Q tt
Ntt
0
0
M 0
tt
x
lc
y
Lxt
Lm
45°
Hm
bc
Bxt Bm
hm
45°
Hình 3.10: Sơ đồ tính toán và kiểm tra chọc thủng
- Điều kiện kiểm tra:
Ncxt ≥ Ngxt (3.48)
- Lưu ý: Đối với móng có số lượng cọc không lớn (<10 cọc) nên chọn Hm ≥ Hmin sao cho tháp xuyên thủng bao trùm hết tất cả các cọc. Trong trường hợp này không cần kiểm tra xuyên thủng.
3.1.10 Tính toán cốt thép
3.1.10.1 Tính toán cốt thép theo phương cạnh Lm
- Mô men uốn theo phương Lm:
n
M (y lc )P tt
(3.49)
2
L i i i1
- Lưu ý:Các lực Pitt nằm về cùng một phía so với mép cột làm mặt ngàm và phía lực Pmaxtt.
- Cốt thép tính toán theo phương Lm:
A
sL
tt ML
R s H0
ML
0,9R s H0
(3.50)
- Cốt thép cấu tạo theo phương Lm:
A
ct
sL min
.B.H 0
; với min = 0,1% (3.51)
- Bố trí thép miền dưới theo phương Lm:
A
SL
sL
d max(A tt
; A ct )
(3.52)
SL
- Bố trí thép cấu tạo miền trên theo phương Lm:
A
A
t ct
Hm
hm
sL SL
(3.53)
Q tt
Ntt
0
0
M 0
tt
ptt
min
x
p tt
max
Pi
yi
y
lc
Lm
bc
xi
Bm
Hình 3.11: Sơ đồ tính toán cốt thép theo phương cạnh Lm
3.1.10.2 Tính toán cốt thép theo phương cạnh Bm
- Mô men uốn theo phương Bm:
n
M (x bc )P tt
(3.54)
2
B i i i1
- Lưu ý:Các lực Pitt nằm về cùng một phía so với mép cột làm mặt ngàm.
- Cốt thép tính toán theo phương Bm:
A
sB
tt MB
R s H0
MB
0,9R s H0
(3.55)
- Cốt thép cấu tạo theo phương Bm:
A
ct
sB min
.Lm H0
; với min = 0,1% (3.56)
- Bố trí thép miền dưới theo phương Lm:
Ad max(A tt ; Act ) (3.57)
sB sB sB
- Bố trí thép cấu tạo miền trên theo phương Lm:
A
A
t ct
sB SB
(3.58)
N
tt
Q tt 0 tt
hm
0 M 0
p
Hm
tt min
p tt
x max
Pi
xi
yi
bc
Bm
y
lc
Lm
Hình 3.12: Sơ đồ tính toán cốt thép theo phương cạnh Bm
N tt
Q tt 0 tt
0 M 0
Hm
hm
3 4
1 x2
bc
Bm
y
2 lc
1Lm
Hình 3.13: Sơ đồ bố trí cốt thép móng
3.1.10.3 Các quy định về cấu tạo
- Bước cốt thép: 100 = @min @ @max= 250;
- Đường kính cốt thép: ≥ 12;
- Thép ký hiệu 1 và 2 là thép chịu lực; thép 3 và 4 là thép cấu tạo.
- Bê tông lót:
+ Đá 4 x 6 mác 100 dày 100 hoặc
+ Đá 1 x2 mác 150 dày 50
- Cọc ngàm vào đài 100 ÷ 150;
- Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép đài là 1d;
- Đập đầu cọc để neo thép vào đài ≥ 30, với là đường kính cốt thép dọc của
cọc.
3.2 VÍ DỤ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC
- Thiết kế phương án móng cọc cho móng cột giữa nhà BTCT có tường chèn nhà 8 tầng (công trình cấp II); tiết diện cổ cột là 400x600. Nền cốt ±0,000 cao hơn mặt đất tự nhiên là 0,3m. Tải trọng tính toán tại cao trình -0,300 là:
N0tt = 450,0 T; Q0tt = 8,5 T; M0tt = 10,0 T.m;
- Điều kiện nền đất:
Bảng 3.14: Số liệu địa chất ví dụ thiết kế móng cọc
Lớp đất | Chiều dày m | γ T/m3 | | W % | IL (B) | C kG/cm2 | Độ | E kG/cm2 | |
1 | Sét, trạng thái chảy | 8 | 1,70 | 2,66 | 38 | 1,00 | 0,10 | 5 | 5 |
2 | Á sét, TT dẻo cứng | 10 | 1,92 | 2,66 | 25 | 0,25 | 0,20 | 10 | 50 |
3 | Cát hạt trung (vừa), kết cấu chặt vừa | >15 | 1,95 | 2,65 | 22 | - | 0,05 | 30 | 75 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Xác Định Sức Chịu Tải Theo Điều Kiện Nền Đất -
M - Đối Với Cầu Và Công Trình Thủy; 3 M - Đối Với Nhà Và Công Trình Khác. -
Kiểm Tra Ứng Suất Tại Móng Khối Quy Ước -
Xác Định Sơ Bộ Số Lượng Cọc Và Bố Trí Cọc -
Hướng dẫn đồ án nền móng - 13 -
Hướng dẫn đồ án nền móng - 14
Xem toàn bộ 113 trang tài liệu này.
Bài giải:
3.2.1 Xác định tổ hợp tải trọng cho nội lực nguy hiểm nhất xuống móng
- Tải trọng tính toán:
+ N0tt = 450,0 T;
+ Q0tt = 8,5 T;
+ M0tt = 10,0 T.m;
- Tải trọng tiêu chuẩn:
+ N0tc = 450,0/1,15 =391,3 T;
+ Q0tc = 8,5/1,15 =7,4T;
+ M0tc = 10,0/1,15 =8,7 T.m;
- Với n = 1,15 là hệ số vượt tải
3.2.2 Đánh giá điều kiện địa chất công trình, điều kiện thủy văn
3.2.2.1 Điều kiện địa hình
- Trong phạm vi khảo sát, địa hình bằng phẳng, cao trình cốt ±0,000 cao hơn
mặt đất tự nhiên là 0,3m.
3.2.2.2 Điều kiện địa chất, thủy văn
- Điều kiện địa chất trong phạm vi khảo sát gồm 3 lớp đất như sau:
Lớp đất | Chiều dày m | γ T/m3 | | W % | IL (B) | C kG/cm2 | độ | E kG/cm2 | |
1 | Sét, trạng thái chảy | 8 | 1,70 | 2,66 | 38 | 1,00 | 0,10 | 5 | 5 |
2 | Á sét, TT dẻo cứng | 8 | 1,92 | 2,66 | 25 | 0,30 | 0,20 | 10 | 50 |
3 | Cát hạt trung (vừa), kết cấu chặt vừa | >15 | 1,95 | 2,65 | 22 | - | 0,05 | 30 | 60 |
- Điều kiện thủy văn: Trong phạm vi khảo sát không xuất hiện nước ngầm và nước mặt.
3.2.3 Lựa chọn độ sâu đặt đáy đài
- Xác định chiều sâu tối thiểu đặt đài móng:
0
γBm
2Qtt
hmin = 0, 7tg(450 - φ )
2
Trong đó:
+ = 1,7 T/m3: Dung trọng của đất trên đáy móng;
+ = 50 : Góc nội ma sát của đất trên đáy móng;
+ Bm= 1,5m: Bề rộng móng, ban đầu có thể giả định Bm = 5d (d = 300: cạnh hoặc đường kính cọc).
2.8,5
1,7.1,5
+ Qtt0 = 8,5T: Lực cắt truyền xuống móng.
=> h
min =
0,7.tg(45
0 5 )
0
2
= 1,66m
- Chọn chiều sâu chôn móng:
Chọn chiều sâu chôn đài móng hm = 2,0m ≥ hmin =1,66m thỏa mãn điều
kiện cân bằng áp lực đất.
N
tt 0
Qtt tt Mặt đất tự nhienâ
hm=2,0m
0 M0
8000
6000
1
8000
8000
Lc=16,0m
2
>15m
2000
3
Hình 3.14: Lựa chọn độ sâu đặt đài và độ sâu hạ cọc
3.2.4 Lựa chọn loại cọc, vật liệu cọc, chiều sâu hạ cọc và phương pháp thi công
3.2.4.1 Chọn loại cọc, vật liệu cọc
- Chọn cọc BTCT tiết diện 300x300;
- Chọn Bê tông mác 300 (B22.5) có:
+ Rb = 130 kG/cm2;
+ Rbt = 10 kG/cm2.
- Bố trí thép ( ≥ 1%): Chọn 418 loại AII có: Rs = Rsc = 2800 kG/cm2
4Þ18
300
300
Hình 3.15: Bố trí thép cọc
3.2.4.2 Chọn chiều sâu hạ cọc
- Dự kiến chiều sâu hạ cọc vào lớp đất 3 (cát vừa) là 2m. Đây là lớp đất có
sức chịu tải cao.
- Chiều sâu hạ cọc kể từ mặt đất là: Zc = 18,0m; chiều dài hiệu dụng của cọc
kể từ đáy đài là Lc = 16,0m.
3.2.4.3 Biện pháp thi công cọc
- Biện pháp hạ cọc: Hạ cọc bằng phương pháp ép.
3.2.5 Xác định sức chịu tải của cọc
3.2.5.1 Xác định sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu
- Sức chịu tải theo điều kiện vật liệu xác định theo công thức sau:
Pvl (R b Ab R sc As )
Trong đó:
+ Rb =130 kG/cm2: là cường độ tính toán của bê tông;
+ Ab = 30.30 = 900 cm2: là diện tính tiết diện ngang của bê tông cọc;
+ Rsc =2800 kG/cm2: là cường độ tính toán chịu nén của cốt thép;
+ As = 4. 2,54 = 10,17 cm2 là cường độ tính toán của cốt thép.
+ là hệ số uốn dọc phụ thuộc vào
l1 , trong đó:
b
= 0,7: xem cọc liên kết vào đài là khớp và cọc ngàm vào đất nền cách đáy đài là l1 xác định theo công thức sau:
Trong đó:
l1 l0
2
e
= 0+
2 =2,63 m
0,76
+ l0 = 0: Móng cọc đài thấp;
+ e: Xác định theo công thức sau:
k.bp
5
c EI
5
1125.1,3
3.6,75.104.2,85.10
6
e =
= 0,76
có:
+ k: là hệ số tỷ lệ trung bình các lớp đất mà cọc đi qua, tra Bảng 3.8 ta
k k1h1 k 2 h 2 k 3 h 3
h1 h 2 h 3
k 4000.6 15000.8 18000.2= 11250 kN/m4
6 8 2
k = 1125 T/m4
+ bp = d+1 = 0,3+1 =1,3m: Bề rộng cọc quy ước;
+ γc = 3,0: Hệ số điều kiện làm việc;
+ E = 2,85.106 T/m2: Mô đun đàn hồi của bê tông;
+ I =
bh 3 = 0,3.0,33 6,75.10-4 m4: Mô men quán tính của tiết diện;
12 12
l1
b
= 0,7.2,63= 6,14, tra bảng 3.9 ta có:
0,3
1,0 (0,93 1)( 6,14 0)= 0,9693
14 0
Pvl = 0,9693.(130.900+10,17.2800) = 141010 kG
Pvl 141,0 Tấn
3.2.5.2 Xác định sức chịu tải cọc theo điều kiện nền đất
- Sức chịu tải theo điều kiện đất nền xác định theo công thức sau:
Trong đó:
Pđn
0
n
R c,u
k
+ 0 = 1,15: là hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc;
+ n=1,15: là hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình (công trình cấp II);
+ k = 1,65: là hệ số tin cậy (móng 6-10 cọc);
- Rc,u là sức chịu tải trọng nén cực hạn của nền:
Rc,u = c (cq qb Ab + ucf fi li)