1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Văn phòng làm việc vinaconex

186 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Văn Phòng Làm Việc Vinaconex
Tác giả Văn Vĩnh Hảo
Trường học Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hcm
Chuyên ngành Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2011
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 186
Dung lượng 3,5 MB

Cấu trúc

Nội dung

Đặc Điểm Khí Hậu Của TP.Hồ Chí Minh 1muứa mửa

Giải Pháp Kiến Trúc

Giải Pháp Thiết Kế Các Hệ Thống Kỹ Thuật

THIEÁT KEÁ CAÀU THANG I TÍNH BẢN THANG VÀ BẢN CHIẾU NGHỈ

Sơ Bộ Chọn Kích Thước Bản Thang

- Cầu thang được thiết kế dạng bản không có limon

- Cầu thang gồm hai vế, có tổng số bậc thang là 21 bậc

- Chọn kích thước bậc thang bxhb = 30 x 16,6 cm

- Góc nghiêng của cầu thang :

- Sơ bộ chọn kích thước bản thang :

- Vậy ta chọn sơ bộ chọn kích thước bản thang theo kinh nghiệm : hS = 12 cm

- ĐÁ HOA CƯƠNG DÀY 2 cm

- VỮA XI MĂNG DÀY 2 cm

- BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÀY 12 cm

- VỮA XI MĂNG DÀY 2 cm

- ĐÁ HOA CƯƠNG DÀY 2 cm

- VỮA XI MĂNG DÀY 2 cm

- BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÀY 12 cm

- VỮA XI MĂNG DÀY 2 cm

2 Xác Định Tải Trọng Tác Dụng:

2.1 Tĩnh Tải: gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

 Tải Trọng Tác Dụng Lên 1m Bản Thang( Bản nghiêng):

Stt Tên lớp cấu tạo Chiều dày (m) γ (KN/m 3 ) δi

- Tĩnh tải theo phương đứng:

 Tải Trọng Tác Dụng Lên 1m Chiếu Nghỉ:

Stt Tên lớp cấu tạo Chiều dày (m) γ (KN/m 3 ) δi

2.2 Hoạt Tải: Hoạt tải tác dụng lên bản thang được lấy theo TCVN 2737-

2.3 Tổng Tải Trọng Tác Dụng:

 Đối Với Bản Thang( Bản nghiêng):

- Trọng lượng của lan can: glc= 30 daN/m

- Quy đổi tải lan can trên đơn vị m 2 bản thang:

- Suy ra tải trọng tính toán trên 1m bản nghiêng : q 1 = 971.75*1 = 971.75 daN/m

- Suy ra tải trọng tính toán trên 1m bản ngang : q 2 = 821*1 = 821 daN/m

- Beâtoâng (B15) : Rb = 85 daN/cm 2 ; Rbt = 7,5 daN/cm 2

- Thép bản thang : CII có R = 2800 daN/cm 2

- Thép dầm thang : CII có Rs = 2800 daN/cm 2

- Cắt một dãy có bề rộng b=1m để tính

- Xét tỷ số hd/hs 0,7.hmin

- Trong đó hmin tính từ điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động của đất tác dụng lên đài Từ đó suy ra:

- Chọn cạnh đáy của đài theo phương thẳng góc với tải trọng ngang Bk = 2m

- Chọn lớp đất đắp là lớp đất cát có  = 30 0 ,  = 2 (T/m 3 ), đn = 0,9 T/m 3

- Sơ bộ chọn chiều sâu chôn đài Df = 1,5m

- Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp

2 Chọn Vật Liệu Làm Móng :

- Chọn bêtông dùng làm vật liệu cọc B20 có Rb = 115 daN/cm 2 , Rbt = 9 daN/cm 2 Thép chịu lực chọn thép CII có R = 2800 daN/cm 2

- Thép đai chọn thép CI có Rs = 2250 daN/cm 2

- Giả thuyết cốt dọc của cọc chọn thép CII, 418 có As = 10,17 cm 2 , Rs = 2800 daN/cm 2

3 Chọn Chiều Dài Cọc Và Cạch Cọc :

Chọn cọc với tiết diện 300 x 300 mm và chiều dài 27m, được chia thành 3 đoạn, mỗi đoạn dài 9m Cọc được ngàm vào đài có chiều cao 0,6m, trong đó 0,45m là phần cọc bị đập vỡ và 0,15m là phần còn lại.

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG MÓNG

4 Tính Sức Chịu Tải Của Cọc :

4.1 Theo Vật Liệu Làm Cọc :

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

Qvl =.(Rs.As + Rb.Ab) Trong đó :

 : hệ số uốn dọc của cọc

Rs : cường độ chịu nén của thép cọc

Rb : cường độ chịu nén của bêtông

As : diện tích tiết diện ngang của cốt thép cọc

Ab : diện tích tiết diện ngang của bê tông cọc

Vì cọc ngàm vào đài và mũi cọc cắm vào lớp đất cát nên ta có thể xem sơ đồ tính cọc là 2 đầu ngàm   = 0,5

Chiều dài tính toán cọc : lo = .lđất yếu = 0,5.16,4 = 8,2m

 l , Tra bảng 2.2 Tr 25 sách Phân Tích Và Tính

Toán Móng Cọc của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, ta được:  = 0,962

4.2.1 Theo Chỉ Tiêu Vật Lý :

Q  Q ; với Ktc=1,65( chọn sơ bộ )

- Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều A3 phụ lục A TCXDVN 205 – 1998 :

Công thức tính Qtc = m(mR.qP.Ap + u∑mf.fsi.li) được sử dụng để xác định tải trọng của cọc trong đất Trong đó, hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất được ký hiệu là m, với giá trị m = 1 Hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc, ký hiệu là mR, được xác định theo bảng A3 trong tiêu chuẩn TCXD.

Theo TCXD 205-1998, hệ số làm việc của đất ở mặt bên cọc (mf) được xác định là 1, với đất cát mịn có trọng số mR = 1,1 Chu vi tiết diện của cọc được tính bằng công thức u = 4x0,3 = 1,2m Lực ma sát giới hạn trung bình (fi) của mỗi lớp đất phụ thuộc vào loại đất, tính chất của đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất (li) mà cọc đi qua.

Diện tích tiết diện cọc (AP) được xác định là 0,09m² Sức chịu tải đơn vị diện tích của đất tại mũi cọc (qP) phụ thuộc vào loại đất và chiều sâu trung bình của mũi cọc.

Với chiều sâu mũi cọc đạt 27,9 m, theo bảng 2.4 trong sách "Phân Tích và Tính Toán Móng Cọc" của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, tải trọng cho phép q P được xác định là 367,4 T/m², tương ứng với lớp cát chặt vừa có hạt mịn.

- Nền đất được chia thành các lớp nhỏ đồng nhất có chiều dày l  2(m) như hình vẽ :

4.2.2 Theo Chỉ Tiêu Cường Độ Đất Nền :

- Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều B1 phụ lục B TCXD 205-1998 :

Qu = Qs + QP = As.fs + AP.qP

- Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức :

FSs : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 1,5 – 2,0

FSP : hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 2,0 – 2,3 Xác định thành phần ma sát xung quanh cọc:

Để tính toán ma sát bên tác dụng lên cọc, ta sử dụng công thức chung: fs = Ca + δ'v.ks.tgφa = Ca + δ'v.(1 - sinφ).tgφa, trong đó U là chu vi tiết diện ngang của thân cọc, l là chiều dài lớp đất mà cọc đi qua, và f là ma sát bên tác dụng lên cọc.

Ks : hệ số áp lực ngang trong đất ở trạng thái nghỉ

Với cọc ép : ks = 1 - sin

Ca: lực dính giữa thân cọc và đất, T/m 2 , với cọc BTCT Ca = C C: lực dính của đất nền

 ’ v: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc T/m 2

a : góc ma sát giữa cọc và đất nền, cọc BTCT hạ bằng phương pháp đóng laáy a = 

 : góc ma sát trong của đất nền

BẢNG THỂ HIỆN KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NHƯ SAU:

Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc tính theo công thức Terzaghi :

 v : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất, T/m 2

Nc, Nq, N - hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc

Với  = 29 0 , Tra bảng 2.8 Tr 34 sách Phân Tích Và Tính Toán Móng Cọc của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, ta được:

 : trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc:  = 0,981 T/m 3 Khi đó ta có :

 Vậy sức chịu tải của cọc:

Với : FSs = 2, FSP = 3 (FSs, FSP là hệ số an toàn theo TCXDVN 205 - 1998)

- Thiên về an toàn, trong những giá trị của sức chịu tải tính được ta chọn giá trị :

5 Xác Định Diện Tích Đài Cọc Và Số Lượng Cọc :

- Chọn khoảng giữa các cọc là 3d, d: đường kính cọc

- Aùp lực tính toán giả định tác dụng đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra:

- Diện tích sơ bộ của đáy đài :

- Trọng lượng của đài và đất phủ trên đài:

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

- Sơ bộ xác định số cọc :

( = 11,5: hệ số ảnh hưởng tải trọng ngang và momen)

 Ta chọn 12 cọc bố trí như hình vẽ:

- Diện tích đài thực tế: Fđ = 3,3 x 3,3 = 10,89 m 2

6 Kiểm Tra Tải Trọng Tác Dụng Lên Mũi Cọc Theo Điều Kiện Chịu Nhổ :

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc dựa vào điều kiện sau :

Pmin > 0 (cọc không bị nhổ) Trong đó:

 Trọng lượng bản thân cọc :

- Trọng lượng đài và đất phủ trên đầu cọc:

- Tổng lực dọc tính toán đế đài :

- Tổng momen đối với trục X :

- Tổng momen đối với trục Y :

 Lập bảng tính toán như sau:

BẢNG TÍNH PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Cọc x i (m) y i (m) x i 2 y i 2 x i 2 y i 2 P i (T)

 Ta có : Pmax + Gcọc = 43,63 + 6,075 = 49,705 T < Qtk = 58,866 T

 Vậy cọc chịu nén và thỏa mãn điều kiện chịu nén nên không cần kiểm tra chịu nhổ của cọc

 Kết Luận: cọc đảm bảo khả năng chịu lực

7 Kiểm Tra Cọc Làm Việc Theo Nhóm :

- Ta có hệ số nhóm:

Trong đó: n1: Số hàng cọc trong nhóm cọc với n1= 3 n2: Số cọc trong một hàng với n2= 4

 Vậy sức chịu tải của nhóm cọc:

 Kết Luận: vậy thảo điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

8 Xác Định Độ Chôn Sâu Của Đài :

- Theo ủieàu kieọn: h > 0,7hmin b tg H h

Trong đó: hmin : độ sâu chôn móng cọc

H : tổng tải trọng ngang tác dụng lên đài cọc

 = 30 0 : góc nội ma sát từ đáy đài trở lên

 = 2, dung trọng từ đáy đài trở lên

H = 10,61 T b : cạnh đáy đài vuông góc với H (b= 3,3m)

 Kết Luận: Vậy sơ bộ chọn chiều sâu chôn đài là 1,5 m là thỏa mãn

9 Kiểm Tra Ổn Định Của Nền Đất Dưới Mũi Cọc :

- Việc tính toán và kiểm tra trong bước này được thực hiện theo giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và khả năng chịu lực của đất nền

- Kiểm tra theo các điều kiện sau :

6.1 Xác Định Kích Thước Đáy Móng Quy Ước:

- Giả thiết móng có khối quy ước ABCD, kích thước Am, Bm, Hm

- Xác định góc ma sát tiêu chuẩn trung bình:

- Kích thước khối móng quy ước :

Am = a + 2.L.tg(tb tc/4) = 3,3 + 2x26,4xtg(1 0 53 ’ ) = 5,1 m

Bm = b + 2.L.tg(tb tc/4) = 3,3 + 2x26,4xtg(1 0 53 ’ ) = 5,1 m

- Diện tích khối móng quy ước:

- Trọng lượng khối móng quy ước:

 Từ đế đài trở lên:

 Trọng lượng trung bình của các lớp đất từ đáy đài trở xuống: tc

 Trọng lượng khối móng quy ước:

- Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

 = 29 0 Tra bảng 1.21 Tr53 sỏch Nền Múng của thầy Chõu Ngọc Aồn, ta được:

- Xác định ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng:

Để xác định ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất ở mép móng khối quy ước, cần xem xét các yếu tố như y qu tc, x tc, y x qu tc, và m m tc Các thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích ứng suất và đảm bảo tính ổn định của cấu trúc Việc xác định chính xác ứng suất giúp tối ưu hóa thiết kế và nâng cao độ bền của móng.

 Kết Luận : vậy thỏa điều kiện ổn định của nền dưới mũi cọc

6.2 Tính Lún Cho Móng Cọc :

- Độ lún của móng được tính với tải trọng tiêu chuẩn

- Tính và kiểm tra theo phương pháp cộng từng lớp bằng cách chia thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi = b/5 = 1,02m

- Ưùng suất do tải trọng bản thân gây ra tại điểm thứ i:  zi bt    i h i

 Tại lớp đất thứ 2, lớp bùn sét (dày 15,2m):

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,3m)

 Tại lớp 3b, lớp đất sét (dày 2,2m)

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,5m)

 Tại lớp 4, lớp đất cát tại mũi cọc (dày 0,7m)

- Xác định áp lực gây lún:

- Ứng suất gây lún tại đáy móng: gl gl  k 0 P

- Ứng suất bản thân tại mũi cọc:

Biết P1 , P2 của mỗi lớp dựa vào đường cong nén ta xác định được trị số e1 và e2

- Độ lún của mỗi lớp như sau: i i i i i h e e s e

Trong đó: hi : chiều dày mỗi lớp

KẾT QUẢ TÍNH LÚN ĐƯỢC THỂ HIỆN TRONG BẢNG SAU: Điểm Độ sâu

 Ta thấy ở lớp thứ 4 tại điểm chia thứ 6 có:

 Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 6 ở độ sâu 6,12 m kể từ đáy móng khối quy ước Điểm Độ sâu

 Vậy tổng độ lún của nền : S = 0,046 m=4,6 cm < [S] = 8cm

 Vậy móng thỏa điều kiện về lún

10 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Đài Cọc :

10.1 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cọc Qua Đài :

- Chọn chiều dày đài cọc : Hđ = 1m

- Lớp bêtông bảo vệ: abv = 5cm = 0,05m

- Cọc ngàm vào đài : l = 150cm = 0,15m

- Ta thấy, các cọc biên nằm ngoài tháp xuyên thủng, nên ta kiểm tra xuyên thủng của các cọc biên qua đài

- Lực chống xuyên thủng : cx bt cx R S

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cọc qua đài

6.1 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cột Qua Đài:

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cột qua đài

11 Tính Toán Cốt Thép Cho Đài Cọc:

- Phản lực tại đầu cọc làm cho đài bị uốn nên phải bố trí cốt thép cho đài

- Sơ đồ tính: xem đài cọc là một bản consol 1 đầu ngàm với mép cột, ngoại lực tác dụng là phản lực đầu cọc

- Momen tại ngàm được xác định theo công thức:

Trong đó: n: số lượng cọc trong phạm vi consol

Pi: phản lực tại đầu cọc thứ i ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i

M: momen tại tiết diện đang xét h0: là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó

Rs: cường độ tính toán của thép

- Tính Toán Cốt Thép: Số liệu tính toán

Bêtông B20 có Rb = 115 daN/cm 2 , Rbt = 9 daN/cm 2 Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

Chiều cao đài 1m, lớp bêtông bảo vệ abv = 5cm

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 20 cây 20 đặt a160mm để bố trí (Aschọn = 62,84cm 2 )

6.1 Momen Theo Phửụng II – II:

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 24 cây 20 đặt a130 mm để bố trí (Aschọn = 75,408 cm 2 )

 Kết Luận : Bố trí thép  20 cho cả hai phương của đài cọc

12 Kiểm Tra Cẩu, Lắp Cọc:

12.1 Trường Hợp Vận Chuyển Cọc:

Các móc cẩu trên cọc được sắp xếp tại các vị trí cố định, cách đầu và mũi cọc một khoảng nhất định, nhằm đảm bảo rằng momen dương lớn nhất bằng momen âm với trị số tuyệt đối lớn nhất.

- Trọng lượng phân bố của cọc trên một 1m dài: q = n.b.h.bt = 1,1.0,3.0,3.2,5 = 0,248 (T/m)

- Dieọn tớch coỏt theựp duứng caồu laộp:

 Mà theo trên ta chọn là 418 nên thép chọn cấu tạo cọc thỏa điều kiện vận chuyeồn

- Dieọn tớch coỏt theựp duứng cho caồu laộp:

 Mà theo trên ta chọn là 418 nên thép chọn cấu tạo cọc thỏa điều kiện dựng ép cọc

 Kết Luận: ứng với hai trường hợp vận chuyển cọc và dựng cọc, thép chọn 418 để cấu tạo cọc là hợp lý

12.3 Tính Thép Làm Móc Treo Cọc:

- Lực do một nhánh thép chịu: ql T

- Dieọn tớch theựp yeõu caàu:

 Chọn thép dùng làm móc cẩu: 16, As = 2,011cm 2

- Bố trí cốt đai cho cọc:

 Đoạn ở hai đầu cọc: u = min(h/2;100mm) = 100mm

 Đoạn ở giữa cọc : u = min(3/4h;500) = 200mm

THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI Đặc Điểm Của Cọc Khoan Nhồi Và Phạm Vi Ứng Dụng

Chọn Vật Liệu Làm Cọc

- Chọn bêtông dùng làm vật liệu cọc B25 có Rb = 145 daN/cm 2 , Rbt = 10,5 daN/cm 2

- Thép chịu lực chọn thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

- Thép đai chọn thép CI có Rs = 2250 daN/cm 2

3 Chọn Chiều Dài Cọc – Cạnh Cọc:

- Do cấu tạo địa chất, để đảm bảo khả năng chịu lực  cho cọc cắm vào lớp đất thứ 4 một đoạn 12 m (cọc ở cao trình -39,2 m)

Xác Định Diện Tiách Đài Cọc và Số Lượng Cọc

THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI ĐẶC ĐIỂM CỦA CỌC KHOAN NHỒI VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

Cọc khoan nhồi là loại cọc được đổ bêtông tại chỗ và thi công bằng các phương pháp khác nhau tùy theo yêu cầu truyền tải của công trình

Trong những năm 80, Việt Nam đã áp dụng phương pháp thủ công để tạo cọc khoan nhồi Hiện nay, công nghệ đã tiến bộ với việc sử dụng thiết bị hiện đại để khoan lỗ và nhồi bê tông, theo các quy trình thi công đa dạng.

Cọc khoan nhồi là giải pháp phổ biến trong xây dựng cầu đường, công trình thủy lợi, cũng như trong các dự án dân dụng và công nghiệp Đặc biệt, trong việc xây dựng nhà cao tầng tại các đô thị lớn với điều kiện xây chen, ứng dụng cọc khoan nhồi đã có những tiến bộ rõ rệt, nâng cao hiệu quả thi công.

Những Ưu Khuyết Điểm Của Cọc Khoan Nhồi

 Những Ưu Điểm Chính Cần Phát Huy Triệt Để:

Có khả năng chịu tải lớn,sức chịu tải của cọc khoan nhồi với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể đạt đến ngàn tấn

Phương pháp thi công không gây ra chấn động cho các công trình lân cận, rất phù hợp cho việc xây chen trong các đô thị lớn, đồng thời khắc phục những nhược điểm của cọc đóng trong điều kiện thi công này.

Cọc khoan nhồi có khả năng mở rộng đường kính và chiều dài tối đa, với đường kính từ 60cm đến 250cm hoặc lớn hơn Chiều sâu cọc có thể đạt tới 100m Trong điều kiện thi công cho phép, có thể mở đáy hoặc mở rộng bên thân cọc với nhiều hình dạng khác nhau, tương tự như các phương pháp đang được thử nghiệm tại các nước phát triển.

Lượng cốt thép bố trí trong cọc khoan nhồi thường ít hơn so với cọc đóng(đối với cọc đài thấp)

Có khả năng thi công cọc qua các lớp đất cứng nằm xen kẽ

 Những Nhược Điểm Chủ Yếu:

Giá thành phần nền móng thường cao hơn khi so sánh với các phương án móng cọc khác như cọc ép và cọc đóng

Theo thống kê, đối với các công trình nhà cao tầng dưới 12 tầng, chi phí xây dựng nền móng thường cao hơn từ 2 đến 2,5 lần so với việc sử dụng cọc.

HUTECH ép Tuy nhiên, nếu số kượng tầng lớn hơn, lúc đó giải pháp cọc khoan nhồi trỡ thành giải pháp hợp lý

Công nghệ thi công bê tông dưới nước yêu cầu kỹ thuật cao để ngăn chặn hiện tượng phân tầng, như lỗ hổng trong bê tông Điều này đặc biệt quan trọng khi thi công trong điều kiện áp lực nước lớn, dòng thấm mạnh, hoặc khi đi qua các lớp đất yếu dày, bao gồm bùn, cát nhỏ và cát bị bão hòa nước.

Biện pháp kiểm tra chất lượng bêtông trong cọc thường phức tạp gây nhiều tốn kém trong quá trình thữc thi

Khối lượng bê tông thất thoát trong quá trình thi công có thể do thành lỗ khoan không đảm bảo và dễ bị sập, cùng với việc nạo vét ở đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông Những yếu tố này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng thi công cọc ma sát, làm giảm đáng kể hiệu quả so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ khoan tạo lỗ.

Nội lực sau khi giải và tổ hợp từ khung không gian là giá trị tính toán

Giá trị nội lực tiêu chuẩn cho móng M1 được xác định bằng cách chia giá trị tính toán Qy tt = 5,206 T cho hệ số vượt tải n = 1,15.

1 Chọn Chiều Sâu Đặt Đài Cọc :

- Chọn chiều sâu đặt đài cọc dựa vào điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau đài cọc : Df > 0,7.hmin

- Trong đó hmin tính từ điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động của đất tác dụng lên đài Từ đó suy ra:

- Chọn cạnh đáy của đài theo phương thẳng góc với tải trọng ngang Bk = 2m

- Chọn lớp đất đắp là lớp đất cát có  = 30 0 ,  = 2 (T/m 3 ), đn = 0,9 T/m 3

- Sơ bộ chọn chiều sâu chôn đài Df = 1,5m

- Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp

2 Chọn Vật Liệu Làm Cọc :

- Chọn bêtông dùng làm vật liệu cọc B25 có Rb = 145 daN/cm 2 , Rbt = 10,5 daN/cm 2

- Thép chịu lực chọn thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

- Thép đai chọn thép CI có Rs = 2250 daN/cm 2

3 Chọn Chiều Dài Cọc – Cạnh Cọc:

- Do cấu tạo địa chất, để đảm bảo khả năng chịu lực  cho cọc cắm vào lớp đất thứ 4 một đoạn 12 m (cọc ở cao trình -39,2 m)

- Chọn cọc có tiết diện ngang đường kính d = 0,8 m

- Chiều sâu chôn móng tính từ mặt đất tự nhiên là -1,5m

- Chiều dài cọc =(cao trình đặt mũi cọc-chiều sâu chôn móng+đoạn ngàm vào đài)

- Đoạn ngàm vào đài : 0,6m (gồm đoạn chôn vào đài 15cm, đoạn đập đầu cọc 45cm)

4 Sơ Bộ Chọn Diện Tích Cốt Thép:

- Chọn cốt thép trong cọc theo cấu tạo:

 Vậy chọn 1018, As = 25,45cm 2 , Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG MÓNG

5 Tính Sức Chịu Tải Của Cọc :

5.1 Theo Vật Liệu Làm Cọc :

- Sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo vật liệu được xác định theo công thức sau:

Qvl =Ru.AP + Rsn.As

 Ru : Cường độ tính toán của bêtông cọc nhồi

R u  R khi đỗ bêtông dưới nước hoặc dưới bùn, nhưng không lớn hơn

* R : Mac thieát keá cuûa beâtoâng Với bêtông thiết kế là B25(Mac 350), ta có cường độ tính toán của bêtông cọc khoan nhồi:

R u    vậy chọn Ru = 60daN/cm 2

 Rsn: Cường độ tính toán của cốt thép

R sn  c   và không lớn hơn 2200daN/cm 2

Với : fs = 3000daN/cm 2 giới hạn chảy của cốt thép CII

 AP : diện tích tiết diện ngang của cọc

 As : diện tích cốt thép dọc trong cọc

5.2.1 Theo Chỉ Tiêu Vật Lý :

- Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều A3 phụ lục A TCXD 205 – 1998 :

Qtc =m(mR.qP.Ap + umf.fsi.li) Trong đó:

* m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, m = 1

* mR : hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc, mR = 1

* mf : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc,phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ khoan, lấy theo bảng A5 – TCXD 205-1998  mf 0,8

* fi : lực ma sát giới hạn trung bình của mỗi lớp đất, phụ thuộc loại đất, tính chất của đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất

* li : chiều dày của mỗi lớp đất mà cọc đi qua

* AP : diện tích tiết diện cọc, AP = 0,5024m 2

 Nền đất được chia thành các lớp nhỏ đồng nhất có chiều dày l  2(m) như hình veõ :

BUỉ N SEÙT SEÙ T CA ÙT

 Sức chống tính toán của đất dưới mũi cọc: qP = 0,75..( ’ 1.dP.A 0 k + I.L.B 0 k) Trong đó:

* ,A 0 k,,B 0 k – hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng A6 – TCXD205- 1998.phụ thuộc vào góc ma sát dưới mũi cọc

* Góc ma sát dưới mũi cọc  = 29 0  A 0 k = 24,4, B 0 k = 45,5

*  ’ I : trị tính toán của trọng lượng thể tích đất, T/m 3 ở phía dưới mũi cọc (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước)

Cọc tựa lên lớp đất thứ 4   ’ I = 0,981T/m 3

Trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích đất, tính bằng T/m³, được xác định tại vị trí trên mũi cọc, khi đất ở trạng thái no nước và có tính đến lực đẩy nổi trong nước.

Tính I : xét các lớp đất mà cọc xuyên qua

* dP : đường kính của cọc nhồi hoặc của đáy cọc(m)

5.2.2 Theo Chỉ Tiêu Cường Độ Đất Nền :

- Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều B1 phụ lục B TCXD 205-1998 :

Qu = Qs + QP = As.fs + AP.qP

- Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức :

 FSs : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng:1,5 – 2,0

 FSP : hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng: 2,0 – 2,3

 Xác định thành phần ma sát xung quanh cọc:

U : chu vi tiết diện ngang của thân cọc l : chiều dài lớp đất mà cọc đi qua f : ma sát bên tác dụng lên cọc

 Công thức chung tính toán ma sát bên tác dụng lên cọc là: fs = Ca +  ’ v.ks.tga = Ca +  ’ v.(1 - sin).tga

Ks : hệ số áp lực ngang trong đất ở trạng thái nghỉ ks = 1 - sin

Ca: lực dính giữa thân cọc và đất, T/m 2 , với cọc BTCT Ca = C C: lực dính của đất nền

 ’ v: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc T/m 2

a : góc ma sát giữa cọc và đất nền, cọc BTCT hạ bằng phương pháp đóng laáy a = 

 : góc ma sát trong của đất nền

BẢNG THỂ HIỆN KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NHƯ SAU:

Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc tính theo công thức Terzaghi:

 v : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất, T/m 2

Nc, Nq, N - hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc

Với  = 29 0 , Tra bảng 2.8 Tr 34 sách Phân Tích Và Tính Toán Móng Cọc của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, ta được:

 : trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc;  = 0,981 T/m 3 Khi đó ta có : qp=1,3,16,4419,76x27,860,981x0,3x19,34x0,8= 576,434 T/m 2

- Vậy sức chịu tải của cọc:

Với : FSs = 2, FSP = 3 (FSs, FSP là hệ số an toàn theo TCVN205)

Qtk = min(Qvl, Qcơ lý, Qcường độ) = min(350,3 ; 312,372 ; 293,467)

6 Xác Định Diện Tích Đài Cọc Và Số Lượng Cọc :

- Chọn khoảng giữa các cọc là d+1= 0,8+1 =1,8m, d: đường kính cọc

- Aùp lực tính toán giả định tác dụng đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra:

- Diện tích sơ bộ của đáy đài :

- Trọng lượng của đài và đất phủ trên đài:

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

- Sơ bộ xác định số cọc :

( = 11,6: hệ số ảnh hưởng tải trọng ngang và momen)

 Ta chọn bố trí 4 cọc

Khoảng cách giữa các cọc là d + 1 = 1,8m

Khoảng cách từ mép đài đến mép ngoài cọc là 0,4m

- Diện tích đài thực tế: Fđ = 3,4 x 3,4 = 11,56m 2

7 Kiểm Tra Tải Trọng Tác Dụng Lên Đầu Cọc Theo Điều Kiện Chịu Nhổ :

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc dựa vào điều kiện sau :

Pmin > 0 (cọc không bị nhổ) Trong đó:

 Trọng lượng bản thân cọc :

- Trọng lượng bê tông đài và đất phủ trên đài cọc:

- Tổng lực dọc tính toán đế đài :

- Tổng momen đối với trục X :

- Tổng momen đối với trục Y :

 Lập bảng tính toán như sau:

BẢNG TÍNH PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Cọc x i (m) y i (m) x i 2 y i 2 x i 2 y i 2 P i (T)

 Vậy cọc chịu nén và thỏa mãn điều kiện chịu nén nên không cần kiểm tra chịu nhổ của cọc

 Kết Luận: cọc đảm bảo khả năng chịu lực.

Kiểm Tra Cọc Làm Việc Theo Nhóm

- Ta có hệ số nhóm:

HUTECH n1: Số hàng cọc trong nhóm cọc với n1= 2 n2: Số cọc trong một hàng với n2= 2

- Vậy sức chịu tải của nhóm cọc:

 Kết Luận: vậy thảo điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

9 Xác Định Độ Chôn Sâu Của Đài :

- Theo ủieàu kieọn: h > 0,7hmin b tg H h

Trong đó: hmin : độ sâu chôn móng cọc

H : tổng tải trọng ngang tác dụng lên đài cọc

 = 30 0 : góc nội ma sát từ đáy đài trở lên

 = 2, dung trọng từ đáy đài trở lên

H = 10,61 T b : cạnh đáy đài vuông góc với H (b= 3.4m)

 Vậy sơ bộ chọn chiều sâu chôn đài là 1,5m là thỏa mãn

10 Kiểm Tra Ổn Định Của Nền Đất Dưới Mũi Cọc :

- Việc tính toán và kiểm tra trong bước này được thực hiện theo giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và khả năng chịu lực của đất nền

- Kiểm tra theo các điều kiện sau :

10.1 Xác Định Kích Thước Đáy Móng Quy Ước:

- Giả thiết móng có khối quy ước ABCD, kích thước Am, Bm, Hm

- Xác định góc ma sát tiêu chuẩn trung bình:

- Kích thước khối móng quy ước :

Am = a + 2.L.tg(tb tc/4) = 3,4 + 2.39,2.tg(2 0 59 ’ ) = 7,5m

Bm = b + 2.L.tg(tb tc/4) = 3,4 + 2.39,2.tg(2 0 59 ’ ) = 7,5m

- Diện tích khối móng quy ước :

- Trọng lượng khối móng quy ước:

 Từ đế đài trở lên:

 Trọng lượng trung bình của các lớp đất từ đáy đài trở xuống:

N3 tc = (Am.Bm – 4.AP).tb.L Với :

 Trọng lượng khối móng quy ước:

- Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

 = 29 0 Tra bảng 1.21 Tr.53 sỏch Nền Múng của thầy Chõu Ngọc Aồn, ta được:

- Xác định ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng:

Xác định ứng suất tối thiểu và tối đa tại mép móng của khối quy ước là một bước quan trọng trong phân tích kết cấu Các yếu tố như ứng suất y, x và m cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế Việc hiểu rõ các giá trị ứng suất này sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của công trình.

 Kết Luận : vậy thỏa điều kiện ổn định của nền dưới mũi cọc

10.2 Tính Lún Cho Móng Cọc :

- Độ lún của móng được tính với tải trọng tiêu chuẩn

- Tính và kiểm tra theo phương pháp cộng từng lớp bằng cách chia thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi = b/5 = 1,5

- Ưùng suất do tải trọng bản thân gây ra tại điểm thứ i:  zi bt    i h i

 Tại lớp đất thứ 2, lớp bùn sét (dày 15,2m):

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,3m)

 Tại lớp 3b, lớp đất sét (dày 2,2m)

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,5m)

 Tại lớp 4, lớp đất cát tại mũi cọc (dày 12m)

- Xác định áp lực gây lún:

- Ứng suất gây lún tại đáy móng: gl gl  k 0 P

- Ứng suất bản thân tại mũi cọc:

Biết P1 , P2 của mỗi lớp dựa vào đường cong nén ta xác định được trị số e1 và e2

- Độ lún của mỗi lớp như sau: i i i i i h e e s e

Trong đó: hi : chiều dày mỗi lớp

KẾT QUẢ TÍNH LÚN ĐƯỢC THỂ HIỆN TRONG BẢNG SAU: Điểm Độ sâu

 Ta thấy ở lớp thứ 4 tại điểm chia thứ 3 có:

 Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 4 ở độ sâu 4,5m kể từ đáy móng khối quy ước Điểm Độ sâu

 Vậy tổng độ lún của nền : S = 0,015 m=1,5 cm < [S] = 8cm

 Vậy móng thỏa điều kiện về lún

11 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Đài Cọc :

11.1 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cọc Qua Đài :

- Chọn chiều dày đài cọc : Hđ = 1m

- Lớp bêtông bảo vệ: abv = 5cm = 0,05m

- Cọc ngàm vào đài : l = 15cm = 0,15m

- Ta thấy, cóc cọc biên nằm trong tháp xuyên thủng, nên ta không cần kiểm tra xuyên thủng của các cọc qua đài và cột qua đài

 Vậy với chiều dày đài đã chọn đảm bảo xuyên thủng

11.2 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cột Qua Đài:

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cột qua đài

12 Tính Toán Cốt Thép Cho Đài Cọc:

- Phản lực tại đầu cọc làm cho đài bị uốn nên phải bố trí cốt thép cho đài

- Sơ đồ tính: xem đài cọc là một bản consol 1 đầu ngàm với mép cột, ngoại lực tác dụng là phản lực đầu cọc

- Momen tại ngàm được xác định theo công thức:

Trong đó: n: số lượng cọc trong phạm vi consol

Pi: phản lực tại đầu cọc thứ i ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i

M: momen tại tiết diện đang xét h0: là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó

Rs: cường độ tính toán của thép

- Tính Toán Cốt Thép: Số liệu tính toán

Bêtông B25 có Rb = 145 daN/cm 2 , Rbt = 10,5 daN/cm 2 Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

Chiều cao đài 1m, lớp bêtông bảo vệ abv = 5cm

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 1722 đặt u195mm để bố trí (ASchọn = 64,617cm 2 )

12.2 Coỏt Theựp Theo Phửụng II – II:

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 1722 đặt u195mm để bố trí (ASchọn = 64,617cm 2 )

 Kết Luận : Bố trí thép  22 a195 cho cả hai phương của đài cọc.

Xác Định Diện Tích Đài Cọc và Số Lượng Cọc

- Chọn khoảng giữa các cọc là 3d, d: đường kính cọc

- Aùp lực tính toán giả định tác dụng đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra:

- Diện tích sơ bộ của đáy đài :

- Trọng lượng của đài và đất phủ trên đài:

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

- Sơ bộ xác định số cọc :

( = 11,6: hệ số ảnh hưởng tải trọng ngang và momen)

 Ta chọn 20 cọc bố trí như hình vẽ:

- Diện tích đài thực tế: Fđ = 4,2 x 4,2 = 17,64 m 2

Kiểm Tra tải Trọng Tác Dụng Lên Mũi Cọc

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc dựa vào điều kiện sau :

Pmin > 0 (cọc không bị nhổ) Trong đó:

 Trọng lượng bản thân cọc :

- Trọng lượng đài và đất phủ trên đầu cọc:

- Tổng lực dọc tính toán đế đài :

- Tổng momen đối với trục X :

- Tổng momen đối với trục Y :

 Lập bảng tính toán như sau:

BẢNG TÍNH PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Cọc x i (m) y i (m) x i 2 y i 2 x i 2 y i 2 P i (T)

 Ta có : Pmax + Gcọc = 34,343 + 6,075 = 40,418 T < Qtk = 58,866 T

 Vậy cọc chịu nén và thỏa mãn điều kiện chịu nén nên không cần kiểm tra chịu nhổ của cọc

 Kết Luận: cọc đảm bảo khả năng chịu lực

3 Kiểm Tra Cọc Làm Việc Theo Nhóm :

- Ta có hệ số nhóm:

 Trong đó: n1: Số hàng cọc trong nhóm cọc với n1= 4

HUTECH n2: Số cọc trong một hàng với n2= 5

 Vậy sức chịu tải của nhóm cọc:

 Kết Luận: vậy thảo điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

4 Kiểm Tra Ổn Định Của Nền Đất Dưới Mũi Cọc :

- Việc tính toán và kiểm tra trong bước này được thực hiện theo giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và khả năng chịu lực của đất nền

- Kiểm tra theo các điều kiện sau :

4.1 Xác Định Kích Thước Đáy Móng Quy Ước:

- Giả thiết móng có khối quy ước ABCD, kích thước Am, Bm, Hm

- Xác định góc ma sát tiêu chuẩn trung bình:

- Kích thước khối móng quy ước :

Am = a + 2.L.tg(tb tc/4) = 4,2 + 2x26,4.tg(1 0 53 ’ ) = 5,9 m

Bm = b + 2.L.tg(tb tc/4) = 4,2 + 2x26,4.tg(1 0 53 ’ ) = 5,9 m

- Diện tích khối móng quy ước :

- Trọng lượng khối móng quy ước:

 Từ đế đài trở lên:

 Trọng lượng trung bình của các lớp đất từ đáy đài trở xuống:

N3 tc = (Am.Bm – 20.AP).tb.L Với :

 Trọng lượng khối móng quy ước:

- Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

 = 29 0 Tra bảng 1.21 Tr53 sách Nền Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn, ta được:

- Xác định ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng:

Xác định ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất tại mép của móng khối quy ước là một bước quan trọng trong phân tích kết cấu Việc tính toán này giúp đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình xây dựng Các thông số như ứng suất y, ứng suất x và mối quan hệ giữa chúng cần được xem xét kỹ lưỡng để đưa ra các giải pháp thiết kế hiệu quả.

 Kết Luận : vậy thỏa điều kiện ổn định của nền dưới mũi cọc

4.2 Tính Lún Cho Móng Cọc :

- Độ lún của móng được tính với tải trọng tiếu chuẩn

- Tính và kiểm tra theo phương pháp cộng từng lớp bằng cách chia thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi = b/5 = 1,18

- Ưùng suất do tải trọng bản thân gây ra tại điểm thứ i:  zi bt    i h i

 Tại lớp đất thứ 2, lớp bùn sét (dày 15,2m):

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,3m)

 Tại lớp 3b, lớp đất sét (dày 2,2m)

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,5m)

 Tại lớp 4, lớp đất cát tại mũi cọc (dày 0,7m)

- Xác định áp lực gây lún:

- Ứng suất gây lún tại đáy móng: gl gl  k 0 P

- Ứng suất bản thân tại mũi cọc:

Biết P1 , P2 của mỗi lớp dựa vào đường cong nén ta xác định được trị số e1 và e2

- Độ lún của mỗi lớp như sau: i i i i i h e e s e

Trong đó: hi : chiều dày mỗi lớp

KẾT QUẢ TÍNH LÚN ĐƯỢC THỂ HIỆN TRONG BẢNG SAU: Điểm Độ sâu

 Ta thấy ở lớp thứ 4 tại điểm chia thứ 6 có:

 Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 6 ở độ sâu 7,08 m kể từ đáy móng khối quy ước Điểm Độ sâu

 Vậy tổng độ lún của nền : S = 0,059 m=5,9 cm < [S] = 8cm

 Vậy móng thỏa điều kiện về lún

5 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Đài Cọc :

5.1 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cọc Qua Đài :

- Chọn chiều dày đài cọc : Hđ = 1m

- Lớp bêtông bảo vệ: abv = 5cm = 0,05m

- Cọc ngàm vào đài : l = 150cm = 0,15m

- Ta thấy, cóc cọc biên nằm ngoài tháp xuyên thủng, nên ta kiểm tra xuyên thủng của các cọc biên qua đài

- Lực chống xuyên thủng : cx bt cx R S

Scx = 4(ac + h0 ’).h ’ 0 h ’ 0 = 1 – 0,05 – 0,15 = 0,8m Khi đó: Scx = 4x(0,3 + 0,8)x0,8 = 3,52m 2

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cọc qua đài

5.2 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cột Qua Đài :

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cột qua đài

6 Tính Toán Cốt Thép Cho Đài Cọc:

- Phản lực tại đầu cọc làm cho đài bị uốn nên phải bố trí cốt thép cho đài

- Sơ đồ tính: xem đài cọc là một bản consol 1 đầu ngàm với mép cột, ngoại lực tác dụng là phản lực đầu cọc

- Momen tại ngàm được xác định theo công thức:

Trong đó: n: số lượng cọc trong phạm vi consol

Pi: phản lực tại đầu cọc thứ i

HUTECH ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i

M: momen tại tiết diện đang xét h0: là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó

Rs: cường độ tính toán của thép

Bêtông B20 có Rb = 115 daN/cm 2 , Rbt = 9 daN/cm 2 Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

Chiều cao đài 1m, lớp bêtông bảo vệ abv = 5cm

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 39 cây 20 đặt a105mm để bố trí (Aschọn = 122,538 cm 2 )

6.2 Momen Theo Phửụng II – II:

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 37 cây 20 đặt a 110mm để bố trí (Aschọn = 116,254 cm 2 )

 Kết Luận : Bố trí thép  20 cho cả hai phương của đài cọc

THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI ĐẶC ĐIỂM CỦA CỌC KHOAN NHỒI VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

Cọc khoan nhồi là loại cọc được đổ bêtông tại chỗ và thi công bằng các phương pháp khác nhau tùy theo yêu cầu truyền tải của công trình

Trong những năm 80, Việt Nam đã áp dụng phương pháp tạo lỗ thủ công để thi công cọc khoan nhồi Hiện nay, công nghệ đã tiến bộ với việc sử dụng thiết bị hiện đại để khoan lỗ và nhồi bê tông, theo các biện pháp và quy trình thi công đa dạng.

Cọc khoan nhồi đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực cầu đường, thủy lợi, cũng như trong xây dựng dân dụng và công nghiệp Đặc biệt, trong xây dựng nhà cao tầng tại các đô thị lớn, cọc khoan nhồi đã được cải tiến và áp dụng hiệu quả hơn, đáp ứng tốt hơn nhu cầu xây chen.

Những Ưu Khuyết Điểm Của Cọc Khoan Nhồi

 Những Ưu Điểm Chính Cần Phát Huy Triệt Để:

Có khả năng chịu tải lớn,sức chịu tải của cọc khoan nhồi với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể đạt đến ngàn tấn

Phương pháp thi công không gây ra chấn động cho các công trình lân cận, rất phù hợp cho việc xây dựng chen chúc tại các đô thị lớn, đồng thời khắc phục được những nhược điểm của cọc đóng trong điều kiện thi công này.

Cọc khoan nhồi có khả năng mở rộng đường kính từ 60cm đến 250cm hoặc lớn hơn, với chiều sâu tối đa lên tới 100m Trong điều kiện thi công thuận lợi, có thể thực hiện việc mở đáy hoặc mở rộng bên thân cọc theo nhiều hình dạng khác nhau, tương tự như các phương pháp đang được thử nghiệm tại các nước phát triển.

Lượng cốt thép bố trí trong cọc khoan nhồi thường ít hơn so với cọc đóng(đối với cọc đài thấp)

Có khả năng thi công cọc qua các lớp đất cứng nằm xen kẽ

 Những Nhược Điểm Chủ Yếu:

Giá thành phần nền móng thường cao hơn khi so sánh với các phương án móng cọc khác như cọc ép và cọc đóng

Theo thống kê, đối với các công trình nhà cao tầng dưới 12 tầng, chi phí xây dựng nền móng thường cao gấp 2 đến 2,5 lần so với việc sử dụng cọc.

HUTECH ép Tuy nhiên, nếu số kượng tầng lớn hơn, lúc đó giải pháp cọc khoan nhồi trỡ thành giải pháp hợp lý

Công nghệ thi công bê tông dưới nước yêu cầu kỹ thuật cao để ngăn ngừa hiện tượng phân tầng, như lỗ hổng trong bê tông Điều này đặc biệt quan trọng khi thi công dưới áp lực nước lớn hoặc khi đi qua các lớp đất yếu dày, bao gồm các loại bùn, cát nhỏ và cát bị bão hòa nước.

Biện pháp kiểm tra chất lượng bêtông trong cọc thường phức tạp gây nhiều tốn kém trong quá trình thữc thi

Khối lượng bêtông thất thoát trong thi công có thể xảy ra do thành lỗ khoan không đảm bảo, dẫn đến nguy cơ sập và ảnh hưởng xấu đến chất lượng cọc ma sát Việc nạo vét ở đáy lỗ khoan trước khi đổ bêtông cũng làm giảm đáng kể hiệu quả thi công so với cọc đóng và cọc ép, do công nghệ khoan tạo lỗ.

Nội lực sau khi giải và tổ hợp từ khung không gian là giá trị tính toán

Giá trị nội lực tiêu chuẩn của móng M1 được xác định bằng cách chia giá trị tính toán Qy tt = 5,206 T cho hệ số vượt tải n = 1,15.

1 Chọn Chiều Sâu Đặt Đài Cọc :

- Chọn chiều sâu đặt đài cọc dựa vào điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau đài cọc : Df > 0,7.hmin

- Trong đó hmin tính từ điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động của đất tác dụng lên đài Từ đó suy ra:

- Chọn cạnh đáy của đài theo phương thẳng góc với tải trọng ngang Bk = 2m

- Chọn lớp đất đắp là lớp đất cát có  = 30 0 ,  = 2 (T/m 3 ), đn = 0,9 T/m 3

- Sơ bộ chọn chiều sâu chôn đài Df = 1,5m

- Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp

2 Chọn Vật Liệu Làm Cọc :

- Chọn bêtông dùng làm vật liệu cọc B25 có Rb = 145 daN/cm 2 , Rbt = 10,5 daN/cm 2

- Thép chịu lực chọn thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

- Thép đai chọn thép CI có Rs = 2250 daN/cm 2

3 Chọn Chiều Dài Cọc – Cạnh Cọc:

- Do cấu tạo địa chất, để đảm bảo khả năng chịu lực  cho cọc cắm vào lớp đất thứ 4 một đoạn 12 m (cọc ở cao trình -39,2 m)

- Chọn cọc có tiết diện ngang đường kính d = 0,8 m

- Chiều sâu chôn móng tính từ mặt đất tự nhiên là -1,5m

- Chiều dài cọc =(cao trình đặt mũi cọc-chiều sâu chôn móng+đoạn ngàm vào đài)

- Đoạn ngàm vào đài : 0,6m (gồm đoạn chôn vào đài 15cm, đoạn đập đầu cọc 45cm)

4 Sơ Bộ Chọn Diện Tích Cốt Thép:

- Chọn cốt thép trong cọc theo cấu tạo:

 Vậy chọn 1018, As = 25,45cm 2 , Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG MÓNG

5 Tính Sức Chịu Tải Của Cọc :

5.1 Theo Vật Liệu Làm Cọc :

- Sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo vật liệu được xác định theo công thức sau:

Qvl =Ru.AP + Rsn.As

 Ru : Cường độ tính toán của bêtông cọc nhồi

R u  R khi đỗ bêtông dưới nước hoặc dưới bùn, nhưng không lớn hơn

* R : Mac thieát keá cuûa beâtoâng Với bêtông thiết kế là B25(Mac 350), ta có cường độ tính toán của bêtông cọc khoan nhồi:

R u    vậy chọn Ru = 60daN/cm 2

 Rsn: Cường độ tính toán của cốt thép

R sn  c   và không lớn hơn 2200daN/cm 2

Với : fs = 3000daN/cm 2 giới hạn chảy của cốt thép CII

 AP : diện tích tiết diện ngang của cọc

 As : diện tích cốt thép dọc trong cọc

5.2.1 Theo Chỉ Tiêu Vật Lý :

- Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều A3 phụ lục A TCXD 205 – 1998 :

Qtc =m(mR.qP.Ap + umf.fsi.li) Trong đó:

* m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, m = 1

* mR : hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc, mR = 1

* mf : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc,phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ khoan, lấy theo bảng A5 – TCXD 205-1998  mf 0,8

* fi : lực ma sát giới hạn trung bình của mỗi lớp đất, phụ thuộc loại đất, tính chất của đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất

* li : chiều dày của mỗi lớp đất mà cọc đi qua

* AP : diện tích tiết diện cọc, AP = 0,5024m 2

 Nền đất được chia thành các lớp nhỏ đồng nhất có chiều dày l  2(m) như hình veõ :

BUỉ N SEÙT SEÙ T CA ÙT

 Sức chống tính toán của đất dưới mũi cọc: qP = 0,75..( ’ 1.dP.A 0 k + I.L.B 0 k) Trong đó:

* ,A 0 k,,B 0 k – hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng A6 – TCXD205- 1998.phụ thuộc vào góc ma sát dưới mũi cọc

* Góc ma sát dưới mũi cọc  = 29 0  A 0 k = 24,4, B 0 k = 45,5

*  ’ I : trị tính toán của trọng lượng thể tích đất, T/m 3 ở phía dưới mũi cọc (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước)

Cọc tựa lên lớp đất thứ 4   ’ I = 0,981T/m 3

Trị tính toán trung bình trọng lượng thể tích đất, tính bằng T/m³, được xác định theo các lớp nằm phái trên mũi cọc, trong điều kiện đất no nước và có tính đến sự đẩy nổi trong nước.

Tính I : xét các lớp đất mà cọc xuyên qua

* dP : đường kính của cọc nhồi hoặc của đáy cọc(m)

5.2.2 Theo Chỉ Tiêu Cường Độ Đất Nền :

- Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều B1 phụ lục B TCXD 205-1998 :

Qu = Qs + QP = As.fs + AP.qP

- Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức :

 FSs : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng:1,5 – 2,0

 FSP : hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng: 2,0 – 2,3

 Xác định thành phần ma sát xung quanh cọc:

U : chu vi tiết diện ngang của thân cọc l : chiều dài lớp đất mà cọc đi qua f : ma sát bên tác dụng lên cọc

 Công thức chung tính toán ma sát bên tác dụng lên cọc là: fs = Ca +  ’ v.ks.tga = Ca +  ’ v.(1 - sin).tga

Ks : hệ số áp lực ngang trong đất ở trạng thái nghỉ ks = 1 - sin

Ca: lực dính giữa thân cọc và đất, T/m 2 , với cọc BTCT Ca = C C: lực dính của đất nền

 ’ v: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc T/m 2

a : góc ma sát giữa cọc và đất nền, cọc BTCT hạ bằng phương pháp đóng laáy a = 

 : góc ma sát trong của đất nền

BẢNG THỂ HIỆN KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NHƯ SAU:

Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc tính theo công thức Terzaghi:

 v : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất, T/m 2

Nc, Nq, N - hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc

Với  = 29 0 , Tra bảng 2.8 Tr 34 sách Phân Tích Và Tính Toán Móng Cọc của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, ta được:

 : trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc;  = 0,981 T/m 3 Khi đó ta có : qp=1,3,16,4419,76x27,860,981x0,3x19,34x0,8= 576,434 T/m 2

- Vậy sức chịu tải của cọc:

Với : FSs = 2, FSP = 3 (FSs, FSP là hệ số an toàn theo TCVN205)

Qtk = min(Qvl, Qcơ lý, Qcường độ) = min(350,3 ; 312,372 ; 293,467)

6 Xác Định Diện Tích Đài Cọc Và Số Lượng Cọc :

- Chọn khoảng giữa các cọc là d+1= 0,8+1 =1,8m, d: đường kính cọc

- Aùp lực tính toán giả định tác dụng đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra:

- Diện tích sơ bộ của đáy đài :

- Trọng lượng của đài và đất phủ trên đài:

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

- Sơ bộ xác định số cọc :

( = 11,6: hệ số ảnh hưởng tải trọng ngang và momen)

 Ta chọn bố trí 4 cọc

Khoảng cách giữa các cọc là d + 1 = 1,8m

Khoảng cách từ mép đài đến mép ngoài cọc là 0,4m

- Diện tích đài thực tế: Fđ = 3,4 x 3,4 = 11,56m 2

7 Kiểm Tra Tải Trọng Tác Dụng Lên Đầu Cọc Theo Điều Kiện Chịu Nhổ :

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc dựa vào điều kiện sau :

Pmin > 0 (cọc không bị nhổ) Trong đó:

 Trọng lượng bản thân cọc :

- Trọng lượng bê tông đài và đất phủ trên đài cọc:

- Tổng lực dọc tính toán đế đài :

- Tổng momen đối với trục X :

- Tổng momen đối với trục Y :

 Lập bảng tính toán như sau:

BẢNG TÍNH PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Cọc x i (m) y i (m) x i 2 y i 2 x i 2 y i 2 P i (T)

 Vậy cọc chịu nén và thỏa mãn điều kiện chịu nén nên không cần kiểm tra chịu nhổ của cọc

 Kết Luận: cọc đảm bảo khả năng chịu lực

8 Kiểm Tra Cọc Làm Việc Theo Nhóm :

- Ta có hệ số nhóm:

HUTECH n1: Số hàng cọc trong nhóm cọc với n1= 2 n2: Số cọc trong một hàng với n2= 2

- Vậy sức chịu tải của nhóm cọc:

 Kết Luận: vậy thảo điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

9 Xác Định Độ Chôn Sâu Của Đài :

- Theo ủieàu kieọn: h > 0,7hmin b tg H h

Trong đó: hmin : độ sâu chôn móng cọc

H : tổng tải trọng ngang tác dụng lên đài cọc

 = 30 0 : góc nội ma sát từ đáy đài trở lên

 = 2, dung trọng từ đáy đài trở lên

H = 10,61 T b : cạnh đáy đài vuông góc với H (b= 3.4m)

 Vậy sơ bộ chọn chiều sâu chôn đài là 1,5m là thỏa mãn

10 Kiểm Tra Ổn Định Của Nền Đất Dưới Mũi Cọc :

- Việc tính toán và kiểm tra trong bước này được thực hiện theo giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và khả năng chịu lực của đất nền

- Kiểm tra theo các điều kiện sau :

10.1 Xác Định Kích Thước Đáy Móng Quy Ước:

- Giả thiết móng có khối quy ước ABCD, kích thước Am, Bm, Hm

- Xác định góc ma sát tiêu chuẩn trung bình:

- Kích thước khối móng quy ước :

Am = a + 2.L.tg(tb tc/4) = 3,4 + 2.39,2.tg(2 0 59 ’ ) = 7,5m

Bm = b + 2.L.tg(tb tc/4) = 3,4 + 2.39,2.tg(2 0 59 ’ ) = 7,5m

- Diện tích khối móng quy ước :

- Trọng lượng khối móng quy ước:

 Từ đế đài trở lên:

 Trọng lượng trung bình của các lớp đất từ đáy đài trở xuống:

N3 tc = (Am.Bm – 4.AP).tb.L Với :

 Trọng lượng khối móng quy ước:

- Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

 = 29 0 Tra bảng 1.21 Tr.53 sỏch Nền Múng của thầy Chõu Ngọc Aồn, ta được:

- Xác định ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng:

Để xác định ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất tại mép móng khối quy ước, cần thực hiện các phép tính liên quan đến các yếu tố như y, qu, tc, x, m Việc phân tích các giá trị này sẽ giúp hiểu rõ hơn về ứng suất chịu tác động tại vị trí cụ thể của móng.

 Kết Luận : vậy thỏa điều kiện ổn định của nền dưới mũi cọc

10.2 Tính Lún Cho Móng Cọc :

- Độ lún của móng được tính với tải trọng tiêu chuẩn

- Tính và kiểm tra theo phương pháp cộng từng lớp bằng cách chia thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi = b/5 = 1,5

- Ưùng suất do tải trọng bản thân gây ra tại điểm thứ i:  zi bt    i h i

 Tại lớp đất thứ 2, lớp bùn sét (dày 15,2m):

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,3m)

 Tại lớp 3b, lớp đất sét (dày 2,2m)

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,5m)

 Tại lớp 4, lớp đất cát tại mũi cọc (dày 12m)

- Xác định áp lực gây lún:

- Ứng suất gây lún tại đáy móng: gl gl  k 0 P

- Ứng suất bản thân tại mũi cọc:

Biết P1 , P2 của mỗi lớp dựa vào đường cong nén ta xác định được trị số e1 và e2

- Độ lún của mỗi lớp như sau: i i i i i h e e s e

Trong đó: hi : chiều dày mỗi lớp

KẾT QUẢ TÍNH LÚN ĐƯỢC THỂ HIỆN TRONG BẢNG SAU: Điểm Độ sâu

 Ta thấy ở lớp thứ 4 tại điểm chia thứ 3 có:

 Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 4 ở độ sâu 4,5m kể từ đáy móng khối quy ước Điểm Độ sâu

 Vậy tổng độ lún của nền : S = 0,015 m=1,5 cm < [S] = 8cm

 Vậy móng thỏa điều kiện về lún

11 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Đài Cọc :

11.1 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cọc Qua Đài :

- Chọn chiều dày đài cọc : Hđ = 1m

- Lớp bêtông bảo vệ: abv = 5cm = 0,05m

- Cọc ngàm vào đài : l = 15cm = 0,15m

- Ta thấy, cóc cọc biên nằm trong tháp xuyên thủng, nên ta không cần kiểm tra xuyên thủng của các cọc qua đài và cột qua đài

 Vậy với chiều dày đài đã chọn đảm bảo xuyên thủng

11.2 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cột Qua Đài:

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cột qua đài

12 Tính Toán Cốt Thép Cho Đài Cọc:

- Phản lực tại đầu cọc làm cho đài bị uốn nên phải bố trí cốt thép cho đài

- Sơ đồ tính: xem đài cọc là một bản consol 1 đầu ngàm với mép cột, ngoại lực tác dụng là phản lực đầu cọc

- Momen tại ngàm được xác định theo công thức:

Trong đó: n: số lượng cọc trong phạm vi consol

Pi: phản lực tại đầu cọc thứ i ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i

M: momen tại tiết diện đang xét h0: là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó

Rs: cường độ tính toán của thép

- Tính Toán Cốt Thép: Số liệu tính toán

Bêtông B25 có Rb = 145 daN/cm 2 , Rbt = 10,5 daN/cm 2 Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

Chiều cao đài 1m, lớp bêtông bảo vệ abv = 5cm

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 1722 đặt u195mm để bố trí (ASchọn = 64,617cm 2 )

12.2 Coỏt Theựp Theo Phửụng II – II:

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 1722 đặt u195mm để bố trí (ASchọn = 64,617cm 2 )

 Kết Luận : Bố trí thép  22 a195 cho cả hai phương của đài cọc

13 Kiểm Tra Cọc Chịu Tải Trọng Ngang:

- Lực ngang tác dụng lên mỗi đầu cọc:

- Momen truyền xuống đầu cọc:

K: hệ số tỷ lệ tra bảng 2.18 Tr 63 sách Phân Tích Và Tính Toán Móng Cọc của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, ta được k = 500 T/m 4

Eb : mođun đàn hồi ban đầu của bêtông cọc, Eb = 3,0.10 6 T/m 2

I : momen quán tính tiết diện ngang của cọc

I    bc : bề rộng quy ước của cọc, bc = D + 1 = 1 + 0,8 = 1,8m

 Khi đó hệ số biến dạng:

- Chiều sâu tính đổi cọc hạ trong đất: m L

- Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài được tính:

- Chuyển vị ngang và góc xoay (radian) của cọc ở cao trình mặt đất:

Ho: giá trị tính toán của lực cắt của đầu cọc (T)

M0: moment tính toán tại đầu cọc (Tm)

M ( Vì lúc này momen đã chuyển thành lực dọc trong cọc)

- Các chuyển vị ở cao trình đáy đài, do lực H0=1, M0=1 đơn vị đặt tại cao trình gây ra, được xác định như sau:

Trong đó A0,B0,C0 phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi cọc Le

Với Le = 12,04m tra bảng 2.19 Tr 65 sách Phân Tích Và Tính Toán Móng

Cọc của thầy Võ Phán và Hoàng Thế Thao, ta có:

 Vậy từ đó ta có: y0 = H0.HH+M0.HM = 1,963x5,17.10 -4 = 10,148 10 -4 (m)

- Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực hoặc đáy đài:

- Góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài:

 Kết Luận : Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang

Nội lực sau khi giải và tổ hợp từ khung không gian là giá trị tính toán

Giá trị nội lực tiêu chuẩn cho móng M2 được xác định bằng cách chia giá trị tính toán 7,873 T cho hệ số vượt tải n = 1,15.

1 Xác Định Diện Tích Đài Cọc Và Số Lượng Cọc :

- Chọn khoảng giữa các cọc là 3d= 3x0,8=2,4m; d: đường kính cọc

- Aùp lực tính toán giả định tác dụng đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra:

- Diện tích sơ bộ của đáy đài :

- Trọng lượng của đài và đất phủ trên đài:

- Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

- Sơ bộ xác định số cọc :

( = 11,6: hệ số ảnh hưởng tải trọng ngang và momen)

 Ta chọn bố trí 4 cọc

Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 2,4m

Khoảng cách từ mép đài đến mép ngoài cọc là 0,4m

- Diện tích đài thực tế: Fđ = 4 x 4 = 16 m 2

2 Kiểm Tra Tải Trọng Tác Dụng Lên Mũi Cọc Theo Điều Kiện Chịu Nhổ :

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc dựa vào điều kiện sau :

Pmin > 0 (cọc không bị nhổ) Trong đó:

 Trọng lượng bản thân cọc :

- Trọng lượng đài và đất phủ trên đầu cọc:

- Tổng lực dọc tính toán đế đài :

- Tổng momen đối với trục X :

- Tổng momen đối với trục Y :

- Lập bảng tính toán như sau:

BẢNG TÍNH PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Cọc x i (m) y i (m) x i 2 y i 2 x i 2 y i 2 P i T

 Vậy cọc chịu nén và thỏa mãn điều kiện chịu nén nên không cần kiểm tra chịu nhổ của cọc

 Kết Luận: cọc đảm bảo khả năng chịu lực

3 Kiểm Tra Cọc Làm Việc Theo Nhóm :

- Ta có hệ số nhóm:

Trong đó: n1: Số hàng cọc trong nhóm cọc với n1= 2 n2: Số cọc trong một hàng với n2= 2

- Vậy sức chịu tải của nhóm cọc:

 Kết Luận: vậy thảo điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

4 Kiểm Tra Ổn Định Của Nền Đất Dưới Mũi Cọc :

- Việc tính toán và kiểm tra trong bước này được thực hiện theo giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và khả năng chịu lực của đất nền

- Kiểm tra theo các điều kiện sau :

4.1 Xác Định Kích Thước Đáy Móng Quy Ước:

- Giả thiết móng có khối quy ước ABCD, kích thước Am, Bm, Hm

- Xác định góc ma sát tiêu chuẩn trung bình:

- Kích thước khối móng quy ước :

Am = a + 2.L.tg(tb tc/4) = 4 + 2.39,2.tg(2 0 59 ’ ) = 8 m

- Diện tích khối móng quy ước :

- Trọng lượng khối móng quy ước:

 Từ đế đài trở lên:

 Trọng lượng trung bình của các lớp đất từ đáy đài trở xuống:

N3 tc = (Am.Bm – 4.AP).tb.L Với :

 Trọng lượng khối móng quy ước:

- Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

 = 29 0 Tra bảng 1.21 Tr.53 sỏch Nền Múng của thầy Chõu Ngọc Aồn, ta được:

- Xác định ứng suất trung bình thực tế dưới đáy móng:

Để xác định ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất ở mép móng khối quy ước, cần áp dụng các yếu tố như y, qu, tc, x, và m Việc phân tích ứng suất này giúp hiểu rõ hơn về tình trạng tải trọng và sự phân bố ứng suất trong kết cấu, từ đó có thể đưa ra các giải pháp thiết kế và thi công hiệu quả.

 Kết Luận : vậy thỏa điều kiện ổn định của nền dưới mũi cọc

4.2 Tính Lún Cho Móng Cọc :

- Độ lún của móng được tính với tải trọng tiêu chuẩn

- Tính và kiểm tra theo phương pháp cộng từng lớp bằng cách chia thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi = b/5 = 1,5

- Ưùng suất do tải trọng bản thân gây ra tại điểm thứ i:  zi bt    i h i

 Tại lớp đất thứ 2, lớp bùn sét (dày 15,2m):

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,3m)

 Tại lớp 3b, lớp đất sét (dày 2,2m)

 Tại lớp 3a, lớp đất sét (dày 4,5m)

 Tại lớp 4, lớp đất cát tại mũi cọc (dày 12m)

- Xác định áp lực gây lún:

- Ứng suất gây lún tại đáy móng: gl gl  k 0 P

- Ứng suất bản thân tại mũi cọc:

Biết P1 , P2 của mỗi lớp dựa vào đường cong nén ta xác định được trị số e1 và e2

- Độ lún của mỗi lớp như sau: i i i i i h e e s e

Trong đó: hi : chiều dày mỗi lớp

KẾT QUẢ TÍNH LÚN ĐƯỢC THỂ HIỆN TRONG BẢNG SAU: Điểm Độ sâu

 Ta thấy ở lớp thứ 4 tại điểm chia thứ 3 có:

 Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 3 ở độ sâu 4,5m kể từ đáy móng khối quy ước Điểm Độ sâu

 Vậy tổng độ lún của nền : S = 0,019 m=1,9 cm < [S] = 8cm

 Vậy móng thỏa điều kiện về lún

5 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Đài Cọc :

5.1 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cọc Qua Đài :

- Chọn chiều dày đài cọc : Hđ = 1m

- Lớp bêtông bảo vệ: abv = 5cm = 0,05m

- Cọc ngàm vào đài : l = 15cm = 0,15m

- Ta thấy, cóc cọc biên nằm ngoài tháp xuyên thủng, nên ta kiểm tra xuyên thủng của các cọc biên qua đài

- Lực chống xuyên thủng : cx bt cx R S

Scx = 4(Dc + h0 ’).h ’ 0 h ’ 0 = 1 – 0,05 – 0,15 = 0,8m Khi đó: Scx = 4.(0,8 + 0,8).0,8 = 5,12m 2

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cọc qua đài

5.2 Kiểm Tra Xuyên Thủng Của Cột Qua Đài:

 Vậy đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng của cột qua đài

6 Tính Toán Cốt Thép Cho Đài Cọc:

- Phản lực tại đầu cọc làm cho đài bị uốn nên phải bố trí cốt thép cho đài

- Sơ đồ tính: xem đài cọc là một bản consol 1 đầu ngàm với mép cột, ngoại lực tác dụng là phản lực đầu cọc

- Momen tại ngàm được xác định theo công thức:

Trong đó: n: số lượng cọc trong phạm vi consol

Pi: phản lực tại đầu cọc thứ i ri: khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i

M: momen tại tiết diện đang xét h0: là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó

RS: cường độ tính toán của thép

Bêtông B25 có Rb = 145 daN/cm 2 , Rbt = 10,5 daN/cm 2 Thép CII có Rs = 2800 daN/cm 2

Chiều cao đài 1m, lớp bêtông bảo vệ abv = 5cm

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn cây 3422 đặt a115mm để bố trí (Aschọn = 129,234 cm 2 )

6.2 Momen Theo Phửụng II – II:

- Dieọn tớch coỏt theựp caàn:

 Chọn 3422 đặt a115mm để bố trí (ASchọn = 129,234 cm 2 )

 Kết Luận : Bố trí thép  22 a115 cho cả hai phương của đài cọc.

Ngày đăng: 12/07/2021, 17:03

w