Thiết kế công trình viện kiểm soát nhân dân TP.Hồ Chí Minh

Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài: + Chiều cao đài chọn sao cho ứng suất chỉ do bêtông hoàn toàn chịu, nghĩa là không cần cốt ngang. Người ta quan niệm rằng nếu móng bị chọc thủng, thì sự chọc thủng xảy ra theo bề mặt của hình chóp cụt có các mặt bên xuất phát từ chân cột và nghiêng 45 o so với trục đứng. + Nén thủng tự do: xảy ra khi phía bên kia của đáy móng ( đáy lớn ) không bị hạn chế, các mặt bên của tháp được phát triển tự do và thường tạo thành góc nghiêng 45 0. Với chiều cao của đài cọc như vậy, tháp chọc thủng 45 0 từ chân cột trùm ra ngoài các tim cọc nên không cần phải kiểm tra điều kiện chọc thủng. + Nén thủng hạn chế: khi mặt bên của đáy móng bị chặn bởi gối tựa ( coc ép ) thì tháp nén thủng xảy ra trong phạm vi bị chặn với góc nghiêng của mặt bên là 64 0 (như hình vẽ).

pdf167 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 09/12/2013 | Lượt xem: 1799 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế công trình viện kiểm soát nhân dân TP.Hồ Chí Minh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
lực tác dụng lên đầu cọc thứ i  Bêtơng B25, Rb = 14,5 MPa = 1,45 (kN/cm2)  Thép AII: Rs= 280 MPa = 28 (kN/cm2) ho= 135(cm); b=300 (cm) - Momen tại ngàm I-I xác định theo cơng thức: MI-I=Pi.li= (P3+P6+P9)*l=(1027,81+1190,8+1353,8)*0,875 = 3125,86 (kNm) = 312586 (kN.cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 312586 1 1,45 300 135   = 0,0417 (cm2) 1 1 2    = 1 1 2 0,0417   = 0,0426 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 130 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,0426 1 1,45 300 135 28     = 89,29 (cm2) =>Thép lớp dưới : chọn 30Ø20 a 100 cĩ As= 94,25 (cm2) =>Thép lớp trên : đặt cấu tạo 12Ø12 a 150 - Momen tại ngàm II-II xác định theo cơng thức: MII-II=Pi.li= (P7+ P8+P9)*l =(1342,4+1348,1+1353,8)x0,875= 3538,76 (kNm) = 353876 (kN.cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 353876 1 1,45 300 135   = 0,0469 (cm2) 1 1 2    = 1 1 2 0,0469   = 0,0480 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,048 1 1,45 300 135 28     = 100,73 (cm2) =>Thép lớp dưới : chọn : 30Ø22 a 100 cĩ As= 114,04 (cm2) =>Thép lớp trên : đặt cấu tạo 12Ø12 a 150 3 P7 P9P8 P4 P6P5 P1 P3P2 C I I II II Hình 5 : Tính thép cho đài cọc IX. Tính cốt thép cọc trong cơng tác thi cơng 1. Kiểm tra cẩu, lắp cọc(10m) Cọc sẽ được cẩu lắp để vận chuyển và thi cơng do đĩ trong khi chế tạo nếu cọc quá dài cần bố trí mĩc cẩu, mĩc cẩu cĩ thể là 1, 2 hay 3 tùy theo chiều dài cọc. Quá trình cẩu lắp sẽ gây mơ men uốn trong cọc do trọng lượng bản thân gây ra. Do đĩ các mĩc cẩu được bố trí ở các điểm cách đầu và mũi cọc những khoảng cố định sao cho mơ men dương lớn nhất bằng mơ men âm cĩ trị số tuyệt đối lớn nhất. - Trường hợp cẩu cọc: Sơ đồ tính: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 131 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Hình 10 : Cẩu cọc  Trọng lượng phân bố của cọc trên 1 m dài : q = b.h.bt.kđ= 40x40x25x1,5 = 6(kN/m)  Moment cẩu lắp cọc : M = 0,043.ql2 = 0,043 x 6 x 102 =25,8(kN.m) - Trường hợp dựng cọc: Hình 11 : Dựng cọc  Mơmen dựng cọc. M = 0,086ql2 = 0,086 x 6 x 102 =51,6(kN.m)= 5160 (kN.cm) Vậy moment lớn nhất để cẩu lắp và dựng cọc là M = 0,086xql2 = 5160 (kN.cm) - Số liệu tính tốn :  Kích thước cọc 40x40 (cm)  li : chiều dài cọc (l=10 m)  Bêtơng B25, Rb = 14,5 MPa = 1,45 (kN/cm2)  Thép AII: Rs= 280 MPa = 28 (kN/cm2) ho= 35(cm); b=40 (cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 5160 1 1,45 40 35   = 0,0726 (cm2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 132 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 1 1 2    = 1 1 2 0,0726   = 0,0755 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,0755 1 1,45 40 35 28     = 5,472 (cm2) Chọn thép 2 Ø20 cĩ As= 6,283 (cm2) Vậy thép đã chọn trong cọc về mỗi phía(3 Ø 20 cĩ As=9,425 cm2) là thỏa. CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI A. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI 1/ Cấu tạo ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 133 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Cọc khoan nhồi là cọc được chế tạo và hạ xuống ngay tại hiện trường bằng cách khoan trong đất những lỗ cọc cĩ độ sâu và đường kính thiết kế, sau đĩ đặt lồng thép và nhồi bê tơng vào cọc. 2/ Cơng nghệ gồm các bước cơ bản sau: Tạo hố khoan: cĩ đường kính bằng đường kính ngồi của cọc BTCT (cĩ dạng trịn hay chữ nhật(cọc barrette). Hiện nay ở Việt Nam đã cĩ máy khoan với đường kính D= 600mm; 800mm; 1000mm; 1500mm; 2000mm. Với chiều sâu lên đến 100m (như cơng trình cầu Mỹ Thuận ). - Khi đào hố khoan ta phải giải quyết ổn định cho thành vách bằng cách bơm dung dịch Bentonite vào hố khoan trong khi đào và luơn giữ mực bùn khoan trong hố mĩng cao hơn mực nước ngầm. Thay bùn: sau khi hồn tất việc tạo lổ phải thay bùn khoan, tránh bùn bám vào các thanh thép , thơng thường người ta thả một máy bơm bùn xuống tận đáy hố đào để bơm bùn khoan Đặt lồng thép: Khi thả lồng thép vào hố khoan cần phải định vị cẩn thận để lồng thép được nằm giữa hố đào (Bêtơng sẽ bao phủ tồn bộ lồng thép sau khi đổ) , sau đĩ đặt ơng đổ bêtơng (trépie) Đổ bê tơng vào hố khoan: Đây là giai đoạn quan trọng nhất quyết định chất lượng cọc khoang nhồi . Đổ thật nhanh mẻ 6m3 hoặc 8 m3 Bêtơng đầu tiên trong tối đa 2 phút sau cho Bêtơng phủ nhanh đầu ống để Bêtơng luơn chảy xuống dưới lớp bùn và khơng hịa lẫn vào dung dịch Bentonite, đồng thời đẩy dung dịch Bentonite ra ngồi,(kết hợp với việc thu hồi dung dịch Bentonite) hạn chế đi phần lớn sự xâm nhập dung dịch Bentonite vào bêtơng. - Yêu cầu Bêtơng cĩ cấp độ bền B > 25 độ sụt khơng nhỏ hơn 14cm và sử dụng thêm các loại loại phụ gia chậm đơng. 3/ Ưu điểm của cọc khoan nhồi Khi thi cơng khơng gây ảnh hưởng chấn động và mơi trường xung quanh. Sức chịu tải của cọc rất lớn nếu ta dùng đường kính và độ sâu lớn. Lượng thép trong cọc khoan nhồi ít chủ yếu để chịu tải trọng ngang( đối với cọc đài thấp). Cĩ khả năng thi cơng cọc khi qua các lớp đất cứng nằm xen kẻ. 4/ Nhược điểm: Giá thành cao do kỹ thuật thi cơng mặc dù thiết kế thép trong cọc rất tiết kiệm. Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tơng cọc khoan nhồi rất phức tạp bằng phương pháp siêu âm hay thử tỉnh cọc. TÍNH TỐN MĨNG CỌC KHOAN NHỒI TRỤC C-3(M2) I/ Tải trọng tác dụng lên mĩng Bảng 10 : Giá trị nội lực ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 134 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Nội lực N(kN) Mx.(kNm) Qx(kN) My(kNm) Qy(kN) Giá trị tính tốn 10555,19 90,97 4,53 19,28 225,54 Giá trị tiêu chuẩn 9178,43 79,11 3,94 16,67 196,12 II/ Chọn lọai vật liệu, kích thước cọc và chiều sâu đặt mĩng Bêtơng làm cọc B25, Rb= 14,5 MPa Chọn cọc cĩ đường kính 800 mm Theo quy phạm hàm lượng cốt thép trong cọc khoan nhồi  > 0.4% ÷ 0,65% => diện tích cốt thép. Aa= 2 2. 3,14 80 0,4% 0,4% 20,096 4 4 d x x x    (cm2) => cốt thép trong cọc dùng 16 Ø18 cĩ diện tích : As = 40,72 cm2. Đường kính cọc d =0,8 m cĩ Ab = 2 23,14 80 40,72 4 4 d     = 4985(cm2) Lcọc = Zmũi-(hđ+hth) + lneo = 34,2+1-(2,5+3,3)+0,75 = 30,15m, chọn Lc=31m Chiều dài cọc L= 31 m ,vậy mủi cọc nằm ở cao trình –34,2 m. III/ Xác định sức chịu tải của cọc a/ Theo cường độ vật liệu. Qvl = RuAb + RanAa  Ru: Cường độ nén tính tốn của bê tơng cọc khoan nhồi u R R 4.5 = Khi đổ bê tơng dưới nước hoặc dưới bùn nhưng khơng lớn hơn 6Mpa. u R R 4 = Khi đổ bê tơng trong hố khoan khơ, nhưng khơng lớn hơn 7 Mpa.  R: Mác thiết kế của bê tơng; chọn Ru=6000 (kN/m2)  Ab: Diện tích tiết diện ngang của bê tơng trong cọc  Ran: Cường độ tính tốn cho phép của cốt thép.  < 28mm, can R R 1.5 = nhưng khơng lớn hơn 220 Mpa.  Aa : Diện tích tiết diện ngang của cốt thép trong cọc, Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: Qvl = RuAb + RanAa = 6000 x 0,4985 + 220 x 0,4072 = 3887,23 (kN) b/ Theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền Sức chịu tải cực hạn của cọc . Qu = m(mr.qp.Fp+umf.fsi.li) b.1/ Xác định hệ số ma sát dọc theo thân cọc fs Tính ma sát giữa cọc và đất. Bảng 11 : Tính giá trị mf.fsi.li ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 135 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Lớp đất bề dày (m) phân lớp li (m) Zi(m) Độ sệt B ƒsi (kN/m2) ƒsi*li (kN/m) mf (kN/m) mf*ƒsi*li (kN/m) 1 1 1,9 2,75 4,75 9,03 0,6 5,42 1 2 2 4,7 5,70 11,40 0,6 6,84 1 3 2 6,7 6,00 12,00 0,6 7,20 1 4 2 8,7 6,00 12,00 0,6 7,20 1 5 2 10,7 6,00 12,00 0,6 7,20 1 6 2 12,7 6,00 12,00 0,6 7,20 2A 7 1,8 14,6 33,80 60,84 0,6 36,50 2A 8 2 16,5 34,80 69,60 0,6 41,76 2B 9 1,5 18,3 26,51 39,77 0,6 23,86 2B 10 2 20 27,00 54,00 0,6 32,40 3 11 1,5 21,8 28,56 42,84 0,6 25,70 3 12 1,5 23,3 29,04 43,56 0,6 26,14 3 13 1,8 24,9 29,57 53,23 0,6 31,94 4 14 1,4 26,5 88,10 123,34 0,6 74,00 4 15 2 28,2 90,48 180,96 0,6 108,58 4 16 2 30,2 93,28 186,56 0,6 111,94 5 2 17 2 32,2 93,28 186,56 0,6 111,94 31 665,81Σ 11,9 1,15 3,8 0,44 5,4 3,5 0,53 4,8 0,52 trong đĩ:  mf = 0,6  li : chiều dày lớp đất  u : chu vi xung quanh cọc b.2/ Xác định Qu Qu = m(mr.qp.Ap+umf.fsi.li) trong đĩ :  m = 1  mr =1  ' 0 01 10,75. ( . )p p k kq d A LB     = 0,75x0,26(8,31x0,8x34,6+0,63x10,4x31x64)= 2579 (kN/m2)  u = 2xxr = 3,14x0,8 = 2,51 (m) với:  L = 31 (m)  dp = 0,8 (m) đường kính cọc nhồi  0kA = 34,6  0kB = 64   = 0,63  β= 0,26  1 = 10,4 (kN/m 2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 136 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 1 2 3 4 5 6 1 . . . . . . . n i i dn i tb n i i l l l l l l l l l l l l l l                         = 5,1 13,4 9,8 3,8 11,1 3,5 10,7 4,8 10,5 5,4 10,4 2 13,4 3,8 3,5 4,8 5,4 2                 = 8,31(kN/m3) => Qu =1(1x2579x0,5027+2,51x665,81) = 2970 (kN) Qa = u tc Q K 2970 2121 1,4   (kN) c/ Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền Theo Phụ lục B, TCXD 205 :1998. Sức chịu tải cực hạn của cọc tính theo cơng thức Qu=Qs+Qp=As.fs+Ap.qp Sức chịu tải cho phép của cọc: Qa p p s su FS Q FS Q FS Q  với: FSs-hệ số an tồn cho thành phần ma sát bên, FSs=1,5-2,0 FSp-hệ số an tồn cho sức chống dưới mũi cọc, FSp=2,0-3,0 As-tổng diện tích mặt bên cĩ thể kể đến trong tính tốn Ap-diện tích tiết diện mũi cọc. - Cơng thức tính tốn ma sát bên tác dụng lên cọc là: Qs = As.fs= si iu f .l fs = 0,7.ca + Ks .’v.tg a. trong đĩ  fs : sức kháng ma sát bên xung quanh thân cọc  As : diện tích mặt xung quanh cọc  u : chu vi cọc (xd = 3,14x0,8 = 2,51 (m))  ca= c: Lực dính giữa thân cọc và đất, T/m2.  ’v: ứng suất hữu hiệu trong đất tại độ sâu tính tốn ma sát bên tác dụng lên cọc, kN/m2  a=φ : gĩc ma sát giữa nền và cọc.  Ks=(1-sinφa) Lớp số 1: φa = φ =4,06o ; Ca = C = 6,3 kN/m2; σv1’= γt.z+ γ’đn.z = (6,7 x 15)+(6,7 x 5,1)=134,67 Ks=(1-sinφa) =(1- sin4,06o)=0,9292 tg(φa) = tg(4,06)=0,07098  fs1 = 6,3 + 0,9292 x 134,67 x 0,07098 = 15,182 kN/m2 Lớp số 2: φa = φ =12,95o ; Ca = C = 25,1 kN/m2; σv2’= σv1’+ γt.z+ γ’đn.z = 134,67+(1,9 x 19,6)+(1,9 x 9,8)=190,53 Ks=(1-sinφa) =(1- sin12,95o)=0,7759 tg(φa) = tg(4,06)=0,22995  fs2 = 25,1 + 0,7759 x 190,53 x 0,22995 = 59,0939 kN/m2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 137 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Lớp đất độ sâu(m) độ sâu giữa γt (%) γđn (%) li (m) C (kN/m2) φ σ'vi ksi fs fsli Lớp 1 -3,3÷-16,7 -6,7 15 5,1 13,4 6,3 4,06 134,67 0,9292 13,292 178,113 Lớp 2A -16,7÷-20,5 -1,9 19,6 9,8 3,8 25,1 13 190,53 0,7759 51,564 195,943 Lớp 2B -20,5÷-24 -1,75 20,8 11,1 3,5 18,4 13 246,36 0,7759 56,834 198,919 Lớp 3 -24÷-28,8 -2,4 20,4 10,7 4,8 10,7 23,3 321,00 0,6051 90,979 436,700 Lớp 4 -28,8÷-34,2 -2,7 20,2 10,5 5,4 3,3 30,8 403,89 0,4875 119,82 647,049 Lớp 5 -34,2÷-36,2 -1 20 10,4 2 2,9 31,2 434,29 0,4818 128,81 257,611 1.914,33Σ Qs = 2,51*1914,33= 4811,25 (kN) + Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc là: Qp=Ap.qp qp= c.Nc + ’vp.Nq + .dp.N trong đĩ:  qp : sức kháng của mũi cọc trên 1 đơn vị diện tích  Ap : diện tích tiết diện mũi cọc(0,7854 m2)  c: Lực dính giữa thân cọc và đất, kN/m2.  ’vp = γ’.z: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất, kN/m2.  : Trọng lượng thể tích của đất ở mũi cọc.  dp = 0,8 (m) đường kính cọc nhồi Nc, Nq, N : hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi cơng Lớp số 5: Z =36,2m φa = φ =31,130 ta tra theo biểu đồ gốc của Terzaghi ta cĩ: Nc = 41,17; Nq = 25,96; Nγ = 19,7 Ca = C = 2,9 kN/m2 ; γ’ =10,4 ; dp= 0,8 ’vp = σv3’+ γt.z+ γ’đn.z = 403,89+(2x20)+(2*10,4)= 464,69 (kN)  qp = 2,9x41,17 + 464,69x25,96 + 10,4x0,8x19,7 = 12347 (kN/m2) Suy ra: Qp= qp x Ap=12347 x 0,5027= 6206,36 (kN) - Sức chịu tải cực hạn của cọc tính theo cơng thức Qu=Qs +Qp= 4811,25 + 6206,36 = 11017,61 (kN) - Sức chịu tải cho phép của cọc: lấy FSs=2; FSp= 3 nên Qa p p s su FS Q FS Q FS Q  = 4811,25 6206,36 2 3  = 4474,41 (kN) Sức chịu tải của cọc Vậy: Ptkcọc= Pmin (Pvl , Pcơ lý , Pcường độ )=( 3887; 2970 ; 4474,41)= 2970 (kN) IV/ Xác định số lượng cọc và bố trí cọc a/ Ước tính số lượng cọc Cần phải xác định số lượng cọc cần thiết bố trí trong đài cọc để đảm bảo cho mĩng cọc làm việc an tồn và ổn định. Để cho nhĩm cọc làm việc cĩ hiệu quả, các cọc được bố trí cĩ tim cách nhau một đoạn 3d. Áp lực tính tốn giả định tác dụng lên đế đài là phản lực đầu cọc gây ra 2 2 2970 (3 ) (3 0,8) tt tkPp d    = 515,63(kN/m2) Diện tích sơ bộ đáy đài cọc: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 138 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 0 10555,19 ( ) 515 (1,1 20 5,5) tt d tt tb N F p n h          = 26,75(m2) trong đĩ :  Ntto =10555,19 (kN) lực dọc tính tốn xác định cốt đỉnh đài mĩng  γtb = 20 ÷ 22 kN/m3 Trị trung bình trọng lượng riêng đài cọc và đất phía bên đáy đài cĩ tính đến đẩy nổi  n : hệ số vượt tải (n=1,1)  h : giả thiết chiều sâu đáy đài mĩng, hd= 5,5 (m) Trọng lượng sơ bộ của đài và đất trên đài ttd tb d mN =n×γ ×F ×h = 1,1x20x26,75x5,5= 3236,38 (kN). - Tổng tải đưa xuống đáy mĩng ttN Ntt tto dN  = 10555,19+3236,38= 13791,58(kN) - Số lượng cọc cần thiết: 13791,58 1, 2 2970 tt c tk N n P    = 5,57(cọc)  Vậy ta chọn 6 cọc. Với β=1,2-1,4 hệ số kể đến ảnh hưởng mơmen và tải trọng ngang. b/Bố trí cọc Cách bố trí cọc như hình vẽ. C 8 0 0 10 0 3 P6 2 4 0 0 8 0 0 1 0 0 2400 6400 8002400800 100 100 4 0 0 0 650 65 0 Ø 80 0 Ø 80 0 Ø 80 0 P5P4 P1 P2 P3 Ø8 00 Ø8 00 Ø8 00 1675 Hình 1 : Sơ đồ bố trí cọc Diện tích thực tế của đài cọc: ttdF = 6,4 x 4 = 25,6 m 2. Trọng lượng tính tốn thực tế của đài và đất trên đài: tt d tb d mN =n×γ ×F ×h =1,1x20x25,6x5,5= 3097,6 (kN) V/ Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên cọc 1. Tải trọng tác dụng lên đáy đài - Lực dọc tính tốn tại đáy đài (trọng lượng tính tốn tại đáy đài) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 139 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2  ttdN = Ntt =13791,58 (kN) - Tải trọng trung bình tác dụng lên mỗi cọc. tt tb d tt c N 13791,58 P = = n 6 = 2298,6 (kN) 2. Tải trong tác dụng bình quân lên đầu cọc - Khi mĩng cọc chịu tải trọng lệch tâm tổng quát, tải trọng mỗi cọc trong nhĩm khơng đều nhau và xác định theo cơng thức sau: tt axd ax ax 2 2 N P = n tt tt y mtt x m m i i M x M y x y       tt axd ax min 2 2 N P = n tt tt y mtt x m i i M x M y x y        ntt= 6   ttN = 13791,58 (kN)  :, tty tt x MM moment tính tốn tương ứng với trục x và trục y myx tt x hQMM . =90,972+225,54x4,8=1173,564 (kNm) mxy tt y hQMM . =19,275+4,53x4,8= 41,019 (kNm)  xmax : khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục oy, xmax = 2,4 m  ymax : khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục ox, ymax = 1,2 m   :, 22 ii yx khoảng cách từ tim cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại mặt phẳng đáy mĩng.  2ix =2x(-2,4)2 +2x(2,4)2 = 23,04 (m)  2iy =3x(-1,2)2 +3x(1,2)2 = 8,64 (m) Vậy: giá trị Pmin, Pmax xác định như sau: - Tải trọng lớn nhất, nhỏ nhất tác dụng lên các cọc biên max 13791,58 41,019 2,4 1173,564 1, 2 6 23,04 8,64 ttP      = 2488,12 (kN) min 13791,58 41,019 2, 4 1173,564 1, 2 6 23,04 8,64 ttP      = 2478,92 (kN) Lập bảng tính tốn cho từng cọc: Cọc xi(m) yi(m) x 2 (m) y 2 (m) Pi(kN) 1 -2,4 -1,2 5,76 1,44 2109,07 2 0 -1,2 0 1,44 2113,67 3 2,4 -1,2 5,76 1,44 2118,28 4 -2,4 1,2 5,76 1,44 2478,92 5 0 1,2 0 1,44 2483,52 6 2,4 1,2 5,76 1,44 2488,12 23,04 8,64 2 ix 2 iy - Trọng lượng tính tốn của cọc 2 4 c coc bt d P L     =0,5027x31x25= 389,56 (kN) - Kiểm tra lực truyền xuống cọc theo điều kiện sau: ttPmax + Pc = 2488,12+389,56= 2877,68 (kN)< P tk= 2970 (kN) min ttP = 2478,92 (kN)>0 => Khơng cần kiểm tra điều kiện chống nhổ. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 140 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Vậy cọc đủ khả năng chịu lực. VI. Kiểm tra ổn định khối mĩng quy ước dưới mũi cọc - Kiểm tra mĩng cọc ma sát theo trạng thái giới hạn thứ II ta dùng giá trị tải trọng tiêu chuẩn để tính tốn. - Người ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất, tải trọng của mĩng được truyền trên diện tích rộng lớn, xuất phát từ mép ngồi cọc tại đáy đài.(khi mĩng cọc đài thấp )và nghiêng một gĩc 4 tb  . 1. Xác định kích thước khối mĩng quy ước Gĩc ma sát trung bình các lớp đất theo chiều dài cọc tctb = 1 1 . n i i i n i i l l     = 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 1 2 3 4 5 6 . . . . . .l l l l l l l l l l l l               = 0 0 0 0 0 04,06 13, 4 12,95 5, 4 31,32 2 13, 4 3,8 3,5 4,8 5, 4 2                 =14088 Gĩc truyền lực:   = 4 tc tb = 0 014 88 3 72 4   tg=tg(3072)=0,075 . Tiết diện của khối mĩng qui ước : - Do địa chất dưới mĩng cọc cĩ lớp đất yếu bùn sét nên khi tính kích thước khối mĩng quy ước ta loại lớp đất này ra, đoạn cọc nằm trong lớp bùn sét l=13,4m - Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất quy ước Ltb=3,8+3,5+4,8+5,4+2=19,5(m) - Chiều dài đáy mĩng khối quy ước(theo phương x) Lqu=Lm + 2Ltb .tg = 5,6 + 2x19,5x0,075 = 8,53(m) - Chiều rộng đáy mĩng khối quy ước(theo phương y) Bqu=Bm + 2 Ltb .tg = 3,2 + 2x19,5x0,075 = 6,13 (m) Trong đĩ: Lm = 480+80= 560 (cm)= 5,6 (m) Bm = 240+80 = 320 (cm)= 3,2 (m) - Vậy diện tích khối mĩng khối qui ước là : Fqu = BquxLqu = 6,13x8,53= 52,22 (m2) - Chiều cao khối mĩng quy ước : Hqu = 3+13,3+3,8+3,5+4,8+5,4+2 = 35,9 (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 141 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 mặt đất tự nhiên 5 5 0 0 8530 3 5 90 0 L?p1. Bùn sét, xám xanh đen - t=1,5T/m³, dn=0,51T/m³ - c=0.063kG/cm2, =04 - h=16,7m L?p2A. Sét, xám xanh, vàng - t=1,96T/m³, dn=0,98T/m³ - C=0.251kG/cm2, =12 - h=3,8m L?p2B. Sét pha, xám trắng - t=2,08T/m³, dn=1,11T/m³ - C=0.184kG/cm2, =12 - h=3,5m L?p3. Cát pha, xám trắng - t=2,04T/m³, dn=1,07T/m³ - C=0.107kG/cm2, =23 - h=4,8m L?p4. Cát trung, vàng nâu - t=2,02T/m³, dn=1,05T/m³ - C=0.033kG/cm2, =30 - h=5,4m L?p5. Cát trung, xám tro - t=2, T/m³, dn=1,04 T/m³ - C=0.029 kG/cm2, =31 - h=6,8m L?p6. Sét pha, xám trắng - t=2,08 T/m³, dn=1,12 T/m³ - C=0.351kG/cm2, =18 - h=5,8m Hình 2 : Mĩng khối qui ước 2. Xác định trọng lượng của khối quy ước - Trong phạm vi từ đáy đài trở lên đến MĐTT(-2,5m) h1= 5,5-2,5= 3 (m) tcN1 Bqu. Lqu .h1.tb = 52,22x20x3= 3133,25 (kN) Với tb =20(kN/m3)trọng lượng của bê tơng làm đài, cĩ tính đẩy nổi. - Trọng lượng đất của khối mĩng quy ước 2 2 tc dn qu qu tbN B L h     =52,22x8,307x32,9= 14271,45 (kN) h2= Hqu – h1=35,9-3=32,9 (m) dn tb = 8,307 - Trọng lượng đất bị cọc chốn chỗ(6 cọc) = 6x32,9x0,5027x8,307= 824,22 (kN) - Trọng lượng cọc: tcc c c c dnN n F h     =6x0,5027x32,9x20= 1984,48 (kN) trong đĩ: dn =20(kN/m3) trọng lượng của bê tơng làm cọc, cĩ tính đẩy nổi ch 32,9 (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 142 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 cn 6(cọc) cF 0,5027 (m 2) - Tổng lực nén tiêu chuẩn tác dụng tại đáy khối mĩng quy ước: 1 2 tc tc tc tc qu cN N N N   -824,22 = 3133,25 +14271,45 +1984,48 -824,22 = 18564,96 (kN) 3. Xác định ứng suất đáy khối mĩng quy ước - Tổng tải trọng tiêu chuẩn dọc trục xác định đến đáy khối mĩng quy ước(cĩ tcoN ): tc qu tc o tc NNN  = 9178,43+18564,96 = 27743,39 (kN) với 0 tcN = 9178,43 (kN) - Tổng mơmen tiêu chuẩn tác dụng tại trọng tâm đáy khối mĩng quy ước: ox ox tc tc tc x quM M Q H   = 220,52 (kN.m) oy oy tc tc tc y quM M Q H   = 7057,53 (kN.m) - Độ lệch tâm ex,ey: ex= tc tc x N M = 220,52 27743,39 = 0,008 (m) ey= tc tc y N M = 7057,53 27743,39 = 0,254 (m) - Phản lực dưới mĩng khối quy ước: max,min 6.6. .(1 ) tc ytc x qu qu qu eeN F L B     27743,39 6 0,008 6 0,254 .(1 ) 52,22 8,53 6,13      max tc = 666,62 (kN/m2) min tc = 395,92 (kN/m2) tc tb = 531,27 (kN/m 2) 4. Xác định sức chịu tải đất nền  ' '1 2 0. . . . . .tc qu II m II II II tc m m R A B B h DC h k         Với:  Rtc : cường độ đất nền  Bqu : chiều rộng khối mĩng quy ước Bqu = 6,13 m  Hm : độ sâu đặt mĩng qui ước đáy mĩng đến MĐTN (Hm = 35,9 m)  II : dung trọng của lớp đất dưới đáy mĩng khối qui ước II = 10,4(kN/m3)  ’II : dung trọng trung bình của các lớp đất tính từ đáy mĩng khối qui ước đến mặt trên khối mĩng qui ước: 'II  8,31 (kN/m 3)  CII : lực dính của đất dưới đáy mĩng CII = 2,9( kN/m2)   =31,21o(tra theo bảng 6.1-Nền Mĩng Nhà Cao Tầng-Nguyễn Văn Quảng) A = 1,207 B = 5,905 D = 8,219  m : m1=1,2; m2=1 (cơng trình cĩ kết cấu mềm)  ktc : ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu kết quả thí nghiệm trực tiếp đối với đất.  h0 : chiều sâu khi cĩ tầng hầm h0 = Hm-htđ = 32,9 – 32,02 = 0,198 m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 143 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 d 1 2 ' s t II h h h      = 25 35,1 0, 2 8,31   =35,7 m h1 : chiều dày lớp đất từ đáy mĩng đến đáy sàn tầng hầm, (h1=32,9+2,2=35,1 m) h2 : chiều dày sàn tầng hầm, h2=0,2m γs : trọng lượng đơn vị thể tích của vật liệu làm sàn tầng hầm(25kN/m3) =>Rtc = 1,2x(1,207x6,13x10,4 + 5,905x35,9x8,31 + 8,219x2,9 - 8,31x0,198) = 2235,96 (kN/m2) - Kiểm tra ứng suất đáy mĩng: Vậy : max tc = 666,62 (kN/m2)< 1,2.Rtc= 1,2 x 2235,96=2683,15( kN/m2) tc tb = 531,27 (kN/m 2)< Rtc= 2235,96 ( kN/m2) min tc = 395,92 (kN/m2)> 0 => Khối mĩng quy ước thỏa điều kiện áp lực và ta cĩ thể tính tốn độ lún của khối mĩng quy ước theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính VIII. Tính tốn độ lún của mĩng cọc khoan nhồi - Tính tốn độ lún cố kết của nền đất theo phương pháp cộng lún từng lớp. - Tính lún cho mĩng cọc là tính lún cho nền đất dưới mũi cọc.Nền của mĩng cọc gồm các lớp đất nằm trong chiều sâu chịu nén cực hạn Ha. - Tính độ lún của mĩng khối quy ước trên nền thiên nhiên 1. Ứng suất bản thân theo các chiều sâu - Ứng suất bản thân tại mũi cọc (đáy khối mĩng quy ước) bt  35,9x8,31= 298,21 (kN/m2) với: tb :dung trọng trung bình của các lớp đất tính từ đáy mĩng khối qui ước đến mặt trên khối mĩng qui ước: .i iII tb i l l       8,31 (kN/m) 2. Ứng suất gây lún tại đáy khối mĩng quy ước - Ứng suất gây lún do tải trọng ngồi tại mũi cọc(đáy khối quy ước).  gl z 0  tc tb  bt z 0 531,27 -298,21 = 233,06 (kN/m 2) - Ứng suất gây lún tại tâm khối mĩng qui ước ở độ sâu Z: 0 0 gl gl z zK    Với k0: hệ số gĩc tại tâm diện tích tải trọng phụ thuộc vào L/B và m=2z/B,tra bảng 4.1 trang 49, “Nền Mĩng và Tầng Hầm Nhà Cao tầng”-GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng. - Chia lớp đất nền dưới đáy khối mĩng quy ước thành các lớp bằng nhau và 4 mB => 6,13 1,22( ) 5 5 B m  , chia lớp đất dưới đấy mĩng khối quy ước thành nhiều lớp đất cĩ chiều dày 1 (m). - Chiều sâu vùng nền được xác định theo bảng sau: Bảng 4: xác định ứng suất vùng nền ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 144 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Tên lớp Điểm Z(m) σ bt i=Σγi.hi (kN/m 2 ) L/B 2Z/B k0 σ gl i =k0.σ gl z (kN/m 2 ) 0,2.σ bt i (kN/m2) Lớp 5 1 0 298,21 0 1,000 233,06 59,64 Lớp 5 2 1 308,61 0,33 0,979 228,23 61,72 Lớp 5 3 2 319,01 0,65 0,902 210,20 63,80 Lớp 5 4 3 329,41 0,98 0,789 183,81 65,88 Lớp 5 5 4 339,81 1,31 0,660 153,72 67,96 Lớp 6 6 5 351,01 1,63 0,544 126,67 70,20 Lớp 6 7 6 360,61 1,96 0,449 104,62 72,12 Lớp 6 8 7 373,41 2,29 0,352 82,05 74,68 Lớp 6 9 8 384,61 2,61 0,297 69,12 76,92 1,39 mặt đất tự nhiên 5 5 0 0 L?p1. Bùn sét, xám xanh đen - t=1,5T/m³, dn=0,51T/m³ - c=0.063kG/cm2, =04 - h=16,7m L?p2A. Sét, xám xanh, vàng - t=1,96T/m³, dn=0,98T/m³ - C=0.251kG/cm2, =12 - h=3,8m L?p2B. Sét pha, xám trắng - t=2,08T/m³, dn=1,11T/m³ - C=0.184kG/cm2, =12 - h=3,5m L?p3. Cát pha, xám trắng - t=2,04T/m³, dn=1,07T/m³ - C=0.107kG/cm2, =23 - h=4,8m L?p4. Cát trung, vàng nâu - t=2,02T/m³, dn=1,05T/m³ - C=0.033kG/cm2, =30 - h=5,4m 3 5 9 0 0 298,21 351,01 360,61 1 2 3 4 5 6 7 233,06 228,23 210,2 183,81 153,72 126,67 104,62 373,41 8 82,05 L?p5. Cát trung, xám tro - t=2, T/m³, dn=1,04 T/m³ - C=0.029 kG/cm2, =31 - h=6,8m L?p6. Sét pha, xám trắng - t=2,08 T/m³, dn=1,12 T/m³ - C=0.351kG/cm2, =18 - h=5,8m Hình 3 : Sơ đồ tính lún cho mĩng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 145 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 - Dựa vào bảng xác định vùng nền ta thấy tại điểm 9(tức tại độ sâu 40,9 m) cĩ 2 269,12( / ) 0,2. 76,92( / )gl bti ikN m kN m     những điểm sâu hơn độ lún xem như khơng đáng kể. Vậy chiều sâu vùng nền 6 m, kể từ đáy khối quy ước. 7 1 0.8 . .glzi i i i S h E     = 0,8 233,06 153,72 0,8 126,67 82,05 ( 228,23 210,2 183,81 ) ( 104,62 ) 11740 2 2 10340 2 2        = 0,0556+ 0,0162= 0,0717(m) = 7,17 (cm) < Sgh=8 (cm)  thoả điều kiện độ lún. X. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc và tính cốt thép đài cọc 1. Kiểm tra khả năng chống thủng của đài cọc - Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài: + Chiều cao đài chọn sao cho ứng suất chỉ do bêtơng hồn tồn chịu, nghĩa là khơng cần cốt ngang. Người ta quan niệm rằng nếu mĩng bị chọc thủng, thì sự chọc thủng xảy ra theo bề mặt của hình chĩp cụt cĩ các mặt bên xuất phát từ chân cột và nghiêng 450 so với trục đứng. + Nén thủng tự do: xảy ra khi phía bên kia của đáy mĩng ( đáy lớn ) khơng bị hạn chế, các mặt bên của tháp được phát triển tự do và thường tạo thành gĩc nghiêng 450. Với chiều cao của đài cọc như vậy, tháp chọc thủng 450 từ chân cột trùm ra ngồi các tim cọc nên khơng cần phải kiểm tra điều kiện chọc thủng. + Nén thủng hạn chế: khi mặt bên của đáy mĩng bị chặn bởi gối tựa ( coc ép ) thì tháp nén thủng xảy ra trong phạm vi bị chặn với gĩc nghiêng của mặt bên là 640 (như hình vẽ). + Điều kiện để kiểm tra nén thủng hạn chế: 0. . . .t b t bt mN F R U h tg   trong đĩ:  Nt = 10555,19 kN : lực nén thủng  Fb : khả năng chống nén của bê tơng  t = 1 : hệ số đối với bê tơng nặng  Rbt = 1050 (kN/m2): cường độ tính tốn chịu kéo của bê tơng  h0 = 2,2-0,15= 2,05(m): chiều cao làm việc của đài mĩng  c: là khoảng cách mép cột đến mép trong của đầu cọc theo phương đang xét c= 2,4-(0,65/2)-0,4= 1,675(m)  Um : giá trị trung bình chu vi hai đáy của tháp nén thủng 2( 2 )m c cU h b c   =2.(0,65+0,650+2x1,675)= 9,3(m) 0 2,05tan( ) 1,675 h c    = 1,22 >1 => Fb = 1x1050x9,3x2,05xtg510 = 24720,48(kN) Vậy Nt = 10555,19(kN)< Fb = 24720,48(kN)nên khơng bị nén thủng theo điều kiện hạn chế. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 146 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 2 2 0 0 C 8 0 0 10 0 3 P6 2 40 0 8 0 0 1 0 0 2400 6400 8002400800 100 100 4 00 0 650 65 0 Ø 80 0 Ø 80 0 Ø 80 0 P5P4 P1 P2 P3 Ø8 00 Ø8 00 Ø8 00 1675 45° 45° 51° Hình 4 : Tháp chọc thủng đài cọc. - Kiểm tra xuyên thủng giữa cọc và đài Cọc cũng cĩ khả năng xuyên thủng đài cọc với phản lực trên đầu cọc, ta sẽ tính tốn với phản lực trên đầu cọc nào lớn nhất Pc(max) Pc(max) ≤ 0,75.Rk.ho.btb 0,65 (0,65 2 2,05) 2 2 t d tb b b b       = 2,7 (m) => Pc(max) = 2488,12 (kN)< 0,75x1050x2,05x2,7= 4358,81(kN) Vậy cọc khơng cĩ khả năng xuyên thủng qua đài. 2. Tính cốt thép cho đài cọc - Tính thép chịu lực cho đài là thép lớp dưới theo cả 2 phương theo sơ đồ dầm cơng xơn ngàm vào mặt cột và bị uốn bởi các phản lực đầu cọc, dùng tải trọng tính tốn để tính thép cho mĩng, mơ men ứng với mặt ngàm I-I và II-II: - Thép lớp trên là thép cấu tạo ta dùng thép thép Ø12(chống nứt bê tơng) - Số liệu tính tốn :  li : khoảng cách từ cạnh cột đến tim cọc thứ i(2,075)  P : Phản lực tác dụng lên đầu cọc thứ i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 147 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2  Bêtơng B25, Rb = 14,5 MPa = 1,45 (kN/cm2)  Thép AII: Rs= 280 MPa = 28 (kN/cm2) ho= 205(cm); b=400 (cm); l= 640 (cm) - Momen tại ngàm I-I xác định theo cơng thức: MI-I=Pi.li= (P3+P6)*l=(2118,28+2488,12)*2,075 = 9558,28 (kNm) = 955828 (kN.cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 955828 1 1,45 400 205   = 0,0392 (cm2) 1 1 2    = 1 1 2 0,0392   = 0,04 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,04 1 1,45 400 205 28     = 169,92 (cm2) =>Thép lớp dưới : chọn 35Ø25 a 110 cĩ As= 171,806 (cm2) =>Thép lớp trên : đặt cấu tạo 12Ø12 a 150 - Momen tại ngàm II-II xác định theo cơng thức: MII-II=Pi.li= (P4+ P5+P6)*l =(2478,92+2483,52+2488,12)x0,875= 6519,24 (kNm) = 651924 (kN.cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 651924 1 1,45 640 205   = 0,0167 (cm2) 1 1 2    = 1 1 2 0,0167   = 0,0169 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,0169 1 1,45 640 205 28     = 114,541 (cm2) =>Thép lớp dưới : chọn : 31Ø22 a 200 cĩ As= 117,841 (cm2) =>Thép lớp trên : đặt cấu tạo 12Ø12 a 150 I IIII I C 8 0 0 1 0 0 3 P6 2 4 0 0 8 0 0 1 0 0 2400 6400 8002400800 100 100 4 0 0 0 650 6 5 0 Ø 80 0 Ø 80 0 Ø 80 0 P5P4 P1 P2 P3 Ø8 00 Ø8 00 Ø 80 0 2075 8 7 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 148 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 TÍNH TỐN MĨNG CỌC KHOAN NHỒI TRỤC D-3(M1) I. Tải trọng tác dụng lên mĩng Bảng 10 : Giá trị nội lực Nội lực N(kN) Mx.(kNm) Qx(kN) My(kNm) Qy(kN) Giá trị tính tốn 6369,38 51,29 239,29 19,29 109,01 Giá trị tiêu chuẩn 5538,59 44,6 208,08 16,77 94,79 II. Chọn lọai vật liệu, kích thước cọc và chiều sâu đặt mĩng Bêtơng làm cọc B25, Rb= 14,5 MPa Chọn cọc cĩ đường kính 800 mm Theo quy phạm hàm lượng cốt thép trong cọc khoan nhồi  > 0.4% ÷ 0,65% => diện tích cốt thép. Aa= 2 2. 3,14 80 0,4% 0,4% 20,096 4 4 d x x x    (cm2) => cốt thép trong cọc dùng 16 Ø18 cĩ diện tích : As = 40,72 cm2. Đường kính cọc d =0,8 m cĩ Ab = 2 23,14 80 40,72 4 4 d     = 4985(cm2) Lcọc = Zmũi-(hđ+hth) + lneo = 34,2+1-(2,5+3,3)+0,75 = 30,15m, chọn Lc=31m Chiều dài cọc L= 31 m ,vậy mủi cọc nằm ở cao trình –34,2 m. III. Tính số lượng cọc và bố trí cọc 1. Số cọc cần thiết Cần phải xác định số lượng cọc cần thiết bố trí trong đài cọc để đảm bảo cho mĩng cọc làm việc an tồn và ổn định. Để cho nhĩm cọc làm việc cĩ hiệu quả, các cọc được bố trí cĩ tim cách nhau một đoạn 3d. Áp lực tính tốn giả định tác dụng lên đế đài là phản lực đầu cọc gây ra 2 2 2970 (3 ) (3 0,8) tt tkPp d    = 515(kN/m2) Diện tích sơ bộ đáy đài cọc: 0 6369,38 ( ) 515 (1,1 20 4,8) tt d tt tb N F p n h          = 15,53(m2) trong đĩ :  Ntto = 6369,38 (kN) lực dọc tính tốn xác định cốt đỉnh đài mĩng  γtb = 20 ÷ 22 kN/m3 Trị trung bình trọng lượng riêng đài cọc và đất phía bên đáy đài cĩ tính đến đẩy nổi  n : hệ số vượt tải (n=1,1)  h : giả thiết chiều sâu đáy đài mĩng, hd= 4,8 (m) Trọng lượng sơ bộ của đài và đất trên đài ttd tb d mN =n×γ ×F ×h = 1,1x20x15,53x4,8= 1640,38 (kN). - Tổng tải đưa xuống đáy mĩng ttN Ntt tto dN  = 6369,38+1640,38= 8009,76(kN) - Số lượng cọc cần thiết: 8009,76 1,3 2970 tt c tk N n P    = 3,51(cọc)  Vậy ta chọn 4 cọc. Với β=1,2-1,4 hệ số kể đến ảnh hưởng mơmen và tải trọng ngang. 2. Bố trí cọc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 149 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Cách bố trí cọc như hình vẽ. D 8 0 0 1 0 0 3 24 0 0 8 0 0 1 0 0 4000 8002400800 100 100 4 0 0 0 650 6 5 0 Ø 80 0 Ø 80 0 P4P3 P1 P2 Ø8 00 Ø8 00 475 Hình 1 : Sơ đồ bố trí cọc Diện tích thực tế của đài cọc: ttdF = 4 x 4 = 24 m 2. Trọng lượng tính tốn thực tế của đài và đất trên đài: tt d tb d mN =n×γ ×F ×h =1,1x20x24x4,8= 1640,38 (kN) IV. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên cọc 1. Tải trọng tác dụng lên đáy đài - Lực dọc tính tốn tại đáy đài (trọng lượng tính tốn tại đáy đài)  ttdN = Ntt = 8009,76 (kN) - Tải trọng trung bình tác dụng lên mỗi cọc. tt tb d tt c N 8009,76 P = = n 4 = 2002,44 (kN) 2. Tải trong tác dụng bình quân lên đầu cọc - Khi mĩng cọc chịu tải trọng lệch tâm tổng quát, tải trọng mỗi cọc trong nhĩm khơng đều nhau và xác định theo cơng thức sau: tt axd ax ax 2 2 N P = n tt tt y mtt x m m i i M x M y x y       tt axd ax min 2 2 N P = n tt tt y mtt x m i i M x M y x y        ntt= 4   ttN = 8009,76 (kN)  :, tty tt x MM moment tính tốn tương ứng với trục x và trục y ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 150 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 myx tt x hQMM . =51,288+109,01x4,8=574,5 (kNm) mxy tt y hQMM . =19,29+239,29x4,8=1168 (kNm)  xmax : khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục oy, xmax = 1,2 m  ymax : khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục ox, ymax = 1,2 m   :, 22 ii yx khoảng cách từ tim cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại mặt phẳng đáy mĩng.  2ix =2x(-1,2)2 +2x(1,2)2 = 5,76 (m)  2iy =2x(-1,2)2 +2x(1,2)2 = 5,76 (m) Vậy: giá trị Pmin, Pmax xác định như sau: - Tải trọng lớn nhất, nhỏ nhất tác dụng lên các cọc biên max 8009,76 1167,882 1,2 574,53 1,2 4 5,76 5,76 ttP      = 2365,44 (kN) min 8009,76 1167,882 1,2 574,53 1, 2 4 5,76 5,76 ttP      = 1878,83 (kN) Lập bảng tính tốn cho từng cọc: Cọc xi(m) yi(m) x 2 (m) y 2 (m) Pi(kN) 1 -1,2 -1,2 1,44 1,44 1639,44 2 1,2 -1,2 1,44 1,44 2126,05 3 -1,2 1,2 1,44 1,44 1878,83 4 1,2 1,2 1,44 1,44 2365,44 5,76 5,76 2 ix 2 iy - Trọng lượng tính tốn của cọc 2 4 c coc bt d P L     =0,5027x31x25= 389,56 (kN) - Kiểm tra lực truyền xuống cọc theo điều kiện sau: ttPmax + Pc = 2365,44+389,56= 2755 (kN)< P tk= 2970 (kN) min ttP = 1878,83 (kN)>0 => Khơng cần kiểm tra điều kiện chống nhổ. Vậy cọc đủ khả năng chịu lực. V. Kiểm tra ổn định khối mĩng quy ước dưới mũi cọc - Kiểm tra mĩng cọc ma sát theo trạng thái giới hạn thứ II ta dùng giá trị tải trọng tiêu chuẩn để tính tốn. - Người ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất, tải trọng của mĩng được truyền trên diện tích rộng lớn, xuất phát từ mép ngồi cọc tại đáy đài.(khi mĩng cọc đài thấp)và nghiêng một gĩc 4 tb  . 1. Xác định kích thước khối mĩng quy ước Gĩc ma sát trung bình các lớp đất theo chiều dài cọc tctb = 1 1 . n i i i n i i l l     = 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 1 2 3 4 5 6 . . . . . .l l l l l l l l l l l l               = 0 0 0 0 0 04,06 13, 4 12,95 5, 4 31,32 2 13, 4 3,8 3,5 4,8 5, 4 2                 =14088 Gĩc truyền lực: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 151 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2   = 4 tc tb = 0 014 88 3 72 4   tg=tg(3072)=0,075 . Tiết diện của khối mĩng qui ước : - Do địa chất dưới mĩng cọc cĩ lớp đất yếu bùn sét nên khi tính kích thước khối mĩng quy ước ta loại lớp đất này ra, đoạn cọc nằm trong lớp bùn sét l=13,4m - Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất quy ước Ltb=3,8+3,5+4,8+5,4+2=19,5(m) - Chiều dài đáy mĩng khối quy ước(theo phương x) Lqu=Lm + 2Ltb .tg = 3,2 + 2x19,5x0,075 = 6,13(m) - Chiều rộng đáy mĩng khối quy ước(theo phương y) Bqu=Bm + 2 Ltb .tg = 3,2 + 2x19,5x0,075 = 6,13 (m) Trong đĩ: Lm = 240+80= 320 (cm)= 3,2 (m) Bm = 240+80 = 320 (cm)= 3,2 (m) - Vậy diện tích khối mĩng khối qui ước là : Fqu = BquxLqu = 6,13x6,13= 37,52 (m2) - Chiều cao khối mĩng quy ước : Hqu = 3+13,3+3,8+3,5+4,8+5,4+2 = 35,9 (m) mặt đất tự nhiên 4 8 0 0 6130 3 5 9 0 0 L?p1. Bùn sét, xám xanh đen - t=1,5T/m³, dn=0,51T/m³ - c=0.063kG/cm2, =04 - h=16,7m L?p2A. Sét, xám xanh, vàng - t=1,96T/m³, dn=0,98T/m³ - C=0.251kG/cm2, =12 - h=3,8m L?p2B. Sét pha, xám trắng - t=2,08T/m³, dn=1,11T/m³ - C=0.184kG/cm2, =12 - h=3,5m L?p3. Cát pha, xám trắng - t=2,04T/m³, dn=1,07T/m³ - C=0.107kG/cm2, =23 - h=4,8m L?p4. Cát trung, vàng nâu - t=2,02T/m³, dn=1,05T/m³ - C=0.033kG/cm2, =30 - h=5,4m L?p5. Cát trung, xám tro - t=2, T/m³, dn=1,04 T/m³ - C=0.029 kG/cm2, =31 - h=6,8m L?p6. Sét pha, xám trắng - t=2,08 T/m³, dn=1,12 T/m³ - C=0.351kG/cm2, =18 - h=5,8m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 152 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Hình 2 : Mĩng khối qui ước 2. Xác định trọng lượng của khối quy ước - Trong phạm vi từ đáy đài trở lên đến MĐTT(-1,8m) h1= 4,8-1,5= 3 (m) tcN1 Bqu. Lqu .h1.tb = 37,52x20x3= 2251,2 (kN) Với tb =20(kN/m3)trọng lượng của bê tơng làm đài, cĩ tính đẩy nổi. - Trọng lượng đất của khối mĩng quy ước 2 2 tc dn qu qu tbN B L h     = 37,52x8,307x32,9= 10253,85 (kN) h2= Hqu – h1=35,9-3=32,9 (m) dn tb = 8,307 - Trọng lượng đất bị cọc chốn chỗ(4 cọc) = 4x32,9x0,5027x8,307= 549,48 (kN) - Trọng lượng cọc: tcc c c c dnN n F h     = 4x0,5027x32,9x20= 1322,99 (kN) trong đĩ: dn =20(kN/m3) trọng lượng của bê tơng làm cọc, cĩ tính đẩy nổi ch 32,9 (m) cn 4(cọc) cF 0,5027 (m 2) - Tổng lực nén tiêu chuẩn tác dụng tại đáy khối mĩng quy ước: 1 2 tc tc tc tc qu cN N N N   -549,48 = 2251,2 +10253,85 +1322,99 -549,48 = 13278,56 (kN) 3. Xác định ứng suất đáy khối mĩng quy ước - Tổng tải trọng tiêu chuẩn dọc trục xác định đến đáy khối mĩng quy ước(cĩ tcoN ): tc qu tc o tc NNN  = 5538,39 +13278,56 = 18817,15 (kN) với 0 tcN = 5538,39 (kN) - Tổng mơmen tiêu chuẩn tác dụng tại trọng tâm đáy khối mĩng quy ước: ox ox tc tc tc x quM M Q H   = 7514,61 (kN.m) oy oy tc tc tc y quM M Q H   = 3419,78 (kN.m) - Độ lệch tâm ex,ey: ex= tc tc x N M = 7514,61 18817,15 = 0,399 (m) ey= tc tc y N M = 3419,78 18817,15 = 0,182 (m) - Phản lực dưới mĩng khối quy ước: max,min 6.6. .(1 ) tc ytc x qu qu qu eeN F L B     18817,15 6 0,399 6 0,182 .(1 ) 37,52 6,13 6,13      max tc = 786,99 (kN/m2) min tc = 216,06 (kN/m2) tc tb = 501,52 (kN/m 2) 4. Xác định sức chịu tải đất nền  ' '1 2 0. . . . . .tc qu II m II II II tc m m R A B B h DC h k         Với: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 153 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2  Rtc : cường độ đất nền  Bqu : chiều rộng khối mĩng quy ước Bqu = 6,13 m  Hm : độ sâu đặt mĩng qui ước đáy mĩng đến MĐTN (Hm = 35,9 m)  II : dung trọng của lớp đất dưới đáy mĩng khối qui ước II = 10,4(kN/m3)  ’II : dung trọng trung bình của các lớp đất tính từ đáy mĩng khối qui ước đến mặt trên khối mĩng qui ước: 'II  8,31 (kN/m 3)  CII : lực dính của đất dưới đáy mĩng CII = 2,9( kN/m2)   =31,21o(tra theo bảng 6.1-Nền Mĩng Nhà Cao Tầng-Nguyễn Văn Quảng) A = 1,207 B = 5,905 D = 8,219  m : m1=1,2; m2=1 (cơng trình cĩ kết cấu mềm)  ktc : ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu kết quả thí nghiệm trực tiếp đối với đất.  h0 : chiều sâu khi cĩ tầng hầm h0 = Hm-htđ = 35,9 – 35 = 0,9 m d 1 2 ' s t II h h h      = 25 34,4 0, 2 8,31   =35 m h1 : chiều dày lớp đất từ đáy mĩng đến đáy sàn tầng hầm, (h1=32,9+1,5=34,4 m) h2 : chiều dày sàn tầng hầm, h2=0,2m γs : trọng lượng đơn vị thể tích của vật liệu làm sàn tầng hầm(25kN/m3) =>Rtc = 1,2x(1,207x6,13x10,4 + 5,905x35,9x8,31 + 8,219x2,9 - 8,31x0,9) = 2242,94 (kN/m2) - Kiểm tra ứng suất đáy mĩng: Vậy : max tc = 786,99 (kN/m2)< 1,2.Rtc= 1,2 x 2242,94 =2691,53( kN/m2) tc tb = 501,52 (kN/m 2)< Rtc= 2242,94 ( kN/m2) min tc = 216,06 (kN/m2)> 0 => Khối mĩng quy ước thỏa điều kiện áp lực và ta cĩ thể tính tốn độ lún của khối mĩng quy ước theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính VI. Tính tốn độ lún của mĩng cọc khoan nhồi - Tính tốn độ lún cố kết của nền đất theo phương pháp cộng lún từng lớp. - Tính lún cho mĩng cọc là tính lún cho nền đất dưới mũi cọc.Nền của mĩng cọc gồm các lớp đất nằm trong chiều sâu chịu nén cực hạn Ha. - Tính độ lún của mĩng khối quy ước trên nền thiên nhiên 1. Ứng suất bản thân theo các chiều sâu - Ứng suất bản thân tại mũi cọc (đáy khối mĩng quy ước) bt  35,9x8,31= 298,21 (kN/m2) với: tb :dung trọng trung bình của các lớp đất tính từ đáy mĩng khối qui ước đến mặt trên khối mĩng qui ước: IItb =8,31 (kN/m) 2. Ứng suất gây lún tại đáy khối mĩng quy ước - Ứng suất gây lún do tải trọng ngồi tại mũi cọc(đáy khối quy ước).  gl z 0  tc tb  bt z 0 501,52 -298,21 = 203,31 (kN/m 2) - Ứng suất gây lún tại tâm khối mĩng qui ước ở độ sâu Z: 0 0 gl gl z zK    ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 154 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 Với k0: hệ số gĩc tại tâm diện tích tải trọng phụ thuộc vào L/B và m=2z/B,tra bảng 4.1 trang 49, “Nền Mĩng và Tầng Hầm Nhà Cao tầng”-GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng. - Chia lớp đất nền dưới đáy khối mĩng quy ước thành các lớp bằng nhau và 4 mB => 6,13 1,22( ) 5 5 B m  , chia lớp đất dưới đấy mĩng khối quy ước thành nhiều lớp đất cĩ chiều dày 1 (m). - Chiều sâu vùng nền được xác định theo bảng sau: Bảng 4: xác định ứng suất vùng nền Tên lớp Điểm Z(m) σ bt i=Σγi.hi (kN/m 2 ) L/B 2Z/B k0 σ gl i =k0.σ gl z (kN/m 2 ) 0,2.σ bt i(kN/m2) Lớp 5 1 0 298,21 0 1,000 203,31 59,64 Lớp 5 2 1 308,61 0,33 0,979 199,10 61,72 Lớp 5 3 2 319,01 0,65 0,902 183,37 63,80 Lớp 5 4 3 329,41 0,98 0,789 160,35 65,88 Lớp 5 5 4 339,81 1,31 0,660 134,10 67,96 Lớp 6 6 5 351,01 1,63 0,544 110,50 70,20 Lớp 6 7 6 360,61 1,96 0,449 91,27 72,12 Lớp 6 8 7 373,41 2,29 0,352 71,57 74,68 Lớp 6 9 8 384,61 2,61 0,297 60,30 76,92 1,00 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 155 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 L?p6. Sét pha, xám trắng - t=2,08 T/m³, dn=1,12 T/m³ - C=0.351kG/cm2, =18 - h=5,8m mặt đất tự nhiên 48 0 0 L?p1. Bùn sét, xám xanh đen - t=1,5T/m³, dn=0,51T/m³ - c=0.063kG/cm2, =04 - h=16,7m L?p2A. Sét, xám xanh, vàng - t=1,96T/m³, dn=0,98T/m³ - C=0.251kG/cm2, =12 - h=3,8m L?p2B. Sét pha, xám trắng - t=2,08T/m³, dn=1,11T/m³ - C=0.184kG/cm2, =12 - h=3,5m L?p3. Cát pha, xám trắng - t=2,04T/m³, dn=1,07T/m³ - C=0.107kG/cm2, =23 - h=4,8m L?p4. Cát trung, vàng nâu - t=2,02T/m³, dn=1,05T/m³ - C=0.033kG/cm2, =30 - h=5,4m 3 5 9 00 298,21 351,01 360,6 1 2 3 4 5 6 7 203,31 199,1 183,37 160,35 134,1 110,5 91,27 373,41 8 71,57 L?p5. Cát trung, xám tro - t=2, T/m³, dn=1,04 T/m³ - C=0.029 kG/cm2, =31 - h=6,8m Hình 3 : Sơ đồ tính lún cho mĩng - Dựa vào bảng xác định vùng nền ta thấy tại điểm 9(tức tại độ sâu 40,9 m) cĩ 2 260,3( / ) 0,2. 76,92( / )gl bti ikN m kN m     những điểm sâu hơn độ lún xem như khơng đáng kể. Vậy chiều sâu vùng nền 8 m, kể từ đáy khối quy ước. 7 1 0.8 . .glzi i i i S h E     = 0,8 203,31 134,1 0,8 110,5 71,57 ( 199,1 183,37 160,35 ) ( 91,27 ) 11740 2 2 10340 2 2        = 0,0485+ 0,0141= 0,0626(m) = 6,26 (cm) < Sgh=8 (cm)  thoả điều kiện độ lún. VII. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc và tính cốt thép đài cọc 1. Kiểm tra khả năng chống thủng của đài cọc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 156 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 - Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài: + Chiều cao đài chọn sao cho ứng suất chỉ do bêtơng hồn tồn chịu, nghĩa là khơng cần cốt ngang. Người ta quan niệm rằng nếu mĩng bị chọc thủng, thì sự chọc thủng xảy ra theo bề mặt của hình chĩp cụt cĩ các mặt bên xuất phát từ chân cột và nghiêng 450 so với trục đứng. + Nén thủng tự do: xảy ra khi phía bên kia của đáy mĩng ( đáy lớn ) khơng bị hạn chế, các mặt bên của tháp được phát triển tự do và thường tạo thành gĩc nghiêng 450. Với chiều cao của đài cọc như vậy, tháp chọc thủng 450 từ chân cột trùm ra ngồi các tim cọc nên khơng cần phải kiểm tra điều kiện chọc thủng. + Nén thủng hạn chế: khi mặt bên của đáy mĩng bị chặn bởi gối tựa ( coc ép ) thì tháp nén thủng xảy ra trong phạm vi bị chặn với gĩc nghiêng của mặt bên là 640 (như hình vẽ). + Điều kiện để kiểm tra nén thủng hạn chế: 0. . . .t b t bt mN F R U h tg   trong đĩ:  Nt = 6369,38 (kN) : lực nén thủng  Fb : khả năng chống nén của bê tơng  t = 1 : hệ số đối với bê tơng nặng  Rbt = 1050 (kN/m2): cường độ tính tốn chịu kéo của bê tơng  h0 = 1,5-0,15= 1,35(m): chiều cao làm việc của đài mĩng  c: là khoảng cách mép cột đến mép trong của đầu cọc theo phương đang xét c= 1,2-(0,65/2)-0,4= 0,475(m)  Um : giá trị trung bình chu vi hai đáy của tháp nén thủng 2( 2 )m c cU h b c   =2.(0,65+0,650+2x0,475)= 4,5(m) 0 1,35tan( ) 0, 475 h c    = 2,84 >1 => Fb = 1x1050x4,5x1,35xtg700 = 17525,47(kN) Vậy Nt = 6369,38 (kN)< Fb = 17525,47 (kN)nên khơng bị nén thủng theo điều kiện hạn chế. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 157 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 45° 71 D 8 0 0 1 0 0 3 24 0 0 8 0 0 1 0 0 4000 8002400800 100 100 4 00 0 650 6 5 0 Ø 80 0 Ø 80 0 P4P3 P1 P2 Ø8 00 Ø8 00 1 6 00 45° 4000 8002400800 100 100 475 Hình 4 : Tháp chọc thủng đài cọc. - Kiểm tra xuyên thủng giữa cọc và đài Cọc cũng cĩ khả năng xuyên thủng đài cọc với phản lực trên đầu cọc, ta sẽ tính tốn với phản lực trên đầu cọc nào lớn nhất Pc(max) Pc(max) ≤ 0,75.Rk.ho.btb 0,65 (0,65 2 1,35) 2 2 t d tb b b b       = 2 (m) => Pc(max) = 2365,44 (kN)< 0,75x1050x1,35x2= 2126,25(kN) (khơng thỏa) Ta tăng chiều cao đài cọc lên là 1,6 (m) 0,65 (0,65 2 1, 45) 2 2 t d tb b b b       = 2,1 (m) => Pc(max) = 2365,44 (kN)< 0,75x1050x1,45x2,1= 2397,94(kN) (thỏa) Vậy cọc khơng cĩ khả năng xuyên thủng qua đài. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 158 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 2. Tính cốt thép cho đài cọc - Tính thép chịu lực cho đài là thép lớp dưới theo cả 2 phương theo sơ đồ dầm cơng xơn ngàm vào mặt cột và bị uốn bởi các phản lực đầu cọc, dùng tải trọng tính tốn để tính thép cho mĩng, mơ men ứng với mặt ngàm I-I và II-II: - Thép lớp trên là thép cấu tạo ta dùng thép thép Ø12(chống nứt bê tơng) - Số liệu tính tốn :  li : khoảng cách từ cạnh cột đến tim cọc thứ i(0,875)  P : Phản lực tác dụng lên đầu cọc thứ i  Bêtơng B25, Rb = 14,5 MPa = 1,45 (kN/cm2)  Thép AII: Rs= 280 MPa = 28 (kN/cm2) ho= 145(cm); b=400 (cm); l= 400 (cm) - Momen tại ngàm I-I xác định theo cơng thức: MI-I=Pi.li= (P2+P4)*l=(2126,05+2365,44)*0,875 = 3930,06 (kNm) = 393006 (kN.cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 393006 1 1,45 400 145   = 0,0322 (cm2) 1 1 2    = 1 1 2 0,0322   = 0,0328 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,0328 1 1,45 400 145 28     = 98,412 (cm2) =>Thép lớp dưới : chọn 39Ø18 a 100 cĩ As= 99,243 (cm2) =>Thép lớp trên : đặt cấu tạo 12Ø12 a 150 - Momen tại ngàm II-II xác định theo cơng thức: MII-II=Pi.li= (P3+ P4)*l =(1878,83+2365,44)x0,875= 3713,74 (kNm) = 371374 (kN.cm) 2 0. . . m b b M R b h    = 2 371374 1 1,45 400 145   = 0,0305 (cm2) 1 1 2    = 1 1 2 0,0305   = 0,0309 0. . . .b b s s R b h A R    = 0,0309 1 1,45 400 145 28     = 92,908 (cm2) =>Thép lớp dưới : chọn 39Ø18 a 100 cĩ As= 99,243 (cm2) =>Thép lớp trên : đặt cấu tạo 12Ø12 a 150 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006-2011 159 GVHDC: TH.S VÕ MINH THIỆN ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ VKS NHÂN DÂN TP.HCM SV: NGUYỄN TIẾN SĨ LỚP: 06VXD2 D 8 0 0 1 0 0 3 24 00 8 0 0 1 0 0 4000 8002400800 100 100 4 0 00 650 6 50 Ø 80 0 Ø 80 0 P1 P2 Ø8 00 Ø8 00 875 P4P3 I IIII I 8 7 5 Hình 4 : Tính thép đài cọc. KẾT LUẬN Các kết quả tính tốn đều thoả mãn các yêu cầu cấu tạo và khả năng chịu lực. Do đĩ các giả thiết chọn chiều sâu đài cọc, đường kính cọc, chiều dài cọc….như ban đầu và các giả thiết tính tốn là hợp lý.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf68032_9368.pdf
Luận văn liên quan