đồ án Nền Móng Phần Thuyết Minh Móng Cọc Khoan Nhồi - 123doc

đồ án đạt điểm cao 9.5đ (+có bảo vệ) thích hợp để sv tham khảo cách làm. không chịu trách nhiệm về nội dung, không có giá trị pháp lý, không sao chép.

Trang 1

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

I Các thông số cọc khoan nhồi

1 Vật liệu sử dụng

Bê tông : Chọn bê tông có cấp độ bền B30 và có các thông số sau (bảng 13 TCVN 5574-2012)

- Cường độ chịu nén tính toán R b = 17 (Mpa)

- Cường độ chịu kéo tính toán R bt = 1.2 (Mpa)

- Modun đàn hồi của bê tông B30; E = 32.5*103 (Mpa)

- Hệ số làm việc của bê tông γ b = 1

Cốt thép ( bảng 21 TCVN 5574-2012)

- Đối với cốt thép đai sử dụng thép AII có các thông số sau

+ Cường độ chịu kéo,nén tính toán R s = 280 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo cột thép ngang R sw = 225 (Mpa)

+ Modun đàn hồi của cốt thép AII; E = 21*104 (MPa)

- Đối với cốt thép dọc sử dụng thép AIII có các thông số sau

+ Cường độ chịu kéo,nén tính toán R s = 365 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo cột thép ngang R sw = 290 (Mpa)

+ Modun đàn hồi của cốt thép AIII; E = 20*104 (MPa)

2 Chọn sơ bộ kích thước cọc:

- Chọn cọc khoan nhồi có đường kính 0,8m

- Diện tích mặt cắt ngang thân cọc A = Π∗0,82

4 = 502654(mm

2) = 0.5 (m2)

- Chu vi cọc ép u = 3,14 * 0.8 = 2.512 m

- Chọn cốt thép : As = (0.4%-0.6%).A= (2000-3000) (mm2)

=> chọn As là 820 có As = 2513(mm2)

- Diện tích bê tông trong mặt cắt ngang Ab=A – As = 502654 – 2513 = 500141 (mm2) = 0,5 (m2)

- Đoạn cọc ngàm vào đài móng bằng 0.1m

Trang 2

- Đoạn cọc đập bỏ để neo thép vào đài bằng 35d = 0.7 m

- Lớp bê tông bảo vệ a = 70mm

- Chiều sâu chôn móng : giả thiết công trình không có tầng hầm vào Df = 1,5 m

II Tính toán móng

1 Nội lực tính móng

3 Tính toán sức chịu tải cọc

a) Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu (TCVN 5574-2012)

- sức chịu tải cọc theo vật liệu được xác định theo công thức sau:

Rvl =  (γcb γ ' cb R b A b + R s A s )

Trong đó

+ γ cb : hệ số điều kiện của vật liệu γ cb= 0.85 (7.1.9 TCVN 10304-2012)

+γ ' cb : kể đến phương pháp thi công cọc γ ' cb= 0.7 (sử dụng dung dịch betonite)

+ R b : cường độ chịu nén của bê tông R b=17 Mpa

+ A b :diện tích mặt cắt ngang bê tông thân cọc

A b = A - A s = 502654 - 2513 = 500141 (mm2 )

+ R s : cường độ chịu nén của cốt thép R s = 365Mpa (Thép dọc - AIII)

+ A s : diện tích của cốt thép trong cọc As = 2513 mm2

+  : hệ số ảnh hưởng của uốn dọc  = 1 (cọc khoan nhồi)

 Rvl =  (γcb γ ' cb R b A b + R s A s ) =1.(0,85.0,7.17 500141 + 365 2513) = 5976,17(kN)

b) Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất nền (TCVN 10304-2012)

Theo chỉ tiêu cường độ c ,  (phụ lục G TCVN 10304-2012)phụ lục G TCVN 10304-2012)

- Sức chịu tải cực hạn: Rc,u = qb A b + u.∑f i l i

Trong đó

+ q b: cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc tại lớp đất thứ 4

Trang 3

q b = 1,3*c*N c+γ¿D f¿N q+0,6 γ∗R∗Nγ

Với :N c N q N γ tra theoφ (sách nền móng−Châu Ngọc Ẩntrang 280)

Lớp 4 là đất cát pha => (c,φ¿lấy theo thống kê địa chất

=> q b= 1,3*9,333*

37,162+(4,701∗13+ 9,975∗6,5+9,78∗2,7 +10,965∗3,5)∗22,456+0,6∗10,965∗0,8

=>q b= 4786 (kN)

+ A b ; diện tích tiết diện ngang mũi cọc A b= 502654 (mm2) = 0,5 (m2)

+ u : chu vi tiết diện ngang cọc u = 2,512 m

+ l i :chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

+ f i : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc

THÁI

Chiều dàicọc nằmtrong lớpđất (m)

γ ' I

7

26.9

(c u tra từ hồ sơ địa chất, phụ lục 8 - kết quả thí nghiệm nén 3 trục UU, theo độ sâu mẫu )

Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc đối với đất dính ( lớp 1 và lớp 2)

Trang 4

Với c = 46,14 (lực dính)

k s :hệ số áp lực ngang của đất lên cọc

Với c = 9,333 (lực dính)

k s :hệ số áp lực ngang của đất lên cọc

Trang 5

- Sức chịu tải cực hạn:

Rc,u = qb A b + u.∑f i l i = 4786 *0,502654 + 2.512*( 12.4*13 + 56.406*6.5 + 65*2.7 + 89*3,5)Rc,u = 4955 (kN)

-Sức chịu tải cho phép

Rc,d = R c , u γ

k

với γk tra theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014

Dự kiến móng có 01 đến 05 cọc => γ k= 1,75

 R c,d = 4955

1,75 = 2831 (kN)

Theo thí nghiệm SPT (phụ lục G TCVN 10304-2012)mục G.3.2 TCVN 10304-2012)

- Sức chịu tải cực hạn: Rc,u = qb A b + u.∑¿¿)

Trong đó

+q b : cường độ sức kháng mũi cọc, đất rời: {q b=300 Np với cọc đóng(ép)

q b=150 Np với cọc khoan nhồi

=> q b = 150 N p = 150 *26 = 3900 (kN/m2)

N p; số búa SPT trung bình trong khoảng 1d dưới = 27 (búa) và 4d trên = 25(búa)

+ A b ; diện tích tiết diện ngang mũi cọc A b= 0,5 (m2)

+ u : chu vi tiết diện ngang cọc u = 2,512 m

+ f s ,icường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc

Trang 6

Với Đất Dính

f c ,i = α p f L c u , i

Với α p: hệ số điều chỉnh tra theo hình G.2.a TCVN 10304:2014

f L:hệ số điều chỉnh tra thep hình G.2.b TCVN 10304:2014

α p hệ số điều chỉnh cho cọc đóng phụ thuộc vào sức chống cắt không thoát nước của đất và trị

trung bình ứng suất pháp hiệu quả thẳng đứng

Trang 7

với γ k tra theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014

Dự kiến móng có 01 đến 05 cọc => γ k= 1,75

 => Sức chịu tải cho phép : R c,d_SPT = R c , u γ

Với γ k : hệ số phụ thuộc vào số lượng cọc lấy theo mục 7.1.10 TCVN 10304-2012

Dự kiến số lượng cọc từ 1-5 cọc: γ k= 1,75

4 Tính toán sơ bộ số lượng cọc

Trong đó : N tt tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đài cọc

P tk :sức chịu tải thiết kế cọc

Trang 8

a) Chọn sơ bộ đài cọc

Khoảng cách giữa 2 tim cọc bằng 2400mm

Khoảng cách từ mép cọc tới đài cọc bằng 250mm

Kích thước đài cọc

Bd = Ld = 3800 (mm)

 Diện tích đài cọc Ad = Bd Ld = 3,8 3,8 = 14,44 (m2)

Tọa độ tâm cọc so với tâm hình học đài cọc:

c) kiểm tra lại điều kiện xuyên thủng đài cọc (mục 6.2.5.4 TCVN 5574 -2012)

- Dời lực về đáy đài móng

N tt

= N tt + Wd

Trong đó

Trang 9

+ N tt tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đài cọc N tt= 6117 (kN)

+ Wd ; trong lượng đài cọc

x i2 +M x

tt y max

Trang 10

e) Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc:

hc :chiều cao cột

bc :chiều rộng cột h0 ; chiều cao làm việc tiết diện h0 = hđ – a =1500 – 100

=1400(mm)=1,4(m)c:khoảng cách từ mép cột ra đáy ngoài tháp xuyên thủng (bằng h0)

Trang 11

Pcx = 0,75 * 1,2 *1000*8,6*0,9 = 6966 (kN)

 Pxt = 6659 (kN) < Pct = 6966 (kN)

 Chiều cao đài móng chọn hớp lý thỏa điều kiện xuyên thủng

5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng

-Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc

=> Thỏa điều kiện tải trọng tác dụng lên cọc

6 Kiểm tra khả năng chịu tải cọc

- ảnh hưởng nhóm cọc

η= 1 - [(n1−1) n2+(n2−1)n1

90 n1n2 ]

Trong đó

n1 ; sô hàng trong nhóm cọc n1 = 2

n2 ; sô cọc trong hàng n2 = 2

d: chiều dài cạnh cọc d = 800mm

s; khoảng cách giữa các tâm cọc s = 2400 mm

Trang 12

 = arctgd s = arctg.2400800 = arctg.13

=> η= 1 - [(n1−1) n2+(n2−1)n1

90 n1n2 ] = 1 – arctg(

1

3¿.¿ ]=0,795-Sức chịu tải nhóm cọc

η.n.Ptk = 0.795 * 4 *2459 = 7819,6 (kN) > Ntt = 6617 (kN)

=> cọc thỏa khả năng chịu tải

7 Kiểm tra ứng suất dưới móng quy ước

a) - Xác định khối móng quy ước

+ Kích thước khối móng quy ước

Lqu =Bqu = B1 + 2.lc tan  = 3.3 + 2 * 24,2* tan3,050 = 5,879 (m)

+Khối lượng khối móng quy ước:

Q d=A quγ i h i

¿5,8792∗(4,5∗14,399+ 8,5∗4,58+6,5∗9,699+2,7∗9,78+3,5∗10,899)= 7995 (kN)+Khối lượng đất bị cọc và đài chiếm chỗ:

Q dc=n∗A pγ i h i+γ∗V đài

= 4*0,5*(3∗14,3998,5∗4,58+6,5∗9,699+2,7∗9,78+3,5∗10,899)+ (15,7*3,8*3,8*1,5) = 760 (kN)

+Khối lượng cọc và đài bê tông:

Q c=n∗A pγ btL c+γ btV đài= 4 * 0,5 * 25* 24,2 + 25*3,8*3,8*1,5) = 1751,5 (kN)

+Khối lượng tổng trên móng quy ước:

Q qu=Q d+Q cQ dc=7995+1751,5−760=8986,5(kN )

Trang 13

-Tải trọng truyền xuống đáy móng quy ước:

N tc = N

tt

1,15+ Qqu =

61171,15 + 8986,5 = 14305,6 (kN)

M tc = M tt

1,2 =

981,15 =85,2 (kN.m)

f) -Kiểm tra sức chịu tải đất nền dưới mũi cọc ( đáy móng quy ước)

+Tải trọng tiêu chuẩn lớn nhất tác dụng đáy móng quy ước

Pmin tc = ∑N tc

L qu B qu - 6∗∑M tc

B qu L2qu

Trang 14

P min tc

= 5,879∗5,87914305,6 - 6∗108.33

5,879¿5,8792 = 410,7 (kN)-Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng đáy móng quy ước

+ m1 : hệ số làm việc của nền đất (tra bảng 15 TCVN 9362-2012)

m1 = 1,1 cát bụi no nước

+ m2 :hệ số làm việc của nhà (tra bảng 15 TCVN 9362-2012)

Giả thiết tỷ số L/H > 4 => m2 = 1

+ ktc : hệ số tin cậy lấy theo (mục 4.6.11 TCVN 9362-2012) ktc = 1

+ A , B ,D các hệ số không thứ nguyên (tra bảng 14 TCVN 9362-2012)

Trang 15

=> Thỏa điều kiện sức chịu tải đất nền dưới đấy móng quy ước

8 Kiểm tra độ lún của móng cọc

Kết quả thí nghiệm nén lún (cố kết) - mẫu ND14 tại HK3:

Cấp áp lực P (kN/

(19,809-Tính lún theo phương pháp tổng lớp phân tố và có đ lún giới hạn Sộ lún giới hạn S gh = 10 cm

Chiếu dày lớp phân tố hi ≤ (0,4 ÷ 0,6 ) Bqu = (0,4 ÷ 0,6) *5,879 = (2,352 ÷ 3,527) (m)

Chọn chiều dày lớp phân tố hi = 1 m

Ứng suất do trọng lượng bản thân σ bt = Zqu. + γ 'tc Zi

Ứng suất do áp lực gây lún σ gl= K0 Pgl

K0 : phụ thu c vào tỷ số Z/Lộ lún giới hạn S qu và Lqu / Bqu , được n i suy từ bảng tải phân bố đều hình băng (trangộ lún giới hạn S

123 sách Nền Mòng - Châu Ngọc Ẩn)

Áp lực trước khi xây dựng móng: P1i = σbt i

Áp lực sau khi xây dựng móng: P2i = P1i +σgl i

H số rỗng trước khi xây dựng móng eệ số rỗng trước khi xây dựng móng e 1i : n i suy từ thí nghi m nén lún (cố kết) theo Pộ lún giới hạn S ệ số rỗng trước khi xây dựng móng e 1i

H số rỗng sau khi xây dựng móng eệ số rỗng trước khi xây dựng móng e 2i : n i suy từ thí nghi m nén lún (cố kết) theo Pộ lún giới hạn S ệ số rỗng trước khi xây dựng móng e 2i

Trang 16

Đ lún tại tâm móng ộ lún giới hạn S

Ta được phép dừng tính lún khi : 5σ gl < σ 1i

Kết quả tính toán lún được tổng hợp trong bảng tính lún theo tải phân bố đều trên tiết di n ệ số rỗng trước khi xây dựng móng echữ nh t dưới đây: ật dưới đây:

Bảng kết quả tính lún theo tải phân bố đều trên diện chữ nhật

Trang 17

tổng độ lún (cm)

kiểm tra điều kiện lún

0,41 3

0,41 5

0,41 6

0,41 8

Trang 18

0,41 9

0,00 3

Trang 19

9 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (phụ lục G TCVN 10304-2012) phụ lục A TCVN 10302)

Độ cứng lò xo xác định theo công thức sau:

K = Cz A ( kN/m)Trong đó

A : diện tích hình chiếu ngang của cọc trên nền đất.Chọn khoảng cách giữa các lò xo là 0.1m

=> A =0.8*0.1 =0.08 (m2)

Cz : hệ số nền của đất trên thân cọc: Cz = k i Z γ

c

γ c : hệ số điều kiện làm việc γc = 3 đối với cọc làm việc độc lập

Z : độ sâu của tiết diện cọc trong đất ; z=h i

2

k hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc ( lấy theo bảng A.1 TCVN 10304-2012)

- Chiều dài cọc tính toán L = 24,2 m

- Moment tác dụng lên 1 cọc M = 98 / 8 = 12,25 kN

- Lực ngang tác dụng lên 1 cọc H = 52 / 8 = 6,5 kN

- Giải nội lực tải trọng ngang bằng sap2000 ta được:

LỰC CẮT

Trang 20

10 Tính cốt thép cho đài móng

Trang 21

(mm2)

Với a là khoảng cách thép lưới

D là đường kính thép chọn

=> Chọn thép : 32a150 có Asc =5362 mm2

Từ khóa » đồ án Nền Móng Cọc Khoan Nhồi