Nội lực và vật liệu làm móng Lực tác dụng

P 1 DP1A phtP1BP1Cpht P1 D

Lớp 4: Rất dày, có các chỉ tiêu cơ lý như sau

6.6 Kiểm tra tổng thể móng cọc

6.6.1. Nội lực và vật liệu làm móng Lực tác dụng

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 113 6.6. TÍNH TOÁN MÓNG CỘT TRỤC A (MÓNG M2)

6.6.1. Nội lực và vật liệu làm móng

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 114

=> Kích thước đài: Bđ x L_đ = 1,8 x1,8 (m) - Chọn h_đ = 0,8 (m)  h_0đ = 0,8 - 0,1 = 0,7 (m) 6.5.3. Tải trọng phân phối lên cọc

- Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục và cọc chỉ chịu nén hoặc kéo.

+ Trọng lượng của đài và đất trên đài:

G_đ  Fđ .h_{m .} _tb = 1,8 x1,8 x1,2 x2 = 7,8 (T) + Tải trọng tác dụng lên cọc được tính theo công thức:

P_i =

N^tc = N₀^tc +G_đ = 180,8 +7,8 = 188,6 (T) M_0y^tc = 1,17 (T.m)

Với xmax = 0,6 (m); y_max = 0,6 (m).

=> P_max,min = ^188,6

4 ± ^1,17.xi 4.x_i²

+ Tải trọng truyền lên cọc không kể trọng lượng bản thân cọc và lớp đất phủ từ đáy đài trở lên tính với tải trọng tính toán.

Bảng số liệu tải trọng ở các đầu cọc:

Cọc xi (m) Pi (T)

1 -0.65 46,7

2 0.65 47,6

3 -0.65 46,7

4 0.65 47,6

P_max =47,6 (T); P_min = 46,7 (T). => tất cả các cọc chịu nén - Kiểm tra: P = P_max + q_c  [P]

- Trọng lượng tính toán của cọc :

q_c =_bt.a².l_c.n =2,5 x0,3x0,3 x19,9 x1,1 = 4,9 (T)

=> P_max+ q_c = 47,6 + 4,9 = 51,6 (T) < [P] = 84,97 (T)

=> Vậy tất cả các cọc đều đủ khả năng chịu tải và bố trí như trên là hợp lý.

P^tt_min > 0 nên không phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ.

6.5.4.Tính toán kiểm tra cọc

a. Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công - Khi vận chuyển cọc :tải trọng phân bố

q = .F.n

Trong đó: n: hệ số kể đến tác dụng động của tải trọng, n = 1,5 q = 2,5.0,3.0,3.1,5 = 0,337 (T/m)

- Sơ đồ tính khi vận chuyển:

2 1 tt .

y i dd

n i i

N M x

n x







SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 115

Hình 2.36 Sơ đồ tính khi vận chuyển Chọn a=0,207.l_c = 1,035 m

M₁ = M₂ = =0,337x1,035² /2= 0,180 (Tm²) Trường hợp treo cọc lên giá búa: Để M2+

M^-2 thì b =0,294 x l_c

=> b 0,294 x5= 1,47 (m)

+ Trị số mômen dương lớn nhất trong trường hợp này M₂= = 0,337 x 1,47²

2 =0,36 (Tm) Biểu đồ cọc khi cẩu lắp

Hình 2.37 Sơ đồ tính khi cẩu lắp Ta thấy M₁< M₂ nên ta dùng M₂ để tính toán

Lấy lớp bảo vệ của cọc là 3 cm => chiều cao làm việc của cốt thép h₀ =30 - 3 =27 (cm)

=>A_s= = ^0,36

0,9 x 0,27 x 28000 = 0,000052 m² = 0,52 (m²) Cốt thép dọc chịu lực của cọc chọn theo cấu tạo là 416

 cọc đủ khả năng chịu lực -Tính toán cốt thép làm móc cẩu

+ Lực kéo ở móc cẩu trong trường hợp cẩu lắp cọc : F_k= ql

=> Lực kéo ở 1 nhánh gần đúng

M1

M2

. 2

2 q a





2 qb2

M2 M1

2

0, 9 _{o a} M

h R

Fk

a = 1035 a = 1035

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 116 F’_k= F_k/2=q.l_c/2= 0,337x5/2=0,84 (T)

Diện tích cốt thép của móc cẩu F_s= = ^0,84

28000 = 3.10^-5 (m²) = 0,3(cm²)

=> Chọn thép móc cẩu 12 có A_smc= 1,131 cm² Vị trí đặt móc cẩu là: cách đầu cọc 1 đoạn là 1,5m

Chọn búa thích hợp :Lc < 12m  Theo kinh nghiệm Q_búa = 2,5 (T) b. Kiểm tra cọc trong giai đoạn sử dụng

q_c = trọng lượng tính toán của cọc q_c = 2,5 x 0,3x 0,3 x 19,9 x 1,1= 4,9 (T)

P_nén = P_max + q_c =52,9+4,9 = 57,8 T < [P] = 84,97 (T)

Vậy cọc đảm bảo khả năng chịu lực. Bố trí như trên là hợp lý c. Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng- điều kiện đâm thủng

Giả thiết bỏ qua ảnh hưởng của cốt thép ngang.

- Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp:

P_đt < P_cđt

P_đt : Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi đáy tháp đâm thủng

P_đt = P₀₁ + P₀₂ + P₀₃ + P₀₄ = (39,5 + 52,9)x2 = 184,8 (T) P_cđt : Lực chống đâm thủng

1, 2 – các hệ số đựơc xác định như sau:

a k

R F_'

600

300

300 300

1800 600 600

300300 1800

600600

1 2

3 4

1200

100800

   

1 2 2 1 0

cdt c c bt

P  b C  h C h R

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 117

₁ = 1.5√1 + (^ℎ0

𝐶₁)²= 1.5√1 + ( ^0,8

0,832)²

=

2,09 ₂ = 1.5√1 + (^ℎ0

𝐶₁)²= 1.5√1 + ( ^0,8

0,832)²

=

2,09 b_c ; h_c : Kích thước tiết diện cột. bc x h_c = 0,3x0,5 m h₀ : Chiều cao làm việc của đài. h₀ =0,8 m

C₁ ,C₂ : Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng.

C₁ =0,832 ; C₂ =0,832

R_k : Cường độ tính toán chịu kéo của bê tông.

1 ; 2 : Các hệ số.

P_cđt = [₁(b_c + C₂) + ₂(h_c + C₁)]h₀R_k

= [2,09(0,3 + 0,832) + 2,09(0,5 + 0,832)]x 0,8x 105 = 432,5 (T) Vậy Pđt = 184,8 (T) < P_cđt = 432,5 (T)

 Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng

- Kiểm tra khả năng hàng cọc chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng +Khi b b_c + 2h₀ thì

+Khi thì

Ta có: b = 1,8 < 0,3 + 2x0,8 = 1,9 m

=> P_đt = P₀₂ + P₀₄ = 52,9 + 52,9 =105,8 (T) < 1,8x0,8x105 = 151 (T)

=> Thoả mãn điều kiện chọc thủng.

Kết luận : Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng và chọc thủng theo tiết diện nghiêng.

d.Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng – Tính cốt thép đài Đài tuyệt đối cứng,coi đài làm việc như bản conson ngàm tại mép cột.

- Mômen tại mép cột theo mặt cắt I-I M_I = r₁(P₀₂ + P₀₄)

Trong đó: r1 : Khoảng cách từ trục cọc 2 và 4 đến mặt cắt I-I, r₁ = 0,3 (m)

=> M_I = 0,3 x 105,8 = 31,74 (T.m) Cốt thép yêu cầu (chỉ đặt cốt đơn):

F_aI = ^MI

0,9h₀R_a = ^31,74

0,9x0,8x28000 = 0,0015 (m²) = 15 (cm²) Chọn 9∅16a100 = 18,1 (cm²)

- Mômen tại mép cột theo mặt cắt II-II M_II = r₂(P₀₁ + P₀₃)

Trong đó: r₁ : Khoảng cách từ trục cọc 2 và 4 đến mặt cắt I-I, r₁ = 0,3 (m) => M_II = 0,3 x 39,5 x 2 = 23,7 (T.m)

Cốt thép yêu cầu (chỉ đặt cốt đơn):

 P_dt b h R. ._{0 bt} 2. 0

b bc h P_dt (b_ch h R₀) ._{0 bt}

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 118 F_aII = ^MII

0,9h₀R_a = ^23,7

0,9x0,8x28000= 0,0011 (m²) = 11 (cm²) Chọn 6∅16a130 = 12,06 (cm²)

6.6 Kiểm tra tổng thể móng cọc

6.6.1 Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng - Điều kiện kiểm tra

p_qw  Rđ p_maxqw  1,2.Rđ

- Xác định khối móng quy ước

+ Chiều cao móng khối quy ước tính từ mặt đất xuống mũi cọc H_qư = 20,5 m + Góc mở:

Với: φ_tb =^{∑ φihi}

∑ h_i = ¹³

ox6,8+19^o30^′x5,4+42^o81^′x6,2+44^o06^′x3,2

20,5 = 29^o26’

 = tb/4 = ²⁹

o26′

4 = 7^o21’

+ Chiều dài của đáy khối quy ước:

L_qư = (1,8 - 2x0,1) + 2 x 3,2. tg7^o21’ = 2,4 m + Chiều rộng của đáy khối quy ước

B_qư =(1,8 - 2x0,1) + 2x 3,2x tg( 7^o21’) = 2,4 m

Giả thiết coi móng cọc là móng khối quy ước như hình vẽ:

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 119

- Xác định tải trọng tính toán dưới đáy khối móng quy ước (mũi cọc) Trọng lượng của đất và đài từ đế đài trở lên xác định theo công thức:

N₁ = L_qư x B_qư .h ._tb = 2,4x2,4x1,2x2= 13,8 T

 Trọng lượng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài:

 N₂^tc = (LM. B_M. - F_c) l_i.i

N₂ =(2,4 x 2,4 - 0,3x0,3x5)(6,8x1,86+ 5,4x1,86+2,05x6,2+3,2x1,99) =221,8 T Q_c = trọng lượng tính toán của cọc

Q_c =4. 2,5.0,3². 19,9.1,1=19,7 T

 Tải trọng tại mức đáy móng:

N = N₀+ N₁ +N₂ + Q_c= 192 + 13,8+ 221,8+ 19,7 = 447,3 T.

M_y = M_0y = 1,35 Tm.

20500

2400

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 120 - Áp lực tính toán tại đáy khối móng quy ước:

p_max,min =  W_y = ^BMLM

2

6 = ^2,4x2,4

2

6 = 2,3 m³. F_qu = 2,4 x 2,4 =5,76 m².

 p_max,min = ^447,3

5,76 ± ^1,35 2,3

p_max = 78,24 T/m²; p_min = 77 T/m².; =77,62 T/m²

b. Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước (Theo công thức Terzaghi):

P_gh =

, , : Hệ số phụ thuộc góc ma sát trong

Lớp 4 có  =44⁰06’ tra bảng ta có: N =247,1 ; Nq = 112,91 ; Nc = 119 (bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh).

R_đ =

=> R_đ = 0,5x247,1x1,99x2,4+(112,91−1)x1,99x20,5

3 + 20,5x1,99

=

R_đ = 1759 (T/m²)

Ta có: p_maxqư = 78,24 (T/m²) < 1,2 R_đ = 2110 (T/m²) = 77,62 (T/m²) < R_đ = 1759 (T/m²)

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

c. Kiểm tra lún cho móng cọc:

- Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước:

^bt = 1,86x6,8 + 5,4x1,86 + 6,8x2,05 +3,2x1,99 = 43 T/m² - Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy ước:

 = ^tc -  = 77,62 – 43= 34,62 T/m²

- Độ lún của móng cọc có thể được tính gần đúng như sau:

S = với L_m/B_m = 2,4/2,4= 1   1,12

 S = ^1−0,32

3120 x 2,4 x 1,12 x 34,62 = 0,02 < 8 (cm)

qu

N

F _y

My W

p

C N n q N

n b N

n . . . _q( _q 1). _c. _c. .

5 ,

0 _{ }    

N N_q N_c 

s gh

F

P _{0.5 m ( q 1)} ^' _{m c '}

m s

N B N H N c

F H

  

         

 

0, 5.44,73.2,05x4,78+(31,5-1)x2,05x22,7

22, 7x2, 05

3 

pqu

gl

z0 bt

gl 0

02.b. .p E

1 

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 121 6.7 .TÍNH TOÁN GIẰNG MÓNG

Giằng móng có tác dụng tăng cường độ cứng tổng thể, hạn chế sự lún lệch giữa các móng và nhận mômen từ chân cột truyền vào

Tải trọng tác dụng lên giằng móng gồm:

+ Trọng lượng bêtông giằng

+ Trong lượng bêtông tường trên giằng + Trọng lượng một phần bêtông nền và đất + Tải trọng do lún lệch giữa các móng.

Việc xác định nội lực trong giằng là rất phức tạp.

Vì vậy trong giới hạn đồ án em chỉ chọn kích thước và bố trí thép theo cấu tạo.

Chọn 620 làm cốt dọc và 214 làm cốt cấu tạo. Đai giằng chọn 8a200mm

BỐ TRÍ CỐT THÉP GIẰNG MÓNG

SVTH:NGUYỄN MẠNH HIẾU –MSV:1512104002 122

PHẦN III