Đồ án môn học Nền móng - Phần I: Móng cọc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG PHẦN I: MÓNG CỌC I.SỐ LIỆU THIẾT KẾ: 1.Cột (toàn khối) - Tiết diện cột Bc x Lc (cm): 30x50 - Cao trình cầu trục (m) : 6,5m - Cao trình đỉnh cột (m): 8,5m 2.Tải trọng tính toán: Thành phần Ký hiệu Đơn vị Tải trọng Tải trọng đứng tại đỉnh cột kN 308 Tải trọng cầu trục kN 285 Lực hãm ngang cầu trục kN 2.5 Lực hãm dọc cầu trục kN 2.1 Tải trọng ngang đỉnh cột và gió kN 17.9 3.Nền đất: CÁC LỚP ĐẤT Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Số hiệu H(m) Số hiệu H(m) Số hiệu H(m) Số hiệu H(m) 31 5.0 52 4.0 64 1.5 16 II.XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT; ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 1.Xử lý số liệu địa chất: a.Lớp 1: Có số hiệu là 31 căn cứ vào bảng tra số liệu tra ta có các giá trị địa chất như sau: -Độ ẩm tự nhiên: -Giới hạn nhão ( hay còn gọi là giới hạn sệt): -Giới hạn dẻo ( hay còn gọi là giới hạn lăn): - Dung trọng tự nhiên: -Tỉ trọng hạt: -Sức kháng xuyên tĩnh (Mpa) : -Kết quả xuyên tiêu chuẩn N60: N=1 Đánh giá loại đất trạng thái của đất ta căn cứ vào các chỉ tiêu đánh giá như sau: Chỉ số dẻo: vì Đất á sét Độ đặc của đất dính: vì Đất á sét ở trạng thái lỏng -Từ các số liệu thu thập được ta xác định thêm các chỉ số sau: +Dung trọng khô: +Hệ số rỗng ban đầu cùa đất: +Độ rỗng của mẫu đất: +Độ no nước của mẫu đất : +Môdul tổng biến dạng: (Ứng với sét pha ở trạng thái lỏng với ) b.Lớp 2: Có số hiệu là 52 căn cứ vào bảng tra số liệu tra ta có các giá trị địa chất như sau: -Độ ẩm tự nhiên: -Giới hạn nhão ( hay còn gọi là giới hạn sệt): -Giới hạn dẻo ( hay còn gọi là giới hạn lăn): - Dung trọng tự nhiên: -Tỉ trọng hạt: -Sức kháng xuyên tĩnh (Mpa) : -Kết quả xuyên tiêu chuẩn N60: N=7 Đánh giá loại đất trạng thái của đất ta căn cứ vào các chỉ tiêu đánh giá như sau: Chỉ số dẻo: vì Đất cát Độ đặc của đất dính: vì Đất cát ở trạng thái dẻo -Từ các số liệu thu thập được ta xác định thêm các chỉ số sau: +Dung trọng khô: +Hệ số rỗng ban đầu cùa đất: +Độ rỗng của mẫu đất: +Độ no nước của mẫu đất : +Môdul tổng biến dạng: (Ứng với đất cát ) c.Lớp 3: Có số hiệu là 64 căn cứ vào bảng tra số liệu tra ta có các giá trị địa chất như sau: -Độ ẩm tự nhiên: -Giới hạn nhão ( hay còn gọi là giới hạn sệt): -Giới hạn dẻo ( hay còn gọi là giới hạn lăn): - Dung trọng tự nhiên: -Tỉ trọng hạt: -Góc ma sát trong: -Lực dính: - Kết quả thí nghiệm nén ép : Lực nén P(kPa) e 50 0.833 100 0.798 150 0.766 200 0.737 -Sức kháng xuyên tĩnh (Mpa) : -Kết quả xuyên tiêu chuẩn N60: N=11 Đánh giá loại đất trạng thái của đất ta căn cứ vào các chỉ tiêu đánh giá như sau: Chỉ số dẻo: vì Đất cát Độ đặc của đất dính: vì Đất cát ở trạng thái dẻo -Từ các số liệu thu thập được ta xác định thêm các chỉ số sau: +Dung trọng khô: +Hệ số rỗng ban đầu cùa đất: +Độ rỗng của mẫu đất: +Độ no nước của mẫu đất : +Hệ số nén a : Lực nén P(kPa) e a (m2/kN) 50 0.833 100 0.798 4.6x10-4 150 0.766 4x10-4 200 0.737 3.6x10-4 +Modul biến dạng: (Ứng với đất cát ) d.Lớp 4: Có số hiệu là 16 căn cứ vào bảng tra số liệu tra ta có các giá trị địa chất như sau: -Độ ẩm tự nhiên: -Tỉ trọng hạt: -Sức kháng xuyên tĩnh (Mpa) : -Kết quả xuyên tiêu chuẩn N60: N=28 -Thành phần hạt: Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt Hạt sỏi Hạt cát 5-2 Thô To Vừa Nhỏ Mịn 2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 8 22 37 23 8 2 Hàm lượng các hạt có d>2mm: 8% Hàm lượng các hạt có d>0.5mm: 8+22+37=67%>50%Lớp 4 là đất cát thô Từ kết quả xuyên tiêu chuẩn N60: N=28 ( 10<N<29)Lớp 4 là đất cát thô ở trạng thái chặt vừa. +Modul biến dạng: (Ứng với cát thô ở trạng thái chặt vừa cứng có ) -Sức kháng xuyên tĩnh (Mpa) : ứng với cát thô ở trạng thái chặt vừa gần về phí trạng thái chặt. (Theo bảng tra của tài liệu địa chất khi 10<N<30 và 40<<120 ) +Dung trọng tự nhiên: Kết quả trụ địa chất như sau: Đất cát thô ở trạng thái chặt vừa; ;;N=28; Đất cát ở trạng thái dẻo ; ;;N=11; Đất cát ở trạng thái dẻo ; ;;N=7; Đất sét pha ở trạng thái lỏng ; ;;N=1; Từ kết quả trên ta nhận thấy lớp 1là lớp đất yếu, lớp 2 đất khá tốt nhưng chiều dày không đảm bảo. Vậy lớp 3 và lớp 4 là hai lớp đất khá tốt có thể đặt mũi cọc. 2.Xử lí số liệu tải trọng: - Tiết diện cột Bc x Lc (cm): 30x50 - Cao trình cầu trục (m) : 6,5m - Cao trình đỉnh cột (m): 8,5m Thành phần Ký hiệu Đơn vị Tải trọng Tải trọng đứng tại đỉnh cột kN 308 Tải trọng cầu trục kN 285 Lực hãm ngang cầu trục kN 2.5 Lực hãm dọc cầu trục kN 2.1 Tải trọng ngang đỉnh cột và gió kN 17.9 Tải trọng tính toán tại chân cột: Tải trọng do trọng lượng bản thân: Tổng lực dọc tính toán tại chân cột: Mômen tính toán tại chân cột theo hai phương: Lực cắt tính toán tại chân cột theo hai phương: Tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột: Từ tải trọng tính toán ở trên ta có thể xác định tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột như sau: Trong đó: n là hệ số vượt tải có thể lấy giá trị trung bình: II.THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH: 1.Phương án móng - Phương án 1: Dùng cọc BTCT 30x30 cm, đài đặt vào lớp 1,mũi cọc hạ sâu xuống lớp 3 khoảng 2.4 m . Thi công bằng phương pháp ép - Phương án 2: Dùng cọc BTCT 30x30 cm, đài đặt vào lớp 1,mũi cọc hạ sâu xuống lớp 3 khoảng 2.4 m . Thi công bằng phương pháp đóng. Ờ đây ta chọn phương án 1 2.Vật liệu làm móng cọc: Đài cọc: - Chọn bêtông Mác 250: - Thép chịu lực: chọn thép AII có - Lớp lót bêtông đá 4x6 mác 100 dày 100 -Lớp bê tông bảo vệ cốt thép đài ta chọn a=5cm - Đài liên kết ngàm vào cột.Cọc neo vào đài 10cm , cốt thép cọc neo vào trong đài . Cọc BTCT - Chọn bêtông Mác 250: - Thép chịu lực: chọn thép AII có - Thép đai: chọn thép AI 3.Thiết kế móng : a.Chọn độ sâu đặt đài: Vì tính theo móng cọc đài thấp nên độ sâu đặt đài cọc phải thỏa mãn điều kiện: Trong đó: : Tổng lực ngang tiêu chuẩn : Dung trọng tự nhiên của lớp đất đặt đài : Góc ma sát trong của lớp đất đặt đài Chọn sơ bộ bề rộng đài B=2 m Vậy chọn độ sâu chôn đài : b. Chọn các đặc trưng của cọc: - Tiết diện cọc 30x30(cm) . Thép dọc AII chịu lực dùng - Chiều dài cọc : cọc ngàm vào lớp đất 3 khoảng 2.4m: -Cọc được chia thành 2 đoạn dài 8m. Nối bằng hàn bản mã. c.Xác định sức chịu tải của cọc: c.1:Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: Đối với cọc bê tông đúc sẵn : Trong đó : : Hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh của cọc. ;