Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 451
CHƯƠNG 2: TÍNH MÓNG M2
I. TẢI TRỌNG TRUYỀN XUỐNG MÓNG
Tải truyền xuống móng được lấy ra từ kết quả giải khung. Kết quả tải trọng
truyền xuống móng tại khung 6/C như sau:
Tr/hợp N(kN) M
x
(Tm) M
y
(Tm) V
x
(T) V
y
(T)
N
max
19748
270 46 24 155
M
xmax
17925
771
50 29 230
M
ymax
18152 250
310
68 54
V
xmax
18152 250 310
68
54
V
ymax
18053 753 192 13
240
Để an toàn ta có thể coi các giá trò lớn nhất của nội lực xảy ra đồng thời. Xem
nội lực tiêu chuẩn bằng nội lực tính toán chia 1.15, ta có nội lực tiêu chuẩn tính
toán truyền xuống móng như sau:
N (kN) M
x
(kNm) M
y
(kNm) V
x
(kN) V
y
(kN)
Tính toán 19748 771 310 68 240
Tiêu chuẩn 17172 670 270 59 207
II. CHỌN LOẠI CỌC VÀ KÍCH THƯỚC ĐÀI
¾ Chọn cọc
Cọc khoan nhồi có đặc điểm sau:
Kích thước:
D = 1 m
L = 32 m
Vật liệu:
Thép CII
Bêtông mác 300
¾ Chọn kích thước đài:
Chiều cao đài h
đ
= 2 m
Diện tích mặt đài a
đ
*b
đ
= 4.2*4.2 m
Độ sâu đặt móng D
f
= 2 m
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 452
III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
1. TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU LÀM CỌC
Tính theo công thức:
P
vl
=R
u
A
b
+R
an
A
a
Trong đó:
R
u
: Cường độ tính toán của bêtông cọc nhồi.
R
u
=R/4.5 =30/4.5 =6 66 N/mm
2
phải ≤ 6.0 N/mm
2
, lấy R
u
=6.0 N/mm
2
R
an
: Cường độ tính toán của thép.
R
an
=R
c
/1.5=300/1.5=200 N/mm
2
(R
c
giới hạn chảy của cốt thép CII = 300 Mpa= 300N/mm
2
)
A
b
=πD
2
/4=1.131 m
2
, diện tích tiết diện ngang của cọc.
A
a
: Diện tích thép dọc trong cọc không bé hơn 0.4%A
b
khi cọc có chòu tải
trọng ngang
Dự kiến dùng 12Þ22, F
a
= 4561 mm
2
> 0.4/100* A
b
= 4524 mm
2
Vậy: P
vl
=R
u
A
b
+R
an
A
a
=6.0*1.131*10
6
+200*4561 =7698200 N = 7798.2 kN
2. TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN
Lớp 4b
-8.1m
-7.0 m
-5 m
Lớp 4a
2000
Lớp TK
-9.5m
Lớp 4a
-17.4m
-39m
1100140025100 7900
32000
Tầng hầm
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 453
Sức chòu tải của cọc theo đất nền được xác đònh theo công thức sau:
Q
u
=Q
s
+Q
p
=A
s
f
s
+A
p
q
p
Sức chòu tải cho phép của cọc Q
a
:
Q
a
=Q
s
/FS
s
+Q
p
/FS
p
hay Q
a
=Q
u
/FS
Trong đó:
FSs: Hệ số an toàn cho phần sức chòu ma sát bên của cọc, lấy bằng 1.5 - 2
FSp: Hệ số an toàn cho phần sức chòu tải mũi cọc, lấy bằng 2 – 3
¾ Tính sức chòu tải do ma sát xung quanh cọc
Q
s
=UΣ(L
i
f
si
)
Trong đó:
U=πD=3.769m là chu vi cọc.
L
i
: Chiều dày mỗi lớp đất mà cọc đi qua.
f
si
: ứng suất do ma sát mặt bên cọc, lấy tại giữa lớp đất.
f
si
=C
ai
+σ’
hi
tgϕ
ai
C
a
: Lực dính giữa thân cọc và đất, đối với cọc bêtông cốt thép lấy C
a
=C
σ’
hi
=K
si
σ’
vi
là ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên
cọc tại độ sâu giữa đoạn cọc thứ i.
σ’
vi
: là ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng tại độ sâu giữa đoạn
cọc thứ i.
ϕ
a
: góc ma sát giữa cọc và đất nền, đối với cọc bêtông cốt thép lấy ϕ
a
=ϕ
K
si
=1-sinϕ
i
(đối với cọc khoan nhồi)
Ta có bảng tính sau:
z
i1
z
i2
L
i
cọc c
φ
γ ' K
si
σ
'
vi
σ '
hi
f
si
Q
si
Đoạn
cọc
thứ i
Thuộc
lớp đất
m m m kN/m2
o
kN/m3 kN/m
2
kN/m
2
kN/m
2
kN
1 Lớp 4a
7 8.1 1.1 2.7 27 9.11 0.546 23.231 12.684 9.163 38.00
2 Lớp TK
8.1 9.5 1.4 14.5 15 10.03 0.741 35.262 26.136 21.503 113.49
3 Lớp 4a
9.5 17.4 7.9 2.7 27 9.11 0.546 78.268 42.735 24.474 728.91
4 Lớp 4b
17.4 39 21.6 2.9 29 9.91 0.515 221.280 114.001 66.092 5381.87
Q
s
= ΣQ
si
6262.27
¾ Tính sức chòu tải mũi cọc
Qp=A
p
q
p
Trong đó:
A
p
=πD
2
/4=1.131 m
2
, là diện tích tiết diện ngang mũi cọc.
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 454
q
p
: cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc.
q
p
=CN
c
+ σ’
vp
N
q
+γd
p
N
γ
C = 2.9 KN/m
2
, lực dính của đất từ độ sâu mũi cọc trở xuống.
σ’
vp
= 221.28 + 9.91*21.6/2 = 328.308 KN/m
3
, ứng suất hữu hiệu thẳng đứng
do trọng lượng bản thân của đất gây ra tại mũi cọc.
γ = 9.91 KN/m
3
d
p
=1.2m, đường kính kính cọc.
N
c
, N
q
, N
γ
các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của dất dưới mũi cọc.
Với ϕ=29
o
, tra bảng 3.5 trang 24 sách Nền móng- Châu Ngọc Ẩn ta có:
N
c
=34.242, N
q
=19.981, N
γ
=17.7
Q
p
=2.9*34.242+ 328.308*19.981 + 9.91*1.2*17.7 = 7769.46 kN
Vậy: Qa=Qs/2+Qp/3 =6262.27/2+ 7769.46/3 = 5720.95 kN
Khả năng chòu tải của một cọc là:
P
a
=min(Q
vl
,Q
a
)=5466.78 kN
IV. XÁC ĐỊNH SỐ CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC
Chọn sơ bộ số cọc theo công thức:
3.97
5466.78
23169*1.1
Q
kN
n
a
tt
c
===
Chọn số cọc là 4, bố trí cọc như hình vẽ:
900
900
300
1200 1200 900
1200 1200 1200 300
4200
x
y
900
300
1200 1200 900
1200 1200 1200 300
4200
900
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 455
V. KIỂM TRA TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN CÁC CỌC
Diện tích thực của đài cọc: F
đ
= 4.2*4.2=17.64 m
2
Trọng lượng bản thân đài cọc: N
tt
đ
= 17.64*2*25*1.1= 970.2 kN
Lực dọc tính toán tại đế đài: N
tt
= 19748 +970.2 =20718.2 kN
Moment tính toán tại đế đài:
M
x
tt
=M
ox
+H
y
h
đ
= 771+240*2 =1251 kNm
M
y
tt
=M
oy
+H
x
h
đ
= 310+68*2 =446 kNm
Lực tác dụng vào các đầu cọc:
kN 5185
1.2*4
1.2*446
1.2*4
1.2*1251
4
20718.2
x
xM
y
y*M
n
N
p
222
i
max
tt
y
2
i
max
tt
x
c
tt
tt
max
=++=
∑
+
∑
+=
kN 4841
1.2*4
1.2*446
1.2*4
1.2*1251
4
20718.2
x
xM
y
y*M
n
N
p
222
i
max
tt
y
2
i
max
tt
x
c
tt
tt
min
=−−=
∑
+
∑
+=
Ta nhận thấy: P
max
<P
a
và P
min
>0, vậy các cọc đủ khả năng chòu lực.
VI. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG DỌC THEO
THÂN CỌC
1. Chuyển vò và góc xoay tại đầu cọc
Hệ số biến dạng:
5
bcdb
I/EKbα =
K: hệ số tỷ lệ có thứ nguyên là kN/m
4
, phụ thuộc vào đất quanh cọc, lấy trong
khoảng từ 5 đến 10 lần đường kính cọc (từ 6m đến 12m) kể từ đầu cọc. Trong
N
M
Q
lo
L
Z
Y
o
ψ
ψ
o
∆
n
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 456
trường hợp của đòa chất này, đất đang xét tương ứng với lớp 4b (cát vừa đến
mòn lẫn bột), Tra Bảng G1-TCXD 205-1998 ta có K=500(T/m
4
) =5000(kN/m
4
).
=>
1
5
6
db
0.33m0.102*10*2.2/2.9*5000α
−
==
I=π*1.2
4
/64=0.102 m
4
, moment quán tính tiết diện ngang của cọc.
Theo TCXD 205-1998, khi d≥ 0.8m thì b
c
=D+1m=2.2m, bề rộng qui ước của
cọc.
E
b
=2.9*10
7
kN/m
2
là môđun đàn hồi của bêtông.
Chiều dài cọc trong đất tính đổi: L
e
=α
bd
L=0.33*32=10.56 m
Tra Bảng G2-TCXD 205-1998, với L
e
> 4m ta có: A
o
=2.441, B
o
=1.621,
C
o
=1.751
Các chuyển vò δ
HH
, δ
HM
, δ
MM
của cọc ở cao trình mặt đất (cao độ tầng hầm) do các
ứng lực H
o
=1, M
o
=1 đặt ở cao trình này:
(m/kN)10*2.2962.441
0.102*10*2.9*0.33
1
A
IEα
1
δ
5
73
o
b
3
bd
HH
−
===
)(kN10*0.5031.621
0.102*10*2.9*0.33
1
B
IEα
1
δ
1)5
62
o
b
2
bd
MH
−−
===
)(kNm10*0.1791.751
0.102*10*2.9*0.33
1
C
IEα
1
δ
15
6
o
bbd
MM
−−
===
Moment uốn và lực ngang tại cao trình đáy đài
H
ox
=V
x
= 59/4 = 14.75 kN
M
oy
= 0
H
oy
=V
y
= 240/4 = 60 kN
M
ox
= 0
(do có đài móng thấp và xem như đài móng là tuyệt đối cứng nên momen
tại đế đài đã phân phối thành lực dọc tác dụng lên các đầu cọc nên M
ox
=
M
oy
= 0)
Chuyển vò ngang y
o
và góc xoay ψ
o
tại cao trình đáy đài
y
ox
=H
ox
δ
HH
+M
oy
δ
HM
= 14.75*2.296*10
-5
= 0.339*10
-3
m
ψ
0y
=H
0x
δ
MH
+ M
oy
δ
MM
= 14.75*0.503*10
-5
= 0.074*10
-3
rad
y
oy
=H
oy
δ
HH
+M
ox
δ
HM
= 60*2.296*10
-5
= 1.378*10
-3
m
ψ
0x
=H
0y
δ
MH
+ M
ox
δ
MM
= 60*0.503*10
-5
= 0.302*10
-3
rad
Ta có: y
omax
= 1.378*10
-3
= 0.143 cm < [y
o
]=1 cm => THOẢ
ψ
0max
= 0.302*10
-3
< 2*10
-3
=> THỎA
2. Tính áp lực σ
x
, σ
y
(kN/m
2
), moment uốn M
x
, M
y
(kNm), lực cắt Q
x
, Q
y
(kN)
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 457
)D
IEα
H
IEα
M
B
α
ψ
A(yZ
α
K
σ
I
b
3
bd
0
b
2
0
I
bd
o
I0e
bd
z
bd
++−=
3
bd
0
3030bbd30b
2
bdz
D
α
H
CMBIψEαAIyEαM ++−=
4040bd4ob
2
bd40b
3
bdz
DHCMαBIψEαAIyEαQ ++−=
Các hệ số A
1
, B
1
, C
1
, D
1,
A
2
, B
2
, C
2
, D
2,
A
3
, B
3
, C
3
, D
3
tra Bảng G3-TCXD 205-
1998
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 458
BẢNG TÍNH MOMEN UỐN DỌC THÂN CỌC PHƯƠNG NGANG MẶT BÊN CỌC
Z Ze A3 B3 C3 D3 M
x
(kNm) M
y
(kNm)
0.00 0 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000
0.30 0.1 0.000 0.000 1.000 0.100 18.182 4.470
0.61 0.2 -0.001 0.000 1.000 0.200 35.920 8.830
0.91 0.3 -0.004 -0.001 1.000 0.300 53.065 13.045
1.21 0.4 -0.011 -0.002 1.000 0.400 68.434 16.822
1.52 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.500 83.061 20.416
1.82 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 96.354 23.682
2.12 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 107.685 26.463
2.42 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 117.565 28.887
2.73 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 125.594 30.853
3.03 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 131.066 32.188
3.33 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 135.603 33.290
3.64 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 138.694 34.032
3.94 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 139.596 34.233
4.24 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 138.979 34.055
4.55 1.5 -0.559 -0.420 0.811 1.437 136.952 33.525
4.85 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 134.004 32.762
5.15 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 129.767 31.675
5.45 1.8 -0.956 -0.867 0.530 1.612 124.319 30.283
5.76 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.640 118.522 28.796
6.06 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 111.795 27.072
6.36 2.1 -1.487 -1.590 -0.010 1.627 104.477 25.193
6.67 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 96.736 23.199
6.97 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 88.584 21.094
7.27 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 80.487 18.992
7.58 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 72.320 16.860
7.88 2.6 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 64.551 14.816
8.18 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 56.547 12.702
8.48 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 49.267 10.757
8.79 2.9 -3.331 -5.340 -3.852 -0.295 41.968 8.798
9.09 3 -3.540 -6.000 -4.688 -0.891 35.395 7.010
9.39 3.1 -3.722 -6.690 -5.621 -1.603 28.561 5.153
9.70 3.2 -3.864 -7.403 -6.653 -2.443 22.990 3.604
10.00 3.3 -3.955 -8.127 -7.785 -3.424 17.663 2.117
10.30 3.4 -3.979 -8.847 -9.016 -4.557 13.262 0.863
10.61 3.5 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 9.548 -0.209
10.91 3.6 -3.757 -10.196 -11.751 -7.325 6.210 -1.171
11.21 3.7 -3.471 -10.776 -13.235 -8.979 3.416 -1.973
11.52 3.8 -3.036 -11.252 -14.774 -10.821 1.921 -2.418
11.82 3.9 -2.427 -11.585 -12.854 -12.854 0.780 -2.730
12.12 4 -1.614 -11.731 -15.075 -15.075 0.884 -2.676
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 459
Mx (kNm)
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
z (m)
My (kNm)
0
2
4
6
8
10
12
14
-10 0 10 20 30 40
z (m)
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 460
BẢNG TÍNH LỰC CẮT DỌC THÂN CỌC
Z Ze A4 B4 C4 D4 Q
x
(kN) Q
y
(kN)
0.00 0 0.000 0.000 0.000 1.000 14.750 60.000
0.30 0.1 -0.005 0.000 0.000 1.000 14.570 59.268
0.61 0.2 -0.020 -0.003 0.000 1.000 14.101 57.362
0.91 0.3 -0.045 -0.009 -0.001 1.000 13.343 54.284
1.21 0.4 -0.080 -0.021 -0.003 1.000 12.368 50.324
1.52 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 11.232 45.715
1.82 0.6 -0.180 -0.072 -0.016 0.997 9.936 40.457
2.12 0.7 -0.245 -0.114 -0.030 0.994 8.550 34.842
2.42 0.8 -0.320 -0.171 -0.051 0.989 7.132 29.100
2.73 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 5.689 23.260
3.03 1 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 4.219 17.320
3.33 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 2.784 11.526
3.64 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 1.430 6.075
3.94 1.3 -0.838 -0.730 -0.356 0.876 0.124 0.823
4.24 1.4 -0.967 -0.910 -0.479 0.821 -1.045 -3.863
4.55 1.5 -1.105 -1.116 -0.630 0.747 -2.199 -8.478
4.85 1.6 -1.248 -1.350 -0.815 0.652 -3.176 -12.361
5.15 1.7 -1.396 -1.613 -1.036 0.529 -4.054 -15.835
5.45 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -4.798 -18.751
5.76 1.9 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -5.470 -21.368
6.06 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -5.983 -23.329
6.36 2.1 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -6.410 -24.930
6.67 2.2 -2.125 -3.360 -2.849 -0.692 -6.691 -25.930
6.97 2.3 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -6.889 -26.590
7.27 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -6.987 -26.837
7.58 2.5 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -6.984 -26.674
7.88 2.6 -2.437 -5.140 -5.355 -2.821 -6.906 -26.211
8.18 2.7 -2.420 -5.591 -6.143 -3.580 -6.738 -25.386
8.48 2.8 -2.346 -6.023 -6.990 -4.445 -6.533 -24.421
8.79 2.9 -2.200 -6.420 -7.892 -5.423 -6.233 -23.093
9.09 3 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -5.866 -21.513
9.39 3.1 -1.638 -7.034 -9.822 -7.739 -5.506 -19.998
9.70 3.2 -1.187 -7.204 -10.822 -9.082 -5.010 -17.976
10.00 3.3 -0.599 -7.243 -11.819 -10.549 -4.530 -16.069
10.30 3.4 0.147 -7.118 -12.787 -12.133 -3.990 -13.993
10.61 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -3.399 -11.788
10.91 3.6 2.205 -6.212 -14.496 -15.613 -2.754 -9.467
11.21 3.7 3.563 -5.338 -15.151 -17.472 -2.071 -7.107
11.52 3.8 5.173 -4.111 -15.601 -19.374 -1.356 -4.753
11.82 3.9 7.059 -2.473 -15.779 -21.279 -0.536 -2.133
12.12 4 9.244 -0.358 -15.610 -23.140 0.338 0.522
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 461
Qx (kN)
0
2
4
6
8
10
12
14
-10 0 10 20
z (m)
Qy (kN)
0
2
4
6
8
10
12
14
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70
z (m)
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 462
BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT PHƯƠNG NGANG MẶT BÊN CỌC
Z Ze A1 B1 C1 D1 σ
x
(kN/m
2
) σ
y
(kN/m
2
)
0.00 0 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
0.30 0.1 1.000 0.100 0.005 0.000 0.480 1.949
0.61 0.2 1.000 0.200 0.020 0.001 0.891 3.621
0.91 0.3 1.000 0.300 0.045 0.004 1.235 5.017
1.21 0.4 1.000 0.400 0.080 0.011 1.512 6.137
1.52 0.5 1.000 0.500 0.125 0.021 1.721 6.982
1.82 0.6 0.999 0.600 0.180 0.036 1.860 7.542
2.12 0.7 0.999 0.700 0.245 0.057 1.936 7.841
2.42 0.8 0.997 0.799 0.320 0.085 1.940 7.849
2.73 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 1.874 7.573
3.03 1 0.992 0.997 0.499 0.167 1.744 7.033
3.33 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 1.536 6.180
3.64 1.2 0.979 1.192 0.718 0.288 1.248 4.996
3.94 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 0.887 3.516
4.24 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 0.445 1.702
4.55 1.5 0.937 1.468 1.115 0.560 -0.082 -0.455
4.85 1.6 0.913 1.553 1.264 0.678 -0.707 -3.008
5.15 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 -1.435 -5.983
5.45 1.8 0.843 1.706 1.584 0.961 -2.269 -9.389
5.76 1.9 0.795 1.770 1.752 1.126 -3.209 -13.228
6.06 2 0.735 1.823 1.924 1.308 -4.276 -17.581
6.36 2.1 0.662 1.863 2.098 1.506 -5.474 -22.463
6.67 2.2 0.575 1.887 2.272 1.720 -6.796 -27.851
6.97 2.3 0.470 1.892 2.443 1.950 -8.271 -33.857
7.27 2.4 0.347 1.874 2.609 2.195 -9.874 -40.380
7.58 2.5 0.202 1.830 2.765 2.454 -11.635 -47.541
7.88 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 -13.544 -55.301
8.18 2.7 -0.162 1.643 3.030 3.003 -15.580 -63.570
8.48 2.8 -0.385 1.490 3.128 3.288 -17.738 -72.325
8.79 2.9 -0.640 1.290 3.196 3.574 -20.021 -81.582
9.09 3 -0.928 1.037 3.225 3.858 -22.388 -91.167
9.39 3.1 -1.251 0.723 3.207 4.133 -24.787 -100.872
9.70 3.2 -1.612 0.343 3.132 4.392 -27.211 -110.661
10.00 3.3 -2.011 -0.112 2.991 4.626 -29.557 -120.117
10.30 3.4 -2.450 -0.648 2.772 4.826 -31.782 -129.058
10.61 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.980 -33.774 -137.030
10.91 3.6 -3.445 -1.991 2.050 5.075 -35.431 -143.616
11.21 3.7 -4.000 -2.813 1.520 5.097 -36.611 -148.237
11.52 3.8 -4.590 -3.742 0.857 5.029 -37.178 -150.330
11.82 3.9 -5.210 -4.784 0.047 4.853 -36.916 -149.021
12.12 4 -5.854 -5.941 -0.927 4.548 -35.631 -143.519
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 463
σ
x
(kN/m
2
)
0
2
4
6
8
10
12
14
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10
z (m)
σ
y
(kN/m
2
)
0
2
4
6
8
10
12
14
-160 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
z (m)
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 464
VII. KIỂM TR A ỔN ĐỊNH NÊN XUNG QUANH CỌC
Điều kiện ổn đònh nền xunh quanh cọc khi có áp lực ngang do cọc chòu uốn tác
động có dạng sau:
)ξCtg(σ
cos
4
ηησ
II
'
υ
I
21
(z)
+<
ϕ
ϕ
Trong đó:
σ’
v
: ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu z. Vì L
e
=10.56
m>5m ta kiểm tra tại vò trí z=0.85/α
bd
=2.576m
=> σ’
v
= 9.11*3.1+10.03*1.4+9.11*0.576=47.53 kN/m
2
γ
I
, C
I
, ϕ
I
: Trọng lượng, lực dính, góc ma sát trong tính toán của đất. γ
I
=9.11
kN/m
3
, C
I
=2.7 kN/m
2
, ϕ
I
=27
o
ζ=0.6 (đối với cọc nhồi)
η
1
=1
vp
vp
2
MnM
MM
η
+
+
=
n=2.5
M
p
: moment do tải thường xuyên; M
v
: moment do tải tạm thời.
Để an toàn ta có thể lấy giá trò nhỏ nhất có thể của η
2
là η
2
=
5.2
1
=0.4
2222
y
2
xmax
kN/m 872.77.129338.3σσσ =+=+=
[]
2o
o
46.39kN/m2.7)*0.6tg27*(47.53
cos27
4
0.4*1σ =+=
σ
max
< {σ}=> Thoả điều kiện ổn đònh nềân xung quanh cọc
VIII. KIỂM TRA NỀN DƯỚI MÓNG CỌC
1. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN ĐẤT DƯỚI KHỐI MÓNG QUI ƯỚC
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 465
Lớp 4b
-8.1m
-7.0 m
-5 m
Lớp 4a
2000
Lớp TK
-9.5m
Lớp 4a
-17.4m
-39m
1100140025100 7900
35000
Tầng hầm
ϕtb
Móng khối qui ước được xác đònh bằng cách vẽ một đường thẳng từ mép ngoài
của cọc ngoài cùng một góc ϕ
tb
/4
Trongđó:
O
n21
nn2211
tb
27.7
32
21.5*297.9*271.4*151.1*27
h hh
h hh
=
+++
=
+++
+++
=
ϕϕϕ
ϕ
Kích thước của móng khối qui ước:
l
qư
= b
qư
= b + 2Ltgϕ
tb
/4 = 3.6 + 2*32*tg(27.7/4)=11.37 m
Khả năng chòu tải tiêu chuẩn của nền tại đáy khối móng quy ước
)DC*Bhγ(Abγ
K
mm
R
tctc
tc
21
tc
++=
Với ϕ=29, tra Bảng 1.21-Nền móng-Châu Ngọc n, được A=1.065; B= 5.261;
D=7.762
R
tc
=1*[1.065*11.37*9.91+ 5.261*(3.1*9.11+1.4*10.03
+7.9*9.11+24.1*9.91)+7.762*2.9]
= 2000 kN/m
2
Tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột làø:
N
tc
(kN) M
x
tc
(kNm) M
y
tc
(kNm) V
x
tc
(kN) V
y
(kN)
tc
17172 670 270 59 207
Độ lệch tâm: e
y
=M
tc
x
/N
tc
=0.039 m; e
x
=M
tc
y
/N
tc
=0.016 m
Ứùng suất dưới đáy móng:
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 466
σ
tb
=N
tc
/(l
qư
b
qư
) + Q/F
qư
qutb
qu
y
qu
x
ququ
tc
max
/FQ)
b
6e
l
6e
(1
lb
N
σ +++=
qutb
qu
y
qu
x
ququ
tc
min
/FQ)
b
6e
l
6e
(1
lb
N
σ +−−=
Q
tb
: Trọng lượng bản thân đất và trọng lượng bêtông (có xét tính đẩy nổi) trong
khối móng qui ước
Thể tích đài móng: V
đ
= 4.2*4.2*2 = 35.28 m
3
Tổng diện tích tiết diện của cả 4 cọc là: A
p
=4*π/4*1.2
2
= 4.524 m
2
Dung trọng đẩy nổi của bêtông: 25-10 = 15 kN/m
3
=> Q = [9.11*(11.37
2
*2.5)+(15-9.11)*35.28]+[9.11*11.37
2
+(15-9.11)*4.524]*1.1
+[10.03*11.37
2
+(15-10.03)*4.524]*1.4 +[9.11*11.37
2
+(15-9.11)*4.524]*7.9
+[9.91*11.37
2
+(15-9.91)*4.524]*24.5= 43878 kN
22
2
qutb
ququ
tc
tb
kN/m 472.24 /11.3743878
37.11
17172
/FQ
lb
N
σ =+=+=
2
2
2
qutb
qu
y
qu
x
ququ
tc
max
kN/
m
476.1
1.371/43878)
37.11
0.016*6
37.11
0.039*6
(1
1.3711
17172
/FQ)
b
6e
l
6e
(1
lb
N
σ
=
+++=+++=
2
2
2
qutb
qu
y
qu
x
ququ
tc
max
kN/
m
468.39
1.371/43878)
37.11
0.016*6
37.11
0.039*6
(1
1.3711
17172
/FQ)
b
6e
l
6e
(1
lb
N
σ
=
−+−=+++=
Ta thấy:
σ
tb
< R
tc
= 2060 kN/m
2
σ
max
<1.2R
tc
= 2472 kN/m
2
σ
min
>0
Vậy nền dưới cọc đủ khả năng chòu áp lực do tải truyền xuống.
2. KIỂM TRA ĐỘ LÚN CỦA KHỐI MÓNG QUI ƯỚC
Ta tính lún đất nên của khối móng qui ước theo phương pháp cộng lún các lớp
phân tố:
S = Σs
i
Với s
i
là độ lún của mỗi lớp phân tố: s
i
=
i
1i
2i1i
h
e1
ee
+
−
h
i:
là chiều dày các lớp chia
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 467
e
1i
, e
2i
là các giá trò hệ số rỗng ta sẽ trong biểu đồ P-e có được khi thí
nghiệm nén cố kết mẫu đất tại lơp đất đang xét ứng với ứng suất p
1i
, p
2i
p
1i
= σ
bt
(z)
p
2i
= σ
bt
(z) + σ (z)
σ
bt
(z) p lực bản thân của đất tại độ sâu z so với đáy móng khối qui ước
σ (z) p lực tại độ sâu z so với đáy móng khối qui ước do áp lực gây lún σ
gl
σ(z) = σ
gl
k
o
Ta chỉ cần tính lún cho các lớp phân tố từ đáy khối móng qui ước cho đến
độ sâu z có σ
bt
(z)≥ σ(z)
p lực bản thân của đất tại đáy móng khối qui ước:
σ
bt
= 3.1*9.11+1.4*10.03+7.9*9.11+21.5*9.91 = 327.32 kN/m
2
p lực gây lún tại đáy móng khối qui ước:
σ
gl
=σ
tb
-σ
bt
=472.24 -327.32 =144.92 kN/m
2
Với l
qư
/b
ư
= 1, lấy hệ số k
o
trong Bảng III-2 Cơ học đất- Vũ Công Ngữ
Giá trò e
1i
, e
2i
sẽ được lấy trong kết quả thí nén cố kết Mẫu 1-45
Mẫu số: 1-45
Độ sâu (m): 44.5-45
p suất
P = kN/m
2
Hệ số rỗng
e
0 0.727
25 0.705
50 0.689
100 0.669
200 0.642
400 0.613
800 0.58
Việc tính toán kể cả nội suy các giá trò k
o
, e
1i
, e
2i
sẽ được thực hiện trên Excel vì
vậy ta sẽ chia thành các lớp có bề dày nhỏ để được kết quả chính xác hơn.
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 468
BẢNG TÍNH LÚN KHỐI MÓNG QUI ƯỚC
Lơp
phân
tố z
i1
z
i2
h
i
z/b
giữa lớp
ko
giữa lớp
γ '
σ
bt
(z)
giữa lớp
σ
(z)
giữa lớp
σ
bt(z)
/
σ
(z)
p
1i
p
2i
e
1i
e
2i
S
m m m
kN/m
3
kN/m
2
kN/m
2
kN/m
2
kN/m
2
cm
1 0.00 0.10 0.10 0.004 0.999 9.910 327.82 144.80 2.26 327.82 472.62 0.623 0.607 0.101
2 0.10 0.20 0.10 0.012 0.998 9.910 328.02 144.57 2.27 328.02 472.58 0.623 0.607 0.101
3 0.20 0.30 0.10 0.021 0.996 10.910 328.41 144.33 2.28 328.41 472.74 0.623 0.607 0.101
4 0.30 0.40 0.10 0.029 0.994 11.910 329.01 144.10 2.28 329.01 473.11 0.623 0.607 0.101
5 0.40 0.50 0.10 0.037 0.993 12.910 329.81 143.86 2.29 329.81 473.67 0.623 0.607 0.1
6 0.50 0.60 0.10 0.045 0.991 13.910 330.80 143.62 2.30 330.80 474.42 0.623 0.607 0.1
7 0.60 0.70 0.10 0.053 0.989 14.910 331.99 143.39 2.32 331.99 475.37 0.623 0.607 0.099
8 0.70 0.80 0.10 0.062 0.988 15.910 333.37 143.15 2.33 333.37 476.52 0.623 0.607 0.098
9 0.80 0.90 0.10 0.070 0.986 16.910 334.95 142.92 2.34 334.95 477.87 0.622 0.607 0.098
10 0.90 1.00 0.10 0.078 0.985 17.910 336.72 142.68 2.36 336.72 479.40 0.622 0.606 0.097
11 1.00 1.10 0.10 0.086 0.983 18.910 338.69 142.45 2.38 338.69 481.14 0.622 0.606 0.096
12 1.10 1.20 0.10 0.094 0.981 19.910 340.85 142.21 2.40 340.85 483.06 0.622 0.606 0.095
13 1.20 1.30 0.10 0.103 0.980 20.910 343.20 141.97 2.42 343.20 485.18 0.621 0.606 0.094
14 1.30 1.40 0.10 0.111 0.978 21.910 345.75 141.74 2.44 345.75 487.49 0.621 0.606 0.093
15 1.40 1.50 0.10 0.119 0.976 22.910 348.48 141.50 2.46 348.48 489.99 0.620 0.606 0.092
16 1.50 1.60 0.10 0.127 0.975 23.910 351.41 141.27 2.49 351.41 492.68 0.620 0.605 0.091
17 1.60 1.70 0.10 0.135 0.973 24.910 354.53 141.03 2.51 354.53 495.56 0.620 0.605 0.089
18 1.70 1.80 0.10 0.144 0.972 25.910 357.83 140.80 2.54 357.83 498.63 0.619 0.605 0.088
19 1.80 1.90 0.10 0.152 0.970 26.910 361.33 140.56 2.57 361.33 501.89 0.619 0.605 0.087
20 1.90 2.00 0.10 0.160 0.968 27.910 365.01 140.33 2.60 365.01 505.34 0.618 0.604 0.085
21 2.00 2.10 0.10 0.168 0.967 28.910 368.88 140.09 2.63 368.88 508.97 0.618 0.604 0.083
22 2.10 2.20 0.10 0.177 0.965 29.910 372.94 139.85 2.67 372.94 512.79 0.617 0.604 0.082
23 2.20 2.30 0.10 0.185 0.963 30.910 377.18 139.62 2.70 377.18 516.80 0.616 0.603 0.08
24 2.30 2.40 0.10 0.193 0.962 31.910 381.61 139.38 2.74 381.61 520.99 0.616 0.603 0.078
25 2.40 2.50 0.10 0.201 0.959 32.910 386.22 139.05 2.78 386.22 525.26 0.615 0.603 0.076
26 2.50 2.60 0.10 0.209 0.953 33.910 391.00 138.09 2.83 391.00 529.09 0.614 0.602 0.074
27 2.60 2.70 0.10 0.218 0.946 34.910 395.94 137.13 2.89 395.94 533.07 0.614 0.602 0.072
28 2.70 2.80 0.10 0.226 0.940 35.910 401.03 136.18 2.94 401.03 537.21 0.613 0.602 0.07
29 2.80 2.90 0.10 0.234 0.933 36.910 406.27 135.22 3.00 406.27 541.49 0.612 0.601 0.069
30 2.90 3.00 0.10 0.242 0.926 37.910 411.66 134.27 3.07 411.66 545.93 0.612 0.601 0.069
31 3.00 3.10 0.10 0.250 0.920 38.910 417.20 133.31 3.13 417.20 550.51 0.612 0.601 0.068
32 3.10 3.20 0.10 0.259 0.913 39.910 422.89 132.35 3.20 422.89 555.24 0.611 0.600 0.068
33 3.20 3.30 0.10 0.267 0.907 40.910 428.71 131.40 3.26 428.71 560.11 0.611 0.600 0.067
34 3.30 3.40 0.10 0.275 0.900 41.910 434.67 130.44 3.33 434.67 565.11 0.610 0.599 0.067
35 3.40 3.50 0.10 0.283 0.893 42.910 440.77 129.49 3.40 440.77 570.25 0.610 0.599 0.066
36 3.50 3.60 0.10 0.291 0.887 43.910 447.00 128.53 3.48 447.00 575.53 0.609 0.599 0.066
37 3.60 3.70 0.10 0.300 0.880 44.910 453.36 127.57 3.55 453.36 580.94 0.609 0.598 0.065
38 3.70 3.80 0.10 0.308 0.874 45.910 459.85 126.62 3.63 459.85 586.47 0.608 0.598 0.065
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 469
39 3.80 3.90 0.10 0.316 0.867 46.910 466.47 125.66 3.71 466.47 592.13 0.608 0.597 0.064
BẢNG TÍNH LÚN KHỐI MÓNG QUI ƯỚC (tt)
Lơp
phân
tố z
i1
z
i2
h
i
z/b
giữa lớp
ko
giữa lớp
γ '
σ
bt
(z)
giữa lớp
σ
(z)
giữa lớp
σ
bt(z)
/
σ
(z)
p
1i
p
2i
e
1i
e
2i
S
m m m
kN/m
3
kN/m
2
kN/m
2
kN/m
2
kN/m
2
cm
40 3.90 4.00 0.10 0.324 0.861 47.910 502.930 109.734 4.583 502.930 612.664 0.605 0.595 0.056
41 4.00 4.10 0.10 0.333 0.854 48.910 509.788 108.892 4.682 509.788 618.680 0.604 0.595 0.056
42 4.10 4.20 0.10 0.341 0.847 49.910 516.762 108.051 4.783 516.762 624.814 0.603 0.594 0.056
43 4.20 4.30 0.10 0.349 0.841 50.910 523.852 107.210 4.886 523.852 631.062 0.603 0.594 0.055
44 4.30 4.40 0.10 0.357 0.834 51.910 531.053 106.369 4.993 531.053 637.422 0.602 0.593 0.055
45 4.40 4.50 0.10 0.365 0.828 52.910 538.364 105.528 5.102 538.364 643.892 0.602 0.593 0.054
40 3.90 4.00 0.10 0.324 0.861 47.910 473.20 124.71 3.79 473.20 597.91 0.607 0.597 0.064
41 4.00 4.10 0.10 0.333 0.854 48.910 480.06 123.75 3.88 480.06 603.81 0.606 0.596 0.064
42 4.10 4.20 0.10 0.341 0.847 49.910 487.04 122.79 3.97 487.04 609.83 0.606 0.596 0.063
43 4.20 4.30 0.10 0.349 0.841 50.910 494.12 121.84 4.06 494.12 615.96 0.605 0.595 0.063
44 4.30 4.40 0.10 0.357 0.834 51.910 501.33 120.88 4.15 501.33 622.21 0.605 0.595 0.062
45 4.40 4.50 0.10 0.365 0.828 52.910 508.64 119.93 4.24 508.64 628.56 0.604 0.594 0.062
46 4.50 4.60 0.10 0.374 0.821 53.910 516.06 118.97 4.34 516.06 635.02 0.603 0.594 0.061
47 4.60 4.70 0.10 0.382 0.814 54.910 523.58 118.01 4.44 523.58 641.59 0.603 0.593 0.061
48 4.70 4.80 0.10 0.390 0.808 55.910 531.20 117.06 4.54 531.20 648.26 0.602 0.593 0.06
49 4.80 4.90 0.10 0.398 0.801 56.910 538.92 116.10 4.64 538.92 655.02 0.602 0.592 0.06
50 4.90 5.00 0.10 0.406 0.793 57.910 546.74 114.99 4.75 546.74 661.73 0.601 0.591 0.059
51 5.00 5.10 0.10 0.415 0.786 58.910 554.63 113.84 4.87 554.63 668.47 0.600 0.591 0.059
52 5.10 5.20 0.10 0.423 0.778 59.910 562.60 112.69 4.99 562.60 675.30 0.600 0.590 0.058
53 5.20 5.30 0.10 0.431 0.770 60.910 570.65 111.54 5.12 570.65 682.19 0.599 0.590 0.058
ΣSi =
4.101
Vậy ta có S = 4.101 cm < S
gh
= 8cm => thoả
IX. TÍNH KẾT CẤU MÓNG
1. KIỂM TRA XUYÊN THỦNG
Vẽ hình chóp chọc thủng với góc mở 45
o
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 470
2000
900
1650
1650 1650
Ta thấy cả 4 cọc đều nằm trong tháp xuyên thủng, khả năng đài cọc bò
xuyên thủng không có.
2. TÍNH CỐT THÉP TRONG ĐÀI
¾ Tính cốt dọc
Nhận thấy momen uốn quanh trục x có giá trò lớn hơn nên ta sẽ tính cốt thép dọc
theo phương y rồi bố trí theo phương còn lại
600
4200
x
y
900
4200
II
300
1200
Trọng lượng đài móng: Q
đ
= 4.2*4.2*25*1.1 = 485.1 kN
Lực nén tác dụng lên hai cọc biên là:
kN 8.3499
1.2*4
1.2*2*1251
2
485.171721
y
2y*M
2
QN
P
22
i
max
tt
xd
tt
tt
max
=+
+
=
∑
+
+
=
Môment tương ứng tại vò trí ngàm I-I:
M
I
=P
t
max
L
i
=9349.8*0.9=8414.8 (kNm)
Dùng Bêtông mác 350, R
n
= 15.5 N/mm
2
R
k
= 1.1 N/mm
2
Cốt thép CII R
a
= 260 N/mm
2
cm 90010010002ahh
o
=−
=
−=
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 471
0.0358
1900*4200*15.5
10*8414.8
bhR
M
A
2
6
2
on
I
===
982.0)211(5.0 =−+= A
γ
22
6
ao
I
a
cm46.731mm73461
260*1900*0.982
10*8414.8
Rγh
M
F ====
Chọn 25 Þ30 F
achọn
= 176.7 cm
2
Bố trí Þ30a180
¾ Tính cốt đai
Lực cắt lớn nhất tại mặt ngàm I-I : Q
max
= 9349.8 kN
Điều kiện bê tông tông không bò phá hoại:
Q≤ k
o
R
n
bh
o
= 0.35*15.5*4200*1900 = 43292*10
3
N = 43292 kN => THỎA
Khả năng chòu lực cắt của bêtông:
k
1
R
k
bh
o
= 0.6*1.1*4200*1900 = 5266.8*10
3
N= 5266.8 kN
Q
max
< k
1
R
k
bh
o
=> Cần phải đặt cốt đai
Chọn cốt đai một nhánh ∅10 móc vào lưới thép, đặt khắp mặt bằng đài móng,
khoảng cách 340 theo cả phương x và y
Xét tại mặt ngàm I-I, khả năng chòu lực cắt của đai và bê tông :
[Q] = (R
nf
d
8R
k
bh
o
2
/u)
0.5
R
= 0.7R
a
= 0.8*260 = 280 N/mm
2
n:số nhánh đai, trong trường hợp này là lượng cốt đai trong mặt cắt I-I
n = (4200-100)/340 +1 = 14 nhánh
f
d
= π/4*10
2
= 78.5 mm
2
[Q ]= (210*14*78.5*8*1.1*4200*1900
2
/300)
0.5
= 10131*10
3
N=10131 kN
Ta có Q
max
= 9349.8kN < [Q ] => THOẢ
3. TÍNH CỐT THÉP TRONG CỌC
¾ Khi cọc chòu nén:
Cọc chòu nén lớn nhất là tiết diện tại vò trí đầu cọc:
P
max
=5518 kN
Khả năng chòu lực của bêtông trong cọc là:
P
vl
=R
u
A
b
=6.0*1.131*10
6
=6786000 N=6786 kN >P
max
Vậy bản thân bêtông trong cọc đủ chòu lực nén, không cần có sự tham gia
chòu lực nén của cốt thép.
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 3-NM-Chương 2:Tính móng M2 SUNWAH TOWER BULDING
GVHDNM: TS Trần Xuân Thọ SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 472
¾ Khi cọc chòu uốn:
Môment lớn nhất của cọc khi chòu tải ngang là: M
max
=125.965 kNm
Ta xem đổi cọc tròn thành cọc vuông có diện tích tương đương để tính toán
cốt thép chòu uốn:
πD
2
/4=b
2
=> b= 1.063m
2
Dπ
=
Chọn a= 70 mm => h
o
=1063 -70=993 mm
0.020
993*1063*6.0
10*125.965
bhR
M
A
2
6
2
0n
===
989.0)211(5.0 =−+= A
γ
2
6
ao
a
mm 493
260*993*0.989
10*125.965
Rγh
M
F === = 4.93 cm
2
Khi bố trí cốt thép trong cọc tròn, cốt thép được bố trí theo chu vi cọc. Cốt thép
bố trí trên một cạnh hình vuông tương ứng với cốt thép bố trí trên một phần bốn
đường tròn. Do đó diện tích cốt thép cần để bố trí trong cọc tròn là 4*4.93 = 19.72
cm
2
.
Vậy bố trí 12Þ22, F
a
= 45.6 cm
2
là đủ điều kiện chòu uốn dọc thân cọc
Vò trí cắt thép cách đầu cọc một đoạn 12m theo chiều sâu móng, tại vò trí này
M=0
¾ Khi cọc chòu cắt:
Lực cắt lớn nhất trong cọc Q
max
= 60 kN
Ta xem đổi cọc tròn thành cọc vuông có diện tích tương đương để tính toán
cốt thép chòu cắt
πD
2
/4=b
2
=> b=
1.063m
2
Dπ
=
Chọn a= 70 mm => h
o
=1063 -70=993 mm
Điều kiện bê tông tông không bò phá hoại:
Q≤ k
o
R
n
bh
o
= 0.35*6.0*1063*993 = 2217*10
3
N = 2217 kN => THỎA
Khả năng chòu lực cắt của bêtông:
Q
max
< k
1
R
k
bh
o
= 0.6*1*1063*993= 633*10
3
N= 633 kN
=> Đặt cốt đai theo cấu tạo để góp phần tạo hình cho betông dưới hố và
chống phình khi cọc chòu lực nén.
Đặt cốt đai xoắn ∅8a200
Đặt cốt đai đònh vò ∅14a2000