Thiết kế khách sạn tân Mỹ Đình 2

i và đất trên đài. Nsbtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*14.62*2.5*2=80.41 T. Số lượng cọc sơ bộ: nc=b*=1.3*=3.1 cọc Chọn 4 cọc để bố trí móng. Khoảng cách giữa các tim cọc 3d=240 cm. Khoảng cách từ tim cọc đến đáy đài 0.7d=56 cm, lấy bằng 60 cm. mặt bằng bố trí thép cọc cho móng như hình vẽ sau: KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC Từ mặt bằng bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế: Ftt=3.6*3.6=12.96 (m2) Trọng lượng của đài và đất trên đài sau khi bố trí cọc: Ndtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*12.96*2.5*2=71.28 T. Lực dọc tính toán xác định lên đỉnh đài: Ntt=Nott + Ndtt= 811.269 + 71.28 = 882.55 T Vì móng chịu tải trọng lệch tâm theo phương trục x, lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: Pttmax,min= Trong đó: nc= 4 cọc. Mxtt: là moment tính toán tương ứng quanh trục x. Mxtt=Mtt + Qtt*hđ=35.152 + 11.95*1.5 = 53.077 Tm. hđ=1.5 m. ymax: khoảng cách từ tim cọc biên đến trục x. yi: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại mặt phẳng đáy đài. Thay các kết quả vào ta có: Pttmax,min==220.6411.1 Pttmax=231.74 T Pttmin=209.54 T Trọng lượng tính toán của cọc: Pc=lc*p*r2*g*n=28*3.14*0.42*2.5*1.1=38.68 T. Kiểm tra lực tuyền xuống cọc: Pttmax+ Pc=231.74 + 38.68 = 270.42 T < Pd=378 T. thỏa mãn điều kiện lực truyền xuống cọc. Mặt khác Pttmin=209.54 T > 0, nên không cần tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG. ÁP LỰC TIÊU CHUẨN ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Với quan niệm nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng được truyền trên diện rộng hơn, xuất phát tứ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng một góc a = jtb/4. Trong đó: jtb=j1*h1 + j2*h2+ …+jn*hn/(h1+h2+…+h3) jtb==25.30. Vậy a=25.30/4=6.30. Chiều dài đáy khối móng quy ước: L=3.2 + 2*28*tg6.30=9.38 (m) Chiều rộng đáy khối móng quy ước: B=3.2 + 2*28*tg6.30=9.38 (m) Chiều cao khối móng quy ước: Hm=28+2.5=30.5 m. Xác định trọng lượng của khối móng quy ước: Trọng lượng trong phạm vi đáy đài trở lên đến cốt thiên nhiên xác định theo công thức: N1tc=L*B*H*g=9.38*9.38*2.5*2=439.92 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 2) từ cao trình đáy đài đến đáy lớp sét đó có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N2tc=(9.38*9.38-4*3.14*0.42)*2.5*2.15+ +(9.38*9.38-4*3.14*0.42)*1.5*1.15=591.93 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 3) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N3tc=(9.38*9.38-4*3.14*0.42)*4.8*0.8842=350.78 T. Trọng lượng lớp cát(lớp 4) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N4tc=(9.38*9.38-4*3.14*0.42)*7.6*0.9962=601.14 (T). Trọng lượng lớp cát hạt vừa (lớp 5) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N5tc=(9.38*9.38-4*3.14*0.42)*9.6*1.013=759.33 (T). Trọng lượng lớp cát thô lẫn cuội sỏi (lớp 4) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N2tc=(9.38*9.38-4*3.14*0.42)*2*1.076=173.67 (T). Trọng lượng tiêu chuẩn của cọc trong phạm vi khối móng quy ước: Nctc=4*3.14*0.42*28*2.5=140.67 (T). Trọng lượng khối móng quy ước: Nqưtc =3057.44 (T) Trị tiêu chuẩn lực dọc tác dụng lên đến đáy khối móng quy ước: Nztc=3057.44 + 705.45 = 3762.89 (T). Moment tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối móng quy ước: Moment quanh trục x: Mxtc=Mxtc + Qtc(27.3+1.5)=30.567+10.39*28.8=329.799 (T) Độ lệch tâm: ex===0.087 (m) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: stcmax,min= stcmax,min= stcmax=45.15 (T/m2) stcmin=40.39 (T/m2) stctb=42.77 (T/m2) SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước: RM=*(A*BM*gII + B*HM*g’II + D*CII) Trong đó: Ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Tra bảng VI-2(sách nền móng nhà cao tầng) ta có: m1=1.4, m2=1 vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng. Trị tính toán góc ma sát trong lớp cát thô lẫn cuội sỏi là jII=35020’, tra bảng VI-1sách nền móng nhà cao tầng) ta có: A=1.69, B=7.83, D=9.69. Trọng lượng riêng đất dưới đáy khối quy ước: g’II =gđn6=1.076 (T/m3) Trọng lượng riêng đất từ đáy khối móng quy ước trở lên: gII= gII =1.187(T/m3) Lực dính đơn vị dưới khối móng quy ước: CII=2 Kpa = 0.2 T/m2. RM=*(1.69*9.38*1.187 + 7.83*30.5*1.076 + 9.69*0.2) RM =388.8 (T/m2) Nhận thấy: stcmax=45.15 (T/m2) < 1.2*RM =466.57 (T/m2) stctb=42.77 (T/m2) < RM =388.8(T/m2) Vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đối lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là bán không gian biến dạng tuyến tính và tính toán độ lún của nền theo phương pháp cộng lún từng lớp. TÍNH LÚN ỨNG SUẤT BẢN THÂN Tại cao trình mực nước ngầm: sbtz =5=5*2.15=10.75 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 2: sbtz =5+1.5=10.75 + 1.5*1.15=12.48 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 3: sbtz =5+1.5+4.8=12.48 + 4.8*0.8842=16.72 (T/m2). Tại đáy lớp đất cát pha 4: sbtz =5+1.5+4.8+7.6=16.72 + 7.6*0.9962=24.29 (T/m2). Tại đáy lớp đất cát hạt trung 5: sbtz =5+1.5+4.8+7.6+9.6=24.29 + 9.6*1.013=34.62 (T/m2). Tại đáy khối quy ước: sbt=34.62 + 2*1.076=36.772 (T/m2). ỨNG SUẤT GÂY LÚN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC sgl=stctb - sbt=42.77 – 36.772 = 5.998 (T/m2) ứng suất gây lún ở độ sâu Z dưới đáy khối móng quy ước: sglzi=4*Kgi*stc0 (T/m2). TÍNH ĐỘ LÚN Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp có chiều dày hi bằng nhau và BM = 9.87/4 = 2.46 (m). chọn hi=2 (m). Ta có bảng tính toán sau: điểm độ sâuz (m) L/B 2*z/BM Kg s glzi (T/m2) s bt (T/m2) 0 0 1 0 0.25 5.998 36.772 1 2 1 0.41 0.2296 5.508 38.93 2 4 1 0.81 0.191 4.58 41.079 Tại điểm 1 ở độ sâu Z=0 m (tính từ đáy khối móng quy ước) có: sgl = 5.998 (T/m2) < 0.2* s btz=2=0.2*36.772 = 7.35 (T/m2) Chiều sâu cùng chịu nén tính toán là H=0m kề từ đáy khối móng quy ước. Độ lún của nền được xác định bởi công thức: S=**hi=*(5.998) = 0.0025 (m) Vậy độ lún tuyện đối của móng dưới chân vách đảm bảo S < Sgh=8 cm. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC CHIỀU CAO ĐÀI VÀ ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG Chiều cao đài chọn là 1.5 (m). Bê tông sử dụng mác 300. Lớp bê tông lót đáy đài, dày 100 (mm). Kiểm tra điều kiện đâm thủng: vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài các cọc. Như vậy đài không bị đâm thủng. TÍNH TOÁN MOMENT VÀ THÉP ĐẶT CHO ĐÀI CỌC Bảng giá trị áp lực các cọc: cọc yi Ptt 1 1.2 231.74 2 1.2 231.74 3 -1.2 209.54 4 -1.2 209.54 Tại vị trí hố móng này, ta đặt trọng tâm đài trùng với trọng tâm của cột. Moment tương ứng theo phương x: Mx= r1*(P1 + P2) = (1.2 – 0.4)*(236.98 + 236.98) = 370.78 (Tm). Tính cốt thép: F = Chiều cao lớp bảo vệ cốt thép là a=5 cm. Chiều cao làm việc: h0=150- 20 -5 = 125 cm. Chọn thép AII có Ra=2800 kG/cm2 = 2.8 T/cm2. F==117.7 (cm2). Chọn 25F25 có Fa=122.725 (cm2), khoảng cách giữa 2 tim cốt thép là a=150 (mm), chiều dài mỗi thanh là 4800 (mm). THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP (MÓNG B4) TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN Tải trọng tính toán được sử dụng để tính toán nền móng theo tạng thái giới hạn thứ nhất. Dựa vào việc tổ hợp nội lực ta tìm được 3 cặp nội lực nguy hiểm để tính móng. Tổ hợp 1: |Mx|max=38.998 Tm. Ntư=669.413.449 T Tổ hợp 2: |Mx|min=39.815 Tm Ntư=641.948 T Tổ hợp 3: |Mtư|=35.153 Tm Nmax=768.569 T Chọn tổ hợp 3 để tính móng. Tính thêm tải trọng do tầng hầm truyền xuống móng: Chọn sàn hầm có chiều dày hs= 25 cm. Tĩnh tải trên sàn: gtt=0.73 T/m2. Hoạt tải trên sàn: ptt=1.2*0.5=0.6 T/m2. Diện tích chịu tải: 3*3+3.85*6=32.1 m2. Lực dọc trong cột tăng thêm: Ntăng=32.1*(0.73+0.6)=42.7 T. Ntt=768.569+42.7= 811.269 T. TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai. Tải trọng đã tính được từ sap2000 là tải trọng tính toán, muốn có tồ hợp các tải trọng tiêu chuẩn lên móng đúng ra phải làm bảng tổ hợp nội lực chân cột khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n =1,15. Như vậy, tải trọng tiếu chuẩn nhận được bằng cách lấy tổ hợp các tải trong tính toán chia hệ số vượt tải trung bình. Motc=30.57 Tm Notc=668.32 T Qtc=10.39 T CẤU TẠO CỌC VẬT LIỆU LÀM CỌC Cốt thép chịu lực nhóm AII có Ra=2800 (KG/cm2) Cốt đai nhóm AI có Ra=2300 (KG/cm2). Bê tông mác 400, Rn = 170 (KG/cm2); Rk = 12 kG/cm2. TIẾT DIỆN CỌC Chọn cọc có tiết diện 35x35 cm. Cốt thép chịu lực giả thuyết: 4F20 có Fa=12.568 cm2 CẤU TẠO CỌC Cấu tạo 1 cọc ép em xin trình bày trong phần bản vẽ. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ KÍCH THƯỚC Thiết kế mặt đài trùng mép trên kết cấu sàn tầng hầm (trùng cốt-1.0m qui ước). Chọn chiều cao đài móng là hđ=1,5m. Chiều sâu mặt đáy đài tính từ cốt đất tự nhiên là -2.5 m. Chân cọc cắm sâu vào lớp cát hạt nhỏ và trung (lớp đất 5) đoạn 3 m.. Ta đập vỡ bê tông đầu cọc cho chừa cốt thép ra một đoạn 80cm và ngàm vào đài. Phần cọc ngàm vào đài 20 (cm) Tổng chiều dài cọc là (0.8+0.2+19.4)=20.4 (m) Chiều sâu đặt đáy đài nhỏ nhất được thiết kế với yêu cầu cân bằng áp lực ngang theo giả thiết tải ngang hoàn toàn do lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận. Dùng Qmax= 11.95 T, để kiểm tra điều kiện cân bằng áp lực ngang đáy đài theo công thức thực nghiệm sau. Chọn sơ bộ bề rộng đáy dài B=2 m. hmhmin=0.7*tg(450 - )* 2.50.7*0.649*2.357 = 1.07 m. Vậy hm thõa mãn điều kiện cân bằng áp lực ngang. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU LÀM CỌC Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức: Pv=j*(Rn*Fb+Ra*Fa.) Trong đó: Rn: cường độ chịu nén của bê tông M400 Fb: diện tích mặt cắt ngang của cọc. Ra: cường độ tính toán của thép AII. Fa= 12.568 cm2. j: hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh. Do cọc không xuyên qua lớp bùn sét nên lấy j=1. => Pvl=1*(170*35*35+2800*12.56)=234.42 T. THEO ĐẤT NỀN Sử dụng số liệu xuyên tiêu chuẩn SPT để tính toán sức chịu tải giới hạn của cọc theo công thức tính toán của Mayerhof cho trong TCXD 205:1998 Sức chịu tải cho phép của cọc: Qu=K1*N*Fc + K2*Ntb*Fs. Trong đó: N: chỉ số SPT trung bình khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc. Fc:diện tích tiết diện mũi cọc. Ntb: chỉ số SPT trung bình dọc thân cọc trong phạm vi lớp đất rời. Ntb==28.6 Fs: diện tích mặt bên cọc trong lớp đất rời. K1=400, cho cọc đóng. K2= 2, cho cọc đóng. Qu=400*58*0.35*0.35+2*28.6*10.6*4*0.35=369.1 T. Hệ số an toàn áp dụng khi tính toán sức chịu tải của cọc theo xuyên tiêu chuẩn lấy bằng 3. => PSPT=123.03 T. THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN Pd=m*(mr*R*F+u*) m=1 hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất. mR:hệ số điều kiện làm việccủa đất dưới mũi cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc. Do rung và ép cọc vào lớp cát trung nên mR=1.2 R: cường độ tính toán của đất ở mũi cọc. với đất cát vừa, độ sâu đặt mũi cọc 21.9 m, tra bảng ta có R=495.2 T/m2. F: diện tích ngang mũi cọc Sức chịu tải cực hạn cực hạn do mũi cọc. mR*R*F=1.2*495.2*0.1225=72.79 T. Tính sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc. mfi: hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông cọc. fi: khả năng bám trượt của đất xung quanh cọc. Để chính xác, chia các lớp đất thành các lớp đất thành phần có chiều dày 2m. BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC DO MA SÁT lớp đất zi (m) mfi fi (T/m2 ) li (m) mfi*fi*li (T/m) 1 2.85 1 3.5 0.7 2.45 2 4.2 1 4.144 2 8.288 3 5.85 1 4.287 1.3 5.5731 4 7.5 1 1.373 2 2.746 5 9.5 1 1.387 2 2.774 6 10.9 1 1.377 0.8 1.1016 7 12.3 1 4.41882 2 8.83764 8 14.3 1 4.60562 2 9.21124 9 16.3 1 4.78384 2 9.56768 10 18.1 1 4.94 1.6 7.904 11 19.9 1 7.85 2 15.7 12 20.9 1 8.03 1 8.03 TỔNG 82.18 Chu vi cọc: u=4*0.35=1.4 m Sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc: u*=1.4*82.18 = 115.05 T Sức chịu tải tiêu chuẩn của của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: Pdtc = 123.03 + 115.05 = 238.08 T Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền dùng để tính toán: Pd===170.06 T. Dựa vào kết quả tính sức chịu tải của nền theo điều kiện độ bền vật liệu làm cọc Pv, theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT và theo chỉ tiêu cơ lý của nền đất ta có: Pv= 234.42 T > PSPT=123.03 T và Pd=170.06 T. Vậy chọn PSPT=123.03 T để tính cọc. KIỂM TRA KHẢ NĂNG ÉP CỌC Lực ép càn thiết để ép: Pep=(1.52)*PSPT. Do phải ép qua lớp cát dày 7.6 m nên ta chọn Pep=1.9*PSPT Pep =1.9*123.03 = 233.78 T. Ta thấy Pep < Pvl=234.42 T, đảm bảo cọc không bị phá vỡ trong quá trình ép cọc. Lực ép lý thuyết của máy ép cần thiết là: Pmáy=1.4*Pep=1.2*233.78 = 327.29 T. Vậy với các thông số trên, khả năng thi công cọc được đảm bảo. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC Ta có áp lực tính toán do phản lực đầy cọc tác dụng lên đáy đài: Ptt===111.6 T Diện tích sơ bộ của đáy đài: Fsb===7.08 (m2) Trong đó: Nott: lực dọc tính toán xác định tải đỉnh đài. h: chiều sâu đặt đáy đài kể từ cốt thiên nhiên. n: hệ số vượt tải gtb: trọng lượng riêng trung bình của đài và đất trên đài Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài. Nsbtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*7.08*3.2*2= 49.84 T. Số lượng cọc sơ bộ: nc=b*=1.4*= 9.79 cọc Chọn 10 cọc để bố trí móng. Khoảng cách giữa các tim cọc 3d=105 cm, lấy bằng 120 cm. Khoảng cách từ tim cọc đến đáy đài 0.7d=24.5 cm, lấy bằng 30 cm. mặt bằng bố trí thép cọc cho móng như hình vẽ sau: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC TRONG ĐÀI MÓNG KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC Từ mặt bằng bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế: Ftt=3*4.2=12.6 (m2) Trọng lượng của đài và đất trên đài sau khi bố trí cọc: Ndtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*12.6*2.5*2 = 69.3 T. Lực dọc tính toán xác định lên đỉnh đài: Ntt=Nott + Ndtt= 811.269 + 69.3 = 880.569 T Vì móng chịu tải trọng lệch tâm theo phương trục x, lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: Pttmax,min= Trong đó: nc= 10 cọc. Mxtt: là moment tính toán tương ứng quanh trục x. Mxtt=Mtt + Qtt*hđ=35.152 + 11.95*1.5 = 53.077 Tm. hđ=1.5 m. ymax: khoảng cách từ tim cọc biên đến trục x. yi: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại mặt phẳng đáy đài. Thay các kết quả vào ta có: Pttmax,min==88.0569 7.37 Pttmax=95.43 T Pttmin=80.68 T Trọng lượng tính toán của cọc: Pc=lc*F*g*n=19.4*0.35*0.35*2.5*1.1=6.54 T/cọc Kiểm tra lực truyền xuống cọc: Pttmax+ Pc=95.43 + 6.54 = 101.97 T < PSPT=123.03 T. thỏa mãn điều kiện lực truyền xuống cọc. Mặt khác Pttmin=80.68 T > 0, nên không cần tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG. ÁP LỰC TIÊU CHUẨN ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Với quan niệm nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng được truyền trên diện rộng hơn, xuất phát tứ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng một góc a = jtb/4. Trong đó: jtb=j1*h1 + j2*h2+ …+jn*hn/(h1+h2+…+h3) jtb==21.160 Vậy a=25.30/4=5.30. Chiều dài đáy khối móng quy ước: L=3.95 + 2*19.4*tg5.30 =7.55 (m) Chiều rộng đáy khối móng quy ước: B=2.75 + 2*19.4*tg5.30=6.35 (m) Chiều cao khối móng quy ước: Hm=19.4 + 2.5 = 21.9 m. Xác định trọng lượng của khối móng quy ước: Trọng lượng trong phạm vi đáy đài trở lên đến cốt thiên nhiên xác định theo công thức: N1tc=L*B*H*g=7.55*6.35*2.5*2 = 239.71 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 2) từ cao trình đáy đài đến đáy lớp sét đó có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N2tc=(7.55*6.35 - 10*0.35*0.35)*2.5*2.15+ +(7.42*6.22 – 10*0.35*0.35)*1.5*1.15 = 331.71 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 3) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N3tc=(7.55*6.35 – 10*0.35*0.35)*4.8*0.85 = 190.62 T. Trọng lượng lớp cát(lớp 4) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N4tc=(7.55*6.35 – 10*0.35*0.35)*7.6*0.92 = 326.66 (T). Trọng lượng lớp cát hạt vừa (lớp 5) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N5tc=(7.55*6.35 – 10*0.35*0.35)*3*0.92= 128.95(T). Trọng lượng tiêu chuẩn của cọc trong phạm vi khối móng quy ước: Nctc=10*0.35*0.35*19.4*2.5 = 59.4125 (T). Trọng lượng khối móng quy ước: Nqưtc = 1277.1 T. Trị tiêu chuẩn lực dọc tác dụng lên đến đáy khối móng quy ước: Nztc= Notc + Nqu= 668.32 + 1277.1 = 1945.42 (T). Moment tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối móng quy ước: Moment quanh trục x: Mxtc=Mxtc + Qtc(19.4+1.5) = 30.57 + 10.39*20.9 = 247.72 (T) Độ lệch tâm: ex===0.13 (m) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: stcmax,min= stcmax,min= stcmax=45.56 (T/m2) stcmin=35.59 (T/m2) stctb=40.58 (T/m2) SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước: RM=*(A*BM*gII + B*HM*g’II + D*CII) Trong đó: Ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Tra bảng VI-2(sách nền móng nhà cao tầng) ta có: m1=1.4, m2=1 vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng. Trị tính toán góc ma sát trong lớp cát thô lẫn cuội sỏi là jII=33045’, tra bảng VI-1sách nền móng nhà cao tầng) ta có: A=1.49, B=6.99, D=9.21. Trọng lượng riêng đất dưới đáy khối quy ước: g’II =gđn5=1.013 (T/m3) Trọng lượng riêng đất từ đáy khối móng quy ước trở lên: gII= gII =1.248(T/m3) Lực dính đơn vị dưới khối móng quy ước: CII=1 Kpa = 0.1 T/m2. RM=*(1.49*6.22*1.248 + 6.99*21.9*1.013 + 9.21*0.1) RM =234.58 (T/m2) Nhận thấy: stcmax=45.56 (T/m2) < 1.2*RM =281.496 (T/m2) stctb=40.58 (T/m2) < RM =234.58 (T/m2) Vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đối lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là bán không gian biến dạng tuyến tính và tính toán độ lún củ nền theo phương pháp cộng lún từng lớp. TÍNH LÚN ỨNG SUẤT BẢN THÂN Tại cao trình mực nước ngầm: sbtz =5=5*2.15=10.75 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 2: sbtz =5+1.5=10.75 + 1.5*1.15=12.48 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 3: sbtz =5+1.5+4.8=12.48 + 4.8*0.8842=16.72 (T/m2). Tại đáy lớp đất cát pha 4: sbtz =5+1.5+4.8+7.6=16.72 + 7.6*0.9962=24.29 (T/m2). Tại đáy khối quy ước: sbtz =5+1.5+4.8+7.6+9.6=24.29 + 3*1.013=27.39 (T/m2). ỨNG SUẤT GÂY LÚN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC sgl=stctb - sbt=40.58 – 27.39 = 13.19 (T/m2) ứng suất gây lún ở độ sâu Z dưới đáy khối móng quy ước: sglzi=4*Kgi*stc0 (T/m2). TÍNH ĐỘ LÚN Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp có chiều dày hi bằng nhau và BM = 6.22/4 = 1.555 (m). chọn hi=2 (m). Ta có bảng tính toán sau: điểm độ sâuz (m) L/B 2*z/BM Kg s glzi (T/m2) s bt (T/m2) 0 0 1.4 0.00 0.25 13.19 27.39 1 2 1.4 0.64 0.23 12.13 29.416 2 4 1.4 1.28 0.133 7.01 31.442 3 5 1.4 1.6 0.096 5.07 32.455 Tại điểm 2 ở độ sâu Z=4 m (tính từ đáy khối móng quy ước) có: sz=5gl = 5.07 (T/m2) < 0.2* s btz=6=0.2*32.455 = 6.49 (T/m2) Chiều sâu vùng chịu nén tính toán là H = 5 m kề từ đáy khối móng quy ước. Độ lún của nền được xác định bới công thức: S=**hi=*(13.19+12.13+7.01+5.07) S = 0.016 (m) Vậy độ lún tuyện đối của móng đảm bảo S < Sgh=8 cm. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC CHIỀU CAO ĐÀI VÀ ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG Chiều cao đài chọn là 1.5 (m). Bê tông sử dụng mác 300. Lớp bê tông lót đáy đài, dày 100 (mm). Kiểm tra điều kiện đâm thủng: vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài các cọc. Như vậy đài không bị đâm thủng. TÍNH TOAN MOMENT VÀ THÉP ÀI CỌC Bảng giá trị áp lực các cọc: cọc yi Pitt 1 1.8 95.43 2 0.6 90.51 3 1.2 92.97 4 1.2 92.97 5 0 80.06 6 0 80.06 7 -1.2 83.14 8 -1.2 83.14 9 -0.6 85.6 10 -1.8 80.69 Tại vị trí hố móng này, ta đặt trọng tâm đài trùng với trọng tâm của cột. SỐ THỨ TỰ CÁC CỌC Moment tương ứng theo phương x: (tính đến trọng tâm đài móng) Mx= P1*1.8 + P2*0.6 + P3*1.2 + P4*1.2) Mx = 449.21 (Tm). Moment tương ứng theo phương y: (tính đến trọng tâm đài móng) Mx= (P4 + P5 + P8)*1.2 Mx = 307.404 (Tm). Tính cốt thép: Fx = Chiều cao lớp bảo vệ cốt thép là a=5 cm. Chiều cao làm việc: h0=150- 20 -5 = 125 cm. Chọn thép AII có Ra=2800 kG/cm2 = 2.8 T/cm2. Fx==142.61 (cm2). Chọn 31F25 có Fa=152.79 (cm2), khoảng cách giữa 2 tim cốt thép là a=100 (mm), chiều dài mỗi thanh là 5800 (mm). Fy==102.85 (cm2). Chọn 22F25 có Fa=107.998 (cm2), khoảng cách giữa 2 tim cốt thép là a=200 (mm), chiều dài mỗi thanh là 4600 (mm). KIỂM TRA KHẢ NĂNG CẨU LẮP. KIỂM TRA KHI VẬN CHUYỂN CỌC Vị trí đặt móc cẩu: 0.2*L Ta có M= qcọc=n*q=1.2*2.5*0.35*0.35=0.3675 (T/m) chiều dài cọc: 10 m. M==0.735 (T.m) Tính thép: Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ là 2.5 cm. A===0.0137 a=1-=0.0137 Fa== 0.874 cm2. Fa=0.874 < 6.284 (2F20). KIỂM TRA CÂU LẮP CỌC Vị trí đặt móc cẩu: 0.29*L Ta có M= M==1.53 (T.m) Tính thép: Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ là 2.5 cm. A===0.0285 a=1-=0.0289 Fa== 1.84 cm2. Fa=1.84 cm2< 6.284 cm2 (2F20). KIỂM TRA LỰC CẨU, MÓC CẨU Chọn thép móc cấu là AII, F14, có Fa=1.54 cm2. Kiểm tra khả năng chịu lực của móc cẩu: Khả năng chịu lực kéo của móc cẩu: Nk=Ra*Fa=2800*1.54=4312 KG = 4,31 T. Tải trọng tác dụng vào móc cẩu: N=== 1.84 T. N< Nk. móc cẩu đủ khả năng chịu lực. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ( MÓNG A4) TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN Tải trọng tính toán được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ nhất. Dựa vào việc tổ hợp nội lực ta tìm được 3 cặp nội lực nguy hiểm để tính móng. Tổ hợp 1: |Mx|max=24.055Tm. Ntư=236.535T Tổ hợp 2: |Mx|min=-25.72Tm Ntư=366.6T Tổ hợp 3: |Mtư|=23.069Tm Nmax=385.47T Chọn tổ hợp 3 để tính móng. Tính thêm tải trọng do tầng hầm truyền xuống móng: Chọn sàn hầm có chiều dày hs= 25 cm. Tĩnh tải trên sàn: gtt=0.73 T/m2. Hoạt tải trên sàn: ptt=1.2*0.5=0.6 T/m2. Diện tích chịu tải: 3*3+3.85*6=32.1 m2. Lực dọc trong cột tăng thêm: Ntăng=32.1*(0.73+0.6)=42.7 T. Ntt=385.47+42.7= 428.17 T. TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai. Tải trọng đã tính được từ sap2000 là tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp các tải trọng tiêu chuẩn lên móng đúng ra phải làm bảng tổ hợp nội lực chân cột khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n =1,15. Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận được bằng cách lấy tổ hợp các tải trong tính toán chia hệ số vượt tải trung bình. Motc=20.06 Tm Notc=335.2 T Qtc=9.95 T CẤU TẠO CỌC VẬT LIỆU LÀM CỌC Bê tông mác 300, Rn = 130 (KG/cm2); Rk = 10 kG/cm2. Cốt thép chịu lực nhóm AII có Ra=2800 (KG/cm2) Cốt đai nhóm AI có Ra=2300 (KG/cm2). TIẾT DIỆN CỌC Cọc chịu tải trọng ngang, hàm lượng cốt thép m(0,4 – 0,65)%. Để chọn được đường kính cọc và chiều sâu hạ cọc thích hợp nhất cho điều kiện địa chất và tải trọng của công trình, cần phải đưa ra phương án kích thước khác nhau để so sánh lựa chọn. Tuy nhiên trong khuôn khổ thời gian của đồ án náy ta chọn tính cọc có đường kính D=0.8 m, phù hợp với khả năng thi công cọc khoan nhồi ở nước ta hiện nay. Cốt thép dọc chịu lực giả thiết gồm: 14Æ20 có Fa = 44cm2, m = 0,875%. CẤU TẠO CỌC Cấu tạo 1 cọc khoan nhồi (d=0.8m) em xin trình bày trong bảng vẽ. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ KÍCH THƯỚC Thiết kế mặt đài trùng mép trên kết cấu sàn tầng hầm (trùng cốt-1.0 m qui ước). Chọn chiều cao đài móng là hđ=1,5m. Chiều sâu mặt đáy đài tính từ cốt đất tự nhiên là -2.5 m. Chân cọc cắm sâu vào lớp cát thô lẩn cuội sỏi (lớp đất 6) đoạn 2.0m. Chất lượng bê tông cọc nhồi phần đầu cọc thường kém do đó đập vỡ bê tông đầu cọc cho chừa cốt thép ra một đoạn 80cm và ngàm vào đài. Phần cọc ngàm vào đài20 (cm) Tổng chiều dài cọc là (0.8+0.2+28)=29 (m) Chiều sâu đặt đáy đài nhỏ nhất được thiết kế với yêu cầu cân bằng áp lực ngang theo giả thiết tải ngang hoàn toàn do lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận. Qmax=11.45 T. chọn sơ bộ chiều rộng móng B=3 m. hmhmin=0.7*tg(450 - )* 2.50.7*0.649*1.884 = 0.856 m. Vậy hm thõa mãn điều kiện cân bằng áp lực ngang. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI. THEO VẬT LIỆU LÀM CỌC Do cọc nhồi được thi công đổ tại chỗ vào các hố khoan sẵn sau khi đã đặt lượng cốt thép cần thiết vào hố khoan. Việc kiểm soát chất lượng bê tông khó khăn, nên sức chịu tải của cọc nhồi không thể tính như cọc chế tạo sẵn mà có khuynh hướng giảm đi. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức: Pv=Ru*Fb+Ran*Fa. Trong đó: Ru= nhưng không lớn hơn 60 Kg/cm2 trong trường hợp cọc đổ bê tông dưới nước hoặc trong dung dịch sét. Với R: mác thiết kế của bê tông: R=300 kG/cm2. Ru=66.67 kG/cm2> 60kG/cm2. Ru=60 kG/cm2=600 T/m2. Fb=p*=p*=0.503 cm2. Ran= nhưng không lớn hơn 2200 kG/cm2. Rc: giới hạn chảy của cốt thép. Ran=2000 kG/cm2 < 2200 kG/cm2. Fa= 44 cm2. => Pvl=600*0.503+2*44=389.8 T. THEO ĐẤT NỀN Sử dụng số liệu xuyên tiêu chuẩn SPT để tính toán sức chịu tải giới hạn của cọc theo công thức của nhật cho trong TCXD 205:1998 Sức chịu tải cho phép của cọc: PSPT=*(a*Nc*Ap+(0.2*Ns*Ls+ C*Lc)*p*d) Trong đó: Na: chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc, mũi cọc nằm trong lớp cát thô lẫn ít cuội sỏi có N=72. Ns: chỉ số lớp cát bên thân cọc, do bên thân cọc có lớp cát pha 4(N4=17), lớp cát hạt nhỏ và trung 5 (N5=58), lớp cát thô ít cuội sỏi 6 (N6=72). Ls: chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, cọc xuyên qua lớp cát.(L4=7.6 m) ;(L5=9.6 m) ;(L6=2 m). Lc: chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét, cọc xuyên qua các lớp sét.(L2=2.5 m) ;(L3=4.8 m) Ap=0.503 cm2,tiết diện mũi cọc. a: hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công cọc, a=15 cho cọc khoan nhồi. C: lực dính không thoát nước của đất theo SPT. C2=0.7143*N2=0.7143*20=14.28 (T/m2) C3=0.7143*N3=0.7143*10=7.14 (T/m2) Vậy: PSPT=379.86 (T) THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN Pd=m*(mr*R*F+u*) m=1 mR=1 R: cường độ tính toán của đất ở mũi cọc. R=0.75*b*(g’I*d*Ak0 + a*gI*L*Bk0) (công thức trong TCXD 205:1998) Đất ở mũi cọc có:j=35020’; g’I=1.0764 T/m3. gI= gI =1.128 T/m3 Tra bảng 5-7 sách thầy Nguyễn Văn Quảng ta có: a=0.707; b=0.238; Ak0=77.42; Bk0=139.67 R=618.3 T/m2. F=0.503 diện tích ngang mũi cọc Sức chịu tải cực hạn cực hạn do mũi cọc. mR*R*F=1*618.3*0.503=311 T. Tính sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc. mfi: hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông cọc. fi: khả năng bám trượt của đất xung quanh cọc. Để chính xác, chia các lớp đất thành các lớp đất thành phần có chiều dày 2m. BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC DO MA SÁT lớp đất zi (m) mfi fi (T/m2 ) li (m) mfi*fi*li (T/m) 1 2.85 0.6 3.5 0.7 1.47 2 4.2 0.6 4.144 2 4.9728 3 5.85 0.6 4.287 1.3 3.34386 4 7.5 0.6 1.373 2 1.6476 5 9.5 0.6 1.387 2 1.6644 6 10.9 0.6 1.377 0.8 0.66096 7 12.3 0.6 4.41882 2 5.302584 8 14.3 0.6 4.60562 2 5.526744 9 16.3 0.6 4.78384 2 5.740608 10 18.1 0.6 4.94 1.6 4.7424 11 19.9 0.6 7.85 2 9.42 12 21.9 0.6 8.03 2 9.636 13 23.9 0.6 8.42 2 10.104 14 25.9 0.6 8.7 2 10.44 15 27.7 0.6 8.95 1.6 8.592 16 29.5 0.6 9.23 2 11.076 TỔNG 94.34 Chu vi cọc: u=2*p*R=2*p*0.4=2.51 m. Sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc: u*=2.51*94.34=236.79 T Sức chịu tải tiêu chuẩn của của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: Pdtc=311+236.79=547.79 T Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền dùng để tính toán: Pd===391.28 T. Dựa vào kết quả tính sức chịu tải của nền theo điều kiện độ bền vật liệu làm cọc Pv, theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT và theo chỉ tiêu cơ lý của nền đất ta có: Pv= 389.8 T > PSPT=379.86 T và Pd=391.28 T. Vậy chọn PSPT=379.86 T, lấy tròn PSPT=378 T để tính cọc. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC Ta có áp lực tính toán do phản lực đầy cọc tác dụng lên đáy đài: Ptt===61.02 T Diện tích sơ bộ của đáy đài: Fsb===7.71 (m2) Trong đó: Nott: lực dọc tính toán xác định tải đỉnh đài. h: chiều sâu đặt đáy đài kể từ cốt thiên nhiên. n: hệ số vượt tải gtb: trọng lượng riêng trung bình của đài và đất trên đài Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài. Nsbtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*7.71*2.5*2 = 42.405 T. Số lượng cọc sơ bộ: nc=b*=1.3*=1.6 cọc Chọn 2 cọc để bố trí móng. Khoảng cách giữa các tim cọc 3d=240 cm. Khoảng cách từ tim cọc đến đáy đài 0.7d=56 cm, lấy bằng 60 cm. mặt bằng bố trí cọc cho móng như hình vẽ sau: KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC Từ mặt bằng bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế: Ftt=3.6*2=7.2 (m2) Trọng lượng của đài và đất trên đài sau khi bố trí cọc: Ndtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*7.2*2.5*2=39.6 T. Lực dọc tính toán xác định lên đỉnh đài: Ntt=Nott + Ndtt= 428.17 + 39.6 = 467.77 T Vì móng chịu tải trọng lệch tâm theo phương trục x, lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: Pttmax,min= Trong đó: nc= 2 cọc. Mxtt: là moment tính toán tương ứng quanh trục x. Mxtt=Mtt + Qtt*hđ=23.069 + 11.45*1.5 = 40.244 Tm. hđ=1.5 m. ymax: khoảng cách từ tim cọc biên đến trục x. yi: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại mặt phẳng đáy đài. Thay các kết quả vào ta có: Pttmax,min==233.88516.77 Pttmax=250.655 T Pttmin=217.115 T Trọng lượng tính toán của cọc: Pc=lc*p*r2*g*n=28*3.14*0.42*2.5*1.1=38.68 T. Kiểm tra lực tuyền xuống cọc: Pttmax+ Pc=250.655 + 38.68 = 287.335 T < Pd=378 T. thỏa mãn điều kiện lực truyền xuống cọc. Mặt khác Pttmin=217.115 T > 0, nên không cần tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG. ÁP LỰC TIÊU CHUẨN ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Với quan niệm nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng được truyền trên diện rộng hơn, xuất phát tứ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng một góc a = jtb/4. Trong đó: jtb=j1*h1 + j2*h2+ …+jn*hn/(h1+h2+…+h3) jtb==25.30. Vậy a=25.30/4=6.30. Chiều dài đáy khối móng quy ước: L=3.2 + 2*28*tg6.30=6.2 (m) Chiều rộng đáy khối móng quy ước: B=0.8 + 2*28*tg6.30=3.8 (m) Chiều cao khối móng quy ước: Hm=28+2.5=30.5 m. Xác định trọng lượng của khối móng quy ước: Trọng lượng trong phạm vi đáy đài trở lên đến cốt thiên nhiên xác định theo công thức: N1tc=L*B*H*g=6.2*3.8*2.5*2=117.8 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 2) từ cao trình đáy đài đến đáy lớp sét đó có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N2tc=(6.2*3.8-2*3.14*0.42)*2.5*2.15+ +(6.2*3.8-2*3.14*0.42)*1.5*1.15=160.176 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 3) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N3tc=(6.2*3.8-2*3.14*0.42)*4.8*0.8842=95.74 T. Trọng lượng lớp cát(lớp 4) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N4tc=(6.2*3.8-2*3.14*0.42)*7.6*0.9962=170.8 (T). Trọng lượng lớp cát hạt vừa (lớp 5) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N5tc=(6.2*3.8-2*3.14*0.42)*9.6*1.013=219.4 (T). Trọng lượng lớp cát thô lẫn cuội sỏi (lớp 4) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N2tc=(6.2*3.8-2*3.14*0.42)*2*1.076=48.55 (T). Trọng lượng tiêu chuẩn của cọc trong phạm vi khối móng quy ước: Nctc=2*3.14*0.42*28*2.5=70.335 (T). Trọng lượng khối móng quy ước: Nqưtc =882.8 (T) Trị tiêu chuẩn lực dọc tác dụng lên đến đáy khối móng quy ước: Nztc=882.8 + 335.2 = 1218 (T). Moment tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối móng quy ước: Moment quanh trục x: Mxtc=Mxtc + Qtc(28+1.5)=20.06+9.95*29.5=313.585 (T) Độ lệch tâm: ex===0.257 (m) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: stcmax,min= stcmax,min= stcmax=72.67 (T/m2) stcmin=30.72 (T/m2) stctb=51.695 (T/m2) SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước: RM=*(A*BM*gII + B*HM*g’II + D*CII) Trong đó: Ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Tra bảng VI-2(sách nền móng nhà cao tầng) ta có: m1=1.4, m2=1 vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng. Trị tính toán góc ma sát trong lớp cát thô lẫn cuội sỏi là jII=35020’, tra bảng VI-1sách nền móng nhà cao tầng) ta có: A=1.69, B=7.83, D=9.69. Trọng lượng riêng đất dưới đáy khối quy ước: g’II =gđn6=1.076 (T/m3) Trọng lượng riêng đất từ đáy khối móng quy ước trở lên: gII= gII =1.187(T/m3) Lực dính đơn vị dưới khối móng quy ước: CII=2 Kpa = 0.2 T/m2. RM=*(1.69*9.38*1.187 + 7.83*30.5*1.076 + 9.69*0.2) RM =388.8 (T/m2) Nhận thấy: stcmax=72.67 (T/m2) < 1.2*RM =466.57 (T/m2) stctb=51.695 (T/m2) < RM =388.8(T/m2) Vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đối lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là bán không gian biến dạng tuyến tính và tính toán độ lún của nền theo phương pháp cộng lún từng lớp. TÍNH LÚN ỨNG SUẤT BẢN THÂN Tại cao trình mực nước ngầm: sbtz =5=5*2.15=10.75 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 2: sbtz =5+1.5=10.75 + 1.5*1.15=12.48 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 3: sbtz =5+1.5+4.8=12.48 + 4.8*0.8842=16.72 (T/m2). Tại đáy lớp đất cát pha 4: sbtz =5+1.5+4.8+7.6=16.72 + 7.6*0.9962=24.29 (T/m2). Tại đáy lớp đất cát hạt trung 5: sbtz =5+1.5+4.8+7.6+9.6=24.29 + 9.6*1.013=34.62 (T/m2). Tại đáy khối quy ước: sbt=34.62 + 2*1.076=36.772 (T/m2). ỨNG SUẤT GÂY LÚN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC sgl=stctb - sbt= 51.695– 36.772 = 14.923 (T/m2) ứng suất gây lún ở độ sâu Z dưới đáy khối móng quy ước: sglzi=4*Kgi*stc0 (T/m2). TÍNH ĐỘ LÚN Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp có chiều dày hi bằng nhau chọn hi=2 (m). Ta có bảng tính toán sau: điểm độ sâuz (m) L/B 2*z/BM Kg s glzi (T/m2) s bt (T/m2) 0 0 1.8 0 0.25 14.923 36.772 1 2 1.8 1.05 0.21 12.54 38.93 2 4 1.8 2.1 0.099 5.9 41.079 3 6 1.8 3.15 0.067 3.9 43.231 Tại điểm 2 ở độ sâu Z=4 m (tính từ đáy khối móng quy ước) có: sgl = 5.9 (T/m2) < 0.2* s btz=2=0.2*41.079 = 8.2 (T/m2) Chiều sâu cùng chịu nén tính toán là H=4m kề từ đáy khối móng quy ước. Độ lún của nền được xác định bởi công thức: S=**hi=*(14.923 + 12.54+5.9) = 0.014 (m) Vậy độ lún tuyện đối của móng dưới chân vách đảm bảo S < Sgh=8 cm. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC CHIỀU CAO ĐÀI VÀ ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG Chiều cao đài chọn là 1.5 (m). Bê tông sử dụng mác 300. Lớp bê tông lót đáy đài, dày 100 (mm). Kiểm tra điều kiện đâm thủng: vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài các cọc. Như vậy đài không bị đâm thủng. TÍNH TOÁN MOMENT VÀ THÉP ĐẶT CHO ĐÀI CỌC Bảng giá trị áp lực các cọc: cọc yi Ptt 1 1.2 250.665 2 1.2 217.115 Tại vị trí hố móng này, ta đặt trọng tâm đài trùng với trọng tâm của cột. Moment tương ứng theo phương x: Mx= r1*(P1) = (1.2 – 0.4)*250.665 = 200.532 (Tm). Tính cốt thép: F = Chiều cao lớp bảo vệ cốt thép là a=5 cm. Chiều cao làm việc: h0=150- 20 -5 = 125 cm. Chọn thép AII có Ra=2800 kG/cm2 = 2.8 T/cm2. F==63.66 (cm2). Chọn 14F25 có Fa=68.726 (cm2), khoảng cách giữa 2 tim cốt thép là a=140 (mm), chiều dài mỗi thanh là 4700 (mm). THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP (MÓNG A4) TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN Tải trọng tính toán được sử dụng để tính toán nền móng theo tạng thái giới hạn thứ nhất. Dựa vào việc tổ hợp nội lực ta tìm được 3 cặp nội lực nguy hiểm để tính móng. Tổ hợp 1: |Mx|max=24.055Tm. Ntư=236.535T Tổ hợp 2: |Mx|min=-25.72Tm Ntư=366.6T Tổ hợp 3: |Mtư|=23.069Tm Nmax=385.47T Chọn tổ hợp 3 để tính móng. Tính thêm tải trọng do tầng hầm truyền xuống móng: Chọn sàn hầm có chiều dày hs= 25 cm. Tĩnh tải trên sàn: gtt=0.73 T/m2. Hoạt tải trên sàn: ptt=1.2*0.5=0.6 T/m2. Diện tích chịu tải: 3*3+3.85*6=32.1 m2. Lực dọc trong cột tăng thêm: Ntăng=32.1*(0.73+0.6)=42.7 T. Ntt=385.47+42.7= 428.17 T. TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai. Tải trọng đã tính được từ sap2000 là tải trọng tính toán, muốn có tồ hợp các tải trọng tiêu chuẩn lên móng đúng ra phải làm bảng tổ hợp nội lực chân cột khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n =1,15. Như vậy, tải trọng tiếu chuẩn nhận được bằng cách lấy tổ hợp các tải trong tính toán chia hệ số vượt tải trung bình. Motc=20.06 Tm Notc=335.2 T Qtc=9.95 T CẤU TẠO CỌC VẬT LIỆU LÀM CỌC Bê tông mác 400, Rn = 170 (KG/cm2); Rk = 12 kG/cm2. Cốt thép chịu lực nhóm AII có Ra=2800 (KG/cm2) Cốt đai nhóm AI có Ra=2300 (KG/cm2). TIẾT DIỆN CỌC Chọn cọc có tiết diện 35x35 cm. Cốt thép chịu lực giả thuyết: 4F20 có Fa=12.568 cm2 CẤU TẠO CỌC Cấu tạo 1 cọc ép em xin trình bày trong phần bản vẽ. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ KÍCH THƯỚC Thiết kế mặt đài trùng mép trên kết cấu sàn tầng hầm (trùng cốt-1.0m qui ước). Chọn chiều cao đài móng là hđ=1,5m. Chiều sâu mặt đáy đài tính từ cốt đất tự nhiên là -2.5 m. Chân cọc cắm sâu vào lớp cát hạt nhỏ và trung (lớp đất 5) đoạn 3 m.. Ta đập vỡ bê tông đầu cọc cho chừa cốt thép ra một đoạn 80cm và ngàm vào đài. Phần cọc ngàm vào đài 20 (cm) Tổng chiều dài cọc là (0.4+0.2+19.4)=20 (m) Chiều sâu đặt đáy đài nhỏ nhất được thiết kế với yêu cầu cân bằng áp lực ngang theo giả thiết tải ngang hoàn toàn do lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận. Dùng Qmax= 11.45 T, để kiểm tra điều kiện cân bằng áp lực ngang đáy đài theo công thức thực nghiệm sau. Chọn sơ bộ bề rộng đáy dài B=3 m. hmhmin=0.7*tg(450 - )* 2.50.7*0.649*1.88 = 0.85 m. Vậy hm thõa mãn điều kiện cân bằng áp lực ngang. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU LÀM CỌC Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức: Pv=j*(Rn*Fb+Ra*Fa.) Trong đó: Rn: cường độ chịu nén của bê tông M400 Fb: diện tích mặt cắt ngang của cọc. Ra: cường độ tính toán của thép AII. Fa= 12.568 cm2. j: hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh. Do cọc không xuyên qua lớp bùn sét nên lấy j=1. => Pvl=1*(170*35*35+2800*12.56)=234.42 T. THEO ĐẤT NỀN Sử dụng số liệu xuyên tiêu chuẩn SPT để tính toán sức chịu tải giới hạn của cọc theo công thức tính toán của Mayerhof cho trong TCXD 205:1998 Sức chịu tải cho phép của cọc: Qu=K1*N*Fc + K2*Ntb*Fs. Trong đó: N: chỉ số SPT trung bình khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc. Fc:diện tích tiết diện mũi cọc. Ntb: chỉ số SPT trung bình dọc thân cọc trong phạm vi lớp đất rời. Ntb==28.6 Fs: diện tích mặt bên cọc trong lớp đất rời. K1=400, cho cọc đóng. K2= 2, cho cọc đóng. Qu=400*58*0.35*0.35+2*28.6*10.6*4*0.35=369.1 T. Hệ số an toàn áp dụng khi tính toán sức chịu tải của cọc theo xuyên tiêu chuẩn lấy bằng 3. => PSPT=123.03 T. THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN Pd=m*(mr*R*F+u*) m=1 hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất. mR:hệ số điều kiện làm việccủa đất dưới mũi cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc. Do rung và ép cọc vào lớp cát trung nên mR=1.2 R: cường độ tính toán của đất ở mũi cọc. với đất cát vừa, độ sâu đặt mũi cọc 21.9 m, tra bảng ta có R=495.2 T/m2. F: diện tích ngang mũi cọc Sức chịu tải cực hạn cực hạn do mũi cọc. mR*R*F=1.2*495.2*0.1225=72.79 T. Tính sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc. mfi: hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông cọc. fi: khả năng bám trượt của đất xung quanh cọc. Để chính xác, chia các lớp đất thành các lớp đất thành phần có chiều dày 2m. BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC DO MA SÁT lớp đất zi (m) mfi fi (T/m2 ) li (m) mfi*fi*li (T/m) 1 2.85 1 3.5 0.7 2.45 2 4.2 1 4.144 2 8.288 3 5.85 1 4.287 1.3 5.5731 4 7.5 1 1.373 2 2.746 5 9.5 1 1.387 2 2.774 6 10.9 1 1.377 0.8 1.1016 7 12.3 1 4.41882 2 8.83764 8 14.3 1 4.60562 2 9.21124 9 16.3 1 4.78384 2 9.56768 10 18.1 1 4.94 1.6 7.904 11 19.9 1 7.85 2 15.7 12 20.9 1 8.03 1 8.03 TỔNG 82.18 Chu vi cọc: u=4*0.35=1.4 m Sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc: u*=1.4*82.18 = 115.05 T Sức chịu tải tiêu chuẩn của của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: Pdtc = 123.03 + 115.05 = 238.08 T Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền dùng để tính toán: Pd===170.06 T. Dựa vào kết quả tính sức chịu tải của nền theo điều kiện độ bền vật liệu làm cọc Pv, theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT và theo chỉ tiêu cơ lý của nền đất ta có: Pv= 234.42 T > PSPT=123.03 T và Pd=170.06 T. Vậy chọn PSPT=123.03T để tính cọc. KIỂM TRA KHẢ NĂNG ÉP CỌC Lực ép cần thiết để ép: Pep=(1.52)*PSPT. Do phải ép qua lớp cát dày 7.6 m nên ta chọn Pep=1.9*PSPT Pep =1.9*123.03 = 233.78 T. Ta thấy Pep < Pvl=234.42 T, đảm bảo cọc không bị phá vỡ trong quá trình ép cọc. Lực ép lý thuyết của máy ép cần thiết là: Pmáy=1.4*Pep=1.2*233.78 = 327.29 T. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC Ta có áp lực tính toán do phản lực đầy cọc tác dụng lên đáy đài: Ptt===111.6 T Diện tích sơ bộ của đáy đài: Fsb===4.035 (m2) Trong đó: Nott: lực dọc tính toán xác định tải đỉnh đài. h: chiều sâu đặt đáy đài kể từ cốt thiên nhiên. n: hệ số vượt tải gtb: trọng lượng riêng trung bình của đài và đất trên đài Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài. Nsbtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*4.035*2.5*2= 22.2 T. Số lượng cọc sơ bộ: nc=b*=1.4*= 5.13 cọc Chọn 6 cọc để bố trí móng. Khoảng cách giữa các tim cọc 3d=105 cm, lấy bằng 120 cm. Khoảng cách từ tim cọc đến đáy đài 0.7d=24.5 cm, lấy bằng 30 cm. mặt bằng bố trí thép cọc cho móng như hình vẽ sau: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC TRONG ĐÀI MÓNG KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC Từ mặt bằng bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế: Ftt=3*1.8=5.4 (m2) Trọng lượng của đài và đất trên đài sau khi bố trí cọc: Ndtt=n*Fsb*h*gtb=1.1*5.4*2.5*2 = 29.7 T. Lực dọc tính toán xác định lên đỉnh đài: Ntt=Nott + Ndtt= 428.17 + 29.7 = 457.87 T Vì móng chịu tải trọng lệch tâm theo phương trục x, lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: Pttmax,min= Trong đó: nc= 6 cọc. Mxtt: là moment tính toán tương ứng quanh trục x. Mxtt=Mtt + Qtt*hđ=23.069 + 11.45*1.5 = 40.244 Tm. hđ=1.5 m. ymax: khoảng cách từ tim cọc biên đến trục x. yi: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại mặt phẳng đáy đài. Thay các kết quả vào ta có: Pttmax,min==76.31 8.384 Pttmax= 84.694 T Pttmin=67.926 T Trọng lượng tính toán của cọc: Pc=lc*F*g*n=19.4*0.35*0.35*2.5*1.1=6.54 T/cọc Kiểm tra lực truyền xuống cọc: Pttmax+ Pc=84.694 + 6.54 = 91.234 T < PSPT=123.03 T. thỏa mãn điều kiện lực truyền xuống cọc. Mặt khác Pttmin=67.926 T > 0, nên không cần tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG. ÁP LỰC TIÊU CHUẨN ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Với quan niệm nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng được truyền trên diện rộng hơn, xuất phát tứ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng một góc a = jtb/4. Trong đó: jtb=j1*h1 + j2*h2+ …+jn*hn/(h1+h2+…+h3) jtb==21.160 Vậy a=21.160/4=5.30. Chiều dài đáy khối móng quy ước: L=2.75 + 2*19.4*tg5.30 =6.35 (m) Chiều rộng đáy khối móng quy ước: B=1.35 + 2*19.4*tg5.30=4.95 (m) Chiều cao khối móng quy ước: Hm=19.4 + 2.5 = 21.9 m. Xác định trọng lượng của khối móng quy ước: Trọng lượng trong phạm vi đáy đài trở lên đến cốt thiên nhiên xác định theo công thức: N1tc=L*B*H*g=6.35*4.95*2.5*2 = 125.73 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 2) từ cao trình đáy đài đến đáy lớp sét đó có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N2tc=(6.35*4.95- 6*0.35*0.35)*2.5*2.15+ +(6.35*4.95- 6*0.35*0.35)*1.5*1.15 = 217.97 T. Trọng lượng lớp đất sét pha(lớp 3) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N3tc=(6.35*4.95- 6*0.35*0.35)*4.8*0.8842 = 130.3 T. Trọng lượng lớp cát(lớp 4) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N4tc=(6.35*4.95- 6*0.35*0.35)*7.6*0.9962 = 232.43 (T). Trọng lượng lớp cát hạt vừa (lớp 5) có trừ đi phần cọc chiếm chỗ: N5tc=(6.35*4.95- 6*0.35*0.35)*3*1.013= 93.3(T). Trọng lượng tiêu chuẩn của cọc trong phạm vi khối móng quy ước: Nctc=6*0.35*0.35*19.4*2.5 = 35.65 (T). Trọng lượng khối móng quy ước: Nqưtc = 835.38 T. Trị tiêu chuẩn lực dọc tác dụng lên đến đáy khối móng quy ước: Nztc= Notc + Nqu= 335.2 + 835.38 = 1170.58 (T). Moment tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối móng quy ước: Moment quanh trục x: Mxtc=Mxtc + Qtc(19.4+1.5) = 20.06 + 9.95*20.9 = 228.015 (T) Độ lệch tâm: ex===0.195 (m) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: stcmax,min= stcmax,min= stcmax=46.04 (T/m2) stcmin=28.44 (T/m2) stctb=37.24 (T/m2) SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước: RM=*(A*BM*gII + B*HM*g’II + D*CII) Trong đó: Ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Tra bảng VI-2(sách nền móng nhà cao tầng) ta có: m1=1.4, m2=1 vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng. Trị tính toán góc ma sát trong lớp cát thô lẫn cuội sỏi là jII=33045’, tra bảng VI-1sách nền móng nhà cao tầng) ta có: A=1.49, B=6.99, D=9.21. Trọng lượng riêng đất dưới đáy khối quy ước: g’II =gđn5=1.013 (T/m3) Trọng lượng riêng đất từ đáy khối móng quy ước trở lên: gII= gII =1.248(T/m3) Lực dính đơn vị dưới khối móng quy ước: CII=1 Kpa = 0.1 T/m2. RM=*(1.49*6.22*1.248 + 6.99*21.9*1.013 + 9.21*0.1) RM =234.58 (T/m2) Nhận thấy: stcmax=46.04 (T/m2) < 1.2*RM =281.496 (T/m2) stctb=37.24 (T/m2) < RM =234.58 (T/m2) Vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đối lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là bán không gian biến dạng tuyến tính và tính toán độ lún củ nền theo phương pháp cộng lún từng lớp. TÍNH LÚN ỨNG SUẤT BẢN THÂN Tại cao trình mực nước ngầm: sbtz =5=5*2.15=10.75 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 2: sbtz =5+1.5=10.75 + 1.5*1.15=12.48 (T/m2). Tại đáy lớp đất sét pha 3: sbtz =5+1.5+4.8=12.48 + 4.8*0.8842=16.72 (T/m2). Tại đáy lớp đất cát pha 4: sbtz =5+1.5+4.8+7.6=16.72 + 7.6*0.9962=24.29 (T/m2). Tại đáy khối quy ước: sbtz =5+1.5+4.8+7.6+3=24.29 + 3*1.013=27.939 (T/m2). ỨNG SUẤT GÂY LÚN Ở ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC sgl=stctb - sbt=37.24 – 27.939 = 9.301 (T/m2) ứng suất gây lún ở độ sâu Z dưới đáy khối móng quy ước: sglzi=4*Kgi*stc0 (T/m2). TÍNH ĐỘ LÚN Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp có chiều dày hi bằng nhau chọn hi=2 (m). Ta có bảng tính toán sau: điểm độ sâuz (m) L/B 2*z/BM Kg s glzi (T/m2) s bt (T/m2) 0 0 1.66 0.00 0.25 9.301 27.939 1 2 1.66 0.81 0.191 7.1 29.965 2 4 1.66 1.62 0.098 3.65 31.919 Tại điểm 2 ở độ sâu Z=4 m (tính từ đáy khối móng quy ước) có: sz=4gl = 3.65 (T/m2) < 0.2* s btz=6=0.2*31.919 = 6.38 (T/m2) Chiều sâu cùng chịu nén tính toán là H = 0 m kề từ đáy khối móng quy ước. Độ lún của nền được xác định bới công thức: S=**hi=*(9.301+7.1+3.65) S = 0.0008 (m) Vậy độ lún tuyện đối của móng đảm bảo S < Sgh=8 cm. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC CHIỀU CAO ĐÀI VÀ ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG Chiều cao đài chọn là 1.5 (m). Bê tông sử dụng mác 300. Lớp bê tông lót đáy đài, dày 100 (mm). Kiểm tra điều kiện đâm thủng: vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài các cọc. Như vậy đài không bị đâm thủng. TÍNH TOÁN MOENT VÀ THÉP CHO ĐÀI CỌC Bảng giá trị áp lực các cọc: cọc yi Pitt 1 1.2 84.694 2 1.2 84.694 3 0 76.31 4 0 76.31 5 -1.2 67.93 6 -1.2 67.93 Tại vị trí hố móng này, ta đặt trọng tâm đài trùng với trọng tâm của cột. SỐ THỨ TỰ CÁC CỌC Moment tương ứng theo phương x: Mx= P1*(1.2-0.3) + P2*(1.2 – 0.3) Mx = 152.45 (Tm). Moment tương ứng theo phương y: (tính đến trọng tâm đài móng) My= (P1 + P3 + P5)*(0.6-0.225) My = 85.85 (Tm). Tính cốt thép: Fx = Chiều cao lớp bảo vệ cốt thép là a=5 cm. Chiều cao làm việc: h0=150- 20 -5 = 125 cm. Chọn thép AII có Ra=2800 kG/cm2 = 2.8 T/cm2. Fx==48.4 (cm2). Chọn 17F20 có Fa=53.414 (cm2), khoảng cách giữa 2 tim cốt thép là a=110 (mm), chiều dài mỗi thanh là 4100 (mm). Fy==27.25 (cm2). Chọn 11F20 có Fa= 37.53(cm2), khoảng cách giữa 2 tim cốt thép là a=200 (mm), chiều dài mỗi thanh là 3100 (mm). KIỂM TRA KHẢ NĂNG CẨU LẮP. KIỂM TRA KHI VẬN CHUYỂN CỌC Vị trí đặt móc cẩu: 0.2*L Ta có M= qcọc=n*q=1.2*2.5*0.35*0.35=0.3675 (T/m) chiều dài cọc: 10 m. M==0.735 (T.m) Tính thép: Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ là 2.5 cm. A===0.0137 a=1-=0.0137 Fa== 0.874 cm2. Fa=0.874 < 6.284 (2F20). KIỂM TRA CÂU LẮP CỌC Vị trí đặt móc cẩu: 0.29*L Ta có M= M==1.53 (T.m) Tính thép: Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ là 2.5 cm. A===0.0285 a=1-=0.0289 Fa== 1.84 cm2. Fa=1.84 cm2< 6.284 cm2 (2F20). KIỂM TRA LỰC CẨU, MÓC CẨU Chọn thép móc cấu là AII, F14, có Fa=1.54 cm2. Kiểm tra khả năng chịu lực của móc cẩu: Khả năng chịu lực kéo của móc cẩu: Nk=Ra*Fa=2800*1.54=4312 KG = 4,31 T. Tải trọng tác dụng vào móc cẩu: N=== 1.84 T. N< Nk. móc cẩu đủ khả năng chịu lực. SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG A4. Giả thuyết bỏ qua sự ảnh hưởng của thới tiết và thời gian thi công, ta chỉ so sánh phương án cọc thông qua chỉ tiêu khối lượng bê tông cốt thép sử dụng và chỉ tiêu điều kiện thi công. KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG: Phương án cọc khoan nhồi Khối lượng bê tông đài cọc: 2*3.6*1.5*2.5= 27 T. Khối lượng bê tông trong cọc 2*0.503*29*2.5=72.935 T Phương án cọc ép Khối lượng bê tông đài cọc 1.8*3*1.5*2.5= 20.25 T. Khối lượng bê tông trong cọc 6*0.35*0.35*20*2.5=36.75 T. KHỐI LƯỢNG CỐT THÉP: Phương án cọc khoan nhồi Khối lượng cốt thép: 3083.69 KG Phương án cọc ép Khối lượng cốt thép: 1896.63 KG. ĐIỀU KIỆN THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI Ưu điểm: Phương pháp thi công cọc khoan nhồi cho phép Pvl xấp xỉ bằng Pđn, từ đó ta có thề tận dụng hết khả năng chịu lực của bê tông. Cọc khoan nhồi có thể đạt đến chiều sâu hàng trăm mét, do đó phát huy triệt để đường kính của cọc và chiều dài cọc. Có khả năng tiếp thu tải trọng lớn, có khả năng xuyên qua các lớp đất cứng. Đường kính cọc lớn làm tăng độ cứng ngang cho công trình. Cọc nhồi khác phục được các nhược điểm như tiếng ồn, chấn động ảnh hưởng đến công trình xung quanh, thích hợp cho công trính cao tầng. Giá thành cọc khoan nhồi thời gian gần đây cũng đã giảm đáng kể do máy móc thiết bị thi công ngày càng hiện đại. Nhược điểm: Công nghệ thi công đòi hỏi kỹ thuật cao, các chuyên gia có kinh nghiệm. Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc khá phức tạp và tốn kém. Ma sát bên thân cọc giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ khoan tạo lỗ. Thi công công trình không được sạch sẽ, khô ráo. CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN. Ưu điểm: Giá thành rẻ Dễ kiểm tra chất lượng của từng đoạn cọc được thử dưới lực ép, xác dịnh sức chịu tải của cọc ép qua lực ép cuối cùng Dễ thi công Khuyết điểm: Kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế do tiết diện cọc, chiều dài cọc. Do hạ cọc vào lớp đất 5( cát hạt trung và vừa) đây là lớp đất có sức chịu tải tương đối tốt. Tuy nhiên đây là lớp đất cát nếu xảy ra hiện tượng xói ngầm, cát chảy thì sức kháng mũi của cọc giảm đi đáng kể. Phương pháp ép cọc vẫn có thể áp dụng nhưng rủi ro của giải pháp tương đối lớn. KẾT LUẬN: Cả hai phương án đều có những ưu điểm và khuyết điểm riêng, tuy nhiên với điều kiện địa chất cụ thể của công trình mà ta tính toán, phương án cọc nhồi là phương án tối ưu hơn. Vì thế em quyết định chọn phương án cọc nhồi là phương án móng chính cho công trình.