Thiết kế chung cư 270 Lý Thường Kiệt

0(mm) , tính ho=h-a, Z=h-2a Các số liệu ban đầu : Bê tông B25 có Rb=14.5(Mpa), Rbt=1.05(Mpa) Thép AII có Rs=280(Mpa) ξR =0.595 Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng Tính hệ số chuyển đổi mo theo các trường hợp sau: Khi x1ho thì Khi x1>ho thì mo=0.4 Tính moment tương đương ( đổi nén lệch tâm xiên sang nén lệch tâm phẳng) Độ lệch tâm , với kết cấu tĩnh định eo=e1+ea Tính toán độ mảnh theo hai phương , Trong đó i -bán kính quán tính của tiết diện. với tiết diện chữ nhật cạnh b(hoặc h) thì i =0.288b (hoặc 0.288h) λ= max(λx, λy) Dựa vào độ lệch tâm eovà x1 ta phân ra thành các trường hợp tính toán như sau: Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi việc tính toán gần như nén đúng tâm Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: Khi λlấy φ=1;khi 14< λ<104 thì φ=1.028-0.0000288 λ2 -0.0016 λ Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: Cốt thép được chọn bố trí theo chu vi hoặc có thể đặt theo cạnh b Trường hợp 2: Nén lệch tâm bé khi đồng thời x1>ξRho Xác định chiều cao vùng nén x theo công thức sau: Trong đó εo=eo /h Diện tích cốt thép Với k-0.4 Cốt thép được chọn bố trí theo chu vi hoặc có thể đặt theo cạnh b Trường hợp 3: Nén lệch tâm lớn khi đồng thời x1ξRho với k=0.4 Cốt thép được chọn bố trí theo chu vi hoặc có thể đặt theo cạnh b BẢNG GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT CỘT A-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 400 x 400 3300 80.87 -100.4 -214.65 2540 8f22 3927 31.18 -116.1 -215.92 2439 -76.52 69.9 -235.17 2024 8 -61.33 66.3 -469.67 1370 4f22 1520 -23.28 83.8 -360.72 289 -61.33 41.2 -469.74 195 7 -54.08 62.9 -703.83 887 4f22 1520 -7.62 83.0 -531.56 948 -54.08 33.9 -703.83 1469 6 450 x 450 -66.87 67.6 -940.31 1002 6f22 2281 -5.15 103.2 -697.61 1066 -66.87 25.3 -940.31 1643 5 -58.46 72.2 -1185.14 1465 6f22 2281 12.94 109.8 -863.51 1467 -58.46 24.6 -1185.14 2103 4 -44.83 66.1 -1426.29 1923 8f28 4963 36.16 109.2 -1020.77 2910 -44.83 13.7 -1426.29 4615 3 500 x 500 -49.81 74.8 -1672.56 2234 8f25 3927 54.41 131.2 -1178.47 1854 -49.81 74.8 -1672.56 2740 2 3500 -65.61 1.9 -119.53 716 4f22 1520 27.56 156.1 -1665.34 169 -42.43 81.5 -1921.83 1002 1 -111.26 2.0 -138.45 2449 8f28 4936 186.10 155.0 -1645.33 4576 77.21 48.1 -2176.83 256 CỘT B-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 500 x 500 3300 -185.91 -215.87 -468.80 1258 4f22 1520 104.67 230.81 -509.35 104 103.88 195.55 -559.70 694 8 -119.15 -67.51 -958.62 2108 6f22 2281 86.49 169.52 -1007.11 1813 85.73 149.53 -1101.36 2777 7 -164.13 -107.62 -1451.45 2910 8f22 3041 102.39 174.39 -1507.63 3010 99.95 149.30 -1648.84 2906 6 550 x 550 -186.05 -111.45 -1944.93 3295 8f28 4963 110.75 200.40 -2013.56 3307 109.95 158.17 -2202.06 4389 5 -205.10 -102.58 -2446.47 3166 8f28 4963 137.84 211.52 -2521.93 3698 138.18 166.19 -2758.33 4281 4 -204.25 -97.18 -2950.04 3117 8f28 4936 162.89 220.63 -3032.11 3597 163.21 160.33 -3316.87 4246 3 600 x 600 -184.06 -95.23 -3456.46 4455 16f28 9852 191.44 255.22 -3550.30 7718 191.73 176.80 -3883.82 5485 2 3500 -143.74 1.03 -4.88 1730 8f28 4963 291.91 344.83 -4073.38 4904 292.23 213.93 -4455.91 2831 1 -262.65 2.26 -4.92 2860 8f22 3041 514.55 423.75 -4115.40 3095 514.88 179.19 -5032.94 1463 CỘT C-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 10 500 x 500 3300 -53.12 -1.68 2.23 1671 4f22 1520 5.19 17.76 -0.08 1620 193.69 -27.24 -45.44 1199 9 -148.92 -244.55 -433.45 876 4f22 1520 150.97 240.62 -466.70 1360 160.71 234.76 -495.14 684 8 -178.65 -74.09 -849.83 1695 8f25 3927 162.77 171.36 -883.87 3910 173.63 161.37 -937.70 1050 7 -199.22 -116.92 -1268.37 2363 6f25 2945 162.71 185.67 -1302.47 2480 170.98 168.93 -1381.93 2753 6 550 x 550 -224.91 -111.66 -1689.01 1880 4f28 2463 175.79 201.90 -1727.77 1089 186.77 172.99 -1833.01 2431 5 -233.28 -106.69 -2115.94 2273 4f32 3217 197.67 210.65 -2153.57 1666 209.50 176.01 -2284.68 2922 4 -231.76 -102.18 -2543.34 3409 8f28 4936 215.59 223.29 -2579.27 3980 226.38 173.23 -2736.22 4365 3 600x x600 -211.86 -95.49 -2972.31 3047 14f28 8613 246.70 255.91 -3011.61 2710 258.36 188.66 -3194.40 8046 2 3500 -143.18 -68.87 -3406.70 2444 8f25 3927 358.99 358.30 -3446.68 3352 371.50 238.51 -3655.23 3750 1 -258.59 0.83 16.51 9836 16f28 9852 535.95 490.61 -3465.77 1986 542.35 248.51 -4113.14 2956 CỘT D-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 10 500 x 500 3300 -94.99 -17.95 -60.16 3259 8f25 3927 99.88 107.40 -101.54 2261 106.24 86.71 -103.10 1781 9 -26.53 -0.57 -2.04 1388 8f25 3927 -14.41 261.83 -498.62 1389 -16.88 259.86 -506.22 3212 8 -85.19 -110.98 -783.11 3188 8f25 3927 20.40 209.81 -865.26 3177 11.17 207.59 -894.62 2474 7 -93.56 -138.09 -1074.79 1999 8f25 3927 22.67 224.54 -1267.21 3003 20.13 213.41 -1285.33 2391 6 550 x 550 -110.15 -140.57 -1484.17 1522 6f25 2945 28.65 237.28 -1627.20 1544 18.92 218.31 -1681.27 2868 5 -130.60 -135.40 -1839.16 2192 6f25 2945 51.46 244.32 -2011.10 2231 42.87 217.74 -2076.68 2862 4 -127.43 -125.03 -2074.67 4850 8f28 4930 82.23 257.04 -2394.26 4889 74.55 214.74 -2470.59 3213 3 600 x 600 -96.19 -117.06 -2408.57 3359 8f28 4930 102.51 291.08 -2783.57 3424 94.37 232.29 -2869.99 4231 2 3500 -126.96 -1.66 -7.94 4405 11f28 6774 199.07 405.55 -3175.33 4500 190.45 294.49 -3271.38 5819 1 -257.47 -1.18 -9.61 6167 12f32 12867 486.57 551.38 -3156.48 11143 481.26 312.17 -3670.62 12726 CỘT E-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 500 x 500 3300 -254.35 -277.26 -412.63 1816 4f25 1964 188.23 273.64 -439.68 822 177.29 244.82 -484.48 1023 8 -153.08 -96.05 -831.42 2023 6f25 2945 154.23 200.28 -852.73 1382 150.35 184.18 -939.85 2393 7 -202.99 -143.70 -1254.92 3127 8f25 3927 166.57 229.83 -1269.70 2544 161.24 204.44 -1400.26 3557 6 550 x 550 -226.99 -127.47 -1677.67 2926 6f25 2945 181.27 232.61 -1690.32 2136 177.57 199.62 -1865.02 2546 5 -239.45 -128.32 -2105.21 3214 4f32 3217 205.88 239.79 -2109.85 2472 203.54 195.84 -2329.37 2411 4 -239.74 -126.09 -2533.17 3941 8f28 4930 224.57 258.31 -2528.90 4713 222.86 200.14 -2793.98 4819 3 600 x 600 -223.18 -113.76 -2961.61 1884 12f28 7389 258.51 292.04 -2953.35 5788 257.09 215.64 -3264.56 2715 2 3500 -152.79 -80.65 -3395.72 4532 16f32 12867 364.82 417.35 -3380.59 3670 363.70 288.19 -3738.15 11127 1 -262.09 -2.44 2.68 4999 16f28 9852 535.73 616.47 -3469.04 3893 538.87 371.08 -4214.05 9789 CỘT F-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 400 x 400 3300 -138.82 -150.81 -193.28 780 4f22 1520 -119.11 -169.01 -173.64 819 102.19 118.86 -214.54 1265 8 103.81 121.41 -370.02 644 4f22 1520 103.81 121.41 -370.02 161 80.73 82.33 -450.77 1056 7 108.99 133.60 -560.28 1275 8f22 3041 108.99 133.60 -560.28 603 77.52 83.82 -692.62 6 450 x 450 130.21 117.28 -928.70 8f22 3041 130.21 146.14 -756.44 129.96 114.54 -947.87 5 146.15 113.29 -1184.55 6f25 2945 146.15 149.83 -953.46 145.70 110.37 -1210.22 4 153.29 111.33 -1444.66 8f25 3927 153.29 152.92 -1149.08 152.65 108.69 -1476.63 3 500 x 500 184.70 124.37 -1712.99 12f28 7389 184.70 179.04 -1348.28 183.76 121.42 -1751.10 2 3500 247.89 146.08 -1981.31 9f28 4930 247.89 219.33 -1546.65 246.21 142.80 -2025.39 1 344.53 187.64 -2003.14 10f28 5478 344.53 296.89 -1736.28 336.92 187.53 -2281.62 Cốt đai: Vì lực cắt suất hiện trong cột khá nhỏ nên ta bố trí cốt đai theo cấu tạo: Đai f8a100 ở 1/4ho = 600(mm);còn lại bố trí đai f8a300 PHẦN III : NỀN MÓNG Chương 1: BÁO CÁO SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ SUẤT PHƯƠNG ÁN MÓNG Báo cáo số liệu địa chất: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT Số liệu tải trọng và đề suất phương án móng: Từ kết quả giải và tổ hợp nội lực cho khung, chọn ra các cặp nội lực tại các chân cột để tính móng như sau: Móng Tải trọng N (KN) Mx (KNm) My (KNm) Qx (KN) Qy (KN) A-3 Tiêu chuẩn 2475 98.05 28.94 25.66 47.2 Tính toán 2970 118 35 31 57 B-3 Tiêu chuẩn 4753.29 118.95 152.97 56.13 23.92 Tính toán 5704 143 184 67.35 28.74 C-3 Tiêu chuẩn 4194.46 36.67 34.07 30.36 32.26 Tính toán 5033.35 44 40.88 36.43 38.71 D-3 Tiêu chuẩn 3627.7 35.18 32.89 29.53 32.04 Tính toán 4353.24 42.21 39.46 35.43 38.44 E-3 Tiêu chuẩn 4228.9 30.81 19.61 17.42 26.49 Tính toán 5074.68 36.97 23.53 20.9 31.78 F-3 Tiêu chuẩn 1958.5 84.96 84.96 36.65 35.3 Tính toán 2350.2 101.95 101.95 43.98 42.36 + Do tải trọng của cột trục biên (A và F) gần bằng nhau, ta chọn tải trọng cột trục A để thiết kế móng M2 cho hai cột này. + Cột trục giữa (B, C, D và E) tải trọng gần bằng nhau ta chọn tải trọng cột trục B để thiết kế móng M1 cho bốn cột này. + Căn cứ vào số liệu địa chất công trình ta có thể thiết kế hai phương án móng Phương án I: Móng cọc ép Phương ánII: Móng cọc khoan nhồi Chương 2: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP Tải trọng: Móng Tải trọng N (KN) Mx (KNm) My (KNm) Qx (KN) Qy (KN) M1 Tiêu chuẩn 4753.29 118.95 152.97 56.13 23.92 Tính toán 5704 143 184 67.35 28.74 M2 Tiêu chuẩn 2475 98.05 28.94 25.66 47.2 Tính toán 2970 118 35 31 57 Chọn sơ bộ các thông số: Chọn chiều cao đài móng: Chiều cao đài cọc được lấy theo điều kiện tuyệt đối cứng Trong đó: ho là chiều cao có ích tính từ tim cốt thép đến mặt móng chọn lớp bê tông lót móng dày 150(mm). Vậy chọn = 1.2(m) chiều cao đài cọc : hđ = + 0.15 = 1.35 (m) Chọn chiều sâu chôn đài móng: Ta chọn cao trình mặt trên đài móng bằng cao trình sàn tầng hầm nên chiều sâu chôn đài móng bằng: 2.6 (m) Chọn cọc: Kích thước cọc được chọn là: cọc 40 x 40 dùng 8f18, bêtông B25, dài 10 (m), cọc chôn vào đài 0.6(m) còn lại dài 10 (m). Mũi cọc cấm vào lớp đất 3 là 14.2 (m) Kiểm tra vận chuyển cẩu lắp : Chiều dài của cọc từ đáy đến mũi cọc có thể làn ảnh hưởng đến việc vận chuyển và thi công hạ cọc nên phải chia nhiều đoạn với chiều dài thích hợp và khi các đoạn cọc từ đất lên giá búa sẽ chịu lực theo 2 sơ đồ sau. Trọng lượng cọc trên một mét dài: Cho 1 móc cẩu: vị trí móc: 0.29 L = 2.9 (m) , Cho 2 móc cẩu: vị trí móc: 0.2 L = 2 (m) , Dùng M=18.3(KNm) tính cốt thép kiểm tra: Astính = 1.9(cm2) < Aschọn =20.36 Þ thoả Xác định sức chịu tải của cọc và số lượng cọc trong đài: Sức chịu tải của cọc: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: Trong đó: FCT =0.002036(m2) : diện tích tiết diện ngang của thép. FC = 0.16(m2) diện tích tiết diện ngang của cọc Rs = 280000(KN/m2)(thép AII) cường độ tính toán của cốt thép Rn = 14500(KN/m2)(Bêtông B25) cường độ tính toán của bê tông j : hệ số uốn dọc của cọc j = 1 à Sức chịu tải của cọc theo đất nền: Xác định khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp tra bảng (TCXD 205-1998) theo phụ lục A sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền được tính : = trong đó: : sức chịu tải cho phép tính toán theo đất nền: sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền của cọc đơn : hệ số an toàn (tin cậy) lấy bằng: =1.4 đối với công trình dân dụng và công nghiệp. =1.2 nếu sức chịu tải xác định bằng nén tĩnh cọc tại hiên trường. Tính : = m(..+ u.) trong đó: và : cường độ chịu tải ở mũi và mặt bên của cọc  (lấy theo bảng tra và) TCXD 205-1998m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1,; các hệ số điều kiện làm việc của đất lần lược ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có thể kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ  cọc đến sức chống tính toán của đất. Xác định theo bảng tra (TCVN 205-1998). Tìm :Hạ cọc bằng cách rung và ép cọc = 1.1 và =1 Độ sâu mũi cọc = 22(m) à = 2960(KN/m2) (nội suy) u = 0.4 x 4 = 1.6 (m) = 0.42 = 0.16 (m2) Có 3 lớp đất bên hông cọc,chia đất thành các lớp nhỏ đồng nhất có chiều dày 2m tra bảng 6.3 có nội suy tính toán được cường đọ của lớp đất thứ I theo mặt xung quanh cọc. Lớp 1 : Độ sệt IL = 1.22 > 1 Lớp 2 : L2 = 1 (m) Z2 = 6 (m) Þ fs2 = 31.05(KN/m2) L3 = 1.3 (m) Z3 = 7.15 (m) Þ fs3 = 31.75(KN/m2) Lớp 3 : L4 = 2 (m) Z4 = 8.8 (m) Þ fs3 = 33.7(KN/m2) L5 = 2 (m) Z5 = 9.8 (m) Þ fs2 = 33.9(KN/m2) L6 = 2 (m) Z6 = 10.8 (m) Þ fs2 = 34.6(KN/m2) L7 = 2 (m) Z7 = 11.8 (m) Þ fs2 = 35.2(KN/m2) L8 = 2 (m) Z8 = 12.8 (m) Þ fs2 = 35.6(KN/m2) L9 = 2 (m) Z9 = 13.8 (m) Þ fs2 = 36.2(KN/m2) L10 = 2 (m) Z10 = 14.8 (m) Þ fs2 = 37.8(KN/m2) L11 = 0.2 (m) Z11 = 14.9 (m) Þ fs2 = 37.82(KN/m2) (Zi độ sâu trung bình của lớp đất bên hông cọc) = (1 x 31.05 x 1) + (1 x 31.75 x 1.3) +(1 x 2 x3 3.7 ) + ( 1 x 2x 33.9 ) + ( 1 x 2 x 34.6 ) + (1 x 2 x 35.2 ) + ( 1 x 2 x 35.6 ) + ( 1 x 2 x 36.2 ) + ( 1x 2 x 37.8 ) + (1 x 0.2 x37.82) = 553.88(KN/m) Thay vào công thức: = m(..+ u.) = 1 x (1.1 x 2960 x 0.16 + 1.6 x 553.88) = 1407.16 (KN) à sức chịu tải cho phép của cọc đơn là : = = = 1005.11 (KN) +Xác định khả năng chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất (phụ lục B,TCVN 205-1998) Khả năng chịu tải cực hạn của cọc: Trong đó: - u = 0.4 x 4 = 1.6 (m); = 0.42 = 0.16 (m2) - ,:tra biểu đồ : =17.5; =8.5 = 192.59 (KN/m2) ® - Lớp đất L(m) Z(m) ca (KN/m2) ja o Ks s'z (KN/m2) tgja fsi 1 2.9 1.45 4.38 3o2' 1.21 7.83 0.05 4.86 2 2.3 4.05 20.96 12o29' 0.95 42.12 0.22 29.77 3 14.2 12.3 7.44 18o42' 0.79 132.15 0.34 42.72 - Þ Sức chịu tải cọc đơn: Kết luận: ÞThoả =1005.11(KN) > =887.3 (KN) Vậy ta dùng Qa = 887.3 (KN) để kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc. Số lượng cọc trong đài và bố trí cọc: Ta chọn sơ bộ số lượng cọc bằng công thức: Trong đó: Ntt : Lực dọc tính toán Qa: tải trọng thiết kế của cọc K :1,2 -1.4 ta chọn K =1,4 Móng Ntt ntt Số cọc chọn(n) M1 5704 8.9 9 M2 2970 3.4 4 Móng M1 Móng M2 Kiểm tra khả năng chịu lực: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài Nđtt =Fđ x gtb x h x n Móng M1: Nđtt = (3.2 x 3.2) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 182.48 (KN) Móng M2: Nđtt = (2 x 2) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 71.28 (KN) Trong đó: Fđ : diện tích đài cọc (m2) gtb: dung trọng đẩy nổi của lớp đất đặt đài (KN/m3) h : chiều sâu chôn móng (m) n : hệ số vượt tải n = 1.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài Nott = Ntt + Nđtt Móng M1: Nott = 5704 + 182.48 = 5886.48 (KN) Móng M2: Nott = 2970+ 71.28 = 3041.2 (KN) Tải trọng tác dụng lên một cọc: Ptb = Trong đó: Momen tính toán theo 2 phương x,y Móng M1 : Móng M2 : : toạ độ lớn nhất theo 2 phương ,: tổng bình phương toạ độ của các cọc Toạ độ các cọc: Móng M1: x1 = x4 = x7 = -1.2 x2 = x5 = x8 = 0 Þ=8.64 x3 = x6 = x9 = 1.2 y7 = y8 = y9 = -1.2 y4 = y5 = y6 = 0 Þ=8.64 y1 = y2 = y3 = 1.2 Móng M2: x1 = x3 = -0.6 x2 = x4 = 0.6 Þ= 1.44 y1 = y2 = 0.6 y3 = y4 = -0.6 Þ= 1.44 Móng M1: = = Móng M2: = = Trọng lượng bản thân cọc : So sánh ta thấy : Móng M1: += 800.79 < Qa = 887.3 (KN) Móng M2: + = 840.53 < Qa = 887.3 (KN) Và > 0 Þ cọc đủ khả năng chịu tải Kiểm tra khả năng xuyên thủng đài cọc: Kích th ướt cột : M1 ( 600 x 600 ) mm2, M2 ( 500 x 500 ) mm2 ho = 1.2(m) Lực xuyên thủng là tổng các lực trung bình tác dụng lên đầu cọcngoài phạm vi xuyên thủng Móng M1: = x 0 = 0 ( M2 không bị xuyên thủng) Móng M2: = x 0 = 0 ( M2 không bị xuyên thủng) Þ Móng không bị xuyên thủng Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc của móng khối qui ước: Tính goùc ma saùt trung bình theo chieàu daøi coïc : Trong đó: j : góc ma sát trong Li :chiều dày lớp đất thứ i bên cọc Vì độ sâu đặt đài móng và mũi cọc của 2 móng giống nhau nên giống nhau. Kích thướt móng khối qui ước: Trong đó: Kích thướt biên ngoài cọc Móng M1: Móng M2: : tổng chiều dài cọc trong đất Thay vào công thức: Móng M1: Móng M2: Khối lượng móng khối qui ước: Trong đó: H: độ sâu mủi cọc = 22(m) Móng M1: Móng M2: Áp lực đất trung bình dưới đáy móng : Móng M1: Móng M2: Độ lệch tâm: ; Móng M1: ; Móng M2: ; Phản lực dưới móng khối qui ước: Móng M1: Móng M2: Tải trọng tiêu chuẩn dưới đáy móng khối qui ước : = (A.. + B.. + D.c) trong đó : m1, m2 : lần lược là hệ số điều kiên làm việc nền và công trình ktc : hệ số độ tin cậy lấy như sau  + nếu các chỉ tiêu cơ lý được xác định trực tiếp từ thí nghiệm thì ktc=1 + nếu các chỉ tiêu cơ lý lấy theo bảng tra thì ktc=1.1 ; : chiều rộng và chiều cao của móng khối qui ước các hệ số A, B, D được tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát trong j của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước , c : dung trọng và lực dính đơn vi của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước. = 10.7 (KN/m3) ; c = 9.3 (KN/m2) : dung trọng bình quân của đất nằm trên mũi cọc, được tính bằng: = = 9.37 (KN/m3) = 23023’ à A = 0.69; B = 3.76; D = 6.31 Tìm : Mũi cọc nằm ở lớp đất 3 : có = 0.41 à = 1.2 = 0.28 à = 1.1 Tính : Móng M1: = 949.75(KN/m2) Móng M2: = 939.22(KN/m2) Ta thấy Þ thoả điều kiện để tính lún. Tính lún: Ứng suất do trọng lượng bản thân tại độ sâu Z = 22(m) Ứng suất gây lún tại mũi cọc ở độ sâu Z = 22(m) Móng M1: Móng M2: Ta chia nền đất dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp mỏng có chiều dày: 1(m) Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất gây lún của lớp đất theo độ sâu bằng công thức : ; trong đó hệ số ko phụ thuộc vào và Bảng giá trị: Móng M1 Điểm Độ sâu z(m) h (m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 22 1 0.00 1 136.96 210.83 2 1 23 1 0.32 0.967 132.44 221.61 3 2 24 1 0.65 0.868 118.88 232.31 4 3 25 1 0.97 0.721 98.75 243.01 5 4 26 1 1.29 0.526 72.04 253.71 6 5 27 1 1.61 0.449 61.50 264.41 7 6 28 1 1.94 0.336 46.02 275.11 Móng M2 Điểm Độ sâu z(m) h (m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 22 1 0.00 1 99.09 210.83 2 1 23 1 0.40 0.96 95.13 221.61 3 2 24 1 0.80 0.8 79.27 232.31 4 3 25 1 1.20 0.606 60.05 243.01 5 4 26 1 1.60 0.449 44.49 253.71 Độ lún của nền: Móng M1: S = 0.007(m) < 0.08(m) Móng M2: S = 0.004(m) < 0.08(m) ÞThoả Tính toán cốt thép: Tính các phản lực đầu cọc: Pi = Móng M1 Móng M2 Móng M1: P1 = P2 = P3 = P6 = P9 = Móng M2: P1 = P2 = P3 = P4= Tính cốt thép: Móng Mặt cắt M (KNm) Astính (cm2) Cốt thép a(mm) Aschọn (cm2) m (%) M1 1.- 1 1839.64 78.96 21f22 160 79.8 2.93 2.- 2 1823.6 77.92 21f22 160 79.8 2.93 M2 1.- 1 562.36 24.8 11f18 200 27.9 1.64 2.- 2 577.47 25.55 11f18 200 27.9 1.64 Chương 3: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Tải trọng: Móng Tải trọng N (KN) Mx (KNm) My (KNm) Qx (KN) Qy (KN) M1 Tiêu chuẩn 4753.29 118.95 152.97 56.13 23.92 Tính toán 5704 143 184 67.35 28.74 M2 Tiêu chuẩn 2475 98.05 28.94 25.66 47.2 Tính toán 2970 118 35 31 57 Chọn sơ bộ các thông số: Chọn chiều cao đài móng: Chiều cao đài cọc được lấy theo điều kiện tuyệt đối cứng Trong đó: ho là chiều cao có ích tính từ tim cốt thép đến mặt móng chọn lớp bê tông lót móng dày 150(mm). Vậy chọn = 1.7(m) chiều cao đài cọc : hđ = + 0.15 = 1.85 (m) Chọn chiều sâu chôn đài móng: Ta chọn cao trình mặt trên đài móng bằng cao trình sàn tầng hầm nên chiều sâu chôn đài móng bằng: 2.6 (m) Chọn cọc: Kích thước cọc được chọn là: cọc đường kính 0.8m dùng 12f18 , bêtông B25 dài 25 (m), cọc chôn vào đài 0.6(m) còn lại dài 24.4 (m). Mũi cọc cấm vào lớp đất 3 là 19.2 (m) Xác định sức chịu tải của cọc và số lượng cọc trong đài: Sức chịu tải của cọc: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: Trong đó: FCT = 0.00306(m2) FC = 0.502(m2) Rs = 280000(KN/m2)(thép AII) Rn = 14500(KN/m2)(Bêtông B25) m1 : Hệ số điều kiện làm việc .Cọc khoan nhồi theo phương thẳng đứng = 0.85 m2 : Hệ số điều kiện làm việc kể đến phương pháp thi công cọc. m2 = 0.7 (thi công dưới mực nước ngầm) à Sức chịu tải của cọc theo đất nền: Xác định khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp tra bảng (TCXD 205-1998) theo phụ lục A sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền được tính: = trong đó: : sức chịu tải cho phép tính toán theo đất nền: sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền của cọc đơn : hệ số an toàn (tin cậy) lấy bằng: =1.4 đối với công trình dân dụng và công nghiệp. =1.2 nếu sức chịu tải xác định bằng nén tĩnh cọc tại hiên trường. Tính : = m(..+ u.) trong đó: và : cường độ chịu tải ở mũi và mặt bên của cọc  m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1,; các hệ số điều kiện làm việc của đất lần lược ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có thể kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ  cọc đến sức chống tính toán của đất. Tìm : Cọc khoan nhồi = 1 ; = 0.6 u = = 2.51 (m) = = 0.502 (m2) = Trong đó: Các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trongcủa lớp đất đặt mủi cọc.(Tra bảng) ,,, dung trọng của đất dưới mủi cọc dung trọng trung bình của các lớp đất trên mủi cọc L , D: Chiều dài và đường kính cọc. Có 3 lớp đất bên hông cọc: Lớp 1 : Độ sệt IL = 1.22 > 1 Lớp 2 : L2 = 1 (m) Z2 = 6 (m) Þ fs2 = 31.05(KN/m2) L3 = 1.3 (m) Z3 = 7.15 (m) Þ fs3 = 31.75(KN/m2) Lớp 3 : L4 = 2 (m) Z4 = 8.8 (m) Þ fs4 = 33.7(KN/m2) L5 = 2 (m) Z5 = 9.8 (m) Þ fs5 = 33.9(KN/m2) L6 = 2 (m) Z6 = 10.8 (m) Þ fs6 = 34.6(KN/m2) L7 = 2 (m) Z7 = 11.8 (m) Þ fs7 = 35.2(KN/m2) L8 = 2 (m) Z8 = 12.8 (m) Þ fs8 = 35.6(KN/m2) L9 = 2 (m) Z9 = 13.8 (m) Þ fs9 = 36.2(KN/m2) L10 = 2 (m) Z10 = 14.8 (m) Þ fs10 = 37.8(KN/m2) L11 = 2 (m) Z11 = 15.8 (m) Þ fs11 = 38.6(KN/m2) L12 = 2 (m) Z10 = 16.8 (m) Þ fs12 = 39(KN/m2) L13 = 1.2 (m) Z11 = 17.4 (m) Þ fs13 = 39.4(KN/m2) (Zi độ sâu trung bình của lớp đất bên hông cọc) = (0.8 x 31.05 x 1) + (0.8 x 31.75 x 1.3) +(0.8 x 2 x3 3.7 ) + ( 0.8 x 2x 33.9 ) + ( 0.8 x 2 x 34.6 ) + (0.8 x 2 x 35.2 ) + ( 0.8 x 2 x 35.6 ) + ( 0.8 x 2 x 36.2 ) + ( 0.8x 2 x 37.8 ) + (0.8 x 2 x37.82) + (0.8 x 2 x 38.6 ) + (0.8 x 2 x 39 ) + ( 0.8 x 1.2 x 39.4 ) = 614.31(KN/m) Thay vào công thức: = m(..+ u.) = 1 x (1 x 521.26 x 0.502 + 2.51 x 614.31) = 2648.57 (KN) à sức chịu tải cho phép của cọc đơn là : = = = 1891.84 (KN) Xác định khả năng chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất (phụ lục B,TCVN 205-1998) Khả năng chịu tải cực hạn của cọc: Trong đó: - u = = 2.51 (m) ; -= = 0.502 (m2) - ,: tra bảng ( LÊ ANH HOÀNG- Nền Móng - bảng 4.1 trang 137): =17.5 ; =8.5 = 245.02 (KN/m2) ® - Lớp đất L(m) Z(m) ca (KN/m2) ja o Ks s'z (KN/m2) tgja fsi 1 2.9 1.45 4.38 3o2' 1.21 7.83 0.05 4.86 2 2.3 4.05 20.96 12o29' 0.95 42.12 0.22 29.77 3 19.2 14.8 7.44 18o42' 0.79 158.36 0.34 49.72 - Þ Sức chịu tải cọc đơn: Kết luận: ÞThoả =1891.84(KN) >=1863.9 (KN) Vậy ta dùng Qa = 1863.9 (KN) để kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc. Số lượng cọc trong đài và bố trí cọc: Ta chọn sơ bộ số lượng cọc bằng công thức: Trong đó: Ntt : Lực dọc tính toán Qa: tải trọng thiết kế của cọc K :1.2 -1.4 ta chọn k = 1.4 Móng Ntt ntt Số cọc chọn(n) M-1 5704 3.1 4 M-2 2970 1.6 2 Kiểm tra khả năng chịu lực: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài Nđtt =Fđ x gtb x h x n Móng M1: Nđtt = (3.4 x 3.4) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 247.1 (KN) Móng M2: Nđtt = (1.6 x 1.6) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 98.84 (KN) Trong đó: Fđ : diện tích đài cọc (m2) gtb: dung trọng đẩy nổi của lớp đất đặt đài (KN/m3) h : chiều sâu chôn móng (m) n : hệ số vượt tải n = 1.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài Nott = Ntt + Nđtt Móng M1: Nott = 5704 + 247.1 = 5951.1 (KN) Móng M2: Nott = 2970 + 98.84 = 3068.4 (KN) Tải trọng tác dụng lên một cọc: Ptb = Trong đó: Momen tính toán theo 2 phương x,y Móng M1 : Móng M2 : : toạ độ lớn nhất theo 2 phương Móng M1: Móng M2: ; ,: tổng bình phương toạ độ của các cọc Toạ độ các cọc: Móng M1: x2 = x4 = 1.2 x1 = x3 = -1.2 Þ= 5.76 y1 = y2 = 1.2 y3 = y4 = -1.2 Þ= 5.76 Móng M2: x1 = 1.2 x2 = -1.2 Þ= 2.88 y1 = y2 = 0 Þ= 0 Móng M1: = = Móng M2: = = Trọng lượng bản thân cọc : So sánh ta thấy : Móng M1: += 1839 < Qa = 1863.9 (KN) Móng M2: + = 1170.8 < Qa = 1863.9 (KN) Và > 0 Þ cọc đủ khả năng chịu tải Kiểm tra khả năng xuyên thủng đài cọc: Kích thướt cột : M1 ( 600 x 600 ) mm2, M2 ( 500 x 500 ) mm2 ho = 1.35(m) Lực xuyên thủng là tổng các lực trung bình tác dụng lên đầu cọcngoài phạm vi xuyên thủng Móng M1: = x 0 = 0 (KN) Móng M2: = x 0 = 0 (KN) Þ Không cần kiểm tra chống xuyên thủng Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc của móng khối qui ước: Tính goùc ma saùt trung bình theo chieàu daøi coïc : Trong đó: j : góc ma sát trong Li :chiều dày lớp đất thứ i bên cọc Vì độ sâu đặt đài móng và mũi cọc của 2 móng giống nhau nên giống nhau. Kích thướt móng khối qui ước: Móng M1: Móng M2: Trong đó: Kích thướt đài tính tới biên ngoài cọc Móng M1: Móng M2: : tổng chiều dài cọc trong đất Thay vào công thức: Móng M1: Móng M2: Khối lượng móng khối qui ước: Trong đó: H: độ sâu mủi cọc = 27(m) Móng M1: Móng M2: Áp lực đất trung bình dưới đáy móng : Móng M1: Móng M2: Độ lệch tâm: ; Móng M1: ; Móng M2: ; Phản lực dưới móng khối qui ước: Móng M1: Móng M2: Tải trọng tiêu chuẩn dưới đáy móng khối qui ước : = (A.. + B.. + D.c) trong đó : m1, m2 : lần lược là hệ số điều kiên làm việc nền và công trình ktc : hệ số độ tin cậy lấy như sau  + nếu các chỉ tiêu cơ lý được xác định trực tiếp từ thí nghiệm thì ktc=1 + nếu các chỉ tiêu cơ lý lấy theo bảng tra thì ktc=1.1 ; : chiều rộng và chiều cao của móng khối qui ước các hệ số A, B, D được tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát trong j của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước , c : dung trọng và lực dính đơn vi của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước. = 10.7 (KN/m3) ; c = 9.3 (KN/m2) : dung trọng bình quân của đất nằm trên mũi cọc, được tính bằng: = = 9.59 (KN/m3) = 23023’ à A = 0.69; B = 3.76; D = 6.31 Tìm : Mũi cọc nằm ở lớp đất 3 : có = 0.41 à = 1.2 = 0.27 à = 1.1 Tính : Móng M1: = 1429.8(KN/m2) Móng M2: = 1412.3(KN/m2) Ta thấy Þ thoả điều kiện để tính lún. Tính lún: Ứng suất do trọng lượng bản thân tại độ sâu Z = 27(m) Ứng suất gây lún tại mũi cọc ở độ sâu Z = 27(m) Móng M1: Móng M2: Ta chia nền đất dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp mỏng có chiều dày: 1(m) Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất gây lún của lớp đất theo độ sâu bằng công thức : ; trong đó hệ số ko phụ thuộc vào và Bảng giá trị: Móng M1 Điểm Độ sâu z(m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 1 0 1 58.61 259.06 2 1 1 0.26 0.972 56.96 270.06 3 2 1 0.53 0.9 52.74 281.06 4 3 1 0.8 0.8 46.88 292.06 5 4 1 1.06 0.74 43.37 303.06 6 5 1 1.33 0.67 39.26 314.06 Móng M2 Điểm Độ sâu z(m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 1.47 0 1 52.12 259.06 2 1 1.47 0.392 0.969 50.5 270.06 3 2 1.47 0.784 0.835 43.52 281.06 4 3 1.47 1.176 0.662 34.5 292.06 Độ lún của nền: Móng M1: S = 0.015(m) < 0.08(m) Móng M2: S = 0.008(m) < 0.08(m) ÞThoả 5. Tính toaùn coïc chòu taûi troïng ngang (theo Phuï luïc G/[8]) vaø coát theùp trong coïc a. Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân ñaàu moãi coïc Đối với móng M1 Taûi troïng ngang taùc duïng leân ñaàu coïc goàm caùc löïc caét Qx vaø Qy ñaõ xaùc ñònh Qttx = KN; Qtcx = KN; Qtty = KN; Qtcy = KN. Đối với móng M2 Qttx = KN; Qtcx = KN; Qtty = KN; Qtcy = KN. Lieân keát giöõa coïc vaø ñaøi laø lieân keát ngaøm. Chieàu daøi ñoaïn coïc ngaøm trong ñaøi laø 0.5 m. b. Kieåm tra chuyeån vò ngang vaø goùc xoay ñaàu coïc Tính toaùn coïc chòu taûi troïng ngang (theo bieán daïng) nhaèm kieåm tra caùc ñieàu kieän sau ñaây: (8.33) (8.33) trong ñoù: - chuyeån vò ngang (m) vaø goùc xoay (rad) cuûa ñaàu coïc, xaùc ñònh theo tính toaùn; - giaù trò giôùi haïn cho pheùp cuûa chuyeån vò ngang (m) vaø goùc xoay (rad) cuûa ñaàu coïc, ñöôïc qui ñònh trong nhieäm vuï thieát keá nhaø vaø coâng trình. Tính toaùn chuyeån vò ngang cuûa coïc (m) vaø goùc xoay (rad) cuûa ñaàu coïc theo caùc coâng thöùc sau: Dn = y0 + y0l0 + (8.34) y = yo + (8.35) trong ñoù: y0 – chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän coïc ôû möùc ñaùy ñaøi; y0 = HodHH + ModHM (8.36) Ψ0 – goùc xoay cuûa tieát dieän coïc ôû möùc ñaùy ñaøi; Ψ0 = HodMH + ModMM (8.37) H, M – giaù trò tính toaùn cuûa löïc caét vaø momen uoán ñaàu coïc; l0 – chieàu daøi ñoaïn coïc töø ñaùy ñaøi ñeán maët ñaát, trong xaây döïng daân duïng l0 = 0; H0 – giaù trò löïc caét taïi moãi ñaàu coïc; M0 – giaù trò momen taïi moãi ñaàu coïc, Mo = Mng (vì l0 = 0); Mng – giaù trò momen ngaøm taïi vò trí coïc vaø ñaøi; (8.38) dHH – chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (m/T) do löïc Ho = 1; dHM – chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (1/T) do moment Mo =1; dMH – goùc xoay cuûa tieát dieän (1/T) do löïc Ho = 1; dMM – goùc xoay cuûa tieát dieän (1/(T.m)) do moment M0 = 1; Taát caû ñöôïc xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc sau: (8.39) (8.40) (8.41) A0, B0, C0 – heä soá khoâng thöù nguyeân, laáy theo Baûng G2/[8]; vôùi Le: chieàu saâu tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát, Le = αbd.L; L: chieàu saâu muõi coïc tính töø ñaùy ñaøi. K – heä soá tæ leä, ñöôïc xaùc ñònh theo Baûng G1/[8]. Khi tính toaùn coïc chòu löïc ngang, coïc chæ laøm vieäc vôùi ñoaïn coïc coù chieàu daøi lah tính töø ñaùy ñaøi. Chieàu saâu aûnh höôûng cuûa neàn ñaát khi coïc chòu löïc ngang ñöôïc laáy nhö sau: Lah = 2(d + 1) = 2(0.8+1) = 3.6 m => K = 600 T/m4 (vì thuoäc lôùp seùt traïng thaùi nửa cứng, IL=0.4). αbd – heä soá bieán daïng, xaùc ñònh theo coâng thöùc: (8.42) bc – chieàu roäng qui öôùc cuûa coïc, ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Khi d ≥ 0.8m thì bc = d + 1m; Khi d< 0.8m thì bc = 1.5d + 0.5m. Suy ra: d = 1m thì bc = 1 + 1 = 2m. Eb – moñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng coïc, Eb = 3x107 KN/m2 (M 300); I – momen quaùn tính cuûa tieát dieän ngang coïc. AÙp duïng tính toaùn: Vôùi K, bc, Eb, I nhö treân thì Chieàu saâu tính ñoåi cuûa coïc trong ñaát: Le = αbd.L = 0.141x24.4 =3.4 m. => A0 = 2.542, B0 = 1.661, C0 = 1.778. Suy ra: Do ñoù: đĐối với móng M1 KNm KNm Đối với móng M2 KNm KNm Chuyeån vò ngang ñaàu coïc ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Đối với móng M1 Dnx = y0x = = 16.83x1.27x10-3 -188.1x1.9x10-4 = 1.861x10-3 m = 0.18 cm Dnx = 0.18 cm < 1 cm. Dny = y0y = = 7.875x1.27x10-3 -87.7x1.9x10-4 = 0.67x10-3 m = 0.067 cm Dnx = 0.067 cm < 1 cm. Vaäy coïc thoûa maõn ñieàu kieän chuyeån vò ngang ñaàu coïc. Do coïc ngaøm vaøo ñaøi neân goùc xoay ñaàu coïc Ψ = 0. Đối với móng M2 Dnx = y0x = = 15.5x1.27x10-3 -318.5x1.9x10-4 = 1.361x10-3 m = 0.13 cm Dnx = 0.13 cm < 1 cm. Dny = y0y = = 28.5x1.27x10-3 -173.2x1.9x10-4 = 0.329x10-3 m = 0.032 cm Dnx = 0.032 cm < 1 cm. Vaäy coïc thoûa maõn ñieàu kieän chuyeån vò ngang ñaàu coïc. Do coïc ngaøm vaøo ñaøi neân goùc xoay ñaàu coïc Ψ = 0. c. Xaùc ñònh aùp löïc tính toaùn, momen uoán, löïc caét vaø löïc doïc trong tieát dieän coïc AÙp löïc tính toaùn бz, momen uoán Mz, löïc caét Qz vaø löïc doïc Nz trong tieát dieän coïc ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc sau: ; Mz = EIyoA + MngC3 + ; Qz = EIyoA4 + MngC4 + H0D4; Nz = N trong ñoù: caùc heä soá A1, B1, C1, D1; A3, B3, C3, D3; A4, B4, C4, D4 tra Baûng G3/[8]; ze – chieàu saâu tính ñoåi: (m); z – chieàu saâu thöïc teá vò trí tieát dieän coïc trong ñaát tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (m); Caùc thoâng soá khaùc coù yù nghóa nhö treân, taûi troïng tính toaùn. Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy trong baûng dưới Momen Mx vaø löïc caét Qy taïi caùc tieát dieän theo chieàu daøi coïc Đối với móng M1 z (m) ze (m) A3 B3 C3 D3 Mx (kNm) A4 B4 C4 D4 Qy (kN) 0 0.0 0.000 0.000 1.000 0.000 -29.60 0.000 0.000 0.000 1.000 15.22 0.8 0.1 0.000 0.000 1.000 0.100 -26.42 -0.005 0.000 0.000 1.000 15.14 1.6 0.2 -0.001 0.000 1.000 0.200 -23.21 -0.020 -0.003 0.000 1.000 14.92 2.4 0.3 -0.004 -0.001 1.000 0.300 -19.95 -0.045 -0.009 -0.001 1.000 14.55 3.2 0.4 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -16.65 -0.080 -0.021 -0.003 1.000 14.05 4 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.500 -13.24 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 13.42 4.8 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -9.72 -0.180 -0.072 -0.016 0.997 12.67 5.6 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 -6.09 -0.245 -0.114 -0.030 0.994 11.83 6.4 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -4.49 -0.320 -0.171 -0.051 0.989 10.91 7.2 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -4.49 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 9.92 8 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -2.32 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 8.87 8.8 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 -0.32 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 7.77 9.6 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 1.48 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 6.65 10.4 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 3.03 -0.838 -0.730 -0.356 0.876 5.50 11.2 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 4.35 -0.967 -0.910 -0.479 0.821 4.38 12 1.5 -0.559 -0.420 0.811 1.437 5.44 -1.105 -1.116 -0.630 0.747 3.22 12.8 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 6.35 -1.248 -1.350 -0.815 0.652 2.13 13.6 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 7.06 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 1.02 14.4 1.8 -0.956 -0.867 0.530 1.612 7.53 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -0.05 15.2 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.640 7.86 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -1.09 16 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 7.99 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -2.10 16.8 2.1 -1.487 -1.950 -0.010 1.627 8.01 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -3.05 17.6 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 7.85 -2.125 -3.360 -2.849 -0.692 -3.96 18.4 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 7.59 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -4.81 19.2 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 7.23 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -5.62 20 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 6.77 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -6.36 20.8 2.6 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 6.25 -2.437 -5.140 -5.355 -2.821 -7.03 21.6 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 5.68 -2.420 -5.581 -6.143 -3.580 -7.62 22.4 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 5.06 -2.346 -6.023 -6.990 -4.445 -8.16 23.2 2.9 -3.331 -5.340 -3.852 -0.295 4.44 -2.200 -6.420 -7.892 -5.423 -8.59 24 3.0 -3.540 -6.000 -4.688 -0.891 3.80 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -8.91 BIỂU ĐỒ MOMENT CỌC Mx BIỂU ĐÒ LỰC CẮT Qy Đối với móng M2 z (m) ze (m) A3 B3 C3 D3 Mx (kNm) A4 B4 C4 D4 Qy (kN) 0 0.0 0.000 0.000 1.000 0.000 -22.60 0.000 0.000 0.000 1.000 12.28 0.8 0.1 0.000 0.000 1.000 0.100 -20.42 -0.005 0.000 0.000 1.000 13.54 1.6 0.2 -0.001 0.000 1.000 0.200 -18.21 -0.020 -0.003 0.000 1.000 12.82 2.4 0.3 -0.004 -0.001 1.000 0.300 -16.95 -0.045 -0.009 -0.001 1.000 12.55 3.2 0.4 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -14.65 -0.080 -0.021 -0.003 1.000 12.05 4 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.500 -12.24 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 11.42 4.8 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -10.72 -0.180 -0.072 -0.016 0.997 10.67 5.6 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 -8.09 -0.245 -0.114 -0.030 0.994 9.83 6.4 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -4.49 -0.320 -0.171 -0.051 0.989 8.91 7.2 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -3.49 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 7.92 8 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -2.32 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 7.87 8.8 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 -0.32 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 7.77 9.6 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 1.48 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 6.65 10.4 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 3.03 -0.838 -0.730 -0.356 0.876 5.50 11.2 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 4.35 -0.967 -0.910 -0.479 0.821 4.38 12 1.5 -0.559 -0.420 0.811 1.437 5.44 -1.105 -1.116 -0.630 0.747 3.22 12.8 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 6.35 -1.248 -1.350 -0.815 0.652 2.13 13.6 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 7.06 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 1.02 14.4 1.8 -0.956 -0.867 0.530 1.612 7.53 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -0.05 15.2 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.640 7.86 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -1.09 16 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 7.99 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -2.10 16.8 2.1 -1.487 -1.950 -0.010 1.627 8.01 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -3.05 17.6 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 7.85 -2.125 -3.360 -2.849 -0.692 -3.96 18.4 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 7.59 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -4.81 19.2 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 7.23 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -5.62 20 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 6.77 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -6.36 20.8 2.6 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 6.25 -2.437 -5.140 -5.355 -2.821 -7.03 21.6 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 5.68 -2.420 -5.581 -6.143 -3.580 -7.62 22.4 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 4.46 -2.346 -6.023 -6.990 -4.445 -9.16 23.2 2.9 -3.331 -5.340 -3.852 -0.295 4.44 -2.200 -6.420 -7.892 -5.423 -9.59 24 3.0 -3.540 -6.000 -4.688 -0.891 2.80 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -9.91 BIỂU ĐỒ MOMENT CỌC Mx BIỂU ĐÒ LỰC CẮT Qy Momen My vaø löïc caét Qx taïi caùc tieát dieän theo chieàu daøi coïc Đối với móng M1 z (m) ze (m) A3 B3 C3 D3 My (kNm) A4 B4 C4 D4 Qx (kN) 0 0.0 0.000 0.000 1.000 0.000 -52.81 0.000 0.000 0.000 1.000 8.53 0.8 0.1 0.000 0.000 1.000 0.100 -50.92 -0.005 0.000 0.000 1.000 8.46 1.6 0.2 -0.001 0.000 1.000 0.200 -44.81 -0.020 -0.003 0.000 1.000 8.24 2.4 0.3 -0.004 -0.001 1.000 0.300 -38.89 -0.045 -0.009 -0.001 1.000 7.90 3.2 0.4 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -33.07 -0.080 -0.021 -0.003 1.000 7.42 4 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.500 -27.44 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 6.83 4.8 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -22.10 -0.180 -0.072 -0.016 0.997 6.13 5.6 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 -17.11 -0.245 -0.114 -0.030 0.994 5.37 6.4 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -12.35 -0.320 -0.171 -0.051 0.989 4.54 7.2 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -8.01 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 3.69 8 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -4.15 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 2.82 8.8 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 -0.59 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 1.96 9.6 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 2.60 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 1.15 10.4 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 5.36 -0.838 -0.730 -0.356 0.876 0.41 11.2 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 7.69 -0.967 -0.910 -0.479 0.821 -0.19 12 1.5 -0.559 -0.420 0.811 1.437 9.62 -1.105 -1.116 -0.630 0.747 -0.68 12.8 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 11.22 -1.248 -1.350 -0.815 0.652 -0.94 13.6 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 12.46 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 -1.53 14.4 1.8 -0.956 -0.867 0.530 1.612 13.27 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -2.34 15.2 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.640 13.82 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -3.21 16 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 14.02 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -3.92 16.8 2.1 -1.487 -1.950 -0.010 1.627 14.02 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -4.21 17.6 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 13.69 -2.125 -3.360 -2.849 -0.692 -4.52 18.4 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 13.18 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -4.63 19.2 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 12.50 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -4.64 20 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 11.63 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -4.58 20.8 2.6 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 10.65 -2.437 -5.140 -5.355 -2.821 -4.21 21.6 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 9.57 -2.420 -5.581 -6.143 -3.580 -3.64 22.4 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 8.41 -2.346 -6.023 -6.990 -4.445 -3.11 23.2 2.9 -3.331 -5.340 -3.852 -0.295 7.25 -2.200 -6.420 -7.892 -5.423 -2.53 24 3.0 -3.540 -6.000 -4.688 -0.891 6.05 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -1.98 BIỂU ĐỒ MOMENT CỌC My BIỂU ĐÒ LỰC CẮT Qx Đối với móng M2 z (m) ze (m) A3 B3 C3 D3 My (kNm) A4 B4 C4 D4 Qx (kN) 0 0.0 0.000 0.000 1.000 0.000 -51.81 0.000 0.000 0.000 1.000 8.83 0.8 0.1 0.000 0.000 1.000 0.100 -48.82 -0.005 0.000 0.000 1.000 7.46 1.6 0.2 -0.001 0.000 1.000 0.200 -44.88 -0.020 -0.003 0.000 1.000 7.28 2.4 0.3 -0.004 -0.001 1.000 0.300 -38.45 -0.045 -0.009 -0.001 1.000 7.10 3.2 0.4 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -33.08 -0.080 -0.021 -0.003 1.000 6.92 4 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.500 -27.44 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 6.83 4.8 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -22.10 -0.180 -0.072 -0.016 0.997 6.13 5.6 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 -18.61 -0.245 -0.114 -0.030 0.994 5.37 6.4 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -12.85 -0.320 -0.171 -0.051 0.989 4.54 7.2 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -8.04 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 3.69 8 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -4.15 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 2.82 8.8 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 -0.59 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 1.96 9.6 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 2.60 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 1.15 10.4 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 5.36 -0.838 -0.730 -0.356 0.876 0.41 11.2 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 7.69 -0.967 -0.910 -0.479 0.821 -0.19 12 1.5 -0.559 -0.420 0.811 1.437 9.62 -1.105 -1.116 -0.630 0.747 -0.68 12.8 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 11.22 -1.248 -1.350 -0.815 0.652 -0.94 13.6 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 11.46 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 -1.53 14.4 1.8 -0.956 -0.867 0.530 1.612 12.27 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -2.34 15.2 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.640 13.82 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -3.21 16 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 14.02 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -3.92 16.8 2.1 -1.487 -1.950 -0.010 1.627 14.42 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -4.21 17.6 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 13.69 -2.125 -3.360 -2.849 -0.692 -4.52 18.4 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 13.18 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -4.63 19.2 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 12.50 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -4.64 20 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 11.63 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -4.58 20.8 2.6 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 10.65 -2.437 -5.140 -5.355 -2.821 -4.21 21.6 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 9.57 -2.420 -5.581 -6.143 -3.580 -3.14 22.4 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 8.41 -2.346 -6.023 -6.990 -4.445 -2.81 23.2 2.9 -3.331 -5.340 -3.852 -0.295 7.25 -2.200 -6.420 -7.892 -5.423 -2.43 24 3.0 -3.540 -6.000 -4.688 -0.891 6.05 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -1.88 BIỂU ĐỒ MOMENT CỌC My BIỂU ĐÒ LỰC CẮT Qx d. Kieåm tra ñoä oån ñònh ñaát neàn quanh coïc khi chòu aùp löïc ngang Ñieàu kieän khoâng phaù hoûng ñaát neàn quanh coïc khi chòu aùp löïc ngang: бz £ бgh бz –aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu z Vì Le = 3.4 m >2.5 m. Ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí: z= 0.85/abd = 0.85/0.141 = 6.02 m ze = abd.z= 0.141x24 = 0.85 m Caùc giaù trò A1, B1, C1, D1 ñöôïc laáy nhö trong Baûng G3/[8]. Vôùi ze = 0.85, tra Baûng G3/[8] ta ñöôïc: A1= 0.996; B1= 0.849; C1= 0.3625; D1= 0.103 Ta coù: K = 60 T/m4; abd = 0.141; y0 = 4.97x10-3 m; Eb = 2.7x107 KN/m2; M0 = -237.16 KNm; H0 = 28.5 KN;I = 0.02 m4. Suy ra: бz = 8.54 KN/ m2. бgh: aùp löïc giôùi haïn taïi ñoäï saâu z = 2.6 m trong ñoù: + h1=1; + h2 - heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng, tính theo coâng thöùc: vôùi M0tc = 197.63 KNm => h2=0.571 + ξ = 0.6 (ñoái vôùi coïc khoan nhoài). Ñaàu coïc naèm trong lôùp ñaát thöù 3 neân ta coù caùc tính chaát cô lyù nhö sau: gI = (2.0 -1) = 1 T/m3 CI = 0.93 T/m2 jI = 23.230 Suy ra: T/m2 Kieåm tra: бz= 8.54 KN/m2 < бgh = 26.6 KN/m2 Vaäy neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. e. Xaùc ñònh coát theùp cho coïc khoan nhoài Do coïc chuû yeáu chòu löïc neùn neân coát theùp trong coïc ñöôïc tính theo caáu taïo. Ta có tieát dieän coïc A = 0.64 m2 > 0.5 m2 neân haøm löôïng theùp trong coïc laáy 0.4%, ñöôøng kính theùp doïc ø ≥ 18 mm. Vaäy dieän tích theùp doïc trong coïc laø: Fa = 0.4%x6400 = 25.6 cm2. Choïn 12 ø18 ( Fa = 30.54 cm2, μ = 0.45%) ñeå boá trí. Beâ toâng coïc maùc 300. Coát ñai coïc choïn ø 10, böôùc ñai a = 200mm. Tính toán cốt thép: Tính các phản lực đầu cọc: Pi = Móng M1: P1 = P2 = P3 = P4 = Móng M2: P1 = P2 = Tính cốt thép: Móng Mặt cắt M (KNm) Astính (cm2) Cốt thép a(mm) Aschọn (cm2) m (%) M1 1.- 1 2676.6 106.01 29f22 110 110.2 0.38 2.- 2 2758.6 108.64 29f22 110 110.2 0.38 M2 1.- 1 792.01 35.04 15f18 250 38.1 0.33 Mặt cắt 2-2 của móng M2 bố trí cốt thép theo cấu tạo : 16f12 a200 Chương 4: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Khái quát về cọc ép và cọc khoan nhồi: Khái quát về cọc ép Cọc ép bê tông cốt thép được thiết kế chủ yếu cho các công trình dân dụng và công nghiệp. Đối với việc xây dựng nhà cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện xây chen, khả năng áp dụng cọc ép tương đối phổ biến. Cọc ép có các ưu khuyết điểm sau: Ưu điểm Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc ép với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể chịu tải hàng vài trăm tấn. Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục các nhược điểm của cọc đóng khi thi công trong điều kiện này. Giá thành rẻ so với phương án móng cọc khác. Công nghệ thi công cọc không đòi hỏi kỹ thuật cao. Khuyết điểm Cọc ép sử dụng ép tĩnh để ép cọc xuống đất, do đó chỉ thi công được trong những loại đất như sét mềm, sét pha cát. Đối với những loại đất như sét cứng, cát có chiều dày lớn thì không thể thi công được Khái quát về cọc khoan nhồi Cọc khoan nhồi là cọc đổ tại chỗ, được thiết kế cho các công trình cầu đường, thủy lợi, dân dụng và công nghiệp. Đối với việc xây dựng nhà cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện xây chen, khả năng áp dụng cọc khoan nhồi đã được phát triển và có nhiều tiến bộ. Cọc khoan nhồi sau khi thi công thường được kiểm tra chất lượng bằng các phương pháp sau: thí nghiệm nén tĩnh, siêu âm, đo sóng ứng suất hay tia g… Cọc khoan nhồi có các ưu khuyết điểm sau: Ưu điểm Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc khoan nhồi với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể chịu tải hàng nghìn tấn. Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục các nhược điểm của các loại cọc đóng khi thi công trong điều kiện này Có khả năng mở rộng đường kính và chiều dài cọc, hay mở rộng đáy cọc. Lượng cốt thép bố trí trong cọc khoan nhồi thường ít so với cọc đóng (đối với cọc đài thấp) Có khả năng thi công cọc qua các lớp đất cứng nằm xen kẻ hay qua các lớp cát dày mà không thể ép được. Khuyết điểm Giá thành thường cao so với phương án móng cọc khác. Công nghệ thi công cọc đòi hỏi kỹ thuật cao. Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp nên gây tốn kém trong quá trình thực thi. Việc khối lượng bê tông thất thoát trong quá trình thi công do thành lổ khoan không đảm bảo và dể bị sập cũng như việc nạo vét ở đáy lổ khoan trước khi đổ bê tông dễ gây ra ảnh hưởng xấu đối với chất lượng thi công cọc. Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ khoan tạo lổ. So sánh để lựa chọn 2 phương án: Để so sánh 2 phương án ta dựa vào 3 căn cứ sau: Căn cứ vào điều kiện kỹ thuật: Các phương án đã thiết kế đều đảm bảo về điều kiện ổn định và độ lún. Căn cứ vào điều kiện thi công: Các phương án móng đều có thể đảm bảo các điều kiện thi công. Các phương án móng trên đều ít nhiều gây ra những chấn động đến các công trình lân cận. (tùy thuộc vào phương án móng) nếu có biện pháp thi công hợp lý, thì có thể khắc phục được các khó khăn này. a. Phương án 1 Móng cọc ép BTCT: Là loại khá phổ biến ở nước ta hiện nay.Khi xây dựng các công trình không quá cao kỹ thuật thi công đơn giản, không phức tạp như móng cọc khoan nhồi móng bè.Về biện pháp kiểm tra chất lượng cọc có thể sử dụng bằng phương pháp thử tĩnh.Cọc rất được sử dụng phổ biến hiện nay. b. Phương án 2 Móng cọc Khoan Nhồi: Móng cọc khoan nhồi cũng rất phổ biến ở nước ta hiện nay, tuy nhiên do những tính chất đặc biệt của nó khi thi công nên kỹ thuật thi công phải chính xác và phải được kiểm tra nghiêm ngặt hơn hai phương án kia. Căn cứ vào điều kiện kinh tế: Vật liệu Cấu kiện Phương án Cọc ép Cọc khoan nhồi Cốt thép (kg) Đài cọc 2335.5 3537.48 Cọc 10275.7 12602 Tổng 12611.2 16139.48 Bê tông (m3) Đài cọc 41.6 48.5 Cọc 140.8 251 Tổng 182.4 299.5 Căn cứ về giá thành thi công: Móng cọc khoan nhồi do những yêu cầu về kỹ thuật rất cao, sử dụng máy móc hiện đại nên giá thành có thể cao hơn cọc ép bê tông cốt thép rất nhiều. III. Kết luận: Việc lựa chọn phương án móng cho công trình trên phụ thuộc vào chi phí vật liệu và chi phí thi công sao cho tổng cộng hai loại chi phí trên là nhỏ nhất.Ngoài ra còn phải xét đến tính khả thi của công trình để chọn ra phương án móng hợp lý nhất. Trong các phương án trên ta thấy phương án móng cọc BTCT có tính phổ biến cao cũng như đòi hỏi về kỹ thuật thi công đơn giản cũng như chi phí thấp nhất nên ta lựa chọn phương án móng cọc BTCT. MỤC LỤC