Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo về Đồ án nền móng dành cho sinh viên chuyên ngành xây dựng, tài liệu đưa ra các thông số kỹ thuật, các chỉ tiêu vật lý cho việc xây đắp nền móng, các vật liệu cọc, kiểm tra thé
Đồ Án Trình Nền Móng Công TrìnhCọc có các thông số sau:Tiết diện cọc 30x30 cmTổng chiều dài 23m gồm 1 đoạn 11,7m và một đoạn 11,3m ghép lại với nhauTải trọng tại chân cột 310 tấn Đoạn đập đầu cọc ngàm vào đài là 0,6 mét Chiều sâu đáy đài Df =1,5 mét Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 1 métBê tông B35 có cường độ chịu nén 195 kg/cm2 Cốt thép là 4ϕ18 loại AII có cường độ chịu nén Ra = 2800 kg/cm2Đất nền có các thông số sao: chia làm 5 lớp * Lớp 1: dày 1,5m .Đất sét màu xám đến nâu , trạng thái dẻo mềm.Dung trọng đẩy nổi γ = 7,73 Kn/m3 .Lực dính C= 27,5 kn/m2 .Góc ma sát trong φ = 10,390 . Chỉ số dẻo Il= 0,510* Lớp 2: dày 7,1m.Đất sét,màu xám xanh,trạng thái nhão.dung trong đẩy nổi γ=5,61Kn/m3.Lực dính C=14,9 kn/m2.Góc ma sát trong ϕ=8,3040.Độ sệt Il = 1,637.* Lớp 3: dày 10,4m .Đất sét màu xám nâu,đỏ lẫn đớm trắng và một ít cát mịn,trạng thái dẻo.Dung trọng của đất γ =9,19 Kn/m3.Lực dính C= 38,9 kn/m2.Góc ma sát trong ϕ=20,080.Độ sệt Il = 0,435. * Lớp 4:dày 12,5m .Đất sét màu xám nâu đến nâu vàng, trạng thái nửa cứng.Dung trọng đẩy nổi γ = 9,08 Kn/m3.Lực dính C=56,8. kn/m2.Góc ma sát trong ϕ = 17,480.Độ sệt Il = 0,095.* Lớp 5: dày 13,5m.Đất sét màu xám vIàng lẫn sáng trắng và một ít cát mịn,trạng thái cứng .Dung trọng đẩy nổi của đất γ=9,4 Kn/m31.Lực dính C=87,6 kn/m2.Góc ma sát trong ϕ=21,490.Độ sệt Il= 0,03GIẢI 1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :Ta có:Qa = ϕ(Rn.Ap + Rn.Aa)Trong đó :Rn = 195 kg/cm2 : Cường độ chịu nén của bê tông .Ap = 900 cm2 : Tiết diện mặt cắt ngang của cọc .Ra = 2800 kg/cm2 : Cường độ chịu nén của cốt thép .Aa = 10,17 cm2 : Tiết diện mặt cắt ngang của cốt thép.ϕ : Hệ số ảnh hưởng ϕ = 1,028 - 0,0000288λ2 - 0,0016λ Mà λ = 27,523,007.4,22.00===rrν ⇒ ϕ = 0,8517Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu là :Qa = 0,8517 .(195.900 + 2800.10,17) = 173,7 (T) 2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền :a. Theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền ( TCVN 205-1998) . Qtc = m.( mr.qp.Ap + u.∑=niisiffm1 )Trong đó :m = 1 : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất .mr = 0,7 : Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc . qp = 910,67 T/m2 : Cường độ chịu tải ở mũi cọc .u = 1,2 m : Chu vi của cọc mf , fsi , li : Lần lược là hệ số điều kiện làm việc bên hông của cọc, cường độ chịu tải ở mặt bên của cọc và chiều dày lớp phân tố đất thứ i (li ≤ 2m).Được lấy theo bảng sao.Lớp Đất chiều dày lớp đất(m) chỉ số dẽo Lớp Phân Tố Ztbfsilimffi.mf.li∑fi.mf.liLớp 1 7.1 1.637 1 2.5 0.45 2 0.9 0.81 2 4.5 0.55 2 0.9 0.99 3 6.5 0.6 2 0.9 1.08 4 8.05 0.6 1.1 0.9 0.59 Lớp 2 10.4 0.435 5 9.6 3.135 2 0.9 5.64 6 11.6 3.249 2 0.9 5.85 7 13.6 3.367 2 0.9 6.06 8 15.6 3.482 2 0.9 6.27 9 17.2 3.567 1.2 0.9 3.85 10 18.4 3.630 1.2 0.9 3.92 Lớp 3 4,9 0.095 11 20 7.9 2 0.9 14.22 12 22 8.2 2 0.9 14.72 13 23.45 8.38 0.9 0.9 6.79 70.80 ⇒ Qtc = 1.( 0,7.0,09.910,67 + 1,2.70,77) = 142,3(T) Vậy sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí đất nền là:Áp dụng công thức : Qa = tctcKQTrong đó : ktc = 1,4 Qa1 = 4,13,142 =102(T)b. Sức chịu tải của đất nền theo chỉ tiêu cường độ (TCVN 205-1998).- Sức chịu tải cho phép của cọc : Qa = ppssFSQFSQ+ Trong đó :FSs = 2 : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên. FSp = 3 : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc.Qs = As.fs : Sức kháng hông cực hạn .Qp = Ap.qp : Sức kháng mũi cực hạn .+ Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc Qs. Qs = Asi.fsi Ta có : fsi = cai + σ’hi.tanϕai ca = c : Là lực dính giữa thân cọc và đất.ϕa = ϕ : Là góc ma sát cọc và đất nền .σ’hi = Ks.σ’v : Ứng suất hữu hiệu trong đất (T/m2).mà : Ks = 1- sinϕ : Là hệ số áp lực ngang :• Lớp 1 : σ’v1 = 17,47.1+7,73.0,5+5,61.3,55=41,25 KN/m2 fs1 = 14,9 + (1 - sin8,304). 41,25.tan(8,304) = 20,05 KN/m2 • Lớp 2 : σ’v2 = 41,25+5,61.3,55+9.19.5,2=108,95 KN/m2 fs2 = 38,9+(1 – sin 20,08). 108,95.tan 20,08 =65,05 KN/m2• Lớp 3 : σ’v3 = 108,95+9,19.5,2+9,08.2,45=179 KN/m2 fs3 = 56,8+(1-sin 17,48).179.tan 17,48= 96,2 KN/m2 σ’vp =179+9,08.2,45=201,2 KN/m2 Vậy thành phần chịu tải ma sát xung quanh cọc là Qs = As1.fs1 + As2.fs2 + As3.fs3 = u.l1.fs1 + u.l2.fs2 + u.l3.fs3 = u.( l1.fs1 + l2.fs3 + l3.fs3) =1,2.(7,1.20,05 +10,4.65,05 + 4,9.96,2) = 1418 KN+ Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc Qp .Qp = Ap.qp Mà : Ap = 0.09 cmqp = c.Nc + σ’vp.Np + γ.dp.NγTrong đó : c =56,8 KN/m2 : Lực dính của đất ở mũi cọc.σ’vp = 201,2 KN/m2 : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu chôn mũi cọc .dp = 0,3 m : Cạnh của cọc .γ = 9,08 KN/m3 : Dung trọng của đất ở mũi cọc .Nc , Np ,Nγ : Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất (tra theo bảng của Vesic) Dựa vào góc ϕ=17,480 (góc ma sát trong của lớp đất dưới mũi cọc ) tra theo bảng của Vesic ta có : Nc = 12,72 : Nq = 5,02 : Nγ = 3,8 => qp = 56,8.12,72+201,2.5,02+18,59.0,3.3,8 =1754 KNVậy sức chịu tải của đất dưới mũi cọc là :Qp = 1754.0.09=158 KN- Sức chịu tải cực hạn của cọc :Qu = Qs + Qp = 1418+158=1576 KN = 157,6 T- Sức chịu tải cho phép của cọc là : Qa2 = 2,761315821418=+ KN =76,1 TQtk = min(Qa1 ,Qa2 ) Chọn Qtk = Qa2 = 76,1 T Theo điều kiện thi công : Qvl = Pvl ≥ 2QtkVậy thỏa diều kiện thi công .3.Tính móng làm việc đài thấp : Ta có : hmin=tan(450- 2ϕ ). fDH.2γ =tan(450- 2ϕ ).m61,110.5,1.773,110.5.226=Điều kiện móng làm việc đài thấp : Df ≥ 0,7hmin Df ≥ 0,7.1,61=1,127m (thỏa điều kiện)Vậy móng làm việc đài thấp 4. Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc .- Chọn số lượng cọc :1,61,76310.5,1.===attQNnβ Vậy chọn số lượng cọc là 6 cây- Bố trí cọc:x-xy-yx1 2 36549009005. Kiểm tra sức chịu tải của cọc .Tải tác động lên mỗi cọc trong nhóm được xác định như sau : P(x ;y) =∑∑∑++211211yyMxxMnNttyttytt- Tải tác động lên cọc thứ nhất :P1(-0.9 ;0.45) = 26.3)9.0.(156310−+ = 50,6 (T)P2(0 ;0,45) = 26.3)0.(156310+ = 51,6 (T)P3(0,9 ;0,45) =26.3)9.0.(156310+ = 52,7 (T) P4(-0,9 ;-0,45) =26.3)9.0.(156310−+ = 50,6 (T) P5(0 ;-0,45) = 26.3)0.(156310+ = 51,6 (T) P6(0,9 ;-0,45) = 26.3)9.0.(156310+ = 52,7 (T)Tải trọng tác động lớn nhất lên cọc là :Pmax = 52,7 (T) Điều kiện an toàn cho các cọc trong mong cọc như sau :Pmax ≤ Pc (Qa) 52,7 (T) ≤ 76,1(T) ( thỏa điều kiện) 6.Tính thép cọc : q= 0,3.0,3.2,5.1,1=0,2475 T/m*L= 11,7m1maxM=0,0214q2l=0,0214.0,2475.27,11=0,725 T.m2maxM=0,043. 0,2475.27,11=1,457 T.m22321,500051,0.5,1.10.210.9,010.45,1.9,0cmmhoRaMFa====*L=11,3m1maxM=0,0214q2l=0,0214.0,2475.23,11=0,676 T.m2maxM=0,043. 0,2475.23,11=1,36 T.m22325,400045,0.5,1.10.210.9,010.36,1.9,0cmmhoRaMFa==== . 15.6 3.4 82 2 0.9 6 .27 9 17 .2 3.567 1 .2 0.9 3.85 10 18.4 3.630 1 .2 0.9 3. 92 Lớp 3 4,9 0.095 11 20 7.9 2 0.9 14 .22 12 22 8 .2 2 0.9 14. 72 13 23 .45 8.38. 0 ,24 75 .27 ,11=1,457 T.m 223 21,500051,0.5,1.10 .21 0.9,010.45,1.9,0cmmhoRaMFa====*L=11,3m1maxM=0, 021 4q2l=0, 021 4.0 ,24 75 .23 ,11=0,676 T.m2maxM=0,043. 0 ,24 75 .23 ,11=1,36