Kiến trúc xây dựng - Đồ án Nền móng các công trình dân dụng, cộng nghiệp

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH MỤC LỤC Phần 1: MÓNG NÔNG ......................................................................... 2 I/ Số liệu công trình ....................................................................................... 2 II/ Xử lý số liệu .............................................................................................. 2 III/ Phương án móng .................................................................................... 5 A. THIẾT KẾ MÓNG C1...................................................................................... 6 1/ Tải trọng truyền xuống móng .................................................................... 6 2/ Xác định kích thước đáy móng .................................................................. 6 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng ............................................................. 8 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2 ............................................ 9 5/ Tính độ bền và cấu tạo móng ................................................................... 11 6/ Tính toán và bố trí thép ............................................................................ 15 B. THIẾT KẾ MÓNG C2..................................................................................... 18 1/ Tải trọng truyền xuống móng .................................................................. 18 2/ Xác định kích thước đáy móng ................................................................ 18 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng ........................................................... 19 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2 .......................................... 21 5/ Tính độ bền và cấu tạo móng ................................................................... 23 6/ Tính toán và bố trí thép ............................................................................ 27 Phần 2: MÓNG CỌC .......................................................................... 30 I/ Số liệu công trình ..................................................................................... 30 II/ Phương án móng ................................................................................... 31 III/ Xác định tải trọng truyền xuống móng từ cao trình MĐTN ............ 35 IV/ Đánh giá điều kiện địa chất ................................................................. 35 V/ Tính toán cấu tạo cọc ............................................................................ 36 VI/ Kiểm tra độ lún móng cọc .................................................................... 46 VII/ Tính toán và bố trí thép đài cọc ........................................................ 52 VU DUY TÙNG – 11510301926 1 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Phần 1: MÓNG NÔNG I/ Số liệu công trình: + Công trình: Các móng có nội lực tính toán dưới cân cột tại cao độ mặt đất như sau: Nội lực Đơn vị Móng C1 Móng C2 N0 T 85.0 55.0 M0 T.m 3.0 2.0 Q0 T 2.0 1.4 + Đất nền: CÁC LỚP ĐẤT Mực nước ngầm Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 (tính từ mặt đất) Số hiệu H (m) Số hiệu H (m) Số hiệu (m) 50 1.5 65 5.5 73 6.7 II/ Xử lý số liệu: 1/ Lớp đất thứ 1: Số hiệu 50, dày 1.5m, có chỉ tiêu cơ lý nhu sau: W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 28.6 31.2 24.7 1.8 2.66 11040’ 0.08 Kết quả thí nghiệm nén e-p KQ KQ với tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 100 200 300 400 (MPa) chuẩn N 0.82 0.79 0.74 0.72 1.77 9 + Chỉ số dẻo: IWWPnhd 31.2 24.7 6.5% IP 6.5%  7% Đất cát pha + Chỉ số sệt: WWd 28.6 24.7 IL    0.6 IP 6.5 0 IL  0.6  1  Đất ở trạng thái dẻo VU DUY TÙNG – 11510301926 2 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH => Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – dẻo + Hệ số rỗng:   (1)2.661(10.286)W e n 110.9  1.8 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): Eq c Ứng với đất cát pha  331.775.31()EMPa 2/ Lớp đất 2: Số hiệu 65, dày 5.5m, có chỉ tiêu cơ lý sau: W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 28 34.6 22.1 1.84 2.7 13050’ 0.18 Kết quả thí nghiệm nén e-p KQ KQ với tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 100 200 300 400 (MPa) chuẩn N 0.83 0.80 0.78 0.75 2.25 11 + Chỉ số dẻo: IWWPnhd 34.622.112.5% 7% IP  6.5%  14% Đất sét pha + Chỉ số sệt: WWd 28 22.1 IL    0.47 IP 12.5 0.250.470.5IL Đất ở trạng thái dẻo cứng => Lớp 2 thuộc loại đất sét pha – dẻo cứng + Hệ số rỗng:   (1)2.7 W  1  (1 0.28) e  n  11 0.88  1.84 + Dung trọng đẩy nổi: (  1)  (2.7  1)  1  n   0.91(T/ m3 ) dn 1e 1 0.88 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): VU DUY TÙNG – 11510301926 3 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Ứng với đất sét pha  772.2515.75EMPa () 3/ Lớp đất 3: Số hiệu 73, có chỉ tiêu cơ lý sau: W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 22 27.1 20.6 1.9 2.67 18029’ 0.23 Kết quả thí nghiệm nén e-p với KQ KQ tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 100 200 300 400 (MPa) chuẩn N 0.690 0.683 0.678 0.675 4.5 25 + Chỉ số dẻo: IWWP nh  d 27.1  20.6  6.5% IP 6.5%  7% Đất cát pha + Chỉ số sệt: WWd 2220.6 IL  0.22 IP 6.5 0 IL  0.22  1  Đất ở trạng thái dẻo => Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – dẻo + Hệ số rỗng:   (1)2.67 W 1 (10.22) e  n  110.71  1.9 + Dung trọng đẩy nổi: (1)(2.671)1    n 0.97(T/ m3 ) dn 110.71e + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): Eq c Ứng với đất cát pha  3 E  3  4.5  13.5( MPa ) VU DUY TÙNG – 11510301926 4 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 4/ Kết quả trụ địa chất 0.00 m Lớp 1: Đất cát pha – dẻo 1.5 m Lớp 2: Đất sét pha – dẻo cứng 5.5 m 6.70 m Lớp 1: Đất cát pha – dẻo III/ Phương án móng: - Tải trọng công trình không lớn lắm. - Lớp đất thứ 2 có độ dày 5.5m; có tính chất cơ lý tốt hơn so với lớp thứ 1 có độ dày 1,5m và mực nước ngầm nằm khá sâu (6.7m) so với mặt lớp đất thứ 2. Nên lớp đất thứ 2 là lớp đất thích hợp cho việc đặt móng. => Dùng móng đơn bêtông cốt thép và đặt vào lớp thứ 2. - Chọn nhiều sâu chôn móng hmm  2.0 ( ) ( Không kể đến lớp bêtông lót ở đáy móng) VU DUY TÙNG – 11510301926 5 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH A. THIẾT KẾ MÓNG C1: 1/ Tải trọng truyền xuống móng: Tải trọng tính toán: tt tt tt N0 M 0 Q0 85.0 3.0 2.0 Chọn hệ số vượt tải n 1 . 1 5: tc tc N0 M 0 73.9 2.61 1.74 2.0 2/ Xác định kích thước đáy móng: Cường độ đất nền dưới đáy móng: mm12 ' R (A  b II  B  h  II  D  c II ) ktc Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp _ Nguyễn Văn Quảng) mm12 1.2;  1.0;ktc  1.0 (Có khoan khảo sát địa chất)  1300 50'  13.83 A  0.285;B  2.151;D  4.688 VU DUY TÙNG – 11510301926 6 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 322  II 1.84 (T/ m );0.18ckgcmT (/)1.8 (/ m) 1.81.51.840.5  '21.81 (T/m) II 2 l Chọn tỷ lệ hai cạnh đáy móng : y 1.2 b Chọn PRt c t c 32tc Ta giải phương trình để tìm b: aybaybN010  0 (*) mm121.21.0 aA0   II 0.2851.840.629 ktc 1.0 mm12 ' aDch1  (Bh) IIIItb ktc 1.21.0  (2.1512.01.814.6681.8)22 1.0 19.425 32 Thay aao , 1vào (*): 0.6291.219.4251.273.9130bb b 1.733 (m) l 1.7331.22.079 (m) Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng kích thước đáy móng lên 1.2 lần F 1.2(1.7332.079)4.323 (m ) 2 Giữ nguyên tỷ lệ 2 cạnh đáy móng là y 1.2 F 4.323 Bề rộng móng: b   1.89  chọn b  2.0 (m) 1.2 1.2 Bề dài móng: l 2.01.22.4 (m) mm Vậy kích thước đáy móng C1: bl 2.0  2.4 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây ra là: VU DUY TÙNG – 11510301926 7 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH NMtctc Ptc  max FW NMtctc Ptc  min FW PPtctc  Ptc  maxmin tb 2 Đế kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực thì: tc Pmax 1.2R  tc  Pmin  0  tc  PRtb  tctctc Tính PPPmaxmax;;tb và R: tctc - NNhbl0  tb 73.9132222.493.113 (T) tctctc - MMQh00 2.6091.73226.087 (T.m) 22 2 bl 22.4 - F b  l 2  2.4  4.8 (m ) ; W  1.92 (m3 ) 66 Ta có: 93.1136.087 Ptc  22.569 (T/m2 ) max 4.81.92 93.1136.087 Ptc  16.228 (T/m2 ) min 4.81.92 22.56916.228 Ptc 19.399 (T/m2 ) tb 2 mm12 ' R (A  b II  B  h  II  D  c II ) ktc 1.2 1.0  (0.285  2  1.84  2.151  2  1.81  4.668  1.8) 1.0  20.684 (T/m2 ) tc 2 Pmax 22.569  1.2R  24.82 (T/m )  tc  Pmin 16.228 0  tc 2  PRtb 19.339   20.684 (T/m )  Kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực VU DUY TÙNG – 11510301926 8 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Ta nhận thấy lớp đất thứ 3 có 32 của lớp thứ 2 nên ta không cần kiểm tra cường độ tại đỉnh lớp thứ 3 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2: Ta có lực gây lún tại trọng tâm của đáy móng: tc 2 PPhgltb 19.3991.812515.399 (T/m) Chia đất nền dưới đáy móng thành nhiều lớp nhỏ, mỗi lớp có chiều dày nhỏ 1 hơn b và đồng nhất. 4 11 b 20.5 (m) chọn h  0.5 (m) 44 i Ứng suất gây lún tại những điểm nằm trên trục 0 do bản thân đất nền và ứng 2 xuất gây lún ở đáy móng phân bố đều. Pgl 15.399 (T/m) gây ra trong bảng sau:  bt  h   KP z z glgl 0 bt Lớp h 2z l  z 2 2 2 Điểm (T/m ) K0 (T/m) (T/m) đất ( m) ( m) b b  gl 0 1.84 2.0 0.0 0.000 1.2 1.000 3.620 15.399 0.235 1 1.84 2.5 0.5 0.577 1.2 0.911 4.540 14.028 0.324 2 1.84 3.0 1.0 1.154 1.2 0.683 5.460 10.520 0.519 3 1.84 3.5 1.5 1.731 1.2 0.469 6.380 7.214 0.884 2 4 1.84 4.0 2.0 2.308 1.2 0.323 7.300 4.974 1.468 5 1.84 4.5 2.5 2.886 1.2 0.229 8.220 3.531 2.328 6 1.84 5.0 3.0 3.463 1.2 0.171 9.140 2.632 3.472 7 1.84 5.5 3.5 4.040 1.2 0.130 10.060 2.002 5.025 8 1.84 6.0 4.0 4.617 1.2 0.103 10.980 1.578 6.957 Bảng tính giá trị ứng suất móng C1 Giới hạn nén lún được lấy tại điểm số 8 có độ sâu từ đáy móng là 4.0 (m) bt 2 Tại đó: z10.980  5  gl  5  1.578  7.89 (T/m ) VU DUY TÙNG – 11510301926 9 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Biểu đồ phân bố ứng suất trong đất nền Dự báo dộ lún được thể hiện trong bản sau: Trong đó: ii 1 ii 1 PPPbtbt ; glgl 121iii 22 ee12ii e1i được nội suy theo P1i Shii 1 e1i e2i được nội suy theo P2i VU DUY TÙNG – 11510301926 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH bt   KP Lớp z  h glgl 0 Si Điểm P1i P2i e1i e2i đất (T/m2 ) ( T/m )2 ()m 0 3.620 15.399 4,080 19,462 0,858 0,801 0,015 1 4.540 14.028 5,000 17,832 0,853 0,805 0,013 2 5.460 10.520 5,920 15,190 0,849 0,813 0,010 3 6.380 7.214 6,840 13,211 0,844 0,819 0,007 2 4 7.300 4.974 7,760 12,206 0,839 0,822 0,005 5 8.220 3.531 8,680 11,902 0,835 0,822 0,003 6 9.140 2.632 9,600 12,022 0,830 0,822 0,002 7 10.060 2.002 10,520 12,391 0,826 0,821 0,001 8 10.980 1.578 Tổng 0,056 Tổng độ lún SS0.056 (m) =5.6 (cm)8 (cm)gh Vậy móng C1 thỏa điều kiện lún tuyệt đối 5/ Tính độ bền và cấu tạo móng: R 1150 (T/m)2 Sử dụng Bêtông B20 (#250)  b  2 Rbt  90 (T/m) 2 Thép AII có Rs  28000 (T/m ) * Xác định chiều cao làm việc của móng theo điều kiện chịu uốn: tt N0  85.0 (T) F=2.0 2.4=4.80 (m2 ) tt tt tt M M00  Q  h 3.0  2.0  2.0  7.0 (T.m) bl222 2.4 W   1.92 (m3 ) 66 Áp lực tính toán tại đáy móng: NMtt tt 85 7 Ptt 0     21.354 (T/m2 ) max FW4.8 1.92 NMtt tt 85 7 Ptt 0    14.062 (T/m2 ) min FW4.8 1.92 VU DUY TÙNG – 11510301926 11 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH PPtttt 21.35414.062 Ptt maxmin 17.708 (T/m)2 tb 22 Sơ đồ tính toán theo điều kiện Bêtông cốt thép chịu uốn VU DUY TÙNG – 11510301926 12 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Dựa vào tam giác đồng dạng trên biểu đồ phân bố áp lực dưới đáy móng, ta tính được áp lực tại mặt cắt  -  (tại mép cột) 1.35 PPPPtttttttt () 1minmaxmin 2.4 1.35 14.062(21.35414.062) 2.4 18.164 (T/m)2 Chiều cao làm việc của móng theo điều kiện bêtông cốt thép chịu uốn Pltt  ho  0.4Rlbc PPtttt18.16421.354 Trong đó: Ptt 1max 19.759 (T/m)2 22 2 l 2.4 (m); l0.3cb (m); R1150 (T/m ) ll2.40.3 L  c 1.05 22 19.7592.4 h 1.050.59 (m) =59 (cm) 0 0.4 11500.3 h0  61.5 (cm) Chọn: a  3.5 (cm) hham 0 61.53.565 (cm) * Kiểm tra lại chiều cao làm việc của móng theo điều kiện chọc thủng VU DUY TÙNG – 11510301926 13 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Áp lực tại mép đáy tháp chọc thủng: 1.965 PPPPtttttttt () 2minmaxmin 2.4 1.965 14.062(21.35414.062) 2.4  20.033 (T/m2 ) 2 Điều tích đáy tháp chọc thủng: Fct 2.0  0.435  0.870 (m ) tt ' -Lực chọc thủng: NFPct ct PPtttt20.03321.354 Trong đó: Ptt '22max 20.693 (T/m ) 22 Nct 0.8720.69318.003 (T) -Lực chống chọc thủng: NRbhcctbttb0.75 0 b b b  b 2  h Trong đó: bc d  c c 0  b  h tb22 c 0 0.22  0.615  0.835 (m) Ncct 0.75 90 0.835 0.615 34.663 (T) Vậy NNct18.003 (T)  cct  34.663 (T) thỏa điều kiện chọc thủng VU DUY TÙNG – 11510301926 14 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 6/ Tính toán và bố trí thép: tt tt tt Pm i n Ptb P tt 1 Pmax * Sơ đồ tính thép cho móng C1 VU DUY TÙNG – 11510301926 15 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH * Xét mặt ngàm 1-1: Ptt tt m i n Pmax M1 1 Moment uốn: MbLPP 2 (2) tttt 1max16 1 2.01.05(221.35418.164)22.3712 (T.m) 6 Diện tích cốt thép chịu moment uốn M1: 4 M1 22.37110 2 As1  14.434 (cm ) 0.90.9280000.615Rhs 0 2 Chọn thép  12; a1.13s  (cm) A 14.434 Số thép cần đặt: n s1  12.763(cây) Chọn số cây là 13 as 1.13 2000250 Khoản cách giữa các cây: a 158.333 (mm) 13 Vậy ta bố trí 1312a158 * Xét mặt ngàm 2-2: tt Ptb M2 11 Moment uốn: M  Ptt  l  B22  17.708  2.4  0.9  16.832 (T.m) 2 22tb Diện tích cốt thép chịu moment uốn M2: 4 M2 16.832 10 2 As1   11.059 (cm ) 0.9Rhs 0 0.9  28000  (0.615  0.011) VU DUY TÙNG – 11510301926 16 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 2 Chọn thép  10; a0.7854s  (cm) A 11.059 Số thép cần đặt: n s1 14.083(cây) Chọn số cây là 15 as 0.7854 2400250 Khoản cách giữa các cây: a 164.2857 (mm) 15 Vậy ta bố trí 15 10a164 VU DUY TÙNG – 11510301926 17 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH B. THIẾT KẾ MÓNG C2: 1/ Tải trọng truyền xuống móng: Tải trọng tính toán: tt tt tt N0 M 0 Q0 55.0 2.0 1.4 Chọn hệ số vượt tải n 1 . 1 5: tc tc N0 M 0 47.826 1.739 1.217 2.0 2/ Xác định kích thước đáy móng: Cường độ đất nền dưới đáy móng: mm12 ' R (A  b II  B  h  II  D  c II ) ktc Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp _ Nguyễn Văn Quảng) mm12 1.2;  1.0;ktc  1.0 (Có khoan khảo sát địa chất)  1300 50'  13.83 A  0.285;B  2.151;D  4.688 VU DUY TÙNG – 11510301926 18 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 322  II 1.84 (T/ m );0.18ckgcmT (/)1.8 (/ m) 1.81.51.840.5  '21.81 (T/m) II 2 l Chọn tỷ lệ hai cạnh đáy móng : y 1.4 b Chọn PRtc tc 32tc Ta giải phương trình để tìm b: aybaybN010  0 (*) mm121.21.0 aA0   II 0.2851.840.629 ktc 1.0 mm12 ' aDch1  (Bh) IIIItb ktc 1.21.0  (2.1512.01.814.6681.8)22 1.0 19.425 32 Thay aao , 1vào (*): 0.6291.219.4251.247.8260bb b 1.300 (m) l 1.31.41.820 (m) Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng kích thước đáy móng lên 1.2 lần F 1.2(1.3001.820)2.835 (m ) 2 Giữ nguyên tỷ lệ 2 cạnh đáy móng là y 1.4 F 2.835  Bề rộng móng: b 1.423 chọn b  1.5 (m) 1.41.4 Bề dài móng: l 1.5  1.4  2.1 (m) mm Vậy kích thước đáy móng C1: bl 1.5  2.1 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây ra là: VU DUY TÙNG – 11510301926 19 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH NMtctc Ptc  max FW NMtctc Ptc  min FW PPtctc  Ptc  maxmin tb 2 Đế kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực thì: tc Pmax 1.2R  tc  Pmin  0  tc  PRtb  tctctc Tính PPPmaxmax;;tb và R: tctc - NNhbl0  tb 47.826221.52.160.426 (T) tctctc - MMQh00 1.7391.21724.174 (T.m) 22 2 bl 1.5 2.1 - Fbl 1.52.13.15 (m ) ; W   1.1025 (m3 ) 66 Ta có: 60.4264.174 Ptc  22.969 (T/m2 ) max 3.151.1025 60.4264.1739 Ptc  15.397 (T/m2 ) min 3.151.1025 22.96915.397 Ptc 19.183 (T/m2 ) tb 2 mm12 ' R (A  b II  B  h  II  D  c II ) ktc 1.2 1.0  (0.285  2  1.84  2.151  2  1.81  4.668  1.8) 1.0  20.684 (T/m2 ) tc 2 Pmax 22.569  1.2R  24.82 (T/m )  tc  Pmin 16.228 0  tc 2  PRtb 19.339   20.684 (T/m )  Kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực VU DUY TÙNG – 11510301926 20 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Ta nhận thấy lớp đất thứ 3 có 32 của lớp thứ 2 nên ta không cần kiểm tra cường độ tại đỉnh lớp thứ 3 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2: Ta có lực gây lún tại trọng tâm của đáy móng: tc 2 PPhgltb 19.1831.81215.563 (T/m) Chia đất nền dưới đáy móng thành nhiều lớp nhỏ, mỗi lớp có chiều dày nhỏ 1 hơn b và đồng nhất. 4 11 b 1.50.375 (m) chọn h  0.3 (m) 44 i Ứng suất gây lún tại những điểm nằm trên trục 0 do bản thân đất nền và ứng 2 xuất gây lún ở đáy móng phân bố đều. Pgl 15.563 (T/m) gây ra trong bảng sau:  bt  h   KP z z glgl 0 bt Lớp 2 h 2z l  ( T/m ) 2 2 z Điểm K0 (T/m) (T/m) đất ( m) ( m) b b  gl 0 1.84 2,0 0,0 0,000 1,4 1,000 3,620 15,563 0,233 1 1.84 2,3 0,3 0,462 1,4 0,953 4,172 14,828 0,281 2 1.84 2,6 0,6 0,924 1,4 0,797 4,724 12,396 0,381 3 1.84 2,9 0,9 1,386 1,4 0,612 5,276 9,528 0,554 4 1.84 3,2 1,2 1,847 1,4 0,459 5,828 7,145 0,816 2 5 1.84 3,5 1,5 2,309 1,4 0,345 6,380 5,373 1,187 6 1.84 3,8 1,8 2,771 1,4 0,265 6,932 4,120 1,683 7 1.84 4,1 2,1 3,233 1,4 0,207 7,484 3,221 2,324 8 1.84 4,4 2,4 3,695 1,4 0,166 8,036 2,589 3,104 9 1.84 4,7 2,7 4,157 1,4 0,136 8,588 2,116 4,058 10 1.84 5,0 3,0 4,619 1,4 0,113 9,140 1,754 5,211 Bảng tính giá trị ứng suất móng C2 Giới hạn nén lún được lấy tại điểm số 8 có độ sâu từ đáy móng là3.0 (m) bt 2 Tại đó: z9.140  5  gl  5  1.754  8.77 (T/m ) VU DUY TÙNG – 11510301926 21 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH bt  gl Biểu đồ phân bố ứng suất trong đất nền Dự báo dộ lún được thể hiện trong bản sau: Trong đó: ii 1 ii 1 PPPbt bt ;   gl gl 1i22 2 i 1 i ee12ii e1i được nội suy theo P1i Shii 1 e1i e2i được nội suy theo P2i VU DUY TÙNG – 11510301926 22 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH bt   KP Lớp z  h glgl 0 Si Điểm P1i P2i e1i e2i đất (T/m2 ) ( T/m )2 ()m 0 3,620 15,563 3,896 19,091 0,859 0,802 0,009 1 4,172 14,828 4,448 18,060 0,856 0,805 0,008 2 4,724 12,396 5,000 15,962 0,853 0,811 0,007 3 5,276 9,528 5,552 13,889 0,850 0,817 0,005 4 5,828 7,145 6,104 12,363 0,848 0,821 0,004 2 5 6,380 5,373 6,656 11,402 0,845 0,824 0,003 6 6,932 4,120 7,208 10,878 0,842 0,825 0,003 7 7,484 3,221 7,760 10,665 0,839 0,826 0,002 8 8,036 2,589 8,312 10,665 0,836 0,826 0,002 9 8,588 2,116 8,864 10,799 0,834 0,826 0,001 10 9,140 1,754 Tổng 0,045 Tổng độ lún SS0.045 (m) =4.5 (cm)8 (cm)gh Vậy móng C1 thỏa điều kiện lún tuyệt đối 5/ Tính độ bền và cấu tạo móng: R 1150 (T/m)2 Sử dụng Bêtông B20 (#250)  b  2 Rbt  90 (T/m) 2 Thép AII có Rs  28000 (T/m) * Xác định chiều cao làm việc của móng theo điều kiện chịu uốn: tt N0  55.0 (T) F=1.5 2.1=3.15 (m2 ) tttttt MMQ00 h  2.0 1.4 2.0 4.8 (T.m) bl221.5 2.1 W  1.1025 (m3 ) 66 Áp lực tính toán tại đáy móng: NMtt tt 55 4.8 Ptt 0     21.814 (T/m2 ) max FW3.15 1.1025 VU DUY TÙNG – 11510301926 23 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH NMtttt 554.8 Ptt 0 13.107 (T/m)2 min FW3.151.1025 PPtttt 21.81413.107 Ptt maxmin 17.460 (T/m)2 tb 22 * Sơ đồ tính toán theo điều kiện Bêtông cốt thép chịu uốn VU DUY TÙNG – 11510301926 24 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Dựa vào tam giác đồng dạng trên biểu đồ phân bố áp lực dưới đáy móng, ta tính được áp lực tại mặt cắt  -  (tại mép cột) 0.9 PPPPtt tt () tt  tt 1 min2.1 max min 0.9 13.107  (21.814  13.107) 2.1 18.0823 (T/m2 ) Chiều cao làm việc của móng theo điều kiện bêtông cốt thép chịu uốn Pltt  ho  0.4Rlbc PPtt tt 18.082 21.814 Trong đó: Ptt 1 max  19.948 (T/m2 ) 22 2 l 2.1 (m); l0.3cb (m); R1150 (T/m ) ll2.10.3 L  c 0.9 22 19.9482.1 h 0.90.472 (m) =47.2 (cm) 0 0.4 11500.3 h0  51.5 (cm) Chọn: a  3.5 (cm) hm  h0  a 61.5  3.5  55 (cm) * Kiểm tra lại chiều cao làm việc của móng theo điều kiện chọc thủng VU DUY TÙNG – 11510301926 25 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Áp lực tại mép đáy tháp chọc thủng: 1.715 PPPPtttttttt () 2minmaxmin 2.4 1.715 13.106(21.81413.106) 2.4  20.218 (T/m)2 2 Điều tích đáy tháp chọc thủng: Fct 1.50.3850.578 (m ) tt ' -Lực chọc thủng: NFPctct PPtttt20.21821.814 Trong đó: Ptt '22max 21.016 (T/m ) 22 Nct 0.57821.01612.137 (T) -Lực chống chọc thủng: Ncct0.75  R bt  b tb  h0 bbbbh 2 Trong đó: bbhcdcc 0 tbc 22 0 0.22  0.515  0.735 (m) Ncct 0.75 90 0.735 0.515 25.550 (T) Vậy NNctcct12.137 (T)25.550 (T) thỏa điều kiện chọc thủng VU DUY TÙNG – 11510301926 26 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 6/ Tính toán và bố trí thép: tt tt tt Pm i n Ptb P tt 1 Pmax * Sơ đồ tính thép cho móng C2 VU DUY TÙNG – 11510301926 27 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH * Xét mặt ngàm 1-1: tt Pm i n tt Pmax M1 1 Moment uốn: MbLPP 2 (2) tttt 1max16 1 1.50.9(221.81418.082)12.4972 (T.m) 6 Diện tích cốt thép chịu moment uốn M1: 4 M1 12.49710 2 As1  9.269 (cm) 0.90.9280000.515Rhs 0 2 Chọn thép  10; a0.7854s  (cm) A 12.497 Số thép cần đặt: n s1 12.260 (cây) Chọn số cây là 13 as 0.7854 1500250 Khoản cách giữa các cây: a 116.667 (mm) 13 Vậy ta bố trí 13 10a117 * Xét mặt ngàm 2-2: tt Ptb M2 11 Moment uốn: M  Ptt  l  B22  17.460  2.0  0.64  73.510 (T.m) 2 22tb Diện tích cốt thép chịu moment uốn M2: VU DUY TÙNG – 11510301926 28 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 4 M2 7.51010 2 As1  5.912 (cm ) 0.90.928000(0.5150.011)Rhs 0 2 Chọn thép  10; a0.7854s  (cm) A 5.912 Số thép cần đặt: n s1 7.528(cây) Chọn số cây là 8 as 0.7854 2100250 Khoản cách giữa các cây: a 285.714 (mm) 8 2100250 Chọn lại a=250 ta có số cây là n  19 250 Vậy ta bố trí 9 10a250 VU DUY TÙNG – 11510301926 29 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH PHẦN 2: MÓNG CỌC I/ Số liệu công trình: 1/ Cột toàn khối: Tiết diện cột: BLcc 4060 (cm) Cao trình cầu trục: 7.0 (m) Cao trình đỉnh cột: 8.9 (m) 2/ Tải trọng trong tính toán: Ký Đơn Tải Thành phần hiệu vị trọng Tải trọng đứng tại đỉnh cột Pa KN 590 Tải trọng cầu trục Pc KN 425 lực hãm ngang cầu trục Tc1 KN 3,3 lực hảm dọc cầu trục Tc2 KN 3.0 tải trọng ngang đỉnh cột và gió Pg KN 21 VU DUY TÙNG – 11510301926 30 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 3/ Đất nền: CÁC LỚP ĐẤT Số Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 thứ Số hiệu H (m) Số hiệu H (m) Số hiệu H (m) Số hiệu tự 40 5.6 27 3 73 4.8 80 II/ Xử lý số liệu địa chất 1/ Lớp đất thứ 1: Số hiệu 40, dày 5.6m, có chỉ tiêu cơ lý nhu sau: W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 29,9 30,4 24,5 1,78 2,66 8050' 0,06 Kết quả thí nghiệm nén e-p KQ KQ với tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 50 100 150 200 (MPa) chuẩn N 0,825 0,779 0,761 0,741 0,42 4 + Chỉ số dẻo: IWWpnhd 30.424.55.9% IP 5.9%7% Đất cát pha + Chỉ số sệt: WWd 29.924.5 IL  0.915 IP 5.9 0 IL  0.915  1  Đất ở trạng thái dẻo => Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – dẻo + Hệ số rỗng:   (1)2.66 W  1  (1 0.299) e  n  11 0.9412  1.78 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): Eq c Ứng với đất cát pha  3 E  3  0.42  1.26( MPa ) 2/ Lớp đất thứ 2: Số hiệu 27, dày 3 m, có chỉ tiêu cơ lý nhu sau: VU DUY TÙNG – 11510301926 31 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 31,2 29,5 22,7 1,7 2,68 Kết quả thí nghiệm nén e-p KQ KQ với tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 100 200 300 400 (MPa) chuẩn N 0,32 2 + Chỉ số dẻo: IWWPnhd 29.522.76.8% IP 5.9%7% Đất cát pha + Chỉ số sệt: WWd 31.222.7 IL  1.25 IP 6.8 IL 1.25  1  Đất ở trạng thái nhão (sệt) => Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – nhão + Hệ số rỗng:   (1 W ) 2.68  1  (1  0.312) e n 1   1  1.068  1.7 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): Eq c Ứng với đất cát pha  330.320.96()EMPa 3/ Lớp đất 3: Số hiệu 73, dày 4.8m, có chỉ tiêu cơ lý sau: W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 22 27.1 20.6 1.9 2.67 18029’ 0.23 Kết quả thí nghiệm nén e-p với KQ KQ tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 100 200 300 400 (MPa) chuẩn N 0.690 0.683 0.678 0.675 4.5 25 VU DUY TÙNG – 11510301926 32 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH + Chỉ số dẻo: IWWPnhd 27.120.66.5% IP 6.5%7% Đất cát pha + Chỉ số sệt: WWd 22 20.6 IL    0.22 IP 6.5 0 IL  0.22  1  Đất ở trạng thái dẻo => Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – dẻo + Hệ số rỗng:   (1)2.671(10.22)W e n 110.71  1.9 + + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): Eq c Ứng với đất pha  334.513.5()EMPa 4/ Lớp đất 4: Số hiệu 80, có chỉ tiêu cơ lý sau: W Wnh Wd γ Δ Φ c (%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2) 28,8 41,9 25,7 1,9 2,72 16045' 0,29 Kết quả thí nghiệm nén e-p với KQ KQ tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu 100 200 300 400 (MPa) chuẩn N 0,815 0,793 0,773 0,755 4,28 20 + Chỉ số dẻo: IWWP nh  d 41.9  25.7  16.2% 7% IP  16.2%  17% Đất sét pha + Chỉ số sệt: WWd 28.8 25.7 IL    0.191 IP 16.2 0 IL  0.191  0.25  Đất ở trạng thái nữa cứng => Lớp 1 thuộc loại đất sét pha – nữa cứng VU DUY TÙNG – 11510301926 33 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH + Hệ số rỗng:   (1)2.721(10.288)W e n 110.844  1.9 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): Eq c Ứng với đất sét pha  774.2829.96()EMPa 5/ Kết quả trụ địa chất: Lớp 1: Đất cát pha – dẻo 3 0  1 . 7 4 ( T/ m )   8 5 0' c  0.06 (kg/cm2 ) e  0 . 9 4 1 2 E M P1 .a 2 6 ( ) 5.6 m Lớp 2: Đất cát pha – nhão (sệt) 3 0 3.0 m  1.7 (T/m)   00' c  0.00 (kg/cm)2 e 1.068 EMPa 0.96 () Lớp 3: Đất cát pha – dẻo 3 0  1.9 (T/m )  1829' c  0.23 (kg/cm)2 e  0.7144 EMPa13.5 () 4.8 m Lớp 4: Đất sét pha – nữa cứng 3 0  1.9 (T/m )  16 50' c  0.29 (kg/cm2 ) e  0.844 EMPa 29.96 () * Hình vẽ trụ địa chất VU DUY TÙNG – 11510301926 34 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH III/ Xác định tải trọng truyền xuống móng từ cao trình mặt đất tự nhiên: 1/ Tải trọng tính toán: NPPGtt  1.1 0 ac 5904251.1(0.40.6258.9)1073.74 (kN)107.37 4 (T) MPPPLtt (8.97.0)0.9 yaccc (218.93.37.04250.6)0.9418.5 (kN.m)41.85 (T.m) tt MTxc2 7.0  3  7.0  21 (kN.m)  2.1 (T.m) tt QTPy c1  g 3.3  21  24.3 (kN)  2.43 (T) tt QTyc2 3 (kN.m)0.3 (T.m) 2/ Tải trọng tiêu chuẩn: PP N tc ac+G936.009 (kN)93.6009 (T) 0 1.15 M tt 418.5 M tc  y =363.913 (kN.m)36.3913 (T.m) y 1.151.15 M tt 21 M18.261tc x (kN.m)1.8261 (T.m) x 1.151.15 Qtt 24.3 Qtc y 21.13 (kN)2.113 (T) y 1.151.15 Qtt 3 Qtc x 2.609 (kN)0.2609 (T) x 1.151.15 IV/ Đánh giá điều kiện địa chất: - Đất tại nơi xây dựng công trình gồm 3 lớp:  Lớp 1: Đất cát pha – dẻo; dày 5.6m.  Lớp 2: Đát cát pha – nhão (sệt); dày 3m.  Lớp 3: Đát cát pha – dẻo; dày 4.8m.  Lớp 4: Đất sét pha – nữa cứng; - Không có nước ngầm trong phạm vi khảo sát. - Chọn phương án móng cọc đài thấp. - Nhận xét: Các lớp đất thứ 1 và lớp đất thứ 2 là lớp đất yếu nên không thể đặt mũi cọc vào các lớp đất này. Lớp đất thứ 3 và lớp đất thứ 4 là 2 lớp có thể đặt VU DUY TÙNG – 11510301926 35 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH mũi cọc vào. Lớp đất thứ 4 có trạng thái nữa cứng và rất dày, nên ta sẽ đặt mũi cọc vào lớp đất này. * Phương án 1: Dùng cọc BTCT 25cm 25 cm , đài cọc đặt vào lớp thứ 1; mũi cọc hạ xuống lớp đất thứ 4 khoảng 3 4 (m) . Thi công bằng phương pháp đóng (ép). * Phương án 2: Dùng cọc BTCT 30 30cmcm , đài cọc đặt vào lớp thứ 1; mũi cọc ha xuống lớp đất thứ 4 khoảng 1 3 (m ) . Thi công bằng phương pháp đóng (ép).  Chọn phương pháp 2 do cọc khá dài và móng chịu tải trọng lệch tâm V/ Tính toán cấu tạo cọc: 1/ Vật liệu móng cọc: a – Đài cọc: R 1150 (T/m)2 - Sử dụng Bêtông B20 (#250)  b  2 Rbt  90 (T/m) 2 - Cốt thép chịu lực trong đài là thép AII có Rs  28000 (T/m) . - Bêtông lót đá 4060mmmm , mác 100 dày 100. - Thép cọc neo trong đài một đoạn 30 . - Đầu cọc trong đài một đoạn a 10 (cm). b – Cọc đúc sẵn: R 1450 (T/m)2 - Sử dụng Bêtông B25 (#250)  b  2 Rbt 105 (T/m) - Cốt thép chịu lực trong cọc là thép AII có . 2 - Chọn thép chịu lực trong cọc là 4 16; As 42.018.04 (cm ) . - Chiều sâu chôn đài không phụ thuộc vào chỉ tiêu cơ lý của đất nền; chọn h=2.5 m. - Chiều dài cọc: Theo yêu cầu cấu, kinh tế, chọn chiều sâu hạ cọc vào lớp thứ 4 là 2 (m). Chiều sâu chôn cọc tính từ mặt đất tự nhiên là 15.4 (m) . VU DUY TÙNG – 11510301926 36 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Chiều dài cọc : lcoc 15.4213.4 (m) .  Cọc cọc dài 14 (m) ta chia cọc làm 2 đoạn mỗi đoạn dài 7 (m). c – Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển, lắp dựng: - Trọng lượng đơn vị của cọc: 2 qFc  2.50.3=0.225 (T/m) - Trọng lượng đơn vị khi xét lực động trong quá trình vận chuyển: q n  qc 1.5  0.225=0.37125 (T/m) * Khi vận chuyển cọc: * Sơ đồ tính toán khi vận chuyển cọc - Moment lớn nhất khi cẩu cọc: 22 M1 0.0215 ql  0.0215  0.375  7.0  0.3911 (T.m) - Chọn chiều dày lớp betông bảo vệ: a  4 (cm) - Chiều dày làm, việc của cọc: ho 30  4 27 (cm) 0.27 (m) - Lượng cốt thép cần thiết: 4 M1 0.391 10 2 As1    0.597 (cm ) 0.9Rhs 0 0.9  28000  0.27 VU DUY TÙNG – 11510301926 37 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH - Diện tích tiết diện cốt thép chịu moment uôn của cọc là 2 16 (4.0 2 c m ) 2 22 As1 0.597 (cm)4.02 cm Vậy cọc đủ khả năng chịu uốn khi vận chuyển. * Khi lắp dựng cọc: * Sơ đồ tính toán khi lắp dựng cọc - Moment lớn nhất khi cẩu cọc: 22 M2 0.0068 ql  0.068  0.375  7.0  1.237 (T.m) - Lượng cốt thép cần thiết: 4 M1 1.237 10 2 As1  1.888 (cm ) 0.90.9280000.27Rhs 0 - Diện tích tiết diện cốt thép chịu moment uốn của cọc là 22 As1 1.888 (cm )  4.02 cm Vậy cọc đủ khả năng chịu uốn khi lắp dựng. 2/ Sức chịu tải của cọc: a – Theo điều kiện vật liệu: PRARAvl () b  b  s  s 2 - Thép chịu lực trong cọc là 4 16; As 4  2.01  8.04 (cm ). VU DUY TÙNG – 11510301926 38 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 2242  - Diện tích bêtông AAbs0.30.38.04100.089 (m) . - Cọc không suy qua đất yếu  1. 4 Pvl 1(14500.089280008.0410)151.562 (T) . b – Theo điều liện đất nền: * Công thức 1: TCXD 250 – 1998 (Phụ lục A). n PmmRFumfldnRfiii() i1 - Cọc thi cộng bằng phương pháp đóng: mmmRfi 1.0 . - Sức kháng của đất dưới mũi cọc R; tại mũi cọc là đất sét pha – nữa cứng; chiều sâu chôn cọc là 15,4 (m). - Tra bảng (bảng 5.2/269 sách Nền và móng các công trình dân dụng và công nghiệp_Nguyễn Văn Quảng) ta được R 5814.96 (kPa)581.496 (T/m) 2 . - Diện tích tiết diện ngang thân cọc: F 0.300.0922 (m) . - Chu vi tiết diện ngang thân cọc: u 40.301.2 (m) . - Chia lớp đất xung quanh thân cọc thành những lớp đất có li  2 mvà đồng nhất. VU DUY TÙNG – 11510301926 39 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH =3 m 1 Z m 2.0 m m =4.8 2 Z =6.6 m =6.6 5.6 m 3 Z 1.6 m =8.1 m =8.1 4 Z =9.6 m =9.6 2.0 m 5 Z 3.0 m =311.6 m =311.6 6 Z 1.0 m =13.0 m =13.0 7 Z =14.4 m =14.4 2.0 m 8 Z 4.8 m 2.0 m 0.8 m 2.0 m * Sơ đồ tính sức chịu tải của cọc VU DUY TÙNG – 11510301926 40 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH - fi : Sức kháng ma sát bên của cọc tại điểm giữa của các lớp đất thứ i (tra bảng 5.3/270 sách Nền và móng các công trình dân dụng và công nghiệp_Nguyễn Văn Quảng). Ta có bảng như sau: 2 m f l Lớp li Zr (m) IL fi (T/m ) fi i i 1 2,0 3,0 0,915 0,585 1,170 2 1,6 4,8 0,915 0,682 1,091 3 2,0 6,6 1,250 0,600 1,200 4 1,0 8,1 1,250 0,600 0,600 5 2,0 9,6 0,215 6,151 12,302 6 2,0 11,6 0,215 6,422 12,844 7 0,8 13,0 0,215 6,609 5,287 8 2,0 14,4 0,191 7,116 14,232 n mflfiii 48,725 i1 * Bảng tính tổng mflfiii Pdn 1  (1  581.496  0.09  1.2  48.725)  110.805 (T) P 110.805 Chọn K 1.4 Sức chịu tải cho phép P dn 79.146 (T) tc 1 1.41.4 * Công thức 2: TCXD 250 – 1998 (Phụ lục B). QQQusp Qs Qp Qa  FSFSSP Trong đó: FSS 1.5 2.0 FSP 2.0 3.0 n - Tính Q (sức chịu tải cực hạn thân cọc) : s QAfssisi i1 ' fcsi ai  hi  tan( ai ) ccai i (lực dính của lớp đất thứ i) VU DUY TÙNG – 11510301926 41 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH a i i  (góc ma sát trong của lớp đất thứ i) '' hiviiK ; Kii1 s i n ( )  Asi :diện tích xung quanh thân cọc trong lớp đất thứ i fsi : ma sát kháng bên của thân cọc trong lớp đất thứ i. '  hi : ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương ngang. '  vi : ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương thẳng đứng. Ta có bảng tính toán như sau: c ' ' Lớp Dày φ  h  v fs As Afss (kg/cm2) 1 5,6 8050' 0,06 6,764 5,725 1,490 6,720 10,011 2 3 8050' 0,00 12,518 12,518 0,000 3,600 0,000 3 4,8 18029' 0,23 19,628 13,405 6,781 5,760 39,059 4 2 16045' 0,29 26,088 18,570 8,489 2,400 20,373 n 69,443 QAfssisi i1 (T) * Bảng tính Qs - Tính QP ( sức chịu tải cực hạn ở mũi cọc): QAqPpP ' qP c  N c  vp  N q   d  N Ap : diện tích tiết diện ngang chân cọc. c :lực dính của đất dưới mũi cọc. '  vp : ứng suất có hiệu theo phương thẳng đứng tại cao trình mũi cọc.  : dung trọng lớp đất dưới mũi cọc. Tra bảng 4.14/353 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn ta được: Nc 12.163 2 0 c 0.29  10  2.9 (T/m ) 4 16 45' N  4.663 ; q  1.9 (T/m3 ); d 0.3 (m) N  3.413 '2  vp 5.6  1.78  3  1.7  4.8  1.9  2  1.9  27.988 (T/m ) VU DUY TÙNG – 11510301926 42 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH qP 2.912.16327.9884.6631.90.33.413 167.710 (T/m)2 2 QP 0.3167.1015.094 (T) Qu 69.443  15.094  84.537 (T) 69.443 15.094 Q    39.753 (T) a 23 Sức chịu tải cho phép PQ2 a 39.753 (T) * Tĩnh theo kết quả xuyên tĩnh (CPT): P P P m xp 32 Sức cản phá hoại đất ở mũi: PqFKqFmPc K tra bảng 5.9/276 sách Nền và móng các công trình dân dụng và công nghiệp_Nguyễn Văn Quảng ta được K=0.45. 2 qFc 4.28 (MPa); 0.09 (m ) 2 Pm 0.45 4.28 0.090.1734 (MPa.m )17.34 (T) n Sức cản phá hoại đất ở xung quanh: Puqhxqsii  i1 u: chu vi tiết diện cọc; u 0.341.2 (m) q q : Kết quả thí nghiệm CPT của lớp đất thứ i q  ci ; ci si  i i : tra bảng 5.9/276 hi : độ dày lớp đất thứ i. VU DUY TÙNG – 11510301926 43 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Ta có bảng tính như sau: 2 Lớp Tên đất h qc (T/m )  qs qhs  1 Cát pha-dẻo 3,6 42 30 1,400 5,040 2 Cát pha-nhão 3,0 32 30 1,067 3,200 3 Cát pha-dẻo 4,8 450 40 11,250 54,000 4 Sét pha-nữa cứng 2,0 428 40 10,700 21,400 n 100,37 Puqhxqsii i1 (T) Bảng tính Pxq Sức chịu tải cho phép: P P 17.334100.37 P m xp 55.962 (T) 3 3232 Vậy sức chịu tải thiết kết: PPPPTK =min(;;)39.753123  (T) 3/ Xác định số lượng cọc trong móng Áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài: P 39.753 Ptt TK 49.077 (T/m2 ) (3d )(30.3)22 Diện tích sơ bộ đáy đài: tt sb N0 107.375 2 Fd tt 2.403 (m ) Pnh  tb  49.077 1.1 2 2 Trọng lượng sơ bộ của đài và đất trên đài: sbsb NnFhddtb   1.1 2.403 2210.574 (T) Lực dọc sơ bộ truyền xuống đáy đài: sb tt sb NNN0 d 107.375  10.575  117.950 (T) Số lượng cọc sơ bộ: N sb 117.950 n    2.98(cọc) PTK 39.753 Do móng chịu tải lệch tâm lớn và qua tính toán sợ bộ; ta chọn số cọc là 6 cọc. VU DUY TÙNG – 11510301926 44 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 4/ Kiểm tra điều kiện chịu tải của mỗi cọc: Với số cọc là 6, ta bố trí cọc như hình bên dưới và chọn diện tích thực tế của đài cọc là: mm 2 Fd 1.62.43.84 (m) (Mặt bằng bố trí cọc thỏa điều kiện Sd 3 ; khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài  0 . 7d ) * Mặt bằng bố trí cọc Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài: tt Nd n  F d  h  tb 1.1  3.84  2  2  16.895 (T) Lực dọc tính toán truyền xuống đáy đài: tt tt tt NNN0 d 107.375  16.895  124.270 (T) Moment tính toán tại đáy đài: VU DUY TÙNG – 11510301926 45 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH tt MPTPLygccc[(8.92.0)(7.02.0))0.91 (2110.93.39.04250.6)0.9 462.24 (kN.m)46.224 (T.m) tt MTyc2 (7.02.0)3.09.027.0 (kN.m)2.7 (T.m) Ta có: NMytttt Mxtt   Ptt  y max x max max nxy 22 ii 124.2746.2240.92.70.5  34.452 (T) 640.960.5 22 NMytttt Mxtt   Ptt  y max x max min nxy 22 ii 124.2746.2240.92.70.5  6.972 (T) 640.960.5 22 Trong lượng mỗi cọc: 2 GnFLcttbt  1.1 0.313.42.53.316 (T) tt PGPmax cTK 34.4523.31637.768 (T)39.753 (T) tt Pmin 6.972 (T)0 (không cần kiểm tra điều kiện cọc bị nhổ)  Thỏa điều kiện áp lực truyền xuống móng: VI/ Kiểm tra độ lún móng cọc: Độ lún móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước ABCD. Trong đó: HHHH            1 1 2 2 3 3 4 4 tb HHHH   1 2 3 4 8.833 3.6  0  3  18.483  4.8  16.75  2 11.4940 3.6 3  4.8  2 VU DUY TÙNG – 11510301926 46 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 2.0 m =5.6 m =5.6 1 H =3 m =3 2 ψ H ψ L =13.4 m =13.4 L =4.8 m =4.8 3 H =2 m =2 4 H M B =1300 1 b=1600 B L1=2100 l =2400 LM * Hình vẽ khối móng quy ước VU DUY TÙNG – 11510301926 47 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH  11.4940 Ta có:  tb 2.87350 44 - Chiều dài khối móng quy ước: 0 LBLM 1 2tan()2.12[13.4tan(2.8735 )]3.145 (m) - Chiều rộng khối móng quy ước: 0 LBLM 1 2tan()1.32[13.4tan(2.8735 )]2.345 (m) - Chiều cao khối móng quy ước: HM 1 5 . 4 ( m ) - Trong lượng khối móng quy ước: PBLHMMMMtb  3.1452.34515.42.0227.185 (T) - Lực dọc tiêu chuẩn tại trong tâm khối móng quy ước: tctc NNPMM0 93.601227.185320.786 (T) - Moment tiêu chuẩn tại trong tâm đáy khối móng quy ước: tctctc' MMQHyyxM 36.391 2.113 15.468.932 (T.m) tctctc' MMQHxxyM 1.8260.261 15.45.843 (T.m) - Độ lệch tâm e: Theo phương cạnh dài khối móng quy ước: tc' M y 68.932 e1  tc 0.215 (m) NM 320.786 Theo phương cạnh ngắn khối móng quy ước: tc' M x 5.843 e2  tc 0.018 (m) NM 320.786 -Ta có: Neetc 66 Ptc M (1) 12 max FLB MMM 320.7866 0.215 6 0.018   (1) 72.465 (T/m ) 2 3.145 2.3453.1452.345 VU DUY TÙNG – 11510301926 48 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Neetc 66 Ptc M (1) 12 min FLB MMM 320.78660.21560.018  (1)14.515 (T/m ) 2 3.1452.3453.1452.345 PPtctc  Ptc maxmin 43.490 (T/m)2 tb 2 - Cường độ iêu chuẩn của đất nền ở đáy khối móng quy ước: mm12 ' RBBHDcMMIIMIIII(A)  ktc Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp _ Nguyễn Văn Quảng) mm121.2;1.0;k1.0 tc (Có khoan khảo sát địa chất)  1600 45'16.750.386;B2.539;D5.116A 322  II 1.9 (T/ m );0.29ckg (/)2.9 cmT ( / m ) 1.78 5.6  1.7 3 1.9 4.8 1.9 2  '31.817 (T/m ) II 15.4 1.2 1.0 R (0.386 2.345 1.9 2.539 15.4 1.817 5.116 2.9) M 1.0 105.135 (T/m2 ) tc 22 PRmax 72.465 (T/m ) 1.21.2M 105.135 126.162 (T/m ) tc 22 PRtbM43.490 (T/m )105.135 (T/m ) * Tính lún cho khối móng quy ước: - Ứng suất bản thân do đất nền gây ra tại đáy móng quy ước: bt 2 z i H i 1.78  5.6 1.7 3 1.9 4.8 1.9 2 27.988 (T/m ) - Ứng suất gây lún do tải trọng công trình gây ra: tcbt 2 PPgltbz 43.49 27.988 15.5017 (T/m ) - Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp đất bằng nau và B 2.345 đồng nhất có chiều dày h M  0.586 (m) chọn h  0.5 (m). i 44 i VU DUY TÙNG – 11510301926 49 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH bt  h   KP z glgl 0 bt  h z 2z L  M 2 2 z Điểm 2 K0 (T/m ) ( T/m ) ( T/m ) ( m) ( m) BM BM  gl 0 1.90 15,4 0,0 0,000 1,341 1,000 27,988 15,502 1,805 1 1.90 15,9 0,5 0,426 1,341 0,958 28,938 14,852 1,948 2 1.90 16,4 1,0 0,853 1,341 0,809 29,888 12,546 2,382 3 1.90 16,9 1,5 1,279 1,341 0,629 30,838 9,745 3,164 4 1.90 17,4 2,0 1,706 1,341 0,476 31,788 7,371 4,312 5 1.90 17,9 2,5 2,132 1,341 0,361 32,738 5,594 5,852 * Bảng tính giá trị ứng suất khối móng quy ước. Giới hạn nén lún được lấy tại điểm số 5, có độ sâu kể từ khối móng quy ước btbt 22 là 2.5 (m). Tai đó: zz32.738 (T/m)555.59427.970 (T/m) . VU DUY TÙNG – 11510301926 50 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH  = 1.7 4 ( T/m )3 5.6 m 3  = 1.7 0 ( T/m ) 3 m  =1.90 (T/m)3 4.8 m 3  =1.90 (T/m ) 2 m 3 m * Sơ đồ tính lún móng cọc VU DUY TÙNG – 11510301926 51 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH  Dự báo dộ lún được thể hiện trong bản sau: Trong đó: ii 1 ii 1 PPPbtbt ; glgl 121iii 22 ee12ii e1i được nội suy theo P1i Shii 1 e1i e2i được nội suy theo P2i bt   KP z  h glgl 0 Si Điểm P2i e2i (T/m )2 ( T/m )2 ()m 0 15,502 1,805 28,4630 43,6398 0,8357 0,8313 0,0012 1 14,852 1,948 29,4130 43,1123 0,8354 0,8314 0,0011 2 12,546 2,382 30,3630 41,5088 0,8351 0,8319 0,0009 3 9,745 3,164 31,3130 39,8713 0,8348 0,8324 0,0007 4 7,371 4,312 32,2630 38,7459 0,8346 0,8327 0,0005 5 5,594 5,852 Tổng 0,0043 * Bảng tính lún khối mong quy ước Tổng độ lún SS0.0043 (m) =0.43 (cm)8 (cm)gh Vậy khối móng quy ước thỏa điều kiện lún tuyệt đối VII Tính toán và bố trí thép đài cọc: - Chọn chiều cao đài cọc hhad 0 0.750.150.90 (m) - Tính phản lực của cọc: tttt tt tt NMxyi Mxi y Pi  22  n xii y 124.27 46.224 0.9 2.7 0.5 P     32.652 (T) 1 6 4 0.922 6 0.5 124.27 46.224 0.9 2.7 0.5 P  34.452 (T) 2 64 0.96 0.5 22 124.27 46.224 0.0 2.7 0.5 P    19.812 (T) 3 6 4 0.922 6 0.5 VU DUY TÙNG – 11510301926 52 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 124.2746.2240.02.70.5 P  21.612 (T) 4 640.960.522 124.2746.2240.92.70.5 P  6.972 (T) 5 640.960.522 124.27 46.224 0.9 2.7 0.5 P     8.772 (T) 1 6 4 0.922 6 0.5 - Ta kiểm tra khả năng chống chọc thủng theo các điều kiện sau:  Cọc chọc thủng đài.  Cột chọc thủng đài theo tháp chọc thủng.  Cọc (nhóm cọc) góc chọc thủng đài.  Hàng cọc chọc thủng đài trên tiết diện nghiêng. 1/ Kiểm tra cọc chọc thủng đài: Với chiều cao h0  0.75 (m)thì đáy tháp chọc thủng phủ hết các cọc nên không cần kiểm tra điều kiện cọc chọc thủng đài. VU DUY TÙNG – 11510301926 53 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 2/ Kiểm tra cột chọc thủng đài theo tháp chọc thủng: * Tháp chọc thủng (mặt đứng) c2 c1 * Tháp chọc thủng (mặt bằng) VU DUY TÙNG – 11510301926 54 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Theo hình vẽ trên ta có: NPPPPPPct 1  2  3  4  5  6 32.652  34.452  19.812  21.612  6.972  8.772 124.27 (T) Ncct[1  ( B c  c 2 )  2  ( L c  c 1 )]  R bt  h 0 c2  0.450 (m)   c1  0.450 (m) 0.150c1  (m)   c2  0.375 (m) hh0 0.750 (m) 0.50.375 (m)  2 2 h0 0.75 1 1.511.512.915  c1 0.45 2 2 h0 0.45 2 1.511.513.354  c2 0.375 2 Rhbt 90 (T/m ); 0.750 (m)  N [2.121  (0.4  0.375)  3.354  (0.6  0.45)]  90  0.75 cct  390.238 (T) NNctcct 124.27 (T)390.238 (T)  Đài thỏa điều kiện cột chọc thủng đài theo tháp chọc thủng. VU DUY TÙNG – 11510301926 55 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 3/ Kiểm tra cọc góc chọc thủng đài: c2 b2 c1 b1 * Tháp chọc thủng cọc góc Theo hình vẽ trên ta có: NPct 2 34.452 (T) 1 cc NbbRh[()()]21 cctcbt 222 1210 c1  0.450 (m) cb210.450 (m) 0.450 (m)   c2  0.375 (m) 0.150cb12 (m) 0.450 (m)   b1  0.450 (m) hh0 0.750 (m) 0.50.375 (m)  b2  0.450 (m) 2 2 h0 0.75 1 1.5  1   1.5  1   2.915 c1 0.45 2 2 h0 0.45 2 1.5  1   1.5  1   3.354 c2 0.375 2 Rhbt 90 (T/m ); 0 0.75 (m) VU DUY TÙNG – 11510301926 56 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 1 0.375 0.450 N  [2.121  (0.45  )  3.354  (0.450  )]  90  0.75 cct 2 2 2 139.139 (T) NNct 34.452 (T)  cct  139.139 (T)  Đài thỏa điều kiện cọc góc chọc thủng đài. 4/ Kiểm tra hàng cọc chọc thủng trên tiết diện nghiên: * Mặt bằng kiểm tra hàng cọc chọc thủng Kiểm tra cho tiết diện 1-1 11 Nct N cct 1  b d  R bt  h o 1 NPct  P12  32.652 34.452 67.104 (T) cm 0.45 ( )  1 1.361 h0  0.75 (m) 2 Rbt90 (T/m ); h0  0.75 (m); b d  1.6 (m) VU DUY TÙNG – 11510301926 57 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 1 Ncct 1.3611.6900.75146.94 (T) 11 NNctcct 67.104 (T)146.94 (T) Kiểm tra cho tiết diện 1-1 22 NNlRhctcctdbto 2 2 NPPPct 246 34.45221.6128.77264.836 (T) cm 0.375 ( ) 1 1.565 h0  0.75 (m) 2 Rbt90 (T/m ); h0  0.75 (m); l d  2.4 (m) 2 Ncct 1.5652.4900.75253.570 (T) 22 NNctcct 64.835 (T)253.570 (T)  Đài thỏa điều kiện hàng cọc chọc thủng trên tiết diện nghiên. 5/ Tính cốt thép đài cọc: * Sơ đồ tính thép đài cọc: VU DUY TÙNG – 11510301926 58 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH + Momen quay quanh mặt ngàm I-I: P12 P M1 MPPr1121()(32.65234.452)0.640.262 (T.m) r1 :Khoảng cách từ mặt ngàm đến tim cọc 1,2: r1 0 . 6 ( m ) Diện tính cột thép chịu moment uống M1 4 M1 40.62610 2 As1  21.303 (cm) 0.90.9280000.45Rhs 0 2 Chọn thép  16; a2.01s  (cm) A 21.303 Số thép cần đặt: n s1 10.595(cây) Chọn số cây là 11 as 2.01 1600 2 50 Khoản cách giữa các cây: a 150.000 (mm) 11 Vậy ta bố trí 1116a150 + Momen quay quanh mặt ngàm II-II: P PP 246 M2 M1( P 2  P 4  P 6 )  r 2  (34.452  21.262  8.778)  0.3  19.451 (T.m) r2 :Khoảng cách từ mặt ngàm đến tim cọc 2,4,6: r2 0.3 (m) Diện tính cột thép chịu moment uống M2 4 M2 19.451 10 2 As2   10.291 (cm ) 0.9Rhs 0 0.9  28000  0.45 VU DUY TÙNG – 11510301926 59 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 2 Chọn thép  12; a1.13s  (cm) A 10.291 Số thép cần đặt: n s1 9.099 (cây) Chọn số cây là 10 as 1.13 2400250 Khoản cách giữa các cây: a 255.56 (mm) 11 2400 2 50 Chọn lại a=250 ta có số cây là n  1  10.2 250 Vậy ta bố trí 1 1 1 2 a 2 5 0 . VU DUY TÙNG – 11510301926 60 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Quảng. Nền và móng các công trình dân dụng – cộng nghiệp – 2011. [2] Châu Ngọc Ẩn. Cơ học đất – 2010. [3] Tài liệu học tập trên lớp. VU DUY TÙNG – 11510301926 61