BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG I XÁC ĐỊNH SỐ LIỆU ĐỀ BÀI: II XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TRỤ : * CĐĐB = MNTN – 0.8 (m) = 1.8 - 0.8 = (m) * CĐĐaD = MNTT + HTT = 4.2 + 2.2 = 6.4 (m) * CĐĐT = CĐĐD – 0.3(m) = 6.4 – 0.3 = 6.1 (m) => HTRỤ= CĐĐT – CĐĐB – 0.6 – 0.8 = 6.1 – – 0.6 – 0.8 = 3.7 (m) * CĐ Đáy Bệ = – = – (m) HÌNH CHIẾU DỌC TRỤ HÌNH CHIẾU NGANG TRỤ 170 + 6.4(CĐĐaD) + 6.1 (CĐĐT) 30 + 5.5 (MNCN) 80 80 800 60 120 25 Httr = 3.7m 25 60 150 a=? 330 150 3,7 m b=? 450 200 -2,2 m (MĐSX) 25 + 4.2 (MNTT) +1,80 (MNTN) a=? 25 b=? 200 -2,2 m (MĐSX) III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG TẠI ĐÁY BỆ: Ntc - Tỉnh tải tiêu chuẩn KN 5500 Ntc - Hoạt tải tiêu chuẩn KN 1600 Htcx KN 155 Htcy KN 170 Mtcy KN.m 1100 Mtcx KN.m 1200 Htc – Hoạt tải tiêu chuẩn Mtc – Hoạt tải tiêu chuẩn Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Lấy hệ số tải trọng: -Hoạt tải: n = 1.75 -Tĩnh tải: n = 1.25 bt = 24 (kN/m3): Trọng lượng riêng bê tông n= 9,8 (kN/m3): Trọng lượng riêng nước Lực ngang (Htc): Phương dọc cầu: Htc = Hx = 155 kN Htt = Htc × n = 155×1.75 = 271.25 (kN) Phương ngang cầu: Htc = Hy = 170 kN Htt = Htc × n = 170×1.75 = 297.5 (kN) Mô mem (Mtc): Phương dọc cầu: Mtc = MY + Hx × t t = CĐĐT – CĐĐaB = 6.1 – (–1) = 7.1 (m)  Mtc = 1100 + 155 × 7.1 = 2200.5(kN) Mtt = Mtc × n = 2200.5 × 1.75 = 3850.875 (kN) Phương ngang cầu: Mtc = Mx + Hy × t = 1200 + 170 × 7.1 = 2407 (kN) Mtt = Mtc × n = 2407×1.75 = 4212.25 (kN) Lực thẳng đứng (Ntc): Ntc = Nht + Ntt + Wtrụ Wtrụ = W1 + W2 + W3 + W4+ W5 Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG W1 = V1×bt = (8×0.8×1.7)×24 = 261.12 (kN) W2 = V2×bt = = 159.12 (kN) W3 = V3×bt = (3.3×1.2 + π×0.62)×(3.7 – 0.8)×24 = 354.33 (kN) W4 = V4×(bt-n) = (3.3×1.2 + π×0.62)×0.8×(24 – 9.8) = 57.83 (kN) W5 = V5×(bt-n) = (4.5 + 3.7)×(1.2 + 3.4)×2×(24 – 9.8) = 1071.25 (kN) => Wtrụ = 261.12 + 159.12 + 354.33 + 57.83 + 1071.25 = 1903.65 (kN) Ta có: Ntt = 1.75×Nht + 1.25×Ntt+ 1.25×Wtrụ Ntc = Nht + Ntt + Wtrụ = 1600 + 5500 + 1903.65 = 9003.65 (kN) => Ntt = 1.75×1600 + 1.25×5500 + 1.25×1903.65 = 12054.56 (kN) BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG ỨNG VỚI MNTN PHƯƠNG DỌC CẦU N (KN) Tiêu chuẩn Tính tốn 9003.65 12054.56 H (KN) M (KN.m) 155 2791.5 271.25 3850.875 PHƯƠNG NGANG CẦU N (KN) H (KN) M (KN.m) 170 3181 297.5 4212.25 9003.65 12054.56 IV XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỌC, SỨC KHÁNG CỌC ĐƠN: Chọn cấu tạo sơ cọc: - Cọc BTCT -Tiết diện cọc hình vng: 450 mm× 450 mm - Bê tơng có = 30 MPa - Cốt thép ASTM A615M có= 420 MPa - Bố trí cốt thép cọc: + Cốt chủ: Chọn thép  22, bố trí xuyên suốt chiều dài cọc + Cốt đai: Chọn thép  8, bố trí thân đốt khoảng cách bước cốt thép đai 15 cm, đầu cuối đốt khoảng cách cốt thép đai dầy hơn, khoảng 5cm, gần đầu mũi cọc gần đầu đốt bố trí khoảng cách 10 cm Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG 50 Ø8 50 2x175=350 Ø 22 50 2x175=350 50 MẶT CẮT NGANG CỌC BTCT Tính Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu: Pvl Pvl = Φ.Pn Trong đó: Pr: Sức kháng lực dọc trục tính tốn có khơng có uốn (N) Φ: hệ số sức kháng: Φ = 1: dùng cho sức kháng đóng cọc BTCT thường: Pn= 0.8(Kc××(Ag – Ast) + ×Ast) ’ f c: Cường độ quy định bê tông tuổi 28 ngày, f’c = 30 Mpa fy: Giới hạn chảy quy định cốt thép (MPa), fy = 420 Mpa Kc = 0.85 (do =30MPa < 70MPa) Ag: diện tích nguyên mặc cắt Ag = 450×450 = 202500 (mm2) Ast: diện tích cốt thép Ast = × = × = 3041 (mm2) Cho mũi cọc sâu tầng đất chịu lực khoảng 10.800 m  Cao độ mũi cọc = – 34.2m Chiều dài cọc tính tốn: Ltt = CĐ ĐÁY BỆ – CĐ MŨI CỌC = –1 + 34.2 = 33.2 m Chiều dài cọc ngập đất: L = CĐ SAU XÓI – CĐ MŨI CỌC = -2.2 + 33.2 = 31 m Chiều dài cọc chế tạo: Lct = Ltt + 1.8 = 33.2 + 1.8 = 35m Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MĨNG Pn = 0.8 × (0.85×30 × (202500 – 3041) + 420×3041) = 5090739.6 (N) Pvl = × 5090739.6 = 5090739.6 (N) = 5090.74 (kN) Dự tính sức chịu tải cọc theo đất nền: RR RR = : Tra bảng 2.1 => = 0.35 (phương pháp ) = 0.35 (phương pháp ) = 0.35 (phương pháp ) = 0.35 (phương pháp ) = a×a = 450×450 = 202500 (mm2) = 4×a×l1 = 4×450×8000 = 14.4×106 (mm2) Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG 4×a×l2 = 4×450×13200 = 23.76×106 (mm2) 4×a×l3 = 4×450×10800 = 19.44×106 (mm2) : lớp bùn sét: = = (KPa) = 0.002 (MPa) Su1 < 25 KPa � = 1.0 (theo API) Nên: : lớp sét pha: = > 75 (KPa)  (theo API) Nên: : lớp sét : > 75 (KPa)  (theo API) Nên: : Mũi cọc thuộc lớp sét : = 0.35×202500×0.954 + 0.35×14.4×106×0.002 + 0.35×23.76×106×0.039 + 0.35×19.44×106×0.053 = 762630.75 (N) = 762.63 (kN)  = min( = min(5090,74; 762.63) = 762.63 (kN) V XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG COC, BỐ TRÍ CỌC TRONG BỆ ,TÍNH NỘI LỰC TRONG CỌC: XÁC ĐỊN SƠ BỘ SỐ CỌC: Số lượng cọc : 1.3 1.7 Trong : N = tải trọng thẳng đứng TTGHCĐ (KN) Ptk = Sức kháng dọc trục cọc đơn (KN); 1.3 1.7 => 20.55 ≤ ≤ 28.45 => Chọn số lượng cọc thiết kế cọc BỐ TRÍ CỌC TRONG BỆ: Bố trí lưới vng 4x7 Khoảng cách tim hai hàng x = 120 (cm) = 1200 (mm) Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Điều kiện: 2.5B ≤ x ≤6B (với B bề rộng cọc B = 450 cm) => 1125 ≤ x ≤ 2700 => x = 1200 ( Đạt ) CHẠY FB-PIER - Khai báo số cọc, khoảng cách tim cọc đến tim cọc, khoảng cách tim cọc đến mép bệ , chiều dài cọc, cao độ đáy bệ, cao độ mũi cọc - Sơ đồ bố trí Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG - Khai báo kích thước cọc Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MĨNG Bố trí cốt thép cọc Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Khai báo Fc’ ,Fy’ ,Es, Ec - Khai báo lớp đất Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG - Khai báo lớp đất - Khai báo lớp đất Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Sơ đồ địa chất Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Khai báo tải trọng Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG KẾT QUẢ - Bao gồm lực cắt, momen, lực dọc lớn Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Bảng giá trị lực dọc trục cọc nhóm Cọc 10 11 12 13 14 N ( KN) -626.90 -620.82 -655.78 -646.95 -619.96 -537.91 -454.40 -513.06 -548.66 -580.48 -586.50 -507.61 -419.01 -331.87 Cọc 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 N ( KN) -393.30 -428.08 -457.57 -458.14 -381.46 -292.96 -208.58 -264.56 -296.53 -315.83 -300.55 -240.79 -157.20 -110.25 Bảng giá trị lực dọc trục, lực cắt, momen lớn Giá trị Cọc Nmax( KN) -655.78 QXmax (KN) -15.49 QYmax (KN) 19.50 14 MXmax (KN.m) -94.12 14 MYmax (KN.m) -70.53 VI Tính sức kháng dọc trụ nhóm cọc: Nhóm cọc thuộc đất hổn hợp gồm bùn sét, sét pha sét màu, mũi cọc thuộc lớp sét = = 0.6 (Hệ số sức kháng nhóm cọc) = min(Rgn1;Rgn2) Rgn1 = ɳ.Rn = 28 cọc ɳ: Hệ số triết giảm x ≤ 2.5a => ɳ = 0.65 x ≥ 6a => ɳ = ta có: = = 2.667   x = 2.667a Nội suy ta có ɳ = 0.667 Rn = = 202500×0.954 + 14.4×106×0.002 Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MĨNG + 23.76×106×0.039 + 19.44×106×0.053 = 2178945 (N) Rgn1 = 28×0.667×2178945 = 40693.98 KN Rgn2 = 2(X + Y)() + X×Y×Nc×Su mũi X = 1200×6 + 450 = 7650 mm Y = 1200×3 + 450 = 4050 mm = 3.43 > 2.5  Nc = 7.5 = 7.5 = 10.33  Rgn2 = 2× (7650 + 4050)(0.002×8000 + 0.078×13200 + 0.106×5000) + 7650×4050×10.33×0.106 = 70794258 N  Rgn2 = 70794.26 KN  = Rgn1 = 40693.98 KN VII TÍNH LÚN CHO MĨNG CỌC: Xác định móng tương đương: Db = 34.2 – 10.2 = 24 (m) Độ sâu móng tương đương = Db = 16 (m) Cao độ móng tương đương = –10.2 – 16 = –26.2 m Chiều rộng móng tương đương: Bg = 3×1.2 + 0.45 + 2××24× = 12.05(m) Chiều dài móng tương đương: Lg = 6×1.2 + 0.45 + 2××11.1× = 15.65 (m) i = trọng lương thể tích đất có hiệu lớp đất i hi = bề dày lớp i = - = = – 9,8 = 5.7 (kN/m3) = - = = – 9,8 = 8,97 (kN/m3) = - = = – 9,8 = 9.78 (kN/m3) *Ta có hình vẽ bảng sau: Tải trọng thẳng tiêu chuẩn : Vtc = 9003.65 kN  Bảng tính ứng suất thân Lớp Tên điểm A B Cao độ điểm -2.2 -10.2 C D -23.4 -26.2 -26.7 γi (KN/m3) 5.7 5.7 8.9 9.78 9.78 Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 Hi(m) 13.2 2.8 3.3 �’zi (KN/m2) 58.14 176.54 203.92 208.81 Ghi Cao độ mặt đất sau xói Cao độ đáy lớp Cao độ đáy lớp Cao độ móng tương đương Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h1 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG -27.7 -28.7 -29.7 -30.7 -31.7 -32.7 -33.7 4.3 5.3 6.3 7.3 8.3 9.3 10.3 9.78 9.78 9.78 9.78 9.78 9.78 9.78 218.59 228.37 238.15 247.93 257.71 267.49 277.27 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h2 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h3 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h3 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h4 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h5 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h6 Cao độ điểm gữa lớp đất tính lún h7 Bảng tính ứng suất gây lún Lớ p Điể m D Cao độ điểm -26.2 -26.7 -27.7 -28.7 -29.7 -30.7 -31.7 -32.7 -33.7 Zi(m) Bg+zi Lg+zi 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 12.05 12.55 13.55 14.55 15.55 16.55 17.55 18.55 19.55 15.65 16.15 17.15 18.15 19.15 20.15 21.15 22.15 23.15 Tại cao độ –31.7 m Chiều sâu tính lún Hc = 31.7 – 26.2 = 5.5m - Lớp Chia lớp h1 =1m; h2 =1 m; h3=1m; h4=1m; h5=1m; h6=1m BIỂU ĐỒ: Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 ∆�zi (KN/m2) 47.744 44.422 38.745 34.094 30.236 26.999 24.257 21.913 19.894 BÀI TẬP LỚN NỀN MĨNG TÍNH LÚN: Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Lớp 3: Đất sét (Đổi kN/m2 = 100 kg/cm2) Tính điểm => = 100 cm = 208.81 (kN/m2) = 2.0881 (kg/cm2)  = 0.83 (tra bảng đường cong nén lún- lớp 2) = + = 1.78 + 0.62 = 2.4 (kg/cm2)  = 0.815 (tra bảng đường cong nén lún- lớp 2) * 57 = 0.5 (cm) Tính điểm => = 60 cm (Đổi kN/m2 = 100 kg/cm2) = 179.24(kN/m2) = 1.79 (kg/cm2)  = 0.825 (tra bảng đường cong nén lún - lớp 2) = + = 1.79 + 0.56 = 2.35 (kg/cm2)  = 0.82 (tra bảng đường cong nén lún - lớp 2) * 60 = 0.2 (cm) Lớp 3: Đất sét (nội suy tra bảng đường cong nén lún - lớp 3) (nội suy tra bảng đường cong nén lún - lớp 3) (Đổi kN/m2 = 100 kg/cm2) Tính tốn tương tự lớp ta có bảng tính lún sau: Lớp Điể m �’zi ∆�zi (Kg/cm2) (Kg/cm ) (Kg/cm2) 2.09 0.48 0.720 2.566 2.19 0.44 0.718 2.630 2.28 0.39 0.717 2.671 2.38 0.34 0.715 2.722 2.48 0.27 0.714 2.749 2.58 0.24 0.712 2.820 Tổng độ lún Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 0.713 0.712 0.711 0.710 0.710 0.709 hi (cm) 100 100 100 100 100 100 Sci (cm) 0.237 0.388 0.339 0.298 0.236 0.212 1.711 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG (Đổi kN/m2 = 10-2 kg/cm2)  Tổng độ lún: S = => S = 1.711 cm VII Kiểm toán: Kiểm toán lực dọc: Cọc đơn: Nmax + < : trọng lượng cọc = Vc( -) = 0.45 ×0.45 × 33.2× ( 24 – 9.8 ) = 95.47 (kN) Nmax = 655.78 (kN) Ptk = 762.63 (kN) => 655.78 + 95.47 = 751.25 < Ptk = 762.63 (đúng) => Thỏa Nhóm cọc: Vtt < RgR 12054.56 (kN) < 40693.98 (kN) (đúng) =>Thỏa Kiểm toán lún S < 1.5 1.711 < 1.5 = 7.43 cm => ĐẠT THE END Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 ... Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG KẾT QUẢ - Bao gồm lực cắt, momen, lực dọc lớn Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Bảng giá trị lực... - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG - Khai báo lớp đất - Khai báo lớp đất Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Sơ đồ địa chất Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Khai báo tải trọng... Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG - Khai báo kích thước cọc Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MĨNG Bố trí cốt thép cọc Đặng Thành Tiến CĐB2 - K58 BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG Khai báo Fc’