NỀN MÓNG CAO PHI DH DL VĂN LANG 3 cột

THUYẾT MINH GVHD: KS HUỲNH THANH ĐIỆP

BÁO CÁO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Công trình: KHU PHỐ THƯƠNG MẠI LIÊN KẾ 25 CĂN.

Địa điểm: Đường 30 tháng 4, thị xã Tây Ninh, Tỉnh Tây Ninh.

I- MỞ ĐẦU

Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho việc thiết kế xây dựng Khu phố Thương Mại Liên kế 25 căn tại đường 30 tháng 4,Thị xã Tây Ninh,Tỉnh Tây Ninh đã thực hiện từ ngày 25.2.2002 đến ngày 1.03.2002.

Khối lượng đã khảo sát gồm 3 hố khoan,mỗi hố sâu 15.0m,mang ký hiệu HK1, HK2 ,HK3.Tổng độ sâu đã khoan là 45mvới 22 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác địng tính chất cơ lý của các lớp đất.

II-CẤU TẠO ĐỊA CHẤT

Từ mặt đất hiện hữa đến độ sâu đã khảo sát là 15.0m,nền đất tại đây được cấu tạo bởi 5 lớp đất,thể hiện trên hình trụ hố khoan theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

Mặt cắt địa chất :

SVTH: NGUY N KIM TI NỂ Ế MSSV: X074974Page 1


HK1 HK2

Seùt Möïc nöôùc ngaàm

1

LôùpCaùtSeùt pha caùt

HK3

Seùt pha caùt,laãn soûi saïn

0.0 m-0.5 m

-6.0 m

-7.5 m

-11,6 m

-15.0 m -15,0 m

-11,5 m

-7,2 m

-5,3 m

0,0 m 0.0 m

-2,5 m

-5,7 m

-7,0 m

-11,5 m

-15,0 m

1./Lớp đất số 1(chỉ có tại HK1)

Đất sét lẫn cát, màu nâu đỏ,dày 0.5m

2./Lớp đất số 2

Sét pha nhiều cát ,màu xám nhạt đến xám trắng đốm nâu vàng /nâu đỏ,độ dẻo trung bình - trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng,gồm 2 lớp:



* Lớp 2a: Trạng thái dẻo cứng :có bề dày tại HK1=5.5m, HK2=5.3m,HK3=3.2m, với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:

- Độ ẩm :W= 21.4%

- Dung trọng tự nhiên : γ w=1.885 g/cm3

- Sức chịu nén đơn : Qu= 1.211 kG/cm2

- Lực dính đơn vị : C= 0.151 kG/cm2

- Góc ma sát trong : = 14030’

* Lớp 2b:Trạng thái nửa cứng , có bề dày tại HK3=2.5m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:

- Độ ẩm :W= 20.1%

- Dung trọng tự nhiên :γ w= 1.917 g/cm2


- Góc ma sát trong : = 170


Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ vân xám trắng,đốm vàng nâu, độ dẻo trung bình- trạng thái nửa cứng; có bề dày tại HK1=1.5m, HK2=1.9m, HK3=1.3m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:

- Độ ẩm :W= 20.1%


- Dung trọng đẩy nổi : γ s=1.031 g/cm3




Cát mịn lẫn bột , màu xám trắng vân nâu vàng nhạt - trạng thái bời rời; có bề dày tại HK1=4.1m,HK2=4.3m, HK3=4.5m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:

- Độ ẩm : W= 25.7%




- Dung trọng đẩy nổi :γ s=0.925 g/cm3



5./ Lớp đất số 5

Sét lận bột và ít cát, màu xám trắng/ nâu đỏ nhạt đến nâu nhạt, độ dẻo cao trạng thái nửa cứng : có bề dày tại HK1=3.4m, HK2=3.5m, HK3=3.5m, vơi các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:

- Độ ẩm :W= 25.1%


- Dung trọng đẩy nổi :γ s=0.995 g/cm3

-Sức chịu nén đơn : Qu= 2.060 kG/cm2

- Lực dính đơn vị :C= 0.290 kG/cm2

- Góc ma sát trong := 150

Trong phạm vi khảo sát, địa tầng khu vực chấm dứt ở đây.

III- TÍNH CHẤT CƠ LÝ VÀ ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN

Tính chất vật lý và cơ học của các lớp đấtđược xác định theo tiêu chuẩn của ASTM và phân loại theo hệ thống phân loại thống nhất, được thống kê trong “Bảng tính chất cơ lý của các lớp đất “ kèm theo báo cáo này.

Tại thơi điểm khảo sát (tháng 2/2002) mực nước ngầm ổn định được ghi nhận ở độ sâu -5.5m so với mặt đất hiện hữa.

IV- KẾT LUẬN

Công tác khảo sát địa chất công trình Khu phố thương mại Liên Kế 25 căn tại đường 30 Tháng 4, Thị xã Tây Ninh, Tỉnh Tây Ninh ho thấy nền đất tại đây có cấu tạo địa chất như sau:

Lớp đất số 1: Đất sét lẫn cát,dày 0.5m(chỉ có tại HK1) Lớp đất số 2:Sét pha nhiều cát - trạng thái dẻo cứng (lớp 2a) đến trạng thái nửa cứng (lớp 2b) là các lớp đất tốt



Lớp đất số 3:Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite - trạng thái nửa cứng cũng là lớp đất tốt. Lớp đất số 4:Cát mịn - trạng thái bời rời là lơp đất tương đối. Lớp đất số 5:Sét - trạng thái nửa cứng là lớp đất tốt.Để xây dựng,người thiết kế cần kết hợp tải trọng của công trình với số liệu địa chất của

từng hố khoan để tính toán kích thước và độ sâu đặt nền móng thích hợp và an toàn.

Ngoài ra ,lớp đất số 2 còn rất dễ bị thấm nước bề mặt ,khi đó sức chịu tải của nền đất sẽ giảm đi.người thiết kế cần lưa ý đến đặc tính này để có hệ thống thoát nước cho tốt,tránh nước bề mặt thấm vào chân móng gây ảnh hưởng đến công trình.

V- THỐNG KÊ

*Lớp đất số 1 : Không thống kê.

*Lớp đất số 2 : Gồm 2 lớp.

Đặc điểm chung: sét pha nhiều cát, màu xám nhạt đến xám trắng đốm màu nâu vàng/ nâu đỏ, độ dẻo trung bình – trạng thái dẻo cứng.

*Lớp đất số 2aĐộ sâu: HK1= 0.0 - 5.5m, HK2= 0.0 - 5.3m, HK3= 2.5 - 5.7m.

Đặc điểm: Trạng thái dẻo cứng.

Theo số liệu thí nghiệm, có 6 mẫu ở lớp đất thứ nhất (nghia là các chỉ tiêu có 6 trị số riêng) ta tập hợp lại và tính trị số trung bình số học:

Bảng 10.3-1: Tập hợp các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 2a:

w d s W(%) WL(%) WP(%) IP(%) e

∑i=1

n=6

A i



∑i=1

n=6 Ai

6

Theo TCVN 45-78 quy định, trừ , tất cả các chỉ tiêu khác có trị số tính toán băng trị số tiêu chuẩn. Vậy:

W(%) WL(%) WP(%) IP(%) e

Hệ số lun ai (cm2/kg) và modul tổng biến dạng Ei (kg/cm2):

Bảng 10.3-2:

Vậy: ai = 0.135 Ei = 41.520

Với , hệ số kd ≠ 1 nên ta tiếp tục tính



Trường hợp w:

Bảng 10.3-3:

Chọn trị số thống kê:

σ de=√ 1n⋅∑

i=1

n=6

( γ−γ i )2=√ 16

×0 . 00126=√0 . 00021=0 . 014

Tra bảng 10.2, ta có = 2.07 (khi n = 6),

ν⋅σde=2 . 07×0 . 014=0 .029>max|γitc−γ i|=0 .022

Vậy không có trị số nào bị loại bỏ khỏi tập hợp thống kê.

σ γ2=1

n−1⋅∑

i=1

n=6

( γ−γi )2=16−1

×0 . 00126=0. 00025

σ γ=√0 . 00025=0 .016

νγ=σγ

γ=0 .016

1. 889=0 . 008

Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất, theo TCVN 45-78 ta chọn = 0.95. Với n-1 = 6-1 = 5 và = 0.95 tra bảng 1-2, trang23 _Châu Ngọc Ẩn- Nền Móng Công Trình

ta có t = 2.01. Vậy:

γ Itt=γ±

tα⋅σ

√n=1 .889± 2. 01×0 .016

√6=1 . 889±0 . 013



Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai, theo TCVN 45-78 chọn = 0.85. Với n-1 = 6-1 =5 và =0.85 tra bảng 1-2, trang23 _Châu Ngọc Ẩn- Nền Móng Công Trình


γ IItt =γ±

tα⋅σ

√n=1.889±1 . 16×0 .016

√6=1 .889±0 . 008

Trường hợp d: Bảng 10.3-4:


σ de=√ 1n⋅∑

i=1

n=6

( γ−γ i )2=√ 16

×0 .00396=√0 . 00066=0 .026

Tra bảng 10.2, ta có = 2.07 (khi n = 6),

ν⋅σde=2 . 07×0 . 026=0 .054>max|γ itc−γi|=0 .032

Vậy không có trị số nào bị loại bỏ khỏi tập hợp thống kê.

σ γ2=1

n−1⋅∑

i=1

n=6

( γ−γi )2=16−1

×0 . 00396=0. 00079

σ γ=√0 . 00079=0 .028

νγ=σγ

γ=0 .028

1. 554=0 . 018



Khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất, theo TCVN 45-78 ta chọn = 0.95. Với n-1 = 6-1 = 5 và = 0.95 tra bảng 1-2, trang23 _Châu Ngọc Ẩn- Nền Móng Công Trình ta có t = 2.01. Vậy:

γ Itt=γ±

tα⋅σ

√n=1 .554± 2. 01×0.028

√6=1 . 554±0 .023

Khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai, theo TCVN 45-78 chọn = 0.85. Với n-1 = 6-1 =5 và =0.85 tra bảng 1-2, trang23 _Châu Ngọc Ẩn- Nền Móng Công Trình


γ IItt =γ±

tα⋅σ

√n=1.554± 1. 16×0.028

√6=1 .554±0 .013

Trường hợp s:

Bảng 10.3-5:

Vậy:

γ Itt=0 . 950

γ IItt =0 . 950

Bây giờ ta tìm trị số tiêu chuẩn, trị số tính toán của c và .

Để xác định ctt, tt ta có thể thực hiện nhanh chóng như sau:

Ưng dụng hàm linest của MS Excel trong thống kê số liệu địa chất (c, ):

Ta ghi kết quả ứng suất cắt cực đại max vào cột 1.

Ta ghi các ứng suất pháp tương ứng i vào cột 2.

Chọn một bảng gồm 5 hàng 2 cột, đánh vào lệnh:

= linest (vị trí dãy số max vị trí dãy số i,1,1).



Nhấn cùng luc “ Shift+Ctrl+Enter” ta có được các giá trị sau ( trị tiêu chuẩn): A (=tg), B (=c), C (=tg), D (=c).

Ta có thể kiểm tra lại với cách tính băng các công thức như sau:

Ơ đây ta có 3 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực; vậy có tất cả 3.3 = 9 trị số thí nghiệm. Thực hiện các tính toán phụ:


SVTH: NGUY N KIM TI NỂ Ế MSSV: X074974

Page 10


Với pi = 1.0 (kg/cm2):

σ de=√ 1n∑i=1

n=6

( τ−τ i )2=√ 16

×0 .009=0 . 039

Tra bảng 10.2, ta có = 2.07 (khi n=6),

ν⋅σde=2 . 07×0 . 039=0 .081>max|τ −τ i|=0 . 052

Với pi = 2.0 (g/cm2):

σ de=√ 1n∑i=1

n=6

( τ−τ i )2=√ 16

×0 .017=0 .053


ν⋅σde=2 . 07×0 . 053=0 .120>max|τ −τ i|=0 . 071

Với pi = 3.0 (g/cm2):

σ de=√ 1n∑i=1

n=6

( τ−τ i )2=√ 16

×0 .026=0 . 066


ν⋅σde=2 . 07×0 . 066=0 .137>max|τ−τ i|=0 . 091

Vậy không có trị số i nào bị loại bỏ khỏi tập hợp thống kê:


Page 11


Bảng 10.3-7:

Ta có:


Page 12


∑i=1

n=27

τ i =12 .692

∑i=1

n=27

p i =36 .0

∑i=1

n=27

p i2=84 . 00

∑i=1

n=27

τ i⋅p i=28 .591

Theo các biểu thức (1.7), (1.8), (1.9) ta tính được:

Để xác định ctt, tt ta cần tính được độ lệch của chung. Tính đại lượng phụ:

Bảng 10.3-8


Page 13

Δ=n . ∑i=1

n=18

σ i2−( ∑

i=1

n=18

σ i)2

=18×84 . 00−36 .02=216 . 00

c tc=1Δ

.( ∑i=1

n=18

τ i . ∑i=1

n=18

σ i2− ∑

i=1

n=18

σ i. ∑i=1

n=18

τ i . σ i)=1216 . 00

×(12.692×84 .00−36 . 0×28 . 591 )=0 . 171

tg ϕtc=1Δ

.(n . ∑i=1

n=18

τ i.σ i− ∑i=1

n=18

τ i . ∑i=1

n=18

σ i)=1216 .00

×(18×28 .591−12. 692×36 . 0 )=0. 267


Vậy: ∑i=1

n=27

¿¿¿

Từ đó, theo biểu thức (1.20) ta tính được độ lệch của :

σ τ=√ 1n−2

× ∑i=1

n=18

( pi⋅tgϕtc+ctc−τ i)2=√ 1

18−2×0 .052=0 . 057

Vậy, theo ( 1.18) và ( 1.19) độ lệch của c và là:

σ c=στ .√1Δ

.∑i=1

n

σ i2= 0 . 057×√1

216 . 00×84 . 00=0. 036

σ tg ϕ=σ τ .√nΔ

=0 .057×√18216 .00

=0 .016

Khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất, theo TCVN 45-78 ta chọn = 0.95. Với n-2 = 18-2 = 16 và = 0. tra bảng 1-2, trang23 _Châu Ngọc Ẩn- Nền Móng Công Trình ta có t = 1.75. Vậy:


Page 14


c Itt=c tc±tα⋅σc=0. 171±1 . 75×0 .036=0 .171±0 .063

tg ϕItt=tg ϕtc±tα⋅σ tg ϕ=0 . 267±1 . 75×0 .016=0 .267±0 . 028


c Itt=c tc±tα⋅σc=0. 171±1 .07×0.036=0 .171±0 .039

tg ϕItt=tg ϕtc±tα⋅σ tg ϕ=0 .267±1 . 07×0. 016=0 .267±0.017

Kết quả như sau

Bảng 10.3-9: Giá trị thống kê tt , c tt , tg tt :

TT tính toán wtt d

tt stt ctt tgtt

TTGH I 1.8761.902 1.5311.577 0.950 0.1080.234 0.2390.295

TTGH II 1.8811.897 1.5411.567 0.950 0.1320.210 0.2500.284

*Lớp đất 2bĐộ sâu: HK1= 0.0m, HK2= 0.0m, HK3= 0.0 - 2.5m.

Đặc điểm: Trạng thái dẻo cứng.

Theo số liệu thí nghiệm, có 1 mẫu ở lớp đất thứ nhất (nghia là các chỉ tiêu có 1 trị số riêng) ta tập hợp lại và tính trị số trung bình số học:

Bảng 10.3-1: Tập hợp các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất 2a:

w d s W(%) WL(%) WP(%) IP(%) e

∑i=1

n=22

A i


Page 15


∑i=1

n=22 A i

22

Theo TCVN 45-78 quy định, trừ , tất cả các chỉ tiêu khác có trị số tính toán băng trị số tiêu chuẩn. Vậy:

W(%) WL(%) WP(%) IP(%) e

Hệ số lun ai (cm2/kg) và modul tổng biến dạng Ei (kg/cm2):

Bảng 10.3-2:

Vậy: ai = 0.120 Ei = 45.330

Với , hệ số kd ≠ 1 nên ta tiếp tục tính:

Trường hợp w:

Bảng 10.3-3:

Vậy:

γ Itt=1 . 917

γ IItt =1 .917


Page 16


Trường hợp d:

Bảng 10.3-4:

Vậy:

γ Itt=1 .596

γ IItt =1 .596

Trường hợp s:

Bảng 10.3-5:

Vậy:

γ Itt=0 . 000

γ IItt =0 . 000

Bây giờ ta tìm trị số tiêu chuẩn, trị số tính toán của c và .

Để xác định ctt, tt ta có thể thực hiện nhanh chóng như sau:

Ưng dụng hàm linest của MS Excel trong thống kê số liệu địa chất (c, ):

Ta ghi kết quả ứng suất cắt cực đại max vào cột 1.

Ta ghi các ứng suất pháp tương ứng i vào cột 2.

Chọn một bảng gồm 5 hàng 2 cột, đánh vào lệnh:

= linest (vị trí dãy số max vị trí dãy số i,1,1).

Nhấn cùng luc “ Shift+Ctrl+Enter” ta có được các giá trị sau ( trị tiêu chuẩn): A (=tg), B (=c), C (=tg), D (=c).


Page 17


Ta có thể kiểm tra lại với cách tính băng các công thức như sau:

Ơ đây ta có 1 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực; vậy có tất cả 1.3 = 3 trị số thí nghiệm. Thực hiện các tính toán phụ:


Vì lớp 2b chỉ có 1 mẫu nên không có trị số i nào bị loại bỏ khỏi tập hợp thống kê.

Bảng 10.3-7:

∑i=1

n=3

τ i =2.557

∑i=1

n=3

p i =6 .0


Page 18


∑i=1

n=3

pi2=14 .00

∑i=1

n=3

τ i⋅pi=5 .725

Theo các biểu thức (1.7), (1.8), (1.9) ta tính được

Để xác định ctt, tt ta

cần tính được độ lệch của chung. Tính đại lượng phụ:

Bảng 10.3-8

Vậy: ∑i=1

n=27

¿¿¿

Từ đó, theo biểu thức (1.20) ta tính được độ lệch của :

σ τ=√ 1n−2

×∑i=1

n=3

( p i⋅tg ϕtc+c tc−τ i)2=√ 1

3−2×2×10−6=0 . 001

Vậy, theo ( 1.18) và ( 1.19) độ lệch của c và là:

σ c=στ .√1Δ

. ∑i=1

n=3

σ i2= 0 . 001×√1

6 . 00×14 .00=0 .002

σ tg ϕ=σ τ .√nΔ

=0 .001×√36. 00

=0 . 001


Page 19

Δ=n .∑i=1

n=3

σ i2−(∑

i=1

n=3

σ i)2

= 3×14 .00−6 . 02=6 .00

c tc=1Δ

.(∑i=1

n=3

τ i .∑i=1

n=3

σ i2−∑

i=1

n=3

σ i .∑i=1

n=3

τ i .σ i)=16 . 00

×(2. 557×14 . 00−6 . 0×5 . 725 )=0. 241

tg ϕtc=1Δ

.(n .∑i=1

n=3

τ i . σ i−∑i=1

n=3

τ i . ∑i=1

n=3

σ i)=16 .00

×(3×5 .725−2 .557×6 . 0 )=0 . 306



c Itt=c tc±tα⋅σc=0. 241±2. 92×0. 002=0. 241±0. 006

tg ϕItt=tg ϕtc±tα⋅σ tg ϕ=0 . 306±2 . 92×0 . 001=0. 306±0 .003


c Itt=c tc±tα⋅σc=0. 241±1 . 34×0 .002=0 .241±0 . 003

tg ϕItt=tg ϕtc±tα⋅σ tg ϕ=0 . 306±1 . 34×0. 001=0 .306±0 . 001

Kết quả như sau:

Bảng 10.3-9: Giá trị thống kê tt , c tt , tg tt :

TT tính toán wtt d

tt stt ctt tgtt

TTGH I 1.917 1.596 0.000 0.2350.247 0.3030.309

TTGH II 1.917 1.596 0.000 0.2380.244 0.3050.307

Phần 2THIIẾT KẾ MÓNG ĐƠN, MÓNG BĂNG VÀ MÓNG

CỌC

MÓNG BĂNG TRÊN NỀN TỰ NHIÊN


Page 20

1.5m 4m 1.5m3m

C D E

hm=2.

2m HN M

HN M

HN M

I II III IV V

?H

?N?M


Bảng 1.1. Tải trọng tính toán móng dưới cột.

Cột 4 - C 4 - D 4 - EN (T) 62 70 85M (T.m) 6.1 8.1 6.5Q (T) 3.5 1.6 1.0

Tải trọng tác dụng lên móng băng (với hệ số vượt tải n = 1,15)Bảng 1.2. Tải trọng tiêu chuẩn

Cột 4 - C 4 - D 4 - EN (T) 53.9 60.9 73.9M (T.m) 5.3 7.0 5.7Q (T) 3.0 1.4 0.9

I- CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ :- Kích thước cột : bc x ac = 300 x 300- Ta có:

Ntc =N = (53,9+60,9+73,9)= 188,7 T

- Tổng chiều dài móng băng L = 1+3+4+1,5 = 9,5mVì móng phải đặt trên nền đất tốt nên dựa vào kết quả thí nghiệm địa chất ta chọn đặt móng tại lớp đất 2 có Df = 2m

Lớp đất số 2 :

Trạng thái dẻo cứng :có bề dày tại HK1=5.5m, HK2=5.3m,HK3=3.2m, với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:


Page 21

308,0

2180

.30143014cot

.25,0

2cot

.25,0'0

'0

ggA

232,2

2180

.30143014cot

1

2cot

1'0

'0

ggB

766,4

2180

.30143014cot

3014cot.

2cot

cot.'0

'0

'0

g

g

g

gD


- Độ ẩm :W= 21.4%

- Dung trọng tự nhiên : γ w=1.885 g/cm3

- Sức chịu nén đơn : Qu= 1.211 kG/cm2


- Góc ma sát trong : = 14030’Chọn thử móng có cạnh b = 1m

Ta có:Theo QPXD 45 -70 sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng ( lớp đất thứ ba)

)....( *' cDDBAbmR ftc

Với m = 1 và ta có:

*.fD = 2.1 =2.1,885 = 3,77 (T/m2)

Khi mà b = 1m, hm= 2m ta có


= 1.(0,308.1.1,885+2,232.3,77+4,766.1,51) = 16,2 T/m2 = 162 KN/m2

Ptc= N tc

F+γtb . hm= 188,7

B . L+2,2.2(T /m2)

- Khi đó:


Page 22


Ptc=188,7B . L

+2,2.2 ≤ R1tc=16,2 (T /m)

B ≥188,7

L.(16,2−2,2.2)= 188,7

9,5.(16,2−2,2.2)=1,68

¿≫Chọn B=2 m

Vậy kích thước móng: b × L=(2× 9,5 ) m

Rb=2,5tc =A . γ s . b+B . γ ¿ .D f +D . c=0,308.1,885 .2+2,232.1,885 .2+4,766.1,51

Rb=2,5tc =16,77(T /m2)

Mà ta có:

P=N tc

F+γtb . hm= 188,7

17.2,5+2,2.2=14,33(T /m2)<Rb=2

tc

Vậy nền đủ điều kiện làm việc như một vật liệu đàn hồi.

Theo hồ sơ địa chất thì đất nền dưới móng băng là lớp đất sét pha nhiều cát ,màu xám nhạt đến xám trắng đốm nâu vàng /nâu đỏ,độ dẻo trung bình - trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng => Tra bảng 3.1 ( Hệ số tiêu chuẩn Terzaghi ) – Trang 159 - Châu Ngọc Ẩn – Nền móng công

trình ta có 0.3k = 50 (MN/3m )= 5000 (T/m3).

Hệ số nền dưới móng vuông cạnh 2m:

Trên nền sét : k2 x 2 =

BK

3,03,0

= 5000. =750 (T/m3) Hệ số nền dưới cạnh móng băng hình chữ nhật cạnh b=2,4m, L=17m,hệ số nền đươc

chuyển đổi từ móng băng vuông có cùng áp lực tác động là :

(T/m3)Khi đó hệ số nền dưới móng hình băng cạnh 2.4m là:

k*=k.b=500.2=1000 (T/m2)Đặc trưng hình học của tiết diện móng đã chọn:


Page 23

F

xFy

i

iic 80.30.250.40

=17,94 (cm)

15.80.30.225.50.40

.


-Xác định tâm móng:

Momen quán tính đối với tâm móng: Jx = Jx1 + 2.Jx2

J x1=40.503

12+40.50 .¿

J x2=80. 303

12+30.80¿

Jx = Jx1 + 2.Jx2 = 516353 + 2.200886 = 929723 (cm4)

α=4√ k¿

4 E J=4√ 1200

4.3 .106.0,092=0,319¿

Chọn bêtông mác B25 có:Mođun đàn hồi của bêtông: E = 3.105 (KG/cm2)= 2,65.106 (T/m2)


Page 24


Cường độ chịu kéo Rbt =1,05 (KG/cm2) = 105 (T/m2)

Ta có : α × L=¿ 0,319.9,5 = 3,03 > ( /4 ) Do đó ta xem dầm móng là dài vô hạn.

Do móng băng trong trường hợp này là móng mềm nên tải trọng đặt tại mỗi cột sẽ ảnh hưởng đến các vị trí cột khác do ngoại lực gây ra theo các công thức sau:Ta có tại mỗi cột tải trọng công trình truyền xuống móng băng trên nền Winklerđược tính theo công thức sau:

+ Khi tải là lực tập trung:

q(x) = 2

.P

.A(x) y(x) = *k.2

.P

.A(x)

M = 4

P

.C(x) Q =– .

2P

D(x)+ Khi tải là moment tập trung:

y = EJ4M

2o

.B(x) q(x) = 2.Mo.B(x)

M = 2Mo

.D(x) Q = –.

2M. o

(x) Các hệ số:(x) = e-x.cos(x) + e-x.sin(x)B(x) = e-x.sin(x)C(x) = e-x.cos(x) – e-x.sin(x)D(x) = e-x.cos(x)

II - NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG, PHẢN LỰC ĐẤT NỀN, ĐỘ VÕNG CỦA MÓNG DO TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH LÊN MÓNG :

Do móng băng trong trường hợp này là móng mềm nên tải trọng đặt tại mỗi cột không chỉ ảnh hưởng đến vị trí của chính nó mà còn ảnh hưởng đến các vị trí khác. Nên ta tính ảnh hưởng của lực N, M tại mỗi cột, sau đó tổng hợp tất cả các ảnh hưỏng của các cột ta sẽ được biểu đồ độ võng, phản lực đất nền, lực cắt, moment. Việc tính toán đó đựoc thể hiện thông qua các bảng tính sau:

IIi - NOÄI LÖÏC TRONG DAÀM MOÙNG, PHAÛN LÖÏC ÑAÁT NEÀN, ÑOÄ VOÕNG CUÛA MOÙNG DO TAÛI TROÏNG COÂNG TRÌNH LEÂN MOÙNG :

CỘT C P= 62 T

M= 7.85 T.m

Ñieåm

X αx CM

(do P)

D Q (do P)

AM

(do M)

Q (do M)

B q(x) y(x)

1 1 0.32 0.46 22.46 0.69 -21.40 0.92 2.71 -1.150 0.23 9.26 0.0092 0 0 1 48.59 1 -31.00 1 3.93 -1.25 0 9.89 0.0103 1.5 0.48 0.26 12.86 0.55 -17.05 0.84 2.16 -1.05 0.29 8.49 0.0084 3 0.96 -0.09 -4.51 0.22 -6.86 0.54 0.87 -0.67 0.31 5.54 0.0065 5 1.60 -0.21 -10.09 0.00 0.15 0.1979 -0.02 -0.248 0.20 2.12 0.002


Page 25


6 7 2.23 -0.15 -7.31 -0.07 2.04 0.02 -0.26 -0.02 0.085 0.25 0.0007 8.5 2.71 -0.09 -4.28 -0.06 1.87 -0.03 -0.24 0.04 0.03 -0.30 0.000

CỘT D P= 70 T

M= 8.9 T.m

Ñieåm

X αx CM

(do P)

DQ

(do P)

AM

(do M)

Q (do M)

B q(x) y(x)

1 4 1.28-

0.1860 -10.20 0.08 -2.84 0.35 0.36 -0.49 0.08 3.96 0.0042 3 0.96 -0.09 -5.09 0.22 -7.74 0.54 0.98 -0.76 0.22 6.18 0.0063 1.5 0.48 0.26 14.52 0.55 -19.25 0.84 2.45 -1.19 0.55 9.83 0.0104 0 0 1 54.86 1 -35 1 4.45 -1.42 1 12.07 0.0125 2 0.64 0.11 6.02 0.42 -14.85 0.74 1.89 -1.05 0.42 8.64 0.0096 4 1.28 -0.19 -10.20 0.08 -2.84 0.35 0.36 -0.49 0.08 3.96 0.0047 5.5 1.75 -0.20 -11.06 -0.03 1.11 0.14 -0.14 -0.20 -0.03 1.52 0.002

CỘT E P= 85 T

M= 7 T.m

Ñieåm

X αx CM

(do P)

D Q (do P)

AM

(do M)

Q (do M)

B q(x) y(x)

1 8 2.55 -0.11 -7.20 -0.06 2.75 -0.02 -0.23 0.02 0.043 -0.26 0.0002 7 2.23 -0.15 -10.02 -0.07 2.80 0.02 -0.23 -0.02 0.08 0.31 0.0003 5.5 1.75 -0.20 -13.43 -0.03 1.34 0.14 -0.11 -0.15 0.17 2.00 0.0024 4 1.28 -0.19 -12.39 0.08 -3.45 0.35 0.28 -0.39 0.27 4.91 0.0055 2 0.64 0.11 7.31 0.42 -18.04 0.74 1.49 -0.83 0.31 10.24 0.0106 0 0 1 66.61 1 -43 1 3.50 -1.12 0 13.56 0.0147 1.5 0.48 0.26 17.64 0.55 -23.38 0.84 1.93 -0.93 0.29 11.53 0.012

BẢNG TỔNG HỢP M DO N CỦA TẤT CẢ CÁC CỘT TÁC DỤNG LÊN MÓNG

M (do P) A B C TỔNG22.46 -10.20 -7.20 5.06

CỘT A 48.59 -5.09 -10.02 33.4812.86 14.52 -13.43 13.95

CỘT B -4.51 54.86 -12.39 37.96


Page 26


-10.09 6.02 7.31 3.24CỘT C -7.31 -10.20 66.61 49.10

-4.28 -11.06 17.64 2.29

BẢNG TỔNG HỢP M DO Moment CỦA TẤT CẢ CÁC CỘT TÁC DỤNG LÊN MÓNG

M (do M) A B C TỔNG-2.71 -0.36 0.23 -2.84

CỘT A -3.93 3.93 -0.98 0.23 -4.68 3.172.16 -2.45 0.11 -0.18

CỘT B 0.87 -4.45 4.45 -0.28 -3.87 5.03-0.02 1.89 -1.49 0.38

CỘT C -0.26 0.36 -3.50 3.50 -3.40 3.60-0.24 -0.14 1.93 1.55

BẢNG TỔNG HỢP LỰC CẮT Q DO Momnet CỦA TẤT CẢ CÁC CỘT TÁC DỤNG LÊN MÓNG

Q (do M) A B C TỔNG-1.15 -0.49 0.02 -1.62

CỘT A -1.25 -0.76 -0.02 -2.03-1.05 -1.19 -0.15 -2.39

CỘT B -0.67 -1.42 -0.39 -2.48-0.248 -1.05 -0.83 -2.12

CỘT C -0.02 -0.49 -1.12 -1.630.04 -0.20 -0.93 -1.09

BẢNG TỔNG HỢP LỰC CẮT Q DO N CỦA TẤT CẢ CÁC CỘT TÁC DỤNG LÊN MÓNG

Q (do N) A B C TỔNG21.40 2.84 -2.75 21.48

CỘT A 31.0 -31.0 7.74 -2.80 35.94 -26.06-17.05 19.25 -1.34 0.86

CỘT B -6.86 35 -35 3.45 31.59 -38.410.15 -14.85 18.04 3.34


Page 27


CỘT C 2.04 -2.84 43 -43 41.70 -43.301.87 1.11 -23.38 -20.40

Tổng M (do N và M) Tổng Q (do N và M)

CỘT Do N Do M Tổng CỘT Do M Do N Tổng5.06 -2.84 2.21 -1.62 21.48 19.86

C 33.48 -4.68 3.17 28.80 36.65 C -2.03 35.94-

26.06 33.91-

28.0913.95 -0.18 13.78 -2.39 0.86 -1.53

D 37.96 -3.87 5.03 34.10 43.00 D -2.48 31.59-

38.41 29.11-

40.893.24 0.38 3.62 -2.12 3.34 1.21

E 49.10 -3.40 3.60 45.70 52.70 E -1.63 41.70-

43.30 40.07-

44.932.29 1.55 3.84 -1.09 -20.40 -21.49

Tổng phản lực đất nền q Tổng độ võng của móng y

CỘT A B C TỔNG CỘT A B C TỔNG9.26 3.96 -0.26 12.96 0.0093 0.0040 -0.0003 0.0130

C 9.89 6.18 0.31 16.38 C 0.0099 0.0062 0.0003 0.01648.49 9.83 2.00 20.31 0.0085 0.0098 0.0020 0.0203

D 5.54 12.07 4.91 22.52 D 0.0055 0.0121 0.0049 0.02252.12 8.64 10.24 21.00 0.0021 0.0086 0.0102 0.0210

E 0.25 3.96 13.56 17.77 E 0.0003 0.0040 0.0136 0.0178-0.30 1.52 11.53 12.75 -0.0003 0.0015 0.0115 0.0127

III – BÙ TẢI TRỌNG :


Page 28


Sau khi tổng hợp nội lực tác dụng lên móng do tải công trình tác dụng lên móng băng thiết kế, ta thấy hai đầu mut của móng xuất hiện các nội lực M t , Qt và tại đầu mut phải của dầm móng tồn tại giá trị Mph; Qph

Do đó để khử nội lực dư này, phải đặt hệ tải trọng bù traùioM ,

traùioQ và

phaûioM ,

phaûioQ tại hai

đầu mut của dầm móng.

traùioM = –4.Mt –

tQ.2

; traùioQ = 4.α.Mt + 4.Qt

phaûioM = 4.Mph –

phQ.2

; phaûioQ = 4.α.Mph – 4.Qph

Momen M, lực cắt Q, áp lực đất q(x) và độ võng y trong dầm móng do hệ tải trọng bù đặt tại mut trái được tính theo công thức:

traùibuøM = 2

M traùio

.D(x) + .4Qtraùi

o

.C(x)

traùibuøQ = – 2

Qtraùio

.D(x) – 2.M traùi

o

.A(x)

q(x) = 2.Qtraùi

o

.A(x) + 2traùi

o .M .B(x)

y = EJ4

M2

traùio

.B(x) + *

traùio

k.2

.Q

.A(x)

Momen M, lực cắt Q, áp lực đất q(x) và độ võng y trong dầm móng do hệ tải trọng bù đặt tại mut phải được tính theo công thức:

phaûibuøM = – 2

Mphaûio

.D(x) + .4Qphaûi

o

.C(x)

phaûibuøQ = 2

Qphaûio

.D(x) – 2.M phaûi

o

.A(x)

q(x) = 2.Qphaûi

o

.A(x) + 2phaûi

o .M .B(x)

y = EJ4

M2

phaûio

.B(x) + *

phaûio

k.2

.Q

.A(x)

Bù trái lần 1α = 0.319 1/m


Page 29


Mt = 2.21 T.mMo(traùi)

= -133.38 T.m

Qt = 19.86 TQo(traùi)

= 82.27 T

Điểm x αx C(αx) D(αx) A(αx) B(αx) M Q q(x) y1 0 0 1 1 1 1 -2.21 -19.86 -0.450 -0.0142 1 0.32 0.46 0.69 0.92 0.69 -16.23 -8.86 2.681 -0.0093 2.5 0.80 -0.01 0.31 0.64 0.31 -21.48 0.61 4.088 -0.0044 4 1.28 -0.19 0.08 0.35 0.08 -17.40 4.07 3.469 -0.0015 6 1.91 -0.19 -0.05 0.09 -0.05 -8.85 3.94 1.845 0.0016 8 2.55 -0.11 -0.06 -0.02 -0.06 -2.65 2.21 0.598 0.0017 9.5 3.03 -0.0533 -0.05 -0.04 -0.05 -0.24 1.07 0.092 0.001

Tổng M sau khi bù trái Tổng Q sau khi bù tráiCỘT M M bù Tổng CỘT Q Q bù Tổng

2.21 -2.21 0 19.86 -19.86 0C 28.80 36.65 -16.23 12.58 20.43 C 33.91 -28.09 -8.86 25.05 -36.95

13.78 -21.48 -7.70 -1.53 0.61 -0.92D 34.10 43.00 -17.40 16.70 25.60 D 29.11 -40.89 4.07 33.18 -36.82

3.62 -8.85 -5.23 1.21 3.94 5.15E 45.70 52.70 -2.65 43.05 50.05 E 40.07 -44.93 2.21 42.28 -42.72

3.84 -0.24 3.60 -21.49 1.07 -20.42

Bù phải lần 1α = 0.319 1/m

Mp = 3.60 T.mMo(phải)

= 142.45 T.m

Qp = -20.42 TQo(phải)

= 86.29 T

Điểm x αx C(αx) D(αx) A(αx) B(αx) M Q q(x) y1 9.5 3.03 -0.053 -0.05 -0.04 0.005 -0.19 -1.10 -0.51 -0.0012 8.5 2.71 -0.09 -0.06 -0.03 0.03 -1.66 -1.86 -0.05 0.0003 7 2.23 -0.15 -0.07 0.02 0.08 -5.48 -3.27 1.48 0.0014 5.5 1.75 -0.20 -0.03 0.14 0.17 -11.39 -4.51 4.37 0.0045 3.5 1.12 -0.15 0.14 0.44 0.29 -20.41 -3.75 10.29 0.0106 1.5 0.48 0.26 0.55 0.84 0.29 -21.28 4.75 15.63 0.0167 0 0 1 1 1 0 -3.60 20.42 13.76 0.014


Page 30


Tổng M sau khi bù phải Tổng Q sau khi bù phảiCỘT M M bù Tổng CỘT Q Q bù Tổng

0 -0.19 -0.19 0 -1.10 -1.10C 12.58 20.43 -1.66 10.92 18.77 C 25.05 -36.95 -1.86 23.19 -38.81

-7.70 -5.48 -13.18 -0.92 -3.27 -4.19D 16.70 25.60 -11.39 5.31 14.21 D 33.18 -36.82 -4.51 28.67 -41.33

-5.23 -20.41 -25.64 5.15 -3.75 1.40E 43.05 50.05 -21.28 21.77 28.77 E 42.28 -42.72 4.75 47.03 -37.97

3.60 -3.60 0 -20.42 20.42 0

Bù trái lần 2α = 0.319 1/m

Mt = -0.19 T.mMo(traùi)

= 7.66 T.m

Qt = -1.10 TQo(traùi)

= -4.65 T

Điểm x αx C(αx) D(αx) A(αx) B(αx) M Q q(x) y1 0 0 1 1 1 1 0.19 1.10 0.039 0.0002 1 0.32 0.46 0.69 0.92 0.69 0.96 0.48 -0.142 0.0003 2.5 0.80 -0.01 0.31 0.64 0.31 1.23 -0.05 -0.227 0.0004 4 1.28 -0.19 0.08 0.35 0.08 0.99 -0.24 -0.195 0.0005 6 1.91 -0.19 -0.05 0.09 -0.05 0.50 -0.22 -0.105 0.0006 8 2.55 -0.11 -0.06 -0.02 -0.06 0.15 -0.12 -0.035 0.0007 9.5 3.03 -0.05 -0.05 -0.04 -0.05 0.01 -0.06 -0.006 0.000

Tổng M sau khi bù trái Tổng Q sau khi bù tráiCỘT M M bù Tổng CỘT Q Q bù Tổng

-0.19 0.19 0 -1.10 1.10 0C 10.92 18.77 0.96 11.88 19.73 C 23.19 -38.81 0.48 23.67 -38.33


Page 31


-13.18 1.23 -11.95 -4.19 -0.05 -4.24D 5.31 14.21 0.99 6.30 15.20 D 28.67 -41.33 -0.24 28.44 -41.56

-25.64 0.50 -25.14 1.40 -0.22 1.18E 21.77 28.77 0.15 21.92 28.92 E 47.03 -37.97 -0.12 46.91 -38.09

0 0.01 0.01 0.00 -0.06 -0.06

Bù phải lần 2α = 0.319 1/m

Mp = 0.01 T.mMo(phảii)

= 0.41 T.mQp = -0.06 T Qo(phải) = 0.25 T

Điểm x αx C(αx) D(αx) A(αx) B(αx) M Q q(x) y1 9.5 3.03 -0.053 -0.05 -0.04 0.005 0.00 0.00 0.00 0.0002 8.5 2.71 -0.09 -0.06 -0.03 0.03 0.00 -0.01 0.00 0.0003 7 2.23 -0.15 -0.07 0.02 0.08 -0.02 -0.01 0.00 0.0004 5.5 1.75 -0.20 -0.03 0.14 0.17 -0.03 -0.01 0.01 0.0005 3.5 1.12 -0.15 0.14 0.44 0.29 -0.06 -0.01 0.03 0.0006 1.5 0.48 0.26 0.55 0.84 0.29 -0.06 0.01 0.05 0.0007 0 0 1 1 1 0 -0.01 0.06 0.04 0.000

Tổng M sau khi bù phải Tổng Q sau khi bù phảiCỘT M M bù Tổng CỘT Q M bù Tổng

0.00 -0.001 0.00 0 0.00 0.00C 11.88 19.73 -0.005 11.88 19.73 C 23.67 -38.33 -0.01 23.66 -38.34

-11.95 -0.016 -11.97 -4.24 -0.01 -4.25D 6.30 15.20 -0.03 6.26 15.16 D 28.44 -41.56 -0.01 28.42 -41.58

-25.14 -0.06 -25.20 1.18 -0.01 1.17E 21.92 28.92 -0.06 21.86 28.86 E 46.91 -38.09 0.01 46.92 -38.08

0.01 -0.01 0 -0.06 0.06 0

Tổng phản lực đất nền q sau khi bù

Điểm CỘT q (x) Bù trái 1 Bù phải 1 Bù trái 2 Bù phải 2 q (T/m)1 12.96 -0.45 -0.51 0.04 -0.001 12.04


Page 32


2 C 16.38 2.68 -0.05 -0.14 0.000 18.873 20.31 4.09 1.48 -0.23 0.004 25.664 D 22.52 3.47 4.37 -0.19 0.013 30.185 21.00 1.84 10.29 -0.10 0.030 33.066 E 17.77 0.60 15.63 -0.03 0.045 34.017 12.75 0.09 13.76 -0.01 0.040 26.64

TỔNG ĐỘ VÕNG y CỦA MÓNG SAU KHI BÙ

Điểm CỘT y Bù trái 1 Bù phải 1 Bù trái 2 Bù phải 2 y (mm)1 0.013 -0.014 -0.001 0.000 0.000 -0.0012 C 0.016 -0.009 0.000 0.000 0.000 0.0073 0.020 -0.004 0.001 0.000 0.000 0.0174 D 0.023 -0.001 0.004 0.000 0.000 0.0265 0.021 0.001 0.010 0.000 0.000 0.0326 E 0.018 0.001 0.016 0.000 0.000 0.0347 0.013 0.001 0.014 0.000 0.000 0.027


Page 33


II – KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN :

Theo QPXD 45 -70 sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng Khi mà b = 2,4 m, hm= 2 m ta có



Page 34

0 1 2 3 4 5 6 7-0.0050

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

-0.001

0.007

0.017

0.026

0.0320.034

0.027

Biểu đồ độ võng của móng y (mm)

Series2

Axis Title

y(m

m)

0 1 2 3 4 5 6 705

10152025303540

12.04

18.87

25.6630.18

33.06 34.01

26.64

Biểu đồ phản lực đất nền q(T/m)

Series2

Axis Title

q(x)

0 1 2 3 4 5 6 7

-60

-40

-20

0

20

40

60

0.00

23.66

-38.34

-4.25

28.42

-41.58

1.17

46.92

-38.08

0.00

Bieåu ñoà löïc caét (T)

L (m)

Q (

T )

0 1 2 3 4 5 6 7

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

0.00

11.88

19.73

-11.96

6.27

15.17

-25.20

21.86

28.86

0.00

Bieåu ñoà Moment M (T.m)M

(T.

m)


Với m = 1 và ta có: A=0,308; B=2,235; D= 4,766

(T/m2)

Để đất nền đảm bảo làm việc bình thường thì :pmax ≤ 1,2.Rtc

pmin > 0

Dựa vào biểu đồ phản lực nền ta có qmax = 34,01 (T/ m) và qmin = 12,04 (T/m)Khi đó phản lực nền lớn nhất theo tiết diện móng băng:

maxp = b

qmax

= = 17,005(T/m2)

minp = b

qmin

= = 6,02 (T/m2)

Ta thấy maxp = 17,005(T/m2) < 1,2.Rtc =1,2.16,77= 20,124 (T/m2)

minp = 6,02 (T/m2) > 0 Đất nền đảm bảo đủ khả năng chịu tải.

VI - KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG XUYÊN THỦNG CỦA MÓNG :

a - Theo phương ngang:- Kiểm tra tại vị trí có phản lực nền lớn nhất vì tại đó móng sẽ nguy hiểm nhất dễ bị

thủng nhất.- Từ biểu đồ phản lực đất nền ta có : qmax = 34,01(T/ m)

=> pmax = (T/m2)

- Theo quy phạm ta có: xdbt QQQQ

Trong móng ta có : cbtbt SRQQ ..75,0

Trong đó :- Bê tông sử dụng là B25 có:Rbt = 10,5 kg/cm2=105 T/m2

- Sc = b.h0 = 1.0,25 = 0,25m2

ED=> btQQ 0,75.105.0,25 = 19,69 T


Page 35


p* = q.1=13,94 T/m

Sc100

0

Qxt

300

200

300

- Mặt khác ta có : Qxt = p*.L = 17,005*0,5 = 8,5TTa thấy Qxt = 8,5 T < [Q]= 19,69 T

Kết luận : Vậy theo phương ngang móng đảm bảo khả năng chống xuên thủng.

b - Theo phương dọc:

Theo quy phạm ta có: xdbt QQQQ

Trong móng ta có : cbtbt SRQQ ..75,0

Trong đó :- Sc =30*200+40*20 = 6800 cm2

- Bê tông sử dụng là bê tông B25 có: Rbt = 10,5 kg/cm2

=> (kg) = 53,5 (T)

Ta thấy Qmax =46,92 (T) < T Như vậy theo phương dọc dầm móng đảm bảo yêu

cầu khả năng chống xuyên thủng.

VII - KIỂM TRA LÚN CỦA NỀN:

Dựa vào biểu đồ độ võng ta thấy độ lun của công trình gây ra chính là độ võng lớn nhất của dầm móng:

Ta có: S = 0,034 mm = 0,34 ( cm ) < [S] = 8 cmVậy móng thiết kế thoả mãn yêu cầu về độ lun cho phép.


Page 36


VIII - TÍNH TOÁN CỐT THÉP TRONG MÓNG BĂNG:1 – Tính toán thiết kế cốt thép theo phương dọc móng (dầm móng):

Sử dụng các mặt cắt tại vị trí có moment lớn để tính cốt thép.

- Chọn Bêtông Mác B25 Rb= 145 kg/cm2; Rbt = 10,5 kg/cm2

- Cốt thép CII có Rs = 2800 kg/cm2

- Ta xem như lực tính toán truyền hết lên dầm móng do đó ta tính thép theo tiết diện 40 x 80cm là tiết diện của dầm móng.

- Ta tính toán thiết kế cốt thép như dầm ngược.- Với bê tông nặng ta có: = 0,85 – 0,008.Rb = 0,85 – 0,008.14,5 = 0,734

=> ,

0,7340,595

2800 0,7341 1 1 1

1,1 4000 1,1

Rs

sc u

R

=> R = R.(1 – 0,5. R) = 0,595.(1 – 0,5.0,595) = 0,418

a – Tiết diện mặt cắt I - I:

- Tại tiết diện này dầm móng chịu moment dương M = 19,73 T.m = 19,73.105 (kg.cm)- Chọn a = 5cm => h0= 80 - 5 = 75 cm


Page 37

1.5m 4m 1.5m3m

C D E

hm=2.

2m HN M

HN M

HN M

I II III IV V

?H

?N?M

185,0167,0.211211 m

cm217 ,242800

45.40.145.185,0... s

obs R

hbRA

% thỏa yêu cầu05,0%96,0100.45.40

17,24

. min

o

s

hb

A


Ta có m = 2.. ob hbR

M

= < R = 0,418 .Tính tốn thiết kế cốt thp theo bài tóan cốt đơn.

- Khi đó diện tích cốt thép cần thiết cho tiết diện là:

- Kiểm tra hàm lượng thép:

.

- Tra bảng chọn 322 + 220 với Abtrí =17,68 cm2 , và được đặt phía dưới của dầm móng như hình vẽ ( thép kí hiệu 1,3,5 )

- Chọn abvcdai = 2,5 cm , dai = 8 mm =>abvcdoc = 2,5 + 0,8 = 3,3 cm (thỏa)

- Khoảng hở thơng thủy t:

(thỏa)

- Kiểm tra lại khả năng chịu lực của cốt thép thiết kế

SVTH: NGUY N KIM TI NỂ Ế MSSV:

X074974Page 38


Chọn a =6 cm => h0 = 50 – 6 = 44(cm)

Khi đó: < R = 0,595=> m = .(1 – 0,5. ) = 0,194.(1 – 0,5.0,194) = 0,175

=> [M] = hbR obm2... = 0,108.145.40.442 =1965040 Kg.cm = 19,65 T.m

Ta thấy M = 19,65 T.m < [M] = 19,73T.m => Vậy cốt thép thiết kế đảm bảo yêu cầu về cường độ.( với sai lệch M = 0,4 %)

b – Tiết diện mặt cắt II – II :

- Tại tiết diện này dầm móng chịu moment âm M = 11,96 T.m = 11,96.105 (kg.cm)- Chọn a = 5cm => h0= 50 - 5 = 45 cm


M

= =0,102< R = 0,418 . Tính toán thiết kế cốt thép theo bài toán cốt đơn.

ξ=1−√1−2 αm = =0,108Khi đó diện tích cốt thép cần thiết cho tiết diện là:

=10,03 (cm2)Kiểm tra hàm lượng thép:

.100% =0,56% >μmin=0 , 05% thỏa mãn yêu cầu


Page 39


- Tra bảng chọn 322 với Abtrí = 11,4 cm2 , và được đặt phía trên của dầm móng như hình vẽ ( thép kí hiệu 2,4)


- Khoảng hở thông thủy t:

( thỏa ) -Kiểm tra lại khả năng chịu lực của cốt thép thiết kế

=> h0 = 50 – 4,4 = 45,6 cm

Khi đó: < R = 0,595 m = .(1 – 0,5. ) = 0,12.(1 – 0,5.0,12) = 0,11

[M] = hbR obm2... = 0,11.145.40.45,62 = 1326631 Kg.cm = 13,2 T.m

Ta thấy M = 11,96 T.m < [M] = 13,2 T.m => Vậy cốt thép thiết kế đảm bảo yêu cầu về cường độ. ( với sai lệch M =9,4%)

c – Tiết diện mặt cắt III – III :


Page 40



- Ta có : m = 2.. ob hbR

M

= =0,129< R = 0,408 . Tính toán thiết kế cốt thép theo bài toán cốt đơn.

ξ=1−√1−2 αm = =0,138

Khi đó diện tích cốt thép cần thiết cho tiết diện là:

=12,92 (cm2) Kiểm tra hàm lượng thép:

.100% =0,72% >μmin=0 , 05% thỏa mãn yêu cầu.

- Tra bảng chọn 422 với Abtrí =15,2 cm2 , và được đặt phía dưới của dầm móng như hình vẽ ( thép kí hiệu 1,3,5 )


- Khoảng hở thơng thủy t:

(thỏa)


Page 41


- Kiểm tra lại khả năng chịu lực của cốt thép thiết kế

Chọn a = 4,4 cm => h0 = 50 – 4,4 = 45,6(cm)

Khi đó: < R = 0,595=> m = .(1 – 0,5. ) = 0,161.(1 – 0,5.0,161) = 0,148

=> [M] = hbR obm2... = 0,148.145.40.45,62 =1785399 Kg.cm = 17,8 T.m

Ta thấy M = 15,17 T.m < [M] = 17,8 T.m => Vậy cốt thép thiết kế đảm bảo yêu cầu về cường độ.( với sai lệch M = 14 %)

d – Tiết diện mặt cắt IV – IV :

- Tại tiết diện này dầm móng chịu moment âm M = 25,2 T.m = 25,2.105 (kg.cm)- Chọn a = 5cm => h0= 50 - 5 = 45 cm =

- Ta có m = 2.. ob hbR

M

= =0,214< R = 0,418 .Tính toán thiết kế cốt thép theo bài toán cốt đơn.

ξ=1−√1−2 αm = =0,244

- Khi đó diện tích cốt thép cần thiết cho tiết diện là:

=22,78 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng thép:



Page 42


Tra bảng chọn 422 + 320 với Abtrí =24,62 cm2 , và được đặt phía trên của dầm móng như hình vẽ (thép kí hiệu 2,4,8 )



(thỏa )- Kiểm tra lại khả năng chịu lực của cốt thép thiết kế

9,5 (cm)

a = => h0 = 50 – 6,4= 43,6 cm

Khi đó: < R = 0,595=> m = .(1 – 0,5. ) = 0,273.(1 – 0,5.0,273) = 0,236

=> [M] = hbR obm2... = 0,236.145.40.43,62 = 2599117 Kg.cm = 25,9 T.m

Ta thấy M = 25,2 T.m < [M] = 25,9 T.m => Vậy cốt thép thiết kế đảm bảo yêu cầu về cường độ.( với sai lệch M = 2,7%)

e – Tiết diện mặt cắt V – V :


Page 43




M

= =0,246< R = 0,418 .Tính tóan thiết kế cốt thép theo bài tóan cốt đơn.

ξ=1−√1−2 αm = =0,287 Khi đó diện tích cốt thép cần thiết cho tiết diện là:

(cm2) Kiểm tra hàm lượng thép:


Tra bảng chọn 822 với Abtrí = 30,41 (cm2), và được đặt phía dưới của dầm móng như hình vẽ (thép kí hiệu 1)



(thỏa)- Kiểm tra lại khả năng chịu lực của cốt thép thiết kế


Page 44


9,6 (cm)

a = => h0 = 50 – 7 = 43 (cm)

Khi đó: < R = 0,595 => m = .(1 – 0,5. ) = 0,34(1 – 0,5.0,34) = 0,282

=> [M] = hbR obm2... = 0,282.145.40.432 = 3023796 Kg.cm = 30,23 T.m

Ta thấy M = 28,86 Tm < [M] = 30,23 T.m => Vậy cốt thép thiết kế đảm bảo yêu cầu về cường độ.( với sai lệch M = 4,5%)

2 - Tính toán thép theo phương ngang: - Cắt 1m chiều dài móng tại vị trí có phản lực nền lớn nhất để tính toán:

- Xem mặt bản dầm như là ngàm:


Page 45


- Ta có h = 30 cm , a = 5cm => ho = 25 cm - Momen lớn nhất tại ngàm:

Mtc = 2

. 2* lp

= (T.m) - Diện tích cốt thép cần thiết:


Page 46


Fa1 = oa hR

M

..9,0 = (cm2)Bố trí 412, F = 4,52 (cm2), a200 (mm) cho 1m dài móng băng

3 - Tính toán cốt đai :a – Tính toán cốt thép đai cho cánh móng :Ta có khả năng chống cắt của bê tông theo phương dọc móng là:

Qxt = p*.L =17,005*0,5 = 8,503 T < [Q]= 19,69 TVì thế dọc móng bê tông đã đảm bảo khả năng chống cắt do đó chỉ đặt thép cấu tao.

Chọn và bố trí theo cấu tạo : 10 Þ12, 2aF = 11,311cm2 với a= 200 mm (kí hiệu 13 )b – Tính toán cốt thép đai cho dầm móng:Ta có khả năng chống cắt của bê tông theo phương dọc dầm móng là:

Qmax =76,38 (T) < Nên dầm móng đảm bảo khả năng chống cắt, do đó chỉ đăt thép đai theo cấu tạo:

+ Trong đoạn 4

1

nhịp ta bố thép đai theo yêu cầu cấu tạo đảm bảo yêu cầu:

cmh

cmSct 67,26

3

80

3

50

=> chọn bước đai S = 100 cm+ Trong đoạn giữa nhịp còn lại ta bố thép đai theo yêu cầu cấu tạo đảm bảo yêu

cầu:

cmh

cmSct 60

4

80.3

4

350

=> chọn bước đai S = 20 cm

Vậy cốt thép đai trong dầm móng được bố trí : đoạn 4

1

đầu của nhịp thì sẽ được bố trí đai 8 với bước đai là 100 , đoạn giữa nhịp móng được bố trí đai 8 với bước đai là 200.

------ ------

Phương án 3 – MÓNG CỌC ÉP


Page 47


(THIẾT KẾ MÓNG CỌC DƯỚI CỘT 2 – F )Cơng trình : KHU CHUNG CƯ 9 TẦNG

Địa điểm : SỐ 202 ĐƯỜNG ÔNG ÍCH KHIÊM

QUẬN 11-THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

A. BÁO CÁO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

I - CẤU TẠO ĐỊA CHẤT :Khảo sát đến dộ sâu 50m, cấu tạo địa chất khu vực này có thể chia làm 7 lớp đất chính

thể hiện trên các hình trụ địa chất và mặt cắt địa chất công trình. Kết quả được mô tả như sau :

Mặt cắt địa chất :

-1.8

-3.3-1.8

-3,4

-5.4-5.2

HK5 HK11

2b

3

HK3

-1.32a 2b-3.4

3 -5.0

-8.3-7.3

-8.6

-9.4-10.2

-11.0

-19.2

-13.4-13.8

-15.0

4

5

6a

6a

5

4

6b

6b

-39.4

-40.0

-40.7

-50.0

-40

7

1


Page 48


Möïc nöôùc ngaàm

1

Gaïch, xaøbaàn

LôùpCaùt vöøa laãn seùt

laãn soûi saïnCaùt mòn laãn boät

-1.4

-3.3

-1.8

-3,4

-5.4-5.2

HK2 HK41

3

HK3

-1.32a 2b-3.4

3 -5.0

-8.3-7.4

-8.6

-10.5 -11.2-11.0

-16.4

-15.0

4

5

6a

6a

5

4

6b

6b

-38.7

-40.0

-40.7

-50.0

-40

7

1

-22.3

Seùt pha caùtsoûi saïn


Page 49


Lớp đất số 1:

Nền gạch đá dày 0,2-0,5m

Lớp đất đắp dày 1,3-1,8m:

- Dung trọng tự nhiên : w = 1.9 g/cm3

- Lực dính đơn vị : c = 0.156 kg/cm2



Lớp đất số 2a: Ñaát seùt pha caùt laãn ít soûi saïn ,maøu xaùm vaân vaøng ,ñoä deûo trung bình , traïng thaùi deûo meàm , trò soá chuøy tieâu chuan N=5 ñeán 8 .Lôùp coù beà daøy töø 1,9m(HK2)ñeán 2.1m(HK3) vôùi cac ñaêc tröng cô lyù nhö sau :

- Dung trọng tự nhiên : w = 1.899g/cm3

- Dung trọng đẩy nổi : đn = 0.926g/cm3



Lớp đất số 2b: Thuoäc seùt pha caùt laãn soûi san laterite ,maøu ñoû deûo trung bình trang thaùi deûo cöùng ñeán nöûa cöùng ,trò oá chuøy tieâu chuaûn N=16 ñeán 19 HK1=1,6m; HK4 và HK5 = 1,5m

- Dung trọng tự nhiên : w = 2,003g/cm3

- Dung trọng đẩy nổi : đn =1.041g/cm3



Lớp đất số 3: Ñaát seùt laãn boät caùt mòn maøu traéng xaùm ñoû lôït ,ñoä deûo trung bình traïng thaùi deûo cöùng ñeán nöûa cöùng .Trò soá chyø tieâu chuaån N=14 ñeán 17 .Beà daøy taïi HK3 = 1,6m;HK4,HK2,HK5=1,9m



Page 50


- Dung trọng đẩy nổi : đn = 1,004g/cm3


- Góc ma sát trong : =140

Lớp đất số 4: Ñaát seùt pha caùt maøu xaùm traéng doám ñoû lôït ,ñoä deûo trung bình traïng thaùi deûo cöùng .Trò soá chuøy tieâu chaån N=12 ñeán 15 .Lôùp ñaát soá 4 coù beà daøy taïi HK1 vaø HK4 =2,9m ,HK2 =2,2m HK3=3,6m vaø HK5=2,1m vôùi caùc tính chaát cô lyù ñaëc tröng nhö sau




- Góc ma sát trong : =13007’

Lớp đất số 5: Caùt pha seùt maøu xaùm traéng ñeán vaøng ñoám ñoû , doä deûo thaáp ,traïng thaùi deûo .Trò soá chuøy tieâu chuaån N=10 ñeán 15 .Lôùp coù beà daøy taïi HK1=1,9m, HK2=3,2m ,HK3=2,4m vaø HK5=2,1m vôùi caùc ñaêc tính cô lyù nhö sau :



- Lực dính đơn vị : c = 0.0,075 kg/cm2

- Góc ma sát trong : =13045’


Lớp đất số 6a: Caùt mòn laãn boät ,maøu vaøng ,trang thaùi bôøi rôøi trò soá chuøy tieâu chuaâûn N=5 ñeán 10 .Beà daøy taïi HK1=3,2m ,HK2=5,8m,HK3=4,0m ,HK4=1.3m HK5=9m .Vôùi caùc tính chaát cô lyù nhö sau:


- Dung trọng đẩy nổi : đn = 0.929g/cm3

- Lực dính đơn vị : c = 0.030 Kg/cm2


Page 51



Lớp đất số 6b: Caùt vöøa tôùi mòn laãn ít boät vaø soûi saïn nhoû ,maøu vaøng ñeán ñoû lôït .Traïng thaùi chaët vöøa .Trò soá chuøy tieâu chuaån N=11 ñeán 30 ,lôùp caùt chaët vöø 6b coù beà daày taïi HK1=26,6m ,HK2-22,3m, HK3=25,7m HK4=17,5m, HK5=20,2m

- Dung trọng tự nhiên : w = 1,918g/cm3

- Dung trọng đẩy nổi : đn =0,988g/cm3


- Góc ma sát trong : = 29025’7. Lớp đất số 7 :

Từ các độ su -38,7m (HK2); -40,7m (HK3); -39,4m (HK5) dạng địa tầng chuyển sang lớp đất sét lẫn bột màu xám nâu vàng đến nâu đỏ độ dẻo cao, trạng thi nửa cứng tới cứng Trị số chùy 2 tiêu chuẩn N = 35đến 40, lớp có bề dầy tại HK2 = 1,3m; HK5 = 0,6m; HK3 = 9,3m. Tại các hố khoan HK1, HK4 chưa phát hiện đươc lớp này. Tính chất cơ lý đăc trưng của lớp :

- Độ ẩm : W = 20,5%

- Dung trọng tự nhin : w = 2,022 g/cm3

- Dung trọng đẩy nổi : ' = 1,052 g/cm3

- Lực dính đơn vị : c = 0,374 kg/cm2

- Góc ma sát trong : = 16o10’ Trong phạm vi khảo sát, địa tầng khu vực chấm dứt ở đây .

II. TÍNH CHẤT CƠ LÝ V ĐỊA CHẤT THỦY VĂN :Tính chất vật lý và cơ học của các lớp đất được xác định theo tiêu chuẩn của ASTM vá

phân loại theo hệ thống phân loại thống nhất và đươc thống kê trong bảng “ Tính chất cơ lý các lớp đất ’’ kèm theo báo cáo này .

Về mặt địa chất thủy văn lớp đất này được quan sát từ 4-1996 .Tại thời điểm khảo sát, mực nước ổn định ở độ sâu từ -0,8m (HK2), -1,2m (HK4), -1,6m (HK3) v -1,8m (HK1).các mực nước sẽ thay đổi theo mùa .

III. KẾT LUẬN :Về mặt địa chất công trình tại khu vực xây dựng “ khu chung cu 9 tầng ” số 202 DC/2

đường Ông Ích Khiêm, Quận 11 TP.HỒ CHÍ MINH phía trên mặt có lớp đất cát đắp, bề dày từ 1,3m tới 1,8 m. Sau đó là lớp hai thuộc sét pha cát,trạng thái không đồng nhất mà thay đổi từ trạng thi dẻo mềm đến trạng thái cứng. Tại HK2 v HK3 lớp đất số 2 có trạng thái dẻo mềm, dày trung bình 2m l lớp đất yếu. Tại vị trí HK1, HK4, HK5 lớp này có lẫn sỏi sạn laterite, trạng thi dẻo cứng l lớp đất tốt .

Lớp 3,4 và 5 là các lớp đất tốt sau các lớp này l lớp cát bời rời 6a là lớp đất yếu, lớp đất 6b thuộc cát chặt vừa là lớp đất tốt .


Page 52


Đến độ sâu khoảng 39m, địa tầng chuyển sang lớp đất sét trạng thái cứng (lớp 7) là lớp đất tốt sức chịu tải cao .

Trường hợp sử dụng cọc bê tông, người thiết kế nên cho mũi vào lớp cát chặt vừa. Chiều dài và kích thước cọc cần kết hợp với tải trọng công trình và dữ kiện địa chất tại từng vị trí để quyết định . Tháng 5.1996

I – SỐ LIỆU TÍNH TOÁN :1 - Tải trọng truyền xuống móng:Tải trọng tính toán :

Ntt = 85 TMtt = 6,5T.mHtt = 1 T

Tải trọng tiêu chuẩn:Ntc = 85:1,15 = 73,9 TMtc = 6,5:1,15 = 5,65 T.mHtc = 1:1,15 = 0,87 T

2 – Kích thước cột :- Chọn bêtông làm cột B25 có Rn = 14,5MPa = 145 kg/cm2 - Thép sử dụng làm cột là thép AII có : Rs = 280MPa = 2800 kg/cm2

Es = 21.104MPa = 2,1.106 kg/cm2

Khi đó kích thước cột được xác định như sau: sscb

tt ARARNN ..

=> b

sstt

ccc R

ARNhbA

..

Giả sử thiết kế cột vuông, và sử dụng 418 (As = 10,18 cm2) làm thép chịu lực cho cột:

Khi đó cm2

=> cmChọn cột có kích thước 30 x 30 cm

II – CHỌN ĐỘ SÂU ĐẶT ĐÀI MÓNG :-Vì móng cọc ta thiết kế là móng dưới công trình nhà ở gồm rất nhiều móng , nó được giăng và liên kết với các móng khác băng hệ thống đà kiềng . Do đó móng cọc ta thiết kế không chỉ chịu áp lực ngang 1 mình mà là cả hệ thống móng và đà kiềng cùng chịu . Vì vậy độ sâu chôn đài móng ta lựa chọn sao cho vừa đủ che lấp đài móng là vừa đủ , không cần xét tới điều kiện áp lực ngang .

-Chọn chiều sâu đặt đài móng là Df = 1,5 m

III – CHỌN VÀ BỐ TRÍ CỌC :1– Chọn loại cọc :a – các số liệu :


Page 53


Dùng loại cọc có tiết diện 30 x 30cm, có chiều dài 16m ( trong đó 0,5m ngàm vào đài còn 15,5m )

Vậy ta chọn chiều dài mỗi cọc là 8m. Để nối thành cọc 16m.Sử dụng bêtông B25, tra phụ lục 3, trang 364_Gs,Ts Nguyễn Đình Cống_Kết Cấu

BêTông Cốt Thép ( Phần Cấu Kiện Cơ Bản) ta có Rn = 14,5 MPa = 145 kg/cm2 Rk = 1,05 Mpa = 10,5 kg/cm2

Eb = 30.103 MPa = 3,0.105 kg/cm2

Thép sử dụng làm cọc là thép CII, , tra phụ lục 4, trang 365_Gs,Ts Nguyễn Đình Cống_Kết Cấu BêTông Cốt Thép (Phần Cấu Kiện Cơ Bản) ta có :

Rs = 280 MPa = 2800 kg/cm2

Es = 21.104MPa = 2,1.106 kg/cm2

- Ta có trọng lượng cột đơn vị :(cần kể đến hệ số động n = 1,2 ÷ 2)q = n.Fc.bt = 2.0,3.0,3.2,5 = 0,45 (T/m)

b – chọn thép cho cọc :Chọn cốt thép trong cọc theo điều kiện cẩu cọc và dựng cọc :

* Theo điều kiện cẩu cọc :Vị trí móc cẩu cách chân cọc một khoảng : 0,207L (Với L là chiều dài cọc ) thì khi cẩu sẽ

gây ra moment : Mnhịp = Mgối = 0,0214qL2

Khi đó Mmax1 = Mnhịp = Mgối = 0,0214.q.L2 = 0,0214.0,45.82 = 0,6163 T.m

Hình 3.1 – Sơ đồ cẩu cọc

* Theo điều kiện dựng cọc :Khi dựng cọc, cọc một đầu tựa vào đất một đầu móc vào dây cẩu.


Page 54


Hình 3.2 – Sơ đồ dựng cọc

- Khi đó ta có Mmax2 = 0.068.q.L2 = 0.068.0,45.82 = 1,9584 T.mĐể chính xác thiết kế cốt thép cho cọc ta chọn M = max(Mmax1, Mmax2) = Mmax2 = 1,9584 (T.m)

Chọn lớp bảo vệ a = 3 cm => h0 = 30 – 3 = 27 cm

Ta có :

ξ=1−√1−2 αm = =0,064

= 2,68 cm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Thỏa mãn yêu cầuChọn 412 có As = 4,52 cm2 ( bố trí theo 4 góc của đai)Ghi chú: Theo điều kiện an toàn chọn momen lớn trong hai trường hợp cẩu cọc và dựng lắp cột để tính cốt thép chịu lưc cho cột.

2 – Sức chịu tải của cọc :Ta có sức chịu tải của cọc QTK = min (Qvl ,Qđn )a – sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc :

Qvl = .( Rb.Ap + Rs.As )Trong đó :

Rb : Cường độ chịu nén của bêtông làm cọc Rb = 145 kg/cm2

Rs : Cường độ chịu kéo của thép dọc trong cọc Rs = 2800 kg/cm2

Ap : Diện tích tiết diện ngang cọc Ap =30.30 -4,52 = 895,48 cm2

As : Diện tích cốt thép dọc trong cọc As = 4,52 cm2

: Hệ số ảnh hưởng đên độ mảnh của cọc được xác định :Ta có chiều dài tính toán của cọc :(Xem như cọc một đầu ngàm một đầu

khớp ,một đầu ngàm vào đài một đầu vào lớp đất 6b) => = 0,7)


Page 55


Khi ñoù l0 = .L = 0,7.15,5 = 10,85

Độ mảnh d = > 4 nên phải kể đến uốn dọc Tra bảng 2.2 sách phân tích và tính toán móng cọc ,ta có = 0.895 Do cọc sử dụng được nối từ 2 đoạn cọc , nên để an toàn lấy = 0,7

-Khi đó : Qvl = .( Rb.Ap + Rs.As ) = 0,7.(145.895,48 + 2800.4,52) = 99750kg

-Lấy Qvl = 99,8 (T)

b – Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền :Việc xác dịnh chỉ sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lí của nến đất được tham khảo trong phụ

lục A quyển tuyển tập TCVN 205-1998Theo muc A3 phụ lục A TCVN chỉ sức chịu tải tiu chuẩn của cọc thi cơng băng phương

pháp đóng cọc có bề rộng tiết diện từ 250 đến 800 chịu tải trọng nén được xác định theo công thức

Qtc=m ( mRqpAP + uii

n

if lfm

1 )Trong đó

+ m – Hệ số điều kiên làm việc của cọc trong đất, đối với tiết diện vuông : m = 1+ mR, mf : Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi,mặt bên cọc. Xác định theo bảng A3

Với phương pháp thi công cọc ép vào lớp cát hạt vừa nên mR = 1,2 ; mf = 1+ Xác định qp: Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc (Bảng A.1). Với mũi cọc cắm vào

trong đất ở độ sâu 15,5 +1,5=17m, cắm vào cát vừa đến mịn lẫn bột và ít sỏi sạn nhỏ, màu vàng đến đỏ lợt, Trạng thái chặt vừa. Từ độ sâu mũi cọc và loại đất ở mũi cọc tra bảng A1 nội suy ta được qp=308T/m.

+ Ap = 0.09 m2 là diện tích cọc+ li : chiều dày lớp đất thứ i cọc đi qua+ u = 4x0.3=1,2 m là chu vi tiết diện ngang thân cọc.+ fsi: ma sát bên tại độ sâu trung bình lớp đất thứ i mà cọc đi qua được lấy theo bảng

A.2, các lớp được chia là đồng nhất và có chiều dày không quá 2 m.Chọn hố khoan số 3 để đặt cọc. Dựa vào mặt cắt địa chất ta biết được các lớp đất mà cọc đi qua (như hình vẽ).

Chia các lớp đất như hình vẽ, ta có bảng tính ma sát thành cọc như sau:


Page 56


Ta có bảng tính sau:

Lớpli

(m)z

(m)IL

g (T/m3)

fsi fsi.li

2a 1.9 2.45 0.50 0.926 1.87 3.55

3 1.6 4.20 0.23 1.004 5.07 8.11

42 6.00 0.30 0.98 4,20 8,4

1.6 7.80 0.39 0.98 3,23 5,17

5 2 9.60 0.76 0.987 0.88 1,76

0.4 10.80 0.76 0.987 0.88 0.35

6a2 12.00 / 0.929 4.90 9.8

2 14.00 / 0.929 4,7 9,4


Page 57


6b 2 16.00 / 0.988 7.76 15,52SUM 62,06

Qtc= m ( mRqpAP + uii

n

if lfm

1 ) = 1.(1,2.308.0,3.0,3 + 1.62,06) = 95,3 (T)

Sức chịu tải cho php của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lí:

(2)ktc: hệ số an tồn lấy ktc = 1,75 ( theo TCXD 205:1998).

c – sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền :Theo TCXDVN 205 – 1998 sức chịu tải của đất nền được xác dịnh theo công thức sau:

Qđn =

n

isiQ

1 + Qp =

n

iisi lfu

1

. + Ap.qp

Trong đó :

+

n

iisi lfu

1

. được xác định :

Với u là chu vi của tiết diện cọc : u = 0,3.4 = 1,2 m2

li là bề dầy lớp đất thứ i

fs = ca + 'h .tga = ca +Ks.

'v .tga

Vì cọc sử dụng là cọc BTCT nên theo TCXD 205 -1998 : - lực bám dính giữa cọc và đất nền ca = c- góc ma sát giữa thân cọc và đất nền a =

Theo TCXD 205 -1998 : hệ số áp lực ngang Ks = 1,4.(1 - sin )

Ta có bảng tính sau:

Lớp đất Độ sâu

Độ sâu giữa lớp li(m)

ϒ(T/m3)

Ca

(T/m2) ja

(độ) tg(ja)Ϭ'v(T/m2)

Ksi fsi fsi.li

Lớp 2a (-1,9 : -3,4) -2,45 1,9 0,926 1,23 11 0,194 2,269 1,133 1,729 3,285

Lớp 3 (-3,4 : -5,0) -4,2 1,6 1,004 2,56 14 0,249 4,217 1,061 3,674 5,879

Lớp 4 (-5,0 : -8,6) -6,8 3,6 0,98 1,6 13,12 0,233 6,664 1,082 3,280 11,808

Lớp 5 (-8,6 : -11,0) -9,8 2,4 0,987 0,75 13,75 0,245 9,673 1,067 3,279 7,869

Lớp 6a (-11,0 : -15,0) -13 4 0,929 0,3 26,52 0,499 12,08 0,775 4,970 19,882

Lớp 6b (-15,0 : -17,0) -16 2 0,988 0,26 29,42 0,564 15,81 0,712 6,608 13,216


Page 58


61,938

=> lfm isi

n

ifsi uQ ...

1

= 1.1,2.61,938 = 74,33 (T)

+ Qp = Ap.qp

Với Ap : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc Ap = 0,32 =0,09 m2

qp : Cường đô chịu tải của đất dưới mũi cọc được tính theo công thức :

qp = 1,3.c.Nc + 'v .Nq + α. .dp.N

lớp đất (6b) đặt mũi cọc có : = 29025’= 29,42 tra bảng v kết hợp nội suy

ta có

5,18

21,21

685,35

N

N

N

q

c

c = 0,026 kg/cm2 =0,26T/m2

’ = 0,988 g/cm3=0,988T/m3

dp : Đường kính tiết diện mũi cọc dp = 0,3 m'v :ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng

bản thân đất :'v = 1,5.1,9 + 1,9. 0,926+ 1,6.1,004 + 2,0.0,980 + 1,6.0,980 + 2,0.0,987 + 0,4.0,987 + 2,0.0,929

+ 2,0.0,929 + 2.0,988 = 17,805 (T/m2)

qp = 1,3.c.Nc + 'v .Nq +α. .dp.N =1,3.0,26.35,685 + 17,805.21,21 + 0,4.0.988.0,3.18,5

= 391,9Ap = 0,3.0,3 = 0,09 (m2)

Qp = Ap.qp = 0,09.391,9 = 35,27 (T)Khi đó sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền là:

p

p

s

siđn FS

Q

FS

QQ

sFS: hệ số an tồn cho thnh phần ma st bn, lấy băng 2.

pFS: hệ số an tồn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy băng 3.

=42,73 T * Kết luận :

Từ (1), (2) v (3) ta có : QTK = min (Qvl ,Qđn, Qtc ) = Qđn = 42,73 T .Vậy sức chịu tải tính toán của cọc là QTK = 42,73 T.

IV – Xác định kích thước sơ bộ đáy đài cọc và bố trí cọc :a – Kích thước đài cọc :


Page 59


- Khoảng cách giữa các tim cọc nhăm đảm bảo các cọc ít ảnh hưởng đến nhau, khi ép cọc làm cho các cọc đã được ép không bị chồi lên, và tránh hiện tượng nén chặt đất để các cọc đảm bảo ép xuống đung độ sâu thiết kế.

Khi chọn khoảng cách giữa 2 cọc là 3d thì ứng suất trung bình dưới đáy đài cọc là:

σ TB = 2

ñn

(3d)

Q

= (T/m2) Diện tích sơ bộ đáy đài cọc:

Từ σ TB = mTB

m

tt hF

N.

=> Fm = mTB

tt

h

N

.TB = (m2) Chọn B x B = 1,8 x 1,8 = 3,24 (m2)

b– Xác định số lượng cọc :Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên nền đất :

Tổng lực dọc tính toán sơ bộ tác dụng lên đế đài

N=N tt +Ndtt

= 85+10,692 = 95,692(T)Chọn sơ bộ số lượng cọc theo công thức :

nc = . tkQ

N = 1,4. = 3,2 (cọc)

(Với là hệ số xét đến ảnh hưởng của môment tác dụng lên móng cọc, lấy từ 1,1 ÷ 1,5 tuỳ theo giá trị moment)

Chọn nc = 4 cọcc – Bố trí cọc :

Bố trí cọc như hình vẽ


Page 60


V – Kiểm tra lưc tác dụng lên cọc :Ta có trọng lượng riêng trung bình của lớp đất trên đài và của đài cọc :

TB = 0,5(đất đắp +bt)= 0,5.(1,9 + 2,5) = 2,2 (T/m3) Trọng lượng tính toán của đài cọc và lớp đất trên đài cọc:

ttQ1 = n.Fđ.hm.TB = 1,15.1,8.1,8.1,5.2,2 = 12,296 (T)

Tải trọng tính toán tác dụng lên đài:

Ntt = Ntt + ttQ1 = 85 + 12,296= 97,296 (T)

Momen tính toán tác dụng lên đài:Mtt = Mtt + Htt.hđ = 6,5 + 1.0,7 = 7,2 (T.m)

Tải trọng trung bình tác dụng lên mỗi cọc:


Page 61


P =

n

ii

x

tt

y

yM

n

N

1

2

.

Ta có

n

iiy

1

2

= 2.(-0,6)2 + 2.(0,6)2 = 1,44 m2

* Khi đó tải trọng tính toán tác dụng lên cọc 3 và 4 là như nhau :y3 = y4 = 0,6 m

P3 = P4 =

n

ii

x

tt

y

yM

n

N

1

2

.

= T* Tải trọng tính toán tác dụng lên cọc 1 và 2 là như nhau :

y1 = y2 = - 0,6 m

P1 = P2 =

n

ii

x

tt

y

yM

n

N

1

2

.

= TKiểm tra điều kiện an toàn cho các cọc trong móng cọc :Ta thấy : Pmin = P1 = P2 = 20,04 T > 0

Pmax = P3 = P4 = 28,6 T < QTK = 42,73 TVậy cọc đảm bảo khả năng chịu lực và đảm bảo không bị nhổ dưới tác động của công trình.

VI – TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC :- Bê tông sử dụng làm đài cọc là bê tông B25 có: Rb =14,5 MPa = 145 kg/cm2

Rbt = 1,05 MPa = 10,5 kg/cm2

- Thép sử dụng là thép CII có : Rs = 280 Mpa = 2800 kg/cm2

1 – Kiểm tra xuyên thủng :Chọn lớp bảo vệ a = 5cm => h0 = 60 - 5 = 55 cma – Kiểm tra xuyên thủng cột với đài:

Từ cột ta vẽ tháp xuyên thủng hợp với mặt phẳng mặt cột một góc 450 , ta được tháp xuyên thủng, ta thấy tháp xuyên thủng đã bao tất cả các cọc không có cọc nào năm ngoài tháp xuyên thủng. Nên Qxt = 0


Page 62


b – Kiểm tra xuyên thủng cọc với đài:

- Lực gây xuyên thủng: Qxt = Pmax = 28,6 (T) - Löïc choáng xuyeân: Qcx = 0,75.Rbt.Sxt

150300450

300

150

450

300

150

S1

S2

S3

S4

150300450

300

150

450

300

150

S1

S2

S3

S4

Trong ñoù :


Page 63


Theo hình veõ ta coù Sxt =S1+ S2

=2S1=2.0,2925 =0,585 m2

Beâ toâng söû duïng laøm ñaøi coïc laø B25 coù Rbt = 1,05 MPa = 105 T/m2

=> Qcx = 0,75.Rk.Sxt = 0,75.85.0.585= 37,29 (T)

Ta thaáy Qcx > Qxt ñaøi moùng ñaûm baûo ñieàu kieän xuyeân thuûng cuûa coïc.

2 – Thiết kế cốt thép cho đài :a - Thiết kế côt thép cho đài cọc theo phương y :

- Theo phương này ta xét mặt ngàm đi qua chân cột ( như hình vẽ), moment do các cọc năm bên phải mặt ngàm là do phản lực tại các cọc 3 và 4:

Ta có P3 = P4 = Pmax = 28,6T M = 2.Pmax.0,45 = 2.28,6.0,45 = 25,74 T.m

- Khi đó thép theo phương y được xác định :( Chọn lớp bảo vệ a = 10cm => h0 = 70 – 10 = 60cm)

cm2

Chọn 1016 (As = 20,11 cm2 ) a = 160

b - Thiết kế cốt thép cho đài cọc theo phương x:- Theo phương này ta xét mặt ngàm đi qua chân cột ( như hình vẽ),moment do các cọc năm bên trên mặt ngàm là do phản lực tại các cọc 1 và 3:

Ta cóM= = 0.45(20,04 + 20,04) = 18,04 T.m- Khi đó thép theo phương x được xác định :( Chọn lớp bảo vệ a = 10cm => h0 = 70 –10 = 60cm)

cm2

- Để an toàn ta chọn 1016 (As = 22,11 cm2 ) a = 160


Page 64


VII – TÍNH TOÁN VỀ NỀN :1 – Kiểm tra áp lực đáy móng khối quy ước :Móng khối quy ước được xác định băng cách vẽ một đường thẳng từ mép ngoài của cọc

ngoài cùng, hợp với mặt thân cọc một góc ảnh hưởng với: 4tb

Trong đó :

i

iitb h

h.

= 5,15

0,2.42,294.52,264,2.75,136,3.12,136,1.149,1.11

'361861,18 0

= '394

4

'3618 00

Hình 3.3 – Móng khối quy ước

- Xác định kích thước móng khối quy ướcTa có chiều dài làm việc thực của cọc là Lp = 15,5 m- Bề rộng móng khối quy ước:

Bqư = b + 2 x 2

d

+ 2 x L x tg = 1,2 + 2 . + 2 x 15,5 x tg4039’ = 4,02 m2

- Chiều dài móng khối quy


Page 65


Lqư = b + 2 x 2

d

+ 2 x L x tg = 1,2 + 2 . + 2 x 15,5 x tg4039’ = 4,02 m2

Diện tích móng khối quy ước :Fqư = Lqư x Bqư = 4,02 x 4,02 = 16,16 m2

Trọng lượng móng khối quy ước:Q = Q1+ Q2 + Q3

Trong đó :Q1 : Troïng löôïng cuûa ñaøi: Q1=1,82.0,6.2,5=4,86 TQ2 : Trọng lượng của lớp đất từ đáy đài đến đáy móng khối quy ước :Với :

tb= 5,15

988,0.0,24.929,04,2.987,06,3.980,06,1.004,19,1.926,0

=0,965T/m3

Q2 = V. =(Fqư -Fcọc).L.tb = (16,97 – 4.0,3.0,3).15,5.0,965 = 248,44 TQ3 : Trọng lượng cọc

Q3 = nc.Fcọc.L.bt = 4.0,3.0,3.16.2,5 = 14,4 T=> Q = 5,67 +248,44 + 14,4 =268,5 TKhi đó ta có tổng trọng tại đáy móng:

N = Ntt + Q = 85 + 268,5 = 353,5 TKhi chuyển tổ hợp lực về đáy móng khối quy ước ta không chuyển lực ngang Htt về, mà

lực này đã bị triệt tiêu bởi lực chịu tải ngang của các đầu cọc.Nên tại đáy móng khối quy ước Mtt = Mtt + Htt.hđ = 6,5 + 1.0,7 = 7,2 (T.m)

Vậy tại đáy móng khối quy ước ta có cặp lực :

Moment chống uốn của khối móng qui ước :

- Ta có phản lực dưới móng khối quy ước :

Pmax = qu

qu

qu

qu

W

M

F

N

= ( T/m2 )

Pmin = = = 21,16 ( T/m2 )

Mặt khác ta có khả năng chịu tải của đất tại lớp đất ngay mũi cọc là:RTC = m.(A.Bm. + B.h.TB + D.c)

Trong đó: m = 1γ = 0,988 (g/cm3)c = 0,026 (kg/cm2) = 0,26 (T/m2)φ = 29o25’ A = 1,097

B = 5,388 D = 7,784


Page 66


Dung trọng trung bình từ đáy móng trở lên

05,15,15,15

988,0.0,24.929,04,2.987,06,3.980,06,1.004,19,1.926,0899,1.2,09,1.3,1

tb

RTC = 1.(1,097.4,07.0,988 + 5,388.17.1,05 + 7,784.0,26) = 102,61 (T/m2)Ta thấy pmax = 22,54 T/m2 < RTC = 102,61 T/m2

pmin = 21,16 T/m2 > 0=> Kết luận : Vậy đất nền dưới đáy móng khối quy ước đảm bảo khả năng chịu lực.

2 – Kiểm tra lún của móng cọc :Sau khi đã kiểm tra sự làm việc của đất theo trạng thái giới hạn thứ nhất ( Trạng thái giới

hạn về cường độ ), thoả điều kiện ta tiến hành kiểm tra sự làm việc của đất theo trạng thái giới hạn thứ hai ( Trạng thái giới hạn về độ lun )

Ta thấy độ lun của móng cọc chính là độ lun của móng khối quy ước.- Ta tiến hành tính lun dưới móng khối quy ước băng phương pháp lớp phân tố - Ưng suất tại đáy khối móng quy ước do tải trọng

ngoài và tải trọng bản thân khối móng gây ra:

- Ưng suất gây lun tại đáy khối móng quy ước :

ququ

tc

qutc

gl hF

Nhpp ..

Mà quh.= 0,926.1,9+1,004.1,6+0,98.3,6+0,987.2,4+0,929.4+2.0,988

= 14,95 T/m2

pgl= =6,93 T/m2

- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành các lớp phân tố, mỗi lớp phân tố dày :

hi = m chọn hi = 0,5 m

Xác định áp lực bản thân của đất :)(' imibt zh

i

(KN/m2)Xác định ứng suất gây lun :

gligl Pki

.0 (KN/m2)

- Từ thí nghiệm nén cố kết mẫu nguyên dạng của hồ sơ địa chất được cung cấp ta có bảng sau :

Ap lực p (T/m2)

0 25 50 100 200 400


Page 67


Hệ số rỗng e 0.763 0.749 0.726 0.690 0.657 0.619

Xác định giá trị

21

1

btibti

iP

Xác định giá trị

2

112

gligli

ii PP

Từ giá trị P1i -> e1i

Từ gi trị P2i -> e2i

Xác định giá trị của độ lun : B = 4,02

1 2

1 1 11

n ni i

i ii i i

e eS S h

e

BẢNG TÍNH LÚN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG PHÂN TỐ

Lớp hĐộ sâu (m)

bti P1i l/b z z/b ko gl P2i e 1i e 2i Si (m)

Lớp 6b

0,517 16,80

17,041 0 0,00 1 6,93

23,887 0,754 0,749 0,001417,5 17,29 1 0,5 0,12 0,97

66,764

0,517,5 17,29

17,541 0,5 0,12

24,109 0,754 0,749 0,001418 17,78 1 1 0,25 0,92

06,375

0,518 17,78

18,031 1 0,25

24,073 0,754 0,749 0,001418,5 18,28 1 1,5 0,37 0,82

45,71

0,518,5 18,28

18,531 1,5 0,37

23,855 0,753 0,750 0,000819 18,77 1 2 0,49 0,71

34,941

0,519 18,77

19,021 2 0,49

23,562 0,753 0,750 0,000819,5 19,27 1 2,5 0,61 0,59

84,144

0,519,5 19,27

19,511 2,5 0,61

23,301 0,752 0,750 0,000620 19,76 1 3 0,74

0,496

3,437

0,0064

Ta thấy S < S = 8cm .Kết luận : Vậy móng cọc thiết kế đảm bảo yêu cầu về độ lun cho phép


Page 68


------ ------


Page 69

Design

NỀN MÓNG CAO PHI DH DL VĂN LANG 3 cột