2.4 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
2.3.6. Tính các móng khung trục 5
5.3.6.2. Bố trí cọc trong đài
- Khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến mép đài chọn là 0.15m
- Khoảng cách sơ bộ giữa các cọc: L (3d – 6d)m, chọn L=4.67d=1.4m - Khoảng cách cọc ngàm trong đài: 0.15m.
- Khoảng cách neo cốt thép cọc vào đài: Lneo = 0.5m.
2000 2000
300 1400 300
300 1400 300
Mặt bằng bố trí cọc móng M1 2.3.6.3. Kiểm tra thiết kế móng cọc:
* Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : -Lực tác dụng lên các cọc:
Ntt=N+Qđ = 376.2+10.56=386.8(T)
Mtt=M+Q.hđ = 12.5+7.06x1.2=20.97 (T.m) Trong đó:
Q : lực cắt tính toán M: Mo men tính toán
hđ: Chiều cao đài móng * Tải trọng tác dụng lên cọc ở hàng cọc biên:
max,min 2max
i tt
c tt
x x M n P N
Trong đó :
Mtt : momen uốn tính toán ở đáy đài (có kể lực cắt tại chân cột)
xmax : khoảng cách từ trục chính của đài cọc trên mặt bằng tới trục của hàng cọc biên
xi : khoảng cách từ trục chính của đài cọc trên mặt bằng tới trục của mỗi cọc (toàn bộ cọc trên đáy đài)
Ta có : xmax = 1.4 0.7
2 m
nc = 5
xi2 x12x22x32x42 4 xmax2 4 0.72 1.96m
max,min 2max 386.8 20.97 0.7
5 1.96
tt tt
c i
M x
P N
n x
Pmax = 77.36 + 7.49 = 84.85 (T) < Qa = 91.95 (T) Pmin = 77.36 – 7.49 = 69.87 (T) > 0
Ta thấy : Pmax=84.85 < Qa =91.95T : cọc đủ khả năng chịu lực, thỏa mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống hàng cọc nhỏ hơn sức chịu tải cho phép và Pmin>0 nên không cần kiểm tra nhổ.
* Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước:
- Xác định kích thước khối móng qui ước :
- Khối móng qui ước được xác định bằng góc mở 4
tb
từ các mép ngoàicủa cọc biên tại cao trình đáy đài,
với tb i i
i
h h
= 3 13 35 ' 3.9 14 20 ' 2.7 15 00 ' 13 15 50 ' 1.25 27 05 '
15 48 ' 23.85
o o o o o
o
4
tb
=15 48 3 57 ' 4
o
o tg = tg 3057’ = 0.069
* Kích thước đáy móng khối qui ước
Chiều dài của đáy móng khối quy ước :
am = a + 2 x hc x tg = 2 + 2 x 23.85 x 0.069 = 5.3(m) Bề rộng của khối móng quy ước:
Bm = b + 2 x hc x tg = 2 + 2 x 23.85 x 0.069 = 5.3(m)
Fm = (5.3 x 5.3)=28.09m
* Xác định trọng lượng của móng khối qui ước : - Trọng lượng đất phủ trên đài:
Q1 = n x Fm x tb x h = 1.1 x 28.09 x 2 x 2.7 = 166.9 (T) h: độ sâu chôn đài
- Trọng lượng cọc 0,3 x 0,3m dài 23.85(m)
Q2 = n x nc x Fc x Lc x bt =1.1 x 5 x 0.3 x 0.3 x 23.85 x 2.5 = 29.51 (T) - Trọng lượng đất từ mũi cọc đến đáy đài :
3 1.016 3.9 0.982 2.7 1.036 13 0.974 1.25 0.951 23.53( / 2)
ihi T m
Q3 = (Fm - ncFc) i x hi
= (28.09-5x0.09)x 23.53 = 650.4 (T) - Trọng lượng móng khối quy ước :
Qm= Q1 + Q2 + Q3 = 166.9+29.51+650.4 = 846.8 (T) * Trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất kể từ mũi cọc trở lên
m m
m
tb F h
Q
= 846.8 1.203
28.09 25.05
(T/m3)
Trong đó : hm là chiều cao móng khối quy ước , từ mặt sàn tầng hầm đến mũi cọc hm = Hm + Lc = 1.2 + 23.85 = 25.05 (m)
* Nội lực tiêu chuẩn gây ra tại đáy móng khối quy ước : Ntc = Ntc0 + Qm = 327.13+846.8 = 1173.9 (T)
Mtc = Mtc0 + Qtc0 hc = 10.87+6.14x23.85 = 157.3 Tm
* Ap lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước :
Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước :
Rtc = 1 2 m m ' tc
tc
m m A B B h D C
K Trong đó: m1 : Hệ số điều kiện làm việc của đất nền
m2 : Hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền Tra bảng m1 = 1.2 ; m2 = 1.23 (nội suy)
Ktc = 1 Hệ số tin cậy lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất : Góc ma sát trong lớp đất dưới đáy móng khối quy ước ( = 27005’)
(Tra bảng 2-1 trang 64 sách “Nền Và Móng các công trình dân dụng và công nghiệp” của “GSTS. Nguyễn Văn Quảng”) và nội suy :
=> A = 0.913 ; B = 4.651 ; D = 7.157
:Trị tính toán thứ hai trung bình của lớp đất nằm trực tiếp dưới đế móng ’:Trị tính toán thứ hai trung bình của trọng lượng thể tích .
=> = 0.951 (T/m3) ; ’ = tb = 1.203 (T/m3)
Ctc : Lực dính đơn vị lớp đất tại mũi cọc (Ctc= 0.25 T/m2) hm : Chiều cao móng khối qui ước (hm = 25.05 m)
Rtc = 1.2 1 0.913 5.3 0.951 4.651 25.05 1.203 7.157 0.25 175 .9( / 2)
1 T m
Vậy : 1.2 x Rtc = 1.2 x 175.9 = 211.1 (T/m2)
* Ưng suất dưới đáy móng khối qui ước :
tcmax, min =
m tc
m tc
W M F
N = 1173.9 157.3 62 28.09 5.3 5.3
Trong đó : Wm =
2 2
5.3 5.3
6 6
m m
B A
Vậy : tcmax = 41.79 + 6.34 = 48.13 (T/m2) < 1.2 x Rtc = 211.1 (T/m2)
tcmin = 41.79 - 6.34 = 35.45 (T/m2) > 0
tctb =
m tc
F
N = 1173.9 41.79
28.09 (T/m2) < Rtc = 175.9 (T/m2)
Thõa mãn điều kiện. Vậy nền đất dưới đáy móng khối qui ước ổn định.
500
1200
150
N=1173.9T
M=157.3T
5300
3057'
23850
Móng khối quy ước
* Kiểm tra lún dưới đáy móng qui ước:
- Dùng phương pháp phân tầng cộng lún :
Si
S Trong đó : i itb hi
S E
0
- Ap lực bản thân tại mũi cọc :
bt = (ihi)= 1.203 x 25.05 = 30.14 (T/m2) - Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước :
P0 = gl = tctb - bt = 41.79 – 30.14 = 11.65 (T/m2) Tại giữa mỗi lớp đất ta xác định các trị số :
zgl
= k0 x P0 : Áp lực gây lún tại độ sâu z 2
/ )
( 1
glzi zi gl z
tb
Trị số k0 tra bảng tra trong bảng 3-7 sách “HDĐA NỀN VÀ MÓNG” ứng với B
Z 2 và tỷ số
B L =
m m
B A = 1
- Chia nền đất dưới mũi cọc thành các lớp có chiều dày:
5.3 1.325
4 4
i
h B m, lấy hi=1m
Chia nền thành các lớp có chiều dày 1m, ta lập bảng tính sau:
ẹieồm hi Z 2Z/Bmqu Amqu/Bm
qu
K0 zigl z bt tb z
m m (T/m2) (T/m2) (T/m2)
0 0 0 0.00 1 1 11.65 30.14 11.37
1 1 1 0.38 1 0.952 11.09 31.343 10.09
2 1 2 0.75 1 0.78 9.09 32.546 7.95
3 1 3 1.13 1 0.584 6.80 33.749 5.88
4 1 4 1.51 1 0.425 4.95 34.952
* Nhận xét : Tại độ sâu z = 4m dưới đáy móng có:
glZ4= 4.95 < 0. 2x zbt = 0.2 x 34.952= 6.99(T/m2).
Modul biến dạng của lớp đất thứ 5 được thống kê trong xử lí địa chất : E0 = 1577 (T/m2) : hệ số phụ thuộc vào hệ số nở hụng à lấy = 0.8 theo quy phạm
* Độ lún của nền:
S =
0 gl.
zi hi
E
= 15770.8 (11.37+10.09+7.95+5.88) x 1
= 0.018(m) = 1.8 (cm)
S=1.8cm < Sgh=8cm ( Thỏa mãn yêu cầu biến dạng)
1200
150
0 1 2 3 4
23850
-27.85m N=1173.9T
M=157.3T
5300
30.14 31.343 32.546 33.749 34.952
11.65 11.09 9.09 6.80 4.95
Z
Biểu đồ ứng suất bản thân Biểu đồ ứng suất gây lún (T/m2) (T/m2)
NEÀN TAÀNG HAÀM -2.80
0.00
500