềm. Cát mịn lẫn ít sét,màu xám vàng nâu nhạt. Trạng thái chặt vừa. Cát mịn lẫn ít sét,màu xám vàng nâu nhạt. Trạng thái bời rời. Sét lẫn bột và ít cát, màu xám nhạt/vàng nâu độ dẻo cao. Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng. Trạng thái chặt vừa. Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng. Trạng thái bời rời. Lớp đất 1 2 3a 3b 4 5a 5b CHƯƠNG VII : TÍNH MÓNG CỌC ÉP Ta lấy cặp nội lực nguy hiểm để tính móng cho khung trục C, gồm nội lực tại chân cột C22 và C26. 7.1. TÍNH MÓNG CHO CỘT C22 : 7.1.1. Tải trọng tác dụng lên móng : Ta lấy tổ hợp nội lực có những nội lực nguy hiểm để tính móng Nmax, Mxtu, Mytu, Qxtu, Qxtu. Nội lực tại chân cột C22 Nmax T Mxtu T.m Mytu T.m Qxtu T Qytu T Giá trị tính toán 358.309 0.902 5.027 3.31 0.599 Giá trị tiêu chuẩn 311.573 0.784 4.371 2.778 0.521 7.1.2. Chiều sâu đặt đài cọc : Chọn mặt đất tính toán là mặt đất tự nhiên, vì lớp đất số 1 của hố khoan 2 có bề dày là 1.7 m < 3 m. Chọn hố khoan nay để tính móng cho công trình. 7.1.3. Chọn chiều sâu đặt đài cọc : Đài cọc đặt tại lớp đất số 2 có độ sâu là 20.6 m tính từ mặt đất hiện hữu. Chiều sâu đặt móng : hmin = 0.7tg(450-) = 0.7xtg(450-)x = > hmin = 1.98 m Chọn hm = 2 m Chọn chiều cao đài cọc sơ bộ là 1.1 m. Đài cọc được sử dụng bêtông mác 300, sử dụng cốt thép AII. 7.1.4. Chọn tiết diện cọc và chiều dài cọc : Chọn tiết cọc 30x30 cm. Mũi cọc cắm vào lớp đất số 3a một đoạn là 1.1 m là lớp cát mịn lẫn ít sét trạng thái chặt vừa. Cọc gồm 2 đoạn mỗi đoạn dài 9 m và được nối với nhau. Tổng chiều dài cọc là 18 m bao gồm cả đoạn cọc ngàm vào đài 0.1 m và đoạn đập đầu cọc 0.6 m. 7.2. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP BÊTÔNG CỐT THÉP : 7.2.1. Sức chịu tải của cọc theo điều kiện vật liệu : Pvl = mj(mRRbFb + RaFa) Trong đó: Pvl : Sức chịu tải của cọc theo vật liệu. m : Hệ số điều kiện làm việc, chọn m =1. j : Hệ số uốn dọc, do cọc xuyên qua lớp bùn nên ta lấy hệ số uốn dọc theo Bảng 6.1 trang 106 sách “Hướng dẫn đồ án nền và móng” tác giả Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng. j = 0.59 mR : Hệ số điều kiện làm việc của bêtông, chọn mR = 1 Rb : Cường độ chịu nén của bêtông, Rb = 130 daN/cm2. Fb : Diện tích của bêtông. Fb = 30x30 =900 cm2 Cốt thép AII có Ra = 2800 daN/cm2 Chọn 4f18 có Fa = 10.18 cm2 = > Pvl = 1x0.59x(1x130x900 + 2800x10.18) = 85847.36 daN. 7.2.2. Sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (phụ lục A, TCXD 205 – 1998): Qa = Trong đó : Qtc = m(mRqpAp + u) Với : mR, mf : Hệ điều kiện lạm việc của đất tại mũi cọc và bên hông cọc. Tra bảng A.3, trang 56 trong TCXD 205-1998 có : mR = 1.0; mf = 1.0 Li : Chiều dài của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc. Ap,u : Diện tích và chu vi cọc. Ap = 30x30 = 900 cm2 u = 4x30 = 120 cm m : Hệ số điều kiện làm việc, chọn m = 1 qp : Cường độ chịu tải ở mũi cọc. fs : Cường độ chịu tải mặt bên của cọc. Với độ sâu cọc cắm vào lớp đất số 4 có H = 21.7 m, lớp cát mịn Tra bảng A.1, trang 55 trong TCXD 205 – 1998, có qp = 330.2 T/m2. Để tính fsi ta chia lớp đất thành từng lớp có bê dày Li = 2 m. Tra bảng A.2, trang 55 trong TCXD 205 – 1998. Bảng tính thành phần ma sát bên fs Lớp đất Phân lớp Li (m) Zi (m) Độ sệt B Fs (T/m2) 2 0 0 3.7 1.47 0.5 22.28 1 2 4.7 0.57 2 2 6.7 0.6 3 2 8.7 0.6 4 2 9.7 0.6 5 2 11.7 0.6 6 2 13.7 0.6 7 2 15.7 0.6 8 2 17.7 0.6 9 2 19.7 0.6 3a 10 2 21.7 Cát mịn 5.77 = > Qtc = 1x(1x330.2x0.09+1.2x22.28) = 56.454 T = 56454 daN. = > Qa = = 40.324 T Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền (phụ lục B, TCXD 205 – 1998): Sức chịu tải cực hạn của cọc : Qu = Qs + Qp = Asfs + Apqp Trong đó : qp = 1.3cNc + ghNq + 0.4gdNg Lớp đặt mũi cọc là lớp đất số 3a có tính chất cơ lý đặc trưng như sau : - Độ ẩm : W = 22.7 % - Dung trọng tự nhiên : gw = 1.915 g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : g’ = 0.975 g/cm3 - Lực dính đơn vị : c = 0.028 Kg/cm2 - Góc ma sát trong : j = 28030’ Tra bảng 4.1 trang 137 sách “Nền Móng – Lê Anh Hoàng” ta có : Ng = 18.47 Nq = 16.09 Nc = 27.28 H = 21.7 = > qp = 1.3x0.028x27.28+0.975x21.7x16.09+0.4x0.975x0.3x18.47 qp = 343.58 T/m2 = > Qp = 343.58x0.3x0.3 = 30.922 (T) Lực chống cắt đơn vị : fsi = cai + s’zKstg(ja) Lớp đất số 2 : L1 = 16.9 m; Z1 = 12.15 m ja = 0.8j = 0.8x4.500 = 3.60 Ca = 0.8C = 0.8x0.073 = 0.058 Kg/cm2 Ks = 1.3(1-sinj) = 1.3x(1-sin4030’) = 1.2 Ưùng suất do trọng lượng bản thân tại giữa lớp đất thứ 2 s’Z1 = 0.889x1.7+10.45x0.468 = 6.402 T/m2 = > fs1 = 0.58 + 6.402x1.2xtg(3.60) = 1.063 T Lớp đất số 3a : L2 = 1.1 m; Z2 = 21.15 m ja = 0.8j = 0.8x28.50= 22.80 Ca = 0.8C = 0.8x0.028= 0.0224 Kg/cm2 Ks = 1.3(1-sinj) = 1.3x(1-sin28030’) = 0.68 Ưùng suất do trọng lượng bản thân tại giữa lớp đất thứ 3 s’Z2 = 0.889x1.7+18.9x0.468 + 0.6x0.975= 10.942 T/m2 = > fs1 = 0.224 + 10.942x0.68 xtg(22.80) = 3.352 T/m2 = > Qs = Asfs = u= 4.x0.3x(16.9x1.063+1.1x3.352) Qs = 25.982 T Sức chịu tải cho phép của cọc : Qa = = 32.782 T Với : FSs : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, FSs = 1.5. FSp : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, FSp = 2. So sánh các trường hợp sức chịu tải cho phép ta có : Qa = min(Pvl; ) = min (85.847; 40.324; 32.782) Lấy giá trị sức chịu tải dọc trục của cọc theo cường độ đất nền : Qa = 32.782 T để tính. 7.2.3. Xác định số lượng cọc và bố trí cho móng cột C22 : Chọn khoảng cách giữa các cọc là 3d, khoảng cách từ tim cọc này đến tim cọc kia là 3x300 = 900 mm. Ứng suất trung bình dưới đế đài : stb = = 40.472 T/m2 Dung trọng trung bình của đài và dất trên đài : gtb = 2 T/m3 Diện tích đài cọc đượ xác định sơ bộ như sau : Fb = = 10.8m2 Trọng lượng đài và lớp đất phủ trên đài được xác định sơ bộ như sau : 1.1x10.8x2x3.7 = 87.91 (T) Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài sơ bộ : 358.309+87.91 = 446.219 (T) Số lượng cọc : = 16 cọc 7.2.4. Kiểm tra lực tác dụng lên cọc : Diện tích đài cọc thực tế : Fđ = 3.3x3.3 = 10.89 m2 Trọng lượng đài và lớp đất phủ trên đài được xác định thực tế : Nđ = nFđgtbhm = 1.1x10.89x2x3.7 = 88.645 T Lực dọc tíng toán xác định đến cốt đáy đài : N0tt = Ntt + Nđ = 358.309+88.645 = 446.954 T Momen tại đáy đài : = 0.902+0.599x1.1 = 1.561 T.m = 5.027+3.31x1.1 = 8.668T.m Tải trọng tác dụng lên cọc : Pmax,min = Trong dó : n : Số lượng cọc trong đài ymax, xmax : Khoảng cách tính từ trục của các cọc chịu nén lớn nhất đến trục đi qua trọng tâm đài : ymax = xmax = 1.35 m xi, yi : Khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục đi qua trọng tâm đài = 4x0.452 + 4x1.352 + 4x(-0.45)2 + 4x(-1.35)2 = 16.2 m = 4x0.452 + 4x1.352 + 4x(-0.45)2 + 4x(-1.35)2 = 16.2 m = > Pmax = = 28.787 T < Qa = 32.782 T(thỏa) = > Pmin = = 27.082 T > 0, không cần kiểm tra điều kiện cọc chịu nhổ. Vậy cọc đủ khả năng chịu lực. 7.2.5. Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc : 7.2.5.1. Kích thước móng khối quy ước : Góc ma sát trong trung bình của móng khối quy ước : 5.96 = 5058’ Trong đó : ji : Góc ma sát trong của lớp đất thứ i. li : Chiều dài lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua. Góc mở quy ước : a = 1.49 Chiều dài của móng khối quy ước : am = a + 2lctga = 3+2x18x0.026 = 3.94 m Chiều rộng của móng khối quy ước : bm = b + 2lctga = 3+2x18x0.026 = 3.94 m Trong đó : a, b : Khoảng cách mép ngoài của hai cọc biên lc : Chiều dài đoạn cọc Diện tích của đáy khối móng quy ước : Fqu = 3.94x3.94 = 15.524 m2 7.2.5.2. Trọng lượng của khối móng quy ước : Trọng lượng đất phủ trên đài : = 1.1x15.524x3.7x2 = 126.333 T Trọng lượng toàn bộ cọc trong móng từ đáy đài cho đến mũi cọc : = 16x0.3x0.3x17.3x2.5 = 62.1 T Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc : = (15.324 – 16x0.3x0.3)x(16.9x0.468+1.1x0.975) = 124.702 T Trọng lượng của khối móng quy ước : = 126.333+62.1+124.702 = 313.132 T 7.2.5.3. Nội lực tiêu chuẩn gây ra tai móng khối quy ước : = 0.784+0.521x18 = 10.162 T.m = 4.371+2.778x18 = 54.375 T.m = 311.573+313.132 = 624.705 T Độ lệch tâm e : = 0.0163 m = 0.087 m Áp lực tiêu chuẩn của đất dưới móng khối quy ước : Trong đó : m1 = 1.2, m2 = 1.3 : Hệ số làm việc của đất nềnvà công trình. ktc = 1 : các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm. hm : Chiều cao móng khối quy ước. Lớp đất dưới móng khối quy ước là lớp đất 3a có các chỉ tiêu cơ lý như sau: - Dung trọng đẩy nổi : g’ =0.975 g/cm3 - Lực dính đơn vị : c =0.028 Kg/cm2 - Góc ma sát trong : j = 28030’ Tra bảng 1.1 trang 8 sách “Nền và Móng” tác giả Lê Anh Hoàng, ta có : A = 1.02 B = 5.08 D = 7.53 g = g’ = 0.975 g/cm3 = 0.499 g/cm3 = > = 95.214 T/m2 = > 1.2Rtc = 1.2x95.214 = 114.257 T/m2 Ưùng suất dưới đáy móng khối quy ước : = 46.572 T/m2 = 33.911 T/m2 = 40.241 T/m2 Điều kiện kiểm tra ổn định đất nền dưới mũi cọc : smax = 46.572 T/m2 < 1.2Rtc = 114.257 T/m2 smin = 33.911 T/m2 > 0 stb = 40.241 T/m2 < Rtc = 95.214 T/m2 Các điều kiện đã thỏa, nên ta có thể tiến hành tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. 7.2.5.4. Tính lún dưới mũi cọc : Để tính lún ta dùng tiêu chuẩn để tính toán Chia lớp đất ở dưới đáy móng khối quy ước thành từng lớp có chiều dày hi = 1 m. Việc tính lún tiến hành đến độ sâu tại đó có Trọng lượng riêng của các lớp đất và bêtông phía trên đáy móng khối quy ước : = 0.93 Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước : = 40.241 – 20.181 = 20.06 T/m2 Ứng suất bản thân tại mũi cọc : = 20.181 T/m2 Ứng suất gây lún tại giữa mỗi lớp đất ta xác định các trị số sau : Trị số k0 tra bảng 1.21, trang 30, sách “Nền và Móng” của tác giả Lê Anh Hoàng. Bảng tính kết quả độ lún móng cọc Điểm Z(m) lm/bm Z/bm K0 T/m2 T/m2 T/m2 0 0 1 0 1 20.06 20.181 1 0.9 1 0.23 0.936 18.776 20.938 19.418 2 1.9 1 0.48 0.724 14.523 21.836 16.65 3 2.9 1 0.74 0.498 9.99 22.734 12.257 4 3.9 1 0.99 0.346 6.941 23.632 8.466 5 4.7 1 1.2 0.26 5.216 24.35 6.079 6 5.7 1 1.45 0.245 4.915 25.31 5.066 7 6.7 1 1.7 0.145 2.909 26.27 3.912 8 7.7 1 1.95 0.092 1.846 27.23 2.378 Tại lớp đất thứ 6 ta có = > Hcn = 5.7 m. Độ lún : S = ; Ta có : E = 32.872 Kg/cm2 = 328.72 T/m2 Để tính lún cho móng cọc ta điều chỉnh môđun biến dạng của đấth bằng cách nhân thêm hệ số m. Ta có : e = 0.812 = > m = 3.38 = > Edc = 328.72x3.38 = 1112 T/m2 b = 0.8 = > S = x(0.9x19.418+16.65+12.257+8.466+6.079*0.8+5.066) = > S = 0.047 m = 4.7 cm < Sgh = 8 cm, thỏa yêu cầu về độ lún. 7.2.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài : 7.2.6.1. Kích thước tháp xuyên thủng : Tiết diện cột : 40x40 cm Chiều cao đài : hđ = 1.1 m Chiều cao làm việc của đài : h0 = 1.1-0.1 = 1 m Kích thước đáy tháp xuyên thủng : A1 = 0.4+2x1 = 2.4 m B1 = 0.4+2x1 = 2.4 m 7.2.6.2. Kiểm tra xuyên thủng : Lực tác dụng lên các cóc biên : P1 = Pmax = 28.787 T P4 = Pmin = 27.082 T P2 = 28.167 T P3 = 27.702 T Lực xuyên thủng : Pxt = 28.787+27.082+28.167+27.702 = 111.738 T Lực chống xuyên thủng : Pcx = 0.75Rkhđ(bc+hđ) = 0.75x10x110x(40+110) = 123750 daN Pcx = 123.75 T > Pxt = 111.738 T Vậy thỏa điều kiện chống xuyên thủng. 7.2.6.3. Tính cốt thép cho đài cọc : Sơ đồ tính : Momen với mặt cắt ngàm A-A : Mmax = 4x28.787x1.15+28.167x0.25x4 = 160.587 T.m A = = 0.037 a = 1 - = 0.038 = > Fa = = 58.22 cm2 = > Chọn 23f18 a = 140 mm (có Fa = 58.535 cm2) Momen với mặt cắt ngàm B-B : Mmax = 111.738x1.15+111.738x0.25 = 156.433 T.m A = = 0.036 a = 1 - = 0.037 = > Fa = = 56.69 cm2 = > Chọn 22f18 a = 150 mm (có Fa = 55.99 cm2) 7.2.7. Kiểm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp : 7.2.7.1. Khi vận chuyển : Xác địng vị trí đặt móc cẩu : a = 0.207L = 0.207x9 = 1.863 m Trọng lượng bản thân cọc : q = 1.1x0.3x0.3x2.5 = 0.248 T/m Mômen lớn nhất tại gối và nhịp : Mg = Mnh = 0.043qL2 = 0.043x0.248x92 = 0.864 T.m 7.2.7.2. Khi dựng cọc : Xác địng vị trí đặt móc cẩu : a = 0.2929L = 0.2929x9 = 2.636 m Mômen lớn nhất tại gối và nhịp : Mg = Mnh = 0.086qL2 = 0.043x0.248x92 = 1.728 T.m Ta có : A = = 0.061 a = 1 - = 0.063 = > Fa = = 2.369 cm2 Vậy Fach = 10.18 cm2 > Fatt = 2.369 cm2 nên cốt thép chọn ban đầu đủ khả năng chịu lực. Tính thép móc cẩu : Tải trọng một móc cẩu phải chịu : P = 0.5nql = 0.5x1.2x0.248x9 = 1.339 T Diện tích cốt thép dùng làm móc cẩu : = 0.48 cm2 Chọn 1f16 có Fa = 2.01 cm2 bó trí cho tất cả các vị trí đặt móc cẩu. 7.3. TÍNH MÓNG CHO CỘT C26 : 7.3.1. Tải trọng tác dụng lên móng : Ta lấy tổ hợp nội lực có những nội lực nguy hiểm để tính móng Nmax, Mxtu, Mytu, Qxtu, Qxtu. Nội lực tại chân cột C26 Nmax T Mxtu T.m Mytu T.m Qxtu T Qytu T Giá trị tính toán 244.841 0.154 5.588 2.394 0.113 Giá trị tiêu chuẩn 212.905 0.134 4.859 2.082 0.098 7.3.2. Chiều sâu đặt đài cọc : Chọn mặt đất tính toán là mặt đất tự nhiên, vì lớp đất số 1 của hố khoan 2 có bề dày là 1.7 m < 3 m. Chọn hố khoan nay để tính móng cho công trình. 7.3.3. Chọn chiều sâu đặt đài cọc : Đài cọc đặt tại lớp đất số 2 có độ sâu là 20.6 m tính từ mặt đất hiện hữu. Chiều sâu đặt móng : hmin = 0.7tg(450-) = 0.7xtg(450-)x = > hmin = 1.98 m Chọn hm = 2 m Chọn chiều cao đài cọc sơ bộ là 1.1 m. Đài cọc được sử dụng bêtông mác 300, sử dụng cốt thép AII. 7.3.4. Chọn tiết diện cọc và chiều dài cọc : Chọn tiết cọc 30x30 cm. Mũi cọc cắm vào lớp đất số 3a một đoạn là 1.1 m là lớp cát mịn lẫn ít sét trạng thái chặt vừa. Cọc gồm 2 đoạ