ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 110 - LÔÙP:
99XD01
Luận văn
Công trình trụ sở báo tuổi trẻ
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THÀNH
SVTH: NGUYỄN MINH PHƯƠNG - 111 - LỚP:
99XD01
PHƯƠNG ÁN II : MĨNG CỌC KHOAN NHỒI
I. CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC
- Căn cứ vào tài liệu địa chất chọn lớp đất đặt đài cọc là lớp thứ 2.
- Chiều sâu chơn móng so với mặt đất tự nhiên là h
m
= 2m
- Căn cứ vào điều kiện địa chất ở đây chọn chiều sâu cọc cắm vào lớp đất thứ 4 (lớp
cát mịn, ít sét ).
- Đài cọc được cấu tạo bằng bê tơng mác 300, thép AIII.
II. CHỌN LOẠI VẬT LIỆU VÀ CẤU TẠO CỌC
- Chọn đường kính cọc khoan nhồi :D = 0.8 m .
Diện tích tiết diện ngang thân cọc : A = 502.0
4
8.0
4
.
22
D
m
2
Chu vi tiết diện ngang thân cọc : u = .D = 3.14 0.8 = 2.512 m.
- Chiều dài cọc ngồi đài là 20m (mũi cọc cắm vào lớp 4 là 5m) .
- Đoạn cọc neo vào đài : 15cm.
- Đoạn thép neo vào đài : 35
+ Be6 tơng mác 300 : R
n
= 130 kG/cm
2
= 1300 T/m
2
R
k
= 10 kG/cm
2
= 100 T/m
2
+ Thép AIII : R
a
= 3600 kG/cm
2
= 36000 T/m
2
cho đài móng.
+ Thép AII : R
a
= 2800 kG/cm
2
= 28000 T/m
2
cho cọc nhồi.
III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
III.1. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền
1. Tính sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền, theo TCXD 205-1998
5m
-2m
-5m
-17m
-22m
Z1=2.75
Z2=11m
Z3=19.5m
4.Cát mòn
ít sét
-17m
3.Sét
lẫn bột
-5m
2.Sét pha
xám xanh
1.Đất đắp -0.5m
-5m
4
3
2
1
fs4
fs3
fs2
0.5m4.5m
12m
>13m
±0.000
2m
- Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Q
u
= Q
p
+ Q
s
=q
p
A
p
+A
s
f
s
TI: TR S BO TUI TR GVHD: ThS. TRNG QUANG THAỉNH
SVTH: NGUYEN MINH PHệễNG - 112 - LễP:
99XD01
- Sc chu ti cho phộp ca cc l:
Q
a
=
s
s
p
p
FS
Q
FS
Q
- Trong ú :
FS
s
: H s an ton cho thnh phn ma sỏt bờn, ly bng 1.5ữ2.0
FS
p
: H s an ton cho sc chng di mi cc, ly bng 2.0ữ3
A
p
: Din tớch tit din ngang thõn cc.
- Ta cú : A
s
= u.L
U : chu vi tit din ngang ca cc.
L : Chiu di cc ngoi i, chn L = 20m .
- q
p
: Sc khỏng mi cc, c tớnh theo cụng thc :
cvppp
cNNqNdq
c : Lc dớnh gia thõn cc v t T/m
2
.
vp
: ng sut hu hiu theo phng thng ng ti sõu mi cc do trng
lng bn thõn t, T/m
2
.
N
c
, N
q
, N
: H s sc chu ti, ph thuc vo ma sỏt trong ca t, hỡnh dng
mi cc v phng phỏp thi cụng cc.
: Trng lng th tớch ca t sõu mi cc, T/m
3
d
p
: ng kớnh tit din cc .d
p
= 0.8 m
- Ta cú : Q
s
= A
s
.f
s
= u.(f
i
.l
i
)
f
s
: Ma sỏt bờn tỏc dng lờn cc c tớnh theo cụng thc:
ahsas
tgkcf
c
a
: Lc dớnh gia thõn cc v t, ly c
a
= c (T/m
2
) (i vi cc bờ tụng).
h
:ng sut hu hiu trong t theo phng vuụng gúc vi mt bờn cc
(T/m
2
).
a
: Gúc ma sỏt gia cc v t nn, ly
a
=
l
i
: Chiu di lp t th i m cc i qua.
2. Tớnh sc chu ti ca t nn mi cc ( Q
p
)
- Ta cú: Q
p
= q
p
.A
p
cvppp
cNNqNdq
- t mi cc cú :
I
=28
o
30
tra bng (ni suy) c :
N
q
=17.808 N
c
= 31.612 N
= 15.7
- Khi tớnh toỏn trng lng riờng ca t nm di mc nc ngm thỡ ly trng
lng riờng y ni.
n
= 0.94 T/m
3
d
p
=0.8m , c = 0.08 T/m
2
- ng sut thng ng hu hiu do trng lng bn thõn t nn :
vp
=
ii
h
=1.9024.5+0.94312+0.9945 = 24.575 T/m
2
Vy sc khỏng mi cc l:
q
p
=0.940.815.7+24.57517.808+0.0831.612= 452 T/m
2
p
A 5024.0
4
.
2
D
m
2
ppp
AqQ
= 452 0.5024 = 227.085 T
3. Tớnh ma sỏt bờn tỏc dng lờn cc ( Q
s
)
Q
s
=A
s
f
s
- õy cc nm trong 3 lp
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 113 - LÔÙP:
99XD01
Lớp 2: có các chỉ tiêu sau:
c
a
= c =1.81 T/m
2
, = 0
o
48
’
, = 1.902 T/m
3
’
h
= k
s
.
’
v
= k
s
.(
’
.z)
k
s
=1-sin = 1-sin0
o
48
’
= 0.986
ii
zz
.
'
=1.9022.75= 5.23 T/m
2
Nên
’
h
= 0.9865.23 = 5.157 T/m
2
2s
f
c
a
+
’
h
tg
a
= 1.81+ 5.157tg0
o
48
’
= 1.882 T/m
2
Lớp 3: có các chỉ tiêu sau:
c
a
= c =4.79 T/m
2
, =14
o
36
’
, = 0.943 T/m
3
’
h
= k
s
.
’
v
= k
s
.(
’
.z)
k
s
=1-sin = 1-sin14
0
36
’
= 0.748
ii
zz
.
'
=1.9022.75+0.94311 = 15.603 T/m
2
Nên
’
h
= 0.74815.603 = 11.671 T/m
2
3s
f c
a
+
’
h
tg
a
= 4.79+11.671tg14
0
36
’
= 7.83 T/m
2
Lớp 4: có các chỉ tiêu sau:
c
a
= c = 0.08 T/m
2
, = 28
0
30
’
, = 0.94 T/m
3
’
h
= k
s
.
’
v
= k
s
.(
’
.z)
k
s
=1-sin = 1-sin28
0
36
’
= 0.523
ii
zz
.
'
=1.9022.75+0.98411+ 0.9419.5 = 33.933 T/m
2
Nên
’
h
= 0.52333.933 = 17.747 T/m
2
4s
f
c
a
+
’
h
tg
a
= 0.08+17.747tg28
0
30
’
= 9.716 T/m
2
Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 20 m ta có :
Q
s2
=
2s
f
A
s2
=1.882 2.512 3 = 14.183 T
Q
s3
=
3s
f A
s3
= 7.83 2.512 12 = 236.027 T
Q
s4
=
4s
f
A
s4
= 9.716 2.512 5 = 122.033 T
Q
s
=
2
033.122
2
027.236
2
183.14
= 7.091 + 118.013 + 61.016 = 186.12 T
Q
p
=
3
085.227
=75.695 T
Vậy tổng sức chịu tải cho phép của cọc là:
Q
a
=186.12 +75.695 = 261.815 T
III.2. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THÀNH
SVTH: NGUYỄN MINH PHƯƠNG - 114 - LỚP:
99XD01
-2m
-5m
-17m
-22m
2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 1m 2m
2m
3.5m
4.5m
6m
8m
10m
12m
14m
16m
18m
20m
±0.000
>13m
12m
4.5m 0.5m
1
2
3
4
2m1m
21.5m
-5m
1.Đất đắp -0.5m
2.Sét pha
xám xanh
-5m
3.Sét
lẫn bột
-17m
4.Cát mòn
ít sét
- Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Q
tc
= m (m
R
q
p
A
p
+ um
fi.
fi.li)
- Sức chịu tải cho phép của cọc:
Q
a
=
tc
tc
k
Q
- Trong đó:
+ k
tc
: Hệ số độ tin cậy, lấy k = 1.4
+ m = 1.0 : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất .
+ m
R
= 1.1 : Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc.
+ m
fi
= 0.6 (Cọc khoan nhồi khoan và đổ bê tơng dưới nước).
+
p
A 502.0
4
.
2
D
4 m
2
: Diện tích tiết diện ngang của cọc.
+ u : Chu vi tiết diện ngang của cọc.
+ q
p
: Sức kháng của đất ở mũi cọc; Mũi tựa lên đất cát mịn, ít sét được xác định
theo cơng thức :
o
kI
o
kpIp
LBAdq
75.0
- Trọng lượng riêng trung bình của đất từ mũi cọc trở lên:
143.1
5
12
5
.
4
94.05943.012902.15.4
I
T/m
3
- Trọng lượng riêng của đất nằm dưới mũi cọc :
I
’
= 0.94 T/m
3
.
- Đất ở mũi cọc có:
I
= 28
0
30
’
, Tra bảng A6 (TCXD 205-1998) (nội suy) ta được:
=0.565 =0.28
o
k
A 20.85
o
k
B 39.15
q
p
=0.750.28(0.940.820.85+0.5651.1432239.15)=120.1 T/m
2
+ f
i
: Cường độ tiêu chuẩn của lớp đất nền thứ i ở mặt bên cọc phụ thuộc vào
góc ma sát trong của đất.(tra bảng A.2 - TCXD 205-1998).
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 115 - LÔÙP:
99XD01
+ l
i
: Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc.
+ Để tính f
i
ta chia đất thành từng lớp với chiều dày l
i
như hình vẽ
Kết quả cho trong bảng sau:
Lớp Z (m) l
i
(m) f
i
(T/m
2
)
l
i
f
i
(T/m)
2
(B=0.674)
3.0 2.0 1.022 2.044
4.5 1.0 1.468 1.468
3
(B=0.349)
6.0 2.0 3.65 7.30
8.0 2.0 3.85 7.70
10.0 2.0 4.00 8.00
12.0 2.0 4.18 8.36
14.0 2.0 4.36 8.72
16.0 2.0 4.53 9.06
4
(không dẻo)
18.0 2.0 5.40 10.8
20.0 2.0 5.60 11.2
21.5 1.0 5.75 5.75
- Vậy sức kháng ở mũi cọc là:
m
R
.q
p
.A
p
=1.1120.10.5024 = 66.372 T
- Sức kháng bên là:
u.m
fi
.f
i
.l
i
=2.5120.6(2.044+1.468+7.3+7.7+8.0+8.36+8.72+9.06+10.8+11.2+5.75)
= 121.182 T
- Tổng sức chịu tải của cọc là:
Q
tc
=1(66.372+121.182)=187.554 T
- Sức chịu tải cho phép của cọc là:
Q
a
=
tc
tc
k
Q
=
4
.
1
554.187
133.967 T
- Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc là Q
tk
= min{ Q
a
,
Q
a
’
}= 133.967 T
V. THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 7:
IV.1. TÍNH MÓNG B -7 (M1):
- Tải trọng tác dụng lên móng :chọn tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất:
Tải Cột N
max
(T) M
tư
(Tm) Q
max
(T)
Tính toán B -7 298.13 -24.66 -7.44
Tiêu chuẩn B -7 248.44 -20.55 -6.20
IV.1.1 xác định sơ bộ kích thước đài cọc:
- Khoảng cách giữa các cọc là d +1m = 0.8+1 = 1.8m
- Ứng suất trung bìmh dưới đế đài:
tb
=
348.41
8.1
967.133
)1(
22
d
P
c
T/m
2
- Diện tích đài cọc được xác định như sau:
F
đ
=
982.7
22348.41
13.298
h
N
tbtb
m
2
Lấy
tb
= 2 T/m
3
Vậy chọn diện tích sơ bộ đài cọc là bl=2.53.5m, (F
đ
= 8.75 m
2
)
- Trọng lượng đài và đất phủ lên đài:
Q
đ
= n . F
đ
.
tb
. h
m
=1.18.7522 = 38.5 T
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 116 - LÔÙP:
99XD01
IV.1.2. Xác định số lượng cọc
n
a
Q
N
= 1.3
967
.
133
5.3813.298
= 3.26 cọc
với: = 1.3 : hệ số kể đến móng chịu tải trọng lệch tâm
Chọn n = 4 cọc.
- Hiệu ứng nhóm cọc : (Theo Converse - Labarre)
= 1-.
787.0
2290
212212
1.191
90
11
21
1221
nn
nnnn
( = arctg
'0
1019
3
.
2
8.0
arctg
s
d
)
- Sức chịu tải của nhóm cọc
Q
nh(a)
= 40.787133.967 = 421.728 T
IV.1.3. Chọn, bố trí và kiểm tra đài cọc
- Chiều cao đài cọc : h
đ
= a
c
+ h
1
+20 (cm)
h
1
: chiều dài cọc ngàm trong đài = 0.15 m
a
c
: bề rộng cột = 0.6 m
h
đ
= 0.6+0.15+0.2 = 0.95m .
chọn h
đ
= 1.5m
- Chọn khoảng cách 2 cọc d+1m
- Đài cọc có kích thước và được bố trí như hình vẽ:
- Khoảng cách giữa hai mép ngoài của hai cọc là: 3.1m.
- Cạnh của hình tháp chọc thủng là:
l = h
c
+ 2h
0
tg45
0
= 0.6+21.351 =3.3 m.
Vậy: l = 3.3m > 3.1m Cọc nằm trong phạm vi hình tháp chọc thủng nên không cần
kiểm tra điều kiện chọc thủng
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 117 - LÔÙP:
99XD01
Qtt
Ntt
Mtt
-2000
±0.000
0
45
2000
1500
7
B
400
600
800
6001800600
6002300600
1003000100
600900900600
1003500100
60011501150600
IV.1.4. Kiểm tra kích thước đáy móng (33.5m)
- Xác định moment tại trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài
M
o
tt
= M
tt
+ Q
tt
h
m
= 24.66+7.441.5 = 35.82 Tm.
- Trọng lượng tính toán đài và đất phủ lên đài (chôn sâu 2.0m).
tt
d
N
=1.1F
đ
tb
h
m
=1.133.52.02.0 =46.2 T.
- Tổng tải trọng tại trọng tâm đáy móng:
tt
o
N =
tt
d
tt
NN = 298.13+46.2 =344.33 T
- Tổng tải trọng tác dụng lên một cọc:
x
max
= 1.15 m
2
i
x
= 41.15
2
= 5.29 m
2
P
tt
=
29.5
15.182.35
4
33.344
2
max
i
tt
tt
o
x
xM
n
N
= 86.083 7.787
tt
P
max
= 93.87 T
tt
P
min
= 78.296 T
tt
tb
P
= 86.083T
Nhận xét:
tt
P
max
= 93.87 T< Q
a
= 133.967 T
tt
P
min
= 78.296 T > 0 nên không cần kiểm tra chống nhổ.
Vậy kích thước đáy móng thoả điều kiện.
IV.1.5. Kiểm tra áp lực và độ lún của đáy khối móng qui ước:
1. Xác định kích thước móng khối qui ước
TI: TR S BO TUI TR GVHD: ThS. TRNG QUANG THAỉNH
SVTH: NGUYEN MINH PHệễNG - 118 - LễP:
99XD01
- Tớnh
tb
=
4
tb
,vi
tb
l gúc ma sỏt trong tớnh toỏn trung bỡnh trng thỏi gii
hn ca cỏc lp t m cc xuyờn qua.
- Ta cú:
Lp 2 : =1
o
48
l
2
= 3.0m
Lp 3 : =14
o
49
l
3
= 12m
Lp 4 : =28
o
37
l
4
= 5.0m
'
'0'0'0
1816
5123
537281249143481
o
i
ii
tb
l
l
- T 2 mộp cc h 2 ng xiờn gúc :
'0
'0
44
4
1816
4
tb
tb
tg =0.071
Lm = 5.94m
4 4'
4 4'
Z
-22m
-2m
2m
0.000
20m
1.5m
- Kớch thc múng khi qui c:
+ Chiu di ỏy múng khi qui c:
L
m
= a
1
+ 2Ltg
tb
= 3.1 + 220tg(3
0
44
) = 5.94 m.
+ Chiu rng ỏy múng khi qui c:
B
m
= b
1
+ 2Ltg
tb
= 2.6 + 220tg(3
0
44
) = 5.44 m.
F
qu
=L
m
B
m
= 5.94 5.44 =32.313 m
2
vi: a
1
, b
1
khong cỏch gia hai mộp ngoi ca hai cc theo phng cnh di
v phng cnh ngn i vi i cc.
l = 20 m : chiu di cc ngoi i .
2. Xỏc nh trng lng múng khi qui c
- Trng lng riờng ca t nm di mc nc ngm khi tớnh ta ly
n
- Tng lc tỏc dng ti ỏy múng khi qui c:
tc
qu
N N
t
+N
+N
c
+N
tc
+ Trng lng trung bỡnh ca t v i t ỏy i tr lờn:
N
t
+N
=F
qu
..h
= 32.3131.9122.0 = 123.565 (T)
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 119 - LÔÙP:
99XD01
+ Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến đáy khối móng qui ước :
(1.9123+0.94712+0.9465)32.313 = 705.393 (T)
+ Trọng lượng của các cọc là :
1.140.502432.5+1.140.502412(2.5-1)+1.140.50245(2.5-1)=72.95 (T)
Vậy tổng tải trọng đứng tác dụng tại đáy móng khối qui ước là:
tc
qu
N 123.565+705.393+72.95+248.44 = 1150.348 (T)
- Momen tại đáy móng khối qui ước:
qu
tctctc
qu
hQMM
= 20.55 +6.221.5 = 153.85 (Tm)
3. Kiểm tra áp lực tại đáy khối móng qui ước
- Độ lệch tâm :
e =
tc
qu
tc
qu
N
M
=
348
.
1150
85.153
=0.134 (m)
- Ứng suất trung bình tại đáy móng khối qui ước:
m
qu
tc
qu
tc
L
e
F
N
6
1
=
94.5
134.06
1
313.32
348.1150
= 35.60(1 0.135)
tc
max
= 40.406 (T/m
2
)
tc
min
= 30.794 (T/m
2
)
tc
tb
= 35.6 (T/m
2
)
- Cường độ tiêu chuẩn của đất ở đáy móng khối qui ước:
)'(
21
IImm
tc
DxCBhAb
K
mm
R
'
II
:
Dung trọng đẩy nổi trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước
'
II
= 149.1
5
12
5
.
4
5946.012947.05.4912.1
T/m
3
II
= 0.946 T/ m
3
:Dung trọng của đất nền dưới mũi cọc có kể đến đẩy nổi.
m
2
= 1.3 : Hệ số điều kiện làm việc của nhà.(Đất cát mịn, chặt vừa, L/H < 1.5)
m
1
= 1.2 : Hệ số điều kiện làm việc của đất.(Đất cát mịn, chặt vừa)
K
tc
= 1: Hệ số tin cậy.
c
II
= 0.14 T/ m
2
.
A, B, D = f (
): tra bảng theo
( Bảng 2-1 “ Nền và móng các công trình dân
dụng và công nghiệp” - GSTS Nguyền Văn Quảng )
- Đất dưới mũi cọc có
II
=28
o
37
’
tra bảng (nội suy) được:
A = 0.98 ; B = 4.83; D = 7.4
1
3.12.1
tc
R (0.985.440.946 + 4.83221.149 + 7.40.14) = 200 T/ m
2
.
Vậy:
tc
max
= 40.406 (T/m
2
)
< 1.2R
tc
= 1.2200 = 240 T/m
2
.
tc
tb
= 35.6 (T/m
2
)
< R
tc
=200 T/m
2
.
tc
min
= 30.794 (T/m
2
) > 0
Vậy đất nền dưới đáy móng khối qui ước ổn định.
4. Kiểm tra độ lún khối móng qui ước :
- Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy móng khối qui ước
z
=
i
h
i
=
tb
h
m
= 1.14922 = 25.278 T/m
2
- Ứng suất gây lún tại đáy móng khối qui ước :
gl
o
P
=
tc
tb
-
tb
.h
m
= 35.6 – 25.278 = 10.322 T/m
2
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 120 - LÔÙP:
99XD01
- Ứng suất gây lún giảm dần theo độ sâu kể từ đáy móng khối qui ước và được xác
định theo công thức sau:
p
z
= k
0
gl
o
P
Với k
0
là hệ số tra bảng (Bảng3-7 sách hướng dẫn đồ án nền và móng - GS.TS.
Nguyễn Văn Quảng)
- Chia vùng chịu lún thành các lớp đất có
4
m
i
b
h =
4
44.5
= 1.36 m
Lấy h
i
=1m
- Theo TCVN 45-78 ở độ sâu mà tại đó
p
z
< 0.2
z
thì có thể xem như không lún
nữa.
Kết quả tính lún trình bày ở bảng sau:
Điểm l/b Z(m) 2z/b
k
o
p
z
(T/m
2
)
z
(T/m
2
)
p
z
tb(T/m
2
)
0 1.09
0.0
0.0 1.0 10.322
25.278 10.152
1 1.09 1.0 0.367
0.967
9.981
26.224 9.321
2 1.09 2.0 0.735
0.839
8.660
27.170 7.808
3 1.09 3.0 1.103
0.674
6.957
28.116 6.178
4 1.09 4.0 1.470
0.523
5.398
29.062
- Ta thấy
p
z
= 5.398 T/m
2
< 0.2
z
=0.229.062 = 5.812 T/m
2
tại điểm 4
Vậy chiều dày vùng nén chặt là H
nc
=4.0m
- Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún:
Độ lún của móng được tính theo công thức:
i
tb
h
E
S
.
- Lớp 4 :cát mịn theo thí nghiệm nén có E = 157.8 kG/cm
2
= 1578 T/m
2
Lấy = 0.8
Vậy :S =
1578
8.0
(10.152+9.321+7.808+6.178)1.0 = 0.017m =1.7cm.
S = 1.7 cm < [ S
gh
] = 8 cm .( thoả yêu cầu về độ lún).
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 121 - LÔÙP:
99XD01
1m1m1 m1m
20m
5.398
6.957
8.66
2m
±0.000
Z
-22m
25.278
26.224
27.17
28.116
29.062
10.322
9.981
0
1
2
3
4
1.5
-2m
IV.1.6. Tính thép cho đài cọc
- Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản
lực đầu cọc.
- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I)
M = r
i
P
i
max
r
i
: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột
+ Xét 2 cọc có r =
2
1 c
hl
=
2
6.03.2
= 0.85 m , P
max
= 93.87 T
Với l
1
:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài
h
c:
chiều cao tiết diện cột.
M
I
=2P
max
.r = 2 93.87 0.85 = 159.579 Tm
Fa = 483.36
36001359.0
10579.159
9.0
5
0
a
I
Rh
M
cm
2
.
- Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):
M = r.P
max
+ r.P
min
+ Xét 2 cọc có r =
2
1 c
bb
=
2
4.08.1
= 0.7m , P
min
= 79.296 T
Với b
1
:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn
b
c:
bề rộng tiết diện cột.
M
II
= 0.793.87+0.779.296 = 121.2162 Tm
Fa = 713.27
36001359.0
102162.121
9.0
5
0
a
II
Rh
M
cm
2
.
Trong đó:
h
0
= h
đ
– a = 150 -15 = 135cm
- Chọn 20 16 a170 ( 40.22 cm
2
) theo phương I-I
- Chọn 20 14 a200 ( 30.78 cm
2
) theo phương II-II
Thép cấu tạo chọn 12 a 200.
TI: TR S BO TUI TR GVHD: ThS. TRNG QUANG THAỉNH
SVTH: NGUYEN MINH PHệễNG - 122 - LễP:
99XD01
Pmax
Sụ ủo tớnh:
1.45
0.85
Pmax
0.85 0.6
1.450.61.45
0.6 1.15 1.15 0.6
3.5m
0.6 0.9 0.9 0.6
3m
0.6
2.3
0.6
0.6 1.8 0.6
0.8
0.6
0.4
B
7
1.5
2m
0.000
-2m
IIII
I
I
I.V.1.7. Tớnh toỏn cc chu tỏc dng ca ti ngang
1. Chuyn v ngang v gúc xoay ca cc
- Momen un v lc ct ca cc ti cao trỡnh t lc H :
- Lc ngang tỏc dng lờn mi u cc :
86.1
4
44.7
n
Q
H
o
T
M
o
=0 (do momen cõn bng vi sc chng nh v chng nộn ca cc)
- Moment quỏn tớnh tit din ngang ca cc :
I =
4
64
1
D
=
4
8.014.3
64
1
=0.0201 m
4
- cng tit din ngang ca cc :
E
b
I = 29010
4
0.0201 = 58290 Tm
2
- Chiu rng quy c b
c
ca cc :
Theo TCXD 205-1998 , khi d 0.8m thỡ b
c
= d+1m .
b
c
= d +1m = 0.8 + 1 = 1.8 m
- Chiu di nh hng : l
ah
= 2.(d+1) = 2(0.8+1) = 3.6m
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THÀNH
SVTH: NGUYỄN MINH PHƯƠNG - 123 - LỚP:
99XD01
M
H
H0 = 1
M0 = 1
n
Z
Z
Z
HH MH
L
F2
F1
30.6
2m
3.6m
1đv
0.5m4.5m
-5m
±0.000
2
1
3
1.Đất đắp -0.5m
2.Sét pha
xám xanh
-5m
3.Sét
lẫn bột
- Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức : C
z
= k.z
- Chiều dài ảnh hưởng nằm trong hai lớp đất nên hệ số k được tính theo cơng thức
k =
266
05.0749.1
05.04.460749.18.260
21
2211
FF
FkFk
- Trong đó :
Lớp 1 có B = 0.674 tra bảng G
1
(TCXD 205:1998), (nội suy) ta được k
1
=260.8
Lớp 1 có B = 0.349 tra bảng G
1
(TCXD 205:1998), (nội suy) ta được k
2
=460.4
- Hệ số biến dạng :
5
IE
bK
b
C
bd
=
5
58290
8.1266
= 0.3827 m
-1
- Chiều dài tính đổi của phần cọc trong đất :
L
e
=
bd
L = 0.382720 = 7.654
- Các chuyển vị
HH
,
HM
,
MH
,
MM
của cọc ở cao trình đáy đài do các các ứng lực
đơn vị đặt tại cao trình đáy đài:
Trong đó :
HH
:chuyển vị ngang của tiết diện (m/T), bởi lực H
o
=1
HM
:chuyển vị ngang của tiết diện (1/T), bởi lực M
o
=1
MH
:góc xoay của tiết diện (1/T), bởi lực H
o
=1
MM
:góc xoay của tiết diện (1/Tm), bởi lực M
o
=1
Từ L
e
=7.654 m > 4 tra bảng G
2
(TCXD :205-1998) ta được:
A
o
=2.441 ; B
o
=1.621; C
o
=1.715
Vậy :
H H
=
o
bbd
A
IE
3
1
441.2
58290
3827
.
0
1
3
= 7.4713.10
-4
m/T
621.1
582903827.0
11
22
o
bbd
HMMH
B
IE
1.9.10
-4
(1/T)
751.1
582903827.0
11
o
bbd
MM
C
IE
= 7.85.10
-5
(1/Tm)
- Chuyển vị ngang y
o
(m) của tiết diện ngang cọc ở đáy đài:
y
0
= H
0
.
HH
+M
0
.
HM
=1.867.471310
-4
= 0.00139m = 0.139 cm
- Góc xoay của tiết diện ngang của cọc ở đáy đài
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 124 - LÔÙP:
99XD01
0
= H
0
.
MH
+ M
0
.
MM
=1.861.910
-4
= 0.00035 (rad)
-Chuyển vị của cọc ở cao trình đáy đài
IE
HL
Ly
b
o
Ooon
3
3
+
IE
ML
b
0
=0.00139+0.0+0.0+0.0 = 0.139 cm
n
=0.1178 cm < [
gh
] =1 cm
=
0
+
IE
HL
b
o
2
2
+
IE
ML
b
0
=0.00035+0.0+0.0 = 0.00035 (rad) <
gh
=0.002 (rad)
-Momen uốn M
z
(Tm) trong các tiết diện của cọc :
33303
2
D
H
CMBIEAIyEM
bd
o
obbdobbdz
Với chiều dài tính đổi Z
e
=
bd
Z Z =
bd
e
Z
E
b
I K
bd
y
o
o
M
o
H
o
58290 266 0.3827 0.00139 0.00035 0.00 1.86
- Momen uốn M
z
dọc thân cọc
Z(m) Z
e
A
3
B
3
C
3
D
3
M
z
(Tm)
0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00
1.306 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.50 2.2199
1.829 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 2.877
2.352 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 3.3532
2.874 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 3.6158
3.819 1.5 -0.559 -0.420 0.881 1.437 3.6299
4.442 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 3.4179
5.226 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 2.8918
6.271 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 1.9562
7.316 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 0.9717
9.145 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -0.441
10.452 4.0 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.834
- Mô men lớn nhất trong cọc: M
max
= 3.6299 Tm
- Diện tích cốt thép trong cọc khoan nhồi:
Chọn thép trong cọc đặt theo cấu tạo là > 0.4% ÷0.65%
F
a
0.65F
c
=
100
65.0
0.502 = 3.26310
-3
m
2
= 32.63 cm
2
- Chọn 1618a170, có F
a
= 40.72cm
2
- Sử dụng thép AII có R
a
= 2800 kG/cm
2
, R
ađ
= 2200 kG/cm
2
để bố trí cho cọc
nhồi.
- Lớp bê tông bảo vệ a = 5cm
2. Kiểm tra độ ổn định của đất nền xung quanh cọc
- Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang:
z
<
gh
z
: Ap lực tính toán tại độ sâu Z.
z
=
1
3
0
1
2
0
110
D
IE
H
C
IE
M
BAyz
k
bbdbbd
bd
e
bd
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 125 - LÔÙP:
99XD01
- Vì L
e
= 7.654 m > 2.5m, nên kiểm tra điều kiện này tại vị trí :
Z = 221.2
3827.0
85.085.0
bd
m
Z
e
=
bd
Z = 0.38272.221 = 0.85 m
- Các giá trị A
1
, B
1
, C
1
, D
1
tra bảng G
3
(TCXD : 205-1998 ), ứng với Z
e
= 0.85m ta
được như sau:
A
1
= 0.996 , B
1
= 0.849 , C
1
= 0.3625 , D
1
= 0.103
z
=
103.0
582903827.0
86.1
0849.0
3827.0
00035.0
996.000139.085.0
3827.0
266
3
z
= 0.394 T/m
2
gh
: Ap lực giới hạn tại độ sâu Z = 2.221m
gh
=
1
2
1
cos
4
(
1
Ztg
I
+c
I
)
- Trong đó:
1
= 1
2
: Hệ số kể đến phần tải trọng thường xuyên trong tổng tải trọng, tính theo
công thức:
2
=
MM
MM
dh
dh
5.2
M
dh
: Momen tải trọng thường xuyên, M
dh
= 3.17 Tm
M : Momen tải trọng tạm thời, M = 24.66 Tm
2
=
854.0
66
.
24
17
.
3
5
.
2
66.2417.3
Cọc khoan nhồi lấy = 0.6
- Đầu cọc nằm trong lớp thứ 2 có :
I
= 1.902 T/m
3
c
I
= 1.81 T/m
2
= 0
0
48
’
gh
= 10.854
)81.16.0480221.2902.1(
48
0
cos
4
'0
'0
tg
=3.912 T/m
2
.
z
= 0.394 T/m
2
<
gh
= 3.912 T/m
2
Vậy : Nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang.
I.V.1.8. Kiểm tra sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc
- Sức chịu tải của cọc khoan nhồi được tính theo công thức:
Q
vl
= R
u
.F
b
+R
an
.F
a
Trong đó :
Q
vl
: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu
R
b
=130 kG/cm
2
: Cường độ chịu nén của bê tông Mác 300
R
an
= R
a
= 2800 kG/cm
2
: Cường độ chịu kéo của thép AII.
F
b
= 5024 cm
2
: Diện tích tiết diện ngang của cọc.
F
a
= 40.72 cm
2
: Diện tích tiết diện ngang của cốt thép.
R
u
=
5
.
4
R
: Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi
R
u
=
2
/6066.66
5
.
4
300
cmkG
, Vậy chọn R
u
= 60 kG/cm
2
= 600 T/m
2
Q
vl
= 605024 + 280040.72 = 415456 kG = 415.456 T
Vậy Q
vl
= 415 T >1.4 Q
a
=1.4133.976 = 187.566 T Cọc đủ khả năng chịu tải
IV.2. TÍNH MÓNG C - 7 (M2)
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 126 - LÔÙP:
99XD01
- Tải trọng tác dụng lên móng :chọn tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất:
Tải Cột N
max
(T) M
tư
(Tm) Q
max
(T)
Tính toán C -7 -530.98 -40.56 -9.83
Tiêu chuẩn C -7 -442.483 -33.8 -8.192
IV.2.1 xác định sơ bộ kích thước đài cọc:
- Khoảng cách giữa các cọc là d +1m= 0.8 + 1m = 1.8m
- Ưng suất trung bìmh dưới đế đài:
tb
= 348.41
8.1
967.133
)1(
22
d
P
c
T/m
2
- Diện tích đài cọc được xác định như sau:
F
đ
= 217.14
22348.41
98.530
h
N
tbtb
m
2
Lấy
tb
= 2 T/m
3
Vậy chọn diện tích sơ bộ đài cọc là bl=3.54.5m (F
đ
= 15.75 m
2
)
- Trọng lượng đài và đất phủ lên đài:
Q
đ
= n . F
đ
.
tb
. h
m
=1.115.7522 = 69.3 T
IV.2.2. Xác định số lượng cọc
n
a
Q
N
= 1.3
967
.
133
3.6998.530
= 5.82 cọc
với: = 1.3 : hệ số kể đến móng chịu tải trọng lệch tâm
Chọn n = 6 cọc.
- Hiệu ứng nhóm cọc : (Theo Converse - Labarre)
= 1-.
689.0
2390
213312
57231
90
11
'0
21
1221
nn
nnnn
( = arctg
'0
5723
8
.
1
8.0
arctg
s
d
)
- Sức chịu tải của nhóm cọc
Q
nh(a)
= 60.689133.967 = 553.82 T
IV.2.3. Chọn, bố trí và kiểm tra đài cọc
TI: TR S BO TUI TR GVHD: ThS. TRNG QUANG THAỉNH
SVTH: NGUYEN MINH PHệễNG - 127 - LễP:
99XD01
Qtt
Ntt
Mtt
0.000
-2000
0
45
1500
2000
C
800
500
700
6003600600
1004800100
60018001800600
900 600
100
600 900
100 3000
- Chiu cao i cc : h
= a
c
+ h
1
+20 (cm)
h
1
: chiu di cc ngm trong i = 0.15 m
a
c
: b rng ct = 0.7 m
h
= 0.7+0.15+0.2 = 1.05m .
chn h
= 1.5m
- Chn khong cỏch 2 cc d+1m
- i cc cú kớch thc v c b trớ nh hỡnh v
- Khong cỏch gia hai mộp ngoi ca hai cc l: 4.4m.
- Cnh ca hỡnh thỏp chc thng l:
l = h
c
+ 2h
0
tg45
0
= 0.7+21.351 =3.4 m.
Vy: l = 3.4m < 4.4m Cc nm ngoi phm vi hỡnh thỏp chc thng nờn cn kim
tra iu kin chc thng
IV.2.4. Kim tra kớch thc ỏy múng(bl)
- Xỏc nh moment ti trng tõm din tớch tit din cỏc cc ti i
M
o
tt
= M
tt
+ Q
tt
h
m
= 40.56+9.831.5 = 55.305 Tm.
- Trng lng tớnh toỏn i v t ph lờn i (chụn sõu 2.0m).
tt
d
N
=1.1F
tb
h
m
=1.134.82.02.0 = 63.36 T.
- Tng ti trng ti trng tõm ỏy múng:
tt
o
N =
tt
d
tt
NN = 530.98+63.36 = 594.34 T
- Tng ti trng tỏc dng lờn mt cc:
X
max
= 1.8m
2
i
x
= 41.8
2
= 12.96 m
2
TI: TR S BO TUI TR GVHD: ThS. TRNG QUANG THAỉNH
SVTH: NGUYEN MINH PHệễNG - 128 - LễP:
99XD01
P
tt
=
96.12
8.1305.55
6
34.594
2
max0
i
tttt
o
x
xM
n
N
= 99.057 7.681
tt
P
max
= 106.738 T
tt
P
min
= 91.376 T
tt
tb
P = 99.057T
Nhn xột:
tt
P
max
=106.738 T< Q
a
= 133.967 T
tt
P
min
= 91.376 T > 0 nờn khụng cn kim tra chng nh.
Vy kớch thc ỏy múng tho iu kin.
IV.2.5. Kim tra ỏp lc v lỳn ca ỏy khi múng qui c:
1 Xỏc nh kớch thc múng khi qui c
- Tớnh
tb
=
4
tb
,vi
II
tb
l gúc ma sỏt trong tớnh toỏn trung bỡnh trng thỏi gii
hn ca cỏc lp t m cc xuyờn qua.
- Ta cú:
Lp 2 : =1
o
48
l
2
= 3.0m
Lp 3 : =14
o
49
l
3
= 12m
Lp 4 : =28
o
37
l
4
= 5.0m
'
'0'0'0
1816
5123
537281249143481
o
i
ii
tb
l
l
- T 2 mộp cc h 2 ng xiờn gúc :
'0
'0
44
4
1816
4
tb
tb
tg =0.071
- Kớch thc múng khi qui c:
+ Chiu di ỏy múng khi qui c:
L
m
= a
1
+ 2Ltg
tb
= 4.4 + 220tg(4
0
4
) = 7.24 m.
+ Chiu rng ỏy múng khi qui c:
B
m
= b
1
+ 2Ltg
tb
= 2.6 + 220tg(4
0
4
) = 5.44 m.
F
qu
=L
m
B
m
= 7.24 5.44 = 39.385 m
2
vi: a
1
, b
1
khong cỏch gia hai mộp ngoi ca hai cc theo phng cnh di
v phng cnh ngn i vi i cc.
l = 20 m : chiu di cc ngoi i
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 129 - LÔÙP:
99XD01
Lm =7.24m
4° 4'
4° 4'
20m
±0.000
1.5m
2m
-2m
-22m
Z
2 Xác định trọng lượng móng khối qui ước
- Trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm khi tính ta lấy
đn
- Tổng lực tác dụng tại đáy móng khối qui ước:
tc
qu
N
N
đất
+N
đ
+N
c
+N
tc
+ Trọng lượng trung bình của đất và đài từ đáy đài trở lên:
N
đất
+N
đ
=F
qu
..h
đ
= 39.3851.9122.0 = 150.608 (T)
+ Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến đáy khối móng qui ước :
(1.9123+0.94712+0.9465)39.385 = 859.774 (T)
+ Trọng lượng của các cọc là :
1.160.502432.5+1.160.502412(2.5-1)+1.160.50245(2.5-1)=109.423 T
Vậy tổng tải trọng đứng tác dụng tại đáy móng khối qui ước là:
tc
qu
N
150.608 + 859.774 + 109.423 + 442.483 = 1562.288 (T)
- Momen tại đáy móng khối qui ước:
qu
tctctc
qu
hQMM = 33.8 +8.19221.5 = 209.928 (Tm)
3. Kiểm tra áp lực tại đáy khối móng qui ước
- Độ lệch tâm :
e =
tc
qu
tc
qu
N
M
=
288
.
156
928.209
=0.134 (m)
- Ứng suất trung bình tại đáy móng khối qui ước:
m
qu
tc
qu
tc
L
e
F
N
6
1
=
24.7
134.06
1
385.39
288.1562
= 39.667(1 0.111)
tc
max
= 44.07 (T/m
2
)
tc
min
= 35.264 (T/m
2
)
tc
tb
= 39.667 (T/m
2
)
- Cường độ tiêu chuẩn của đất ở đáy móng khối qui ước:
)'(
21
IImm
tc
DxCBhAb
K
mm
R
'
II
:
Dung trọng đẩy nổi trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 130 - LÔÙP:
99XD01
'
II
=
149.1
5
12
5
.
4
5946.012947.05.4912.1
T/m
3
II
= 0.946 T/ m
3
:Dung trọng của đất nền dưới mũi cọc có kể đến đẩy nổi.
m
2
= 1.3 : Hệ số điều kiện làm việc của nhà. (Đất cát mịn, chặt vừa, L/H <1.5)
m
1
= 1.2 : Hệ số điều kiện làm việc của đất. (Đất cát mịn, chặt vừa).
K
tc
= 1: Hệ số tin cậy.
c
II
= 0.14 T/ m
2
.
A, B, D = f (
): tra bảng theo
( Bảng 2-1 “ Nền và móng các công trình dân
dụng và công nghiệp” - GSTS Nguyền Văn Quảng )
- Đất dưới mũi cọc có
II
=28
o
37
’
tra bảng (nội suy) được:
A = 0.98 ; B = 4.83; D = 7.4
1
3.12.1
tc
R (0.986.240.946 + 4.83221.149 + 7.40.14) = 201.1 T/ m
2
.
Vậy:
tc
max
= 44.07 (T/m
2
)
< 1.2R
tc
= 1.2201.1 = 241.32 T/m
2
.
tc
tb
= 39.667 (T/m
2
)
< R
tc
=201.1 T/m
2
.
tc
min
= 35.264 (T/m
2
) > 0
Vậy đất nền dưới đáy móng khối qui ước ổn định.
4. Kiểm tra độ lún khối móng qui ước :
- Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy móng khối qui ước
z
=
i
h
i
=
tb
h
m
= 1.14922 = 25.278 T/m
2
- Ứng suất gây lún tại đáy móng khối qui ước :
gl
o
P
=
tc
tb
-
tb
.h
m
= 39.667 – 25.278 = 14.389 T/m
2
- Ứng suất gây lún giảm dần theo độ sâu kể từ đáy móng khối qui ước và được xác
định theo công thức sau:
p
z
= k
0
gl
o
P
Với k
0
là hệ số tra bảng (Bảng1-19 sách Thiết kế móng nông)
- Chia vùng chịu lún thành các lớp đất có
4
m
i
b
h =
4
44.5
= 1.36 m
Lấy h
i
=1.0m
- Theo TCVN 45-78 ở độ sâu mà tại đó
p
z
< 0.2
z
thì có thể xem như
không lún nữa.
Kết quả tính lún trình bày ở bảng sau:
Điểm l/b Z(m) 2z/b
k
o
p
z
(T/m
2
)
z
(T/m
2
)
p
z
tb(T/m
2
)
0 1.33
0.0
0.0 1.0 14.389
25.278 14.152
1 1.33 1.0 0.367
0.967
13.914
26.224 12.993
2 1.33 2.0 0.735
0.839
12.072
27.170 10.885
3 1.33 3.0 1.103
0.674
9.698
28.116 8.6115
4 1.33 4.0 1.470
0.523
7.525
29.062 6.956
5 1.33 5.0 1.838
0.444
6.388
30.008 5.719
6 1.33 6.0 2.206
0.351
5.050
30.954
- Ta thấy
p
z
= 5.05 T/m
2
< 0.2
z
=0.230.954 = 6.19 T/m
2
tại điểm 6
Vậy chiều dày vùng nén chặt là H
nc
= 6m
- Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún:
Độ lún của móng được tính theo công thức:
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 131 - LÔÙP:
99XD01
i
tb
h
E
S
.
- Lớp 4 :cát mịn theo thí nghiệm nén có E = 157.8 kG/cm
2
= 1578 T/m
2
Lấy = 0.8
Vậy : S =
1578
8.0
(14.152+12.993+10.885+8.6115+6.956+5.719)1 = 0.03m =3cm.
S = 3 cm < [ S
gh
] = 8 cm .( thoả yêu cầu về độ lún).
1m1m1m1m1m1m
2m
1.5m
±0.000
Z
-22m
25.278
26.224
27.17
28.116
29.062
30.008
30.954
14.389
13.914
12.072
9.698
7.525
6.388
5.05
0
1
2
3
4
5
6
20m
-2m
IV.2.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng
- Kiểm tra điều kiện xuyên thủng theo công thức:
P
xt
0.75.R
k
.u
tb
.h
0
P
xt
= 4106.738 = 426.952 T
U
tb
= 2(a
c
+b
c
+2h
0
) = 2(0.5+0.7+21.35) = 7.8 m
- Bê tông mác 300, R
k
= 10 kG/cm
2
= 100 T/m
2
- Ta có : P
xt
= 426.952 T 0.751007.81.35 = 789.75 T
- Vậy đài cọc đã thoả mãn điều kiện xuyên thủng.
IV.2.7. Tính thép cho đài cọc
- Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản
lực đầu cọc.
- Tải trọng tác dụng lên các cọc trong móng:
P
m
=
2
max
.
i
tt
c
tt
x
xM
n
N
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 132 - LÔÙP:
99XD01
Pmax
0.61.45
Sô ñoà tính:
Pmax
1.45
2.05
2.050.72.05
0.61.80.6
3m
0.90.6 0.60.9
0.6 1.8 1.8 0.6
4.8m
0.6 3.6 0.6
0.7
0.5
C
7
2m
1.5
-2m
±0.000
I
I
II II
0.8
- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I)
M = r
i
P
i
max
r
i
: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột
+ Xét 2 cọc có r =
2
1 c
hl
=
2
7.06.3
= 1.45m , P
max
= 106.738 T
Với l
1
:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài
h
c:
chiều cao tiết diện cột.
M
I
=P
max
.r = 2106.7381.45 = 309.5402 Tm
Fa = 77.70
36001359.0
105402.309
9.0
5
0
a
I
Rh
M
cm
2
.
- Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):
M = r
i
P
max
+ r
i
P
min
r
i
: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột
+ Xét 2 cọc có r =
2
1 c
bb
=
2
5.08.1
= 0.65m
Với b
1
:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn
b
c:
bề rộng tiết diện cột.
M
II
=0.65P
max
+ 0.65P
min
= 0.65106.738+0.6591.376 = 128.7741 Tm
Fa = 44.29
36001359.0
107741.128
9.0
5
0
a
II
Rh
M
cm
2
.
Trong đó:
h
0
= h
đ
– a = 150 -15 = 135cm
- Chọn 23 20 a140 ( 72.266 cm
2
) theo phương I
- Chọn 27 12 a180 ( 30.537 cm
2
) theo phương II
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THÀNH
SVTH: NGUYỄN MINH PHƯƠNG - 133 - LỚP:
99XD01
Thép cấu tạo chọn 12 a 200.
IV.2.8. Tính tốn cọc chịu tác dụng của tải ngang
1. Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc
- Momen uốn và lực cắt của cọc tại cao trình đặt lực H :
- Lực ngang tác dụng lên mỗi đầu cọc :
638.1
6
83.9
n
Q
H
o
T
M
o
=0 (do momen cân bằng với sức chống nhổ và chống nén của cọc)
- Moment qn tính tiết diện ngang của cọc :
I =
4
64
1
D
=
4
8.014.3
64
1
=0.0201 m
4
- Độ cứng tiết diện ngang của cọc :
E
b
I = 29010
4
0.0201 = 58290 Tm
2
- Chiều rộng quy ước b
c
của cọc :
Theo TCXD 205-1998 , khi d 0.8m thì b
c
= d+1m .
b
c
= d +1m = 0.8 + 1 = 1.8 m
- Chiều dài ảnh hưởng : l
ah
= 2.(d+1) = 3.6m
F2
F1
3m0.6m
L
n
Z
Z
Z
HH MH
M
H
H0 = 1
M0 = 1
3.Sét
lẫn bột
-5m
2.Sét pha
xám xanh
1.Đất đắp -0.5m
3
1
2
±0.000
-5m
4.5m 0.5m
1đv
3.6m
2m
- Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức : C
z
= k.z
- Chiều dài ảnh hưởng nằm trong hai lớp đất nên hệ số k được tính theo cơng thức
k = 266
05.0749.1
05.04.460749.18.260
21
2211
FF
FkFk
- Trong đó :
Lớp 1 có B = 0.674 tra bảng G
1
(TCXD 205:1998), (nội suy) ta được k
1
=260.8
Lớp 1 có B = 0.349 tra bảng G
1
(TCXD 205:1998), (nội suy) ta được k
2
=460.4
- Hệ số biến dạng :
5
IE
bK
b
C
bd
=
5
58290
8.1266
= 0.3827 m
-1
- Chiều dài tính đổi của phần cọc trong đất :
L
e
=
bd
L = 0.382720 = 7.654
- Các chuyển vị
HH
,
HM
,
MH
,
MM
của cọc ở cao trình đáy đài do các các ứng lực
đơn vị đặt tại cao trình đáy đài:
ĐỀ TÀI: TRỤ SỞ BÁO TUỔI TRẺ GVHD: ThS. TRƯƠNG QUANG THAØNH
SVTH: NGUYEÃN MINH PHÖÔNG - 134 - LÔÙP:
99XD01
Trong đó :
HH
:chuyển vị ngang của tiết diện (m/T), bởi lực H
o
=1
HM
:chuyển vị ngang của tiết diện (1/T), bởi lực M
o
=1
MH
:góc xoay của tiết diện (1/T), bởi lực H
o
=1
MM
:góc xoay của tiết diện (1/Tm), bởi lực M
o
=1
Từ L
e
=7.654 m > 4 tra bảng G
2
(TCXD :205-1998) ta được:
A
o
=2.441 ; B
o
=1.621; C
o
=1.715
Vậy :
H H
=
o
bbd
A
IE
3
1
441.2
58290
3827
.
0
1
3
= 7.4713.10
-4
m/T
621.1
582903827.0
11
22
o
bbd
HMMH
B
IE
1.9.10
-4
(1/T)
751.1
582903827.0
11
o
bbd
MM
C
IE
= 7.85.10
-5
(1/Tm)
- Chuyển vị ngang y
o
(m) của tiết diện ngang cọc ở đáy đài:
y
0
= H
0
.
HH
+M
0
.
HM
=1.6387.471310
-4
+0 = 0.00122m = 0.122 cm
- Góc xoay của tiết diện ngang của cọc ở đáy đài
0
= H
0
.
MH
+M
0
.
MM
=1.6381.910
-4
+0 = 0.00031 (rad)
-Chuyển vị của cọc ở cao trình đáy đài
IE
HL
Ly
b
o
Ooon
3
3
+
IE
ML
b
0
=0.00122+0.0+0.0+0.0 = 0.122 cm
n
=0.122 cm < [
gh
] =1 cm
=
0
+
IE
HL
b
o
2
2
+
IE
ML
b
0
=0.00031+0.0+0.0 = 0.00031 (rad) <
gh
=0.002 (rad)
-Momen uốn M
z
trong các tiết diện của cọc :
33303
2
D
H
CMBIEAIyEM
bd
o
obbdobbdz
Với chiều dài tính đổi Z
e
=
bd
Z Z =
bd
e
Z
E
b
I K
bd
y
o
o
M
o
H
o
58290 266 0.3827 0.00122 0.00031 0.00 1.638
- Momen uốn M
z
dọc thân cọc
Z(m) Z
e
A
3
B
3
C
3
D
3
M
z
(Tm)
0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00
1.306 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.50 1.9559
1.829 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 2.5364
2.352 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 2.9594
2.874 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 3.1968
3.919 1.5 -0.559 -0.420 0.881 1.437 3.2328
4.442 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 3.0656
5.226 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 2.644
6.271 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 1.9031