TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP PHẦN III: NỀN MÓNG (15%) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THS NGUYỄN TIẾN DŨNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : PHÙNG MINH HẢO LỚP : 2014X8 MÃ SINH VIÊN : 1451030125 NHIỆM VỤ: - ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN - LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MĨNG CHO CƠNG TRÌNH - THIẾT KẾ MÓNG M1, M2 TRỤC - THỂ HIỆN BẢN VẼ KỸ THUẬT SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019 CHƯƠNG I : ĐÁNH GIÁ CÁC TÀI LIỆU DÙNG THIẾT KẾ NỀN MÓNG Đánh giá đặc điểm cơng trình -Cơng trình “trường THPT Nguyễn Khuyến – Hà Đơng” có quy mơ tầng -Chiều cao từ cốt ± 0,00 đến đỉnh nhà +21m -Do cơng trình nhà cao tầng, nên tải trọng đứng, mơ men lật tải trọng gió, địi hỏi móng phải có khả chịu lực tốt, đồng thời đảm bảo độ ổn định, đảm bảo độ lún nghiêng cơng trình khống chế phạm vi cho phép -Thiết kế móng phải đáp ứng yêu cầu sau: + Áp lực thêm đáy móng không vượt khả chịu lực đất khả chịu lực cọc + Tổng lực lún chênh lệch lún móng độ nghiêng cơng trình phải nhỏ trị số cho phép (Theo TCVN 10304-2014 cho nhà khung BTCT nhiều tầng) Stb ≤ Sgh = 10cm ∆S ≤ ∆Sgh = 0,002 + Đáp ứng yêu cầu chống thấm phần ngầm cơng trình + Việc thi cơng móng phải tìm biện pháp để giảm ảnh hưởng tới cơng trình xây dựng lân cận, dự báo tác hại đến mơi trường có cách phịng chống Đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn công trình 2.1 Địa tầng Theo kết khảo sát đất cơng trình bao gồm lớp khác Địa tầng phân chia theo thứ tự từ xuống sau: - Lớp 1: Đất lấp - Cát sạn dày 1,2m - Lớp 2: Lớp sét pha, xám hồng, chảy dẻo dày 7,6m - Lớp 3: lớp cát trung, xám tro, chặt vừa dày 2m - Lớp 4: Lớp sét pha, xám nâu, dẻo chảy dày 1,2m - Lớp 5: Lớp cát trung, xám vàng, chặt vừa dày 22,6m - Lớp 6: Lớp cát sỏi, xám vàng, lẫn sạn, chặt 6,4m - Lớp 7: Lớp đất sỏi, xám ghi, lẫn sạn, chặt vừa dày 4m SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019 1200 22600 6400 4000 45000 1200 2000 7600 +0.000 § ÊT LÊP mn n -0.700 l í p s Ðt pha, x¸ m hå ng , c hảy dẻ o l p c t t r u ng , x¸ m t r o , c hỈt võa l í p s Ðt pha, xá m nâu, dẻ o c hảy l p c t t r ung , xá m vàng , c h ặt vừa l p c t s ỏ i, xá m vàng , l ẫn s n, c hặt l p đất s ỏ i, xá m g hi, l ẫn s n, c hỈt võa Hình 1.1 Địa tầng SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019 Bảng 1.1 Bảng tiêu lý lớp đất STT Tên lớp đất Chiều dày lớp γ γs (kN/m ) (kN/m ) e W (%) WL (%) WP (%) Ip φoII N30 E (kPa) (m) Đất lấp 1,2 17 Lớp sét pha, xám hồng, chảy dẻo 7,6 18,1 26,8 1,037 37,6 40,0 24,4 15,6 7,29 2500 Lớp cát trung, xám tro, chặt vừa - 26,6 0,52 - - - - - 12 15000 Lớp sét pha, xám nâu, dẻo chảy dày 1,2 19 26,6 0,817 29,8 32,1 20,5 11,6 9,19 20 3000 Lớp cát trung, xám vàng, chặt vừa 22,6 - 26,6 0,563 - - - - - 18 20000 Lớp cát sỏi, xám vàng, lẫn sạn, chặt 6,4 - 26,5 0,73 - - - - - 38 50000 Lớp đất sỏi, xám ghi, lẫn sạn, chặt vừa - 26,4 - - - - - - 29 32000 SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018 2.2 Đánh giá tính chất xây dựng lớp đất Với lớp đất nằm mực nước ngầm -0.7m phải tính trọng lượng riêng đẩy nổi: γ dn = γs − γn với γn=10(kN/m3) 1+e 2.2.1 Lớp đất 1: Đất lấp Chiều dày 1,2m Do đất lấp thành phần trạng thái khơng ổn định nên khơng sử dụng làm móng cơng trình => Lớp đất có tính xây dựng cần đào bỏ thi công 2.2.2 Lớp đất 2: Lớp sét pha, xám hồng, chảy dẻo - Chiều dày 7,6m - IL = W-WP 37,6 − 24, = = 0,856 WL − WP 40 − 24, - Độ sệt: 0,75< IL = 0,856 ≤ => Đất trạng thái dẻo nhão - Trọng lượng riêng đẩy nổi: γ dn = γ s -γ n 26,8-10 = =8,25(kN/m3 ) 1+e 1+1,037 - Môđun biến dạng: E = 2500 (kPa) 20000(kPa) → đất có tính nén lún bé 2.2.7 Lớp 7: Lớp đất sỏi, xám ghi, lẫn sạn, chặt vừa -Mơđun biến dạng: E =32000(kPa) >20000(kPa) → đất có tính nén lún bé 2.3 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn Mực nước ngầm cos -0,7m so với cos thiên nhiên Nước ngầm ổn định theo mùa khơng có tính ăn mịn SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG Lựa chọn giải móng cho cơng trình - Với đặc điểm địa chất cơng trình phân tích đánh giá trên, lớp đất đất yếu khơng thể đặt móng cơng trình cao tầng lên - Với quy mô tải trọng công trình, giải pháp móng sâu (móng cọc) hợp lý Vì chọn phương án móng cọc ép để thiết kế móng cho cơng trình Giải pháp mặt móng, phương pháp thi cơng móng 2.1 Giải pháp mặt móng - Các cột xa nên ta sử dụng móng đơn trục cột tồn cơng trình, kể đài vách thang máy - Để tạo liên kết móng, đỡ tường tạo ổn định không gian ta sử dụng hệ giằng 1 móng chính: giằng ngang, giằng dọc nhịp 5m chọn h gm = ( : ).l 10 15 Chọn hgm = 500 mm, bgm = 300mm 2.2.Phương pháp thi cơng móng Phương án móng cọc ép dùng phổ biến, có hỗ trợ Robot ép cọc mặt rộng Theo đó, việc sử dụng Robot ép cọc sẽ: +Thi công không gây tiếng ồn +Không làm ảnh hưởng, lún sụt cơng trình lân cận +Dễ dàng kiểm tra chất lượng +Thời gian thi công nhanh, chất lượng vượt trội SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ SỨC CHỊU TẢI Tải trọng tác dụng xuống móng: Xác định tải trọng móng M1 trục CD-5 - Dựa vào bảng tổ hợp ta chọn cặp tổ hợp nguy hiểm để tính tốn cho móng - Trong q trình chạy khung chưa kể đến trọng lượng tường, giằng cột tầng Vì thành phần gây độ lệch tâm đáng kể cho cột, móng nên chúng kể vào phần lực dọc Tải trọng bổ sung gồm: 3,3 - Tải trọng giằng ngang: Nttgn = 0,3× 0,5× ( + )× 25× 1,2 = 18,675(kN) 2 Nttgd = 0,3ì 0,5ì + ữì 25× 1,2 = 15,75(kN)  2 - Tải trọng giằng dọc: - Trọng lượng tường xây dọc có kể đến hệ số giảm lỗ cửa: + Trọng lượng thân: 0,22.(3,3/2+5/2+3,3/2+5/2)(3,6-0,4).18.1,3.50%= 67,76(kN) + Trọng lượng vữa trát: 2.0,015.( 3,3/2+5/2+3,3/2+5/2).(3,6-0,4).18.1,3.50% = 9,24(kN) Bảng 4.2 : Tải trọng tính tốn cho móng Story BASE Story BASE Column C46 Fz 1060,5 Column C71 Fx -2,5 Fz Fx 411,4 -0,3 Fy 5,4 Fy 0,4 2.Xác định tải trọng móng M2 trục E-5 SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang Mx -6,3 Mx -0,4 My -3 My -0,4 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG Story BASE ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 Column C89 Fz 1071,1 Fx Fy -3,5 -6,3 Mx 7,6 My -4,1 - Dựa vào bảng tổ hợp ta chọn cặp tổ hợp nguy hiểm để tính tốn cho móng - Trong q trình chạy khung chưa kể đến trọng lượng tường, giằng cột tầng Vì thành phần gây độ lệch tâm đáng kể cho cột, móng nên chúng kể vào phần lực dọc Tải trọng bổ sung gồm: 3,3 - Tải trọng giằng ngang: Nttgn = 0,3× 0,5× ( + )× 25× 1,2 = 18,675(kN) 2  5 Nttgd = 0,3× 0,5× + ữì 25ì 1,2 = 15,75(kN) 2 - Tải trọng giằng dọc: - Trọng lượng tường xây dọc có kể đến hệ số giảm lỗ cửa: + Trọng lượng thân: 0,22.(3,3/2+5/2+3,3/2+5/2)(3,6-0,4).18.1,3.50%= 67,76(kN) + Trọng lượng vữa trát: 2.0,015.( 3,3/2+5/2+3,3/2+5/2).(3,6-0,4).18.1,3.50% = 9,24(kN) Nt = 67,76+ 9,24 = 77(kN) (Nhân với hệ số giảm tải cửa 50%) tt ⇒ Tổng tải trọng bổ sung: Nbs = 18,675+ 15,75+ 77 = 101,425(kN) ⇒ Lực dọc tính tốn đầy đủ xác định đến cos đỉnh móng: tt tt Ntto = No1 + Nbs = 1071,1+ 101,425 = 1172,5(kN) Bảng IV.2 Nội lực tính tốn tác dụng lên đỉnh móng E-5 Story BASE Column C89 Fz 1172,5 Fx Fy -3,5 -6,3 Mx 7,6 My -4,1 Lựa chọn loại cọc: Đáy đài đặt cos -1,4m so với cốt tự nhiên, nằm lớp sét pha Chọn sơ đ chiều cao đài h =0,8m Lớp bê tông lót vữa xi măng cát vàng B75 dày 10cm, ăn hai phía đế đài 10cm + Chọn tiết diện cọc chế tạo sẵn 25x25 cm.Chiều dài cọc dự kiến L=13m gồm đoạn (6,5+6,5)m SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018 + Bê tơng có cấp độ bền B25 + Cốt thép nhóm CII, 4Ф18 làm thép chịu lực + Cọc hạ xuống phương pháp ép tĩnh + Phần cọc ngàm vào đài h =0,15 m + Phần râu thép đặt đầu cọc lớn 20Ф = 20x18=360 mm,chọn 400mm Chiều dài làm việc cọc là: lclv = l − lngam = 13 − ( 0,15 + 0, ) = 12, 45(m) Chiều dài cọc cắm vào lớp cát hạt trung 1,85 m *) Tính tốn thép cọc theo sơ đồ vận chuyển cẩu lắp Để nối cọc lại với ta dùng phương pháp hàn hai đầu cọc lại với thép Để nối cọc biện pháp hàn, người ta hàn sẵn thép vào thép dọc cọc 1-Đoạn cọc 2-Đoạn cọc 3- Bản thép dùng để nối cọc 4- Bản thép hàn vào thép dọc 5- Đường hàn Kiểm tra cọc trình cẩu, lắp Kiểm tra sức chịu tải cọc vận chuyển, cẩu lắp - Vị trí đặt gối cột lựa chọn sở mômen uốn cột gối nhịp xấp xỉ a) Khi vận chuyển 0,5M nh = 0,5 q.L22 q.L12 q.L23 = Mg = = 8 (V.3.1) Trong đó: + L1: Khoảng cách từ đỉnh cọc tới gối thứ + L2: Khoảng cách hai gối kê + L3: Khoảng cách từ gối thứ đến mũi cọc SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 10 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018 1.2.4.1 Vật liệu - Bêtơng B25 có Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa - Thép CII có Rs = 280 MPa - Đài cọc có thép chờ để đổ cột Lớp Bêtơng lót đáy đài, giằng dùng vữa ximăng, cát, gạch vỡ đá 4x6, cấp bền B7,5 dày 100mm 1.2.4.2 Kiểm tra móng theo điều kiện chọc thủng a, Kiểm tra chọc thủng cột đài Chiều cao đài phải thỏa mãn điều kiện: P ≤ α1 ( bc + c2 ) + α ( lc + c1 )  h0 Rbt 2 150 800 650 h  h  Trong đó: α1 = 1,5 +  ÷ , α = 1,5 +  ÷  c1   c2  375 375 e 1500 750 100 100 300 c lc c1 tt Pmax,min = 1311 13, 27.0,375 7, 25.0,375 ± ± 4.0,3752 4.0,3752 tt tt tt Vậy ta có : Pmax = 337,5(kN) , Pmin = 317,9(kN) , Ptb = 327, 7(kN) Lực truyền lên cọc đài: SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 25 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 tt P1 = Pmax = 337,5(kN) P2 = 329,35(kN) P3 = 326,14(kN) tt P4 = Pmin = 317,9(kN) →P = 337,5+ 329,35 + 326,14 +317,9= 1310,89(kN) bc = 0,3 (m) – chiều rộng tiết diện cột lc = 0,3 (m) – chiều cao tiết diện cột h0 = hđ – a = 0,9 – 0,15 = 0,75 (m): chiều cao hữu ích đài c1,c2: khoảng cách từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng c1= 0,1(m) →α1 = 5,82 P = 1310,89(kN ) ≤  5,82 ( 0,3 + 0,1) + 5,82 ( 0,3 + 0,1)  0,75.1,05.103 = 4584,5(kN ) →Vậy đài móng thỏa mãn điều kiện chống chọc thủng cột b, Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng - Q ≤ β b.h0 Rbt Q = Pttmax =337,5 – tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng b = 1,65 (m) – bề rộng đài h0= 0,75(m) chiều cao hữu ích tiết diện xét β - hệ số không thứ nguyên h  β = 0,7 +  ÷ c  c – khoảng cách gần từ mép cột đến mép cọc theo phương xét Do c = 0,2(m) < 0,5h0 = 0,375(m) lấy c = 0,5h0 nên β = 5,82 Q = 337,5(kN ) < β.b.h0 Rbt = 10,52.1, 65.0, 75.1, 05.10 =14098, 2(kN ) → Thõa mãn →Vậy đài móng thỏa mãn điều kiện chống chọc thủng cọc 3.6 Tính tốn thép - Dùng bê tơng B25 có Rb = 14,5 MPa - Dùng cốt thép nhóm CII có Rs = 280 Mpa => ξR = 0,595;αR = 0, 418 - Lớp bêtơng lót đáy đài dùng bêtơng cấp độ bền B15 dày 100 (mm) SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 26 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 II II 375 e 1500 750 375 I I 375 750 1500 375 - Mô men tương ứng với mặt ngàm II - II: MII-II = (P1+ P2).r1 r1 : Khoảng cách từ mặt ngàm đến tim cọc r1 = 0,375-0,3/2= 0,225 m MII-II = (337,5+329,35).0,225 = 250,07 kNm + Chiều cao làm việc: ho = 800 - 150 = 650mm + Diện tích cốt thép để chịu mômen MII-II αm = M II-II 250,07.106 = = 0,03 R b b.h 02 14,5.1000.650 ξ = 1- 1- 2α m = 1- 1- 2.0,03 = 0, 031 Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu lực phương Y: ξ R bh 0,031.14,5.1000.650 As = b o = = 1209(mm ) = 12,09(cm ) Rs 280 Chọn 9Φ14có As = 13,85 cm2 Chiều dài thép dài: l ' = l − 2.0,05 = 1, 65 − 0,1 = 1,55m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b ' = b − 2.0,05 = 1,65 − 0,1 = 1,55m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: a= b ' 1,55 = = 0,193m = 190mm n −1 −1 SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 27 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 →Chọn 9Φ14 a=190mm, chiều dài là: 1,55 m - Mô men tương ứng mặt ngàm I -I: MII-II = (P1+ P3).r1 r1 : Khoảng cách từ mặt ngàm đến tim cọc r1 = 0,375-0,3/2= 0,225 m MII-II = (337,5+326,4).0,225 = 250 kNm + Chiều cao làm việc: ho = 800 - 150 = 650mm + Diện tích cốt thép để chịu mômen MII-II αm = M II-II 250,07.106 = = 0,03 R b b.h 02 14,5.1000.6502 ξ = 1- 1- 2α m = 1- 1- 2.0,03 = 0,031 Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu lực phương Y: ξ R bh 0,031.14,5.1000.650 As = b o = = 1209(mm ) = 12,09(cm ) Rs 280 Chọn 9Φ14có As = 13,85 cm2 Chiều dài thép dài: l ' = l − 2.0,05 = 1, 65 − 0,1 = 1,55m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b ' = b − 2.0,05 = 1,65 − 0,1 = 1,55m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: a= b ' 1,55 = = 0,193m = 190mm n −1 −1 Mô men mặt ngàm MII-II lớn MI-I nên đặt thép, thép phương cạnh dài đặt dưới, thép phương cạnh ngắn đặt SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 28 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ MĨNG B-1 (MĨNG M2) Tính tốn móng: 2.1 Tải trọng tác dụng Bảng 4.1: Tải trọng tính tốn cho móng Story BASE Column C46 Fz 1060,5 Fx -2,5 Fy 5,4 Mx -6,3 My -3 Bảng 4.2 : Tải trọng tính tốn cho móng Story BASE Column C71 Fz Fx 411,4 -0,3 Fy 0,4 Mx -0,4 My -0,4 Điểm đặt lực móng hợp khối M2 Khoảng cách tim cột L=1540mm Xác định đỉnh móng nằm khoảng cách tim cột, cách tim cột C đoạn x cho ∑ M N = ⇔ N tt C x = N tt D ( L t − x ) ⇔ 1060,5.x = 411, ( 1,54 − x ) ⇒ x = 0, 43m Đặt tâm móng trùng với điểm đặt lực Tải trọng tính tốn điểm N tt = N tt D + N tt C = −(1060,5 + 411, 4) = −1472kN M ytt = M ytt D + M ytt c + ∑ N i li = −3 + ( −0, 4) = −3, 4kNm Q Xtt = Q Xtt D + Q Xtt c = −2,5 + ( −0,3) = −2,8kN M Xtt = M Xtt D + M Xtt c + ∑ N i li = −6,3 + ( −0, 4) = −6,7kNm Q Ytt = Q Ytt D + Q Ytt c = 5, + 0, = 5,8kN SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 29 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 n =-411,4 n =-1472 mxc =-0,4 n =-1060,5 mx=-6,7 mxd =-6,3 3150 1200 1200 375 375 750 375 375 465 1110 465 430 1540 c 1145 1145 d 2.2 Xác định số lượng cọc bố trí cọc cho móng - Để cọc ảnh hưởng lẫn nhau, coi cọc đơn, cọc bố trí mặt cho khoảng cách tim cọc a ≥ 3d, d đường kính cọc - Áp lực giả định lên đáy đài: P tt = 379,7 = 344, 4(kN) (3.0, 25) N tt 1472 Fsb = tt = = 4,9(m ) P − n.γ tb h tb 344, − 25.1,1.1, 625 htb = 1,85 + 1, = 1, 625 - Trọng lượng đất đài đáy móng: N d,d = n F.γ tb h tb = 1,1.4,9.25.1,625 = 219,5 ( kN ) => Tổng lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài: tt N sb = 219,5 + 1472 = 1691,5 (KN) - Số lượng cọc sơ là: SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 30 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 Nsbtt 1691,5 nc = = =4,45 (cọc) PSCT 379,7 Chọn cọc, bố trí hình vẽ Chọn đáy đài kích thước bxh =1,5 x 3,15 (m) (Khoảng cách tim cọc ≥ 3d = 0,75 (m) Khoảng cách từ tim cọc đến mép đài ≥ 0,7d = 0,245 (m) Trọng lượng thực tế đài đất đài là: N dtt = n.Fd γ tb h tb = 1,1.(1,65.3).25.1,625 = 221, 2(kN) Nội lực tính tốn thực tế xác định đến đáy đài (tại trọng tâm mặt cọc): Ntt = 221,2 + 1472 = 1693,2 (kN) tt tt M tty = M 0y + Q0x h d = 3,4 + 2,8.0,9 = 5,92(kN.m) tt tt M ttx = M 0x + Q 0y h d = 6,7 + 5,8.0,9 = 11,92(kN.m) Xác định lực truyền lên cọc Lực truyền xuống cọc: tt N tt M ttx y max M y x max P = ' + n' + n' nc ∑ yi ∑ x i2 tt j i=1 i=1 Trong đó: nc’ = số cọc móng M xtt : mơmen uốn tính tốn tương ứng quanh trục X M ytt : mômen uốn tính tốn tương ứng quanh trục Y ymax : khoảng cách từ tim cọc biên đến trục X xmax : khoảng cách từ tim cọc biên đến trục Y yi ; xi: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm diện tích tiết diện cọc mặt phẳng đáy đài tt Pmax,min = 1691,5 5,92.0,375 11,92.1, ± ± 6.0,3752 4.1, 22 tt tt tt Vậy ta có : Pmax = 278, 2(kN) , Pmin = 276, 6(kN) , Ptb = 281, 9(kN) tt P1 = Pmax = 278, 2(kN) P2 = 277,85(kN) P3 = 277,5(kN) P4 = 277,1(kN) SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 31 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 P5 = 276,8(kN) tt P6 = Pmin = 276, 6(kN) Trọng lượng tính tốn cọc ( có xét đến đẩy nổi): Qctt = n.A.γ∑.hci 1,1.0, 25 (12, 45.15) 25,16(kN); = i = 3150 1200 1200 375 375 750 375 375 465 1110 465 430 1540 c 1145 1145 d Hình 4.1 Mặt bố trí cọc Kiểm tra điều kiện: tt  Pmax + Pc = 278, + 25,16=303,26(kN) < PSCT = 379, 7(kN)  tt  Pmin = 281,9(kN) > Kiểm tra điều kiện kinh tế: tt  PSCT − (Pmax + Pc )  (379,7 − 303,26).6 n c = = 0,13 < PSCT 379,7 ⇒ Thỏa mãn điều kiện kinh tế Vậy tận dụng khả chịu tải cọc, số lượng cọc chọn hợp lý tt Mặt khác Pmin = 281,9(kN) > nên khơng phải tính tốn kiểm tra theo điều kiện chống nhổ SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 32 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018 1.2 Kiểm tra móng theo TTGH II: 1.2.1 Kiểm tra điều kiện áp lực đáy khối móng quy ước: Tính góc ma sát trung bình: Lớp đất ϕi hi(m) 7,29 7,6 55,4 11,42 22,84 9,19 1,2 11,03 17,02 1,85 31,5 φi h i ∑ φi h i ∑ hi φTB 120,77 12,65 13,35 φ tb 13,350 φ tb = 13,35 => α = = = 3,340 4 o Kích thước đáy khối quy ước: 0, 25 ) + 2.12, 45 tan 3,34 = 4, 2(m) 0, 25 BM = B '+ H tan α = (0,75 + × ) + 2.12, 45tan 3,34 = 2,85( m) LM = L '+ H tan α = (2, + × Với L’ ,B’ khoảng cách mép dãy cọc; H = 12,45 m chiều cao từ đáy đài đến mũi cọc Trọng lượng tiêu chuẩn khối móng qui ước phạm vi chiều cao đài: N1tc = L M BM h tb γ = (4, 2.2,85.1,85.20) = 443, 2(kN) - Trọng lượng khối quy ước kể từ đế đài đến chân cọc N 2tc =L B Σγ i.hi M M = 4,2.2,85.(8,25.7,4+10,9.2+9,14.1,2+10,6.1,85) = 1357,7 (kN) - Trọng lượng cọc khối quy ước : N3tc = nc.fc.γ cọc.Lc=6.0,252.(12,45.15) = 137,5 kN -Trọng lượng khối móng quy ước: SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 33 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 tc N qu = N1tc + N 2tc + N 3tc = 443, + 1357, + 137, = 1935kN - Tải trọng đáy khối qui ước: tc N tc = N 0tc + N qu = 1226, + 1935 = 3161, 6kN M tcy = M oytc + Qoxtc × ( h m + 27, 45 ) = 3, + 2,8 × ( 0,9 + 12,45 ) = 40,8KNm M tcx = M oxtc + Qoytc × ( h m + 27, 45 ) = 6,7 + 5,8 × ( 0,9 + 12, 45 ) =84,13KNm Độ lệch tâm theo trục X: M x tc 84,13 e x = tc = = 0, 0266(m) N 3161, Độ lệch tâm theo trục Y: ey = M y tc N tc = 40,8 = 0,0129(m) 3161, Áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước: p tcmax = tc p max = N tc L M BM  6.e y 6.e x  ± 1 ± ÷ LM BM   3161,6  × 0,0129 × 0, 0266  ± ±  4, 2.2,85  4, 2,85 ÷  tc tc tc p max = 416,9 (kN/m2); p = 111,34(kN/m2); p tb = 264,12(kN/m2) - Cường độ tính tốn đất đáy khối móng quy ước: RM = m1m ( A.BM γ II + B.H M γ 'II + D.CII − ho γ 'II ) k tc Trong : ktc = tiêu lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất m1 = 1,4 cọc cắm vào lớp cát hạt vừa ( bảng 11 TCVN 10304-2014) m2= 1,0 cơng trình khung bê tơng cốt thép kết cấu mềm C II = đất mũi cọc cát hạt vừa A, B, D trị số tra bảng 3-2 dựa theo trị số ϕ đáy khối quy ước ϕ = 17,02°→A = 0,39; B = 2,58; D = 5,16 Trọng lượng riêng đất đáy khối quy ước: γ II = γ dn = 4,17(kN/m3) Trọng lượng riêng đất từ đáy khối quy ước trở lên: γ 'II = ∑γ h ∑h i i i SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 34 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG = 8, 25.7, + 10,9.2 + 9,14.1, + 10,6.1,85 = 7,92 kN/ m 12, 45 RM = R M = = ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 m1m A.BM γ II + B.H M γ 'II + D.C II ) ( k tc 1, 4.1 ( 0,39.2,85.10,6 + 2,58.12, 45.7,92 ) = 372,65(kN / m2 ) Kiểm tra điều kiện áp lực đáy khối móng quy ước: tc pmax = 416,9(kN / m ) < 1,5 RM = 1,5.372,65 = 558,9(kN / m ) ptbtc = 111,34( kN / m ) < RM = 372,65(kN / m ) Vậy đất mũi cọc đảm bảo điều kiện áp lực Độ lún móng cọc tính theo độ lún móng khối quy ước Ta tính tốn độ lún theo qua niệm biến dạng tuyến tính Trường hợp đất từ chân cọc trở xuống có độ dày lớn Đáy khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng phương pháp cộng lún lớp phân tố để tính tốn Ứng suất thân đáy khối móng quy ước : σ btz = HM = ∑ γ i hi = 8,25.7,4 + 10,9.2 + 9,14.1,2 + 10,6.1,85 = 113,4(kN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: bt bt σ glz=0 = p tbtc - σ z=H = 264,12 − 113, = 151,08 > 0, 2.σ z=H = 0, 2.113, = 22,68(kN / m2 ) M M →vậy đáy khối móng quy ước cần phải kiểm tra lún Tính tốn độ lún nền: Chia đất đáy khối quy ước thành lớp đồng có chiều dày hi ≤ BM 2,85 = = 0, 71m chọn hi = 0,7 m 4 STT Chiều z(m) dày 2z/b l/b k 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.00 0.49 0.98 1.47 1.96 2.53 3.02 3.51 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.00 0.94 0.78 0.59 0.43 0.31 0.24 0.19 0.7 1.4 2.1 2.8 3.6 4.3 σ gl σ bt E0 2 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) 151.08 142.76 117.39 88.715 65.467 47.32 36.352 28.445 113.4 119.97 126.53 133.1 139.66 147.17 153.73 160.3 Bảng tính lún SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 35 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 S(m) 0.0041 0.0036 0.0029 0.0022 0.0018 0.0012 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 Tại điểm thứ có độ sâu z= tính từ đáy khối móng quy ước có: σ glz=5 = 28,445 kPa < 0,2 σ btz= = 0,2.160,3 = 32,06 kPa → Do vậy, ta lấy giới hạn đến độ sâu m kể từ đáy khối móng quy ước -Độ lún (S) xác định theo công thức sau: σglzi hi S = β.∑ Eoi Ta thấy: S = 1,58cm < S gh = 10cm Do thỏa mãn điều kiện độ lún tuyệt đối 1.2.4 Tính tốn độ bền cấu tạo móng 1.2.4.1 Vật liệu - Bêtơng B25 có Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa - Thép CII có Rs = 280 MPa - Đài cọc có thép chờ để đổ cột Lớp Bêtơng lót đáy đài, giằng dùng vữa ximăng, cát, gạch vỡ đá 4x6, cấp bền B7,5 dày 100mm 1.2.4.2 Kiểm tra móng theo điều kiện chọc thủng a, Kiểm tra chọc thủng cột đài vẽ tháp chọc thủng tháp chọc thủng nằm ngồi tim cọc biên Vậy khơng cần kiểm tra chọc thủng cho móng SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 36 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 n =-411,4 n =-1472 150 650 800 mxc =-0,4 n =-1060,5 mx=-6,7 mxd =-6,3 450 450 3150 1200 1200 375 375 750 375 375 465 1110 465 430 1145 1540 1145 c d 3.6 Tính tốn thép - Dùng bê tơng B25 có Rb = 14,5 MPa - Dùng cốt thép nhóm CII có Rs = 280 Mpa => ξR = 0,595;αR = 0, 418 - Lớp bêtơng lót đáy đài dùng bêtơng cấp độ bền B15 dày 100 (mm) 3150 375 1200 1200 375 375 750 375 I II I 465 1110 465 1145 1540 c SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 430 1145 d Trang 37 II TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 tt P1 = Pmax = 278, 2(kN) P2 = 277,85(kN) P3 = 277,5(kN) P4 = 277,1(kN) P5 = 276,8(kN) tt P6 = Pmin = 276, 6(kN) - Mô men tương ứng với mặt ngàm II - II: MII-II = (P1 + P2 + P3).r1 r1 : Khoảng cách từ mặt ngàm đến tim cọc r1 = 0,525-0,3/2= 0,225 m MII-II = (278,2+277,85+277,5).0,225 = 312,6 kNm + Chiều cao làm việc: ho = 800 - 150 = 650mm + Diện tích cốt thép để chịu mơmen MII-II M II-II 312,6.106 αm = = = 0, 035 R b b.h 02 14,5.1000.6502 ξ = 1- 1- 2α m = 1- 1- 2.0,03 = 0, 037 Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu lực phương Y: ξ R bh 0,037.14,5.1000.650 As = b o = = 1437(mm ) = 14,37(cm ) Rs 280 Chọn 16Φ14có As = 23,1 cm2 Chiều dài thép dài: l ' = l − 2.0,05 = 1,5 − 0,1 = 1, 4m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b ' = b − 2.0, 05 = 3,15 − 0,1 = 3,05m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: a= b' 3,05 = = 0,207m = 207mm n − 16 − →Chọn 16Φ14 a=200mm, chiều dài là: 1,4 m - Mô men tương ứng mặt ngàm I -I: SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 38 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG p1+p4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018 p2+p5 p3+p6 Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu lực phương Y: A1s = MI 414, 02 = = 2,19.10−3 ( m ) = 21,9(cm ) 0,9.h R s 0,9.0, 65.280.10 Chọn 11Φ16 có As = 22,11 cm2 Chiều dài thép dài: l ' = l − 2.0,05 = 3,15 − 0,1 = 3,05m Khoảng cách cốt thép cần bố trí là: b ' = b − 2.0,05 = 1,65 − 0,1 = 1,55m Khoảng cách hai trục cốt thép cách nhau: a= b' 1,5 = = 0,15m = 150mm n − 11 − →Chọn 11Φ16 a=150mm, chiều dài là: 2,9 m Mô men mặt ngàm MII-II lớn MI-I nên đặt thép, thép phương cạnh dài đặt dưới, thép phương cạnh ngắn đặt SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8 Trang 39 ... - - 29 32000 SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8 Trang TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 2.2 Đánh giá tính chất xây dựng lớp đất Với lớp đất... KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG Lựa chọn giải móng cho cơng trình - Với đặc điểm địa chất cơng trình phân tích đánh giá... HN KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018 Độ lún móng cọc tính theo độ lún móng khối quy ước Ta tính tốn độ lún theo qua niệm biến dạng tuyến tính Trường hợp đất từ