Đồ án Chung cư 92 LÔ C 92 HỘ
3) Điều kiện kinh tế :
Khi xét đến các chỉ tiêu về kinh tế, ta cần phải xét đến hiệu quả kinh tế tổng hợp, không chỉ xem xét khối lượng vật liệu sử dụng và giá thành bản thân từng phương án móng mà còn xem xét các nhân tố ảnh hưởng đến tính kinh tế như yêu cầu sử dụng , điều kiện thi công , Tuy nhiên đây là vấn đề rất khó định lượng chính xác , đặc biệt là yếu tố giá thành vì nó thay đổi rất đa dạng của mỗi đơn vị thi công, năng lực mỗi nhà thầu. Trong phạm vi luận văn, do chưa có điều kiện tiếp xúc thực tế nên về mặt giá cả thi công em chưa thể nắm rõ được, do vậy tạm thời em xin so sánh hai phương án này thông qua việc so sánh sơ bộ khối lượng vật liệu của 2 phương án .
Theo bảng tổng kết vật liệu ở trên, phương án cọc ép và cọc nhồi là hai phương án sử dụng ít vật liệu .
151 trang |
Chia sẻ: linhlinh11 | Lượt xem: 884 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Chung cư 92 LÔ C 92 HỘ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
VI.4.2.1.Theo chỉ ti êu cường độ:
Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 2:
=1.904 (T/)
=0.65
=150
Lớp đất 3:
=1.856 (T/)
=0.59
=11030’
Lớp đất 4:
=1.877(T/)
=1.77
=9048’
Lớp đất 5:
=1.965(T/)
=0.03
=290
Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qs + QP = Asfs + APqP
Với
fs = ca + stgja
ca:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m2),với cọc BTCT ca = c (lực dính của đất )
ja :góc ma sát giữa cọc và đất,cọc BTCT lấy ja = j (góc ma sát trong của đất nền)
s:ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn trang 62, với cọc ép ta có
s = 1.4(1 - sinj)s
s:ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại giữa lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
qP:cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
qP = c’Nc + sNq + gdPNg
Nc, Nq, Ng :hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào ma sát trong của đất ,hình dạng mũi cọc, phương pháp thi công cọc tra bảng các hệ số sức chịu tải của Terzaghi. (công thức bán thực nghiệm được phát triển trên cơ sở các công thức sức chiụ tải của móng nông với sơ đồ trượt của đất dưới mũi cọc tương tự như sơ đồ trượt của đất dưới móng nông, các hệ số được thiết lập cho móng nông tiết diện tròn hoặc vuông).
s:ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.
: dung trọng của đất ở độ sâu mũi cọc.
Tính Qs:
Lớp 2: fs2 = 6.5 + 1.4tg150(1 – sin150)[1.904x(4.9/2)]
= 7.8 T/m2
Lớp 3: fs3= 5.9+1.4tg11030’(1–sin11030’)(1.904x4.9+1.856x8.2/2)
=9.76 T/m2
Lớp 4: fs4 = 7.7 + 1.4tg9048’(1 – sin9048’)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2/2]
=13.04 T/m2
Lớp 5: fs5 = 3 + 1.4tg290(1 – sin290)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2+1.965x2]
=16.04 T/m2
Qs = Asfs = uSfsili
= 1.2 (7.8x4.9 +9.76x8.2+13.04x2.2+16.04x4) = 253.32(T)
Tính QP :
s= SgIhi = (1.904x7.4+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2+1.965x4)
= 41.3 T/m2
Với j = 290 ta có :
Nc = 34.242
Nq = 19.981
Ng = 19.7
qP = 0.3*34.242 + 41.3 x19.981 + 1.965x0.25x19.7 = 845.17 T/m2
QP = APqP = 0.09x 845.17 = 76.065 (T)
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa =
FSs :hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy bằng 2
FSP :hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
Qa = = 152.015 (T)
Vậy sức chịu tải của cọc là:
=min(a,Qu,Qa)=56.12(T)
VI.5. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT BẰNG ĐÀI CỌC
Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d và sức chịu tải cho phép là thì sức chịu tải tính toán là:
Ptt==69.28(T/m2)
p0tt=ptt-h1.1=69.28-2x2x1.1=64.88(T/m2)
Xác định sơ bộ kích thước đáy bệ:
Fb===5.52(m2)
Tính lại trọng lượng của bệ tính toán:
=1.1x5.52x2x2=24.288(T)
=358.041+24.288=382.329(T)
Tính lại số lượng cọc:
nctt=β=1.4=8.87(cọc)
Chọn 9 cọc, bố trí như hình vẽ sau:
Hình 6.1. Mặt bằng bố trí cọc
Diện tích bản đế thực tế:
Fđ’=2.7x2.7=7.29(cm2)
Tính lại trọng lượng bệ tính toán:
Nbtt=1.1xFđ’xhx=1.1x7.29x2x2=17.642(T)
N0tt = Ntt + Nbtt = 358.041 + 17.642= 376.683 (T)
Kiểm tra:
Mott = Mtt+Qtth =20.105+6.123x2=32.351(Tm)
Pmax,min==±
Pmax = 52.637 (T)
Pmin = 31.07(T)
=> Ptb = 41.853(T)
Kiểm tra: Pmax = 52.637 (T) Thỏa
VI.6. KIỂM TRA MÓNG CỌC
VI.6.1. Xác định kích thước móng khối quy ước
Lớp đất
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Lớp 5
fII (độ)
15
11030’
9048’
290
Chiều dày lớp đất h (m)
4.9
8.2
2.2
4
Góc ma sát trong trung bình:
Diện tích khối móng quy ước xác định như sau:
Lm= Bm= Ld+2Lctg=2.3+2x19.3xtg3057’19’’=5.37(m)
Fm = Bm.Lm =5.37x 5.37= 28.84 (m²)
Chiều cao móng khối quy ước: Hm = Lc + hm = 19.3 + 2 = 21.3 (m)
VI.6.2. Tính trọng lượng của móng khối quy ước
Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q1=Fmhm=28.84x2x2=115.36(T)
Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên:
= (1.904x4.9 + 1.856x8.2 + 1.877x2.2 + 1.965x4)x28.84
= 1053.76 (T)
Tổng trọng lượng khối móng quy ước:
Qm = Q1 + Q2 = 115.36+ 1053.76= 1169.12 (T)
Trọng lượng riêng trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên:
===1.9(T/m3)
VI.6.3. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
A , B , D : các hệ số tra bảng phụ thuộc của lớp nền bên dưới mũi cọc.
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên , = 1.965 T/m³
Lấy ktc =1, m1 = 1.3 (đối với cát mịn)
m2 =1.27 (vì L/H = 1.88 => Tra bảng và nội suy)
Lớp đất dưới mũi cọc có: C = 0.3 T/m²;
tra bảng trang 28 “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG ”của Châu Ngọc Ẩn – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM.
A = 1.06
B = 5.24
D = 7.67
Rmtc=(1.06x5.37x1.965+5.24x21.3x1.9+7.67x0.3)=338.53(T/m2)
VI.6.4. Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
Momen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
M0tc=Mtc+QtcHm=17.483+5.324x21.3=130.88(Tm)
Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước:
N0tc=Ntc+Qm=311.34+1169.12 =1480.46(T)
Độ lệch tâm:
e==0.088(m)
Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước:
smax== 56.38(T/m2)
smin==46.29(T/m2)
stb=51.335(T/m2)
Kiểm tra: stb =51.335 T/m² 0
Vậy đất nền bên dưới đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống.
VI.6.5.Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài:
Từ cổ móng kẻ đường 450 xuống thì hình tháp xuyên thủng bao trùm lên các cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng giữa cột với đài.
VI.7. TÍNH LÚN CHO MÓNG CỌC
Tính độ lún cuối cùng dưới đáy móng khối quy ước:
Ap dụng phương pháp phân tầng cộng lún:
Ứng suất do trọng lượng bản thân đất nền:
Ứng suất bản thân của đất ở đáy móng khối quy ước:
Áp lực gây lún:
Pgl= stb-sbt=51.335-36.54=14.795(T/m2)
Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày:
hi = = 1.074 (m)
sgl = k0Pgl
szđn =γ ihi
Bảng tính lún cho móng M1
Lớp
Điểm
z(m)
Lm/Bm
2z/Bm
k0
sgl
szđn
0.2szđn
5
1
0
1
0
1
14.795
36.54
7.308
2
1.074
0.4
0.96
14.203
38.65
7.73
3
2.148
0.8
0.8
11.836
40.761
8.152
4
3.222
1.2
0.61
9.025
42.871
8.574
5
4.296
1.6
0.45
6.658
44.982
8.996
6
5.37
2.0
0.34
5.03
47.093
9.419
Nhận xét:
Tại độ sâu z =4.296m (kể từ đỉnh cọc), ta có:
sgl = 6.658 (T/m2) < 0.2szđn = 8.996 (T/m2)
ta có thể dừng tại điểm 5
Khả năng chịu lực của lớp đất dưới mũi cọc:
s = sgl + szđn = 6.658 + 44.982 = 51.64 (T/m2) thỏa
Vậy đảm bảo sức chịu tải của đất dưới mũi cọc
Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún từng lớp:
Độ lún tại tâm móng được tính theo công thức:
trong đó: E = 1677 (T/m2) – môđun biến dạng của lớp đất đặt mũi cọc được thống kê trong báo cáo kết quả khảo sát địa chất
S=0.8
ó S = 0.0235(m) = 2.35 (cm) Thỏa
Móng M1 đảm bảo về độ lún.
VI.8. Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển và cẩu lắp
VI.8.1. Khi vận chuyển cọc
Trọng lượng cọc trên 1m dài :
q = 1.1´ 0.25´ 0.25´ 2.5 = 0.1719 (T/m2)
Mmax = 0.0434qL2 = 0.0434x0.1719x102 = 0.746 (Tm)
Chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm
A = = = 0.0474
g = 0.5´(1+) = 0.9757
Fa = = = 1.24 (cm2)
Fa = 1.24 cm2 < 8.04 cm2 = 4 f16
VI.8.2. Khi cẩu lắp
Mmax = 0.086qL2 = 0.086x0.1719x102 = 1.478 (Tm)
A = =0.094 Þ g = 0.9505
Fa = = = 2.52 cm2 < 8.04 cm2 = 4f16
Vậy cốt thép trong cọc đã thoả mãn điều kiện về cẩu lắp và vận chuyển.
VI.8.3. Tính thép làm móc treo
Lực do 1 thanh thép chịu khi cẩu lắp :
P = ´ 1.2´ q´ L = x1.2x0.1719x10 = 0.5157 (T)
Fa = = = 0.184 cm2
Chọn thép f14 ( fa = 1.539 cm2)
VI.8.4. Tính đoạn thép móc treo neo vào trong cọc
lneo = = = 11.73 cm
(u = pd = 3.14 ´ 1.4 = 4.396 cm)
Và lneo ≥ 30d = 30´ 1.4 = 42 cm => Chọn lneo = 50cm
VI.9. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC
VI.9.1. Tính đài cọc
+Để đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài, chiều cao làm việc của đài ho được xác định từ điều kiện :
Trong đó :
Lực gây chọc thủng là tổng phản lực của các đầu cọc nằm ngoài tháp chọc thủng ở phía có phản lực max.
Pct =8Pmax =452.637 = 421.096(T)
Utb : giá trị trung bình của chu vi hai đáy của tháp xuyên thủng .
Đáy lớn : Ul= 42200 =8800mm
Đáy bé : Ub= 2(600+500)= 2200mm
Utb =0.5(8800+2200) =5500mm=5.5m
=>
Chọn hđ =1m sẽ đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài.
Chọn a=1.5cm => ho=h-a=8.5(cm)
VI.9.2. Tính thép cho đài
- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc.
Trong đó ri là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là Pk ) đến mép cột
Theo kết quả tính toán ở trên ta có: Pmax = 52.637 (T); Ptb = 41.853 (T); Pmin = 31.07 (T)
M =
+ Momen tương ứng với mặt cắt I-I
MI-I = r3P3 + r6P6 + r9P9
Với r3 = r6 = r9= 1 – 0.3 = 0.7 (m);
P3 = P6 = P9=Pmax = 52.637 (T)
=> MI-I = 3x(0.7x 52.637) = 110.537 (Tm)
=51.605cm2
chọn 1522 ( Fac = 57.165 cm²)
Bố trí 22 a180
+ Momen tương ứng với mặt cắt II-II
MII-II = r6P6 + r7P7 + r8P8
Với r7= r8 = r9 = 1 -0.25=0.75 (m);
P7 = Pmin = 31.07 (T); P8 = Ptb = 41.853 (T); P9 = Pmax = 52.637 (T)
=> MII-II = 0.75x(31.07 + 41.853 + 52.637) = 94.17(Tm)
=43.86(cm2)
chọn 1818 ( Fac = 45.81 cm²)
Bố trí 1818 a150
Bố trí cốt thép đài móng M1
CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP
MÓNG M2
VII.1. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN
Nội lực
Tiêu chuẩn
n
Tính toán
M (Tm)
9.69
1.15
11.148
N (T)
164.08
1.15
188.694
Q (T)
3.11
1.15
-3.577
VII.2.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC
Chiều sâu đài cọc được chọn theo điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau đài cọc:
EP ≥ Qtt
≥ Qtt
=> hmin ≥ tg(450 -
Với φ: góc ma sát của đất
= 15(độ)
γ: dung trọng của đất
= 1.904(T/m3 )
Qtt: lực ngang
Bđ =1(m)
=> hmin ≥ tg(450 - = 1.02m
Chọn h =2 m
Chọn chiều cao đài hđ = 1m.
VII.3.CHỌN KÍCH THƯỚC VÀ VẬT LIỆU LÀM CỌC
Chọn cọc có tiết diện 30cm x 30cm
Mũi cọc cắm sâu vào lớp đất thứ 5 (cát mịn lẫn bột màu nâu vàng. Trạng thái chặt vừa).
Chọn chiều dài cọc Lc = 19.3m gồm 2 đoạn 10m nối lại (0.7m dư ra để đập đầu cọc neo cốt thép vào đài).
Bêtông Mác 300, có Rn = 130 (kG/cm2); Rk = 10 (kG/cm2); Eb = 2.9x105(kG/cm2)
Thép 4f16 cốt thép AII, có Ra = Ra’ = 2800 (kG/cm2)
VII.4. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP BTCT
VII.4.1.Theo vật liệu làm cọc
Qu = φ (RnAP + R'nAat)
φ : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc và điều kiện liên kết ở 2 đầu cọc.
Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong lớp cát mịn (đất mềm). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn ta có v = 2.
Chiều dài tính toán của cọc:
l0 = vLP = 2x10 = 20 m
ld = = 66.67
Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm:
φ = 1.028 - 0.0000288l2 - 0.0016ld
= 1.028 - 0.0000288(66.67)2 - 0.0016x66.67 = 0.793
=> Qu = 0.793(1300x0.09 + 28000x8.04x10-4) = 110.63(T)
VII.4.2.Theo đất nền
VII.4.2.1.Theo chỉ tiêu cơ lý
- Sức chịu tải nén giới hạn của cọc xác định theo công thức sau:
fgh = m (mR R F +u∑mfifili)
Lực ma sát tác dụng vào đầu cọc tại các lớp:
Lớp 2:
Á sét; z1 = 2.75m; B = 0.8;
Tra bảng và nội suy: f1 = 0.65 (T/m²)
Á sét; z2 = 4.25m; B = 0.8;
Tra bảng và nội suy: f2 = 0.8 (T/m²)
Á sét; z3 = 5.95m; B = 0.8;
Tra bảng f3 = 0.8 (T/m²)
Lớp 3:
Á sét; z4 = 7.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f4 = 1.448 (T/m²)
Á sét; z5 = 9.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f5 = 1.45 (T/m²)
- Á sét; z6 = 11.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f6 = 1.48 (T/m2)
- Á sét; z7 = 13.4m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f7 = 1.518 (T/m2)
- Á sét; z8 = 14.5m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f8 = 1.54 (T/m2)
Lớp 4:
- Sét; z9 = 15.7m; B = 0.54;
Tra bảng và nội suy: f9 = 2.497 (T/m2)
- Sét; z10 = 16.8m; B = 0.54;
Tra bảng và nội suy: f10 = 2.523(T/m2)
Lớp 5:
Cát mịn; z11 = 18.3m Tra bảng f11 = 5.43 (T/m²)
Z12 = 20.3m f12 = 5.63 (T/m²)
∑mfifili = 0.8x(0.65x1.5 + 0.8x1.5 + 0.8x1.9 + 1.448x2 + 1.45x2 + 1.48x2 +
+ 1.518x1 + 1.54x1.2) + 0.7x(2.497x1.2 + 2.523x1) + 1x(5.43x2 + 5.63x2)
ó ∑mfifili = 38.43 (T/m)
Sức chống cắt của đất tại mũi cọc:
Cát bụi; zR =21.8m Tra bảng và nội suy: R=327.8 (T/m²)
Sức chịu tải nén giới hạn của cọc:
fgh = m (mR R F +u)
= 1[1.1x327.8 x(0.3x0.3) + (0.3x4)x38.43]
= 78.568 (T)
mR =1.1 - hệ số điều kiện làm việc tại mũi cọc
mfi - hệ số điều kiện làm việc bên hông cho cọc đóng
Sức chịu tải cho phép của cọc:
=56.12(T)
VII.4.2.1.Theo chỉ tiêu cường độ:
Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 2:
=1.904 (T/)
=0.65
=150
Lớp đất 3:
=1.856 (T/)
=0.59
=11030’
Lớp đất 4:
=1.877(T/)
=1.77
=9048’
Lớp đất 5:
=1.965(T/)
=0.03
=290
Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qs + QP = Asfs + APqP
Với
fs = ca + stgja
ca:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m2),với cọc BTCT ca = c (lực dính của đất )
ja :góc ma sát giữa cọc và đất,cọc BTCT lấy ja = j (góc ma sát trong của đất nền)
s:ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn trang 62, với cọc ép ta có
s = 1.4(1 - sinj)s
s:ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại giữa lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
qP:cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
qP = c’Nc + sNq + gdPNg
Nc, Nq, Ng :hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào ma sát trong của đất ,hình dạng mũi cọc, phương pháp thi công cọc tra bảng các hệ số sức chịu tải của Terzaghi. (công thức bán thực nghiệm được phát triển trên cơ sở các công thức sức chiụ tải của móng nông với sơ đồ trượt của đất dưới mũi cọc tương tự như sơ đồ trượt của đất dưới móng nông, các hệ số được thiết lập cho móng nông tiết diện tròn hoặc vuông).
s:ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.
: dung trọng của đất ở độ sâu mũi cọc.
Tính Qs:
Lớp 2: fs2 = 6.5 + 1.4tg150(1 – sin150)[1.904x(4.9/2)]
= 7.8 T/m2
Lớp 3: fs3= 5.9+1.4tg11030’(1–sin11030’)(1.904x4.9+1.856x8.2/2)
=9.76 T/m2
Lớp 4: fs4 = 7.7 + 1.4tg9048’(1 – sin9048’)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2/2]
=13.04 T/m2
Lớp 5: fs5 = 3 + 1.4tg290(1 – sin290)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2+1.965x2]
=16.04 T/m2
Qs = Asfs = uSfsili
= 1.2 (7.8x4.9 +9.76x8.2+13.04x2.2+16.04x4) = 253.32(T)
Tính QP :
s= SgIhi = (1.904x7.4+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2+1.965x4)
= 41.3 T/m2
Với j = 290 ta có :
Nc = 34.242
Nq = 19.981
Ng = 19.7
qP = 0.3*34.242 + 41.3 x19.981 + 1.965x0.25x19.7 = 845.17 T/m2
QP = APqP = 0.09x 845.17 = 76.065 (T)
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa =
FSs :hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy bằng 2
FSP :hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
Qa = = 152.015 (T)
Vậy sức chịu tải của cọc là:
=min(a,Qu,Qa)=56.12(T)
VII.5. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT BẰNG ĐÀI CỌC
Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d và sức chịu tải cho phép là thì sức chịu tải tính toán là:
Ptt==69.28(T/m2)
p0tt=ptt-h1.1=69.28-2x2x1.1=64.88 (T/m2)
Xác định sơ bộ kích thước đáy bệ:
Fb===2.91(m2)
Tính lại trọng lượng của bệ tính toán:
=1.1x2.91x2x2=12.804(T)
=188.694+12.804=201.498(T)
Tính lại số lượng cọc:
nctt=β=1.4=5.03 (cọc)
Chọn 6 cọc
Dựa trên mặt bằng móng chọn sơ bộ ta thấy kích thước móng và số lượng cọc bố trí trùng nhau giữa 2 trục C và D (có nhịp là 2.2m) nên ta chuyển sang phương án móng cọc đài kép.
Tổng nội lực đài kép
Tiêu chuẩn
n
Tính toán
M (Tm)
19.39
1.15
22.296
N (T)
328.41
1.15
377.669
Q (T)
6.22
1.15
7.154
Tương tự ta tính lại:
Ptt==69.28(T/m2)
p0tt=ptt-h1.1=69.28-2x2x1.1=64.88(T/m2)
Xác định sơ bộ kích thước đáy bệ:
Fb===5.82(m2)
Tính lại trọng lượng của bệ tính toán:
=1.1x5.82x2x2=25.608(T)
=377.669+25.608=403.277(T)
Tính lại số lượng cọc:
nctt=β=1.2=8.62(cọc)
Chọn 9 cọc, bố trí như hình vẽ sau:
Mặt bằng bố trí cọc
Diện tích bản đế thực tế:
Fđ’=2.5x2.9=7.25(cm2)
Tính lại trọng lượng bệ tính toán:
Nbtt=1.1xFđ’xhx=1.1x7.25x2x2=31.9(T)
N0tt = Ntt + Nbtt = 377.669 + 31.9= 409.569 (T)
Kiểm tra:
Mott = Mtt+Qtth =22.269+7.154x2=36.577(Tm)
Pmax,min==±
Pmax = 53.153 (T)
Pmin = 37.196(T)
=> Ptb = 45.175(T)
Kiểm tra: Pmax = 53.153 (T) Thỏa
VII.6. KIỂM TRA MÓNG CỌC
VII.6.1. Xác định kích thước móng khối quy ước
Lớp đất
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Lớp 5
ΦII (độ)
15
11030’
9048’
290
Chiều dày lớp đất h (m)
4.9
8.2
2.2
4
Góc ma sát trong trung bình:
Diện tích khối móng quy ước xác định như sau:
Lm= Ld+2Lctg=2.5+2x19.3xtg3057’19’’=5.57(m)
Bm= Bd+2Lctg=2.1+2x19.3xtg3057’19’’=5.17(m)
Fm = Bm.Lm = 5.57x5.17 = 28.8 (m²)
Chiều cao móng khối quy ước: Hm = Lc + hm = 19.3 + 2 = 21.3 (m)
VII.6.2.. Tính trọng lượng của móng khối quy ước
Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q1=Fmhm=28.8x2x2=115.2(T)
Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên:
= (1.904x4.9 + 1.856x8.2 + 1.877x2.2 + 1.965x4)x28.8
= 1052.3 (T)
Tổng trọng lượng khối móng quy ước:
Qm = Q1 + Q2 = 115.2+ 1052.3 = 1167.5 (T)
Trọng lượng riêng trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên:
===1.903(T/m3)
VII.6.3. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
A , B , D : các hệ số tra bảng phụ thuộc của lớp nền bên dưới mũi cọc.
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên , = 1.965 T/m³
Lấy ktc =1, m1 = 1.3 (đối với cát mịn)
m2 =1.27 (vì L/H = 1.88 => Tra bảng và nội suy)
Lớp đất dưới mũi cọc có: C = 0.3 T/m²;
tra bảng trang 28 “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG”của Châu Ngọc Ẩn – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM.
A = 1.06
B = 5.24
D = 7.67
Rmtc=(1.06x5.17x1.965+5.24x21.3x1.903+7.67x0.3)=338.41(T/m2)
VII.6.4. Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
Momen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
M0tc=Mtc+QtcHm=19.39+6.22x21.3=162.313(Tm)
Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước:
N0tc=Ntc+Qm=328.41+1167.5 =1495.91(T)
Độ lệch tâm:
e==0.109(m)
Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước:
smax== 58.04(T/m2)
smin==45.84(T/m2)
stb=51.94(T/m2)
Kiểm tra: stb = 51.085 T/m² 0
Vậy đất nền bên dưới đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống.
VII.6.5.Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài:
-Từ cổ móng kẻ đường 450 xuống thì hình tháp xuyên thủng bao trùm lên các cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng giữa cột với đài.
VII.7. TÍNH LÚN CHO MÓNG CỌC
Tính độ lún cuối cùng dưới đáy móng khối quy ước:
Ap dụng phương pháp phân tầng cộng lún:
Ứng suất do trọng lượng bản thân đất nền:
Ứng suất bản thân của đất ở đáy móng khối quy ước:
Áp lực gây lún:
Pgl= stb-sbt=51.94-36.54=15.4(T/m2)
Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày:
hi = = 1.034 (m)
sgl = k0Pgl
szđn =γ ihi
Bảng tính lún cho móng M2
Lớp
Điểm
z(m)
Lm/Bm
2z/Bm
k0
sgl
szđn
0.2szđn
5
1
0
1.077
0
1
15.4
36.54
7.308
2
1.034
0.4
0.9639
14.844
38.572
7.714
3
2.068
0.8
0.8116
12.499
40.6
8.12
4
3.102
1.2
0.6254
9.631
42.635
8.527
5
4.136
1.6
0.4692
7.226
44.667
8.933
6
5.17
2
0.3554
5.473
46.71
9.143
+ Nhận xét:
Tại độ sâu z =4.136m (kể từ đỉnh cọc), ta có:
sgl = 7.226 (T/m2) < 0.2szđn = 8.933(T/m2)
ta có thể dừng tại điểm 5
Khả năng chịu lực của lớp đất dưới mũi cọc:
s= sgl + szđn = 7.226 + 44.667 = 51.893 (T/m2) thỏa
Vậy đảm bảo sức chịu tải của đất dưới mũi cọc
Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún từng lớp:
Độ lún tại tâm móng được tính theo công thức:
trong đó: E = 1677 (T/m2) – môđun biến dạng của lớp đất đặt mũi cọc được thống kê trong báo cáo kết quả khảo sát địa chất
S=0.8
ó S = 0.0238 (m) = 2.38(cm) Thỏa
Móng M2 đảm bảo về độ lún.
VII.8. KIỂM TRA CỌC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP
VII.8.1. Khi vận chuyển cọc
Trọng lượng bản thân của cọc
q = n b ´ h ´ gbt = 1.5 0.3 ´ 0.3 ´ 2.5 = 0.3375 (T/m)
n = 1.5 là hệ số vượt tải kể đến khi vận chuyển cọc gặp đường xấu làm chấn động mạnh cọc và các sự cố khác ở công trường khi thi công cọc.
g = 2.5 T/m3 – dung trọng của bêtông
Mmax = 0.0434qL2 = 0.0434x0.3375x102 = 1.465 (Tm)
Chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm
A = = = 0.0515
g = 0.5´(1+) = 0.9735
Fa = = = 1.99 (cm2)
Fa = 1.99 cm2 < 8.04 cm2 = 4 f16
VII.8.2. Khi cẩu lắp
Mmax = 0.086qL2 = 0.086x0.3375 x102 = 2.903 (Tm)
A = =0.102 Þ g = 0.946
Fa = = = 4.06 cm2 < 8.04 cm2 = 4f16
Vậy cốt thép trong cọc đã thoả mãn điều kiện về cẩu lắp và vận chuyển.
VII.8.3. Tính thép làm móc treo
Lực do 1 thanh thép chịu khi cẩu lắp :
P = ´ 1.2´ q´ L = x1.2x0.3375x10 = 1.025 (T)
Fa = = = 0.36 cm2
Chọn thép f14 ( Fa = 1.539 cm2)
VII.8.3. Tính thép làm móc treo
Lực do 1 thanh thép chịu khi cẩu lắp :
P = ´ 1.2´ q´ L = x1.2x0.1719x10 = 0.5157 (T)
Fa = = = 0.184 cm2
Chọn thép f14 ( fa = 1.539 cm2)
VII.8.4. Tính đoạn thép móc treo neo vào trong cọc
lneo = = = 23.32 cm
(u = pd = 3.14 ´ 1.4 = 4.396 cm)
Và lneo ≥ 30d = 30´ 1.4 = 42 cm => Chọn lneo = 50cm
VII.9. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC
VII.9.1. Tính đài cọc
+Để đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài, chiều cao làm việc của đài ho được xác định từ điều kiện :
Trong đó :
Lực gây chọc thủng là tổng phản lực của các đầu cọc nằm ngoài tháp chọc thủng ở phía có phản lực max.
Pct =4Pmax =453.153 = 212.612(T)
Utb : giá trị trung bình của chu vi hai đáy của tháp xuyên thủng .
Đáy lớn : Ul= 42200 =8800mm
Đáy bé : Ub= 2(450+500)= 1900mm
Utb =0.5(8800+1900) =5350mm=5.35m
=>
Chọn hđ =1m sẽ đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài.
Chọn a=1.5cm => ho=h-a=8.5(cm)
VII.9.2. Tính cốt thép cho đài kép
+ Tính toán cốt thép theo phương dọc đài móng:
Xem móng làm việc như một dầm liên tục gối lên 2 gối tựa tại chân cột.
Với b = bđài = 2.9 (m); và h = hđài = 1 (m)
Các lực tác dụng chính là các phản lực đầu cọc:
Được xác định bằng phần mềm Sap200, với sơ đồ tính như sau:
Kết quả giải nội lực, ta có:
=> MI-I =Mmax= 74.54 (Tm)
=34.8(cm2)
chọn 1418 ( Fac = 35.63 cm²)
Bố trí 18 a200
+ Tính toán cốt thép theo phương ngang của đài móng
- Khi tính toán momen tương ứng với mặt cắt II-II, ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột
Ta có sơ đồ tính như sau:
Momen được xác định theo công thức:
M =
trong đó: ri là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là Pk ) đến mép cột
Với ri = 0.9– 0.225 = 0.675 (m);
P1 = Pmin = 37.196 (T); P2= Ptb = 45.175 (T); P3 = Pmax = 53.153 (T)
=> MII-II = 0.675x(37.196+45.175+53.153) = 91.479 (Tm)
=42.71(cm2)
chọn 1420 ( Fac = 43.96 cm²)
Bố trí 1420 a170
CHƯƠNG VIII:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
MÓNG M1
VIII.1. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN
Nội lực
Tiêu chuẩn
n
Tính toán
M (Tm)
-17.483
1.15
-20.105
N (T)
311.34
1.15
358.041
Q (T)
5.324
1.15
-6.123
VIII.2.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC
Chiều sâu đài cọc được chọn theo điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau đài cọc:
EP ≥ Qtt
≥ Qtt
=> hmin ≥ tg(450 -
Với φ: góc ma sát của đất
= 15(độ)
γ: dung trọng của đất
= 1.904(T/m3 )
Qtt: lực ngang
Bđ =3(m)
=> hmin ≥ tg(450 - = 1.34m
Chọn h =2 m
Chọn chiều cao đài hđ = 1m.
VIII.3.CHỌN KÍCH THƯỚC VÀ VẬT LIỆU LÀM CỌC
Chọn cọc có đường kính 0.8m.
Mũi cọc cắm sâu vào lớp đất thứ 5 (cát mịn lẫn bột màu nâu vàng. Trạng thái chặt vừa)
Chọn chiều dài cọc Lc =21m
Bêtông Mác 300, có Rn = 130 (kG/cm2); Rk = 10 (kG/cm2); Eb = 2.9x105(kG/cm2)
Cốt thép AII, có Ra = Ra’ = 2800 (kG/cm2)
Chọn đoạn neo vào đài 0.15m.
Đoạn thép đầu cọc neo vào đài 30 = 30x0.02 = 0.6m (dự định dùng thép 20).
Vậy chiều dài thực của cọc LP = 21 - 0.15 - 0.6 = 20.25m
Diện tích cọc : AP = 0.5024 m2.
Bê tông dùng trong cọc Mác 300
Theo TCXD 195:
Cường độ tính toán của bê tông cọc khoan nhồi:
Rn = khi đổ bê tông dưới nước hoặc dưới bùn nhưng không lớn hơn 6 MPa = 600 T/m2
Rn = khi đổ bê tông trong hố khoan khô nhưng không lớn hơn 7MPa.
R: mác thiết kế của bê tông.
Với phương pháp thi công đổ bê tông trong bùn bentonite ta suy ra cường độ tính toán của bê tông:
Rn = = =66.67 kG/cm2 = 666.7 T/m2 > 600
==> Rn = 600 T/m2
Vì cọc chủ yếu chịu nén (cọc vẫn chịu tải trọng ngang nhưng không đáng kể) nên cốt thép trong cọc ta có thể đặt theo cấu tạo.
Theo TCXD 205: 1998, ta có:
+ Đối với cọc chịu nén dọc trục thì hàm lượng cốt thép không < 0.2 ÷ 0.4% và đường kính cốt thép không < 10mm
+ Đối với cọc chịu tải trọng ngang thì hàm lượng cốt thép không < 0.4 ÷ 0.65% và đường kính cốt thép không < 12mm
Để thiên về an toàn, ta chọn hàm lượng cốt là 65%.
Với hàm lượng 0.65% thì Fa = 0.65x5024 = 32.656cm2.
Chọn 12f20 có Fa = 37.704 cm2
Cọc được bố trí cụ thể trong bản vẽ KC-09.
VIII.4. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI BTCT
VIII.4.1.Theo vật liệu làm cọc
Qu = φ (RnAP + R'nAat)
φ : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc và điều kiện liên kết ở 2 đầu cọc.
Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong lớp cát mịn (đất mềm). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn ta có v = 2.
Chiều dài tính toán của cọc:
l0 = vLP = 2x20.25 = 40.5 m
ld = = 50.625
Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm:
φ = 1.028 - 0.0000288l2 - 0.0016ld
= 1.028 - 0.0000288x(50.625)2 - 0.0016x50.625 = 0.89
=> Qu = 0.89(600x0.502 + 28000x37.704x10-4) = 362.026(T)
VIII.4.2.Theo đất nền
VIII.4.2.1.Theo chỉ tiêu cơ lý
- Sức chịu tải nén giới hạn của cọc xác định theo công thức sau:
fgh = m (mR qm F +u∑mfifili)
Lực ma sát tác dụng vào đầu cọc tại các lớp:
Lớp 2:
Á sét; z1 = 2.75m; B = 0.8;
Tra bảng và nội suy: f1 = 0.65 (T/m²)
Á sét; z2 = 4.25m; B = 0.8;
Tra bảng và nội suy: f2 = 0.8 (T/m²)
Á sét; z3 = 5.95m; B = 0.8;
Tra bảng f3 = 0.8 (T/m²)
Lớp 3:
Á sét; z4 = 7.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f4 = 1.448 (T/m²)
Á sét; z5 = 9.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f5 = 1.45 (T/m²)
- Á sét; z6 = 11.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f6 = 1.48 (T/m2)
- Á sét; z7 = 13.4m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f7 = 1.518 (T/m2)
- Á sét; z8 = 14.5m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f8 = 1.54 (T/m2)
Lớp 4:
- Sét; z9 = 15.7m; B = 0.54;
Tra bảng và nội suy: f9 = 2.497 (T/m2)
- Sét; z10 = 16.8m; B = 0.54;
Tra bảng và nội suy: f10 = 2.523(T/m2)
Lớp 5:
Cát mịn; z11 = 18.3m Tra bảng f11 = 5.43 (T/m²)
z12 = 20.3m f12 = 5.63 (T/m²) z13 = 21.275m f13 = 5.728 (T/m²)
∑mfifili = 0.8x(0.65x1.5 + 0.8x1.5 + 0.8x1.9 + 1.448x2 + 1.45x2 + 1.48x2
+ 1.518x1 + 1.54x1.2) + 0.7x(2.497x1.2 + 2.523x1) + 1x(5.43x2+ 5.63x2 + 5.728x0.95)
ó ∑mfifili = 46.161 (T/m)
Sức chống cắt của đất tại mũi cọc:
qm=*
dung trọng của đất dưới và trên mũi cọc
L , D : chiều dài và đường kính cọc
φ=290
=25
tra bảng
Dung trọng của đất dưới mũi cọc:
=1.9(T/m3)
qm =0.75x0.27 (1.899x0.8x24.4+0.59x1.965x20.25x45.5)=223.82(T/m²)
Sức chịu tải nén giới hạn của cọc
fgh = m (mR qm F +u)
= 1[1.1x223.82x0.5024 + 2.512x46.161]
= 239.648 (T)
mR và mfi hệ số điều kiện làm việc tại mũi cọc và bên hông tra bảng A.3 TCXD_205 : 1998.
Sức chịu tải cho phép của cọc:
=171.177(T)
VIII.4.2.2.Theo chỉ tiêu cường độ:
Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 2:
=1.904 (T/)
=0.65
=150
Lớp đất 3:
=1.856 (T/)
=0.59
=11030’
Lớp đất 4:
=1.877(T/)
=1.77
=9048’
Lớp đất 5:
=1.965(T/)
=0.03
=290
Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qs + QP = Asfs + APqP
Với
fs = ca + stgja
ca:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m2),với cọc BTCT ca = c (lực dính của đất )
ja :góc ma sát giữa cọc và đất,cọc BTCT lấy ja = j (góc ma sát trong của đất nền)
s:ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn trang 62, với cọc ép ta có
s = 1.4(1 - sinj)s
s:ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại giữa lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
qP:cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
qP = *
Tính Qs:
Lớp 2: fs2 = 6.5 + 1.4tg150(1 – sin150)[1.904x(4.9/2)]
= 7.8 T/m2
Lớp 3: fs3= 5.9+1.4tg11030’(1–sin11030’)(1.904x4.9+1.856x8.2/2)
=9.76 T/m2
Lớp 4: fs4 = 7.7 + 1.4tg9048’(1 – sin9048’)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2/2]
=13.04 T/m2
Lớp 5: fs5 = 3 + 1.4tg290(1 – sin290)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2+1.965x4.95/2]
=16.41 T/m2
Qs = Asfs = uSfsili
= 2.512 (7.8x4.9 +9.76x8.2+13.04x2.2+16.04x4.95)
= 573.16(T)
Tính QP :
QP ==*
φ=290
=25
tra bảng
Dung trọng của đất dưới mũi cọc:
=1.9(T/m2)
==> QP==*
= 0.5x0.75x223.82=83.93(T)
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa =
FSs :hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy bằng 2
FSP :hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
==> Qa = = 314.56(T)
Vậy sức chịu tải của cọc là:
=min(a,Qu,Qa)=171.177(T)
VIII.5. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT BẰNG ĐÀI CỌC
Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d và sức chịu tải cho phép là thì sức chịu tải tính toán là:
Ptt==89.16(T/m2)
p0tt=ptt-h1.1=89.16-2x2x1.1=84.76 (T/m2)
Xác định sơ bộ kích thước đáy bệ:
Fb===4.22(m2)
Tính lại trọng lượng của bệ tính toán:
=1.1x4.22x2x2=18.568(T)
=358.041+18.568=376.609(T)
Tính lại số lượng cọc:
nctt=β=1.4=3.69 (cọc)
Chọn 4 cọc
Bố trí cọc trên mặt bằng đài cọc:
Hình 8.1. Mặt bằng bố trí cọc
Diện tích bản đế thực tế:
Fđ’=4x4=16(cm2)
Tính lại trọng lượng bệ tính toán:
Nbtt=1.1xFđ’xhx=1.1x16x2x2=70.4(T)
N0tt = Ntt + Nbtt = 358.041 + 70.4= 428.81 (T)
Kiểm tra:
Mott = Mtt+Qtth =20.105+6.123x2=32.351(Tm)
Pmax,min==±
Pmax = 113.94 (T)
Pmin = 100.46(T)
=> Ptb = 107.2(T)
Kiểm tra: Pmax = 113.94 (T) Thỏa
VIII.6. KIỂM TRA MÓNG CỌC
VIII.6.1. Xác định kích thước móng khối quy ước
Lớp đất
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Lớp 5
фII (độ)
150
11030’
9048’
290
Chiều dày lớp đất h (m)
4.9
8.2
2.2
4.95
Góc ma sát trong trung bình:
Diện tích khối móng quy ước xác định như sau:
Lm= Bm= Ld+2Lctg=3.2+2x20.25xtg4010’=6.95(m)
Fm = Bm.Lm = 48.3 (m²)
Chiều cao móng khối quy ước: Hm = Lc + hm = 20.25+2 = 22.25 (m)
VIII.6.2. Tính trọng lượng của móng khối quy ước
Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q1=Fmhm=48.3x2x2=193.2(T)
Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên:
= (1.904x4.9 +1.856x8.2+1.877x2.2 + 1.965x4.95)x48.3
= 1854.96 (T)
Tổng trọng lượng khối móng quy ước:
Qm = Q1 + Q2 = 193.2 + 1854.96 = 2048.16 (T)
Trọng lượng riêng trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên:
===1.84(T/m3)
VIII.6.3. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
A , B , D : các hệ số tra bảng phụ thuộc của lớp nền bên dưới mũi cọc.
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên , = 1.965 T/m³
Lấy ktc =1, m1 =1.2; m2 =1.3
Lớp đất dưới mũi cọc có: C = 0. 3 T/m²;
Tra bảng trang 28 “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN - MÓNG”của Châu Ngọc Ẩn – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM.
A = 1.06
B = 5.24
D = 7.67
Rmtc = (1.06x6.95x1.965 + 5.24x22.25x1.84+ 7.67x0. 3) = 328.03 (T/m2)
VIII.6.4. Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
Momen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
M0tc=Mtc+QtcHm=17.483+5.324x22.25=135.942(Tm)
Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước:
N0tc=Ntc+Qm=311.34+2048.16 =2359.5(T)
Độ lệch tâm:
e==0.0576(m)
Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước:
smax== 51.28(T/m2)
smin==46.42(T/m2)
stb=48.85(T/m2)
stb = 51.28(T/m²) < 1.2Rmtc = 1.2x328.03 = 393.636 (T/m²)
> 0
Vậy đất nền bên dưới đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống.
VIII.6.5. Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài
Từ cổ móng kẻ đường 450 xuống thì hình tháp xuyên thủng bao trùm lên các cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng giữa cột với đài.
VIII.7.TÍNH LÚN CHO MÓNG CỌC
Tính độ lún cuối cùng dưới đáy móng khối quy ước:
Áp dụng phương pháp phân tầng cộng lún:
Ứng suất do trọng lượng bản thân đất nền:
1.965x4.95=9.73(T/m2)
Ứng suất bản thân của đất ở đáy móng khối quy ước:
=38.41(T/m2)
Áp lực gây lún:
pgl= stb-sbt=48.85-38.41=10.44(T/m2)
Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày:
hi = = 1.39(m)
sgl = k0Pgl
szđn =γ ihi
Bảng tính lún cho móng M2
Lớp
Điểm
z(m)
Lm/Bm
2z/Bm
k0
sgl
szđn
0.2szđn
5
1
0
1
0
1
10.44
38.41
7.682
2
1.39
0.4
0.96
10.022
41.141
8.228
3
2.78
0.8
0.8
8.352
43.873
8.775
4
4.17
1.2
0.61
6.368
46.604
9.321
5
5.56
1.6
0.45
4.698
49.335
9.867
Nhận xét:
Tại độ sâu z =4.17m (kể từ đỉnh cọc), ta có:
sgl = 6.368 (T/m2) < 0.2szđn = 9.321 (T/m2)
ta có thể dừng tại điểm 4
Khả năng chịu lực của lớp đất dưới mũi cọc:
s = sgl + szđn = 6.368 + 46.604 = 52.972 (T/m2) thỏa
Vậy đảm bảo sức chịu tải của đất dưới mũi cọc
Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún từng lớp:
Độ lún tại tâm móng được tính theo công thức:
trong đó: E = 1677 (T/m2) – môđun biến dạng của lớp đất đặt mũi cọc được thống kê trong báo cáo kết quả khảo sát địa chất
S=0.8
ó S = 0.0178(m) = 1.78 (cm) Thỏa
Móng M1 đảm bảo về độ lún.
VIII.8. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC
VIII.8.1. Tính đài cọc
+Để đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài, chiều cao làm việc của đài ho được xác định từ điều kiện :
Trong đó :
Lực gây chọc thủng là tổng của các đầu cọc nằm ngoài tháp chọc thủng ở phía có phản lựcP max .
Ta thấy các đầu cọc đều nằm trong tháp chọc thủng nên chọn hđ =1.5m sẽ đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài.
Chọn a=1.5cm =>h0=135cm
VIII.8.2. Tính thép cho đài
- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc.
trong đó:
ri là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là Pk ) đến mép cột
Theo kết quả tính toán ở trên ta có:
Pmax = 113.94(T); Ptb = 107.2(T); Pmin = 100.46(T).
M =
+ Momen tương ứng với mặt cắt I-I
MI-I = 0.9x227.88 = 205.092cm2
Với ri = 1.2-0.3 = 0.9 (m); Pi = 2Pmax = 2x113.94= 227.88 (T)
=60.29(cm2)
chọn 2020 ( Fac = 62.84 cm²)
Bố trí 2020 a200
+ Momen tương ứng với mặt cắt II-II
MII-II = r1P1 + r2P2
Với r1 = r2 = 1.2-0.25=0.95 (m);
P1 = Pmin = 100.46(T); P2 = Pmax = 113.94(T)
=> MII-II = 0.95x(100.46+ 113.94) = 203.68 (Tm)
=59.87(cm2)
chọn 1622 ( Fac = 59.698 cm²)
Bố trí 1622 a250
Bố trí thép đài móng M1
CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
MÓNG M2
IX.1. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN
Nội lực
Tiêu chuẩn
n
Tính toán
M (Tm)
9.69
1.15
11.148
N (T)
164.08
1.15
188.694
Q (T)
3.11
1.15
-3.577
IX.2.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC
Chiều sâu đài cọc được chọn theo điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau đài cọc:
EP ≥ Qtt
≥ Qtt
=> hmin ≥ tg(450 -
Với φ: góc ma sát của đất
= 15(độ)
γ: dung trọng của đất
= 1.904(T/m3 )
Qtt: lực ngang
Bđ =1(m)
=> hmin ≥ tg(450 - = 1.02m
Chọn h =2 m
Chọn chiều cao đài hđ = 1m.
IX.3.CHỌN KÍCH THƯỚC VÀ VẬT LIỆU LÀM CỌC
Chọn cọc có đường kính 0.8m.
Mũi cọc cắm sâu vào lớp đất thứ 5 (cát mịn lẫn bột màu nâu vàng. Trạng thái chặt vừa)
Chọn chiều dài cọc Lc =21m
Bêtông Mác 300, có Rn = 130 (kG/cm2); Rk = 10 (kG/cm2); Eb = 2.9x105(kG/cm2)
Cốt thép AII, có Ra = Ra’ = 2800 (kG/cm2)
Chọn đoạn neo vào đài 0.15m.
Đoạn thép đầu cọc neo vào đài 30 = 30x0.02 = 0.6m (dự định dùng thép 20).
Vậy chiều dài thực của cọc LP = 21 - 0.15 - 0.6 = 20.25m
Diện tích cọc : AP = 0.5024 m2.
Bê tông dùng trong cọc Mác 300
Theo TCXD 195:
Cường độ tính toán của bê tông cọc khoan nhồi:
Rn = khi đổ bê tông dưới nước hoặc dưới bùn nhưng không lớn hơn 6 MPa = 600 T/m2
Rn = khi đổ bê tông trong hố khoan khô nhưng không lớn hơn 7MPa.
R: mác thiết kế của bê tông.
Với phương pháp thi công đổ bê tông trong bùn bentonite ta suy ra cường độ tính toán của bê tông:
Rn = = =66.67 kG/cm2 = 666.7 T/m2 > 600
=> Rn = 600 T/m2
Vì cọc chủ yếu chịu nén (cọc vẫn chịu tải trọng ngang nhưng không đáng kể) nên cốt thép trong cọc ta có thể đặt theo cấu tạo.
Theo TCXD 205: 1998, ta có:
+ Đối với cọc chịu nén dọc trục thì hàm lượng cốt thép không < 0.2 ÷ 0.4% và đường kính cốt thép không < 10mm
+ Đối với cọc chịu tải trọng ngang thì hàm lượng cốt thép không < 0.4 ÷ 0.65% và đường kính cốt thép không < 12mm
Để thiên về an toàn, ta chọn hàm lượng cốt là 65%.
Với hàm lượng 0.65% thì Fa = 0.65x5024 = 32.656cm2.
Chọn 12f20 có Fa = 37.704 cm2
Cọc được bố trí cụ thể trong bản vẽ KC-09.
IX.4. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI BTCT
IX.4.1.Theo vật liệu làm cọc
Qu = φ (RnAP + R'nAat)
φ : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc và điều kiện liên kết ở 2 đầu cọc.
Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong lớp cát mịn (đất mềm). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn ta có v = 2.
Chiều dài tính toán của cọc:
l0 = vLP = 2x20.25 = 40.5 m
ld = = 50.625
Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm:
φ = 1.028 - 0.0000288l2 - 0.0016ld
= 1.028 - 0.0000288x(50.625)2 - 0.0016x50.625 = 0.89
=> Qu = 0.89(600x0.502 + 28000x37.704x10-4) = 362.026(T)
IX.4.2.Theo đất nền
IX.4.2.1.Theo chỉ tiêu cơ lý
- Sức chịu tải nén giới hạn của cọc xác định theo công thức sau:
fgh = m (mR qm F +u∑mfifili)
Lực ma sát tác dụng vào đầu cọc tại các lớp:
Lớp 2:
Á sét; z1 = 2.75m; B = 0.8;
Tra bảng và nội suy: f1 = 0.65 (T/m²)
Á sét; z2 = 4.25m; B = 0.8;
Tra bảng và nội suy: f2 = 0.8 (T/m²)
Á sét; z3 = 5.95m; B = 0.8;
Tra bảng f3 = 0.8 (T/m²)
Lớp 3:
Á sét; z4 = 7.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f4 = 1.448 (T/m²)
Á sét; z5 = 9.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f5 = 1.45 (T/m²)
- Á sét; z6 = 11.9m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f6 = 1.48 (T/m2)
- Á sét; z7 = 13.4m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f7 = 1.518 (T/m2)
- Á sét; z8 = 14.5m; B = 0.65;
Tra bảng và nội suy: f8 = 1.54 (T/m2)
Lớp 4:
- Sét; z9 = 15.7m; B = 0.54;
Tra bảng và nội suy: f9 = 2.497 (T/m2)
- Sét; z10 = 16.8m; B = 0.54;
Tra bảng và nội suy: f10 = 2.523(T/m2)
Lớp 5:
Cát mịn; z11 = 18.3m Tra bảng f11 = 5.43 (T/m²)
z12 = 20.3m f12 = 5.63 (T/m²) z13 = 21.275m f13 = 5.728 (T/m²)
∑mfifili = 0.8x(0.65x1.5 + 0.8x1.5 + 0.8x1.9 + 1.448x2 + 1.45x2 + 1.48x2
+ 1.518x1 + 1.54x1.2) + 0.7x(2.497x1.2 + 2.523x1) + 1x(5.43x2+ 5.63x2 + 5.728x0.95)
ó ∑mfifili = 46.161 (T/m)
Sức chống cắt của đất tại mũi cọc:
qm=*
dung trọng của đất dưới và trên mũi cọc
L , D : chiều dài và đường kính cọc
φ=290
=25
tra bảng
Dung trọng của đất dưới mũi cọc:
=1.9(T/m3)
qm =0.75x0.27 (1.899x0.8x24.4+0.59x1.965x20.25x45.5)=223.82(T/m²)
Sức chịu tải nén giới hạn của cọc
fgh = m (mR qm F +u)
= 1[1.1x223.82x0.5024 + 2.512x46.161]
= 239.648 (T)
mR và mfi hệ số điều kiện làm việc tại mũi cọc và bên hông tra bảng A.3 TCXD_205 : 1998.
Sức chịu tải cho phép của cọc:
=171.177(T)
IX.4.2.2.Theo chỉ tiêu cường độ:
Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 2:
=1.904 (T/)
=0.65
=150
Lớp đất 3:
=1.856 (T/)
=0.59
=11030’
Lớp đất 4:
=1.877(T/)
=1.77
=9048’
Lớp đất 5:
=1.965(T/)
=0.03
=290
Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qs + QP = Asfs + APqP
Với
fs = ca + stgja
ca:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m2),với cọc BTCT ca = c (lực dính của đất )
ja :góc ma sát giữa cọc và đất,cọc BTCT lấy ja = j (góc ma sát trong của đất nền)
s:ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn trang 62, với cọc ép ta có
s = 1.4(1 - sinj)s
s:ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại giữa lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
qP:cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
qP = *
Tính Qs:
Lớp 2: fs2 = 6.5 + 1.4tg150(1 – sin150)[1.904x(4.9/2)]
= 7.8 T/m2
Lớp 3: fs3= 5.9+1.4tg11030’(1–sin11030’)(1.904x4.9+1.856x8.2/2)
=9.76 T/m2
Lớp 4: fs4 = 7.7 + 1.4tg9048’(1 – sin9048’)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2/2]
=13.04 T/m2
Lớp 5: fs5 = 3 + 1.4tg290(1 – sin290)[ 1.904x4.9+ 1.856x8.2+ 1.877x2.2+1.965x4.95/2]
=16.41 T/m2
Qs = Asfs = uSfsili
= 2.512 (7.8x4.9 +9.76x8.2+13.04x2.2+16.04x4.95)
= 573.16(T)
Tính QP :
QP ==*
φ=290
=25
tra bảng
Dung trọng của đất dưới mũi cọc:
=1.9(T/m2)
==> QP==*
= 0.5x0.75x223.82=83.93(T)
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa =
FSs :hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy bằng 2
FSP :hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
==> Qa = = 314.56(T)
Vậy sức chịu tải của cọc là:
=min(a,Qu,Qa)=171.177(T)
IX.5. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT BẰNG ĐÀI CỌC
Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d và sức chịu tải cho phép là thì sức chịu tải tính toán là:
Ptt==89.16(T/m2)
p0tt=ptt-h1.1=89.16-2x2x1.1=84.76 (T/m2)
Xác định sơ bộ kích thước đáy bệ:
Fb===2.23(m2)
Tính lại trọng lượng của bệ tính toán:
=1.1x2.22x2x2=4.906(T)
=188.694+4.906=193.6(T)
Tính lại số lượng cọc:
nctt=β=1.4=1.58 (cọc)
Chọn 2 cọc
Bố trí cọc trên mặt bằng đài cọc:
Hình 9.1. Mặt bằng bố trí cọc
Dựa trên mặt bằng móng chọn sơ bộ ta thấy kích thước móng và số lượng cọc bố trí trùng nhau giữa 2 trục C và D (có nhịp là 2.2m) nên ta chuyển sang phương án móng cọc đài kép.
Tổng nội lực đài kép
Tiêu chuẩn
n
Tính toán
M (Tm)
19.39
1.15
22.296
N (T)
328.41
1.15
377.669
Q (T)
6.22
1.15
7.154
Tương tự ta tính lại:
ptt==89.16(T/m2)
p0tt=ptt-h1.1=89.16-2x2x1.1=84.76 (T/m2)
Xác định sơ bộ kích thước đáy bệ:
Fb===4.46(m2)
Tính lại trọng lượng của bệ tính toán:
=1.1x4.46x2x2=19.624(T)
=377.669+19.624=397.293(T)
Tính lại số lượng cọc:
nctt=β=1.4=3.24(cọc)
Chọn 4 cọc, bố trí như hình vẽ sau:
Hình 9.2. Mặt bằng bố trí cọc
Diện tích bản đế thực tế:
Fđ’=4x4=16(cm2)
Tính lại trọng lượng bệ tính toán:
Nbtt=1.1xFđ’xhx=1.1x16x2x2=70.4(T)
N0tt = Ntt + Nbtt = 377.669 +70.4= 448.069 (T)
Kiểm tra:
Mott = Mtt+Qtth =22.269+7.154x2=36.577(Tm)
Pmax,min==±
Pmax =119.64 (T)
Pmin = 104.4(T)
=> Ptb = 112.02(T)
Kiểm tra: Pmax = 119.64 (T) Thỏa
IX.6. KIỂM TRA MÓNG CỌC
IX.6.1. Xác định kích thước móng khối quy ước
Lớp đất
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Lớp 5
фII (độ)
150
11030’
9048’
290
Chiều dày lớp đất h (m)
4.9
8.2
2.2
4.95
Góc ma sát trong trung bình:
Diện tích khối móng quy ước xác định như sau:
Lm= Bm= Ld+2Lctg=3.2+2x20.25xtg4010’=6.95(m)
Fm = Bm.Lm = 48.3 (m²)
Chiều cao móng khối quy ước: Hm = Lc + hm = 20.25+2 = 22.25 (m)
IX.6.2. Tính trọng lượng của móng khối quy ước
Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q1=Fmhm=48.3x2x2=193.2(T)
Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên:
= (1.904x4.9 +1.856x8.2+1.877x2.2 + 1.965x4.95)x48.3
= 1854.96 (T)
Tổng trọng lượng khối móng quy ước:
Qm = Q1 + Q2 = 193.2 + 1854.96 = 2048.16 (T)
Trọng lượng riêng trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên:
===1.84(T/m3)
IX.6.3. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
A , B , D : các hệ số tra bảng phụ thuộc của lớp nền bên dưới mũi cọc.
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên , = 1.965 T/m³
Lấy ktc =1, m1 =1.2; m2 =1.3
Lớp đất dưới mũi cọc có: C = 0. 3 T/m²;
Tra bảng trang 28 “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN - MÓNG”của Châu Ngọc Ẩn – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM.
A = 1.06
B = 5.24
D = 7.67
Rmtc = (1.06x6.95x1.965 + 5.24x22.25x1.84+ 7.67x0. 3) = 328.03 (T/m2)
IX.6.4. Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước
Momen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
M0tc=Mtc+QtcHm=19.39+6.22x22.25=162.313(Tm)
Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước:
N0tc=Ntc+Qm=328.41+1167.5 =1495.91(T)
Độ lệch tâm:
e==0.109(m)
Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước:
smax== 33.89 (T/m2)
smin==28.06(T/m2)
stb=30.975(T/m2)
Kiểm tra: stb = 30.975 T/m² 0
Vậy đất nền bên dưới đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống
IX.6.5.Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài:
Từ cổ móng kẻ đường 450 xuống thì hình tháp xuyên thủng bao trùm lên các cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng giữa cột với đài.
IX.7.TÍNH LÚN CHO MÓNG CỌC
Tính độ lún cuối cùng dưới đáy móng khối quy ước:
Áp dụng phương pháp phân tầng cộng lún:
Ứng suất do trọng lượng bản thân đất nền:
1.965x4.95=9.73(T/m2)
Ứng suất bản thân của đất ở đáy móng khối quy ước:
=38.41(T/m2)
Ngay tại đáy móng khối quy ước ta có
<(30.975 T/m2 < 38.41 T/m2)
=>Đất nền thoả yêu cầu về độ lún
IX.8. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC
IX.8.1. Tính đài cọc
+Để đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài, chiều cao làm việc của đài ho được xác định từ điều kiện :
Ta thấy các đầu cọc đều nằm trong tháp chọc thủng nên chọn hđ =1.5m sẽ đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài.
Chọn a=1.5cm => ho=h-a=1.35(cm)
IX.8.2. Tính thép cho đài kép
+ Tính toán cốt thép theo phương dọc đài móng:
Xem móng làm việc như một dầm liên tục gối lên 2 gối tựa tại chân cột.
Với b = bđài = 4 (m); và h = hđài = 1 (m)
Các lực tác dụng chính là các phản lực đầu cọc:
Được xác định bằng phần mềm Sap200, với sơ đồ tính như sau:
Kết quả giải nội lực, ta có:
=> MI-I =Mmax= 23.93 (Tm)
=7.03(cm2)
Bố trí 14 a200(vì hàm lượng cốt thép nhỏ nên bố trí theo cấu tạo)
+ Tính toán cốt thép theo phương ngang của đài móng
- Khi tính toán momen tương ứng với mặt cắt II-II, ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc Pm = 88.474 (T)
Ta có sơ đồ tính như sau:
Momen được xác định theo công thức:
M =
trong đó: ri là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là Pm ) đến mép cột
Với ri = 1.2 – 0.225 = 0.925 (m);
P3 = Pmin = 104.4 (T); P4 = Pmax = 119.64 (T)
=> MII-II = 0.75x(104.4 +119.64) = 168.03 (Tm)
=49.39(cm2)
chọn 2018 ( Fac = 49.39 cm²)
Bố trí 2018 a200
Bố trí thép đài móng M2
CH Ư ƠNG X: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
Ø Từ các giá trị tính toán của hai phương án móng cọc ép bê tông cốt thép và móng cọc khoan nhồi ta tổng hợp được khối lượng bêtông và cốt thép cho từng phương án móng như sau :
KHỐI LƯỢNG BÊTÔNG (m3)
KHỐI LƯỢNG THÉP (Tấn)
Cọc ép
Cọc khoan nhồi
Cọc ép
Cọc khoan nhồi
124.81
338.523
17.387
10.669
Ø Từ kết quả so sánh trên ; ta thấy không có phương án nào thật sự có lợi về cả hai mặt bêtông và cốt thép , do không có điều kiện tham khảo về giá thành của từng loại vật liệu cũng như giá thuê nhân công, máy móc thiết bị để thi công hai phương án trên cho nên rất khó khăn trong việc lựa chọn phương án
Ø Nếu móng cọc ép cho khối lượng bêtông khá nhỏ ( chưa đến một nữa khối lượng bêtông của cọc khoan nhồi ) nhưng lượng thép lại lớn hơn móng cọc khoan nhồi ( chủ yếu là cốt thép trong cọc ) Þ do đó cần phải tổng hợp nhiều tham số kỹ thuật và kinh tế để chọn ra được phương án hợp lý hơn .
Ø Các ưu khuyết điểm của hai loại phương án móng :
I) Móng cọc ép :
1) Ưu điểm : Giá thành rẻ so với các loại cọc khác (cùng điều kiện thi công giá thành móng cọc ép rẻ 2-2.5 lần giá thành cọc khoan nhồi), thi công nhanh chóng, dễ dàng kiểm tra chất lượng cọc do sản xuất cọc từ nhà máy (cọc được đúc sẵn) , phương pháp thi công tương đối dễ dàng, không gây ảnh hưởng chấn động xung quanh khi tiến hành xây chen ở các đô thị lớn ; công tác thí nghiệm nén tĩnh cọc ngoài hiện trường đơn giản . Tận dụng ma sát xung quanh cọc và sức kháng của đất dưới mũi cọc .
2) Khuyết điểm : Sức chịu tải không lớn lắm ( 50 ¸350 T ) do tiết diện và chiều dài cọc bị hạn chế ( hạ đến độ sâu tối đa 50m ) . Lượng cốt thép bố trí trong cọc tương đối lớn . Thi công gặp khó khăn khi đi qua các tầng laterit , lớp cát lớn , thời gian ép lâu
II) Móng cọc khoan nhồi :
1) Ưu điểm : Sức chịu tải của cọc khoan nhồi rất lớn ( lên đến 1000 T ) so với cọc ép , có thể mở rộng đường kính cọc 60cm ® 250cm , và hạ cọc đến độ sâu 100m . Khi thi công không gây ảnh hưởng chấn động đối với công trình xung quanh . Cọc khoan nhồi có chiều dài > 20m lượng cốt thép sẽ giảm đi đáng kể so với cọc ép . Có khả năng thi công qua các lớp đất cứng , địa chất phức tạp mà các loại cọc khác không thi công được .
2) Khuyết điểm : Giá thành cọc khoan nhồi cao so với cọc ép , ma sát xung quanh cọc sẽ giảm đi rất đáng kể so với cọc ép do công nghệ khoan tạo lỗ. Biện pháp kiểm tra chất lượng thi công cọc nhồi thường phức tạp và tốn kém , thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi rất phức tạp . Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao .
III) Tiêu chí lựa chọn các phương án móng :
1) Điều kiện an toàn – chịu lực :
Cả hai phương án móng đều đảm bảo được toàn bộ tải trọng do công trình truyền xuống đồng thời đảm bảo các chỉ tiêu về độ bền, độ lún, của Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. Do vậy, nếu xét về yếu tố này thì ca hai phương án móng trên đều có thể chấp nhận được.
2) Điều kiện thi công :
Ø Địa chất của công trình là đất tốt gồm các lớp cát trạng thái chặt vừa, nếu sử dụng phương án cọc ép đài đơn với chiều dài cọc đã chọn thiết kế thì khả năng ép được cọc đến cao độ thiết kế rất khó khăn, hơn nữa với số lượng cọc ép tương đối lớn thì đất dễ bị nén chặt do đó khó có thể ép đủ số lượng cọc. Trong khi đó phương án cọc khoan nhồi có thể khắc phục được những khó khăn mà cọc ép khó thực hiện được. Hiện nay, tất cả những công trình nhà cao tầng trong thành phố giải pháp móng cọc khoan nhồi là1ựa chọn hữu hiệu nhất do tính phổ biến, máy móc thiết bị thi công phong phú, có thể sử dụng ở những vùng xây chen.
Ø Mặt bằng thi công là một trong những yếu tố không kém phần quan trọng trong việc lựa chọn phương án móng vì nó liên quan đến tổ chức tổng mặt bằng công trường và tiến độ thi công. Công trình này được xây dựng trong điều kiện không có công trình lân cận do đó điều kiện về mặt bằng không gây ảnh hưởng đến việc thi công.
Ø Tiến độ thi công là một khâu quan trọng khi chủ đầu tư muốn công trình sớm đi vào phục vụ. Do đó đòi hỏi người thiết kế phải lựa chọn phương án móng sao cho đáp ứng được nhu cầu trên. Trong 2 phương án trên :
- Phương án cọc ép thi công khó (vì số lượng cọc lớn) thời gian thi công dài
- Phương án cọc nhồi thi công nhanh hơn vì thiết bị phổ biến
3) Điều kiện kinh tế :
Ø Khi xét đến các chỉ tiêu về kinh tế, ta cần phải xét đến hiệu quả kinh tế tổng hợp, không chỉ xem xét khối lượng vật liệu sử dụng và giá thành bản thân từng phương án móng mà còn xem xét các nhân tố ảnh hưởng đến tính kinh tế như yêu cầu sử dụng , điều kiện thi công ,Tuy nhiên đây là vấn đề rất khó định lượng chính xác , đặc biệt là yếu tố giá thành vì nó thay đổi rất đa dạng của mỗi đơn vị thi công, năng lực mỗi nhà thầu. Trong phạm vi luận văn, do chưa có điều kiện tiếp xúc thực tế nên về mặt giá cả thi công em chưa thể nắm rõ được, do vậy tạm thời em xin so sánh hai phương án này thông qua việc so sánh sơ bộ khối lượng vật liệu của 2 phương án .
Ø Theo bảng tổng kết vật liệu ở trên, phương án cọc ép và cọc nhồi là hai phương án sử dụng ít vật liệu .
IV) Tóm lại :
Ø Ta chọn phương án MÓNG CỌC ÉP làm móng cho công trình .
.
MỤC LỤC
PHẦN I : KIẾN TRÚC (0%)
I. CƠ SỞ HÌNH THÀNH DỰ ÁN.
II. GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN.
III. ĐẶC ĐIỂM VÀ HIỆN TRẠNG XÂY DỰNG.
IV. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT.
V. NHỮNG HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT LÊN QUAN TRỰC TIẾP.
PHẦN II : KẾT CẤU (50%)
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH.
CHƯƠNG II:TÍNH DẦM TRỤC E
CHƯƠNGIII: TÍNH TOÁN CẦU THANG BÊ TÔNG CỐT THÉP. CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI.
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG.
PHẦN III : NỀN MÓNG (50%)
PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC ÉP.
PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI.