Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai MỤC LỤC Phần – Số liệu thiết kế…………………….………………………………………… Sơ đồ mặt cơng trình……………….………………………………………… Số liệu kích thước cột……………….….………………………………………… Số liệu tải trọng theo đề bài……………………………………………………… Các tiêu lý lớp đất…………………………………………………… 5 Kết thí nghiệm nén lún………………………………………………………… Phần Đánh giá tình hình địa chất đề xuất phương án thiết kế móng……… Đánh giá tiêu lý đất…………………………………………………… 1.1 Lớp – Sét, chiều dày 3m……………………………………………………………8 1.2 Lớp – Á cát, chiều dày 4m……………………………………………………… 1.3 Lớp – Đất cát hạt vừa, chiều dày lớn……………………………………………8 Nhận xét, đánh giá tính xây dựng đất……………………………… Đề xuất phương án thiết kế móng………………………………………………………9 Phần Tính tốn thiết kế móng………………………………………………10 A Thiết kế tính tốn Móng nơng BTCT………………………………………… 10 Thiết kế tính tốn móng nơng cột giữa………………………………………….10 1.1 Chọn vật liệu làm móng…………………………………………………………… 10 1.2 Chọn chiều sâu đặt móng……………………………………………………………10 1.3 Xác định sơ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…………….10 1.4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…… 11 1.5 Kiểm tra độ lún móng……………………………………………… 12 1.6 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 1……………………………………… 18 1.6.1 Kiểm tra sức chịu tải nền……………………………………………… ……18 1.6.2 Kiểm tra ổn định lật…………………………………………………………18 1.6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang………………………………………….19 SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai 1.7 Xác định chiều cao móng……………………………………………………19 1.8 Tính tốn bố trí cốt thép móng……………………………………22 Thiết kế tính tốn móng nơng cột biên………………………………………….24 2.1 Chọn vật liệu làm móng…………………………………………………………… 24 2.2 Chọn chiều sâu đặt móng……………………………………………………………24 2.3 Xác định sơ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…………….24 2.4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……… 25 2.5 Kiểm tra độ lún móng………………………………………………… 26 2.6 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 1…………………………………………… 31 2.6.1 Kiểm tra sức chịu tải nền…………………………………………………… 31 2.6.2 Kiểm tra ổn định lật…………………………………………………………31 2.6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang………………………………………….32 2.7 Xác định chiều cao móng……………………………………………………32 2.8 Tính tốn bố trí cốt thép móng……………………………………35 B Thiết kế tính tốn móng cọc đài thấp.………………………………………… 37 Thiết kế tính tốn Móng cọc cột giữa……………………………………………37 1.1 Chọn vật liệu làm cọc đài cọc……………………………………………………37 1.2 Chọn kích thước cọc đài cọc…………………………………………………… 37 1.2.1 Chọn kích thước tiết diện cọc………………………………………………….37 1.2.2 Chọn kích thước đài cọc………………………………………………………… 38 1.3 Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc…………………………………………………… 38 1.4 Tính tốn sức chịu tải cọc đơn BTCT………………………………………… 39 1.4.1 Tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc…………………………… 39 1.4.2 Tính toán sức chịu tải cọc theo đất theo TCVN………………………….39 1.5 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng……………………………………41 1.6 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc…………………………………… 42 SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai 1.7 Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng cọc………………………………………… 43 1.8 Kiểm tra cường độ đất mặt phẳng mũi cọc…………………………… 44 1.9 Tính tốn độ lún móng cọc………………………………………………………47 1.10 Tính tốn chiều cao đài cọc……………………………………………………… 52 1.11 Tính tốn bố trí cốt thép đài cọc………………………………………….55 1.12 Kiểm tra cọc vận chuyển , cẩu lắp treo lên giá búa……………………… 56 Thiết kế tính tốn móng nơng cột biên………………………………………….60 2.1 Chọn vật liệu làm móng…………………………………………………………… 60 2.2 Chọn chiều sâu đặt móng……………………………………………………………61 2.3 Xác định sơ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…………….61 2.4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……… 62 2.5 Kiểm tra độ lún móng………………………………………………… 64 2.6 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 1…………………………………………… 65 2.6.1 Kiểm tra sức chịu tải nền…………………………………………………… 65 2.6.2 Kiểm tra ổn định lật……………………………………………………… 65 2.6.3 Kiểm tra ổn định trượt ngang………………………………………….65 2.7 Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng cọc………………………………………… 66 2.8 Kiểm tra cường độ đất mặt phẳng mũi cọc…………………………… 67 2.9 Tính tốn độ lún móng cọc………………………………………………………70 2.10 Tính tốn chiều cao đài cọc………………………………………………… 75 2.11 Tính tốn bố trí cốt thép đài cọc………………………………………….79 2.12 Kiểm tra cọc vận chuyển , cẩu lắp treo lên giá búa……………………… 81 SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai PHẦN – SỐ LIỆU THIẾT KẾ Sơ đồ mặt cơng trình Số liệu kích thước cột: 45 x 60 ( cm ) SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Số liệu tải trọng theo đề Bảng Tải trọng tác dụng Cột Cột biên Tổ hợp Tổ hợp bổ sung Tổ hợp Tổ hợp bổ sung STT N M Q N M Q N M Q N M Q (T) (Tm) (T) (T) (Tm) (T) (T) (Tm) (T) (T) (Tm) (T) 11 80.66 2.15 1.20 94.60 3.50 1.40 70.50 2.65 1.50 80.50 3.80 1.85 Các tiêu lý lớp đất Bảng Các tiêu lý lớp đất STT Lớp đất 32 Sét,h=3m Á cát,h=4m Cát hạt vừa,h=∞ 11 Tỉ trọng Δ Dung trọng γ(kN/ 𝒎𝟑 ) 2.71 19.6 27 35 17 15 Lực dính đơn vị C (kN/𝒎𝟐 ) 15 2.67 19.7 26 28 24 21 20 12 2.64 19.6 25 - - 30 30 24 Giới Giới Góc Độ ẩm hạn hạn nội ma tự nhiên nhão dẻo sát W(%) (độ) 𝑾𝒏𝒉 (%) 𝑾𝒅 (%) Chỉ số SPT N30 Hình Mặt cắt địa chất SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 13 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Kết thí nghiệm nén lún Bảng Số liệu nén lún đất No 32 11 Lớp đất (Sét,h=3m) 𝒂𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg) 𝒂𝒐𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg) (Á cát,h=4m) 𝒂𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg) 𝒂𝒐𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg) (Cát hạt vừa,h=∞) 𝒂𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg) 𝒂𝒐𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg) - Hệ số nén lún: 𝑎𝑖 = Hệ số rỗng 𝒆𝒊 ứng với cấp áp lực 𝑷𝒊 (Kg/𝒄𝒎𝟐 ) 𝑷𝒐 = 𝑷𝟏 = 𝑷𝟐 = 𝑷𝟑 = 𝑷𝟒 = 𝒆𝟎 𝒆𝟏 𝒆𝟐 𝒆𝟑 𝒆𝟒 0.756 0,695 0.673 0,660 0.651 𝑎𝑜 = 0,061 𝑎1 = 0,022 𝑎2 = 0,013 𝑎3 = 0,009 𝑎00 = 0,034 𝑎01 = 0,012 𝑎02 = 0,007 𝑎03 = 0,005 0.708 0,675 0.651 0,638 0.630 𝑎𝑜 = 0,033 𝑎1 = 0,024 𝑎2 = 0,013 𝑎3 = 0,008 𝑎00 = 0,019 𝑎01 = 0,014 𝑎02 = 0,008 𝑎03 = 0,005 0,684 0.645 0,621 0.605 0,596 𝑎𝑜 = 0,039 𝑎1 = 0,024 𝑎2 = 0,016 𝑎3 = 0,009 𝑎00 = 0,023 𝑎01 = 0,014 𝑎02 = 0,009 𝑎03 = 0,005 𝑒𝑖 − 𝑒𝑖+1 𝑃𝑖+1 − 𝑃𝑖 - Hệ số nén lún tương đối: 𝑎0𝑖 = 𝑎𝑖 1+ 𝑒𝑖 - Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 3m SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xn Mai Hình Biểu đồ đường cong nén lún SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai PHẦN ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG Đánh giá tiêu lý đất 1.1 Lớp – Sét, chiều dày 3m Độ sệt: B= 𝑊−𝑊𝑑 𝑊𝑛ℎ −𝑊𝑑 = 27−17 35−17 = 0,56 Theo TCVN 9362 – 2012 ta có: 0,5 < B = 0,56 ≤ 0,75 => Đất sét trạng thái dẻo mềm Độ bão hòa nước: 0,01.𝑊.Δ G= e0 = 0,01.27.2,71 0,756 = 0,967 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,8 < G = 0,967 ≤ => Đất sét trạng thái bão hòa nước 1.2 Lớp – Á cát, chiều dày 4m Độ sệt: B= 𝑊−𝑊𝑑 𝑊𝑛ℎ −𝑊𝑑 = 26−24 28−24 = 0,5 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,25 ≤ B = 0,5 ≤ 0,5 => Đất cát trạng thái dẻo Độ bão hòa nước: G= 0,01.𝑊.Δ e0 = 0,01.26.2,67 0,708 = 0,980 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,8 < G = 0,980 ≤ => Đất cát trạng thái bão hòa nước 1.3 Lớp – Đất cát hạt vừa, chiều dày lớn Hệ số rỗng tự nhiên e0 = 0,684 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,55 ≤ 0,684 ≤ 0,70 => Đất cát trạng thái chặt vừa Độ bão hòa nước: G= 0,01.𝑊.Δ e0 = 0,01.25.1,99 0,684 = 0,727 Theo TCVN 9362 – 2012: 0,5 < G = 0,727 ≤ 0,8 => Đất cát trạng thái ẩm SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Nhận xét, đánh giá tính xây dựng đất Qua việc đánh giá lớp đất trên, ta thấy đất không gồm lớp đât yếu : bùn, than bùn, cát chảy, đất bùn, đất sét yếu, … Tính chất đất: Hệ số rỗng bé: 𝑒0 < Độ sệt bé: B < Vậy đất có tính xây dựng tốt, khơng cần phải xử lý trước xây dựng Đề xuất phương án thiết kế móng Với số liệu ban đầu tải trọng cơng trình, tiêu lý lớp đất, tình hình địa chất đất nền… ta nhận thấy giải tốn thiết kế móng cơng trình theo hai phương án sau: Phương án I: Thiết kế móng nơng thiên nhiên Phương án II: Thiết kế móng cọc đài thấp Sự khác ưu nhược điểm hai loại móng nêu phần kết luận phân tích kỹ trình tự thiết kế trình bày SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai PHẦN TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ NỀN MĨNG A THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN MĨNG NƠNG BTCT Thiết kế tính tốn móng nơng cột Tải trọng tiêu chuẩn tổ hơp 𝑁𝑜𝑡𝑐 = 𝑀𝑜𝑡𝑐 = 𝑄𝑜𝑡𝑐 = 𝑁𝑡𝑡 𝑛 𝑀𝑡𝑡 𝑛 𝑄𝑡𝑡 𝑛 80,66 = 1,15 = = 2,15 1,15 1,2 1,15 = 70,14 (T) = 1,87 (Tm) = 1,04 (T) Trong đó: n hệ số vượt tải, n = 1,15 1.1 Chọn vật liệu làm móng Vật liệu làm móng chọn Bê tơng cốt thép Bê tơng Mac 250 có cường dộ chịu nén: 𝑅𝑛 = 11,5 MPa , cường độ chịu kéo 𝑅𝑘 =0,9 MPa Cốt thép nhóm CII cốt chịu lực có 𝑅𝑛 = 280 MPa, 𝑅𝑘 = 225 MPa Cốt thép nhóm CI cốt đai có 𝑅𝑛 = 225 MPa, 𝑅𝑘 = 175 MPa 1.2 Chọn chiều sâu đặt móng - Dựa vào tính tốn nhận xét lớp đất ta định chọn vị trí đáy móng nằm lớp đất thứ lớp Sét - Mực nước ngầm nằm độ sâu m - Tải trọng thẳng đứng lớn theo tổ hợp bổ sung 𝑁𝑚𝑎𝑥 = 96,6 - Cơng trình loại bình thường, khơng có thiết kế tầng hầm khơng có yêu cầu đặc biệt => Từ điều kiện ta chọn chiều sâu chơn móng h = 1,5 m 1.3 Xác định sơ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn Kích thước đáy móng phải thỏa mãn điều kiện sau : { σđ𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐 σđ𝑚𝑎𝑥 ≤ 1,2 𝑅𝑡𝑐 (1) (2) - Sơ chọn bề rộng móng b = 1,7 m SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 10 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai G4 trọng lượng lớp đất thứ G4 = ɣđ𝑛 h3.F3 = 0,973.2.( 7,32 – 4.0,3.0,3 ) = 13,54 T G5 trọng lượng cọc BTCT G5 = ɣbt.LTT.Fcọc = 2,5.7,8.4.0,3.0,3 = 7,02 T Khi đó: Gqu = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 = 19,32 + 24,93 + 27,19 + 13,54 + 7,02 = 92 T ⅀Nđqu tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng đáy móng khối quy ước ⅀Nđqu = 𝑁𝑜𝑡𝑐 + G = 61,3 + 92 = 153,3 T Độ lệch tâm tải trọng là: equ = equ = 2,3 + 1,3.9 153,3 𝑀𝑜𝑡𝑐 +𝑄0𝑡𝑐.ℎ𝑞𝑢 ⅀𝑁đ𝑞𝑢 = 0,09 < 𝐴𝑞𝑢 = 2,69 = 0,44 Như vậy, tải trọng có độ lệch tâm bé tc tc Khi đó, giá trị:  max ,  ,  tbtc xác định sau:  tc max, N  đqu Fqu  6eaqu  153,3  6.0,09  25,45 (T / m )  = 1  1     7,23  2,69  16,94 (T / m ) A qu   1 tc tc  tbtc = (  max +  ) = ( 25,45 + 16,94 ) = 19,69 (T/m2) 2 Kiểm tra điều kiện:   tbtc  19,69(T / m )  Rqu tc  87,0 (T / m )   tc tc   max  25,45  1,2.Rqu  1,2.87,0  104,4(T / m ) Vậy cường độ đất mặt phẳng mũi cọc thỏa mãn yêu cầu 2.9 Tính tốn độ lún móng cọc Để tính tốn độ lún móng cọc, ta xem móng móng khối quy ước tính tốn móng nơng theo phương pháp cộng lún lớp Điều kiện tính tốn kiểm tra sau: S  [ Sgh ] = cm Chia lớp đất móng thành lớp đất phân tố với quy phạm sau: ℎ𝑖 = (0,2 ÷ 0,4).Bqu SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 72 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Với Bqu = 2,69 m Suy ra: ℎ𝑖 = ( 0,2 ÷ 0,4 ).2,69 = ( 0,538 ÷ 1,076 ) m Chọn ℎ𝑖 = 0,7m Xác định áp lực gây lún:  gl   tbđqu   '.hqu  19,69  1,478.9  6,388(T / m ) Tính tốn vẽ biểu đồ phân bố ứng suất trọng lượng thân đất gây n Công thức:  zbt    i hi i i 1 Trong đó: ɣi; hi dung trọng chiều dày lớp đất phân tố thứ i Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 3m Dưới mặt nước ngầm dùng trọng đẩy để tính Tại đáy đài móng: z =  zbt0 = ɣi.hi = 1,99.1,2 = 2,388 T/m2 = 0,2388 KG/cm2 Các giá trị dung trọng đẩy lớp đất xác định phần tính độ lún móng nơng Lớp 1: - Phần nằm mực nước ngầm có: γ =γ1 = 1,99 (T/𝑚3 ) Lớp 2: - Nằm mực nước ngầm có: γđ𝑛2 = (Δ2 −1)γ0 1+e02 = (2,67−1).1 1+0,708 = 0,977 (T/𝑚3 ) Lớp 3: - Nằm mực nước ngầm có: γđ𝑛3 = (Δ3 −1)γ0 1+e03 = (2,64−1).1 1+0,684 = 0,973 (T/𝑚3 ) Tại độ sâu lớp đất thứ kể từ đáy đài móng là: z = 1,8m  zbt1,8 = 2,388 + 1,8.1,99 = 5,97 T/m2 = 0,597 kG /cm2 Tại độ sâu lớp đất thứ độ sâu đáy đài móng là: z = 5,8m  zbt5,8 = 5,97 + 4.0,977 = 9,87 T/m2 = 0,987 kG /cm2 SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 73 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Tại độ sâu z = 7,8m độ sâu đáy móng khối quy ước kể từ đáy đài móng  zbt7 ,8 = 9,87 + 2.0,973 = 11,816 T/m2 = 1,181 kG/cm2 Trị số ứng suất gây lún tính theo cơng thức: 𝑔𝑙 σ𝑧𝑖 = Koi  gl Với Koi phụ thuộc vào tỷ số: 𝐴𝑞𝑢 𝐵𝑞𝑢 𝑍𝑖 𝐵𝑞𝑢 , tra bảng II.2 Giáo trình Cơ học đất – Lê Xuân Mai – Đỗ Hữu Đạo Tại lớp đất thứ có:  zbt = 14,540 (T/m2)  z = 1,734 (T/m2) Suy ra:  zi = 1,734 ( T/m2 ) < 0,2  zibt = 0,2.14,540 = 2,908 ( T/m2 ) Vậy chiều sâu vùng nén tính từ đáy móng khối quy ước 2,8 m Biểu đồ phân bố ứng suất trọng lượng thân ứng suất phụ thêm - Tính độ lún lớp phân tố thứ i: 𝑆𝑖 S𝑖 = e𝑖1 −e𝑖2 1+e𝑖1 h𝑖 n S   si i 1 Trong đó: S độ lún cuối trọng tâm đáy móng khối quy ước 𝑒1𝑖 𝑒2𝑖 hệ số rỗng đất ứng với 𝑃𝑖 𝑃𝑖+1 nội suy từ đường cong nén lún ( e,p ) lớp đất thứ P1𝑖 = 𝑏𝑡 σ𝑏𝑡 𝑧𝑖−1 +σ𝑧𝑖 SVTH: Văn Phúc Thuận P2𝑖 = P1𝑖 + 𝑔𝑙 𝑔𝑙 +σ𝑧 𝑖−1 𝑖 σ𝑧 Trang 74 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Bảng Tổng hợp kết tính lún SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 75 Đồ án Nền Móng Lớp đất Cát hạt vừa GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Điểm tính 𝑧𝑖 (m) 𝑧𝑖 / 𝐵𝑞𝑢 𝐴𝑞𝑢 /𝐵𝑞𝑢 𝐾𝑜𝑖 Lớp phân (T/m2) (T/m2) tố 11,816 6,388 0 1 0,7 0,26 0,84 12,497 5,365 1,4 0,52 0,683 13,178 4,363 2,1 0,78 0,355 13,859 2,267 2,8 1,04 0,187 14,540 1,194  zibt 𝑔𝑙 σ𝑧𝑖 ℎ𝑖 P1𝑖 P2𝑖 (cm) (T/𝑚 ) (T/𝑚2 ) 𝑒2𝑖 𝑆𝑖 (cm) 70 12,156 18,032 0,639 0,625 0,598 70 12,837 17,701 0,637 0,627 0,427 70 13,518 16,833 0,635 0,630 0,214 70 14,199 15,929 0,634 0,632 0,085 Vậy S = 1,324 cm < [ S ] = cm => Thỏa mãn SVTH: Văn Phúc Thuận 𝑒1𝑖 Trang 76 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xn Mai 2.10 Tính tốn chiều cao đài cọc - Đài cọc chịu tác dụng tải trọng cơng trình từ truyền xuống phản lực đầu cọc cọc tác dụng từ lên - Khi cọc bị phá hoại theo trường hợp + Bị chọc thủng tác dụng phản lực đầu cọc gây + Phá hoại mặt phẳng nghiêng theo đường truyền ứng suất - Đài cọc xem ngàm chặt vào đất - Đài cọc làm việc dầm conson - Giả thiết chọn ℎ𝑚 = ℎ0 + 0,15 = 0,6 + 0,15 = 0,75 m 2.10.1 Tính tốn chọc thủng a Theo phương cạnh a Điều kiện tính tốn: - Khi a ≤ 𝑎𝑐 + 2ℎ0 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑎𝑐 + a )ℎ0 k𝑅𝑘 - Khi a > 𝑎𝑐 + 2ℎ0 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑎𝑐 + ℎ0 )ℎ0 k𝑅𝑘 Trong đó: + a – cạnh đáy đài song song với 𝑎𝑐 + 𝑎𝑐 – cạnh tiết diện cột song song với mép lăng thể chọc thủng + 𝑃𝑛𝑝 – Tổng nội lực đỉnh cọc gây ra, nằm mép đài mép lăng thể chọc thủng + ℎ0 – chiều cao làm việc đài + k – hệ số độ nghiêng mặt phẳng phá hoại phụ thuộc vào tỉ số c / ℎ0 , tra bảng 3.27 – Giáo trình móng trang 163 + c – khoảng cách từ mép cột đến mép hàng cọc xét + 𝑅𝑘 – Sức chịu kéo tính tốn bê tơng đài cọc Ta có: a = 1,5 m 𝑎𝑐 + 2ℎ0 = 0,6 + 2.0,6 = 1,8 m => a ≤ 𝑎𝑐 + 2ℎ0 SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 77 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Khi điều kiện kiểm tra 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑎𝑐 + a )ℎ0 k𝑅𝑘 Với 𝑐1 = 0,75 – 0,3 – 0,45 = => 𝑐1 ℎ0 = 0,6 = < 0,2 Tra bảng ta có k = 1,38 => 𝑃𝑛𝑝 = 𝑃4 + 𝑃3 = 𝑃𝑜𝑚𝑖𝑛 + 𝑃𝑜𝑚𝑎𝑥 = 18,26 + 24,95 = 43,21 T ( 𝑎𝑐 + a )ℎ0 k𝑅𝑘 = ( 0,6 + 1,5 ).0,6.1,38.75 = 130,41 T => 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑎𝑐 + a )ℎ0 k𝑅𝑘 => Chiều cao làm việc ℎ0 = 0,6 m đảm bảo cho đài không bị chọc thủng theo phương cạnh dài a a Theo phương cạnh b Điều kiện tính tốn: - Khi b ≤ 𝑏 + 2ℎ0 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑏𝑐 + b )ℎ0 k𝑅𝑘 - Khi b > 𝑏𝑐 + 2ℎ0 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑏𝑐 + ℎ0 )ℎ0 k𝑅𝑘 Ta có: b = 1,5 m 𝑏𝑐 + 2ℎ0 = 0,45 + 2.0,6 = 1,65 m => b ≤ 𝑏𝑐 + 2ℎ0 Khi điều kiện kiểm tra 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑏𝑐 + b )ℎ0 k𝑅𝑘 Với 𝑐2 = 0,75 – 0,45 => 𝑐2 ℎ0 0,6 =0 = < 0,2 Tra bảng ta có k = 1,38 => 𝑃𝑛𝑝 = 𝑃2 + 𝑃3 = 2𝑃𝑜𝑚𝑎𝑥 = 2.24,95 = 49,90 T ( 𝑏𝑐 + 𝑏 )ℎ0 k𝑅𝑘 = ( 0,45 + 1,5 ).0,6.1,38.75 = 121,0 T => 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑎𝑐 + ℎ0 )ℎ0 k𝑅𝑘 => Chiều cao làm việc ℎ0 = 0,6 m đảm bảo cho đài không bị chọc thủng theo phương cạnh ngắn b Chiều cao đài cọc ℎ𝑚 = ℎ0 + 0,15 = 0,6 + 0,15 = 0,75 (m) Với 0,15 m chiều dài đoạn cọc ngàm vào đài SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 78 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai 2.10.2 Tính tốn phá hoại mặt phẳng nghiêng a Theo phương cạnh b Vật liệu làm cọc BTCT góc truyền ứng suất 45𝑜 Ta có: b = 1,5 m; 𝑏𝑐 = 0,45 m => 𝑏𝑐 + ℎ𝑜 = 0,45 + ℎ𝑜 = 0,45 + 0,6 = 1,05 m => b > 𝑏𝑐 + ℎ𝑜 Khi ta có điều kiện kiểm tra là: 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑏𝑐 + ℎ0 )ℎ0 𝑅𝑘 𝑃𝑛𝑝 tổng nội lực đỉnh cọc nằm mép đài mép mặt phẳng nghiêng 𝑃𝑛𝑝 = 𝑃2 + 𝑃4 = 𝑃𝑜𝑚𝑎𝑥 + 𝑃𝑜𝑚𝑖𝑛 = 24,95 + 18,26 = 43,21 T ( 𝑏𝑐 + ℎ0 )ℎ0 𝑅𝑘 = (0,45 + 0,6 ).0,6.75 = 47,25 T => 𝑃𝑛𝑝 ≤ ( 𝑏𝑐 + ℎ0 )ℎ0 𝑅𝑘 => Thỏa mãn SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 79 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Chiều cao đài cọc ℎ𝑚 = ℎ0 + 0,15 = 0,6 + 0,15 = 0,75 (m) b Theo phương cạnh a Từ sơ đồ tính ta thấy phạm vi từ mép đài đến mép mặt phẳng nghiêng khơng có cọc Vậy hàng cọc không gây phá hoại mặt phẳng nghiêng theo phương cạnh a SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 80 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xn Mai 2.11 Tính tốn bố trí cốt thép đài cọc Sơ đồ tính tốn cốt thép cho đài cọc: Xem đài ngàm cứng vào cột đài cọc làm việc dầm conson momen chân cột lớn Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: 𝐹𝑐𝑡 = SVTH: Văn Phúc Thuận 𝑀𝑡𝑡 0,9.ℎ0 𝑅𝑎 Trang 81 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Trong đó: 𝑀𝑡𝑡 – Momen tiết diện tính tốn ( I-I ) ( II-II ) ℎ0 – chiều cao làm việc đài 𝑅𝑎 – Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép - Xác định momen tiết diện tính tốn + Tiết diện I – I: 𝑀𝐼−𝐼 = ( 𝑃2 + 𝑃4 )𝑟1 = 2𝑃𝑜𝑚𝑎𝑥 𝑟1 Với 𝑟1 = 0,75 – 0,3 - 0,3 = 0,15 ( m ) => 𝑀𝐼−𝐼 = 2.24,95.0,15 = 7,485 Tm + Tiết diện II – II: 𝑀𝐼𝐼−𝐼𝐼 = ( 𝑃3 + 𝑃4 )𝑟2 = ( 𝑃𝑜𝑚𝑎𝑥 + 𝑃𝑜𝑚𝑖𝑛 ) 𝑟2 Với 𝑟2 = 1,5 – 0,45 - 0,3 = 0,75 ( m ) => 𝑀𝐼𝐼−𝐼𝐼 = ( 24,95 + 18,26 ).0,75 = 32,40 Tm 𝑃1 , 𝑃2 , 𝑃3 , 𝑃4 - tải trọng tính tốn cơng trình truyền xuống cọc; 𝑟1 , 𝑟2 – khoảng cách từ tim cọc đến tiết diện I – I II – II - Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc: + Theo phương cạnh a: 𝐼−𝐼 𝐹𝑐𝑡 = 𝑀𝐼−𝐼 0,9.ℎ0 𝑅𝑎 = 7,485 0,9.0,6.28000 = 4,96 𝑐𝑚2 => Chọn 710 có 𝐹𝑎 = 5,49 𝑐𝑚2 Bước cốt thép: a= 150−2.3,5 = 23,83 cm => Chọn a = 23 cm = 230 mm + Theo phương cạnh b: 𝐼𝐼−𝐼𝐼 𝐹𝑐𝑡 = 𝑀𝐼𝐼−𝐼𝐼 0,9.ℎ0 𝑅𝑎 = 32,4 0,9.0,6.28000 = 21,42 𝑐𝑚2 => Chọn 1116 có 𝐹𝑎 = 22,1 𝑐𝑚2 Bước cốt thép: a= SVTH: Văn Phúc Thuận 150−2.3,5 10 = 14,3 cm => Chọn a = 14 cm = 140 mm Trang 82 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai 1.12 Kiểm tra cọc vận chuyển , cẩu lắp treo lên giá búa 1.12.1 Kiểm tra cọc vận chuyển, cẩu lắp - Khi vận chuyển, cẩu lắp cọc bị nứt, gãy momen uốn trọng lượng thân cọc gây - Vị trí bố trí móc cẩu tính tốn cho trị số momen dương lớn trị số momen âm lớn - Chiều dài cọc 8,75 m - Chọn hệ số vượt tải n = 1,5 - Sơ đồ tính: a khoảng cách từ đầu cọc đến vị trí móc cẩu: a = 0,207L = 0,207.8,4 = 1,738 ( m ) q tải trọng thân cọc: q = 𝐹𝑐 𝛾𝑏𝑡 = 0,3.0,3.2,5 = 0,225 ( T/m ) SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 83 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Nội lực: M = 0,021q𝑙2 = 0,021.0,225.8,42 = 0,333 Tm Chọn lớp bê tông bảo vệ c = 25 mm - Chiều cao làm việc: ℎ𝑜 = h – c = 0,3 – 0,025 = 0,275 m - Diện tích cốt thép cần thiết: 𝐹𝑎 = 𝑀.𝑛 0,9.ℎ𝑜 𝑚𝑎 𝑅 = 0,333.1,5 0,9.0,275.0,9.28000 = 8,008.10−5 ( 𝑚2 ) - Lượng cốt thép bố trí thớ căng 218 có 𝐹𝑎′ = 5,08.10−4 ( 𝑚2 ) > 𝐹𝑎 Vậy cọc đảm bảo vận chuyển cẩu lắp 1.12.2 Kiểm tra cọc treo lên giá búa - Cọc có tổng chiều dài L = 8,75 m > m, cần bố trí thêm móc cẩu thứ dùng để treo lên giá búa để thi cơng đóng cọc - Sơ đồ làm việc hình - Chọn hệ số vượt tải n = 1,5 - Ta có b = 0,294L = 0,294.8,4 = 2,469 ( m ) SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 84 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai - Momen lớn cọc xác định vị trí móc cẩu: M = 0,042q𝐿2 = 0,042.0,225.8,42 = 0,666 Tm - Chọn lớp bê tông bảo vệ c = 25 mm - Chiều cao làm việc: ℎ𝑜 = h – c = 0,3 – 0,025 = 0,275 m - Diện tích cốt thép cần thiết: 𝐹𝑎 = 𝑀.𝑛 0,9.ℎ𝑜 𝑚𝑎 𝑅 = 0,666.1,5 0,9.0,275.0,9.28000 = 1,601.10−4 ( 𝑚2 ) - Lượng cốt thép bố trí thớ căng 218 có 𝐹𝑎′ = 5,08.10−4 ( 𝑚2 ) > 𝐹𝑎 Vậy cọc đảm bảo treo lên giá búa để thi cơng đóng cọc Ngoài ra, hạ cọc đầu cọc chịu ứng suất cục lớn, cần bố trí thêm lưới thép gia cường Bố trí cốt thép cho móng hình vẽ: SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 85 Đồ án Nền Móng SVTH: Văn Phúc Thuận GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Trang 86 ... hai loại móng nêu phần kết luận phân tích kỹ trình tự thiết kế trình bày SVTH: Văn Phúc Thuận Trang Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xuân Mai PHẦN TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ NỀN MĨNG A THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN... đất, tình hình địa chất đất nền? ?? ta nhận thấy giải tốn thiết kế móng cơng trình theo hai phương án sau: Phương án I: Thiết kế móng nơng thiên nhiên Phương án II: Thiết kế móng cọc đài thấp Sự khác... cốt thép cho móng hình vẽ: SVTH: Văn Phúc Thuận Trang 23 Đồ án Nền Móng SVTH: Văn Phúc Thuận GVHD: Th.s Lê Xuân Mai Trang 24 Đồ án Nền Móng GVHD: Th.s Lê Xn Mai Thiết kế tính tốn móng nông cột