1.1. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG.
Với tốc độ phát triển kinh tế rất nhanh của đất nước, cũng như các thành phố khác trên cả nước, thành phố Hồ Chí Minh đang phải đối mặt với những khó chung của những thành phố có tốc độ phát triển và đô thị hóa cao. Trong các khó khăn đó thì nạn thiếu nhà ở trầm trọng đã kéo theo một loạt vấn đề phát sinh khác cho thành phố: việc làm, vệ sinh, an ninh .ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của người dân. Việc tập trung các khu công nghiệp,các văn phòng giao dịch, các trụ sở, các trường đại học, cao đẳng . trong nội thành đã ngày càng làm cho thành phố trở nên quá tải.
Nhằm giải quyết khó khăn về nhà ở cho người dân, trong những năm gần đây, các đô thị mới, các khu dân cư, chung cư mới đuợc xây dựng ngày càng nhiều và hiện đại. Trong số đó, Cao ốc thương mại – căn hộ Thuận Việt đuợc khởi công xây dựng nhằm giải quyết một phần nào chỗ ở cho người dân và góp phần tạo nên bộ mặt mới, hiện đại hơn cho thành phố Hồ Chí Minh.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH.
1.2.1. Vị trí hiện trạng công trình.
Cao ốc thương mại - căn hộ Thuận Việt đuợc xây dựng tại địa chỉ 319 Lý Thường Kiệt, phường 15 quận 11 thành phố Hồ Chí Minh. Công trình nằm tại trung tâm thành phố, gần kề với khu phố thuơng mại, chung cư, công viên .
1.2.2. Chức năng của công trình.
Chức năng của công trình chia ra làm 2 như sau:
Tầng trệt và tầng 2: đuợc sử dụng làm cửa hàng thương mại, coffee shop, nhà giữ trẻ, thể thao và phòng sinh hoạt cộng đồng.
Tầng 3 đến tấng 12: đuợc sử dụng làm căn hộ để ở.
1.2.3. Quy mô công trình.
Công trình bao gồm 1 tầng hầm, 1 trệt, 11 lầu, 1 sân thượng, 1 tầng hồ nước mái, và tầng mái. Tổng chiều cao công trình là 53,325 m.
Công trình nắm trong định hướng phát triển của thành phố và nhu cầu phát triển của khu vực nên mặt bằng xây dựng rộng, thoáng, gần đường chính, gần trung tâm thành phố, có hệ thống giao thông nội bộ rộng rãi.
Một mặt đứng của công trình hướng ra đuờng Lý Thường Kiệt, một mặt đứng tiếp giáp đuờng Thiên Phước, một mặt đứng hướng ra đường Nguyễn Thị Nhỏ và công viên Tân Phước.
41 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2404 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế thi công công trình cao ốc thương mại, căn hộ Thuận Việt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 7 - MÓNG CỌC ÉP BÊTÔNG CỐT THÉP
7.1. KHÁI QUÁT VỀ CỌC ÉP.
Cọc ép BTCT đựoc thiết kế chủ yếu cho các công trình dân dụng và công nghiệp. Đối với các công trình nhà cao tầng, trong điều kiện xây chen thì khả năng ép cọc tương đối phổ biến. Cọc ép có các ưu khuyết điểm sau:
Ưu điểm:
- Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc ép có đuờng kính lớn và chiều sâu lớn có thể lên tới hàng trăm tấn.
- Không ảnh hưởng chấn động đối với các công trình lân cận, thích hợp với việc xây chen trong đô thị.
- Giá thành rẻ hơn so với các loại móng khác.
- Kỹ thuật thi công cọc ép không đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao.
Khuyết điểm:
Cọc ép dùng lực ép tĩnh ép xuống đất, do đó chỉ thi công được trong các loại đất mềm như sét mềm, sét pha cát, đối với những loại đất sét cứng, cát có chiều dày lớn thì rất khó thi công .
Những điều cần lưu ý khi thi công cọc ép:
- Đúng vị trí thiết kế.
- Đảm bảo độ thẳng cho cọc.
- Đảm bảo trình tự ép cọc.
- Số lượng cọc thử tải không nhỏ hơn 1% tổng số lượng cọc và không ít hơn 5 cọc và tuỳ theo điều kiện công trường mà tiến hành thử cọc đơn hay nhóm cọc.
7.2. THIẾT KẾ CỌC.
7.2.1. Chọn chiều sâu đặt đài.
Chọn chiều cao đài hd = 1,2m.
7.2.2. Chọn cọc, chiều dài cọc, cạnh cọc.
Chọn cọc có tiết diện vuông 35x35 cm.
Chọn bêtông B25, có Rb = 14500 kN/m2
Chiều dài cọc 25,5m, chiều dài đập đầu cọc là 0,75m để tạo thép neo trong đài, chiều dài ngàm trong đài là 0,15m.
Chia cọc thành 3 đoạn 8,5m.
Chọn thép trong cọc 4f18 = 42,55 cm2 =10,2 cm2, Rs = 280000 kN/m2.
Mũi cọc đuợc gia cường thép f25.
Hình 7.1. Tiết diện cọc 350 x 350
Hình 7.2. Sơ bộ bố trí chiều cao đặt đài và cọc trong đài
7.3. TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC.
7.3.1. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu.
Qvl = j (Rs.As + Rb.Ab) [2]
Chiều dài cọc từ đáy đài đến mũi cọc: l = 8,53 – 0,9 = 24,6m
Ảnh hưởng độ mảnh của cọc xảy ra trong 2 trường hợp:
Độ mảnh của cọc xảy ra trong lúc làm việc: do lớp đất ép cọc không có bùn hoặc các lớp đất yếu, áp lực ngang của đất khá lớn nên cọc không bị ảnh hưởng bởi độ mảnh.
Độ mảnh của cọc xảy ra trong lúc thi công.
Chiều dài tính toán của cọc: l0 = l = 8,5m
Theo công thức:
Rs = 280000kN/m2
As = 19,6.10-4 m2
Rb = 14500 kN/m2
Ab = 0,352 – 10,2.10-4 = 0,1215 m2.
Qvl = 0,97(28000010,2.10-4 + 145000,1215)= 1986 kN
7.3.2. Tính sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền.
[2]
FSs =2: hệ số an toàn cho phần ma sát mặt bên
FSp = 3: hệ số an toàn cho ma sát mũi cọc.
Ks = 1-sinj
dv’ ứng suất hữu hiệu tại độ sâu trung bình = Sh.g’
Bảng tổng hợp.
Lớp đất
fs (kN/m2)
As (m2)
QS (kN)
3b
32,86
10,465
343,88
4a
43,62
14,7
641,21
4d
42,80
9,275
396,97
1382,06
Theo công thức Terzaghi [2]
Hình 7.3. Mặt cắt địa chất công trình
j = , tra bảng ta có:
Nc = 8,844 Nq = 3,324 Ng = 0,92
C = 18,7 KN/m2
sv’ = 8,6759,7 + 10,59,32 + 6,6259,3 = 243,62 KN/m2
7.3.3. Tính sức chịu tải của cọc theo SPT.
[9]
Na: = 17 chì số xuyên động SPT của đất dưới mũi cọc
Ns = 18: chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc.
Ap = 0,352 = 0,1225 m2 diện tích tiết diện mũi cọc.
Ls = 10.5m chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất cát.
Lc = 13,8m chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất sét.
W = pd = 4.0,35 = 1,4m
C lực dính của lớp đất sét bên thân cọc
a = 0.3
Như vậy, sau khi tính được sức chịu tải của cọc theo 3 chỉ tiêu trên, ta chọn kết quả có giá trị nhỏ nhất là Qa đất nền để tính toán móng cọc
Pc = Qamin = min( Qvl, Qa, QaSPT) = 733 KN.
7.4. MẶT BẰNG MÓNG.
Dựa vào lực dọc tại các chân cột và lõi, ta chia ra làm 4 loại móng, bao gồm : M1, M2, M3 và M4.
Hình 7.4. Mặt bằng bố trí móng
7.5. THIẾT KẾ CHO CÁC MÓNG.
7.5.1. Móng M1.
7.5.1.1. Tải trọng tác dụng.
Do trong quá trình lập mô hình trong Etabs ta không khai báo sàn tầng hầm cho nên khi tính nội lực tại chân cột truyền xuống móng, cấn phải công thêm vào phần tải do sàn tầng hầm truyền xuống móng.
Bao gồm:
Sàn dày 0,2m, trọng luợng riêng bêtông: g = 25KN/m3: P = 0,225 = 5KN/m2
Hoạt tải hầm để xe: 1,2500 = 600 daN/m2 = 6 KN/m2.
Tổng cộng: 11 KN/m2.
Tải này sẽ đuợc tính theo diện tích truyền tải cho từng cột.
Diện tích truyền tải cho cột M1 lớn nhất là 54,9m2.
Tải cộng thêm vào cho móng M1 là: 54,911 = 604 KN
Nội lực
Phương X
Phương Y
Tính toán
Tiêu chuẩn
Tính toán
Tiêu chuẩn
N ( KN)
4234
3682
4234
3682
H (KN)
1,83
1,60
17,60
15,30
M (KNm)
30,01
26,10
70,86
61,61
Nội lực quy đổi về đáy đài.
Nội lực
Phương X
Phương Y
Tính toán
Tiêu chuẩn
Tính toán
Tiêu chuẩn
N ( KN)
4838
4207
4838
4207
H (KN)
1,83
1,60
17,60
15,30
M (KNm)
51,13
44,46
73,06
63,53
Hình 7.5. Các loại tải trọng tác dụng tại tâm đáy móng
7.5.1.2. Chọn sơ bộ kích thước đài.
Chọn khoảng cách giữa các cọc là 4d: l = 4d = 40,35 = 1,4m
Khoảng cách từ mép ngoài của cọc đến mép ngoài của đài
Sức chịu tải của cọc là Pc = 733 KN.
Số lượng cọc cần thiết:
Chọn số cọc là 9 cọc cho móng M1.
Tiết diện thật của đài cọc
F = 3,43,4 = 11,56 m2
Trọng lượng đài :
Qđ = 1,1251,211,56 = 381,5 KN
Hình 7.6. Cách bố trí cọc và kích thước đài móng M1
7.5.1.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc.
Thấy rằng Pmax < Pc = 733 KN
Pmin > 0
Như vậy cọc đủ khả năng chịu lực và không bị nhổ.
7.5.1.4. Kiểm tra ứng suất và độ lún đáy khối móng quy ước.
Diện tích khối móng quy ước:
Fqu = Lqu.Bqu
Ta có:
Lqu = Bqu = l – 2.0,125 + 2.lc.tga = 3,4 – 20,125 + 224,6(tg4,5) = 7,02 m
Như vậy diện tích khối móng quy ước là :
Fqu = 7,022 = 49,28 m2
Hình 7.7. Kích thước khối móng quy ước
Kiểm tra ổn định đất nền:
j = 9039 [2]
Tra bảng :
A = 0,1787
B = 1,703
D = 4,1266
Dung trọng riêng: g = 9,7 KN/m3
= 9,63 KN/m2
Lực dính: cII = 23KN/m2.
Như vậy, áp lực tiêu chuẩn của đất nền tại đáy khối móng quy ứơc
Tính :
Trong đó:
Ndat=(Fqu–Fcoc)gi.hi =(49,28–90,352).(7,4759,8+10,59,6+6,6259,5 )
= 11418KN
Ncoc = 90,35224,625 = 678 KN
Ndai + dat = Fqu.Df.gtb = 49,281,225 = 1478 KN
Như vậy stb < RIItc
smax < 1,2RIItc
smin > 0 thoả mãn khả năng chịu tải của đất nền.
Kiểm tra độ lún của móng cọc:
Ta tính độ lún bằng phương pháp chia lớp.
Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy uớc:
Tại đáy khối móng quy ước:
Chia lớp đất dưói đáy móng quy ước thành những lớp phân tố đồng nhất có bề dày là 0,5m
Tại lớp đất 4c, ta chọn ra mẫu có e0 lớn nhất để tính lún.
Áp lực s kN/m2
0
50
100
200
400
800
Hệ số rỗng, e
0.723
0.7
0.684
0.663
0.636
0.606
Bảng tính chi tiết:
Phân tố
z (m)
L/B
z/B
Ko
sgl (kN/m2)
sgltb (kN/m2)
sbt (kN/m2)
P1i (kN/m2)
P2i (kN/m2)
e1i
e2i
S (cm)
1
0
1
0.00
0.00
68.92
64.53
291.90
294.275
347.13
0.66
0.65
0.26
0.5
1
0.07
0.87
60.14
296.65
2
0.5
1
0.07
0.87
60.14
56.42
296.65
299.025
343.45
0.66
0.65
0.23
1
1
0.14
0.76
52.71
301.40
3
1
1
0.14
0.76
52.71
49.89
301.40
303.875
341.51
0.66
0.65
0.20
1.5
1
0.22
0.68
47.08
306.35
4
1.5
1
0.22
0.68
47.08
44.96
306.35
308.825
341.32
0.66
0.65
0.18
2
1
0.29
0.62
42.84
311.30
5
2
1
0.29
0.62
42.84
41.15
311.30
313.775
342.32
0.66
0.65
0.17
2.5
1
0.36
0.57
39.46
316.25
6
2.5
1
0.36
0.57
39.46
38.02
316.25
318.725
344.02
0.66
0.65
0.16
3
1
0.43
0.53
36.59
321.20
7
3
1
0.43
0.53
36.59
35.30
321.20
323.95
346.41
0.66
0.65
0.14
3.5
1
0.51
0.49
34.02
326.70
8
3.5
1
0.51
0.49
34.02
32.84
326.70
329.45
349.35
0.66
0.65
0.13
4
1
0.58
0.46
31.67
332.20
9
4
1
0.58
0.46
31.67
30.58
332.20
334.95
352.50
0.66
0.65
0.12
4.5
1
0.65
0.43
29.48
337.70
10
4.5
1
0.65
0.43
29.48
28.47
337.70
340.45
355.81
0.66
0.65
0.12
5
1
0.72
0.40
27.46
343.20
11
5
1
0.72
0.40
27.46
26.52
343.20
345.95
359.28
0.66
0.65
0.11
5.5
1
0.80
0.37
25.59
348.70
12
5.5
1
0.80
0.37
25.59
24.73
348.70
351.45
362.91
0.65
0.65
0.10
6
1
0.87
0.35
23.86
354.20
13
6
1
0.87
0.35
23.86
23.07
354.20
356.95
366.69
0.65
0.65
0.09
6.5
1
0.94
0.32
22.28
359.70
14
6.5
1
0.94
0.32
22.28
21.55
359.70
362.45
370.61
0.65
0.65
0.09
7
1
1.01
0.30
20.82
365.20
15
7
1
1.01
0.30
20.82
20.16
365.20
367.95
374.67
0.65
0.65
0.08
7.5
1
1.09
0.28
19.50
370.70
16
7.5
1
1.09
0.28
19.50
18.89
370.70
373.45
378.84
0.65
0.65
0.08
8
1
1.16
0.27
18.28
376.20
17
8
1
1.16
0.27
18.28
17.73
376.20
378.95
383.14
0.65
0.65
0.07
8.5
1
1.23
0.25
17.18
381.70
18
8.5
1
1.23
0.25
17.18
16.67
381.70
384.45
387.54
0.65
0.65
0.07
9
1
1.30
0.23
16.17
387.2
2.40
Tại phân tố 18, nhận thấy độ lún của móng tăng không đáng kể nên ta dừng việc tính lún tại đây, với S = 2,40 cm < 8 cm, thoả điều kiện về lún của móng.
7.5.1.5. Kiểm tra theo điều kiện cẩu lắp.
Khi vận chuyển:
Hình 7.8. Sơ đồ tính cọc theo điều kiện vận chuyển
Xét phương trình cân bằng lực:
Xét tại trục quay tại A
Tại giữa dầm, tính moment M2
Khi cẩu lắp
Hình 7.9. Sơ đồ tính cọc theo điều kiện cẩu lắp
Xét phương trình cân bằng lực:
Xác định vị trí x có M4max
Xác định M4
Khối lượng đơn vị cọc:
kN/m
Moment : M1 = M2 = M3= 0,0214qL2 = 0,02143,78,52 = 5,72 kNm.
Moment: M4 = 0,068qL2 = 0,0683,78,52 = 18,18 kNm
Diện tích cốt thép cần thiết tính theo công thức:
Ban đầu ta chọn 2f18, As = 5,1 cm2.
Như vậy, diện tích cốt thép chọn ban đầu cho cọc đã đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển và cẩu lắp.
Tính móc cẩu:
Lực kéo do 1 móc cẩu chịu: Q = KN
Diện tích tiết diện thép dùng làm móc cẩu là:
chọn thép f28 làm móc cẩu.
7.5.1.6. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang.
Sơ đồ tác động của moment và tải ngang
Moment quán tính tiết diện ngang cọc:
Độ cứng: Eb.I = 3.1071,25.10-3 = 37500
Chiều rộng quy ước của cọc, vì d < 0,8 m nên: bc = 1,5d + 0,5 = 1,025 m
Hệ số tỉ lệ [9]
Nền sét, sét pha nửa cứng: k = 6500KN/m4
Hệ số biến dạng:
Chiều dài tính đổi:
Le = abd.l = 0,7124,6 = 17,5 m
Hình 7.10. Sơ đồ tác động của moment và tải ngang lên cọc
Tra bảng G-2, sách Nền móng:
Ao = 2,441
Bo = 1,621
Co = 1,751
Các chuyển vị
Moment uốn và lực cắtcủa cọc tại cao trình mặt đất:
Ho = Htt/n = 17,60/9 = 1,96 KN
Mo = 0
Chuyển vị ngang và góc xoay tại đáy đài:
yo = Ho.dHH + Mo.dHM = 3,724.10-4
yo = Ho.dMH + Mo.dMM = 1,725.10-4
Hình 7.11. Sơ đồ tác động của moment và tải ngang lên cọc
Áp lực tính toán sz (KN/m2), moment uốn Mz (KNm) và lực cắt Qz (KN) trong các tiết diện của cọc đuợc tính theo công thức sau:
Trong đó ze là chiều sâu tính đổi, ze = abd.z.
Các giá trị A1, A3, A4, B1, B3, B4, C1, C3, C4, D1, D3, D4 tra trong bảng G3-[9].
BẢNG TÍNH MOMENT M(kNm)
Z (m)
ze
A3
B3
C3
D3
Mz
0.00
0
0
0
1
0
0
-0.42
0.3
-0.004
-0.001
1
0.3
0.80
-0.85
0.6
-0.036
-0.011
0.998
0.6
1.45
-1.27
0.9
-0.121
-0.055
0.985
0.897
1.88
-1.69
1.2
-0.287
-0.173
0.938
1.183
2.04
-2.11
1.5
-0.559
-0.42
0.881
1.437
1.96
-2.54
1.8
-0.956
-0.867
0.53
1.612
1.70
-2.82
2
-1.295
-1.314
0.207
1.646
1.46
-3.10
2.2
-1.693
-1.906
-0.271
1.575
1.18
-3.38
2.4
-2.141
-2.663
-0.941
1.352
0.89
-3.66
2.6
-2.621
-3.6
-1.877
0.917
0.61
-4.23
3
-3.541
-6
-4.688
-0.891
0.17
-4.93
3.5
-3.919
-9.544
-10.34
-5.854
0.08
-5.63
4
-1.614
-11.731
-17.919
-15.076
0.90
BIỂU ĐỒ MOMENT M(KNm) - ĐỘ SÂU z(m)
BẢNG TÍNH LỰC CẮT Qz (KN)
Z (m)
ze
A4
B4
C4
D4
Qz
0.00
0
0
0
0
1
1.96
-0.42
0.3
-0.045
-0.009
-0.001
1
1.76
-0.85
0.6
-0.18
-0.072
-0.016
0.997
1.29
-1.27
0.9
-0.404
-0.243
-0.082
0.98
0.69
-1.69
1.2
-0.716
-0.575
-0.259
0.917
0.09
-2.11
1.5
-1.105
-1.116
-0.63
0.747
-0.42
-2.54
1.8
-1.547
-1.906
-1.299
0.374
-0.78
-2.82
2
-1.848
-2.578
-1.966
-0.057
-0.94
-3.10
2.2
-2.125
-3.36
-2.849
-0.692
-1.02
-3.38
2.4
-2.339
-4.228
-3.973
-1.592
-1.02
-3.66
2.6
-2.437
-5.14
-5.355
-2.821
-0.95
-3.94
2.8
-2.346
-6.023
-6.99
-4.445
-0.80
-4.23
3
-1.969
-6.765
-8.84
-6.52
-0.56
-4.93
3.5
1.074
-6.789
-13.692
-13.826
0.41
-5.63
4
9.244
-0.358
-15.61
-23.14
2.02
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT Qz (KN) - ĐỘ SÂU (m)
BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT sy (kPa)
Z (m)
ze
A1
B1
C1
D1
sy (kPa)
0.00
0
1
0
0
0
0.00
-0.42
0.3
1
0.3
0.045
0.004
0.82
-0.85
0.6
0.999
0.6
0.18
0.036
1.27
-1.27
0.9
0.995
0.899
0.405
0.121
1.40
-1.69
1.2
0.979
1.192
0.718
0.288
1.29
-2.11
1.5
0.937
1.468
1.115
0.56
1.02
-2.54
1.8
0.843
1.706
1.584
0.961
0.66
-2.82
2
0.735
1.823
1.924
1.308
0.40
-3.10
2.2
0.575
1.887
2.272
1.72
0.14
-3.38
2.4
0.347
1.874
2.609
2.195
-0.12
-3.66
2.6
0.033
1.755
2.907
2.724
-0.39
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT sy (kPa) - ĐỘ SÂU (m)
Dựa vào kết quả bảng tính trên ta có: Qmax = 1,40 KN
Mmax = 2,04 KNm.
Nmax = 609,51 KN.
Với cốt thép đã chọn 4f18, As = 10,2 cm2, Rs = 280000KN/m2.
Do bố trí đối xứng nên mỗi bên có 2f18, As = 5,1 cm2.
Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc:
Giả thiết ban đầu, với B25. Rb = 14500 KN/m2, xR = 0,595 Þ
xR.ho = 0,5950,3 = 0,18
Nhận thấy x < xR.ho, nên ta kiểm tra theo điều kiện : [7]
N.e < Mgh1
Nhận thấy Mmax < Mgh1, nên thép đã chọn đủ khả năng chịu lực.
Khả năng chịu cắt của bêtông:
Q = jb3.(1+jn)Rbt.b.ho
với jn =
Q = 0,6 (1+0,5)10500,350,3 = 99,23 KN
Nhận thấy Qmax < Q nên, cốt đai ta bố trí theo cấu tạo
Chọn f6a100 ở đầu và f6a200 ở giữa.
7.5.1.7. Tính đài cọc.
Chọn a = 5 cm, ho = h – a = 120 – 5 = 115 cm = 1,15 m
Kiểm tra xuyên thủng từ cột xuống đài
Nhận thấy mặt tháp xuyên đã bao phủ các tim cọc, do đó đài không bị xuyên thủng..
Kiểm tra xuyên thủng từ cọc lên đài.
Pxt = Pmax = 609,51 kN
Pcx = 0,75.Rbt.2.( (0,35+0,125)+1,625).1,15/2) = 1902 kN
Nhận thấy Pxt < Pcx, đảm bảo cho đài không bị xuyên thủng.
Kiểm tra khả năng chịu cắt của đài
Lực cắt Q = 3.Pmax = 3609,51 = 1828,53 kN
Khả năng chống cắt của bêtông:
Qb = jb3.(1+jn).Rbt.b.ho = 0,610503,41,15= 2463kN > Q : không cần phải tính cốt đai cho đài.
Như vậy, chọn thép đai f12a200 theo cấu tạo cho cả 2 phương.
7.5.1.8. Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm.
[15]
với ; n1 =3 số hàng cọc; n2 =3 số cọc trong 1 hàng.
Sức chịu tải của nhóm cọc:
Qnh = 90,8733 = 5277,6 KN > SNtt + Qđ = 4838 + 381,5 = 5219,5 KN.
7.5.1.9. Tính thép cho đài.
Hình 7.12. Sơ đồ tính thép cho đài móng M1
Tính toán
Xem đài là 1 console, 1 đầu ngàm, 1 đầu tự do, ngoại lực là phản lực đầu cọc
P = 3Pmax = 3609,51 = 1828,53 KN
Moment: KNm.
Diện tích thép: cm2
Bố trí thép
Chọn 22f20, As = 3,1422 = 69,08 cm2
Bố trí thép f20a150 theo cả 2 phương.
Do thép đai và thép dưới của đài không trùng nhịp với nhau nên thép đai của đài lúc này là f12a150 thay cho f12a200 như đã chọn ở trên.
7.5.2. Móng M4.
7.5.2.1. Chọn chiều cao đài móng.
Chọn đài móng cao h = 2m.
7.5.2.2. Tính toán sức chịu tải.
Do tại lõi thang máy có hố chân thang máy nên đài móng M4 sẽ đuợc hạ sâu hơn các đài móng khác một đoạn h = 1,8m, nên cần phải tính lại sức chịu tải cho cọc.
Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Giống với các móng khác, sức chịu tải theo vật liệu Qvl = 1986 kN
Tính sức chịu tải theo đất nền
[2]
FSs =2: hệ số an toàn cho phần ma sát mặt bên
FSp = 3: hệ số an toàn cho ma sát mũi cọc.
[2]
Ks = 1-sinj
dv’ ứng suất hữu hiệu tại độ sâu trung bình = Sh.g’
Bảng tổng hợp
Lớp đất
fs (kN/m2)
As (m2)
Q kN
3b
34,67
6,825
236,62
4a
39,58
14,7
581,83
4d
40,91
9,52
389,47
4c
69,20
3,395
234,94
1442,86
Hình 7.13. Mặt cắt địa chất công trình
Theo công thức Terzaghi [2]
j = 2803’
Nc = 31,6
Nq = 17,8
Ng = 15,7
C = 8 KN/m2
sv’ = 6,8759,7 + 10,59,32 + 6,89,3 + 2,4259,8 = 251,55 kN/m2
Tính sức chịu tải của cọc theo SPT.
[9]
Na: = 19 chì số xuyên động SPT của đất dưới mũi cọc
Ns = 23: chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc.
Ap = 0.352 = 0.1225 m2 diện tích tiết diện mũi cọc.
Ls = 12,925 chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất cát.
Lc = 11,675 chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất sét.
W = pd = 4.0,35 = 1.4m
C lực dính của lớp đất sét bên thân cọc
a = 0.3
Như vậy, sau khi tính đuợc sức chịu tải của cọc theo 3 chỉ tiêu trên, ta chọn kết quả có giá trị nhỏ nhất là Qa đất nền để tính toán móng cọc
Pc = Qamin = min( Qvl, Qa, QaSPT) = 919 KN.
7.5.2.3. Tải trọng tác dụng.
Móng M4 bao gồm Pier1, cột C35, cột C36. Tải trọng do móng M4 gánh chịu được cộng đại số các nội lực từng thành phần, xuất hiện như sau:
Story
Pier/Column
Loc
P
V2
V3
M2
M3
HAM
C36
0
-2857.82
-27.95
-57.59
-106.82
-54.02
HAM
C35
0
-3332.51
14.23
-60.00
-120.99
-20.86
HAM
P1
Bottom
-15962.3
-444.22
-504.12
-6369.01
-8866.87
-22153
-458
-622
-6597
-8942
Diện tích truyền tải cho cột M1 lớn nhất là 120,14m2.
Tải cộng thêm vào cho móng M1 là: 120,1411 =1322 KN
Nội lực
Phương X
Phương Y
Tính toán
Tiêu chuẩn
Tính toán
Tiêu chuẩn
N ( KN)
22153
19263
22153
19263
H (KN)
458
398
622
541
M (KNm)
6597
5737
8942
7776
Nội lực quy đổi về đáy đài.
Nội lực
Phương X
Phương Y
Tính toán
Tiêu chuẩn
Tính toán
Tiêu chuẩn
N ( KN)
23475
20413
23475
20413
H (KN)
458
398
622
541
M (KNm)
7841
6818
9858
8572
7.5.2.4. Chọn sơ bộ kích thước đài.
Chọn khoảng cách giữa các cọc là 4d: l = 4d = 40,35 = 1,4 m
Sức chịu tải của cọc là Pc = 919 KN.
Số lượng cọc cần thiết:
Chọn số cọc là 45 cọc cho móng M4.
Tiết diện thật của đài cọc
F = 6,211,8 = 73,16 m2
Trọng lượng đài :
Q = 1,125273,16 = 4023,8 kN
Hình 7.14. Cách bố trí cọc và kích thước đài móng M4
7.5.2.5. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc.
Thấy rằng Pmax < Pc = 919 KN
Pmin > 0
Như vậy cọc đủ khả năng chịu lực và không bị nhổ.
7.5.2.6. Kiểm tra ứng suất và độ lún tại đáy khối móng quy ước.
Diện tích khối móng quy ước:
Fqu = Lqu.Bqu
Ta có:
Lqu = l -2.0,125 + 2.lc.tga = 11,8 – 20,125 + 224,6(tg4,81) = 15,69 m
Bqu = b – 2.0,125 + 2.lc.tga = 6,2 – 20,125 + 224,6(tg4,81) = 10,09 m
Như vậy diện tích khối móng quy ước là :
Fqu = 15,6910,09 = 158,31 m2
Hình 7.15. Kích thước khối móng quy ước
Kiểm tra ổn định đất nền:
j = 28048 [2]
Tra bảng :
A = 1,049 B = 5,195 D = 7,617
Dung trọng riêng: g = 9,9 KN/m3
= 9,64 KN/m2
Lực dính: cII = 11 kN/m2.
Như vậy, áp lực tiêu chuẩn của đất nền tại đáy khối móng quy ứơc
Tính :
Trong đó:
Ndat=(Fqu–Fcoc)gi.hi
=(158,3–450,352).(4,8759,8+10,59,6+6,89,5+2,4259,9)
= 36241 KN
Ncoc = 450,35224,625 = 3390 KN
Ndai + dat = Fqu.Df.gtb = 158,313,822 = 13235 KN
Như vậy stb < RIItc
smax < 1,2RIItc
smin > 0 thoả mãn khả năng chịu tải của đất nền.
Kiểm tra độ lún của móng cọc:
Ta tính độ lún bằng phương pháp chia lớp.
Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy uớc:
Tại đáy khối móng quy ước:
Chia lớp đất dưới đáy móng quy ước thành những lớp phân tố đồng nhất có bề dày là 0.5m
Do việc tính lún qua lớp đất 4c nên ta chọn ra mẫu nguyên dạng để nội suy e-p
Tại lớp 4c
Áp lực s kN/m2
0
50
100
200
400
800
Hệ số rỗng, e
0.552
0.537
0.527
0.512
0.494
0.473
y = 0.5232.e-0.0129x
R2 = 0.982
Bảng tính chi tiết:
Phân tố
Z (m)
L/B
z/B
Ko
sgl (kN/m2)
sgltb (kN/m2)
sbt (kN/m2)
P1i (kN/m2)
P2i (kN/m2)
e1i
e2i
S (cm)
1
0
1.56
0.00
0.00
145.31
140.32
317.57
320.045
460.37
0.50
0.49
0.30
0.5
1.56
0.05
0.93
135.34
322.52
2
0.5
1.56
0.05
0.93
135.34
130.66
322.52
324.995
455.65
0.50
0.49
0.28
1
1.56
0.10
0.87
125.97
327.47
3
1
1.56
0.10
0.87
125.97
121.80
327.47
329.945
451.75
0.50
0.49
0.26
1.5
1.56
0.15
0.81
117.63
332.42
4
1.5
1.56
0.15
0.81
117.63
114.05
332.42
334.895
448.95
0.50
0.49
0.24
2
1.56
0.20
0.76
110.47
337.37
5
2
1.56
0.20
0.76
110.47
107.43
337.37
339.845
447.28
0.50
0.49
0.23
2.5
1.56
0.25
0.72
104.39
342.32
6
2.5
1.56
0.25
0.72
104.39
101.80
342.32
344.795
446.60
0.50
0.49
0.22
3
1.56
0.30
0.68
99.21
347.27
7
3
1.56
0.30
0.68
99.21
96.96
347.27
349.745
446.70
0.50
0.49
0.21
3.5
1.56
0.35
0.65
94.70
352.22
8
3.5
1.56
0.35
0.65
94.70
92