phương án cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

107 4.3K 38
phương án cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Thiết kế bên dưới nhà cao tầng bao gồm các tính toán liên quan đến nền và móng công trình. Việc thiết kế nền móng phải đảm bảo các tiêu chí sau: + Áp lực của bất cứ vùng nào trong nền đều không vượt quá khả năng chịu lực của đất (điều kiện cường độ đất nền). + Ứng suất trong kết cấu đều không vượt quá khả năng chịu lực trong suốt quá trình tồn tại của kết cấu (điều kiện cường độ kết cấu). + Chuyển vị biến dạng của kết cấu (độ lún của móng, độ lún lệch giữa các móng) được khống chế không vượt quá giá trị cho phép. + Ảnh hưởng của việc xây dựng công trình đến các công trình lân cận được khống chế. + Đảm bảo tính hợp lý của các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năng thi công và thời gian thi công. Công trình Cantavil Hoàn Cầu gồm có 1 tầng hầm và 16 tầng nổi, cốt + 0,00 m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt, mặt đất tự nhiên tại cốt 1,50 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt 3,20 m. Chiều cao công trình kể từ cốt +0,00 m là 55 m. Kết cấu công trình sử dụng hệ khung lõi kết hợp vách chịu lực. Trước khi đi vào thiết kế cụ thể cho móng thì cần phải thu thập tài liệu, hồ sơ địa chất, thuỷ văn để phân tích, đánh giá lựa chọn giải pháp móng phù hợp, để đảm bảo tính khả thi, an toàn và tránh gây lãng phí cho công trình. 1.1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Báo cáo khảo sát kỹ thuật này trình bày các kết quả khảo sát địa chất công trình chung cư Cantavil Hoàn Cầu tại quận Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh. Được thực hiện với khối lượng gồm 3 hố khoan, mỗi hố sâu 50m. Tổng độ sâu đã khoan là 150m, 53 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của đất. Công tác khảo sát địa kỹ thuật được thưc hiện theo TCXDVN 4419:1987. 1.1.1 Địa tầng Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp khác nhau. Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mỗi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình. Căn cứ vào kết quả khảo sát hiện trường và kết quả thí nghiệm trong phòng, địa tầng tại công trường có thể chia thành các lớp đất chính sau:  Lớp k: Cát san lấp Bề dày h = 1,3 m, nằm từ mặt đất tự nhiên sâu từ 1,7 m đến 2,8 m.  Lớp 1: Sét xám trắng, đốm nâu, trạng thái dẻo mềm Bề dày h = 12,2 m, độ sâu từ 2,8 m đến 15 m.  Lớp 2: Sét pha trạng thái dẻo mềm Bề dày h = 10,8 m, độ sâu từ 15 m đến 25,8 m.  Lớp 3: Sét xám trắng trạng thái dẻo cứng Bề dày h = 7,4 m, độ sâu từ 25,8 m đến 33,2 m.

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 CHƯƠNG 1. THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 Thiết kế bên dưới nhà cao tầng bao gồm các tính toán liên quan đến nền và móng công trình. Việc thiết kế nền móng phải đảm bảo các tiêu chí sau: + Áp lực của bất cứ vùng nào trong nền đều không vượt quá khả năng chịu lực của đất (điều kiện cường độ đất nền). + Ứng suất trong kết cấu đều không vượt quá khả năng chịu lực trong suốt quá trình tồn tại của kết cấu (điều kiện cường độ kết cấu). + Chuyển vị biến dạng của kết cấu (độ lún của móng, độ lún lệch giữa các móng) được khống chế không vượt quá giá trị cho phép. + Ảnh hưởng của việc xây dựng công trình đến các công trình lân cận được khống chế. + Đảm bảo tính hợp lý của các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năng thi công và thời gian thi công. Công trình Cantavil Hoàn Cầu gồm có 1 tầng hầm và 16 tầng nổi, cốt + 0,00 m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt, mặt đất tự nhiên tại cốt -1,50 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,20 m. Chiều cao công trình kể từ cốt +0,00 m là 55 m. Kết cấu công trình sử dụng hệ khung lõi kết hợp vách chịu lực. Trước khi đi vào thiết kế cụ thể cho móng thì cần phải thu thập tài liệu, hồ sơ địa chất, thuỷ văn để phân tích, đánh giá lựa chọn giải pháp móng phù hợp, để đảm bảo tính khả thi, an toàn và tránh gây lãng phí cho công trình. 1.1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Báo cáo khảo sát kỹ thuật này trình bày các kết quả khảo sát địa chất công trình chung cư Cantavil Hoàn Cầu tại quận Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh. Được thực hiện với khối lượng gồm 3 hố khoan, mỗi hố sâu 50m. Tổng độ sâu đã khoan là 150m, 53 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của đất. Công tác khảo sát địa kỹ thuật được thưc hiện theo TCXDVN 4419:1987. 1.1.1 Địa tầng Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp khác nhau. Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mỗi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình. Căn cứ vào kết quả khảo sát hiện trường và kết quả thí nghiệm trong phòng, địa tầng tại công trường có thể chia thành các lớp đất chính sau:  Lớp k: Cát san lấp Bề dày h = 1,3 m, nằm từ mặt đất tự nhiên sâu từ -1,7 m đến -2,8 m.  Lớp 1: Sét xám trắng, đốm nâu, trạng thái dẻo mềm Bề dày h = 12,2 m, độ sâu từ -2,8 m đến -15 m.  Lớp 2: Sét pha trạng thái dẻo mềm Bề dày h = 10,8 m, độ sâu từ -15 m đến -25,8 m.  Lớp 3: Sét xám trắng trạng thái dẻo cứng Bề dày h = 7,4 m, độ sâu từ -25,8 m đến -33,2 m. GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 1 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015  Lớp 4: Cát pha nâu vàng trạng thái dẻo Bề dày h = 4,3 m, độ sâu từ -33,2 m đến -37,5 m.  Lớp 5: Cát trung có lẫn sạn trạng thái chặt vừa Bề dày lớp khá lớn, độ sâu từ -37,5 m. Bảng 1-1 Các chỉ tiêu cơ lý của đất Lớp Tên đất Bề dày Dung trọng tự nhiên Dung trọng khô Dung trọng đẩy nổi Độ ẩm tự nhiên Chỉ Số SPT Góc nội ma sát Chỉ số xuyên tiêu chuẩn Lực dính kết Độ sệt Mô đuyn tổng biến dạng H (m) γ w (kN/m 3 ) γ d (kN/m 3 ) γ đn (kN/m 3 ) W (%) N SPT ϕ (°) c q (kN/m 2 ) C II (kN/m 2 ) I L E (kN/m 2 ) k Cát san lấp 1,3 - - - - - - - - - 1 Sét xám, dẻo mềm 12,2 20,0 16,1 - 23,98 8 11 o 25’ 1323,4 12,15 0,53 7420 2 Sét pha, dẻo mềm 10, 8 19,7 16,1 10,2 22,21 13 13 o 15’ 1963,6 10,2 0,51 6230 3 Sét xám, dẻo cứng 7,4 20,3 16,4 10,3 23,44 15 14 o 20’ 3834,5 13,1 0,40 7500 4 Cát pha nâu vàng 4,3 20,4 16,9 10,4 20,66 19 17 o 30’ 5852,3 7,4 0,24 10420 5 Cát hạt trung lẫn sạn >40 20,4 17,3 10,6 18,05 22 23 o 11’ 11598 1,4 - 15920 GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 2 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 MNN 1300122001080074004300 -1,50 -2,80 -15,00 -25,80 -33,20 -37,50 6500 k 1 2 3 4 5 MDTN -4,70 2000 -39,50 Hình 1.1 Trụ địa chất và chiều sâu chôn cọc GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 3 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2015 k 2 1 3 5 4 CÁT SAN LẤP SÉT XÁM TRẮNG ĐỐM VÀNG, TRẠNG THÁI DẺO MỀM SÉT PHA, TRẠNG THÁI DẺO MỀM SÉT XÁM TRẮNG TRẠNG THÁI DẺO CỨNG CÁT PHA NÂU VÀNG, TRẠNG THÁI DẺO CỨNG CÁT TRUNG CÓ LẪN SẠN TRẠNG THÁI CHẶT VỪA 1.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất Dựa vào các chỉ tiêu cơ lý của đất nền ở bảng trên có thể đánh giá sơ bộ điều kiện địa chất từ đó đưa ra phương án móng thiết kế khả thi và hợp lý. Trong đồ án, sinh viên đánh giá tính chất của đất nền chủ yếu dựa vào 2 thơng số chính là modun tổng biến dạng E 0 và góc ma sát trong ϕ  Lớp k Trên mặt là đất san lấp gồm cát, sạn sỏi, có chiều dày trung bình 1,3m, lớp đất này được loại bỏ khi làm tầng hầm.  Lớp 1 Sét xám trắng, đốm nâu, trạng thái dẻo mềm dày 12,2 m có mođun biến dạng 5000<E 0 = 7420< 10000 kN/m 2 và góc ma sát trong 10 0 < ϕ =11 0 25’<20 0 . Dó đó lớp đất 1 thuộc lớp chịu tải trung bình.  Lớp 2 Lớp sét pha trạng thái dẻo mềm dày 10,8m có modun biến dạng 5000<E 0 = 6230< 10000 kN/m 2 và góc ma sát trong 10 0 < ϕ =13 0 15’<20 0 . Do đó lớp đất 2 thuộc lớp có khả năng chịu tải trung bình.  Lớp 3 Lớp sét xám trạng thái dẻo cứng dày 7,4m có mođun biến dạng 5000<E 0 = 7500< 10000 kN/m 2 và góc ma sát trong 10 0 < ϕ =14 0 20’<20 0 . Dó đó lớp đất 3 thuộc lớp khả năng chịu tải trung bình.  Lớp 4 Lớp cát pha nâu vàng trạng thái dẻo cứng dày 4,3m có mođun biến dạng 10000 kN/m 2 <E 0 = 10420 kN/m 2 và góc ma sát trong 10 0 < ϕ =17 0 30’<20 0 . Dó đó lớp đất 4 thuộc lớp khả năng chịu tải khá tốt.  Lớp 5 Lớp cát trung có lẫn sạn trạng thái chặt vừa dày 5,9m có mođun biến dạng E 0 = 15920 >10000 kN/m 2 và góc ma sát trong 20 0 < ϕ =23 0 11’<30 0 . Dó đó lớp đất 5 thuộc lớp khả năng chịu tải tốt. GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 4 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 1.1.3 Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn Nước ngầm ở khu vực qua khảo sát nhận dao động tuỳ theo mùa. Mực nước tĩnh mà ta quan sát thấy nằm ở độ sâu -13,5 m so với mặt đất tự nhiên. Khi thi công tầng hầm ở độ sâu -1,7 m so với mặt đất tự nhiên thì nước ngầm ít ảnh hưởng đến công trình nên khá thuận lợi, không cần phương án tháo khô hố móng. 1.2. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN Móng công trình được tính toán theo giá trị nội lực nguy hiểm nhất truyền xuống chân cột, bao gồm: N max , M x , M y ,Q x , Q y N, M xmax , M y ,Q x , Q y N, M x , M ymax ,Q x , Q y N, M x , M x ,Q xmax , Q y N, M x , M x ,Q x , Q ymax Tuỳ thuộc số liệu, sinh viên tính toán với 1 trong 5 tổ hợp trên rồi sau đó kiểm tra với tổ hợp còn lại. 1.2.1 Tải trọng tính toán Tải trọng tính toán được sử dụng để tính nền móng theo trạng thái giới hạn thứ I. Tính ứng suất tác dụng tại vị trí chân cột tương ứng với từng tổ hợp gây nên các cặp nội lực nguy hiểm cho cột biên, cột giữa. Từ đó chọn tổ hợp có cặp nội lực gây ra ứng suất lớn nhất để đi thiết kế. Các móng có nội lực chênh lệch không đáng kể<10%, chọn móng có nội lực lớn hơn đi thiết kế chung.  Ứng suất tại chân cột: ( Tính cho cột biên A-2) • Do TOHOP1 : 1 W W tt tt tt y x th x y M M N F σ = + + Trong đó, Momen chống uốn: 2 W 6 x bh = m 3 ; 2 W 6 y hb = m 3 • Do TOHOP44 : 44 W W tt tt tt y x th x y M M N F σ = + + • Do TOHOP4 : 4 W W tt tt tt y x th x y M M N F σ = + + • Tương tự tính cho TOHOP71, TOHOP43 được các ứng suất 71th σ , 43th σ . ⇒ max 1 44 4 71 43 max( , , , , ) th th th th th σ = σ σ σ σ σ . Lấy trường hợp cặp nội lực có max σ để đi thiết kế. Vì khung đối xứng và sự chênh lệch nội lực giữa cột A-2 và D-2, B-2 và C-2 không lớn nên chỉ cần tính móng cho cột biên trục D-2 và cột giữa trục B-2( có ứng suất chân cột lớn hơn), sau đó suy ra cho cột biên A-2 và cột giữa C-2. Bảng 1-2 Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân cột biên A-2 (C1) GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 5 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm) M y (kNm) Q x (kN) Q y (kN) σ (kN/m 2 ) CỘT BIÊN A-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP1 -9227.56 -92.97 20.68 20.82 - 95.90 18039.5 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP44 -8744.80 -96.34 20.12 20.26 - 90.65 17213.9 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP4 -8616.33 -78.86 46.32 46.64 - 81.34 17151.4 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP71 -8194.33 -66.14 42.26 53.41 - 67.89 16165.3 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP43 -8507.88 -86.42 20.00 20.14 - 97.46 16656.1 Bảng 1-3 Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân cột giữa B-2 (C6) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm ) M y (kNm ) Q x (kN) Q y (kN) σ (kN/m 2 ) CỘT GIỮ A B-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP1 - 13781.1 0 40.01 -70.39 -72.52 42.1 3 20244.2 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP7 - 12427.0 0 79.79 -54.55 -56.20 84.2 5 18566.7 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP5 - 12562.2 0 27.49 -97.43 - 100.37 28.9 3 18716.9 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP7 3 - 12685.9 0 12.06 -88.14 - 110.64 8.16 18649.1 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP7 8 - 11765.3 0 63.36 -45.37 -41.39 94.6 2 17399.9 Bảng 1-4 Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân cột giữa C-2 (C10) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm ) M y (kNm ) Q x (kN) Q y (kN) σ (kN/m 2 ) CỘT GIỮA C-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP1 - 13755.7 0 - 42.28 - 70.41 -52.54 -44.94 20230.1 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP7 - 12404.8 0 - 81.68 - 54.60 -56.25 -86.58 18553.9 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP5 - 12539.9 0 - 29.53 - 97.26 - 100.19 -31.40 18703.1 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP7 3 - 12672.2 0 - 40.75 - 87.02 - 109.10 -47.72 18884 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP7 8 - 12358.5 - 65.16 - 54.88 -61.57 -96.82 18339.6 GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 6 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 0 Bảng 1-5 Tổ hợp tải trọng tính toán tại chân cột biên D-2 (C13) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm) M y (kNm) Q x (kN) Q y (kN) σ (kN/m 2 ) CỘT BIÊN D-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP19 -9250.27 94.57 20.04 20.18 88.6 1 18091.6 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP43 -8769.26 95.64 20.10 20.24 89.7 3 17247.9 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP4 -8635.86 78.11 46.33 46.65 80.3 7 17176.4 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP71 -8228.72 79.77 41.19 51.41 82.44 16392.9 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP44 -8519.79 85.28 20.04 20.17 96.4 6 16662.8  Nội lực nguy hiểm tại các chân cột móng khung trục 2. A 9000 8000 9000 26000 9227,56(kN) B C D N= M 2 M 3 M 3 M 2 -92,97(kNm) M= xA -95,90(kN) Q= yA 13781,10(kN) N= 40,01(kNm) M= xB 42,13(kN) Q= yB 13755,70(kN) N= -42,28(kNm) M= xC -44,94(kN) Q= yC 9250,27(kN) N= 94,57(kNm) M= xD 88,61(kN) Q= yD DCBA -3,20 -4,70 -39,50 800 900 900 800 1500 Hình 1.2 Nội lực tại các chân cột móng khung trục 2 1.2.2 Tải trọng tiêu chuẩn Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ II. Tải trọng lên móng đã xác định là tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp các tải trọng tiêu chuẩn lên móng đúng ra phải làm bảng tổ hợp nội lực chân cột khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n = 1,15. Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận lấy các tổ hợp tải trọng tính toán chia cho hệ số vượt tải trung bình n = 1,15. Bảng 1-6 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột biên khung trục 2 (A-2) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm) M y (kNm) Q x (kN) Q y (kN) CỘT BIÊN A-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP1 - 8023.97 -80.85 17.98 18.10 -83.39 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP44 - 7604.17 -83.77 17.49 17.62 -78.83 GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 7 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP4 - 7492.46 -68.57 40.28 40.56 -70.73 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP71 - 7125.50 -57.51 36.75 46.44 -59.03 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP43 - 7398.16 -75.14 17.39 17.51 -84.75 Bảng 1-7 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột giữa khung trục 2 (B-2) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kN m) M y (kNm ) Q x (kN) Q y (kN) CỘT GIỮ A B-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP1 - 11983.5 7 34.7 9 - 61.21 - 63.06 36.63 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP7 - 10806.0 9 69.3 8 - 47.43 - 48.87 73.26 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP5 - 10923.6 5 23.9 0 - 84.72 - 87.28 25.16 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP7 3 - 11031.2 2 10.4 9 - 76.64 - 96.21 7.10 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP7 8 - 10230.7 0 55.1 0 - 39.45 - 35.99 82.28 Bảng 1-8 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột giữa khung trục 2 (C-2) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm) M y (kNm) Q x (kN) Q y (kN) CỘT GIỮ A C-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP1 - 11961.48 -36.77 -61.23 - 45.69 - 39.08 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP7 - 10786.78 -71.02 -47.48 - 48.91 - 75.29 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP5 - 10904.26 -25.68 -84.57 - 87.12 - 27.30 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP7 3 - 11019.30 -35.43 -75.67 - 94.87 - 41.50 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP7 8 - 10746.52 -56.66 -47.72 - 53.54 - 84.19 GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 8 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 Bảng 1-9 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột biên khung trục 2 (D-2) VỊ TRÍ CỘT CẶP NỘI LỰC TỔ HỢP N (kN) M x (kNm) M y (kNm) Q x (kN) Q y (kN) CỘT BIÊN D-2 N max , M x , M y , Q x , Q y TOHOP19 -8043.71 82.23 17.43 17.55 77.05 N, M xmax , M y , Q x , Q y TOHOP43 -7625.44 83.17 17.48 17.6 0 78.03 N, M x , M ymax , Q x , Q y TOHOP4 -7509.44 67.92 40.28 40.57 69.89 N, M x , M y , Q xmax , Q y TOHOP71 -7155.41 69.37 35.81 44.70 71.69 N, M x , M y , Q x , Q ymax TOHOP44 -7408.51 74.16 17.42 17.54 83.88 1.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG  Giải pháp móng sâu Lớp đất thứ 5 có khả năng chịu tải tốt, hơn nữa công trình có diện tích mặt bằng và nhịp lớn nên nội lực tại chân cột là rất đáng kể. Do đó lớp đất thứ 5 được lựa chọn để đặt mũi cọc. Trong đồ án, sinh viên tính toán với 2 phương án móng: • Phương án 1: Móng cọc ly tâm ứng suất trước • Phương án 2: Móng cọc khoan nhồi GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 9 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 1.4. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Cọc bê tông ly tâm ứng suất trước đã xuất hiện ở Việt Nam một số năm gần đây và đã được các kỹ sư mạnh dạn đưa vào thiết kế nền móng cho công trình. Cọc được chế tạo dựa trên công nghệ cáp ứng lực căng trước và công nghệ quay ly tâm kết hợp với phụ gia để bê tông có thể đạt cường độ 800 kG/cm 2 . Bảo dưỡng bằng hơi nước nên có thể rút ngắn thời gian bảo dưỡng và đảm bảo cường độ của bê tông. Cọc dạng ống có đường kính phổ biến từ 300-800, chiều dài cọc có thể lên tới 20m, có thể thi công bằng phương pháp ép hoặc đóng. • Tuỳ theo cường độ kéo của thép mà cọc được phân ra làm 3 loại (theo tiêu chuẩn Nhật Bản): + Loại A: Cọc có sức chịu nén tốt nhất và chịu uống kém nhất vì thép được kéo ít nhất, bê tông không mất nhiều sức chịu nén. + Loại C: Cọc có sức chịu nén kém nhất và chịu uốn tốt nhất vì thép được kéo nhiều nhất. + Loại B: có đặc tính trung gian của hai loại trên. Những ưu điểm nổi bật của cọc ly tâm ứng suất trước: + Cọc có trọng lượng bản thân nhẹ hơn cọc thường, có khả năng chịu nén tốt hơn. Vì vậy, người ta có thể chế tạo những cọc có kích thước dài đến 20m mà vẫn đảm bảo điều kiện chuyên chở. Hạn chế tối đa được các mối nối giữa thân cọc do đó hạn chế được sự giảm sức chịu tải của cọc do việc nối cọc. + Cọc có khả năng chống nứt cao vì bê tông có cường độ cao và được nén trước. Đặc biệt khi thi công bằng phương pháp đóng và cọc đã đạt đến độ chối nếu bê tông không được nén trước thì rất dễ bị nứt vì khả năng chịu kéo của bê tông yếu. + Trong những trường hợp tiến độ thi công được đặt lên hàng đầu thì cọc bê tông ly tâm càng chứng tỏ được ưu điểm vì cọc được chế tạo tại công trường nhà máy, với công nghệ hấp cao áp thì sau khi đổ bê tông và quay ly tâm thì chỉ cần hấp cao áp khoảng 2-3h thì là có thể chuyên chở ra công trường thay vì phải đợi hàng tuần như cọc bê tông thường. 1.5. THIẾT KẾ MÓNG A2 VÀ D2 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 2) 1.5.1 Cấu tạo đài cọc và cọc a. Đài cọc Bê tông cấp độ bền B30: Cường độ chịu nén : R b = 17 Mpa Cường độ chịu kéo: R bt =1.2 Mpa Module đàn hồi: E b = 32.5x10 3 MPa Cốt thép chịu lực AIII (R s = 365 MPa) Cốt thép đai AI (R s = 225 MPa) Thiết kế mặt đài trùng với mép trên kết cấu sàn tầng hầm. Do đó chiều sâu chôn đài so với mặt đất tự nhiên 1,7 + 1,5 = 3,2 m (trong đó 1,7 m là khoảng cách từ mặt đất tự nhiên đến sàn tầng hầm, 1,5 m là chiều cao dự kiến của đài). GVHD:TS. NGUYỄN THÀNH ĐẠT TRANG 10 SVTH: HÀ ĐỨC MỸ [...]... TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2015 b Cọc Cọc được chọn là cọc ly tâm, có đường kính D = 500 mm Dự kiến cọc được ngàm vào lớp đất khá tốt (lớp 4) một khoảng 2 m Do đó chiều sâu mũi cọc tính từ mặt đất tự nhiên 1,3 + 12,2 + 10,8 + 7,4+ 4,3+2 = 38 m  Tham khảo số liệu kỹ thuật cọc bê tơng ly tâm ứng suất trước D500 của cơng ty Phan Vũ: • Bê tơng cọc dùng bê tơng : B60 Cường độ chịu... Kết quả: Ứng suất hữu hiệu của cọc:  Tổng ứng suất bị mất mát: TL=ES+SH+CR+RE=112,01(Mpa)  Ứng suất hữu hiệu trong cốt thép dự ứng lực: fse = fpj – TL = 1048 – 119,4 = 929(Mpa) Kiểm tra: fse/fpy = 929/1275 = 0.73 < 0.8 ⇒ thõa điều kiện GVHD:TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT SVTH: HÀ ĐỨC MỸ TRANG 15 ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2015  Ứng suất hữu hiệu trong bê tơng:... Ra = 0.7 Pr = 0.7ϕ Pn Do cọc dùng cốt thép đai xoắn: Pn = 0.85 0.85 f c' ( Ag − Aps ) − f c Ag    Trong đó Pr : Sức kháng nén dọc trục tính tốn của cọc (kN) ϕ : Hệ số sức kháng, đối với cọc có đai xoắn ϕ=0.85 Aps : Tổng diện tích cốt thép dự ứng lực trước (mm2) Ag : diện tích mặt cắt ngang cọc (mm2) fc : ứng suất hữu hiệu trong bê tơng fc’ : cường độ chịu nén thiết kế của bê tơng ( ) ⇒ Pn = 0,85... thân cọc (kN/m 2); li - chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i (m); • Xác định lực ma sát đơn vị ' f i = σ h tan δi + ci Trong đó: ci - lực dính giữa thân cọc và đất (kN/m2); δi - góc ma sát giữa cọc và đất nền, với cọc bê tơng cốt thép hạ bằng phương pháp đóng lấy δi = ϕi , trong đó ϕi là góc ma sát trong của lớp đất thứ i ' σh - ứng suất hữu hiệu của lớp đất thứ i theo phương vng góc với mặt bên... kiện ps F i Kiểm tra điều kiện f cgp = A ≤ f ci g Trong đó: fcgp: ứng suất nén ban đầu trong bê tơng (Mpa) F 1200 i => f cgp = A = 115233 1000 = 10, 41( Mpa) g fci :ứng suất cho phép tại thời điểm truyền ứng suất (Mpa) fci=0.6f’ci=0.6x0.75f’c=0.6x0.75x60=27(Mpa) f’c:cừơng độ chịu nén thiết kế của bê tơng (Mpa) ' Vậy: f cgp < f c ⇒ Thõa • Ứng suất mất mát do biến dạng đàn hồi (ES) ES = f cgp Es 200000 =... 2 9794, 02 = 8,5 cọc 1390 Vậy chọn nc = 9 cọc  Bố trí cọc trong đài Khoảng cách giữa các cọc theo phương X là 3d = 1500 mm Khoảng cách giữa các cọc theo phương Y là 3d = 1500 mm Khoảng cách giữa mép cọc tới mép ngồi của đài chọn là d/2 = 250mm Mặt bằng bố trí cọc như hình 9.5 : GVHD:TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT SVTH: HÀ ĐỨC MỸ TRANG 25 500 ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD... dọc cọc dùng thép sợi ứng suất trước: Đường kính danh định: d = 9 mm Diện tích danh định: Aps = A = 63.62 mm2 Cường độ chịu cắt: fpy = 1275 MPa Cường độ chịu kéo: fpu = Rs = 1420 MPa Module đàn hồi: Es = 20x104 MPa Hệ số chùng ứng suất εr= 1.54%  Kích thước cọc sơ bộ: Chiều dài cọc L = 38 m (chia làm 3 đoạn mỗi đoạn 13m), trong đó đoạn ngàm vào đài 0,15 m Đường kính ngồi: D =500 mm Chiều dày thành cọc: ... ) Eci 30000 Trong đó: Es:Mođun đàn hồi của thép dự ứng lực trước (Mpa) Eci:Mođun đàn hồi của bê tơng tại thời điểm truyền ứng suất (MPa) Eci=0.75Eb=0.75x40000=30000(Mpa) Ec:Mođun đàn hồi ban đầu của bê tơng (Mpa) GVHD:TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT SVTH: HÀ ĐỨC MỸ TRANG 14 ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2015 • Ứng suất mất mát do từ biến (CR) CR = ψ ( t , ti ) f cgp... VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2015 Dựa vào bảng thơng số kỹ thuật thì cọc D = 500 mm, cấp tải loại A: A c = 1152,33 cm2; W=3,01kN/m : • Khả năng chịu tải của cọc : Ra = 1390 kN • Tải trọng thi cơng: Ptc = 2780 kN  Khả năng chịu tải của vật liệu khi ép cọc : Rvl = 2780 kN  Theo phụ lục A và B TCVN7888:2008 Tính ứng suất hữu hiệu của cọc: • Ứng suất kéo căng ban đầu: Fi ≤... phương vng góc với mặt bên của cọc (kN/m2); ' ' σ h = σv , z ki Trong đó: ' σv , z - ứng suất hữa hiệu theo phương ứng trung bình trong lớp đất thứ i ; ki - hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ i lên cọc, ki = 1 − sin ϕi Bảng 1-12 Tính tốn thành phần ma sát xung quanh cọc GVHD:TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT SVTH: HÀ ĐỨC MỸ TRANG 20 ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2015 . THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2015 PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 1.4. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Cọc bê tông ly tâm ứng suất trước đã xuất. rất đáng kể. Do đó lớp đất thứ 5 được lựa chọn để đặt mũi cọc. Trong đồ án, sinh viên tính toán với 2 phương án móng: • Phương án 1: Móng cọc ly tâm ứng suất trước • Phương án 2: Móng cọc khoan. khảo số liệu kỹ thuật cọc bê tông ly tâm ứng suất trước D500 của công ty Phan Vũ: • Bê tông cọc dùng bê tông : B60 Cường độ chịu nén thiết kế: f c ’ = 60 MPa Cường độ tính toán: R b =33 MPa , R bt =1.65MPa Module

Ngày đăng: 14/07/2015, 19:47

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG 1. THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2

    • 1.1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

      • 1.1.1 Địa tầng

      • 1.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất

      • 1.1.3 Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn

    • 1.2. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN

      • 1.2.1 Tải trọng tính toán

      • 1.2.2 Tải trọng tiêu chuẩn

    • 1.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG

    • 1.4. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC

    • 1.5. THIẾT KẾ MÓNG A2 VÀ D2 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 2)

      • 1.5.1 Cấu tạo đài cọc và cọc

      • 1.5.2 Tính toán sức chịu tải của cọc

      • 1.5.3 Kiểm tra cọc làm việc đài thấp và chọn chiều cao đài

      • 1.5.4 Xác định số lượng cọc trong đài

      • 1.5.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc

      • 1.5.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

      • 1.5.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước

      • 1.5.8 Kiểm tra điều kiện chọc thủng

      • 1.5.9 Tính cốt thép đài cọc

    • 1.6. THIẾT KẾ MÓNG B2 VÀ C2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 2)

      • 1.6.1 Cấu tạo đài cọc và cọc

      • 1.6.2 Tính toán sức chịu tải của cọc

      • 1.6.3 Kiểm tra cọc làm việc đài thấp và chọn chiều cao đài

      • 1.6.4 Xác định số lượng cọc trong đài

      • 1.6.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc

      • 1.6.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

      • 1.6.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước

      • 1.6.8 Kiểm tra điều kiện chọc thủng

      • 1.6.9 Tính cốt thép đài cọc

      • 1.6.10 Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển

      • 1.6.11 Kiểm tra cọc trong quá trình cẩu lắp

    • 1.7. THIẾT KẾ MÓNG A2 VÀ D2 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 2)

      • 1.7.1 Cấu tạo đài cọc và cọc

      • 1.7.2 Tính toán sức chịu tải của cọc

      • 1.7.3 Kiểm tra cọc làm việc đài thấp và chọn chiều cao đài

      • 1.7.4 Xác định số lượng cọc trong đài

      • 1.7.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc

      • 1.7.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

      • 1.7.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước

      • 1.7.8 Kiểm tra điều kiện chọc thủng

      • 1.7.9 Tính cốt thép đài cọc

    • 1.8. THIẾT KẾ MÓNG B2 VÀ C2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 2)

      • 1.8.1 Cấu tạo đài cọc và cọc

      • 1.8.2 Tính toán sức chịu tải của cọc

      • 1.8.3 Kiểm tra cọc làm việc đài thấp và chọn chiều cao đài

      • 1.8.4 Xác định số lượng cọc trong đài

      • 1.8.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc

      • 1.8.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

      • 1.8.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước

      • 1.8.8 Kiểm tra điều kiện chọc thủng

      • 1.8.9 Tính cốt thép đài cọc

    • 1.9. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

      • 1.9.1 So sánh về chỉ tiêu kết cấu

      • 1.9.2 So sánh vật liệu làm móng

      • 1.9.3 Chỉ tiêu điều kiện thi công

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan