Căn cứ vào đặc điểm công trình, tải trọng, điều kiện địa chất công trình, địa điểm xây dựng ta chọn phương án móng cọc BTCT chế tạo sẵn , ép trước bằng máy ép thuỷ lực. Mũi cọc cắm vào lớp đất thứ 4 (cát hạt nhỏ).
Tra bảng 16 TCXD 45-78 (Bảng 3.5 “Hướng dẫn đồ án nền và móng - 1996”) ta có:
Độ lún tuyệt đối giới hạn : Sgh= 8 (cm).
Độ lún lệch tương đối giới hạn: Sgh= 0,001.
V- Thiết kế móng M1 dưới cột trục G:
3. Xác định tải trọng tác dụng lên móng
Tiết diện chân cột 300 
500 (mm). Chọn hệ dầm, giằng giữa các đài.
Hệ giằng có tác dụng làm tăng độ cứng của công trình, truyền lực ngang từ đài này sang đài khác, góp phần điều chỉnh lún lệch giữa các đài cạnh nhau, chịu một phần mômen từ cột truyền xuống, điều chỉnh những sai lệch do quá trình thi công gây nên.
Cốt đỉnh giằng trùng với cốt đỉnh đài: -1,05 (m). Với bước cột B = 3,6 (m), nhịp L = 7,2 (m).
Chọn giằng có tiết diện b 
h= 
0,45 (m). g = 
0,22
25
1,1= 4,125 (KN/m).
Tải trọng do trọng lượng bản thân cột:
Nc= 
0,5
25
1,1)
(4,2+1,05) = 21,66(KN).
Tải trọng do bản thân giằng tác dụng vào móng(gồm cả giằng ngang và giằng dọc) Ng = 
(3,6+7,2/2) = 29,7 (KN)
Trọng lượng trên 1(m) dài của tường nhịp 1-3, E – H, giảm 30 % diện tích cửa
1,1 1,3 | 12,81 2,06 | |
Céng | 14,87 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Kiểm Tra Nền Móng Cọc Theo Điều Kiện Biến Dạng. -
Xác Định Số Lượng Cọc Và Bố Trí Cọc Cho Móng -
Đánh Giá Điều Kiện Địa Chất Công Trình: -
Những Điều Kiện Liên Quan Đến Giải Pháp Thi Công: -
Lập Biện Pháp Kỹ Thuật Thi Công Ép Cọc: -
Nhà làm việc Công ty du lịch Bắc Thái - 19
Xem toàn bộ 240 trang tài liệu này.
Tải trọng do tường tầng 1 truyền xuống:
1
N tt = 14,87 (7,2/2 +3,6) = 107,06 ( KN)
Tải trọng tính toán ở chân cột (đỉnh móng):
N tt = N tt +N tt +N tt + N tt
=1506,92+21,66+29,7 +107,06= 1665,34(KN)
0 c g 1
0
M tt = 203,1 (KN.m). Q tt = 56,98 (KN).
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng xuống móng:
tc N tt
1665,34
No0
1387,78(KN )
n
tc M tt
1,2
203,1
M o0
169.25(KNm)
n
Q tt
1,2
56,98
Qtc
0
47.48(KN )
2. Lựa chọn tiết diện
2.1.Chọn cọc:
n 1,2
+ Sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông 30 x30, cọc bê tông B25, cốt thép dọc gồm
4 18 - AII. Đầu cọc có mặt bích bằng thép
+ Mũi cọc cắm vào lớp cát hạt trung 1,6 m , tổng chiều dài cọc 21 m , gồm 3 đoạn cọc 7m nối với nhau bằng cách hàn các bản thép ở đầu cọc đảm bảo yêu cầu chịu lực như thiết kế.
+ Cọc được ngàm vào đài một đoạn 0,55 m trong đó đập vỡ 0,4 m cho trơ cốt thép dọc ra, còn lại 0,15 m cọc để nguyên trong đài.
+ Cọc được hạ vào lòng đất bằng phương pháp ép cọc.
+ Sơ bộ chọn chiều cao đài h® = 1,0 m (Chiều cao cụ thể sẽ được quyết định khi tính toán
độ bền và cấu tạo đài cọc )
+ Lớp bêtông lót móng dày 0,1 m
+ Đáy đài nằm ở độ sâu 1,45 (m) so với mặt đất khi khảo sát ,đáy đài nằm ở độ sâu -2,05 m so với cốt 0,00
600
-0.00
450
1000
đất lấp 1
mnn
5950
sÐt pha 2
-1.05
550
750
-2.05
-0.600
-1.600
150
-2.800
5200 |
-8.000
7300
21000
cát pha 3
5600
cát hạt nhỏ 4
1600
cát hạt trung 5
-15.300
-20.900
-22.500
-30.000
Để nối hai đầu cọc vào với nhau ta dùng phương pháp hàn hai đầu cọc vào với nhau bằng các tấm thép.
2.2. Chọn vật liệu:
- Bêtông cọc, đài mác B25 : Rn = 14,5 MPa
- Thép cho cọc và đài: Cốt chịu lực AII : RS = RSC = 225 MPa
3. Xác định sức chịu tải của cọc
3.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc:
PV = ( Rb Fb+ Ra Fa).
Trong đó:
:
+ Hệ số uốn dọc. Cọc không xuyên qua lớp bùn nên ta có = 1.
+ Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông làm cọc, Rb = 14500 (KPa).
+ Fb: Diện tích tiết diện ngang của cọc. Fb = 0,3 0,3 = 0,09 (m2).
+ RS: Cường độ chịu nén tính toán của thép dọc tham gia chịu lực trong cọc RS = 28 104 (KPa).
+Fa: Diện tích cốt thép dọc chịu lực trong cọc Fa = 4 18 = 10,18 10-4 (m2). Pv = 1 (14500 0,09 + 28 104 10,18 10-4) = 1590,04 (KN).
PM
2
PXQ
3
3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tĩnh:
PX =
PM : sức chịu tải của đất ở mũi cọc PXQ : ma sát của đất xung quanh cọc 3,2 là các hệ số an toàn.
PM = Kc*F*qci
- Kc : hệ số tra bảng ( cọc ép , cát hạt trung qc = 8450 kPa) ta cã Kc = 0,5.
- F : diện tích mũi cọc : F = 0,09 m2
4
i 1
qci
i
QP = 0,50*0,09*8450 = 380,25 KN
PXQ = u* *li
i :
- u= 1,2 m.
- hệ số phụ thuộc vào loại đất , loại cọc , biện pháp thi công
Từ trụ địa chất và tra bảng ta có : Lớp 1 là đất lấp , bỏ qua
Lớp 2 là sét pha dẻo mềm, có qc = 1830 kPa 2 = 30 Lớp 3 là cát pha, dẻo cứng , có qc = 2040 kPa 3 = 40
Lớp 4 là cát hạt nhỏ , chặt vừa, có qc = 4310 kPa 4 = 100 Lớp 5 là cát hạt trung , chặt vừa, có qc = 8450 kPa 5 = 100 Thay vào công thức ta có :
1830
P = 1,2*( 5,95 +
20407,3 +
43105,6
8450
+ 1,6 ) = 1367,1 KN
XQ30
1334,17
40
380,25
100
100
PX =
2,7
= 635 KN < PVL
Vậy sức chụi tải của cọc là : PX = 635 KN
4. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho móng
Để các cọc ít ảnh hưởng lẫn nhau, có thể coi là các cọc đơn, các cọc được bố trí trong đài sao cho khoảng cách giữa tim các cọc đảm bảo 3d, với d là đường kính cọc.
PCPT
635
(3 0,3)2
áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài:
Ptt =784 (KN / m2 ).
(3.d )2
Diện tích sơ bộ của đáy đài:
N tt
1665,34 2
tb
Fsb
o
1,93(m )
ptt
.h.n
784
20 1,45
2,05
2
1,1
Trong đó: h : là độ sâu trung bình đáy đài : h = (2,05 + 1,45) / 2 (m). n = 1,1 là hệ số vượt tải.
tb = 20 (KN/m2) là giá trị trung bình của trọng lượng riêng của đài cọc và đất trên đài.
Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài :
Nttsb= 
Fsb 
h tb= 
1,93
2,05
20 = 73,51 (KN).
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:
Ntt = Ntt tt
0+ N sb= 1665,34 +73,51 = 1738,85 (KN).
Số lượng cọc sơ bộ:
N tt
nc
PCPT
(1,2
1,5) 1738,85
857,21
(1,2
1,5)x2,02 (cọc)
c
: hệ số có kể đến ảnh hưởng của mômen . = 1,2 1,5 chọn số cọc n ' = 4 cọc để bố trí cho móng.
+ Bố trí cọc trong các đài cọc phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Khoảng cách giữa 2 tim cọc 3d = 
300 = 900 (mm).
- Khoảng cách từ mép đài đến tim cọc gần nhất 0,7d = 
300 = 210 (mm).
Chọn 250 (mm).
250
450
450
250
1400
1400
700
- Mặt bằng bố trí cọc:
900 |
250 |
700
- Diện tích đài thực tế:
F®’ = 
1,4 = 1,96 (m2).
- Kích thước đài : l x b x h = 
1,4 
1,0 m3
QX
* b
56,98
17*1,4
Kiểm tra độ sâu đặt đài :
hmin
= 0,7*tg(450 - /2 )
= 0,7*tg(450 – 0 )
= 1,05 m
chiều sâu đáy dài so với mặt đất tự nhiên là : hm = 1,45 m > hmin = 1,05 m , thoả mãn. Xác định tải trọng làm việc của cọc.
tb
Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục và cọc chỉ chụi kéo hoặc nén Trọng lượng bản thân của đài và đất trên đài:
N®tt = 
F®’
htb
= 
1,96
{(2,05+1,45)/2} 
20 = 75,46(KN).
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:
Ntt= 1665,34+75,46= 1740,8 (KN).
Mô men tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài: Mtt = M0tt+Q0tt 
h® = 203,1 +56,98 
1 = 260,08 (KN.m).
Lực dọc truyền xuống các cọc dãy biên là:
M tt x | 1740,8 | 260,08 0,45 | ||
n x2 | 4 | 4 0,452 |
Ntt 
Ptt y max
i
max min
n'c
1
P
tt
max
P
tt
min
582,92 kN ( cọc 2 và 4 )
293,95kN > 0 ( cọc 1 và 3 )
Kiểm tra cọc trong giai đoạn sử dụng
min
Ta thấy Ptt = 293,95(KN) >0 không phải kiểm tra điều kiện chịu nhổ. Trọng lượng tính toán của cọc , có kể đến đẩy nổi :
Pc = 0,3 0,3 (15*19,7+0,75*25) 
1,1 = 31,11 (KN).
Trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ :
P® = 0,3 0,3 (18,2x0,75 + 8,34*5,2+8,897*7,3+9,499*5,6 + 9,946*1,6) 
1,1 = 18,92 (KN).
*Kiểm tra lực truyền xuống cọc :
P
tt max
+Pc
– P®= 582,92+31,11 – 18,92 = 595,11 ( KN) < P
CPT
= 635 (KN).
Điều kiện lực lên cọc được thoả mãn.
5. Kiểm tra nền móng cọc theo điều kiện biến dạng.
tb
i hi h
i
tb
Người ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh tải trọng của móng được truyền trên diện tích lớn hơn, xuất phát từ mép ngoài tại cọc đáy đài và nghiêng 1 góc
;
4
4
i * hi
i 1
4 * h
i
12*5,95 14*7,3 20*5,6 34*1,6
= = 4* 20,45
= 4,16 0
kích thước đáy móng khối quy ước, do kích thước 2 cạnh của đài bằng nhau nên:
i
LM = BM = ( b - 2*0,1) + 2* h *tg( ) =( 1,4 - 0,2) +2*20,45* tg4,160 = 4.17 m
Chiều sâu đặt móng : Hm = 21,9 + 0,6 = 22,5 m Trọng lượng khối móng qui ước :
- Trọng lượng của đất và đài thuộc móng khối qui ước , tính từ đáy đài trở lên : N1 = FM* TB*h® = 4,17*4,17*20*{(2,05+1,45)/2} = 608,61 KN
- Trọng lượng của khối đất từ mũi cọc đến đáy đài (trừ đi lượng cọc choán chỗ ) : N2tc = (LM xBM -nc fc)hix
+ Líp sÐt pha :
- đoạn trên mực nước ngầm :
NSP1tc = (4,17 4,17 -0,3 0,3 4) 0,75 18,2= 232,44(KN).
- đoạn dưới mực nước ngầm :
NSP2tc = (4,17 4,17 -0,3 0,3 4) 5,2 8,34= 738,51(KN).
+ Lớp cát pha :
NCPtc = (4,17 4,17 -0,3 0,3 4) 7,3 8,897 = 1105,99(KN).
+ Lớp cát hạt nhỏ :
NCHNtc = (4,17 4,17 -0,3 0,3 4) 5,6 9,499 = 905,84(KN).
+ Lớp cát hạt trung :
NCHTtc = (4,17 4,17 -0,3 0,3 4) 1,6 9,946 = 270,99(KN).
2
Tỉng : N tc = 232,44 + 738,51 + 1105,99 + 905,84 +270,99 = 3253,77 (KN).
-trọng lượng cọc : QC = 4*0,09*(15*19,7+0,75*25)= 113,13 KN
0
Tải trọng thẳng đứng tại đáy móng : N = N TC + N1
TC + N2
TC + QC
TC = 1387,78 + 608,61 +
3253,77 + 113,13 = 5363,29 kN
Mô men tại tâm móng khối :
0 + Q 0*
MTC = MTC TC
Độ lệch tâm : e =
h
i
M TC
N TC
= 169,25 + 47,48*20,45 = 1140,22 KNm
= 1140,22 = 0,21
5363,29
N TC
1
LM .BM
6.e
LM
5363,29 1 6.0,21
4,17.4,17 4,17
áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước:
TC
max,min
max
TC = 401,62 KN/m2
min
TC = 215,24 KN/m2
TC TC
TCmax min= 308,43 KN/m2
TB2
'
+Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước:
Trong đó:
R m1 m2
M
ktc
A.BM . II
B.H M . II
D.CII
m1= 1,4 là hệ số điều kiện làm việc của nền. (tra bảng 3-1 HDĐA) m2=1 là hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền.
ktc=1 là hệ số tin cậy vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm tại hiện trường.
CII = 0
A,B,D trị số tra bảng 3-2 dựa theo trị số ở đáy khối quy ước
= 340 A = 1,52; B = 7,11; D = 9,10
II = đn = 9,946 KN/m3 HM= 22,5 m.
IIi hi hi
17 *1 18,2 *1,2 8,34* 5,2 8,897* 7,3 9,499* 5,6 9,946*1,6
1 1,2 5,2 7,3 5,6 1,6
,
II
R 1,4.1 1,52.4,17.9,946
M1
7,11.22,5.9,875
9,1.0
2300KN / m2
9,875(KN / m3 )
max
TC = 401,62 KN/m2 < 1,2.RM = 1,2.2300 = 2760 KN/m2
TB
M
TC = 308,43 KN/m2 < R = 2300 KN/m2
Như vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo nguyên lý biến dạng tuyến tính. Đất ở chân cọc có độ dày lớn, đáy của khối móng quy ước có diện tích bé nên ta sử dụng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính.
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp đất đắp :
1
bt = 1x17 = 17 KPa
+ ứng suất bản thân tại mực nước ngầm :
2 1
bt = bt + 1,2 . 18,2 = 38,84 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp sét pha:
3 2
bt = bt + 5,2. 8,34 = 82,21 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp cát pha :
4 3
bt = bt + 7,3. 8,897 = 147,16 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp cát hạt nhỏ :
5 4
bt = bt + 5,6. 9,499 = 200,35 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp cát hạt trung :
6 5
bt = bt + 1,6. 9,946= 216,27 KPa
ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước:
gl
Z 0
TC
tb
bt 308,43 216,27 = 92,16 KPa
Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi 
B/4 = 4,17/4=1,04 ; chọn hi = 0,75 m
Bảng tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của các lớp chia dưới đáy khối quy ước
HƯ sè K0 tra bảng 3-7 sách “HDĐA Nền và Móng”
+ứng suất gây lún tính theo công thức
gl i
gl z 0
= . k0i
+ứng suất bản thân tính theo công thức
bt i
= btz=Hm + i.hi
Kết quả tính toán được lập thành bảng sau cho dưới đây
Độ sâu z (m) | LM/BM | 2z/BM | K0 | gl zi (KPa) | bt (KPa) | |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 92,16 | 216,27 |