Đồ án môn học Cơ đất – VLCD: Đồ án nền móng

Chia sẻ: Nguyễn Văn Bình | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

270
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học Cơ đất – VLCD đề tài Đồ án nền móng được nghiên cứu với các nội dung: Báo cáo địa chất công trình, thiết kế kĩ thuật, lập các tổ hợp tải trọng thiết kế, xác định sức chịu tải dọc trục của cọc, xác định số lượng cọc và bố trí cọc, kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ I, kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng, cường độ cốt thép cho cọc và bệ cọc, bản vẽ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Cơ đất – VLCD: Đồ án nền móng

Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ MÔN CƠ ĐẤT – VLXD ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Số liệu thiết kế: Sinh viên thực hiện: Tải trọng tác dụng: 4 Lớp: Điều kiện thủy văn, 8; GVHD: Th.Sĩ Cao Văn Đoàn Lnhịp: 41,4m Điều kiện địa chất: BH4 1
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật MỤC LỤC CHƯƠNG I : BÁO CÁO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH............................................................................. 2 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ KĨ THUẬT..................................................................................................... 6 7.1Tính và bố trí cốt thép dọc cho cọc ...................................................................................... 27 7.1.1 Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld = 10 m.............................................................. 27 CHƯƠNG III : BẢN VẼ...................................................................................................................... 35 CHƯƠNG I : BÁO CÁO ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH I. CẤU TRÚC VÀ ĐỊA CHẤT CÁC LỚP ĐẤT Tại lỗ khoan BH4, khoan xuống cao độ là 37m, gặp 4 lớp đất như sau: Lớp 1: Chiều dày 2,2m, cao độ của mặt lớp là 0m, cao độ đáy lớp là 2,2m. Lớp 1 có các chỉ tiêu vật lý sau: Đơn STT Chỉ tiêu Ký hiệu Giá trị vị 2
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật 1. Độ ẩm W 25,8 % Trọng lượng thể tích tự 2. 18,6 KN/m3 nhiên γ 3. Trọng lượng thể tích khô γk = 14,8 KN/m3 1+W 4. Trọng lượng riêng h 26,8 KN/m3 γh 5. Hệ số rỗng tự nhiên e0 = 0,81 γ k e0 6. Độ rỗng n= 0,45 1 + e0 ∆.W 7. Độ bão hòa Sr = 0,87 e0 8. Độ ẩm giới hạn dẻo Wp 17,5 % 9. Độ ẩm giới hạn chảy WL 33,8 % 10. Chỉ số dẻo I p = WL − WP 16,3 % W − WP 11. Độ sệt của đất dính IL = 0,51 % WL − WP ̉ Bang1 các chỉ tiêu vật lý cua l ̉ ơp 1 ́ Lớp 1 là đất á sét trạng thái dẻo mềm. Lớp 2: có chiều dày 9m, cao độ mặt lớp là 2,2m, cao độ đáy lớp là 11,2m Thành phần hạt: Hạt cát Hạt Hạt Hạt sỏi Thô to vừa nhỏ mịn bụi sét Lớp Đường kính cỡ hạt (mm) 0,5 0,25 0,1 0,05 10 5 2 1 0,01 >10
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật ̉ Bang2 Thành phần hạt cua l ̉ ơp 2 ́ Lượng hạt lớn hơn 0,25mm: 2,5 + 1,6 + 6,5 + 4,9 + 6,6 = 15,6%
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật vị 12. Độ ẩm W 20,6 % Trọng lượng thể tích tự 13. 19,3 KN/m3 nhiên γ 14. Trọng lượng thể tích khô γk = 16 KN/m3 1+W 15. Trọng lượng riêng h 27,0 KN/m3 γh 16. Hệ số rỗng tự nhiên e0 = 0,69 γk e 17. Độ rỗng n= 0,41 1+ e ∆.W 18. Độ bão hòa Sr = 0,82 e 19. Độ ẩm giới hạn dẻo Wp 14,0 % 20. Độ ẩm giới hạn chảy WL 27,9 % 21. Chỉ số dẻo I p = WL − WP 13,9 % W − WP 22. Độ sệt của đất dính IL = 0,47 % WL − WP ̉ Bang4 Các chỉ tiêu vật lý cua l ̉ ơp 4 ́ Lớp 3 là đất á sét trạng thái dẻo cứng.Lớp 4: có chiều dày 21,5m, cao độ mặt lớp là 15,5m, cao độ đáy lớp là 37,0m ̀ ̣ Thanh phân hat: ̀ Hạt cát Hạt Hạt Hạt sỏi Thô to vừa nhỏ mịn bụi sét Lớp Đường kính cỡ hạt (mm) 0,5 0,25 0,1 0,05 10 5 2 1 0,01 >10
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật STT Chỉ tiêu Ký hiệu Giá trị Đơn vị 7. Trọng lượng riêng h 26,6 KN/m3 ̣ Trong lượng thê tich ̉ ́ γ h + e.γ n 8. γ bh 4 = 18, 69 KN/m2 bao hoa ̃ ̀ 1+ e 9. Hệ số rỗng tự nhiên e0 0,89 10. Hệ số rỗng lớn nhất emax 1,136 11. Hệ số rỗng nhỏ nhất emin 0,727 emax − e 12. Độ chặt của đất rời ID = 0,60 emax − emin ̉ Bang6 Các chỉ tiêu vật lý của lớp đất 4 Lớp đất 4 là lớp đất cát ở trạng thái chặt vừa. II. NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình, phạm vi nghiên cứu và quy mô công trình dự kiến xây dựng, em xin có một số nhận xét và kiến nghị sau: Nhận xét: + Điều kiện địa chất công trình trong phạm vi khảo sát nhìn chung là khá phức tạp, có nhiều lớp đất phân bố và thay đổi khá phức tạp. + Lớp đất số 1, 2,3 là lớp đất yếu do chỉ số xuyên tiêu chuẩn và sức chịu tải nhỏ, lớp 4 có trị số SPT và sức chịu tải khá cao. + Lớp đất số 1, 2,3 dễ bị lún sụt khi xây dựng trụ cầu tại đây. Kiến nghị: + Với các đặc điểm địa chất công trình tại đây, nên sử dụng giải pháp móng cọc ma sát bằng BTCT cho công trình cầu và lấy lớp đất số 4 làm tầng tựa cọc. + Nên để cho cọc ngập sâu vào lớp đất số 4 để tận dụng khả năng chịu ma sát của cọc. CHƯƠNG II : THIẾT KẾ KĨ THUẬT BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 6
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật +9.6 (C§ § T) +8.8(MNCN) +2.8 (MNTN) +2.00 (C§ § B) 0.00 (C§ § aB) - 1.7 (M§ SX) - 2.20 - 11.20 - 15.50 36 c?c 45cmx45cm L=28 m - 28.00 - 37.00 - 37.00 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 P28 P29 P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 ̀ Bố trí chung công trình Hinh1 I. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH 1.1. Lựa chọn kích thước và cao độ bệ cọc 7
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật 1.1.1. Cao độ đỉnh trụ (CĐĐT) Vị trí xây dựng trụ cầu ở sông không có nhiệm vụ phục vụ giao thông đường thủy và sự thay đổi mực nước giữa MNCN và MNTN là tương đối cao. Xét cả điều kiện mỹ quan trên sông, ta chọn các giá trị cao độ như sau: Cao độ đỉnh trụ : CĐĐT = MNCN + 1 0.3 Trong đó: MNCN : Mực nước cao nhất, MNCN = 4,3m Ta có: Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT =MNCN + 1 – 0.3 => Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = 4.3 + 1 – 0.3 = 5 m. 1.1.2. Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB) Cao độ đỉnh bệ MNTN 0.5m = 2.2 0.5 = 1,7m => Chọn cao độ đỉnh bệ: CĐĐB = +1.5m 1.1.3. Cao độ đáy bệ (CĐĐAB) Cao độ đáy bệ = CĐĐB Hb MERGEFORMAT Hb : Chiều dày bệ móng Chọn Hb = 2.0m => Cao độ đáy bệ: CĐĐaB = 1.5 – 2.0 = 0.5m Vậy: chọn các thông số thiết kế như sau: Ca o ®é ®Ø nh trô 170 800 60 80 60 80 150 25 25 120 25 Htt Httr = ? Httr = ? MNTT MNTN b =? 450 b =? a =? a =? Hb = ? Hb = ? ̀ Thông số thiết kế tru câu Hinh2 ̣ ̀ Cao độ đỉnh trụ : CĐĐT = + 5m Cao độ đỉnh bệ : CĐĐB = + 1.5 m 8
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Cao độ đáy bệ là : CĐĐaB = 0.5 m Bề dầy bệ móng : Hb = 2m. 1.2. Chọn kích thước cọc và cao độ mũi cọc Theo tính chất của công trình là cầu có tải trọng truyền xuống móng là lớn, địa chất có lớp đất chịu lực nằm cách mặt đất 15.50m và không phải là tầng đá gốc, nên chọn giải pháp móng là móng cọc ma sát BTCT. Chọn cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, cọc có kích thước là 0.45x0.45m, được đóng vào lớp số 4 là lớp cát hạt nhỏ, kết cấu chặt vừa. Cao độ mũi cọc là 29,50m. Như vậy cọc được đóng vào trong lớp đất số 4 có chiều dày là 14m. Chiều dài của cọc (Lc) được xác định như sau: Lc = CĐĐB Hb CĐMC Lc = 1.5 2.0 ( 31,50) = 31m. Trong đó: CĐĐB = +2.00m : Cao độ đỉnh bệ. Hb = 2.00m : Chiều dày bệ móng. CĐMC = 31,50m : Cao độ mũi cọc. Lc 31 Kiểm tra độ mảnh của cọc: λ = = = 68,89 < 70 D 0, 45 => Thoả mãn yêu cầu về độ mảnh. Tổng chiều dài đúc cọc sẽ là: L = Lc + 1m = 31,00 + 1m = 32,00m. Cọc được tổ hợp từ 3 đốt cọc với tổng chiều dài đúc cọc là: 30m = 11m + 11m + 10m. Các đốt cọc sẽ được nối với nhau bằng hàn trong quá trình thi công đóng cọc. II. LẬP CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 2.1. Trọng lượng bản thân trụ 2.1.1. Tính chiều cao thân trụ Chiều cao thân trụ Htr: Htr = CĐĐT CĐĐB CDMT Htr = 5.0 – 1.5 – 1.4 = 2.1m. 9
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Trong đó: Cao độ đỉnh trụ :CĐĐT = +5.0m Cao độ đỉnh bệ : CĐĐB = +1.5m Chiều dày mũ trụ : CDMT = 0.8+0.6 = 1.4m 2.1.2. Thể tích toàn phần (không kể bệ cọc) Cao ®é ®Ønh trô Cao ®é ®¸ y dÇm 30 V1 V1 V2 MNCN V2 H tt V3 V3 MNTT MNTN Thể tích trụ toàn phần Vtr : Vtr = V1 + V2 + V3 = (8 + 4.5 + 0.25 2) 0.6 � � π 1.22 8 1.7 0.8 + � � 1.7 + + 3.3 1.2 2,1 � 2 � 4 = 10.88 + 6.63 + 10,69 = 28,2 m3. 2.1.2. Thể tích phần trụ ngập nước (không kể bệ cọc) Thể tích trụ ngập nước Vtn: Vtn = Str.(MNTN CĐĐB) �π 1, 22 � = � + 3,3 1, 2 � (2, 2 − 1,5) = 3,56m3 � 4 � � � Trongđó: MNTN = +2.2 m : Mực nước thấp nhất CĐĐB = +1.5 m : Cao độ đỉnh bệ 10
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Str : Diện tích mặt cắt ngang thân trụ (m2) 2.2. Lập các tổ hợp tải trọng thiết kế với MNTN Các tổ hợp tải trọng đề bài ra như sau: Tải trọng Đơn vị TTGHSD 0 N Tĩnh tải thẳng đứng t KN 5600 N h0 Hoạt tải thẳng đứng KN 3700 0 H Hoạt tải nằm ngang h KN 110 M 0 Hoạt tải mômen KN.m 600 ̉ Bang7 Ttổ hợp tải trọng đề bài Hệ số tải trọng: Hoạt tải : 1,75 Tĩnh tải : 1,25 bt = 24,50 kN/m3 : Trọng lượng thể tích của bê tông n = 9,81 kN/m : Trọng lượng riêng của nước 3 2.2.1. Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương ngang cầu ở TTGHSD Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn ngang cầu: N1SD = N ho + ( N to + γ bt .Vtr ) − γ n .Vtn = 3700 + (5600 + 24,50 x 28,2) – 9,81 x 3,56= 9955,98 KN Tải trọng ngang tiêu chuẩn ngang cầu: H1SD = H h 0 = 110 KN Mômen tiêu chuẩn ngang cầu: M 1SD = M 0 + H h0 .(CĐĐT − CĐĐB) = 600 + 110 x (5,0 – 1,5) = 985 KN.m 2.2.2. Tổ hợp tải trọng tính toán theo phương ngang cầu ở TTGHCĐ Tải trọng thẳng đứng tính toán ngang cầu N1CÐ = 1, 75.N h0 + 1, 25.( N t0 + γ bt .Vtr ) − γ n .Vtn = 1,75x3700 + 1,25x(5600 + 24,50. 28,2) – 9,81. 3,56= 14303,7 KN Tải trọng ngang tính toán ngang cầu: H1CÐ = 1, 75 H 0h = 1, 75 110 = 192,5 KN Mômen tính toán ngang cầu: 11
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật M 1CÐ = 1, 75.M 0 + 1, 75.H h0 .(CÐÐT − CÐÐB) =1,75x600 + 1,75x110.(5,0 – 1,5)= 1723,75KN.m TỔ HỢP TẢI TRỌNG THIẾT KẾ TẠI ĐỈNH BỆ Tải trọng Đơn vị TTGHSD TTGHCĐ Tải trọng thẳng đứng KN 9955,98 14303,7 Tải trọng ngang KN 110 192,5 Mômen KN.m 985 1723,75 ̉ Bang8 Tổ hợp tải trọng thiết kế tại đỉnh bệ III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC 3.1. Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu PR 3.1.1. Chọn vật liệu: Cọc bê tông cốt thép, tiết diện của cọc hình vuông: 0,45m x 0,45m Bê tông có f c' =28MPa Thép ASTM A615, có f y = 420MPa 3.1.2. Bố trí cốt thép trong cọc : Cốt chủ : Chọn 8 22, bố trí xuyên suốt chiều dài cọc. Cốt đai : Chọn thép 8 ̀ Mặt cắt ngang cọc btct Hinh3 3.1.3. Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu: PR ' Dùng cốt đai thường, ta có: PR = .Pn = .0,8.{0,85. f c (Ag Ast) + fy.Ast)} 12
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Trong đó: : Hệ số sức kháng của bê tông, = 0,75 f c' : Cường độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày (MPa) fy : Giới hạn chảy tối thiểu quy định của thanh cốt thép (MPa). Ag : Diện tích mặt cắt nguyên của cọc, Ag = 450.450 = 202500mm2 Ast : Diện tích cốt thép, Ast = 8x380,125= 3041mm2 Vậy: PR = 0,75x0,8x{0,85x28x(202500– 3041) + 420x3041} = 3614606,52N 3614,607kN. 3.2. Sức kháng nén dọc trục theo đất nền QR Sức kháng nén dọc trục theo đất nền: Q r = ϕqp .Qp + ϕqs .Qs Với: Qs = qs . As ; Q p = q p . Ap Trong đó: Qp : Sức kháng mũi cọc (MPa) qp : Sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) Qs : Sức kháng thân cọc (MPa) qs : Sức kháng đơn vị thân cọc (MPa) Ap : Diện tích mũi cọc (mm2) As : Diện tích bề mặt thân cọc (mm2) ϕqp : Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc ϕqs : Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc ϕqs = 0, 7λv trong đất sét với λv = 0,8 ta có: ϕqs = 0,56 ϕqs = 0, 45λv trong đất cát với λv = 0,8 ta có: ϕqs = 0,36 ϕqp = 0, 7λv trong đất cát với λv = 0,8 ta có: ϕqp = 0,56 3.2.1. Sức kháng thân cọc Qs Do thân cọc ngàm trong 4 lớp đất, có cả lớp đất dính và lớp đất rời, nên ta tính Qs theo hai phương pháp: Đối với lớp đất cát: Tính theo phương pháp SPT Đối với lớp đất sét: Tính theo phương pháp a. Đối với lớp đất sét: Theo phương pháp , sức kháng đơn vị thân cọc qs như sau: qs = α Su Trong đó: 13
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Su: Cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (Mpa), Su = cuu Db : Hệ số kết dính phụ thuộc vào Su và tỷ số và hệ số kết dính D được tra bảng theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 27205. Đồng thời ta cũng tham khảo công thức xác định α của API như sau : Nếu Su 25 Kpa � α = 1.0 �S − 25kPa � Nếu 25 Kpa
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Qs 2 = Qsi 171833 15,5 0 1,8 15,5 7,75 0,0147 0 0 0,03087 17 1,5 1,8 17 16,25 2700000 83362,5 5 Lớp 20 3 1,8 20 18,5 0,03515 5400000 189810 4 23 3 1,8 21 20,5 0,03895 5400000 210330 25 2 1,8 21 21 0,0399 3600000 143640 27 2 1,8 20 20,5 0,03895 3600000 140220 29 2 1,8 21 20,5 0,03895 3600000 140220 31 2 1,8 21 21 0,0399 3600000 143640 31,5 0,5 1,8 21 21 0,0399 900000 35910 Qs 4 = Qsi 9469152,5 ̉ Bang9 ́ ưc khang thân coc Q –Tinh s ́ ́ ̣ s lơp 2 va l ́ ̀ ơp 4 ́ Vậy sức kháng thân cọc như sau: Lớp Qqs (N) Hệ số sức kháng ϕqs ϕqs Qqs (N) 1 0 0,56 0 2 171833 0,36 61859,88 3 224565 0,56 125756,5 4 9469152,5 0,36 339657,3 Tổng 528504,88 ̉ Bang10 – sưc khang thân coc ́ ́ ̣ 3.2.2. Sức kháng mũi cọc Qp3 Sức kháng mũi cọc Qp: 0, 038 N corr Db Qp = qp . Ap với q p = ql D � � � 1,92 � Với: N corr = � 0, 77 lg � � �N � �σ ' � � � � �v � Trong đó: Ap : Diện tích mũi cọc (mm2). Ncorr : Số đếm SPT gần mũi cọc đã hiệu chỉnh cho áp lực tầng phủ, σ v' 15
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật σ v' : Ứng suất có hiệu (N/mm2), σ v' = σ − u σ : Ứng suất tổng (KN/m2) u : Áp lực nước lỗ rỗng ứng với MNTN = 2,2m N : Số đếm SPT đo được (búa/300mm) D : Chiều rộng hay đường kính cọc (mm) Db : Chiều sâu xuyên trong tầng đất chịu lực (mm) ql : Sức kháng điểm giới hạn (MPa) ql = 0,4Ncorr cho cát và ql = 0,3Ncorr cho bùn không dẻo Tính σ v' Ta có: σ = γ n .(h x + MNTN ) + γ 1.(h1 − hx ) + γ bh 2 .h2 + γ 3 .h3 + γ bh 4 .h4 = 9,81x(2,2+2,2)+18,6x(2,22,2)+17,88x9+19,3x4,3+18,69x16 = 586,11KN/m2 u = (2, 2 + h1 + h2 + h3 + h4 )γ n = (2,2+2,2+9,0+4,3+16).9,81 = 384,552 KN/m2 Vậy: σ v' = 586,11330,597 = 255,52KN/m2 = 0,256N/mm2 Tính Ncorr: Ta có: N = 21, D = 450mm, Ap = 202500mm2 Db = 31500 15500 = 16000mm Thay số vào ta có: � �1,92 � � N corr = � 0, 77 l o g10 � �22, 25 = 14,99 � � �0, 256 � � 0, 038.14,99.16000 qp = = 20, 25 N / mm 2 450 ql = 0, 4 N corr = 0, 4.14,99 = 5,996 N/ mm2 qpQ p = 0,56x1214190 =679946,4 N Vậy sức kháng nén dọc trục theo đất nền: QR = 528504,88+ 679946,4 = 1023836,08N =1208,45KN Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 16
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Sức kháng dọc trục của cọc đơn được xác đinh như sau: Ptt = Min ( Pr ; Qr ) Ptt =Min(3614,607 KN; 1208,45KN) = 1208,45KN IV. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC 4.1. Số lượng cọc được xác định như sau: N n = β . Ptt Trong đó: N: Tải trọng thẳng đứng ở TTGHCĐ (kN). Ptt: Sức kháng dọc trục của cọc đơn (kN). 14303, 7 Thay số: n 1, 2. = 14, 20 Chọn n =28 cọc. 1208, 45 4.2. Bố trí cọc trong móng 4.2.1. Bố trí cọc trên mặt bằng Tiêu chuẩn 22TCN 272 – 05 quy định: Khoảng cách từ mặt bên của bất kì cọc nào tới mép gần nhất của móng phải lớn hơn 225mm. Khoảng cách tim đến tim các cọc không được nhỏ hơn 750mm hoặc 2,5 lần đường kính hay bề rộng cọc, chọn giá trị nào lớn hơn. Với n = 28 cọc được bố trí theo dạng lưới ô vuông trên mặt bằng và được bố trí thẳng đứng trên mặt đứng, với các thông số : Số hàng cọc theo phương dọc cầu là 7. Khoảng cách tìm các hàng cọc theo phương dọc cầu là 1200 mm. Số hàng cọc theo phương ngang cầu là 4. Khoảng cách tim các hàng cọc theo phương ngang cầu là 1200 mm. Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ theo cả hai phương dọc cầu và ngang cầu là 500 mm. 17
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật 3x120=360 50 460 50 6x120=720 50 50 720 Hinh4 ̣ ̣ ̀ –Măt băng coc ̀ 4.2.2. Tính thể tích bệ. Với 28 cọc bố trí như hình vẽ ta có: Kích bệ là: 4600mm .8200mm. Trong đó : a = 1700mm. b = 1850mm. Thể tích bệ là: Vb = 8200.4600.2000 = 75,44.109mm3 = 75,44m3 4.3.1. Trạng thái giới hạn sử dụng Tải trọng thẳng đứng: N 2SD = N1SD + (γ bt − γ n ).Vb = 9955,98+ (24,5 – 9,81) x 75,44 = 11064,19 KN. Tải trọng ngang: H SD 2 H1SD 110 KN Mômen: M 2SD = M 1SD + H1SD .H b = 985 + 110 x 2 = 1205 KN.m 4.3.2. Trạng thái giới hạn cường độ Tải trọng thẳng đứng: N 2CÐ = N1CÐ + (1, 25.γ bt − γ n ).Vb = 14303,7+ (1,25 x 24,5 – 9,81) x 75,44 = 15873,98 KN Tải trọng ngang: H C2§ H1C§ 192,5 KN Mômen: 18
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật M 2CÐ = M 1CÐ + H1CÐ .H b = 1723,75+ 192,5 x 2 = 2108,75 KN.m TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN ĐÁY BỆ Tải trọng Đơn vị TTGHSD TTGHCĐ Tải trọng thẳng đứng KN 11064,19 15873,98 Tải trọng ngang KN 110 192,5 Mômen KN.m 1205 2108,75 V. KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ I 5.1. Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn 5.1.1. Tính nội lực tác dụng đầu cọc Được tính ở bảng excel dưới đây : 19
Thiết kế môn học nền và móng Bộ môn Địa KỹThuật Cọc Xi sinα cosα Ln F v u w Ni 1 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 527.30210 2 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 546.50992 3 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 565.71774 4 0 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 584.92557 5 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 604.13339 6 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 623.34121 7 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 642.54904 8 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 527.30210 9 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 546.50992 10 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 565.71774 11 0 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 584.92557 12 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 604.13339 13 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 623.34121 14 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 642.54904 15 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 527.30210 16 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 546.50992 17 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 565.71774 18 0 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 584.92557 19 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 604.13339 20 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 623.34121 21 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 642.54904 22 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 527.30210 23 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 546.50992 24 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 565.71774 25 0 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 584.92557 26 1.2 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 604.13339 27 2.4 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 623.34121 28 3.6 0.00 1 31.00 0.2025 0.02755 0.00691 0.00075 642.54904 Nmax: 642.54904 ̉ Bang11 Tính nội lực tác dụng đầu cọc Nmax Vậy, Nmax = 642,55KN, Chọn giá trị lớn nhất để kiểm toán Nmax= 642,55KN 5.1.2. Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn Công thức kiểm toán: N max N Ptt Trong đó: Nmax : Nội lực lớn nhất tác dụng lên đầu cọc (lực dọc trục). N : Trọng lượng bản thân cọc (KN) Ptt : Sức kháng dọc trục của cọc đơn (KN). Ta có: Ptt = 1208,45KN. ∆N = Lc .d 2 .(γ bt − γ n ) = 31 0, 452 (24,5 − 9,81) = 92, 22kN 20