Thiết kế móng

3.7.1. Tải trọng tại móng. (ta lấy tải trọng lớn nhất để tính toán cho toàn bộ móng)

Tải trọng lấy tại chân cột trục D được lấy từ bảng tổ hợp nội lực khung,ta dùng cặp có lực dọc lớn nhất để tính, ngoài ra còn phải kể đến tường tầng 1 và giằng móng tầng 1.

* Do khung truyền xuống

M = 0,099(T.m); N = 179,38 (T); Q = 0,023(T)

*Lực dọc do các bộ phận kết cấu tầng một gây ra - Do tường trục 3 : 0,22.4.3,1.1,8.1,1= 5,4 (T)

- Do giằng móng trục 3 (chọn sơ bộ giằng móng cao 50cm rộng 30cm):

0,3.0,5.(4+4)/2.2500.1,1 = 1650 (kg) = 1,65 (T)

- Do giằng móng trục 3 (chọn sơ bộ giằng móng cao 50cm rộng 30cm):

0,3.0,5.(5+5)/2.2500.1,1 =2062 (kg) =2,06 (T)

Bỏ qua ảnh hưởng mômen do tường và giằng móng gây ra.

Vậy tải trọng ở móng M1 là :

N^tt0= 179,38 + 5,4+1,65+2,06 = 188,49 (T) ; M^tt =0,099 (T.m) ; Q^tt = 0,023(T)

=> N₀^tt= 188,49 (T); M_o ^tt= 0,099 (T.m); Q₀^tt= 0,023 (T)

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY DUNG – LỚP XD1601D 84

3.7.2. Chọn sơ bộ số lượng cọc:

Nc  β.

= 1,3.

= 3,6 3.7.3. Chọn và bố trí cọc trong đài:

Chọn 4cọc và bố trí như hình vẽ sau:

Từ kích thước cọc và số lượng cọc ta chọn được kích thước đài như hình vẽ. Với nguyên tắc:

- Khoảng cách giữa các cọc trong đài đảm bảo điều kiện l≥3D (với D là canh của cọc). Ở đây với cọc D=300  3D=900mm.

- Chiều cao đài h_đ =0,7 m.

- Lớp bêtông lót dưới đáy đài rộng hơn mép đài 100mm.

Đài cọc bố trí như hình vẽ, kích thước sơ bộ của đài chọn : 1,5x1,8x0,7m.

3.7.4. Kiểm tra áp lực truyền lên cọc.

+ Trọng lượng đài, đất trên đài

Nđ =Fđ . h.γ_tb .n =1,5.1,8.1,5.2.1,2 =9,72 (T)

 Nội lực tính toán tại đáy đài:

N^tt = N0

tt +Nđ =188,49 + 9,72 = 198,21 (T) M^tt = M0

tt +Q0

tt. hđ = 0,099 + 0,023.0,7 = 0,115 (T) Tải trọng tác dụng lên cọc xác định theo công thức:

1

± 0 .0 0 0

- 2 .2 5 0

2

3 4

Qt t_o

Nt t_o

Mt t_o

x

y

450450

1 8 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0

3 0 0 3 0 0

400

6 0 0

1500

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY DUNG – LỚP XD1601D 85

max max

max,min 2 2

. .

c i i

M y M x P N

n y x

  

 

Trong đó: xmax = 0,45 m , x²i= 4x0,45²= 0,81m²

 P^ttmax ,min = = Pmax =49,62 (T)

P_min = 49,48 (T) > 0  Không cần kiểm tra điều kiện cọc chịu nhổ.

3.7.5. Kiểm tra sức chịu tải của đất nền

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 cọc đáy đài và nghiêng 1 góc :

 

^



 





i i IIi tb

tb

h

; h 4

Ở đây tb ta tính từ lớp sét dẻo mềm còn độ dày 5,5 m (lớp thứ nhất).

IIi là trị tính toán thứ 2 của góc ma sát trong của lớp đất thứ i có chiều dầy h_i.

Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún nền của khối móng quy ước có mặt cắt là abcd. Trong đó :

 

 

2 1

2 2 1

1. .

h h

h

tb  h 

 7 10

10 30 7 30







 = 30



 4

tb

 7,5⁰

* Xác định khối móng quy ước:

- Chiều dài của đáy khối móng quy ước cạnh L M

L qư. = L +2. H. tg

4

tb

= 1,8+2. 17,5. tg7,5⁰ = 6,4 ( m) - Bề rộng của đáy khối quy ước

B qư. = B +2. H. tg

4

tb

= 1,5+2.17,5.tg7,5⁰ = 6,1 (m)

- Chiều cao của khối đáy móng quy ước tính từ đáy đài đến mũi cọc: HM=17,5

* Xác định tải trọng tính toán dưới đáy khối móng quy ước (mũi cọc):

- Trọng lượng của đất và đài từ đáy đài trở lên:

N₁ = Lqư. Bqư.h._tb= 6,4. 6,1.1,5. 2 = 117,12 ( T) - Trọng lượng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài:

N₂ ^

 

Lqu.Bqu ^nc.bc.bc



.hi.i

N₂= (6,4.6,1 – 4. 0,3. 0,3). (7.1,88+ 10.1,81+2.1,59)=1332 (T) - Trọng lượng cọc: Qc = n_c.F_c.l_c^tt.



_c= 4. 0,3.0,3.18. 2,5 = 16,2 (T)

Tải trọng tại mức đáy móng :

N = N_o^tt + N₁+ N₂ + Q_c = 188,49+ 117,12+ 1332+ 16 ,2= 1653,81(T) M= M0

tt + Q0

tt.HM =0,099+ 0,023.17,5= 0,5 (Tm)

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY DUNG – LỚP XD1601D 86

Độ lệch tâm : e = áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước :

6 ) 1 (

min . max

qu qu

qu L

e L

B

N 

  =

.( 1 )

max = 42,37 (T/m²); _min= 42,35 (T/m²); tb= 42,36 (T/m²)

* Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước:



II M II II



tc

M AB BH DC

k m

R m^{1 2} . _qu.  . .^'  . Trong đó: m1 = 1,2 là hệ số điều kiện làm việc của nền.

m2=1 là hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền.

ktc=1là hệ số tin cậy vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm tại hiện trường.

C_II = 1

 = 30⁰  A = 1,67; B = 7,69; D = 9,59.

II = đn = 1,59 T/m³ HM = Hngoài = 17,5 _

 

i i IIi

II h

 h

^,

=

= 1,81

 R_M = ( 1,67x6,1x1,59 + 7,69x17,5x1,59 +9,59x1) =287,7(T/m²)

max = 42,37 (T/m²) < 1,2RM = 345,2 (T/m²)

tb= 42,36 (T/m²) < RM =287,7 (T/m²)

=> như vậy nền đất dưới mũi cọc đủ khả năng chịu lực.

3.7.6. Kiểm tra lún cho móng cọc

* Tính toán ứng suất bản thân đáy khối quy ước:

bt ^



^i.hi = 7x1,88 + 10x1,81 + 2x1,59 = 34,44 (T)

* ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước:

 = tb - bt = 42,36 – 34,44 = 7,92 (T) Độ lún của móng cọc được tính như sau:

2 0 0

1 . . . _gl

S b p

E

 

 

Với Lm/Bm=6,4/6,1=1,05 tra bảng 2.9 sách nền móng ωcont = 0,98 Tra bảng 2.8 sách nền móng hệ số nở hông µ = 0,3

Lớp cát trung có E₀ =1020 (T/m²)

 S =

.

1,5.0,98.7,92 = 0,01 (m) = 1(cm) <

[S] =8cm

KL : vậy công trình thỏa mãn điều kiện về độ lún.

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY DUNG – LỚP XD1601D 87

3.7.8 . Tính toán cọc a. Khi vận chuyển cọc:

Tải trọng phân bố là tải trọng bản thân cọc:

q= .F.n=2,5x0,09x1,5=0,338 (T/m) Trong đó: n= 1.5 - là hệ số động.

Chọn giá trị a để:

M₁⁺ = M₁^- = =

= 0,23 (T.m) Với a=0,207l=0,207x6=1,24 m

b. Khi cọc đeo trên giá:

M2

+ = = =

= 0,297 (T.m) Với b=0.294l=0,294. 6=1,76m

Chọn lớp bảo vệ a=3cm.Chiều cao làm việc của cốt thép trong cọc là:

h0= 30-3=27cm.

 Fa =

=

= 4,4 .10^-5 (m²) = 0,44 (cm²) Chọn 2 18 có As=10,18 cm²

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ =

.100% =

. 100% = 1,3 % > µmin =0,1%

c. Cốt thép làm móc cẩu:

Lực kéo ở móc cẩu trong trường hợp cẩu lắp cọc: F= ql  Lực kéo một nhánh:

F‟= F/2 = ql/2= 0,338x6/2= 1,01 T.

q = 3 .3 8 K N /m

0 .2 0 7 L = 1 2 4 0 0 .2 0 7 L = 1 2 4 0

M1

M1

6 0 0 0

6 0 0 0 M₂

M₂

0 .2 9 4 L = 1 7 6 0

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY DUNG – LỚP XD1601D 88

Diện tích thép móc cẩu: Fc= F‟/Rs= 1,01/ 28000=3,6 x10 m =0,36cm . Chọn 12 có Fs= 1,13 cm² để làm móc cẩu.

Chi tiết cọc BTCT đúc sẵn được thể hiện trong bản vẽ móng.

3.7.9. Tính toán, kiểm tra đài cọc

Đài cọc làm việc như bản congson cứng, phía trên chịu lực tác dụng dưới cột N₀, M0, phía dưới là phản lực đầu cọc => cần phải tính toán hai khả năng.

* Kiểm tra cường độ trên tiết diên nghiêng- điều kiện đâm thủng.

Chiều cao đài 700 mm. (Hđ = 0,7m) Chọn lớp bảo vệ abv=0,1 m

Ho=h -abv =700 -100 =600 mm

bc  hc - kích thước của cột bc  hc = 0,4 0,6 m Giả thiết bỏ qua ảnh hưởng của cốt thép ngang.

* Kiểm tra cột đâm thủng đài theo hình tháp:

P_đt<P_cđt

Trong đó: P_đt- lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng.

Pđt =P01+ P02+ P03+ P04

Pđt =(49,62+49,48) .2 =198,2 (T) Pcđt : Lực chống đâm thủng Pcđt=[₁(b_c c₂)₂(h_c c₁)] h0Rk

2 1,

 các hệ số được xác định như sau : c1=0,15 ; c2=0,1 ở đây c₁=0,15<0,5h0= 0,3

1 = 1,5

2

1

1 0

 



 c

h = 1,5

2

15 , 0

6 , 1 0

. 



 



 = 6,18

1 2

3 4

x

y

450450

1 8 0 0

6 0 0 6 0 0

3 0 0 3 0 0

400

6 0 0

1500

C 1 = 1 5 0

600 100 700

100=C2

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY DUNG – LỚP XD1601D 89

2 = 1,5

2

1 0



 



 c

h = 1,5

1 , 0

6 ,

1 0 



 



 = 9,12

P_cđt=[6,18 .(0,4 + 0,1) + 9,12 .(0,6+0,15)] .0,6 .90 Pcđt =536,22 (T)

=>Pđt= 198,2 (T) < Pcđt= 536,22 (T)

=> Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng

* Kiểm tra khả năng cọc chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng Khi b bc + h0 thì P_đt b0h0Rk

Khi b b_c+ h₀ thì P_đt (b_c+h₀)h₀R_k Ta có b = 1,5m > 0,3 +0,9 =1,2 m Q = P02+ P04= 49,62+49,48 =99,1 (T) ;

C= C1 = 0,15m < 0,5h0 =0,5.0,6 = 0,3m. -> Lấy C0= 0,45m

2

1 . 7 ,

0 



 





 C

h_o

 =

2

15 , 0

6 , 1 0 . 7 ,

0 



 



 = 2,89

 P_đt = 198,2 (T) < bh0. Rk =2,89.1,5.0,6.90 = 234,09 (T)

 thoả mãn điều kiện chọc thủng.

Kết luận : Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng và chọc thủng

Trong tài liệu Chung cư tái định cư Hải Phòng (Trang 83-89)