MỤC LỤC
Chương 1: Kiến trúc 2
1.1. Tổng quát về kiến trúc công trình 2
1.1.1. Tên công trình 2
1.1.2. Đặc điểm xây dựng 2
1.1.3. Quy mô công trình 2
1.2. Giải pháp kiến trúc 3
1.3. Các hệ thống kỹ thuật công trình 3
1.3.1. Hệ thống chiếu sáng 3
1.3.2. Hệ thống điện 3
1.3.3. Hệ thống cấp thoát nước 4
1.3.4. Hệ thống phòng cháy chữa cháy 4
1.4. Đặc điểm khí hậu 4
1.4.1. Nhiệt độ 4
1.4.2. Độ ẩm 4
1.4.3. Mưa 4
1.4.4. Bức xạ 5
1.4.5. Gió 5
1.5. Các chỉ tiêu kỹ thuật 5
1.6. Kết luận 5
Chương 2: Tính toán sàn tầng điển hình 7
2.1. Lựa chọn các sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 7
2.2. Mặt bằng phân loại ô bản sàn 9
2.3. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 10
2.3.1. Lựa tĩnh tải sàn 11
2.3.2. Trọng lượng tường ngăn 12
2.3.3. Họat tải sàn 13
2.4. Tính toán các ô bản sàn 14
2.4.1. Họat tải sàn 14
2.5. Tính toán bản sàn hai phương 19
Chương 3: Tính cầu thang bộ 24
3.1. Cấu tạo cầu thang 24
3.1.1. Chọn kích thước của bậc thang 24
3.1.2. Xác định tải trọng 25
3.2. Bản thang 27
3.2.1. Sơ đồ tính toán 27
3.2.2. Tính toán cốt thép bản thang 30
3.3. Tính dầm chiếu nghỉ 32
3.3.1. Tính dầm chiếu nghỉ 32
3.3.2. Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ 33
3.3.3. Tính cốt đai cho dầm chiếu nghỉ 34
Chương 4: Tính toán hồ nước mái 36
4.1. Công năng và kích thước hồ nước mái 36
4.2. Tải trọng tác dụng 38
4.2.1. Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận hồ nước mái 38
4.2.2. Xác định tải trọng tác dụng 39
4.3. Tính toán cốt thép các bộ phận của hồ nước mái 41
4.3.1. Tính bản nắp 41
4.3.2. Tính bản thành 43
4.3.3. Tính bản đáy 49
4.3.4. Tính dầm nắp và dầm đáy 51
Chương 5: Tính toán và bố trí thép khung trục B 65
5.1. Trình tự tính toán 65
5.2. Hệ chịu lực chính của công trình 66
5.2.1. Sàn 66
5.2.2. Xác định sơ bộ tiết diện cột 66
5.2.3. Xác định sơ bộ tiết diện dầm 67
5.3. Xác định giá trị tải trọng tác động lên công trình 67
5.3.1. Tĩnh tải 68
5.3.2. Họat tải 68
5.3.3. Tải trọng gió 70
5.3.4. Tải trọng hồ nước 72
5.3.5. Tải trọng cầu thang 72
5.4. Tính toán nội lực 73
5.5. Tính toán cốt thép khung 75
5.5.1. Xác định nội lực dung để tính toán 75
5.5.2. Tính cốt thép 76
5.5.3. Tính thép dầm 78
Chương 6: Tính toán móng cọc ép bê tông cốt thép 90
6.1. Ưu nhược điểm 90
6.2. Thiết kế móng cọc ép BTCT 91
Tính móng M4-B
6.2.1. Xác địng sơ bộ chiều sâu đặt mũi cọc , đường kính cọc 91
6.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu 92
6.2.3. Xác định sức chịu tái của cọc nhồi theo cường độ của đất nền ( theo phụ lục A TCXD 205: 1998 ) 93
6.2.4. Xác định số lượng cọc và cách bố trí cọc 95
6.3. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên tường cọctrong nhóm 96
6.4. kiểm tra nền móng cọc ma sát 97
6.4.1. Xác định móng khối quy ước 98
6.4.2. Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy khối móng quy ước 99
6.4.3. Tính áp lực của đáy móng khối quy ước truyền cho nền 100
6.4.4. Xác định cường độ tính toán của đất nền tại khối móng quy ước 100
6.4.5. Xác định độ lún của móng cọc khoan nhồi đài đơn 101
6.5. Tính cốt thép cho đài cọc đơn 103
6.6. Kiểm tra chọc thủng đài cọc 104
Tính móng M2-B
6.7.1. Tính toán số cọc 106
6.7.2. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên tường cọc trong nhóm 106
6.7.3. Xác định độ lún cho móng cọc đài đơn 107
a. Xác định móng khối quy ước 108
b. Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy khối móng quy ước 108
c. Tính áp lực của đáy móng khối quy ước truyền cho nền 109
d. Xác định cường độ đất nền tại đáy móng khối móng quy ước 110
e. Xác định độ lún của móng cọc khoan nhồi đài đơn 110
f. Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn 115
6.7. Tính toán cọc chịu tải trọng ngang
6.7.1. Kiểm tra chuyển vị ngang và góc xoay đầu cọc 117
6.7.2. Xác định áp lực tính toán, mômen uốn, lực cắt và lực dọc trong tiết diện cọc 118
6.7.3. Kiểm tra độ ổn định đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang 120
6.8. Kiểm tra cọc khi vân chuyển, cẩu lắp 123
6.8.1. Vận chuyển 123
6.8.2. Cẩu lắp 124
6.8.3. Tính toán cốt thép móc cẩu 125
Chương 7: Tính toán móng cọc khoan nhồi 126
7.1. Ưu nhược điểm 127
7.2. Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài đơn 129
7.3. Xác địng sơ bộ chiều sâu đặt mũi cọc , đường kính cọc 131
7.4. Xác định sức chịu tải của cọc theo các đặc trưng của đất nền 134
7.4.1. Xác định sức chịu tái của cọc nhồi theo chỉ tiêu cơ lý của
đất nền ( theo phụ lục A TCXD 205: 1998 ) 137
7.4.2. Xác định sức chịu tái của cọc nhồi theo chỉ tiêu cường độ
của đất nền ( theo TCXD 195:1997 và theo phục lục B TCXD 205: 1998 ) 138
A. Tính móng M1- B 139
7.5. Tải trọng tác dụng lên móng 139
7.6. Xác định số lượng cọc và sơ đồ bố trí trong đài 140
7.6.1. Xác định sơ bộ số lương cọc 142
7.6.2. Sơ đồ bố trí cọc trong đài M1-B 145
7.7. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên tường cọctrong nhóm 146
7.8. Xác định độ lún cho cọc khoan nhồi đài đơn 148
7.8.1. Xác định móng khối quy ước 149
7.8.2. Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy khối móng quy ước 150
7.8.3. Tính áp lực của đáy móng khối quy ước truyền cho nền 150
7.8.4. Xác định cường độ tính toán của đất nền tại khối móng quy ước 151
7.8.5. Xác định độ lún của móng cọc khoan nhồi đài đơn 151
7.9. Tính toán cọc chịu tải trọng ngang theo phụ lục G TCXD 205:1998 và cốt thép trong cọc 152
7.9.1. Kiểm tra chuyển vị ngang và góc xoay đầu cọc 152
7.9.2. Xác định áp lực tính toán, mômen uốn, lực cắt và lực dọc trong tiết diện cọc 152
7.9.3. Kiểm tra độ ổn định đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang
7.10. Tính toán cho cọc khoan nhồi 153
7.11. Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc theo vật liệu 153
7.12. Tính toán đài cọc 154
7.12.1. Kiểm tra chọc thủng đài cọc 154
7.12.2. Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn 154
B. Tính móng M2-B 155
7.13. Tải trọng tác dụng lên móng 155
7.14. Xác định số lượng cọc và sơ đồ bố trí trong đài 156
7.14.2. Xác định sơ bộ số lương cọc 156
7.14.2. Sơ đồ bố trí cọc trong đài M2-B 157
7.15. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên tường cọctrong nhóm 157
7.16. Xác định độ lún cho cọc khoan nhồi đài đơn 158
7.16.1. Xác định móng khối quy ước 158
7.16.2. Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy khối móng quy ước 159
7.16.3. Tính áp lực của đáy móng khối quy ước truyền cho nền 160
7.16.4. Xác định cường độ tính toán của đất nền tại khối móng quy ước 160
7.16.5. Xác định độ lún của móng cọc khoan nhồi đài đơn 162
7.17. Tính toán cọc chịu tải trọng ngang theo phụ lục G TCXD 205:1998 và cốt thép trong cọc 163
7.17.1. Kiểm tra chuyển vị ngang và góc xoay đầu cọc 163
7.17.2. Xác định áp lực tính toán, mômen uốn, lực cắt và lực dọc trong tiết diện cọc 163
7.17.3. Kiểm tra độ ổn định đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang 164
7.18. Tính toán cho cọc khoan nhồi 164
7.19. Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc theo vật liệu 165
7.20. Tính toán đài cọc 165
7.20.1. Kiểm tra chọc thủng đài cọc 165
7.20.2. Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn 167
Tài liệu tham khảo
36 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2318 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế chung cư Mỹ Phước, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 6
TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP
6.1. Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng
+ nhận xét: nhìn vào mặt cắt địa chất công trình, ta thấy địa chất các lớp tương đối tốt. tốt nhất là lớp số 3 (cát lẫn dăm sạn laterite) và lớp số 5. ta sẽ quyết định đặt cọc vào lớp đất số 5.
+ Ưu điểm: Cọc ép có 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.
+ Khuyết điểm: Cọc ép có 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 laterite (lớp số 3), lớp cát lớn, thời gian ép lâu.
Lớpđất
Chiều dàym
DungtrọngT/m3
TỷtrọngT/m3
ĐộẩmW
%
Giớihạn chảyWL
%
GiớihạndẻoWP
%
GócmasátjIIo
TL riêng đẩy nổigđn
T/m3
LựcdínhCIIKg/cm2
ĐộsệtIL
%
ChỉsốdẻoIP
%
Hệsốrỗng eo
kg/m3
1
0.6
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
2
2.6
1.887
2.668
27.5
32.9
17.1
7o52''
0.925
0.139
0.66
15.8
44.5
3
4.0
2.033
2.729
20.6
30.4
19.0
‘’
1.068
‘’
0.14
11.4
38.2
5
25.4
1.984
2.670
20.3
‘’
‘’
27o44''
1.032
0.054
‘’
‘’
38.2
6
>25.4
2.009
2.697
22.2
42.7
21.8
15o48''
1.035
0.504
0.02
20.9
39.0
6.2. Thiết kế móng cọc ép đài đơn (móng 2-B; 4B)
Theo TCXD 205: 1998 cọc và móng cọc được thiết kế theo trạng thái giới hạn. Trạng thái giới hạn được phân thành hai nhóm:
- Nhóm thứ nhất gồm các tính toán:
+ Sức chịu tải giới hạn của cọc theo điều kiện đất nền
+ Độ bền của vật liệu cọc và đài cọc
+ Độ ổn định của cọc và móng
- Nhóm thứ hai gồm các tính toán
+ Độ lún của nền cọc và móng
+ Chuyển vị ngang của cọc và móng
+ Hình thành và mở rộng vết nứt trong cọc và đài cộc bằng bê tông cốt thép
6.2.1 Xác định sơ bộ chiều sâu đặt mũi cọc, đường kính cọc và chiều sâu đặt đài cọc.
Chiều cao đài cọc chọn sơ bộ 2 m, đài móng được chôn sâu 3.8m so với mặt đất tự nhiên.
Chọn kích thước cọc có tiết diện:30cm x 30cm. Cọc dài 28.5 m, chia làm 3 đọan nối với nhau, mỗi đoạn dài 9.5 m. Mũi cọc nằm trong lớp đất thứ 3, tại cao độ -31.85 m so với mặt nền trệnt (hình vẽ).
Cọc ngàm vào đài một đoạn 0.10m và đoạn đập đầu cọc 0.3m.
--> Chiều dài thực tế của cọc là: 28.50 – (0.10 + 0.30) = 24.5 m
Dùng bê tông có cấp độ bền B30, Rb = 17.0 MPa, cốt thép CII có Rs = 280 MPa cho toàn bộ đài cọc và cọc.
GHI CHÚ: Cao trình mặt đất tính toán ( MĐTT ) được xác định theo chú thích của bảng A1, và A2 phụ lục A TCXD 205: 1998.
Hình 7.1 Trụ địa chất tính toán.
6.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu:
PVL=j.(m1.m2.Rb.Fb+Ra.Fa)
Trong đó:
M1 = 1: hệ số điều kiện làm việc.
M2 = 0.7: hệ số điều kiện làm việc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp thi công cọc vì mực nước ngầm suốt chiều dài thân cọc.
Rb = 130 kg/cm2: cường độ tính toán bê tông cọc
Fb: diện tích tiết diện ngang của cọc = 900cm2
Ra = 2700 kg/cm2: cường độ cốt thép cọc.
Fa = 4Ø18 = 10.18 (cm2): diện tích tiết diện ngang cốt thép cọc.
Ta tính được: PVL = 151.43 (T).
6.2.3 Xác sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền:
Sức chịu tải của cọc đơn, theo đất nền được tính theo công thức
Trong đó:
Ktc – Hệ số an toàn Ktc = 1.4
– Sức chịu tải cho phép tính toán của cọc theo đất nền theo phụ lục A TCXD 205: 1998
Qtc – Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo đất nền
Với : m – Hệ số điều kiện làm việc. Mũi cọc tựa trên đất CÁT có độ bão hòa
G = 0.987 > 0.85 do đó lấy m = 0.8
mR – Hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc mR = 1.2
Ap – Diện tích mũi cọc (m2).
Ap = 0.3 x 0.3 = 0.09 m2
fi – Hệ số ma sát của lớp đất i ở mặt bên của thân cọc được tra theo bảng A.2 phụ lục A TCXD 205: 1998
mf – Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ, lấy theo bảng A.5 phụ lục A TCXD 205: 1998
qp – Cường độ chịu tải của đất ở đầu mũi cọc, mũi cọc cắm vào lớp đất sét do đó giá trị qp được tra trong bảng A.7 phụ lục A TCXD 205: 1998. Lớp đất thứ 5 có độ sệt B = 0 => qp = 13365 kN/m2
u – Chu vi thân cọc (m)
u = 4*d = 4 * 0.3 = 1.2 m.
Hình 6.2 Sơ đồ xác định Li và Zi cho móng cọc ép đài đơn
Kết quả tính sức chịu tải của cọc ép theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền được trình bày trong bảng sau .
Bảng 6.2 Xác định sức chịu tải cọc ép theo chỉ tiêu cơ lý đất nền
Lớp đất
STT
mfi
li
zi
fi
mfi.fi.li
lớp i
(m)
(m)
(kN/m2)
1. Sét pha , xám nâu, trạng thái dẻo mềm. B = 0.66
1
0.6
0.6
2.3
110
39.6
2. Sét pha lẫn nhiều dăm sạn laterite, nâu đỏ loang xám.
2
0.6
2
3.6
5
6
3
0.6
2
5.6
6
7.2
3. cát lẫn sỏi và bụ sét, màu xám nâu vàng và hồng. trạng thái chặt vừa. B = 0.0
4
0.6
2
7.6
610
732
5
0.6
2
9.6
610
732
6
0.6
2
11.6
610
732
7
0.6
2
13.6
610
732
8
0.6
2
15.6
610
732
9
0.6
2
17.6
610
732
10
0.6
2
19.6
610
732
11
0.6
2
21.6
610
732
12
0.6
2
23.6
610
732
13
0.6
2
25.6
610
732
14
0.6
2
27.6
610
732
15
0.6
1.45
29.325
610
530.7
5. Sét lẫn bụi, xám nâu vàng trạng thái nửa cứng. B = 0.02
∑mfi.fi.li
8635.5
qp (kN/m2)
4450
Ap (m2)
0.09
u (m)
1.2
Qtc ( kN )
14813
QAa ( kN )
12881
KẾT LUẬN: So sánh sức chịu tải theo hai phương pháp ta thấy: Pđn<PVL
nên ta lấy giá trị: Pthiết kế = min(Pđn; PVL) = 1288.1 (KN)
6.2.4. Xác định số lượng cọc và cách bố trí cọc:
giả sử bố trí đài theo lưới 3dx3d, áp lực từ đầu cọc lên đáy đài là:
diện tích đáy dài cần thiết:
trọng lượng đài móng:
Bảng tải trọng tại chân cột 2B và 4B để tính móng
Nội lực
Nmax(kN)
Mxtư(kNm)
Mytư(kNm)
Qxmax(kN)
Qymax(kN)
M2B
Trị tính toán
-12394.24
-376.84
-341.73
-172.73
132.56
Trị tiêu chuẩn
-11485.2
-275.605
-332.075
-161.1
124.99
M4B
Trị tính toán
-8128.6
-285.32
-263.05
138.37
125.42
Trị tiêu chuẩn
-7817.9
-275.714
-252.33
127.44
113.81
Số lượng cọc được xác định theo công thức:
.
Trong đó:
Ntt - Lực dọc tác dụng lên mặt móng.
Ptk - Sức chịu tải của cọc theo thiết kế.
b - Hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen, lấy k = 1.5
Chọn nc = 9 cọc.
6.3. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm
Theo mục 6.1.6 TCXD 205: 1998. Tải trọng tính toán trên cọc P nên xác định khi xem móng như là kết cấu khung chịu tải đứng, ngang và mômen uốn. Tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm gồm các cọc thẳng đứng xác định theo công thức
Trong đó:
P0tt - Tải trọng đứng tính toán tại đáy đài
P0tt = Ptt + Pđài+đất = 8128.6 + 2.2x2x2.4x2.4 = 8304.54 kN
Mox - Mômen xoay quanh trục ox tại đáy đài
Mox = Mx + Qxh = 285.32 + 138.37x2 = 142.67 kNm
Moy - Mômen xoay quanh trục oy tại đáy đài
Moy = My + Qyh = 263.05 + 125.42x2 = 125.53 kNm
xmax - Khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục oy, xmax = 0.9 m
ymax - Khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục ox, ymax = 0.9 m
Kiểm tra:
+ Pc = 972.39 + 115.09 = 1087.48 kN < 1288.1 kN
=> Cọc đủ khả năng chịu lực
= 873.06 kN > 0 => cọc chỉ chịu nén
Vậy cọc thiết kế đảm bảo được khả năng chịu tải trọng dọc trục, và cọc chỉ chịu nén nên không cần kiểm tra cọc chịu lực nhổ
6.4. kiểm tra nền móng cọc ma sát: (theo trạng thái giới hạn II)
Xác định móng khối quy ước
Nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất mà tải trọng của móng được truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng một góc a được tính như sau
Độ lún của móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước
Khi đó:
Kích thước khối móng quy ước
A = B = L’ + 2Ltga = 2.1+2x46.2xtg2.5o = 6.12 m
Với: B’, L’ - Khoảng cách giữa 2 mép cọc biên theo cả 2 phương
L - Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc
Diện tích đáy móng khối quy ước
Aqư = A.B = 6.12 x 6.12 = 37.45 m2
Hình 7.4 Kích thước móng khối quy ước
Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy móng khối quy ước
- Tải trọng đứng
N0 = Ntc + Gđài + Gđất + Gcọc
Trong đó:
Ntc - Tải trọng tiêu chuẩn tại cao trình mặt đài, Ntc = 7817.9 kN
Gđài - Trọng lượng đài và đất ở trên mặt đài
Gđài = A.B.h.gtb = 6.12x6.12x3.8x2.2 = 1411.88 kN
Gđất - Trọng lượng các lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc ( có xét đến đẩy nổi )
Gđất = (A.B - ∑Acọc) hi.giII
= (6.12x6.12– 4x0.636)x(12.1x4.87+10.6x9.5+9.1x7.53+3.4x10.88+4.7x11.2+6.3x10.55)
= 14080.5 kN
Gcọc - Trọng lượng cọc
Gcọc = nc.Acọc.L.gđn = 9x0.09x24.5x15 = 561.33 kN
Vậy: N0 = 6837.04 + 1411.88 + 14080.5 + 561.33 = 22890.75 kN
- Mômen
Mômen tiêu chuẩn tại tâm đáy móng khối quy ước
M0 = Mtc + Qtc(L + hđài)
Mox = 275.714 + 29.68(46.2 + 2) = 1496.15 kNm
Moy = 252.33 + 52.94(46.2 + 2) = 2555 kNm
Tính áp lực của đáy móng khối quy ước truyền cho nền
Độ lệch tâm
Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước
Xác định cường độ tính toán của đất nền tại đáy móng khối quy ước
Trong đó:
ktc - Hệ số độ tin cậy, ktc = 1 lấy theo mục 3.39 TCXD 45: 1978
m1, m2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất nền, m1 = 1.2, m2 = 1.1 theo bảng 15 TCXD 45: 1978
BM - Cạnh ngắn của móng khối quy ước, BM = 6.12 m
HM - Chiều cao móng khối quy ước, HM = 28.3 m
g’II - Dung trọng của lớp đất dưới đáy móng khối quy ước (có kể đến đẩy nổi)
g’II = = 19.84 – 10 = 10.5 kN/m3
- Dung trọng trung bình của lớp đất từ đáy móng khối quy ước trở lên (có kể đến đẩy nổi)
= kN/m3
A, B, D - Hệ số lấy theo bảng 14 TCXD 45: 1978, phụ thuộc góc ma sát trong của đất dưới đáy móng khối quy ước
jII = 16o => A = 0.43, B = 2.72, D = 5.31
CII - Lực dính đơn vị của đất dưới đáy móng khối quy ước
CII = 50.4 kN/m2
h0 - Chiều sâu nền tầng hầm, h0 = 1.8m
= 1859.09 kN/m2
Kiểm tra điều kiện:
kN/m2 < 1.2RM = 1.2x1859.09 = 2230.9 kN/m2
kN/m2 < RM = 1859.09 kN/m2
Do đó có thể tính toán độ lún của nền đất dưới móng khối quy ước theo quan niệm nền biến dạng đàn hồi tính tính.
Xác định độ lún của móng cọc ép đài đơn
Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước
Ứng suất do trọng lượng bản thân đất nền
Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành những lớp bằng nhau có chiều dày
hi BM/5 = 6.12/5 = 1.224 m, chọn hi = 1.5m
Từ điều kiện: => Xác định Hcn
Công thức tính toán độ lún (theo phụ lục 3 TCXD 45: 1978)
Trong đó: bi = 0.8, lấy theo quy phạm
hi - Chiều dày phân tố thứ i, hi = 1.5m
- Ứng suất gây lún ở giữa lớp phân tố thứ i, với hệ số Ko tra bảng 3–7 sách hướng dẫn đồ án Nền Và Móng của GS, TS Nguyễn Văn Quảng – KS Nguyễn Hữu Kháng, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, phụ thuộc
m = 2z/BM
Ei - Môđun biến dạng trung bình của lớp đất chịu nén dưới mũi cọc
Bảng7.4 Tính toán độ lún cho móng cọc đài đơn
Điểm
Độ sâuz (m)
2z/BM
K0
sigl(kN/m2)
sibt(kN/m2)
0.2sibt(kN/m2)
stbgl(daN/cm2)
Ei(daN/cm2)
Si(cm)
0
0
1
211.67
399.50
79.90
2.036
203
1.204
1
1.5
0.49
0.924
195.58
415.25
83.05
1.733
203
1.024
2
3
0.98
0.713
150.92
431.00
86.20
1.284
203
0.759
3
4.5
1.47
0.500
105.84
446.75
89.35
0.896
203
0.530
4
6
1.96
0.347
73.45
462.5
92.5
Tổng cộng:
3.517
Hình 7.5 Sơ đồ xác định sbt và sgl cho móng cọc đài đơn
6.5. Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn :
Do kích thước và số cọc của mỗi phương là như nhau, ta tính toán cốt thép cho một phương và bố trí thép cho cả phương còn lại. Chọn sơ đồ tính là dầm console có mặt ngàm tại tiết diện mép cột và tải trọng tác dụng là tổng phản lực của các cọc nằm ngoài mép cột .
Chiều cao đài cọc hđài = 2m => h0 = 2 – 0.15 = 1.85m
Sử dụng cốt thép AII có Rs = 280 MPa
Mômen ở tiết diện ngàm
Mmax = 2P.0.95 = 2x972.39x0.95 = 1847.54 kNm
Diện tích cốt thép trong đài cọc theo mỗi phương được tính theo công thức
cm2
Chọn 15f 20( As = 47.13 cm2), để bố trí thép cho mỗi phương
Chiều dài mỗi thanh thép 4.5 – 2x 0.05 = 4.4m
Khoảng cách bố trí các thanh thép a = 150cm
Thép đỉnh đài bố trí f12a200 theo mỗi phương
Hình 7.7 Sơ đồ tính thép cho đài móng
6.6. kiểm tra điều kiện chọc thủng của cọc:
Kích thước đài cọc đã được xác định ở phần trên hđài = 2m
Chiều cao đài cọc phải thỏa mãn điều kiện không bị chọc thủng, thông thường góc nghiêng của tháp chọc thủng là 45o . Tuy nhiên theo sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (phần cấu kiện nhà cửa) của Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội 2004 góc nghiêng của tháp chọc thủng trong đài cọc có thể khác 45o. Đài cọc có thể bị chọc thủng như trường hợp sau
Kiểm tra chọc thủng theo công thức sau
= VP
Trong đó:
P - Lực chọn thủng bằng tổng phản lực của các cọc nằm ngoài phạm vi đáy tháp chọc thủng P = ∑Pttmax = 9x972.39 = 8751.5 kN
bc, hc - Kích thước tiết cột bc = hc = 0.8m
h0 - Chiều cao có ích của đài móng, h0 = 1.85m
C1, C2 - Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng
C1 = C2 =500mm
Rk - Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông, Rk = 1.2 MPa
a1, a2 - Hệ số tính theo công thức
Hình 7.6 Mô hình tháp chọc thủng
VP = = 38563.2 kN
Suy ra P = 8751.5 kN < VP = 38563.2 kN
Vậy thỏa mãn điều kiện đài không bị chọc thủng bởi cột
6.7. Sơ đồ bố trí cọc trong đài M2B
Tính toán số cọc móng M2B:
vậy chọn số cọc n = 16 cọc.
Hình 8.3 Sơ đồ bố trí cọc trong đài mong 2-B
Diện tích thực tế của đài móng
Ađ = 3.3x3.3 = 10.89 m2
Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm
Theo mục 6.1.6 TCXD 205: 1998. Tải trọng tính toán trên cọc P nên xác định khi xem móng như là kết cấu khung chịu tải đứng, ngang và mômen uốn. Tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm gồm các cọc thẳng đứng xác định theo công thức
Trong đó: P0tt - Tải trọng đứng tính toán tại đáy đài
P0tt = Ptt + Pđài+đất = 13278.75 + 1.1x20.25x2x9.92 = 13720.686 kN
Mox - Mômen xoay quanh trục ox tại đáy đài
Mox = Mx + Qxh = 4.384 + 37.96x2 = 80.304 kNm
Moy - Mômen xoay quanh trục oy tại đáy đài
Moy = My + Qyh = 44.987 + 33.7x2 = 112.387 kNm
xmax - Khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục oy
ymax - Khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục ox
=> kN
kN
Kiểm tra: kN
+ Pc = 873.6+114.35 = 987.95 kN < 1265 kN
=> Cọc đủ khả năng chịu lực
= 841.5 kN > 0 => cọc chỉ chịu nén
Vậy cọc thiết kế đảm bảo được khả năng chịu tải trọng dọc trục, và cọc chỉ chịu nén nên không cần kiểm tra cọc chịu lực nhổ
Xác định độ lún cho móng cọc đài đơn: (theo trạng thái giới hạn II)
- Xác định móng khối quy ước:
Nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất mà tải trọng của móng được truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng một góc a được tính như sau
Độ lún của móng cọc được tính theo độ lún của khối móng quy ước
Khi đó:
Kích thước khối móng quy ước
A = B = L’ + 2Ltga = 3 + 2x46.2xtg2.5o = 7.03 m
Với: B’, L’ - Khoảng cách giữa 2 mép cọc biên theo cả 2 phương
L - Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc
Diện tích đáy móng khối quy ước
Aqư = A.B = 7.03x7.03 = 49.42 m2
Hình 8.4 Kích thước móng khối quy ước
Chuyển tải trọng về trọng tâm đáy móng khối quy ước:
- Tải trọng đứng :
N0 = Ntc + Gđài + Gđất + Gcọc
Trong đó:
Ntc - Tải trọng tiêu chuẩn tại cao trình mặt đài, Ntc = 11546.74 kN
Gđài - Trọng lượng đài và đất ở trên mặt đài
Gđài = A.B.h.gtb = 7.03x7.03x3.8x9.92 = 1862.97 kN
Gđất - Trọng lượng các lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc ( có xét đến đẩy nổi )
Gđất = (A.B - ∑Acọc) hi.giII
= (7.03x7.03 – 16x0.09)x(12.1x4.87+10.6x9.5+9.1x7.53+3.4x10.88+4.7x11.2+6.3x10.55)
= 18421.4 kN
Gcọc - Trọng lượng cọc, Gcọc = nc.Acọc.Lgđn = 16x0.09x46.2x15 = 997.92 kN
Vậy: N0 = 11546.74 + 1862.97 + 18421.4 + 997.92 = 32829.03 kN
- Mômen
Mômen tiêu chuẩn tại tâm đáy móng khối quy ước
M0 = Mtc + Qtc(L + hđài)
Mox = 3.812 + 33.01(46.2 + 2) = 1594.89 kNm
Moy = 39.12 + 29.3(46.2 + 2) = 1451.38 kNm
- Tính áp lực của đáy móng khối quy ước truyền cho nền
Độ lệch tâm m
m
Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước
kN/m2
kN/m2
kN/m2
- Xác định cường độ tính toán của đất nền tại đáy móng khối quy ước
Trong đó:
ktc - Hệ số độ tin cậy, ktc = 1 lấy theo mục 3.39 TCXD 45: 1978
m1, m2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất nền, m1 = 1.2, m2 = 1.1 theo bảng 15 TCXD 45: 1978
BM - Cạnh ngắn của móng khối quy ước, BM = 7.03 m
HM - Chiều cao móng khối quy ước, HM = 28.5 m
g’II - Dung trọng của lớp đất dưới đáy móng khối quy ước (có kể đến đẩy nổi)
g’II = = 20.5 – 10 = 10.5 kN/m3
- Dung trọng trung bình của lớp đất từ đáy móng khối quy ước trở lên (có kể đến đẩy nổi)
= kN/m3
A, B, D - Hệ số lấy theo bảng 14 TCXD 45: 1978, phụ thuộc góc ma sát trong của đất dưới đáy móng khối quy ước
jII = 16o => A = 0.43, B = 2.72, D = 5.31
CII - Lực dính đơn vị của đất dưới đáy móng khối quy ước
CII = 56.1 kN/m2
h0 - Chiều sâu nền tầng hầm, h0 = 1.8m
=>
= 1864.51 kN/m2
Kiểm tra điều kiện:
kN/m2 < 1.2RM = 1.2x1864.51= 2237.41 kN/m2
kN/m2 < RM = 1864.51 kN/m2
Do đó có thể tính toán độ lún của nền đất dưới móng khối quy ước theo quan niệm nền biến dạng đàn hồi tính tính.
- Xác định độ lún của móng cọc khoan nhồi đài đơn
Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước
kN/m2
Ứng suất do trọng lượng bản thân đất nền
Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành những lớp bằng nhau có chiều dày
hi BM/5 = 7.03/5 = 1.41 m, chọn hi = 1.5 m
Từ điều kiện: => Xác định Hcn
Công thức tính toán độ lún (theo phụ lục 3 TCXD 45: 1978)
Trong đó: bi = 0.8, lấy theo quy phạm
hi - Chiều dày phân tố thứ i, hi = 1.5 m
- Ứng suất gây lún ở giữa lớp phân tố thứ i, với hệ số Ko tra bảng 3–7 sách hướng dẫn đồ án Nền Và Móng của GS, TS Nguyễn Văn Quảng – KS Nguyễn Hữu Kháng, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, phụ thuộc
m = 2z/BM
Ei - Môđun biến dạng trung bình của lớp đất chịu nén dưới mũi cọc
Bảng7.4 Tính toán độ lún cho móng cọc đài đơn
Điểm
Độ sâuz (m)
2z/BM
K0
sigl(kN/m2)
sibt(kN/m2)
0.2sibt(kN/m2)
stbgl(daN/cm2)
Ei(daN/cm2)
Si(cm)
0
0
0
1
264.78
399.50
79.90
2.58
203
1.525
1
1.5
0.43
0.948
251.01
415.25
83.05
2.24
203
1.326
2
3
0.85
0.746
197.53
431.00
86.20
1.75
203
1.035
3
4.5
1.28
0.577
152.78
446.75
89.35
1.36
203
0.805
4
6
1.71
0.452
119.68
462.50
92.5
1.08
203
0.639
5
7.5
2.13
0.365
96.64
478.75
95.65
0.88
203
0.518
6
9
2.56
0.297
78.64
494.00
98.8
Tổng cộng ∑S:
5.848
Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm:
Theo mục 6.1.6 TCXD 205: 1998. Tải trọng tính toán trên cọc P nên xác định khi xem móng như là kết cấu khung chịu tải đứng, ngang và mômen uốn. Tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm gồm các cọc thẳng đứng xác định theo công thức
Trong đó:
P0tt - Tải trọng đứng tính toán tại đáy đài
P0tt = Ptt + Pđài+đất = 8128.6 + 2.2x2x2.4x2.4 = 8304.54 kN
Mox - Mômen xoay quanh trục ox tại đáy đài
Mox = Mx + Qxh = 285.32 + 138.37x2 = 142.67 kNm
Moy - Mômen xoay quanh trục oy tại đáy đài
Moy = My + Qyh = 263.05 + 125.42x2 = 125.53 kNm
xmax - Khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục oy, xmax = 0.9 m
ymax - Khoảng cách lớn nhất từ tim cọc đến trục ox, ymax = 0.9 m
tương tự ta tính được:
KN
KN
KN
KN
KN
KN
KN
Kiểm tra:
+ Pc = 1120.22 + 115.09 = 1267.31 kN < 1288.1 kN
=> Cọc đủ khả năng chịu lực
= 873.06 kN > 0 => cọc chỉ chịu nén
Vậy cọc thiết kế đảm bảo được khả năng chịu tải trọng dọc trục, và cọc chỉ chịu nén nên không cần kiểm tra cọc chịu lực nhổ
Kiểm tra chọc thủng đài cọc:
Kích thước đài cọc đã được xác định ở phần trên hđài = 2m
Chiều cao đài cọc phải thỏa mãn điều kiện không bị chọc thủng, thông thường góc nghiêng của tháp chọc thủng là 45o . Tuy nhiên theo sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (phần cấu kiện nhà cửa) của Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội 2004 góc nghiêng của tháp chọc thủng trong đài cọc có thể khác 45o. Đài cọc có thể bị chọc thủng như trường hợp sau
Kiểm tra chọc thủng theo công thức sau
= VP
Trong đó:
P - Lực chọn thủng bằng tổng phản lực của các cọc nằm ngoài phạm vi đáy tháp chọc thủng P = ∑Pttmax = 16x1120.22= 13977.6 kN
bc, hc - Kích thước tiết cột bc = hc = 0.8m
h0 - Chiều cao có ích của đài móng, h0 = 1.85m
C1, C2 - Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng
C1 = C2 =950mm
Rk - Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông, Rk = 1.2 MPa
a1, a2 - Hệ số tính theo công thức
Hình 8.6 Mô hình tháp chọc thủng
VP = = 29400 kN
Suy ra P = 13977.6 kN < VP = 29400 kN
Vậy thỏa mãn điều kiện đài không bị chọc thủng bởi cột
Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn :
Do kích thước và số cọc của mỗi phương là như nhau, ta tính toán cốt thép cho một phương và bố trí thép cho cả phương còn lại. Chọn sơ đồ tính là dầm console có mặt ngàm tại tiết diện mép cột và tải trọng tác dụng là tổng phản lực của các cọc nằm ngoài mép cột .
Chiều cao đài cọc hđài = 2m => h0 = 2 – 0.15 = 1.85m
Sử dụng cốt thép AII có Rs = 280 MPa
Mômen ở tiết diện ngàm
Mmax = 2P.0.95 = 2x1120.22x0.95 = 1659.84 kNm
Diện tích cốt thép trong đài cọc theo mỗi phương được tính theo công thức
cm2
Chọn 20f 20 ( As = 62.58 cm2), để bố trí thép cho mỗi phương
Chiều dài mỗi thanh thép 4.5 – 2x 0.05 = 4.4m
Khoảng cách bố trí các thanh thép a = = 150cm
Thép đỉnh đài bố trí f12a200 theo mỗi phương
Hình 8.7 Sơ đồ tính thép cho đài móng
6.7. Tính toán cọc chịu tải trọng ngang theo phụ lục G TCXD 205: 1998
Xác định tải trọng ngang tác dụng lên đầu mỗi cọc
Tải trọng ngang tác dụng lên đầu cọc gồm các lực ngang Qx và Qy đã được xác định ở trên.
Qxtt = kN Qxtc = kN
Qytt = kN Qytc = kN
Liên kết giữa cọc và đài là liên kết ngàm. Chiều dài đoạn cọc ngàm vào cọc vào đài 0.6m
6.7.1. Kiểm tra chuyển vị ngang và góc xoay đầu cọc
Chịu toán cọc chịu tải trọng ngang (theo biến dạng) nhằm kiểm tra các điều kiện sau
Trong đó:
- Chuyển vị ngang (m) và góc xoay (rad) của đầu cọc xác định theo tính toán
- Giá trị cho phép của chuyển vị ngang (m) và góc xoay (rad) đầu cọc được quy định trong nhiệm vụ thiết kế nhà và công trình.
Tính toán chuyển vị ngang của cọc (m) và góc xoay (rad) của đầu cọc theo công thức sau
Trong đó:
y0 - Chuyển vị ngang của tiết diện cọc tại mức đáy đài
y0 = H0dHH + M0dHM
y0 - Góc xoay của tiết diện cọc tại mức đáy đài
y0 = H0dMH + M0dMM
H, M - Giá trị tính toán của lực cắt và mômen uốn đầu cọc
l0 - Chiều dài đoạn cọc từ đáy đài đến mặt đất, trong nhà dân dụng lấy l0 = 0
H0 - Giá trị lực cắt tại mỗi đầu cọc
M0 - Giá trị mômen tại mỗi đầu cọc, M0 = Mng (vì l0 = 0)
Mng - Giá trị mômen ngàm tại vị trí đài và cọc
dHH - Chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) do lực H0 = 1
dHM - Chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) do mômen M0 = 1
dMH - Góc xoay của tiết diện (1/T) do lực H0 = 1
dMM - Góc xoay của tiết diện (1/Tm) do mômen M0 = 1
Được xác định theo công thức sau:
A0, B0, C0 - Hệ số không thứ nguyên, lấy theo bảng G2 phụ lục G TCXD 205: 1998, phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi của phần cọc trong đất Le xác định theo công thức sau
Le = abd .L
L - Chiều sâu cọc tính từ đáy đài
abd - Hệ số biến dạng, xác định theo công thức sau
K - Hệ số tỉ lệ, xác định theo bảng G1 phụ lục G TCXD 205: 1998, khi tính toán cọc chịu tải trọng ngang, cọc chỉ làm việc với đoạn cọc lah tính từ đáy đài
Chiều sâu ảnh hưởng của nền đất khi cọc chịu lực ngang được lấy như sau
lah = 2(1.5d + 0.5) = 2(1.5x0.3 + 0.5) = 1.9
=> K = 50 T/m4 (vì thuộc lớp đất bùn sét, trạng thái chảy B > 1)
bc - Chiều rộng qui ước cọc, được xác định như sau
- Khi d 0.8 thì bc = d + 1m
- Khi d < 0.8 thì bc = 1.5d + 0.5m
Suy ra: d = 0.9m => bc = 1.5x0.3 + 0.5 = 0.95m
Eb - Môđun đàn hồi ban đầu của bê tông cọc Eb = 32.5x103 MPa
I - Mômen quán tính tiết diện ngang cọc
Áp dụng tính toán
Chiều sâu tính đổi của cọc trong đất
Le = abd .L = 0.546x46.2 = 25.23m
Suy ra: A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751
Suy ra:
kNm
kNm
Chuyển vị ngang đầu cọc xác định như sau
Dnx = y0x =
= 0.633x14.54x10-3 – 1.071x4.18x10-3 = 4.727x10-3m = 0.473cm < 1cm
Dny = y0y =
= 0.562x14.54x10-3 – 0.951x4.18x10-3 = 3.673x10-3m = 0.367cm < 1cm
Vậy thỏa mãn điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc
Do cọc ngàm vào đài cho nên góc xoay đầu cọc y = 0
6.7.2. Xác định áp lực tính toán, mômen uốn, lực cắt và lực dọc trong tiết diện cọc
Áp lực tính toán sz, mômen uốn Mz, lực cắt Qz và lực dọc Nz trong tiết diện cọc được tính theo các công thức sau
Nz = N
Trong đó:
Các hệ số A1, B1, C1, D1; A3, B3, C3, D3; A4, B4, C4, D4 tra theo bảng G4 phụ lục G TCXD 205: 1998
ze - Chiều sâu tính đổi: ze = abd.z
z - Chiều sâu thực tế vị trí tiết diện cọc trong đất tính từ đáy đài đến mũi cọc (m)
Bảng 8.5 Mômen Mx, lực cắt Qy tại các tiết diện theo chiều dài cọc
z (m)
ze (m)
A3
B3
C3
D3
Mx (kNm)
A4
B4
C4
D4
Qy (kN)
0.0
0.0
0.000
0.000
1.000
0.000
-10.71
0.000
0.000
0.000
1.000
5.62
0.4
0.1
0.000
0.000
1.000
0.100
-9.55
-0.005
0.000
0.000
1.000
5.61
0.8
0.2
-0.001
0.000
1.000
0.200
-8.39
-0.020
-0.003
0.000
1.000
5.60
1.2
0.3
-0.005
-0.001
1.000
0.300
-7.24
-0.045
-0.009
-0.001
1.000
5.58
1.6
0.4
-0.011
-0.002
1.000
0.400
-6.09
-0.080
-0.021
-0.003
1.000
5.56
2.0
0.5
-0.021
-0.005
0.999
0.500
-4.94
-0.125
-0.042
-0.008
0.999
5.54
2.4
0.6
-0.036
-0.011
0.998
0.600
-3.80
-0.180
-0.072
-0.016
0.997
5.52
2.8
0.7
-0.057
-0.020
0.996
0.699
-2.67
-0.245
-0.114
-0.030
0.994
5.52
3.2
0.8
-0.085
-0.034
0.992
0.799
-1.52
-0.320
-0.171
-0.051
0.989
5.54
3.6
0.9
-0.121
-0.055
0.985
0.897
-0.37
-0.404
-0.243
-0.082
0.980
5.58
4.0
1.0
-0.167
-0.083
0.975
0.994
0.78
-0.499
-0.333
-0.125
0.967
5.67
4.5
1.1
-0.222
-0.122
0.960
1.090
1.95
-0.603
-0.443
-0.183
0.946
5.78
4.9
1.2
-0.287
-0.173
0.938
1.183
1.48
-0.716
-0.575
-0.259
0.917
5.95
5.3
1.3
-0.365
-0.238
0.907
1.273
3.03
-0.838
-0.730
-0.356
0.876
6.17
5.7
1.4
-0.455
-0.319
0.866
1.358
4.35
-0.967
-0.910
-0.479
0.821
6.45
6.1
1.5
-0.559
-0.420
0.811
1.437
5.44
-1.105
-1.116
-0.630
0.747
6.78
6.5
1.6
-0.676
-0.543
0.739
1.507
6.35
-1.248
-1.350
-0.815
0.652
7.18
6.9
1.7
-0.808
-0.691
0.646
1.566
7.06
-1.396
-1.643
-1.036
0.529
7.63
7.3
1.8
-0.956
-0.867
0.530
1.612
7.53
-1.547
-1.906
-1.299
0.374
8.15
7.7
1.9
-1.118
-1.074
0.385
1.640
7.86
-1.699
-2.227
-1.608
0.181
8.72
8.1
2.0
-1.295
-1.314
0.207
1.646
7.99
-1.848
-2.578
-1.966
-0.057
9.33
8.5
2.1
-1.487
-1.950
-0.010
1.627
8.01
-1.992
-2.956
-2.379
-0.345
9.98
8.9
2.2
-1.693
-1.906
-0.271
1.575
7.85
-2.125
-3.360
-2.849
-0.692
10.64
9.3
2.3
-1.912
-2.263
-0.582
1.486
7.59
-2.243
-3.785
-3.379
-1.104
11.31
9.7
2.4
-2.141
-2.663
-0.949
1.352
7.23
-2.339
-4.228
-3.973
-1.592
11.94
10.1
2.5
-2.379
-3.109
-1.379
1.165
6.77
-2.407
-4.683
-4.632
-2.161
12.53
10.5
2.6
-2.621
-3.600
-1.877
0.917
6.25
-2.437
-5.140
-5.355
-2.821
13.02
10.9
2.7
-2.865
-4.137
-2.452
0.598
5.68
-2.420
-5.581
-6.143
-3.580
13.38
11.3
2.8
-3.103
-4.718
-3.108
0.197
5.06
-2.346
-6.023
-6.990
-4.445
13.55
11.7
2.9
-3.331
-5.340
-3.852
-0.295
4.44
-2.200
-6.420
-7.892
-5.423
13.47
12.1
3.0
-3.540
-6.000
-4.688
-0.891
3.80
-1.969
-6.765
-8.840
-6.520
13.08
12.6
3.1
-3.722
-6.690
-5.621
-1.603
3.13
-1.638
-7.034
-9.822
-7.739
12.30
13.0
3.2
-3.864
-7.403
-6.653
-2.443
2.51
-1.187
7.204
-10.822
-9.082
11.05
13.4
3.3
-3.955
-8.127
-7.785
-3.424
1.89
-0.599
-7.243
-11.819
-10.549
9.23
13.8
3.4
-3.979
-8.847
-9.016
-4.557
1.37
0.147
-7.118
-12.787
-12.133
6.73
14.2
3.5
-3.919
-9.544
-10.340
-5.854
0.91
1.074
-6.789
-13.692
-13.826
3.44
14.6
3.6
-3.757
-10.196
-11.751
-7.325
0.54
2.205
-6.212
-14.496
-15.613
-0.77
15.0
3.7
-3.471
-10.776
-13.235
-8.979
0.24
3.563
-5.338
-15.151
-17.472
-6.03
15.4
3.8
-3.036
-11.252
-14.774
-10.821
0.06
5.173
-4.111
-15.601
-19.374
-12.47
15.8
3.9
-2.427
-11.585
-16.346
-12.854
0.01
7.059
-2.473
-15.779
-21.279
-20.25
16.2
4.0
-1.614
-11.731
-17.919
-15.075
0.16
9.244
-0.358
-15.610
-23.140
-29.51
Biểu đồ mômen cọc Mx Biểu đồ lực cắt Qy
Bảng 8.6 Mômen My, lực cắt Qx tại các tiết diện theo chiều dài cọc
z (m)
ze (m)
A3
B3
C3
D3
My (kNm)
A4
B4
C4
D4
Qx (kN)
0.0
0.0
0.000
0.000
1.000
0.000
-9.51
0.000
0.000
0.000
1.000
6.33
0.4
0.1
0.000
0.000
1.000
0.100
-8.48
-0.005
0.000
0.000
1.000
6.29
0.8
0.2
-0.001
0.000
1.000
0.200
-7.45
-0.020
-0.003
0.000
1.000
6.17
1.2
0.3
-0.005
-0.001
1.000
0.300
-6.43
-0.045
-0.009
-0.001
1.000
5.99
1.6
0.4
-0.011
-0.002
1.000
0.400
-5.42
-0.080
-0.021
-0.003
1.000
5.72
2.0
0.5
-0.021
-0.005
0.999
0.500
-4.40
-0.125
-0.042
-0.008
0.999
5.39
2.4
0.6
-0.036
-0.011
0.998
0.600
-3.39
-0.180
-0.072
-0.016
0.997
5.00
2.8
0.7
-0.057
-0.020
0.996
0.699
-2.40
-0.245
-0.114
-0.030
0.994
4.55
3.2
0.8
-0.085
-0.034
0.992
0.799
-1.39
-0.320
-0.171
-0.051
0.989
4.04
3.6
0.9
-0.121
-0.055
0.985
0.897
-0.39
-0.404
-0.243
-0.082
0.980
3.49
4.0
1.0
-0.167
-0.083
0.975
0.994
0.61
-0.499
-0.333
-0.125
0.967
2.90
4.5
1.1
-0.222
-0.122
0.960
1.090
1.62
-0.603
-0.443
-0.183
0.946
2.26
4.9
1.2
-0.287
-0.173
0.938
1.183
2.65
-0.716
-0.575
-0.259
0.917
1.59
5.3
1.3
-0.365
-0.238
0.907
1.273
3.71
-0.838
-0.730
-0.356
0.876
0.89
5.7
1.4
-0.455
-0.319
0.866
1.358
4.35
-0.967
-0.910
-0.479
0.821
0.17
6.1
1.5
-0.559
-0.420
0.811
1.437
5.44
-1.105
-1.116
-0.630
0.747
-0.58
6.5
1.6
-0.676
-0.543
0.739
1.507
6.35
-1.248
-1.350
-0.815
0.652
-1.33
6.9
1.7
-0.808
-0.691
0.646
1.566
7.06
-1.396
-1.643
-1.036
0.529
-2.11
7.3
1.8
-0.956
-0.867
0.530
1.612
7.53
-1.547
-1.906
-1.299
0.374
-2.90
7.7
1.9
-1.118
-1.074
0.385
1.640
7.86
-1.699
-2.227
-1.608
0.181
-3.70
8.1
2.0
-1.295
-1.314
0.207
1.646
7.99
-1.848
-2.578
-1.966
-0.057
-4.50
8.5
2.1
-1.487
-1.950
-0.010
1.627
8.01
-1.992
-2.956
-2.379
-0.345
-5.30
8.9
2.2
-1.693
-1.906
-0.271
1.575
7.85
-2.125
-3.360
-2.849
-0.692
-6.09
9.3
2.3
-1.912
-2.263
-0.582
1.486
7.59
-2.243
-3.785
-3.379
-1.104
-6.86
9.7
2.4
-2.141
-2.663
-0.949
1.352
7.23
-2.339
-4.228
-3.973
-1.592
-7.61
10.1
2.5
-2.379
-3.109
-1.379
1.165
6.77
-2.407
-4.683
-4.632
-2.161
-8.32
10.5
2.6
-2.621
-3.600
-1.877
0.917
6.25
-2.437
-5.140
-5.355
-2.821
-8.98
10.9
2.7
-2.865
-4.137
-2.452
0.598
5.68
-2.420
-5.581
-6.143
-3.580
-9.56
11.3
2.8
-3.103
-4.718
-3.108
0.197
5.06
-2.346
-6.023
-6.990
-4.445
-10.06
11.7
2.9
-3.331
-5.340
-3.852
-0.295
4.44
-2.200
-6.420
-7.892
-5.423
-10.43
12.1
3.0
-3.540
-6.000
-4.688
-0.891
3.80
-1.969
-6.765
-8.840
-6.520
-10.66
12.6
3.1
-3.722
-6.690
-5.621
-1.603
3.13
-1.638
-7.034
-9.822
-7.739
-10.71
13.0
3.2
-3.864
-7.403
-6.653
-2.443
2.51
-1.187
7.204
-10.822
-9.082
-10.51
13.4
3.3
-3.955
-8.127
-7.785
-3.424
1.89
-0.599
-7.243
-11.819
-10.549
-10.06
13.8
3.4
-3.979
-8.847
-9.016
-4.557
1.37
0.147
-7.118
-12.787
-12.133
-9.26
14.2
3.5
-3.919
-9.544
-10.340
-5.854
0.91
1.074
-6.789
-13.692
-13.826
-8.08
14.6
3.6
-3.757
-10.196
-11.751
-7.325
0.54
2.205
-6.212
-14.496
-15.613
-6.44
15.0
3.7
-3.471
-10.776
-13.235
-8.979
0.24
3.563
-5.338
-15.151
-17.472
-4.26
15.4
3.8
-3.036
-11.252
-14.774
-10.821
0.06
5.173
-4.111
-15.601
-19.374
-1.46
15.8
3.9
-2.427
-11.585
-16.346
-12.854
0.01
7.059
-2.473
-15.779
-21.279
2.05
16.2
4.0
-1.614
-11.731
-17.919
-15.075
0.16
9.244
-0.358
-15.610
-23.140
6.37
Biểu đồ mômen cọc My Biểu đồ lực cắt Qx
6.8. kiểm tra cọc khi vận chuyển, cẩu lắp:
6.8.1. Vận chuyển:
Sơ đồ tính toán khi vận chuyển:
Biểu đồ Moment :
Trọng lượng bản thân cọc :
q = 1.1 x 0.3 x 0.3 x 25 = 2.48 kN/m.
Khi vận chuyển ta dùng 2 móc thép đặt cách mỗi đầu cọc là :
a = 0.207 x Lc
với đọan cọc 9.5 m : a = 0.207 x 9.5 = 1.9665 (m).
Moment lớn nhất là:
M1max = 0.043 x q x L2c
với đọan cọc 9.5m : M1max = 0.043 x 2.48 x 9.52 = 9.62 kNm.
6.8.2. Cẩu lắp:
Biểu đồ Moment:
Khi cẩu lắp thì vị trí đặt (buộc) cáp cách đầu cọc một đọan :
a = 0.3 x Lc
với đọan cọc 9.5m : a = 0.3 x 9.5 = 2.85 m.
Moment lớn nhất là :
M2max = 0.086 x q x L2c
với đọan cọc 9.5 m : M2max = 0.086 x 2.48 x 9.52 = 19.25 kNm.
So sánh hai trường hợp Moment, ta thấy:
M2max > M1max nên ta dùng M2max để kiểm tra vận chuyển, cẩu lắp.
- Đối với cọc, ta có :
Bêtông cọc sử dụng B25:
Rb = 14.5 MPa
Rbt = 1.05 MPa
Cốt thép AII :
Rs = Rsc = 280 MPa
4Ø18 có: As = 10.18 cm2
b x h = 30 x 30 cm ; ho = 30 – 3 = 27 cm.
- Kiểm tra khả năng chịu lực cho phép:
= 0.243.
A = x ( 1 – 0.5 x ) = 0.243 x (1 – 0.5 x 0.243 ) = 0.213.
[ M] = A x Rb x b x h20 = 0.213 x 145 x 30 x 272 = 675454.95 daNcm=67.55 kN.m
[ M] = 67.55 kNm.
Vậy: [M] > M2max . --> Cốt thép đã chọn thỏa mãn điều kiện cẩu lắp.
6.8.3. tính cốt thép móc cẩu:
Ta có : Q1 = Q2 = 0.5 x Q = 0.5 x n x q x Lc
= 0.5 x 1.2 x 248 x 9.5 = 1414 daN.
Diện tích cốt thép tối thiểu yêu cầu :
= = 0.505 cm2
--> Chọn thép móc cẩu: 1Ø18; Fa = 2.54 cm2.
Điều kiện để móc neo không trượt là :
= = 28.14 cm.
Trong đó:
u: chu vi cốt thép.
u = 3.14 x D = 3.14 x 1.8 = 5.652cm.
Rk: cường độ chịu kéo bêtông.
Rbt = 1.05 MPa
Chọn lneo = 50 cm.
Chi tiết bố trí thép cho cọc ép và đài cọc 2B và 4Bcọc được thể hiện
trong bản vẽ NM :11,12/04