Luận văn: Móng cọc khoan dẫn bóng trung tâm truyền hình Việt Nam

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Luận văn

Móng cọc khoan dẫn bóng trung tâm truyền hình Việt Nam

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -152- LÔÙP :98 XD3

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

PHƯƠNG ÁN III :MÓNG CỌC KHOAN DẪN ĐÓNG -  -

I.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC : - Căn cứ vào tru địa chất và chiều sâu của lớp đất, ta chọn lớp đất thứ 2 để đặt đài cọc , chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là h=2 m . - Chiều su hố khoan dẫn Z=11m tính từ đáy đài móng , đóng sâu xuống so với đáy hố khoan là 11,7 m II . CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CỌC : -Sử dụng cọc bê tông cốt thép 35x35cm đúc tại chỗ dài 8 m . + B tơng mc 300 : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2. +Sử dụng thp AIII R’a = 3600 kG/cm2. AII Ra = 2800 kG/cm2. III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

1.Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đât nền . - Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đát nền , theo TCXD 205 – 1998 .

Q tc k

tc

Qa =

(



p

p

fi

Aqmm r

Trong đó : ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau : ktc =1.4 Qtc =

) lfmu i si - qp : cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc . - fsi : cường độ tính toán của lớp thứ i theo xung quanh cọc . - m : hệ số của cọc làm việc trong đất , lấy m = 1 - mr ,mfi : các hệ số làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc ,đến sức chống tính toán của đất - li : chiều dy của lớp thứ i tiếp xc với cọc . - Ap , u tiết diện v chu vi cọc . Ta cĩ :

mR = 1 mfi = 0.6 (hạ cọc bằng cách đóng cọc vào hố khoan dẫn khi đường kính nhỏ hơn 5 cm với cọc tiết diện vuông , đường kính hố khoan d=30cm )

mfi = 1 (Hạ cọc bằng cách đóng cọc đặc bằng búa cơ học hoặc búa diesel ) qp =348.2 T/m2 u = 4x0.35 = 1.4m Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -153- LÔÙP :98 XD3

Để tính fs ,ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li như hình vẽ .

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

m 5 , 0

Maët ñaát tính toaùn

- 2.000

m 5 . 2 = 1 Z

m 4 = 2 Z

m 1

m 5 , 4

m 6 = 3 Z

o

Ñaát seùt, traïng thaùi deûo meàm. B = 0,63.  = 1,889(T/m3)  = 10 18'

m 8 = 4 Z

m 2

m 0 1 = 5 Z

m 2

m 2 1 = 6 Z

m 4 1 = 7 Z

m m 2 2

m 6 1 = 8 Z

m 8 1 = 9 Z

m m 2 2

m 0 2 = 0 1 Z

m 2 2 = 1 1 Z

m m 2 2

m 5 8 . 3 2 = 2 1 Z

m m 6 6 1 1

Ñaát seùt laãn boät , traïng thaùi deûo cöùng. B = 0,35.  = 1,953(T/m3) o  = 14 37'

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m 2

- 24.700

m m 7 7 . . 1 1

o

Caùt mòn laãn boät, ít seùt, traïng thaùi chaët vöøa. B = 0.  = 1,954(T/m3)  = 28 47'

m 0 1

li fi (T/m2) fili (T/m2) Tra bảng ta cĩ cc gi trị sau: Lớp đất

2

3

4 zi (m) 2.5 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 23.85 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.7 1.03 1.39 3.65 3.85 5.55 5.11 4.67 4.53 4.69 4.85 5.8 5.985

Tổng cộng: 1.03 2.78 7.3 7.7 11.1 10.22 9.34 9.06 9.38 9.7 11.6 10.2 99.41



(

lfmu si i

Aqmm r

fi

p

p

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -154- LÔÙP :98 XD3

) =159.35 T. →mRqPAP =1*348.2*0.1225=42.65 T →u∑mf fsi li=1.4*(0.6*40.13 +1*59.28)=116.7 T ⇛Qtc =

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

8.113

T





35.159 4.1

Vậy : Q a=

Qtc k III.2. 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

Q



- Sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qp + Qs =qpAp+Asfs - Sức chịu tải cho php của cọc l:

p FS

Q s FS

p

s

Qa =

Trong đó :

Ta cĩ : As = u.L

Nq



cN

q

  vp



p

c

qp : Sức khng ở mũi cọc, được tính theo công thức :  - FSs : Hệ số an tồn cho thnh phần ma st bn, lấy bằng 1.5÷2.0 FSp : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng 2.0÷3 Ap : Diện tích tiết diện ngang thn cọc. - U : chu vi tiết diện ngang của cọc, u = 4x0.35 = 1.4m L : Chiều dài cọc ngoài đài, chọn L = 22.7.m . -

vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản

 Nd p c : Lực dính giữa thân cọc và đất T/m2.

’ thân đất, T/m2. Nc, Nq, N : Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc v phương pháp thi công cọc.

f

c

k





s

a

 tg h s a

Nq

cN



 Nd p

  vp



c

 : Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3 dp : Đường kính tiết diện cọc .

- Ta cĩ : Qs = As.fs = u.(fi.li) fs : Ma sát bên tác dụng lên cọc được tính theo công thức: ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy ca = c (T/m2) (Đối với cọc bê tông). h :Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông gĩc với mặt bn cọc (T/m2). a : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, lấy a =  li : Chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua. 2. Tính sức chịu tải của đất nền ở mũi cọc ( Qp ) - Ta cĩ: Qp = qp.Ap q  p - Đất ở mũi cọc có :

I =28o28’  tra bảng (nội suy) được : Nq =17.808 Nc = 31.612 N = 15.7 - Khi tính toán trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm thì lấy trọng lượng riêng đẩy nổi.

đn= 0.941 T/m3, dp =0.35m , c = 0.007 T/m2 - Ưng suất thẳng đứng hữu hiệu do trọng lượng bản thân đất nền :

=1.8733.5+0.873x1+0.94416+0.9413.7 = 26.0142 T/m2

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -155- LÔÙP :98 XD3

vp=   i h i Vậy sức khng ở mũi cọc l: qp =0.9410.815.7+26.014217.808+0.00731.612= 475,3 T/m2 Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

 Q

q



A

p

p

= 475,3  0,1225 = 58,22 T

p 3. Tính ma st bn tc dụng ln cọc ( Qs )

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

Qs =Asfs - Ở đây cọc nằm trong 3 lớp Lớp 2: cĩ



i

   i

’ tga = 0,096+8.09tg8o31’ = 1.3 T/m2

=1.8733+0.873x4.5= 9,5 T/m2

ca = c =0.096 T/m2 , = 8o31’ ,  = 1.873 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin8o31’ = 0.852  .' z z ’ = 0.8529,5 = 8.09 T/m2 Nn h  1sf

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)



ca + h Lớp 3: cĩ

i

   i

 .' z ’ = 0.75721.77 = 16,48 T/m2

’ tga = 0.521+16,48tg1402’ = 4,64 T/m2

ca = c =0.521 T/m2 , =14o 2’ ,  = 0.944 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin1402’ = 0.757 z =1.8733+0.873x4.5+0.94413 = 21.77 T/m2

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

Nn h  2sf ca + h Lớp 4: cĩ



i

   i

’ tga = 0.007+22,65tg28028’ = 12,29 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413+ 0.94122,85 = 43,32 T/m2

ca = c = 0.007 T/m2 ,  = 28028’ ,  = 0.941 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin28028’ = 0.523  .' z z ’ = 0,52343,32 = 22,65 T/m2 Nn h ca + h 3sf Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 22,7 m ta có :





Qs2= 2sf As2=1.3  1.4 3 = 5,46 T Qs3= 3sf As3= 4.64  1.4 16 = 96,51T Qs4= 4sf As4= 12,29  1.4 3,7 = 63,66T

51,96 2

66,63 2

= 2,73 + 48,25 + 31,83= 82,81 T  Qs =

46,5 2 22,58 3

=19,40T Qp=

Vậy tổng sức chịu tải cho php của cọc l: Qa =19,40 +82,81 = 102,216 T Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc l :Qa=min{Qa,Qa’}=102,216T

IV . THIẾT KẾ MĨNG KHUNG TRỤC 3 - A : IV . 1 TÍNH MĨNG 3 - A :( M1) - Tải truyền xuống mĩng :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -156- LÔÙP :98 XD3

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chn cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

IV . 1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

(02,4

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

43.357 

71.92

22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

73.17

 3,1.





(77,4

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*4,02*2*2 = 17,73T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   43.357 P c 216 ,102

A

0 0 3

1

2

0 0 7

0 0 4

0 0 0 2

3

0 0 7

500

4

5

0 0 3

300

1200

1200

300

3000

- Chọn n = 5 cọc ( vì mĩng lệch tm kh lớn ) -Kích thước móng được chọn là : 2x3 m (Fd=6 m2) -Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

IV . 1.3 Cấu tạo v tình tốn đài cọc :

- Chọn chiều di cọc ngm vo đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 50 + 15 +20 = 85 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1. m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình thp chọc thủng nn khơng cần kỉm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 357.43+26.4=383.83 T - Khoảng cch giữa cc cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc như hình vẽ . - Chiều cao đài: h = 1,0 (m).

2m

(6



).

* F ñ

B ñ

L ñ

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -157- LÔÙP :98 XD3

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   32

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

*tt

N

 h

Fn





2261,1



(4,26

T

).

 tb

ñ

tt

*

- Tải trọng thực tác dụng lên đài: *

42.357

tt

N









(83.383

T

).

tt o

N - Kiểm tra lại điều kiện:

tt



T )(76.76

Q





,102

216

T )(

 chopheùp

N n

c

83.383 5 Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý.

- Tải trọng tính tốán được tính lại: N 4.26



).

T (

d

d qu

 . tb





3m

(6

).



B ñ

ñ

)0,12(32

3m

(6

).



h

B ñ

(9.28



ñ

).

T





Wqö

tt

42.357

9.28

W

N









(3,386

T

).

IV.1.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

ñ qö

o







68,7

 2

(47,33

Tm

).

tt o

tt  hQ o m

tt N tt M

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL 0,132 ñ - Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ   L - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài. 880,165,26(1,1 ) - Tải trọng truyền xuống đáy đài. 

3.

(26.77

).

T





p tb

386 5

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

max

T (

).

p





p tb

tt  xM y n

tt max min

2 x i

2

2





)2,1(2



(76.5

m

).

2 xi

2,1

47,33

 1  i Xmax = 1.2 (m).  )2.1(2 ptt

26.77







26,77



(97.6

T

).

 M 11,18 - Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc. tt N

max min

 76.5

Vậy :



 

 35,01,1



35,0



 5,27,22



(65,7

T

).

p C

Lddn c

Pmax = 84,23 (T). Pmin = 70.29 (T). - Trọng lượng tính toán của cọc.

* Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin.

Pmax +Pc = 84.23 + 7.65 = 91,87(T). Pmax +Pc = 91,87(T) < Qc = 105,59 (T). Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin.

min = 70.29(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -158- LÔÙP :98 XD3

(kiểm tra điều kiện chống nhổ ). Ptt

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3

0







0 '953

IV.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.1.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của cc lớp đất mà cọc xuyên qua.

 tb 4

80,15 4

gĩc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

- Chiều rộng móng khối qui ước:

 tb 4 với: Bđ = 2(m): chiều rộng đài cọc. do đó: Bm = 2– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5.3(m).

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều di cọc.



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,3(m). - Chiều dài móng khối qui ước:

với Lđ = 3(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6.3(m). Lm = 6.3(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m).



hLmB . .

T (

).

m

m

 . tb



223.63.5





133

(56.

T

).

m W qu W m qu

- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.

c =1.1.nc Lc . Fc . g =1,1*5* 22.7 *0,35 *0,35* 2,5 = 38.23(T).



56,133

(5,949

2,652

23,38

5,125

).

T







N tc qu

tc

T ( 1307

5,949

N

N

N

).











tc qu

tc o

tc

)27.22(

47,33

68,7

223

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

(17,0

m

).







e

tc

- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

223 2. 1307

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -159- LÔÙP :98 XD3

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5.3x6,3 =125,5 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,3*6,3=652,2(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 43,357 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.   (2. - Độ lệch tâm: M N

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

tc







tc  max min

1307 39.33

N 

 1  

  

  

2

e .6 L m

L m (48,45

tc 

).

max

2

tc 

(80,32

mT /

).

min

(14,39

2mT /

)

tc tbx 

- Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:  17,06   1 3.6 B  m mT /

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.1.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Cơng thức :

trong đó :

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3



(07,1

mT /

).

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì cc chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình tc động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 22,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

R



 ,11,1(

018



 ,09,4

946



 .41,1

891



 07,17.22



,73

522



,0

)013

m

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sch HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB XY DỰNG ) nội suy ta cĩ: A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522

R



2mT /

).

m

2

(48,45

 2,1)

/ mT 2

Vậy ta cĩ :  3,12,1 1 (4,212

R m

(80,32

/ mT





)

R m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta cĩ thể sử dụng cơng thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*212,4= 254,9 (T/m2). Thoả mn điều kiện:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -160- LÔÙP :98 XD3

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.1.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

- Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

ko

STT Độ sâu (m) 2z/b

bt (T/m2)

gl (T/m2)

1 12,09 27.05 0 0 0

0.968 11,70 27.996 1 1 0.377 - Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có 0.842 10,179 28.942 2 2 0.755

0.677 8,18 29.888 3 3 1.132

0.526 6,35 30.834 4 4 1.509

 2,0



 bt

gl :  z - Dùng phương pháp cộng ln từng lớp

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880,1)

.01



880

947

946

16

7.3

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

(09,12

05,27

14.39









)

tc   tb bt

P o

0.407 4,92 32.726 5 5 1.886

 

p

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.3m ;Bm=5.3m . -Ap lực bản thn tại mũi cọc :   hi . .04 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số :

bt gl  z

h . ( i i k  o

o

+ + :Ap lực bản thn ) : Ap lực gy ln .





18.1

Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b

L B

3.6 3.5

v tỷ số :





,1

,325

(z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

h i

B  m 4

3.5 4

lấy hi=1 m

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -161- LÔÙP :98 XD3

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

(16.6

(92,4

mT /

726

2,0

2,0

,32









x

)

)

S













70,11



18,10



18,8



35,6



 1)

2 cm

tb  i

h i

 E

8.0 1781

09,12 ( 2

92,4 2

a

*Tại độ sâu z= 8m dưới đáy móng khối quy ước có : gl 2 bt   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức

m 5

,

0

m 0

,

o

1 m 0

,

1

m 5

,

4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

12,09

27,996

11,70

28,942

10,18

29,888

8,18

m 0 1

30,834

6,35

32,726

4,92

z

Như vậy : S =2 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yu cầu về biến dạng. IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài :

1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ thp chọc thủng thì cc cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thp. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

ch

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột

5.04,2  2

l  1 2

+ Xt 2 cọc cĩ r = = = 0.95 m , Pmax = 84,23 T

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -162- LÔÙP :98 XD3

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

5

 MI =2Pmax.r = 2 84,23  0.95 = 160 Tm





09.58

9.0

160 

 105

10 

3600

9.0

M I Rh 0

a - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):

cb

Fa = cm2.

4.08.1  2

b  1 2

+ Xt 2 cọc cĩ r = = = 0.7m , Ptb = 77,26 T

5

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =2Ptb.r = 2  77,26  0.7 = 108,164 Tm





27,39

 164,108 10 3600   9.0 85

M II 9.0 Rh 0

a

Fa = cm2.

Trong đó: h0 = hđ – a = 100 -15 = 85cm

- Chọn 1622 a180 ( 60,81 cm2) theo phương I-I - Chọn 11 22 a180 ( 41,81 cm2) theo phương II-II Thp cấu tạo chọn  12 a 200.

M

S M N

S M N

S

H

L

3



5

4

35.0

35.0

125

bh













I

10

m

IV. 1.8. Tính tốn cọc chịu tc dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay.

1 12

5



2









10

125

290

3627

Tm

IEb .

8.0

m



1

d

35.05.15.0

-Momen qun tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

5.1

8.0







d

 03.15.0

m



SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -163- LÔÙP :98 XD3

-Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d b  c +d   bm c -Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức :Cz=k.z

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Mf

1dv

Hf

m 7 . 2 = h a

l

m 3

m 6 1

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd

-chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m





05.15 ,

-Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE 3627 . b

MH

MM

7.24 .0 ,  HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại



4











.2

441



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

1 3 

.0

609

3627

1 IE . . B

3  bd

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -164- LÔÙP :98 XD3

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le= 609 Lbd . -Cc chuyển vị , HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :gĩc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : gĩc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=15.05 >4cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Cơng thức tính :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











.1

751



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd











L O

MM

MH



4

.2



.1

536



.2

334

Tm

M





H



f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=7.68T (đối với 5 cọc )⇛Hf=7.68/5=1.536T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm : 2 L O . IE b ( Vì Lo=0 )

 000

0018

.0







y

18.0

cm

0

L o

o

2

3

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.536x29.79x10-4-2.334x12.05x10-4=0.0018m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf : . 3 LH 0 f . IE b

. LM f o . IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong cc tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

o

b

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

zbd .

Mz=

Với chiều sâu tính đổi Ze=

K (T/m4) 296

bd (m-1) 0.609

oy (m) 0.0018

o 0

fM (Tm) -2.334

IEb (Tm2) 3627 Hf (T) 1.536

 Momen uốn Mz dọc thn cọc :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -165- LÔÙP :98 XD3

ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 A3 0 -0.001 -0.011 -0.036 -0,085 -0.167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 -3.919 -1.614 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 -9.544 -11.73 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.34 -17.919 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 -5.854 -15.076 MZ -2.334 -1.832 -1.352 -0.903 -0.506 -0.173 0.214 0.533 0.4221 0.938 -0.120 -0.167 z(m) 0.000 0.328 0.657 0.985 1.314 1.642 2.463 3.284 3.941 4.598 5.747 6.568

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

25.2

cm







F a

35(

9.0

9.0

)3



M hR a o

 Chọn 4∅16 cĩ Fa=8.04 cm2>2.25cm2.

z   gh

-Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=-2.334Tm -Diện tích cốt thp trong cọc : 233400  3600

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

M









z

(

)

 z

Ay . o 1

C 1

B 1

e

D 1

 o  bd

f IE . b

K  bd

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . H 3  bd

f IE b

 bd  z

 .0

 

Z Z



m 396 .1 85.0 m

/85.0    bd

e

 bd Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: .0/85.0 609 609 .1 396 Cc gi trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

2

.0(85.0

0018

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



56.0

mT /

 z

.2 2

296 609 .0

.0

334 

3627

536 .1 3  609

.0

3627

 609 gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

1  1 :2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M *5.2

M 

M

dh

69.0



 2

dh M Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=7.68Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=18.11Tm  68.7 68.7*5.2

11.18 

11.18

3.0

3

Trong đó :

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : mT / 2 mT /





69.01



873.1(



.1

396



tg

 .03.0)'318(



096

 .1)

121



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

2

cos( 2





56.0

mT /

121



.1



 Z

gh

T/m2 ⇛

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -166- LÔÙP :98 XD3

⇛ mT / Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu p lực ngang . IV.1.9 KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN V CẨU LẮP. 1. Khi vận chuyển.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

0.207 L=1656

0.207 L=1656

4688

8000

- Lực tác dụng là tải trọng bản thân phân bố đều:

2

q = 1,1 . 0,35 . 0,35 . 2,5 = 0,337 T/m vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,207. L = 0,207 . 8 = 1,656(m).



0434

.0*

337

8*



.0

Tm ( 936

).

max

5

A







02.0

2

.0 130

 936 10 35  

32

M 2 nbhR o





1(5.0



A )21





.0

9898

5

F







82,0

.0 9898

936 

 10 3600

32

M  oahR

 ,0 Fa=0.82 < 8,04 cm2= 4 ∅16

- Mơmen tại gối: M .0

Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi vận chuyển.

2 .Khi cẩu lắp.

5648

0.294 L=2352

8000

2

Vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,294. L = 0,294 . 8 = 2,352(m).



086



.0

337



8



(85,1

Tm

)

max

A







.0

039





1(5.0



A )21





98.0

- Mơmen tại gối: M ,0

2

e  '8,1 35 

5 10 

32

130

M 2 bhR n o

F







64,1

⇛

85,1 

5  10 3600 

32

M  oahR

98,0 Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi cẩu lắp.

< 8,04cm2= 4∅16

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -167- LÔÙP :98 XD3

Vậy cốt thép trong cọc đ chọn thoả mn điều kiện vận chuyển và cẩu lắp. 3 .Tính thp cho mĩc treo.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

,18



(348

337

ql

,0

P

T



).

1 2

- Lực do một nhnh thp chịu khi cẩu lắp. 1  2

,1

3 10

2







,0

(374

cm

).

F a

 3600

P R a Chọn f16 (Fa = 2,011 cm2 ).

- Diện tích thp yu cầu: 348

lneo 

P .u

4. Tính đoạn thép móc treo neo vào cọc. - Điều kiện để móc treo không bị trượt:





(41.13

cm

).

lneo

3  10 ,1 348 024  20 ,5 Chọn đoạn neo lneo = 20cm.

trong đó: P = 1,348(T). u = p . d = 3,14 . 1,6 = 5,024(cm). t : lực bám dính giữa bêtông và cốt thép, lấy t = 20(KG/cm2).

IV . 2 TÍNH MĨNG 3C :( M3) - Tải truyền xuống mĩng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chn cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 2.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

4,573

(46,6

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

71.92



22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

573

4,28

 5,1.





(8.8

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*6,46*2*2 = 28,4T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   4. c P ,102 216

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -168- LÔÙP :98 XD3

- Chọn n = 10 cọc ( vì mĩng lệch tm kh lớn ). Vậy chọn lại kích thước đài cọc la F = (2,5x3,7)m=9.25m2

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

0 5 3

3

4

1

2

0 0 9

0 0 5

0 0 5 2

9

10

600

0 0 9

7

8

5

6

0 5 3

350

1000

500

500

1000

350

3700

-Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

IV . 2.3 Cấu tạo v tính toán đài cọc :

- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đi h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 60 + 15 +20 = 95 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1.2 m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình thp chọc thủng nn khơng cần kỉm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )





B

 7,35,2

(25.9

2m

).

ñ

ñ

* F ñ

*tt

*

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 573.4+40.7=614,1 T - Khoảng cch giữa cc cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cch giữa cc cọc a = 1(m). - Chiều cao đài: h = 1,2 (m).



 h

N



 22

(7.40

T

).

 tb

ñ

tt

*

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   L - Tải trọng tác dụng lên đài: Fn

4.573

tt

N



(1,614

T

).

tt o

N  - Kiểm tra lại điều kiện:

tt

1.



T )(41.61



Q

.102

(216

T

)



 chopheùp

N n

614 10

c

 25,91,1 - Tải trọng tính toán được tính lại:   N 7.40



T (

).

d qu

 . tb

d

Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý. IV.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

2,17.35.2

(1.11

B











3m

).

ñ

ñ

ñ

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -169- LÔÙP :98 XD3

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



 h

3m





)

B ñ

 889,14.75,21.11(1,1 )

ñ



T

).

Wqö

tt

4.573

90.45

W

N









(3.619

T

).

ñ qö

o







40,11



2,1



(14,45

Tm

).

tt o

tt  hQ o ñ

tt N tt M

- Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ  L )2,12(7.35.2 (4.7 - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài.  (90.45  - Tải trọng truyền xuống đáy đài. 

3.

(93.61

).

T





p

tb

619 10

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

max

p

p

).T(





tb

tt xM  y n

tt max min

x



2 i

1i 

2

2

2



)5.0(4



)1(2



(12

m

).

2 xi

5,1

 M 46,31 - Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc. tt N

93.61







93.61



(6.5

T

).

max min

Xmax = 1.5 (m).  )5.1(4  p tt Vậy :

 14.45 12 max = 67.,57 (T). min = 56.33(T).



 5,27,22

 35,01,1

 

(65,7

35,0

T







p

Lddn c

C

Ptt Ptt - Trọng lượng tính toán của cọc.

max +Pc = 67.57 + 7,65 = 75,22(T). max +Pc = 75,22(T) < Qc = 102,216 (T).

). * Kiểm tra điều kiện lực tc dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin.

Ptt Ptt Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin.

min = 55,33(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

Ptt (kiểm tra điều kiện chống nhổ ).



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3

0







0 '953

IV.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.2.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của cc lớp đất mà cọc xuyên qua.

 tb 4

80,15 4

gĩc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

 tb 4 với: Bđ = 2.5(m): chiều rộng đi cọc.

- Chiều rộng móng khối qui ước:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -170- LÔÙP :98 XD3

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều di cọc.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH do đó: Bm = 2.5– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5,8(m).



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,8(m). - Chiều dài móng khối qui ước:

hLmB . .

T (

).



- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.  . tb

m

m



 99.68.5

 22

162

.(2.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3.7(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3.7 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6,99(m). Lm = 6,99(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m).

c = n.Lc . Fc . g = 10x22.7 x 0,35 x 0,35 x2,5 = 69,5(T).







5,69

4,152

T ( 1176

9,791

).



N tc qu

tc

T )(4,

1749

573

4.

N

N

N











tc qu

tc o

tc

)27.22(

40.11

46.31

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

179,0 (

m

).







e

tc

4.

- Trị tiu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

313 1749 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:

tc

4.



1







1

tc max min

e .6 L

1749  99,68,5

18,06  99.6

N 

L

B

  

  

m

  

2

tc 

m (81,49

   m mT /

).

max

2

tc 

(48,36

mT /

).

min

(15,43

2mT /

)

tc tbx 

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5,8x6,99 =152,4 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,8*6,99=791,9(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  2,162 - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 1176 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.  (313  - Độ lệch tâm: M N

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.2.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Cơng thức :

trong đó :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -171- LÔÙP :98 XD3

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì cc chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3



(07,1

mT /

).

tc động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 24,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sch HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB

 ,04,5

 ,11,1(

018

946

R







 .41,1

891



 07,17.24



,73

522



,0

)013

m

A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522

2mT /

R

).



m

2

(81,49

 2,1)

/ mT

m

2

XÂY DỰNG ) nội suy ta cĩ: Vậy ta cĩ :  3,12,1 1 (2,231

R

(48,36

/ mT

R





)

m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta có thể sử dụng công thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*231,2= 277,4 (T/m2). Thoả mn điều kiện:

 2,0



gl  z

 bt

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.2.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880,1)

.01



946

947

880

7.3

16

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

05,27

15,43

(1,16









)

tc   bt tb

P o

- Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có : - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp

 

p

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.99m ;Bm=5.8m . -Ap lực bản thn tại mũi cọc :   hi . .04 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số

bt gl  z

h . ( i i k  o

o

+ + :Ap lực bản thn ) : Ap lực gy ln .





22.1

Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b

L B

6.6 4.5

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -172- LÔÙP :98 XD3

v tỷ số :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

(z tính từ đáy móng khối qui ước ) - ko STT

Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

0 1 2 3 4 5 6 Độ sâu (m) 0 1 2 3 4 5 6 2z/b 0 0.345 0.689 1.034 1.379 1.724 2.069 1 0,972 0,868 0,726 0,582 0,459 0,364

gl (T/m2) 16.1 15,65 13,97 11,69 9,37 7,389 5,86

bt (T/m2) 27.05 27.996 28.942 29.888 30.834 32.726 33.672





,35,1

h i

B  m 4

4.5 4

lấy hi=1 m

2

2

67,33

(86,5

mT /

(7,6

2,0

2,0









x

)

)

 31)

97.13

69.11

65.15

37.9

39.7





















cm

S



tb  i

h i

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

1.16 ( 2

86.5 2

 E

a

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -173- LÔÙP :98 XD3

*Tại độ sâu z= 6m dưới đáy móng khối quy ước có : bt gl   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức 8.0 1781

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

m 8 , 0

m 5 , 0

o

m 2 , 1

m 5 , 4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

16,1

27,996

15,65

28,942

13,97

29,888

11,69

m 0 1

30,834

9,37

32,726

7,89

33,672

5,86

z

Như vậy : S =3 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yu cầu về biến dạng.

IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ thp chọc thủng thì cc cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thp. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

5,1 

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max

l  1

5,0 

= + Xt 2 cọc cĩ r = = 1.2 m , P12 = 67,57 T

l  1

0,1 

= + Xt 2 cọc cĩ r = = 0,2 m , P26 = 63,81 T

l  1

ch 2 ch 2 ch 2

= + Xt 1 cọc cĩ r = = 0,7 m , P9 = 65,69 T M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột 06 2 06 2 06 2

I =2Pmax.r = 2 67,57  1.2 = 162.168 Tm

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -174- LÔÙP :98 XD3

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.  M1

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2,162(

5 10

 M2  M3





95.79

 9.0

 9.0

I =2P26.r = 2 63,81 0,5 = 63.81 Tm I =P9.r = 65,69  0.7 = 45.98 Tm   )98,45 81,63 M I 105   3600 Rh a 0 - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):

cb

Fa = cm2.

5.08.1  2

b  1 2

+ Xt 4 cọc cĩ r = = = 0.65m , Ptb = 61,93 T

5

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =4Ptb.r = 4  61,93  0.65 = 161 Tm





33,47

,161  9.0

018 105

 

10 3600

M II 9.0 Rh 0 a

Fa = cm2.

Trong đó:

h0 = hđ – a = 120 -15 = 105cm



3

4

5

35.0

35.0

125

10

bh

m













I

- Chọn 2222 a170 ( 83,62 cm2) theo phương I-I - Chọn 13 22 a190 ( 49,41 cm2) theo phương II-II Thp cấu tạo chọn  12 a 200.

1 12

2

5











10

Tm

125

290

3627

IEb .

d

1



8.0

m

8.0

5.1

IV. 1.6. Tính tốn cọc chịu tc dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay. -Momen qun tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

35.05.15.0

 03.15.0

m







d

 b c

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd







.0

7.22

82.13

-Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d bm  c +d  -Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức :Cz=k.z -Chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m -Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE 3627 . b

,

,

,

MH

MM

 HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -175- LÔÙP :98 XD3

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le= Lbd . 609 -Cc chuyển vị HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :gĩc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : gĩc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=13.82 >4 cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Cơng thức tính :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



4











.2

441



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

.0

609

1 3 

1 IE . . B

3  bd



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

3627 1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











.1

751



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd











MH

L O

MM



4

2 L O .2 . IE b



14.1



73.1

Tm

M





H



-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=11.40T (đối với 10 cọc )⇛Hf=11.40/10=1.14T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm :

f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.14x29.79x10-4-1.73x12.05x10-4=0.0013m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf :

0



y





.0

0013

 000

13.0

cm

( Vì Lo=0 )

L o

o

. 3 LH 0 f IE .3 b

. LM f o .2 IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong cc tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

b

o

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

zbd .

Mz=

Với chiều sâu tính đổi Ze=

K (T/m4) 296

bd (m-1) 0.609

oy (m) 0.0013

o 0

fM (Tm) -1.73

IEb (Tm2) 3627 Hf (T) 1.14

 Momen uốn Mz dọc thn cọc :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -176- LÔÙP :98 XD3

z(m) 0.000 0.328 0.657 0.985 1.314 1.642 2.463 3.284 3.941 4.598 ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 A3 0 -0.001 -0.011 -0.036 -0,085 -0.167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 MZ -1.73 -1.357 -1.000 -0.666 -0.369 -0.118 3.236 0.458 0.415 0.838

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

05.11

cm







F a

3.5 4.0 -9.544 -11.73 -10.34 -17.919 -5.854 -15.076 0.094 -10.75

35(

9.0

9.0

)5





M hR oa

 Chọn 4∅20 cĩ Fa=12.57 cm2>11.05cm2.

z   gh

-3.919 5.747 6.568 -1.614 -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=10.75Tm -Diện tích cốt thp trong cọc : 1075000 3600

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

M







z

(

)



Ay . o 1

C 1

B 1

e

D 1

 z

 o  bd

f IE . b

 bd

K  bd

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . H 3  bd

f IE b





Z

/85.0

609.0/85.0

396

.1



m

 bd  z

85.0

609

.1

.0

m

Z





  bd

e

2

.0(85.0

0013

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



/4.0

mT

 z

296 609 .0

.0

3627

14.1 3  609

.0

3627

 73.1 2 609  gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

Vì Le=15.05 >2.5 .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: 396 Cc gi trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

1  1 :2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M

M *5.2

M 

dh M dh Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=11.40Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=31.46Tm



71.0

 2

 40.11 40.11*5.2

46.31 

46.31

3.0

3

Trong đó :

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : / mT 2 mT /





71.01



.1(

873



.1

396



tg

096.03.0)'318( )







2.1



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

cos(

2

2







mT

/4.0

/2.1

mT



 Z

gh

T/m2 ⇛

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -177- LÔÙP :98 XD3

⇛ Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang . IV.2. 9KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN V CẨU LẮP.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

( tính toán tương tự móng M1 )

PHẦN III NỀN MÓNG

Khối lượng (50%)

GVHD : Th.S TRƯƠNG QUANG THÀNH

CHƯƠNG I : SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -178- LÔÙP :98 XD3

CÔNG TRÌNH : TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

I. GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT TẠI NƠI XÂY DỰNG I.1. MỞ ĐẦU Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho việc thiết kế kỹ thuật công trình được thực hiện với khối lượng gồm 3 hố khoan, mỗi hố sâu 30 m.

Tổng độ sâu đã khoan là 90m và 29 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của đất. I.2. PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT VÀ THÍ NGHIỆM ĐẤT

I.2.1. Công tác khảo sát ngoài hiện trường

1. Dụng cụ khoan: Phương pháp khoan rửa với dụng cụ gồm:

- Một máy khoan hiệu Acker và các trang thiết bị. - Máy bơm ly tâm. - Ống thép mở lổ đường kính trong 110 mm

- Ống lấy mẫu là một ống vách mỏng miệng vạt bén từ ngoài vào có đường kính trong 74 mm, dài 600 mm. 2. Dụng cụ xuyên tiêu chuẩu SPT:

- Bộ phận xuyên tiêu chuẩn SPT là một ống chẻ đôi chiều dài từ 550 mm (22’), đường kính ngoài 51 mm (2’ ), đường kính trong 35 mm (1’3/8). Mũi xuyên là bộ phận rời được ráp vào ống bằng răng, mũi xuyên dài 76mm (3’), miệng ống vạt bén từ ngoài vào trong có đường kính bằng đường kính ống chẻ đôi. - Tạ nặng 63.5 kg (140 1b)

- Tầm rơi tự do 76 cm.

- Hiệp đóng: 3 lần15 cm ( N là tổng số của 2 lần đóng về sau).

ĐỘ CHẶT

ĐẤT DÍNH ĐẤT HẠT RỜI

TRỊ SỐ CHUỲ TIÊU CHUẨN N TRẠNG THÁI TRỊ SỐ CHUỲ TIÊU CHUẨN N

< 4 4 – 10 11 –30 31 – 50 >50 Rất bời rời Bời rời Chặt vừa Chặt Rất chặt Rất mềm Mềm Dẻo mềm Dẻo cứng Rất rắn Cứng SỨC CHỐNG NÉN ĐƠN (kG/cm2) <0.25 0.25 – 0.50 0.50 – 1.00 1.00 – 2.00 2.00 – 4.00 > 4.00 < 2 2 – 4 5 – 8 9 – 15 16 – 30 >30

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -179- LÔÙP :98 XD3

I.3. CẤU TẠO ĐỊA CHẤT I.3.1. Lớp đất số 1 Đất đắp, thành phần là nền xi măng, đá, cát, sét... Lớp đất số 1 có bề dầy 0.5m. I.3.2. Lớp đất số 2 Đất sét , màu vàng , độ dẻo trung bình, trạng thái dẻo mềm; lớp số 2 có bề dầy 4.5m. I.3.3. Lớp đất số 3 Đất sét lẫn bột, trạng thái dẻo cứng; lớp số 3 có bề dầy trung bình 16m. I.3.4. Lớp đất số 4

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

i A

Từ độ sâu 20 m địa tầng chuyê’n sang lớp cát vừa đến mịn lẫn bột và ít sét , trạng thái chặt vừa; lớp số 4 có bề dầy phát hiện là 10m. I.4. ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN Mực nước ngầm nằm trong tầng sét pha cát (lớp số 2) ở đô sâu 4m. Tại thời điểm khảo sát (mùa mưa), mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu cách mặt đất hiện hữu tại H1 = 3.5m; H2 = 3.2m; H3 = 3.7m và ổn định ở độ sâu tại H1 = 3.6m; H2 = 3.3m; H3 = 3.5m. Các mực nước này sẽ thay đổi vào mùa khô. I.5. TÍNH CHẤT CƠ LÝ CÁC LỚP ĐẤT Tính chất vật lý và cơ học của các lớp đất trong khu vực khảo sát được thống kê trong bảng “ Tính chất cơ lý các lớp đất” sau đây: II. XỬ LÝ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT II.1. LÝ THUYẾT II.1.1. Trị số tiêu chuẩn Trị số tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất (trừ c và  ) lấy bằng trung bình số học của các trị số riêng:

 1i n

Atc = A =

n

n

n

n



*

*

Trong đó :

 i

p i

p i

i

1 

i

1 

i

1 

i

1 

n

n

n

*

n

*

p



p

ctc = Ai: Trị số riêng của chỉ tiêu cần xác định. n: Số lượng trị số riêng đưa vào tập hợp thống kê Lực dính Ctc, góc ma sát tc là các thông số của đường biểu diễn sức chống cắt giới hạn của đất, được xác định bằng phương pháp bình phương cực tiểu: 1      2  * p i i

i

i

  i

   * i

   1 

i

1 

i

1 

i

1 

  

     

tgtc =

2

n

n

Trong đó:



p

i

i

2 p



i

 1

i

 1

  

  

 = n*

Pi, i : Ap lực nén, sức chống cắt của đất tại 1 cấp thí nghiệm.

II.1.2. Trị số tính toán Các chỉ tiêu độc lập khác: Att=Atc Đối với trọng lượng riêng:

 * t  n

tt = tc 

Trong đó:

t: hệ số phụ thuộc xác xuất tin cậy đã chọn và phụ thuộc vào số bậc tự do của tập hợp thống kê (n-1) tra bảng 1-1 trong sách “Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn – Tác giả Lê Quý An”.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -180- LÔÙP :98 XD3

 = 0.95 khi tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ nhất (theo sức chịu tải)  = 0.85 khi tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ hai (theo biến dạng) : Độ lệch quân phương của tập hợp

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

n



*



_   i



1 

n

1

i

1 

  

  

Đối với lực dính C và góc ma sát trong  xác đinh như sau:

Att =Atc ± t *  Trong đó :

t :Giống như phần xác định  nhưng với n-2

Độ lệch quân phương được tính như sau:

n 

n

*

tg =  *

2 ip



1 

i

1 

n

2

tc

*

tc 



c



c =  *





. tgp i

 i



2

i

1 

 =

1 n  II.2. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ II.2.1. Xác định các chỉ tiêu cơ lý c, j, g 1. Lớp đất thứ nhất 1.1. Xác định dung trọng g 1.1.1. Đối với dung trọng tự nhiên: * Dung trọng tiêu chuẩn:

5

3

tc 

 



.9*

444



.1

(889

mT /

)

1 5

 1

1   i n i

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 S 1.879 1.873 1.91 1.905 1.877 9.444 1.889 1.889 1.889 1.889 1.889 9.444 0.01 0.016 -0.021 -0.016 0.012 0.001 (g-gi)2 0.0001 0.000256 0.000441 0.000256 0.000144 0.001197

5

2



*



.0*

0012



.0

017





   i



1 

n

1

1  15

i

1

* Dung trọng tính toán: Độ lệch quân phương:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -181- LÔÙP :98 XD3

Sai số:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH







.0

009



%9.0

 

.0 .1

017 889

  

017

889

.1





.1

889



.0

(016

3mT /

)

* Khi tính nền theo TTGH I:

I = tc 

.0*13.2 5

017

889

.1





.1

889



.0

3mT / 009 (

)

tt Ứng với n = 5-1 = 4 => a=0 .95 =>ta = 2.13  . t n * Khi tính nền theo TTGH II :

II = tc 

.0*19.1 5

tt Ứng với n = 5-1 = 4 => a = 0.85 =>ta = 1.19  . t n

n

3

tc 







.7*

332



.1

mT / 4664 (

)



 i



1 n

1 5

i

 1

1.1.2. Đối với dung trọng ở trạng thái khô: * Dung trọng tiêu chuẩn:

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 S 1.462 1.454 1.490 1.488 1.438 7.332 1.4664 1.4664 1.4664 1.4664 1.4664 7.332 0.0044 0.0124 -0.0236 -0.0216 0.0284 0.000 (g-gi)2 0.000019 0.000154 0.000557 0.000466 0.000806 0.002022

n

2





.0*

002



.0

022





   i

 .

1 

1

n

1  15

i



1

* Dung trọng tính toán: Độ lệch quân phương:



015

.0







%5.1

 

  

Sai số:

.0 022 4664 .1 * Khi tính nền theo TTGH I:

4664

.1





.1

4664



.0

(021

3mT /

)

I = tc 

.0*13.2 5

022

4664

.1





.1

4664



.0

(012

3mT /

)

tt Ứng với n = 5-1 = 4 => a = 0.95 => ta = 2.13  . t 022 n

II = tc 

.0*19.1 5

tt  * Khi tính nền theo TTGH II: Ứng với n = 5-1 = 4 => a = 0.85 => ta = 1.19  . t n

1.2. Xác định các chỉ tiêu c, j

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -182- LÔÙP :98 XD3

Ở đây có 3 hố khoan, có 3 lớp đất. Lớp đất thứ 1 có tất cả 5 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực. Vậy có tất cả 5 *3 trị số thí nghiệm ,thực hiện các tính toán phụ:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n ctc tgjtc pi ti

2 pi

ti * pi (pi*tgjtc+ ctc-ti)2

0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 S 0.229 0.317 0.405 0.225 0.322 0.412 0.235 0.320 0.420 0.231 0.325 0.415 0.225 0.311 0.402 4.794 0.150 0.150 0.150 0.159 0.159 0.159 0.165 0.165 0.165 0.167 0.167 0.167 0.141 0.141 0.141 0.197 0.197 0.197 0.189 0.189 0.189 0.194 0.194 0.194 0.196 0.196 0.196 0.176 0.176 0.176 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 17.50 0.1145 0.317 0.6075 0.1125 0.322 0.618 0.1175 0.320 0.63 0.1155 0.325 0.6225 0.1125 0.311 0.603 5.2485 3.8E-0.4 9E-04 1.6E-03 8.1E-04 6.7E-04 9.3E-04 7.3E-04 1.5E-04 1.3E-04 1.2E-04 1.4E-03 2.1E-03 1.6E-05 3.6E-05 9E-06 0.009981

2

18

18

* Giá trị tiêu chuẩn của c, j:



p

i

i

2 p



i

 1

i

 1

18

   18

   18

18

tc

c



*

*

 i

p i

p i

     2  p i i

1 

i

 1

i

 1

i

 1

i

 1

 .  

  

2



.4(*

794

50.17*



.5*15

2485 )



(13.0

kG

/

cm

)

18

18

18

*



tg

tc 



.5*15(

2485



.4

794

)15*



.0

1818

p i

p i

  i

   * i

1 50.37 1 

1 50.37

 1

i

i

 1

i

 1

  

 *18    tc = 10.300 = 100 18’

 = 18* =15 *17.50-152=37.50 (kG/cm2)

n

2

tc

* Giá trị tính toán của c, j:



*

*

tg

tc 



c





.0*

009981



.0

028







p i

 i



1 

n

2

1  15

2

i



1



*



.0

028

*



.0

018

(kG/cm2)

 tg

 



15 50.37

n 

n

*



.0

028

*

50.17*



.0

019

*

(kG/cm2)

(kG/cm2)

 

c

2 p i



1 50.37

1 

i

 1

* Khi tính nền theo TTGH I:

tc

2

.0*77.1

019

cm

kG









c

c

(

)

/

t

 *

c

tt I

13.0 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -183- LÔÙP :98 XD3

Lấy a = 0.95 ; n-2 = 15-2 = 13 => ta = 1.77

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

13.0





(034

kG

/

2cm

)

ctt I

tc

.0

018

 tc

c

t   * tg  13.0 

  .0*08.1

1818 019 (

 kG

.0*77.1 2cm /

)

tt tg    tg I tt t *    c C II '3180tt I

* Khi tính nền theo TTGH II: .0

13.0

)

 (02.0 tc 



2cm 

.0

1818



.0*08.1

018

ctt  II tt tg  II



/ kG  tg t   * tg '139 0tt II

Lấy a = 0.85 ; n-2 = 15-2 = 13 => ta = 1.08 2. Lớp đất thứ hai

18

3

tc 

 

148.35*



(953.1

mT /

)



1 18

1   i n i



1

2.1. Xác định dung trọng g 2.1.1. Đối với dung trọng tự nhiên: * Dung trọng tiêu chuẩn:

gi g N g-gi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 1.962 1.981 1.961 1.918 1.929 1.960 1.967 1.929 1.980 1.968 1.928 1.961 1.986 1.928 1.986 1.923 1.941 1.940 35.148 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 35.148 -0.009 -0.028 -0.008 0.035 0.024 -0.007 -0.014 0.024 -0.027 -0.015 0.025 -0.008 -0.033 0.025 -0.033 0.03 0.012 0.013 0.006 (g-gi)2 0.000081 0.000784 0.000064 0.001225 0.000576 0.000049 0.000196 0.000576 0.000729 0.000225 0.000625 0.000064 0.001089 0.000625 0.000064 0.0009 0.000144 0.000169 0.008185

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -184- LÔÙP :98 XD3

* Dung trọng tính toán:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

18

2



*



.0*

008185



.0

022



   i





n

1

1  18

1

i 1







.0

011



%1.1

 

.0 .1

022 953

Độ lệch quân phương: 1 

Sai số:   

022

953

.1

.1





953



.0

3mT / 009 (

)

* Khi tính nền theo TTGH I:

I = tc 

.0*74.1 18

022

953

.1

.1





953



.0

(006

3mT /

)

tt Ứng với n = 18-1 = 17 => a=0 .95 =>ta = 1.74  . t n * Khi tính nền theo TTGH II :

II = tc 

.0*07.1 18

tt Ứng với n = 18-1 = 17 => a = 0.85 =>ta = 1.07  . t n

n

3

tc 







*

28161



.1

mT ( 5645 /

)



  i

1 n

1 18

i

 1

1.1.2. Đối với dung trọng ở trạng thái khô: * Dung trọng tiêu chuẩn:

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 1.571 1.607 1.565 1.521 1.513 1.543 1.565 1.542 1.622 1.556 1.537 1.597 1.615 1.525 1.622 1.537 1.564 1.559 28.161 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 28.161 -0.0065 -0.0425 -0.0005 0.0435 0.0515 0.0215 -0.0005 0.0225 -0.0575 0.0085 0.0275 -0.0325 -0.0505 0.0395 -0.0575 0.0275 0.0005 0.0055 0.0000 (g-gi)2 0.00004225 0.00180625 0.00000025 0.00189225 0.00265225 0.00046225 0.00000025 0.00050625 0.00330625 0.00007225 0.00075625 0.00105625 0.00255025 0.00156025 0.00330625 0.00075625 0.00000025 0.00003025 0.0207565

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -185- LÔÙP :98 XD3

* Dung trọng tính toán:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

2





.0*

021



.0

035





   i

 .

1 

1

n

1  18

1

i

 1

Độ lệch quân phương:



022

.0







%2.2

 

  

Sai số:

.0 035 5645 .1 * Khi tính nền theo TTGH I:

035

5645

.1





.1

5645



.0

3mT ( 014 /

)

I = tc 

.0*74.1 18

035

5645

.1

.1





5645



.0

3mT ( 009 /

)

tt Ứng với n = 18-1 = 17 => a = 0.95 => ta = 1.74  . t n

II = tc 

.0*07.1 18

tt  * Khi tính nền theo TTGH II: Ứng với n = 18-1 = 17 => a = 0.85 => ta = 1.07  . t n

1.2. Xác định các chỉ tiêu c, j

Ở đây có 3 hố khoan, có 3 lớp đất. Lớp đất thứ 2 có tất cả 18 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực. Vậy có tất cả 18 *3 trị số thí nghiệm ,thực hiện các tính toán phụ:

ctc tgjtc n ti

2 pi

(pi*tgjtc+ ctc-ti)2 pi ti * pi

1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0.759 1.031 1.303 0.748 1.028 1.305 0.745 1.014 1.283 0.725 1.005 1.263 0.662 0.911 1.160 0.715 0.487 0.487 0.487 0.551 0.551 0.551 0.476 0.476 0.476 0.428 0.428 0.428 0.413 0.413 0.413 0.512 0.272 0.272 0.272 0.292 0.292 0.292 0.268 0.268 0.268 0.256 0.256 0.256 0.249 0.249 0.249 0.268 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 0.759 2.062 3.909 0.748 2.056 3.915 0.745 2.028 3.849 0.725 2.010 3.789 0.662 1.822 3.480 0.715 0 0 0 9E-3 0.011449 0.014884 1E-6 4E-6 9E-6 0.001681 0.004225 0.004489 0 0 0 0.004225

2.0 17 1.010 0.512 0.268 4 2.020 0.001444

3.0 18 1.165 0.512 0.268 9 3.495 0.022801

1.0 19 0.770 0.499 0.271 1 0.770 0

2.0 20 1.041 0.499 0.271 4 2.082 0

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -186- LÔÙP :98 XD3

3.0 21 1.312 0.499 0.271 9 3.936 0

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

1.0 0.446 0.264 0.710 1 22 0.710 0

2.0 0.446 0.264 0.974 4 23 1.948 0

3.0 0.446 0.264 1.238 9 24 3.714 0

1.0 0.578 0.296 0.874 1 25 0.874 0

2.0 0.578 0.296 1.170 4 26 2.340 0

3.0 0.578 0.296 1.466 9 27 4.398 0

1.0 0.523 0.275 0.798 1 28 0.798 0

2.0 0.523 0.275 1.073 4 29 2.146 0

3.0 0.523 0.275 1.348 9 30 4.044 0

1.0 0.470 0.259 0.729 1 31 0.729 0

2.0 0.470 0.259 0.988 4 32 1.976 0

3.0 0.470 0.259 1.247 9 33 3.741 0

1.0 0.542 0.287 0.829 1 34 0.829 0

2.0 0.542 0.287 1.116 4 35 2.232 0

3.0 0.542 0.287 1.403 9 36 4.209 0

1.0 0.526 0.293 0.819 1 37 0.819 0

2.0 0.526 0.293 1.112 4 38 2.224 0

3.0 0.526 0.293 1.405 9 39 4.215 0

1.0 0.449 0.258 0.707 1 40 0.707 0.0025

2.0 0.449 0.258 0.965 4 41 1.930 0.0025

3.0 0.449 0.258 1.223 9 42 3.669 0.0025

1.0 0.600 0.301 0.901 1 43 0.901 0

2.0 0.600 0.301 1.202 4 44 2.404 0

3.0 0.600 0.301 1.503 9 45 4.509 0

1.0 0.468 0.261 0.729 1 46 0.729 0

2.0 0.468 0.261 0.990 4 47 1.980 0

3.0 0.468 0.261 1.251 9 48 3.753 0

1.0 0.569 0.280 0.849 1 49 0.849 0

2.0 0.569 0.280 1.129 4 50 2.258 0

3.0 0.569 0.280 1.409 9 51 4.227 0

1.0 0.555 0.276 0.831 1 52 0.831 0

2.0 0.555 0.276 1.107 4 53 2.214 0

3.0 1.383 9 54 4.149 0 0.555 0.276

S 124.6 108 57.598 252 0.081712

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -187- LÔÙP :98 XD3

* Giá trị tiêu chuẩn của c, j:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

18

18



p

i

i

2 p



i

 1

i

 1

54

   54

   54

54

tc

c



*

*

 i

p i

p i

     2  p i i

1 

i

 1

i

 1

i

 1

i

 1

 .  

  

2



*6.57(*

252



108

*

124

)6.



.0

544 (

kG

/

cm

)

54

54

54

*54(

124

6.



*6.57

)108



.0

2611



*

tg

tc 

*54



p i

p i

   * i

  i

1 1944

1 1944 1 

 1

i

 1

 1

i

i

  

    tc = 14.630 = 140 37’

n

2

tc

 = 54* =54 *252-1082=1944 (kG/cm2)

tc 

tg



*

*

.0*

081712



.0

039



c











p i

 i



2

n

1  54

2

i

 1



*



.0

039

*



.0

0066

(kG/cm2) * Giá trị tính toán của c, j: 1 

 tg

 



n 

54 1944

n

*

*



.0

039

*

*

252



.0

014

(kG/cm2)

(kG/cm2)

 

c

2 p i



1 

1 1944

i



1

tc

2

c



c



t



.0

544



.1

675

.0*

014

(

kG

/

cm

)

tt I

 *

c



.0

544



(023.0

kG

/

2cm

)

ctt I

tc

tg





tg





t



.0

2611



.1

675

.0*

0066

tt I

  *

tg



tt

140

'02

I

* Khi tính nền theo TTGH I: Lấy a = 0.95 ; n-2 = 54-2 = 52 => ta = 1.675

tc

014 (

kG

/

2cm

)

c .0

.0 kG

544 /

.0*05.1 )

 2cm  .0

2611



.0*05.1

0066

tt c  II ctt  II tt tg  II



* t    C (  544 .0 015 tc  tg   t   * tg tt 140 II '15

* Khi tính nền theo TTGH II: Lấy a = 0.85 ; n-2 = 54-2 = 54 => ta = 1.05

6

3



725.11*



.1

(954

mT /

)

tc 

 

1 6

 1

3. Lớp đất thứ ba: 3.1. Xác định dung trọng g 3.1.1. Đối với dung trọng tự nhiên: * Dung trọng tiêu chuẩn:

1   i n i gi

g N g-gi

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -188- LÔÙP :98 XD3

1.970 1.954 1 -0.016 (g-gi)2 0.000256

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2 3 4 5 6 S 1.969 1.938 1.968 1.941 1.939 11.725 1.954 1.954 1.954 1.954 1.954 11.725 -0.015 0.016 -0.014 0.013 0.015 0.001 0.000225 0.000256 0.000196 0.000169 0.000225 0.001327

6

2

.0*

0013



.0

016



*





   i





* Dung trọng tính toán:

1

n

1  16

i 1

Độ lệch quân phương: 1 







.0

008



%8.0

 

.0 .1

016 954

  

Sai số:

016

954

.1





.1

954



.0

(013

3mT /

)

* Khi tính nền theo TTGH I:

I = tc 

.0*01.2 6

016

954

.1





.1

954



.0

(008

3mT /

)

tt Ứng với n = 6-1 = 5 => a=0 .95 =>ta = 2.01  . t n * Khi tính nền theo TTGH II :

II = tc 

.0*16.1 6

tt Ứng với n = 6-1 = 5 => a = 0.85 =>ta = 1.16  . t n

n

3

tc 







*

9383



..1

mT / 564 (

)



 i



1 n

1 6

i

 1

1.1.2. Đối với dung trọng ở trạng thái khô: * Dung trọng tiêu chuẩn:

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 6 S 1.589 1.594 1.559 1.581 1.533 1.527 9.383 1.564 1.564 1.564 1.564 1.564 1.564 9.383 -0.025 -0.030 0.005 -0.017 0.031 0.037 0.001 (g-gi)2 0.000625 0.0009 0.000025 0.000289 0.000961 0.001369 0.004169

n

2





.0*

0042



.0

029





   i

 .

1 

n

1

1  16

i



1

* Dung trọng tính toán: Độ lệch quân phương:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -189- LÔÙP :98 XD3

Sai số:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



018

.0







%8.1

 

029 564

  

.0 .1 * Khi tính nền theo TTGH I:

029

564

.1





.1

564



.0

3mT / 024 (

)

I = tc 

.0*01.2 6

029

564

.1





.1

564



.0

(014

3mT /

)

tt Ứng với n = 6-1 = 5 => a = 0.95 => ta = 2.01  . t n

II = tc 

.0*16.1 6

tt  * Khi tính nền theo TTGH II: Ứng với n = 6-1 = 5 => a = 0.85 => ta = 1.16  . t n

1.2. Xác định các chỉ tiêu c, j

Ở đây có 3 hố khoan, có 3 lớp đất. Lớp đất thứ 3 có tất cả 6 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực. Vậy có tất cả 6 *3 trị số thí nghiệm ,thực hiện các tính toán phụ:

ctc tgjtc n ti ti * pi (pi*tgjtc+ ctc-ti)2 pi

2 pi

2

18

18

1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 0.588 1.149 1.710 0.590 1.155 1.730 0.562 1.099 1.636 0.599 1.168 1.737 0.557 1.090 1.623 0.546 1.070 1.594 20.203 0.027 0.027 0.027 0.031 0.031 0.031 0.025 0.025 0.025 0.030 0.030 0.030 0.024 0.024 0.024 0.022 0.022 0.022 0.562 0.562 0.562 0.579 0.579 0.579 0.537 0.537 0.537 0.569 0.569 0.569 0.534 0.534 0.534 0.524 0.524 0.524 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 84 0.588 2.298 5.130 0.590 2.310 5.190 0.562 2.198 4.908 0.599 2.336 5.211 0.557 2.180 4.869 0.546 2.140 4.782 46.994 1E-0.6 4E-06 9E-06 4E-04 0.001156 0.001444 0 0 0 0 0 0 1E-06 4E-06 9E-06 0 0 0 0.00303



p

i

i

2 p



 1

 1

i

i

  

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -190- LÔÙP :98 XD3

 = 18* =18 *84-362=216 (kG/cm2) * Giá trị tiêu chuẩn của c, j:   

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

18

18

18

18

tc

c



*

*

 i

p i

p i

     2  p i i

1 

i

 1

i

 1

i

 1

i

 1

 .  

  

2



.20(*

203

84*



)47*36



.0

(023

kG

/

cm

)

18

18

18



*

tg

tc 



47*18(



.20

203

)36*



.0

5495

p i

p i

  i

   * i

1 216 1 

1 216

 1

i

i

 1

i

 1

  

 *18    tc = 28.780 = 280 47’

n

2

tc

tc 

tg



*

*



c





.0*

00303



.0

014







p i

 i



2

n

1  18

2

i

 1



*



.0

014

*



.0

004

(kG/cm2) * Giá trị tính toán của c, j: 1 

 tg

 



18 216

n 

n

*



.0

014

*

84*



.0

009

*

(kG/cm2)

(kG/cm2)

 

c

2 p i



1 216

1 

i

 1

tc

2

c



c



t



.0

023



.0*75.1

009

(

kG

/

cm

)

tt I

 *

c



.0

023



.0

016 (

kG

/

2cm

)

ctt I

tc

tg





tg





t



.0

5495



.0*75.1

004

tt I

  *

tg



tt

280

'28

I

* Khi tính nền theo TTGH I: Lấy a = 0.95 ; n-2 = 18-2 = 16 => ta = 1.75

tc

.0*07.1

009 (

kG

/

2cm

)

c .0

5495



.0*07.1

004

tt c  II ctt  II tt tg  II



 280

* .0 023 t     C 2cm kG  023 (01.0 / ) tc  tg  * t    .0 tg tt II '36

BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ

* Khi tính nền theo TTGH II: Lấy a = 0.85 ; n-2 = 18-2 = 16 => ta = 1.07

Trị tính toán Lớp đất

Trị tiêu chuẩn (kG/cm2) ctc

(T/m3) gtc

(Độ) jtc

TTGH I ctt

gtt

TTGH II ctt

I

II

II

II

1.889

0.13

1.880

0.11

10°18' 1.873 0.096

8°31'

9°13'

jtt gtt I jtt I

1.953

0.544

1.947 0.529

14°37' 1.944 0.521

14°2'

14°15'

Lớp 1: Đất sét

1.954

0.023

1.946 0.013

28°47' 1.941 0.007 28°28'

28°36'

Lớp 2: đất sét lẫn bột

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -191- LÔÙP :98 XD3

Lớp 3: Cát mịn lẫn bột và ít sét

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

II.2.2.Xác định các chỉ tiêu khác ngoài c, j, g

BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KHÁC NGOÀI c, j, g

Giới Hạn Chảy Dẻo

Như đã nói ở trên phần tóm tắt lý thuyết các chỉ tiêu khác ngoài c, j, g thì trị số tính toán được lấy theo phương pháp trung bình số học. Dưới đây là bảng kết quả của những chỉ tiêu đó.

Độ Ẩm W(%)

Độ Sệt B

Hệ Số Rỗng e

WL

WP

PI

Modul biến dạng Eo (kG/cm2)

Hệ Số Nén a1-2 (cm²/kG)

Dung trọng đẩy nổi g' (T/m³)

80,36

-

0.834

28.92

36.18

16.54

19.64

0..63

0.048

Lớp đất

0.984

0.722

24.84

36.97

18.25

18.75

0.35

0.033

Lớp 1: : Đất sét

138,12 178,11

0.978

0.701

24.98

Không dẻo

0.03

Lớp 2: đất sét lẫn bột

Lớp 3:Cát mịn lẫn bột và ít sét

* KẾT LUẬN:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -192- LÔÙP :98 XD3

Nền đất ở đây từ độ sâu 20m có lớp đất số 3 là lớp đất cát vừa đến mịn lẫn bột và ít sỏi sạn, trạng thái chặt vừa. Lớp đất này rất thích hợp để chịu mũi cọc cho các loại cọc bê tông. Dựa vào các đặt tính cơ lý của đất và theo yêu cầu của đồ án thì em chọn bốn phương án móng để thiết kế như sau: PHƯƠNG ÁN I : MÓNG CỌC ĐÓNG BTCT PHƯƠNG ÁN II : MÓNG CỌC KHOAN DẪN ĐÓNG BTCT PHƯƠNG ÁN III : MÓNG CỌC KHOAN NHỒI PHƯƠNG ÁN IV : MÓNG CỌC BARÉT

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ MÓNG

PHƯƠNG ÁN I :MÓNG CỌC ĐÓNG BTCT -  -

I.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC : - Căn cứ vào tru địa chất và chiều sâu của lớp đất, ta chọn lớp đất thứ 2 để đặt đài cọc , chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là h=2 m . II . CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CỌC : -Sử dụng cọc bê tông cốt thép 35x35cm . + Bê tông mác 300 : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2. +Sử dụng thép AIII R’a = 3600 kG/cm2. AII Ra = 2800 kG/cm2. Ưu điểm:

- Kiểm soát được chất lượng cọc. - Phát huy được sức kháng bên và sức kháng mũi. - Độ tin cậy cao - Giá thành hạ.  Nhược điểm: - Gây ra ảnh hưởng chấn động đến các công trình hiện hữu xung quanh. - Gây tiếng ồn ảnh hưởng đến sinh hoạt. - Không thể xuyên qua các tầng sét cứng, cát chặt, đặc biệt la khi các tầng này nằm dưới sâu, do vậy chiều dài thường hạn chế. - Đóng bằng búa thuỷ lực. III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đât nền . - Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đát nền , theo TCXD 205 – 1998 .

Q tc k

tc

Qa =

(



p

p

fi

Aqmm r

lfmu i si

Trong đó : ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau : ktc =1.4 Qtc =

) - qp : cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc . - fsi : cường độ tính toán của lớp thứ i theo mặt xung quanh cọc . - m : hệ số của cọc làm việc trong đất , lấy m = 1 - mr ,mfi : các hệ số làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc ,đến sức chống tính toán của đất - li : chiều dày của lớp thứ i tiếp xúc với cọc . - Ap , u tiết diện và chu vi cọc . Ta có :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -193- LÔÙP :98 XD3

mR = 1 mfi = 1 qp =348.2 T/m2 u = 4x0.35 = 1.4m Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

0.000

m 5 , 0

Maët ñaát tính toaùn

- 2.000

m 5 . 2 = 1 Z

m 4 = 2 Z

m 1

m 5 , 4

m 6 = 3 Z

o

Ñaát seùt, traïng thaùi deûo meàm. B = 0,63.  = 1,889(T/m3)  = 10 18'

m 8 = 4 Z

m 2

m 0 1 = 5 Z

m 2

m 2 1 = 6 Z

m 4 1 = 7 Z

m m 2 2

m 6 1 = 8 Z

m 8 1 = 9 Z

m m 2 2

m 0 2 = 0 1 Z

m 2 2 = 1 1 Z

m m 2 2

m 5 8 . 3 2 = 2 1 Z

m 6 1

Ñaát seùt laãn boät , traïng thaùi deûo cöùng. B = 0,35.  = 1,953(T/m3) o  = 14 37'

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m 2

- 24.700

m m 7 7 . . 1 1

o

Caùt mòn laãn boät, ít seùt, traïng thaùi chaët vöøa. B = 0.  = 1,954(T/m3)  = 28 47'

m m 5 5 2 2

Để tính fs ,ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li như hình vẽ .

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -194- LÔÙP :98 XD3

Tra bảng ta có các giá trị sau:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Lớp đất zi (m)

2

3

→mRqPAP 4 2.5 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 23.85 li 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.7 fi (T/m2) 1.03 1.39 3.65 3.85 5.55 5.11 4.67 4.53 4.69 4.85 5.8 5.985

Tổng cộng: fili (T/m2) 1.03 2.78 7.3 7.7 11.1 10.22 9.34 9.06 9.38 9.7 11.6 10.2 99.41



(

=1*348.2*0.1225=42.65 T

lfmu si i

Aqmm r

fi

p

9.129 T





) =181.8 T. →u∑mf fsi li=1.4*1*99.41=139.2 T ⇛Qtc =

181 8. 4.1

Vậy : Q a=

p Q tc k tc III.1. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

3. Tính sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền, theo TCXD 205-1998

Q



- Sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qp + Qs =qpAp+Asfs - Sức chịu tải cho phép của cọc là:

p FS

Q s FS

p

s

Qa =

Trong đó :

Ta có : As = u.L

Nq

q



  vp



p

c

qp : Sức kháng ở mũi cọc, được tính theo công thức :  cN - FSs : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 1.5÷2.0 FSp : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng 2.0÷3 Ap : Diện tích tiết diện ngang thân cọc. - U : chu vi tiết diện ngang của cọc, u = 4x0.35 = 1.4m L : Chiều dài cọc ngoài đài, chọn L = 22.7.m . -

vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản

 Nd p c : Lực dính giữa thân cọc và đất T/m2.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -195- LÔÙP :98 XD3

’ thân đất, T/m2.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Nc, Nq, N : Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc.

f

k

c





s

a

 tg h s a

Nq

cN



q

 Nd p

  vp



c

 : Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3 dp : Đường kính tiết diện cọc .

- Ta có : Qs = As.fs = u.(fi.li) fs : Ma sát bên tác dụng lên cọc được tính theo công thức: ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy ca = c (T/m2) (Đối với cọc bê tông). h :Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2). a : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, lấy a =  li : Chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua. 2. Tính sức chịu tải của đất nền ở mũi cọc ( Qp ) - Ta có: Qp = qp.Ap  p - Đất ở mũi cọc có :

I =28o28’  tra bảng (nội suy) được : Nq =17.808 Nc = 31.612 N = 15.7 - Khi tính toán trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm thì lấy trọng lượng riêng đẩy nổi.

đn= 0.941 T/m3, dp =0.35m , c = 0.007 T/m2 - Ưng suất thẳng đứng hữu hiệu do trọng lượng bản thân đất nền :

=1.8733.5+0.873x1+0.94416+0.9413.7 = 26.0142 T/m2



q

p

p

p

vp=   i h i Vậy sức kháng ở mũi cọc là: qp =0.9410.815.7+26.014217.808+0.00731.612= 475,3 T/m2 Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2  Q A = 475,3  0,1225 = 58,22 T

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

 .'



3. Tính ma sát bên tác dụng lên cọc ( Qs ) Qs =Asfs - Ở đây cọc nằm trong 3 lớp Lớp 2: có

i

   i

’ tga = 0,096+8.09tg8o31’ = 1.3 T/m2

ca = c =0.096 T/m2 , = 8o31’ ,  = 1.873 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin8o31’ = 0.852 z =1.8733+0.873x4.5= 9,5 T/m2

z ’ = 0.8529,5 = 8.09 T/m2 ca + h Lớp 3: có

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

Nên h  1sf



i

   i

’ tga = 0.521+16,48tg1402’ = 4,64 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413 = 21.77 T/m2

z ’ = 0.75721.77 = 16,48 T/m2 ca + h Lớp 4: có

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -196- LÔÙP :98 XD3

ca = c =0.521 T/m2 , =14o 2’ ,  = 0.944 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin1402’ = 0.757  .' z Nên h  2sf

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)



i

   i

z ’ = 0,52343,32 = 22,65 T/m2

’ tga = 0.007+22,65tg28028’ = 12,29 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413+ 0.94122,85 = 43,32 T/m2

ca + h ca = c = 0.007 T/m2 ,  = 28028’ ,  = 0.941 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin28028’ = 0.523  .' z Nên h 3sf Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 22,7 m ta có :





Qs2= 2sf As2=1.3  1.4 3 = 5,46 T Qs3= 3sf As3= 4.64  1.4 16 = 96,51T Qs4= 4sf As4= 12,29  1.4 3,7 = 63,66T

51,96 2

66,63 2

= 2,73 + 48,25 + 31,83= 82,81 T  Qs =

46,5 2 22,58 3

=19,40T Qp=

Vậy tổng sức chịu tải cho phép của cọc là: Qa =19,40 +82,81 = 102,216 T Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc là :Qa=min{Qa,Qa’}=102,216T

IV . THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 3 - A : IV . 1 TÍNH MÓNG 3 - A :( M1) - Tải truyền xuống móng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chân cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

(02,4

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

43.357 

71.92

22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

73.17

 3,1.





(77,4

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*4,02*2*2 = 17,73T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   43.357 c P ,102 216

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -197- LÔÙP :98 XD3

- Chọn n = 5 cọc ( vì móng lệch tâm khá lớn ) -Kích thước móng được chọn là : 2x3 m (Fd=6 m2)

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

A

0 0 3

1

2

0 0 7

0 0 4

0 0 0 2

3

0 0 7

500

4

5

0 0 3

300

1200

1200

300

3000

-Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

IV . 1.3 Cấu tạo và tình toán đài cọc :

- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 50 + 15 +20 = 85 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1. m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình tháp chọc thủng nên không cần kỉêm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )



(6

2m

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 357.43+26.4=383.83 T - Khoảng cách giữa các cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc như hình vẽ . - Chiều cao đài: h = 1,0 (m).

).

B ñ

* F ñ

*tt

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   32



Fn

 h

N



2261,1



(4,26

T

).

 tb

ñ

tt

*

L ñ - Tải trọng thực tác dụng lên đài: *

42.357

tt

N









(83.383

T

).

tt o

N - Kiểm tra lại điều kiện:

tt





T )(76.76



Q

,102

216

T )(

 chopheùp

N n

83.383 5

c

- Tải trọng tính toán được tính lại: N 4.26



).

T (

d

d qu

 . tb



3m

(6

).





B ñ

ñ

)0,12(32



3m

(6



h

).

Vậy kích thước móng đã tính toán là hợp lý. IV.1.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

B ñ

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -198- LÔÙP :98 XD3

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL 0,132 ñ - Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ  L

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

(9.28



ñ

).

T





Wqö

tt

(3,386

T

).

42.357

9.28

W

N









ñ qö

o

68,7

 2

(47,33

Tm

).







M

11,18



tt  hQ o m

tt N tt M

tt o - Tải trọng tác dụng bình quân lên đầu cọc. tt

N

(26.77

).

T





p tb

3.386 5

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

max

T (

).

p





p tb

tt  xM y n

tt max min

2 x i

i

1



2

2





)2,1(2



(76.5

m

).

2 xi

2,1

47,33

 Xmax = 1.2 (m).  )2.1(2 ptt

26.77







26,77



(97.6

T

).

- Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài. 880,165,26(1,1 ) - Tải trọng truyền xuống đáy đài. 

max min

 76.5

Vậy :



 5,27,22

 

(65,7

35,0

).

T







Lddn c

p C

 35,01,1 * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dãy cọc biên.

Pmax = 84,23 (T). Pmin = 70.29 (T). - Trọng lượng tính toán của cọc.

Pmax +Pc = 84.23 + 7.65 = 91,87(T). Pmax +Pc = 91,87(T) < Qc = 105,59 (T). Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dãy cọc biên.

min = 70.29(T) > 0 => không cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

Ptt (kiểm tra điều kiện chống nhổ ).



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3







0 '953

IV.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.1.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua.

 tb 4

0 80,15 4

góc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

 tb 4 với: Bđ = 2(m): chiều rộng đài cọc.

- Chiều rộng móng khối qui ước:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -199- LÔÙP :98 XD3

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều dài cọc.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH do đó: Bm = 2– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5.3(m).



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,3(m). - Chiều dài móng khối qui ước:



hLmB . .

T (

).

m

m

 . tb



223.63.5





133

(56.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6.3(m). Lm = 6.3(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m). - Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.

c =1.1.nc Lc . Fc . g =1,1*5* 22.7 *0,35 *0,35* 2,5 = 38.23(T).



56,133

(5,949

2,652

23,38

5,125

).

T







N tc qu

tc

T ( 1307

5,949

N

N

N

).











tc qu

tc o

tc

)27.22(

47,33

68,7

223

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

m

).





e



(17,0

tc

- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

tc







1

1

tc  max min

1307 39.33

N 

  

  

  

2

223 2. 1307 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:  17,06   3.6 B  m mT /

L m (48,45

tc 

).

max

e .6 L m

2

tc 

(80,32

mT /

).

min

(14,39

2mT /

)

tc tbx 

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5.3x6,3 =125,5 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,3*6,3=652,2(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 43,357 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.   (2. - Độ lệch tâm: M N

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.1.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Công thức :

trong đó :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -200- LÔÙP :98 XD3

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì các chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3



(07,1

mT /

).

tác động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 22,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

R



 ,11,1(

018



 ,09,4

946



 .41,1

891



 07,17.22



,73

522



,0

)013

m

 3,12,1 1 (4,212

R



2mT /

).

m

2

(48,45

 2,1)

/ mT 2

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sách HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB XÂY DỰNG ) nội suy ta có: A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522 Vậy ta có :

R m

(80,32

/ mT





)

R m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta có thể sử dụng công thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*212,4= 254,9 (T/m2). Thoả mãn điều kiện:

 2,0



gl  z

 bt

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.1.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880,1)

.01



947

946

880

16

7.3

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

(09,12

05,27

14.39









)

tc   tb bt

P o

- Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có : - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp

 

p

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.3m ;Bm=5.3m . -Ap lực bản thân tại mũi cọc :   hi . .04 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số :

bt gl  z

h . ( i i k  o

o

+ + :Ap lực bản thân ) : Ap lực gây lún .





18.1

Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b

L B

3.6 3.5

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -201- LÔÙP :98 XD3

và tỷ số :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH





,1

,325

(z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

h i

B  m 4

3.5 4

lấy hi=1 m

2

(16.6

(92,4

mT /

726

2,0

2,0

,32









x

)

)

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

S













70,11



18,10



18,8



35,6



 1)

2 cm

tb  i

h i

 E

8.0 1781

09,12 ( 2

92,4 2

a

*Tại độ sâu z= 8m dưới đáy móng khối quy ước có : gl 2 bt   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2 =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức

Như vậy : S =2 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yêu cầu về biến dạng.

ko

STT Độ sâu (m) 2z/b

bt (T/m2)

gl (T/m2)

1 0 0 0 12,09 27.05

0.968 1 1 0.377 11,70 27.996

0.842 2 2 0.755 10,179 28.942

0.677 3 3 1.132 8,18 29.888

0.526 4 4 1.509 6,35 30.834

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -202- LÔÙP :98 XD3

0.407 5 5 1.886 4,92 32.726

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

m 5 , 0

o

m 0 , 1 m 0 , 1

m 5 , 4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

12,09

27,996

11,70

28,942

10,18

29,888

8,18

m 0 1

30,834

6,35

32,726

4,92

z

IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ tháp chọc thủng thì các cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thép. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

ch

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max

l  1 2

= + Xét 2 cọc có r = = 0.95 m , Pmax = 84,23 T M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột 5.04,2  2

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.

5





09.58

 MI =2Pmax.r = 2 84,23  0.95 = 160 Tm

9.0

160 

 105

10 

3600

9.0

M I Rh 0

a - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -203- LÔÙP :98 XD3

Fa = cm2.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

cb

4.08.1  2

b  1 2

+ Xét 2 cọc có r = = = 0.7m , Ptb = 77,26 T

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.

5

 MII =2Ptb.r = 2  77,26  0.7 = 108,164 Tm





27,39

 164,108 10 3600   9.0 85

M II 9.0 Rh 0

a

Fa = cm2.

Trong đó: h0 = hđ – a = 100 -15 = 85cm

- Chọn 1622 a180 ( 60,81 cm2) theo phương I-I - Chọn 11 22 a180 ( 41,81 cm2) theo phương II-II Thép cấu tạo chọn  12 a 200.

M

S M N

S M N

S

H

L

3



5

4

35.0

35.0

125

bh













I

10

m

IV. 1.6. Tính toán cọc chịu tác dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay.

1 12

5



2









10

125

290

3627

Tm

IEb .

8.0

m



1

d

35.05.15.0

-Momen quán tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

5.1

8.0







d

 03.15.0

m



SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -204- LÔÙP :98 XD3

-Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d b  c +d   bm c -Hệ số tỷ lệ k trong công thức :Cz=k.z

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Mf

1dv

Hf

m 7

.

2 = h a

l

m 3

m 6 1

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd

-chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m





7.24

05.15

Lbd .

-Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE 3627 . b

,

,

MH

MM

,  HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại



4











441.2



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

609.0

1 3 

1 IE . . B

3  bd



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

3627 1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











751.1



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le= .0 609 -Các chuyển vị HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :góc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : góc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=15.05 m >4 m cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Công thức tính :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -205- LÔÙP :98 XD3

-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=7.68T (đối với 5 cọc )⇛Hf=7.68/5=1.536T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH











MH

L O

MM



4

.2

2 L O . IE b



H



M





.1

536



.2

334

Tm

f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

( Vì Lo=0 )

 000

0018

.0







y

18.0

cm

0

L o

o

3

2

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.536x29.79x10-4-2.334x12.05x10-4=0.0018m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf : . 3 LH 0 f . IE b

. LM f o . IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong các tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

b

o

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

Mz=

zbd .

Với chiều sâu tính đổi Ze=

K (T/m4) 296

bd (m-1) 0.609

oy (m) 0.0018

o 0

fM (Tm) -2.334

IEb (Tm2) 3627 Hf (T) 1.536

 Momen uốn Mz dọc thân cọc :

ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 A3 0 -0.001 -0.011 -0.036 -0,085 -0.167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 -3.919 -1.614 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 -9.544 -11.73 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.34 -17.919 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 -5.854 -15.076 MZ -2.334 -1.832 -1.352 -0.903 -0.506 -0.173 0.214 0.533 0.4221 0.938 -0.120 -0.167

2







25.2

cm

F a

233400  3600

9.0

35(

9.0

)3



M hR a o

 Chọn 4∅16 có Fa=8.04 cm2>2.25cm2.

z   gh

z(m) 0.000 0.328 0.657 0.985 1.314 1.642 2.463 3.284 3.941 4.598 5.747 6.568 -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=-2.334Tm -Diện tích cốt thép trong cọc :

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z .

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -206- LÔÙP :98 XD3

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

M



z

(







)

 z

e

Ay . o 1

B 1

C 1

D 1

K  bd

 o  bd

f IE . b

H 3  bd

f IE b



Z

/85.0

396

.1





m

 bd  z

85.0

609

.0

.1

m

Z





  bd

e

 bd Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: 609.0/85.0 396 Các giá trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

2

.0(85.0

0018

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



56.0

mT /

 z

.2 2

296 609 .0

.0

334 

3627

.1 536 3  609

.0

3627

 609 gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

1  1 :2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M *5.2

M 

M

dh

69.0



 2

dh M Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=7.68Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=18.11Tm  68.7 68.7*5.2

11.18 

11.18

3.0

3

Trong đó :

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : / mT 2 mT /





69.01



873.1(



.1

396



tg

 .03.0)'318(



096

 .1)

121



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

2

cos( 2



56.0

mT /

121



.1





 Z

gh

T/m2 ⇛

0.207 L=1656

0.207 L=1656

4688

8000

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -207- LÔÙP :98 XD3

⇛ / mT Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang . IV.7. KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP. 1. Khi vận chuyển.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

- Lực tác dụng là tải trọng bản thân phân bố đều:

2

q = 1,1 . 0,35 . 0,35 . 2,5 = 0,337 T/m vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,207. L = 0,207 . 8 = 1,656(m).



0434

.0*

337

8*



.0

Tm ( 936

).

max

5

A







02.0

2

.0 130

 936 10 35  

32

M 2 nbhR o





1(5.0



A )21





.0

9898

5

F







82,0

.0 9898

936 

 10 3600

32

M  oahR

 ,0 Fa=0.82 < 8,04 cm2= 4 ∅16

- Mômen tại gối: M .0

Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi vận chuyển.

2 .Khi cẩu lắp.

5648

0.294 L=2352

8000

2

Vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,294. L = 0,294 . 8 = 2,352(m).



086



.0

337



8



(85,1

Tm

)

max





1(5.0



A )21





98.0

A







.0

039

- Mômen tại gối: M ,0

2

e  '8,1 35 

5 10 

32

130

M 2 bhR n o

F







64,1

⇛

85,1 

5  10 3600 

32

M  oahR

98,0 Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi cẩu lắp.

< 8,04cm2= 4∅16

Vậy cốt thép trong cọc đã chọn thoả mãn điều kiện vận chuyển và cẩu lắp. 3 .Tính thép cho móc treo.







P

,0

ql

337



,18

(348

T

).

1 2

,1

3 10

2







,0

(374

cm

).

F a

1 2 - Diện tích thép yêu cầu:  348 3600

P R a Chọn f16 (Fa = 2,011 cm2 ).

- Lực do một nhánh thép chịu khi cẩu lắp.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -208- LÔÙP :98 XD3

4. Tính đoạn thép móc treo neo vào cọc.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

lneo 

P .u

- Điều kiện để móc treo không bị trượt:





(41.13

cm

).

lneo

trong đó: P = 1,348(T). u = p . d = 3,14 . 1,6 = 5,024(cm). t : lực bám dính giữa bêtông và cốt thép, lấy t = 20(KG/cm2).

3  10 ,1 348 024  20 ,5 Chọn đoạn neo lneo = 20cm. IV . 2 TÍNH MÓNG 3C :( M2) - Tải truyền xuống móng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chân cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 2.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

4,573

(46,6

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

71.92



22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

573

4,28

 5,1.





(8.8

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*6,46*2*2 = 28,4T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   4. c P ,102 216

0 5 3

3

4

1

2

0 0 9

0 0 5

0 0 5 2

9

10

600

0 0 9

7

8

5

6

0 5 3

1000

1000

500

500

350

350

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -209- LÔÙP :98 XD3

3700

- Chọn n = 10 cọc ( vì móng lệch tâm khá lớn ). Vậy chọn lại kích thước đài cọc la F = (2,5x3,7)m=9.25m2 -Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

IV . 2.3 Cấu tạo và tính toán đài cọc :

- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 60 + 15 +20 = 95 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1.2 m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình tháp chọc thủng nên không cần kỉêm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )





B

 7,35,2

(25.9

2m

).

ñ

ñ

* F ñ

*tt

*

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 573.4+40.7=614,1 T - Khoảng cách giữa các cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc a = 1(m). - Chiều cao đài: h = 1,2 (m).

 h



N



 22

(7.40

T

).

 tb

ñ

tt

*

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   L - Tải trọng tác dụng lên đài: Fn

4.573

tt

N



(1,614

T

).

tt o

N  - Kiểm tra lại điều kiện:

tt

1.



T )(41.61



Q

.102

(216

T

)



 chopheùp

N n

614 10

c

 25,91,1 - Tải trọng tính toán được tính lại:   N 7.40



).

T (

d

d qu

 . tb



B

2,17.35.2

(1.11

3m

).









ñ

ñ

 h







3m

)

B ñ

 889,14.75,21.11(1,1 )

ñ



T

).

Wqö

tt

90.45

W

4.

N









(3.619

T

).

Vậy kích thước móng đã tính toán là hợp lý. IV.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

ñ qö

o









M

46,31

40,11



2,1



(14,45

Tm

).

tt  hQ o ñ

tt N tt M

tt o - Tải trọng tác dụng bình quân lên đầu cọc. tt

N

3.

(93.61

).

T





p

tb

619 10

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

xM 

tt y

max

p

p

).T(





tb

n

tt max min

x

2 i

 1i 

2

2



)5.0(4



)1(2



(12

m

).

2 xi

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL ñ - Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ  L )2,12(7.35.2 (4.7 - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài.  (90.45  - Tải trọng truyền xuống đáy đài.  573

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -210- LÔÙP :98 XD3

Xmax = 1.5 (m).  2 )5.1(4 

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

5,1





p tt

93.61



93.61



(6.5

T

).

max min

Vậy :

 14.45 12 max = 67.,57 (T). min = 56.33(T).



Lddn

 5,27,22

 

(65,7

35,0

).

T







p

C

c

 35,01,1 * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dãy cọc biên.

max +Pc = 67.57 + 7,65 = 75,22(T). max +Pc = 75,22(T) < Qc = 102,216 (T).

Ptt Ptt - Trọng lượng tính toán của cọc.

Ptt Ptt Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dãy cọc biên.

min = 55,33(T) > 0 => không cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

Ptt (kiểm tra điều kiện chống nhổ ).



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3

IV.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.2.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua.







0 '953

 tb 4

0 80,15 4

góc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

- Chiều rộng móng khối qui ước:

 tb 4 với: Bđ = 2.5(m): chiều rộng đài cọc. do đó: Bm = 2.5– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5,8(m).

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều dài cọc.



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,8(m). - Chiều dài móng khối qui ước:

hLmB . .

T (

).



- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.  . tb

m

m



 99.68.5

 22

162

.(2.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3.7(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3.7 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6,99(m). Lm = 6,99(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m).

c = n.Lc . Fc . g = 10x22.7 x 0,35 x 0,35 x2,5 = 69,5(T).

- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -211- LÔÙP :98 XD3

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5,8x6,99 =152,4 T

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH









5,69

9,791

4,152

T ( 1176

).

N tc qu

tc

T )(4,

1749

573

4.

N

N

N











tc qu

tc o

tc

)27.22(

40.11

46.31

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

179,0 (

m

).







e

tc

4.

313 1749 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:

tc

4.









1

tc max min

1749  99,68,5

18,06  99.6

N 

B

 1  

  

e .6 L m

  

2

tc 

L m (81,49

   m mT /

).

max

2

tc 

(48,36

mT /

).

min

(15,43

2mT /

)

tc tbx 

- Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,8*6,99=791,9(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  2,162 - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 1176 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.   (313 - Độ lệch tâm: M N

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.2.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Công thức :

trong đó :

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì các chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình tác động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 24,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.



(07,1

mT /

).

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sách HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -212- LÔÙP :98 XD3

A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522 XÂY DỰNG ) nội suy ta có: Vậy ta có :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

R



 ,11,1(

018



 ,04,5

946



 .41,1

891



 07,17.24



,73

522



,0

)013

m

 3,12,1 1 (2,231

R



2mT /

).

m

2

(81,49

 2,1)

/ mT

m

2

(48,36

/ mT

R





)

R

m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta có thể sử dụng công thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*231,2= 277,4 (T/m2). Thoả mãn điều kiện:

 2,0



gl  z

 bt

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.2.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880.04

880,1)

.01



947

7.3

16

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

05,27

15,43

(1,16









)

tc   bt tb

P o

- Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có : - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp

 

)

bt

h . ( i i

o

k  o

gl  z

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.99m ;Bm=5.8m . -Ap lực bản thân tại mũi cọc :   hi . 946 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số + :Ap lực bản thân

ko STT

0 1 2 3 4 5 6 Độ sâu (m) 0 1 2 3 4 5 6 2z/b 0 0.345 0.689 1.034 1.379 1.724 2.069 1 0,972 0,868 0,726 0,582 0,459 0,364

gl (T/m2) 16.1 15,65 13,97 11,69 9,37 7,389 5,86

bt (T/m2) 27.05 27.996 28.942 29.888 30.834 32.726 33.672





22.1

L B

6.6 4.5

+ p : Ap lực gây lún . Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM – Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b và tỷ số :



,35,1



(z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

h i

B  m 4

4.5 4

lấy hi=1 m

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -213- LÔÙP :98 XD3

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

2

67,33

(86,5

mT /

(7,6

2,0

2,0









x

)

)

 31)

97.13

69.11

65.15

37.9

39.7





















cm

S



tb  i

h i

1.16 ( 2

86.5 2

a

 E Như vậy : S =3 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yêu cầu về biến dạng.

m 8 , 0

m 5 , 0

o

m 2 , 1

m 5 , 4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

16,1

27,996

15,65

28,942

13,97

29,888

11,69

m 0 1

30,834

9,37

32,726

7,89

33,672

5,86

z

*Tại độ sâu z= 6m dưới đáy móng khối quy ước có : bt gl   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức 8.0 1781

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -214- LÔÙP :98 XD3

IV.2.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng .

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

- Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ tháp chọc thủng thì các cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thép. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

5,1 

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột

l  1

5,0 

+ Xét 2 cọc có r = = = 1.2 m , P12 = 67,57 T

l  1

0,1 

+ Xét 2 cọc có r = = = 0,2 m , P26 = 63,81 T

l  1

06 2 06 2 06 2

ch 2 ch 2 ch 2

+ Xét 1 cọc có r = = = 0,7 m , P9 = 65,69 T

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.

2,162(

5 10

 M1  M2  M3





95.79

 9.0

 9.0

cb

Fa = cm2.

5.08.1  2

I =2Pmax.r = 2 67,57  1.2 = 162.168 Tm I =2P26.r = 2 63,81 0,5 = 63.81 Tm I =P9.r = 65,69  0.7 = 45.98 Tm   81,63 )98,45 M I 105   3600 Rh a 0 - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II): b  1 2

+ Xét 4 cọc có r = = = 0.65m , Ptb = 61,93 T

5





33,47

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =4Ptb.r = 4  61,93  0.65 = 161 Tm

,161  9.0

018 105

 

10 3600

M II 9.0 Rh 0 a

Fa = cm2.

Trong đó: h0 = hđ – a = 120 -15 = 105cm



3

4

5

35.0

35.0

125

bh

10

m













I

- Chọn 2222 a170 ( 83,62 cm2) theo phương I-I - Chọn 13 22 a190 ( 49,41 cm2) theo phương II-II Thép cấu tạo chọn  12 a 200.

1 12

 5

2







290

3627

125

Tm

10



IEb .

8.0

m



1

d

35.05.15.0

IV. 2.8. Tính toán cọc chịu tác dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay. -Momen quán tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

5.1

8.0







d

 03.15.0

m

 bm c

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -215- LÔÙP :98 XD3

 -Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d b  c +d 

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd



609

7.22

82.13

Lbd .

,

,

-Hệ số tỷ lệ k trong công thức :Cz=k.z -Chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m -Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE . 3627 b

MH

MM

,  HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại



4











.2

441



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

1 3 

.0

609

1 IE . . B

3  bd



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

3627 1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











.1

751



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le=  .0 -Các chuyển vị HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :góc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : góc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=13.82 m >4 m cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Công thức tính :











MH

L O

MM



4

2 L O .2 . IE b



14.1



73.1

Tm

M





H



-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=11.40T (đối với 10 cọc )⇛Hf=11.40/10=1.14T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm :

f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.14x29.79x10-4-1.73x12.05x10-4=0.0013m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf :

( Vì Lo=0 )



y





.0

0013

 000

13.0

cm

0

L o

o

. 3 LH 0 f IE .3 b

. LM f o .2 IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong các tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

b

o

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

Mz=

fM

K (T/m4)

Với chiều sâu tính đổi Ze=

zbd . bd (m-1)

oy (m)

o

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -216- LÔÙP :98 XD3

Hf (T) IEb (Tm2)

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

3627 296 0.609 0.0013 0 1.14 (Tm) -1.73

 Momen uốn Mz dọc thân cọc :

ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 -9.544 -11.73 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.34 -17.919 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 -5.854 -15.076 MZ -1.73 -1.357 -1.000 -0.666 -0.369 -0.118 3.236 0.458 0.415 0.838 0.094 -10.75

2







05.11

cm

F a

1075000 3600



9.0

35(

9.0

)5



M hR oa

 Chọn 4∅20 có Fa=12.57 cm2>11.05cm2.

z   gh

z(m) A3 0.000 0 0.328 -0.001 0.657 -0.011 0.985 -0.036 1.314 -0,085 1.642 -0.167 2.463 -0.559 3.284 -1.295 3.941 -2.141 4.598 -3.103 5.747 -3.919 -1.614 6.568 -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=10.75Tm -Diện tích cốt thép trong cọc :

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

M









z

(

)

 z

Ay . o 1

C 1

B 1

e

D 1

 o  bd

f IE . b

K  bd

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . H 3  bd

f IE b

 bd  z

 .0

 

Z Z



.1 396 m 85.0 m

 /85.0   bd

e

 bd Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: 609 .0/85.0 609 .1 396 Các giá trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

2

.0(85.0

0013

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



/4.0

mT

 z

296 609 .0

.0

3627

14.1 3  609

.0

3627

 73.1 2 609  gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

1

1 

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -217- LÔÙP :98 XD3

Trong đó :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

:2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M

M *5.2

M 

dh M dh Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=11.40Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=31.46Tm



71.0

 2

 40.11 40.11*5.2

46.31 

46.31

3.0

3

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : / mT 2 mT /





71.01



.1(

873



.1

396



tg

096.03.0)'318( )







2.1



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

cos(

2

2









mT

mT

/2.1

/4.0

gh

 Z

T/m2 ⇛

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -218- LÔÙP :98 XD3

⇛ Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang . IV.2.9 KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP. ( tính toán tương tự như ở móng M1 )

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

PHƯƠNG ÁN III :MÓNG CỌC KHOAN DẪN ĐÓNG -  -

I.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC : - Căn cứ vào tru địa chất và chiều sâu của lớp đất, ta chọn lớp đất thứ 2 để đặt đài cọc , chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là h=2 m . - Chiều su hố khoan dẫn Z=11m tính từ đáy đài móng , đóng sâu xuống so với đáy hố khoan là 11,7 m II . CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CỌC : -Sử dụng cọc bê tông cốt thép 35x35cm đúc tại chỗ dài 8 m . + B tơng mc 300 : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2. +Sử dụng thp AIII R’a = 3600 kG/cm2. AII Ra = 2800 kG/cm2. III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

1.Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đât nền . - Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đát nền , theo TCXD 205 – 1998 .

Q tc k

tc

Qa =

(



p

p

fi

Aqmm r

Trong đó : ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau : ktc =1.4 Qtc =

) lfmu isi - qp : cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc . - fsi : cường độ tính toán của lớp thứ i theo xung quanh cọc . - m : hệ số của cọc làm việc trong đất , lấy m = 1 - mr ,mfi : các hệ số làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc ,đến sức chống tính toán của đất - li : chiều dy của lớp thứ i tiếp xc với cọc . - Ap , u tiết diện v chu vi cọc . Ta cĩ :

mR = 1 mfi = 0.6 (hạ cọc bằng cách đóng cọc vào hố khoan dẫn khi đường kính nhỏ hơn 5 cm với cọc tiết diện vuông , đường kính hố khoan d=30cm )

mfi = 1 (Hạ cọc bằng cách đóng cọc đặc bằng búa cơ học hoặc búa diesel ) qp =348.2 T/m2 u = 4x0.35 = 1.4m Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -219- LÔÙP :98 XD3

Để tính fs ,ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li như hình vẽ .

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

m 5 , 0

Maët ñaát tính toaùn

- 2.000

m 5 . 2 = 1 Z

m 4 = 2 Z

m 1

m 5 , 4

m 6 = 3 Z

o

Ñaát seùt, traïng thaùi deûo meàm. B = 0,63.  = 1,889(T/m3)  = 10 18'

m 8 = 4 Z

m 2

m 0 1 = 5 Z

m 2

m 2 1 = 6 Z

m 4 1 = 7 Z

m m 2 2

m 6 1 = 8 Z

m 8 1 = 9 Z

m m 2 2

m 0 2 = 0 1 Z

m 2 2 = 1 1 Z

m m 2 2

m 5 8 . 3 2 = 2 1 Z

m m 6 6 1 1

Ñaát seùt laãn boät , traïng thaùi deûo cöùng. B = 0,35.  = 1,953(T/m3) o  = 14 37'

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m 2

- 24.700

m m 7 7 . . 1 1

o

Caùt mòn laãn boät, ít seùt, traïng thaùi chaët vöøa. B = 0.  = 1,954(T/m3)  = 28 47'

m 0 1

li fi (T/m2) fili (T/m2) Lớp đất

2

3

4 zi (m) 2.5 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 23.85 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.7 1.03 1.39 3.65 3.85 5.55 5.11 4.67 4.53 4.69 4.85 5.8 5.985



(

Tổng cộng: 1.03 2.78 7.3 7.7 11.1 10.22 9.34 9.06 9.38 9.7 11.6 10.2 99.41 Tra bảng ta cĩ cc gi trị sau: →mRqPAP =1*348.2*0.1225=42.65 T

lfmu isi

Aqmm r

fi

p



8.113

T



) =159.35 T. →u∑mf fsi li=1.4*(0.6*40.13 +1*59.28)=116.7 T ⇛Qtc =

p Qtc k

35.159 4.1

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -220- LÔÙP :98 XD3

Vậy : Q a=

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

III.2. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 4. Tính sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền, theo TCXD 205-1998

Q



- Sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qp + Qs =qpAp+Asfs - Sức chịu tải cho php của cọc l:

p FS

Q s FS

p

s

Qa =

Trong đó :

Ta cĩ : As = u.L

Nq



cN

q

  vp



p

c

qp : Sức khng ở mũi cọc, được tính theo công thức :  - FSs : Hệ số an tồn cho thnh phần ma st bn, lấy bằng 1.5÷2.0 FSp : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng 2.0÷3 Ap : Diện tích tiết diện ngang thn cọc. - U : chu vi tiết diện ngang của cọc, u = 4x0.35 = 1.4m L : Chiều dài cọc ngoài đài, chọn L = 22.7.m . -

vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản

 Nd p c : Lực dính giữa thân cọc và đất T/m2.

’ thân đất, T/m2. Nc, Nq, N : Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc v phương pháp thi công cọc.

f

c

k





s

a

 tg h s a

Nq

cN



 Nd p

  vp



c

 : Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3 dp : Đường kính tiết diện cọc .

- Ta cĩ : Qs = As.fs = u.(fi.li) fs : Ma sát bên tác dụng lên cọc được tính theo công thức: ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy ca = c (T/m2) (Đối với cọc bê tông). h :Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông gĩc với mặt bn cọc (T/m2). a : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, lấy a =  li : Chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua. 5. Tính sức chịu tải của đất nền ở mũi cọc ( Qp ) - Ta cĩ: Qp = qp.Ap q  p - Đất ở mũi cọc có :

I =28o28’  tra bảng (nội suy) được : Nq =17.808 Nc = 31.612 N = 15.7 - Khi tính toán trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm thì lấy trọng lượng riêng đẩy nổi.

đn= 0.941 T/m3, dp =0.35m , c = 0.007 T/m2 - Ưng suất thẳng đứng hữu hiệu do trọng lượng bản thân đất nền :

=1.8733.5+0.873x1+0.94416+0.9413.7 = 26.0142 T/m2



q

p

p

= 475,3  0,1225 = 58,22 T vp=   i h i Vậy sức khng ở mũi cọc l: qp =0.9410.815.7+26.014217.808+0.00731.612= 475,3 T/m2 Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2  Q A

p 3. Tính ma st bn tc dụng ln cọc ( Qs )

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -221- LÔÙP :98 XD3

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

Qs =Asfs - Ở đây cọc nằm trong 3 lớp Lớp 2: cĩ



i

   i

=1.8733+0.873x4.5= 9,5 T/m2

’ tga = 0,096+8.09tg8o31’ = 1.3 T/m2

ca = c =0.096 T/m2 , = 8o31’ ,  = 1.873 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin8o31’ = 0.852  .' z z ’ = 0.8529,5 = 8.09 T/m2

Nn h  1sf

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

ca + h Lớp 3: cĩ



i

   i

’ tga = 0.521+16,48tg1402’ = 4,64 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413 = 21.77 T/m2

ca = c =0.521 T/m2 , =14o 2’ ,  = 0.944 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin1402’ = 0.757  .' z z ’ = 0.75721.77 = 16,48 T/m2 Nn h  2sf

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

ca + h Lớp 4: cĩ



i

   i

’ tga = 0.007+22,65tg28028’ = 12,29 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413+ 0.94122,85 = 43,32 T/m2

ca = c = 0.007 T/m2 ,  = 28028’ ,  = 0.941 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin28028’ = 0.523  .' z z ’ = 0,52343,32 = 22,65 T/m2 Nn h ca + h 3sf Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 22,7 m ta có :





Qs2= 2sf As2=1.3  1.4 3 = 5,46 T Qs3= 3sf As3= 4.64  1.4 16 = 96,51T Qs4= 4sf As4= 12,29  1.4 3,7 = 63,66T

51,96 2

66,63 2

= 2,73 + 48,25 + 31,83= 82,81 T  Qs =

46,5 2 22,58 3

=19,40T Qp=

Vậy tổng sức chịu tải cho php của cọc l: Qa =19,40 +82,81 = 102,216 T Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc l :Qa=min{Qa,Qa’}=102,216T

IV . THIẾT KẾ MĨNG KHUNG TRỤC 3 - A : IV . 1 TÍNH MĨNG 3 - A :( M1) - Tải truyền xuống mĩng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chn cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -222- LÔÙP :98 XD3

- Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH







71.92

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

(02,4

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

43.357 

71.92

22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

73.17

 3,1.





(77,4

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*4,02*2*2 = 17,73T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   43.357 P c 216 ,102

A

0 0 3

1

2

0 0 7

0 0 4

0 0 0 2

3

0 0 7

500

4

5

0 0 3

300

1200

1200

300

3000

- Chọn n = 5 cọc ( vì mĩng lệch tm kh lớn ) -Kích thước móng được chọn là : 2x3 m (Fd=6 m2) -Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

IV . 1.3 Cấu tạo v tình tốn đài cọc :

- Chọn chiều di cọc ngm vo đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 50 + 15 +20 = 85 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1. m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình thp chọc thủng nn khơng cần kỉm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 357.43+26.4=383.83 T - Khoảng cch giữa cc cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc như hình vẽ . - Chiều cao đài: h = 1,0 (m).

2m

(6

).



* F ñ

B ñ

*tt

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   32

N



Fn

 h



2261,1



(4,26

T

).

 tb

ñ

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -223- LÔÙP :98 XD3

L ñ - Tải trọng thực tác dụng lên đài: *

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

tt

*

42.357

tt

N









(83.383

T

).

tt o

N - Kiểm tra lại điều kiện:

tt



T )(76.76

Q





,102

216

T )(

 chopheùp

N n

c

83.383 5 Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý.

- Tải trọng tính tốán được tính lại: N 4.26



).

T (

d

d qu

 . tb





3m

(6

).



B ñ

ñ

)0,12(32

3m

(6

).



h

B ñ

(9.28



ñ

).

T





Wqö

tt

42.357

9.28

W

N









(3,386

T

).

IV.1.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

ñ qö

o







68,7

 2

(47,33

Tm

).

tt o

tt  hQ o m

tt N tt M

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL 0,132 ñ - Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ   L - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài. 880,165,26(1,1 ) - Tải trọng truyền xuống đáy đài. 

(26.77

).

T





p tb

3.386 5

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

max

T (

).

p





p tb

tt  xM y n

tt max min

2 x i

2

2





)2,1(2



(76.5

m

).

2 xi

2,1

47,33

 1  i Xmax = 1.2 (m).  )2.1(2 ptt

26.77







26,77



(97.6

T

).

 M 11,18 - Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc. tt N

max min

 76.5

Vậy :



 

 35,01,1



35,0



 5,27,22



(65,7

T

).

p C

Lddn c

Pmax = 84,23 (T). Pmin = 70.29 (T). - Trọng lượng tính toán của cọc.

* Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin.

Pmax +Pc = 84.23 + 7.65 = 91,87(T). Pmax +Pc = 91,87(T) < Qc = 105,59 (T). Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin.

min = 70.29(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

(kiểm tra điều kiện chống nhổ ). Ptt

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -224- LÔÙP :98 XD3

IV.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc)

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16   3 16

 7.3

0







0 '953

IV.1.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của cc lớp đất mà cọc xuyên qua.

 tb 4

80,15 4

gĩc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

- Chiều rộng móng khối qui ước:

 tb 4 với: Bđ = 2(m): chiều rộng đài cọc. do đó: Bm = 2– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5.3(m).

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều di cọc.



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,3(m). - Chiều dài móng khối qui ước:



hLmB . .

T (

).

m

m

 . tb



223.63.5





133

(56.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6.3(m). Lm = 6.3(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m). - Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.

c =1.1.nc Lc . Fc . g =1,1*5* 22.7 *0,35 *0,35* 2,5 = 38.23(T).



56,133

(5,949

2,652

23,38

5,125

).

T







N tc qu

tc

T ( 1307

5,949

N

N

N

).











tc qu

tc o

tc

)27.22(

47,33

68,7

223

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

(17,0

m

).







e

tc

- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

223 2. 1307

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -225- LÔÙP :98 XD3

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5.3x6,3 =125,5 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,3*6,3=652,2(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 43,357 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.   (2. - Độ lệch tâm: M N

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

tc







tc  max min

1307 39.33

N 

 1  

  

  

2

e .6 L m

L m (48,45

tc 

).

max

2

tc 

(80,32

mT /

).

min

(14,39

2mT /

)

tc tbx 

- Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:  17,06   1 3.6 B  m mT /

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.1.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Cơng thức :

trong đó :

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3



(07,1

mT /

).

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì cc chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình tc động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 22,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

R



 ,11,1(

018



 ,09,4

946



 .41,1

891



 07,17.22



,73

522



,0

)013

m

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sch HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB XY DỰNG ) nội suy ta cĩ: A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522

R



2mT /

).

m

2

(48,45

 2,1)

/ mT 2

Vậy ta cĩ :  3,12,1 1 (4,212

R m

(80,32

/ mT





)

R m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta cĩ thể sử dụng cơng thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*212,4= 254,9 (T/m2). Thoả mn điều kiện:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -226- LÔÙP :98 XD3

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.1.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

- Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

ko

STT Độ sâu (m) 2z/b

bt (T/m2)

gl (T/m2)

1 12,09 27.05 0 0 0

0.968 11,70 27.996 1 1 0.377 - Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có 0.842 10,179 28.942 2 2 0.755

0.677 8,18 29.888 3 3 1.132

0.526 6,35 30.834 4 4 1.509

 2,0



 bt

gl :  z - Dùng phương pháp cộng ln từng lớp

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880,1)

.01



880

946

947

16

7.3

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

(09,12

05,27

14.39









)

tc   tb bt

P o

0.407 4,92 32.726 5 5 1.886

 

p

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.3m ;Bm=5.3m . -Ap lực bản thn tại mũi cọc :   hi . .04 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số :

bt gl  z

h . ( i i k  o

o

+ + :Ap lực bản thn ) : Ap lực gy ln .





18.1

Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b

L B

3.6 3.5

v tỷ số :





,1

,325

(z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

h i

B  m 4

3.5 4

lấy hi=1 m

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -227- LÔÙP :98 XD3

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

(16.6

(92,4

mT /

726

2,0

2,0

,32









x

)

)

S













70,11



18,10



18,8



35,6



 1)

2 cm

tb  i

h i

 E

8.0 1781

09,12 ( 2

92,4 2

a

*Tại độ sâu z= 8m dưới đáy móng khối quy ước có : gl 2 bt   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức

m 5

,

0

m 0

,

o

1 m 0

,

1

m 5

,

4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

12,09

27,996

11,70

28,942

10,18

29,888

8,18

m 0 1

30,834

6,35

32,726

4,92

z

Như vậy : S =2 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yu cầu về biến dạng. IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài :

1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ thp chọc thủng thì cc cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thp. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

ch

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột

5.04,2  2

l  1 2

+ Xt 2 cọc cĩ r = = = 0.95 m , Pmax = 84,23 T

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -228- LÔÙP :98 XD3

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

5

 MI =2Pmax.r = 2 84,23  0.95 = 160 Tm





09.58

9.0

160 

 105

10 

3600

9.0

M I Rh 0

a - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):

cb

Fa = cm2.

4.08.1  2

b  1 2

+ Xt 2 cọc cĩ r = = = 0.7m , Ptb = 77,26 T

5

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =2Ptb.r = 2  77,26  0.7 = 108,164 Tm





27,39

 164,108 10 3600   9.0 85

M II 9.0 Rh 0

a

Fa = cm2.

Trong đó: h0 = hđ – a = 100 -15 = 85cm

- Chọn 1622 a180 ( 60,81 cm2) theo phương I-I - Chọn 11 22 a180 ( 41,81 cm2) theo phương II-II Thp cấu tạo chọn  12 a 200.

M

S M N

S M N

S

H

L

3



5

4

35.0

35.0

125

bh













I

10

m

IV. 1.8. Tính tốn cọc chịu tc dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay.

1 12

5



2









10

125

290

3627

Tm

IEb .

35.05.15.0

8.0 8.0

-Momen qun tính tiết diện ngang của cọc : 1 12







 03.15.0

m

1 

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -229- LÔÙP :98 XD3

-Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d m b d   c +d   5.1 bm d c -Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức :Cz=k.z

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Mf

1dv

Hf

m 7 . 2 = h a

l

m 3

m 6 1

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd

-chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m





05.15 ,

-Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE 3627 . b

MH

MM

7.24 .0 ,  HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại



4











.2

441



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

1 3 

.0

609

3627

1 IE . . B

3  bd

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -230- LÔÙP :98 XD3

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le= 609 Lbd . -Cc chuyển vị , HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :gĩc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : gĩc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=15.05 >4cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Cơng thức tính :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











.1

751



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd











L O

MM

MH



4

.2



.1

536



.2

334

Tm

M





H



f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=7.68T (đối với 5 cọc )⇛Hf=7.68/5=1.536T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm : 2 L O . IE b ( Vì Lo=0 )

 000

0018

.0







y

18.0

cm

0

L o

o

3

2

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.536x29.79x10-4-2.334x12.05x10-4=0.0018m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf : . 3 LH 0 f . IE b

. LM f o . IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong cc tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

b

o

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

zbd .

Mz=

Với chiều sâu tính đổi Ze=

K (T/m4) 296

bd (m-1) 0.609

oy (m) 0.0018

o 0

fM (Tm) -2.334

IEb (Tm2) 3627 Hf (T) 1.536

 Momen uốn Mz dọc thn cọc :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -231- LÔÙP :98 XD3

ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 A3 0 -0.001 -0.011 -0.036 -0,085 -0.167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 -3.919 -1.614 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 -9.544 -11.73 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.34 -17.919 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 -5.854 -15.076 MZ -2.334 -1.832 -1.352 -0.903 -0.506 -0.173 0.214 0.533 0.4221 0.938 -0.120 -0.167 z(m) 0.000 0.328 0.657 0.985 1.314 1.642 2.463 3.284 3.941 4.598 5.747 6.568

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

25.2

cm







F a

35(

9.0

9.0

)3



M hR a o

 Chọn 4∅16 cĩ Fa=8.04 cm2>2.25cm2.

z   gh

-Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=-2.334Tm -Diện tích cốt thp trong cọc : 233400  3600

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

M









z

(

)

 z

Ay . o 1

C 1

B 1

e

D 1

 o  bd

f IE . b

K  bd

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . H 3  bd

f IE b

 bd  z

 .0

 

Z Z



m 396 .1 85.0 m

/85.0    bd

e

 bd Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: .0/85.0 609 609 .1 396 Cc gi trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

2

.0(85.0

0018

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



56.0

mT /

 z

.2 2

296 609 .0

.0

334 

3627

536 .1 3  609

.0

3627

 609 gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

1  1 :2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M *5.2

M 

M

dh

69.0



 2

dh M Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=7.68Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=18.11Tm  68.7 68.7*5.2

11.18 

11.18

3.0

3

Trong đó :

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : mT / 2 mT /





69.01



873.1(



.1

396



tg

 .03.0)'318(



096

 .1)

121



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

2

cos( 2





56.0

mT /

121



.1



 Z

gh

T/m2 ⇛

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -232- LÔÙP :98 XD3

⇛ mT / Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu p lực ngang . IV.1.9 KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN V CẨU LẮP. 1. Khi vận chuyển.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

0.207 L=1656

0.207 L=1656

4688

8000

- Lực tác dụng là tải trọng bản thân phân bố đều:

2

q = 1,1 . 0,35 . 0,35 . 2,5 = 0,337 T/m vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,207. L = 0,207 . 8 = 1,656(m).



0434

.0*

337

8*



.0

Tm ( 936

).

max

5

A







02.0

2

.0 130

 936 10 35  

32

M 2 nbhR o





1(5.0



A )21





.0

9898

5

F







82,0

.0 9898

936 

 10 3600

32

M  oahR

 ,0 Fa=0.82 < 8,04 cm2= 4 ∅16

- Mơmen tại gối: M .0

Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi vận chuyển.

2 .Khi cẩu lắp.

5648

0.294 L=2352

8000

2

Vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,294. L = 0,294 . 8 = 2,352(m).



086



.0

337



8



(85,1

Tm

)

max

A







.0

039





1(5.0



A )21





98.0

- Mơmen tại gối: M ,0

2

e  '8,1 35 

5 10 

32

130

M 2 bhR n o

F







64,1

⇛

85,1 

5  10 3600 

32

M  oahR

98,0 Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi cẩu lắp.

< 8,04cm2= 4∅16

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -233- LÔÙP :98 XD3

Vậy cốt thép trong cọc đ chọn thoả mn điều kiện vận chuyển và cẩu lắp. 3 .Tính thp cho mĩc treo.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

,18



(348

337

ql

,0

P

T



).

1 2

- Lực do một nhnh thp chịu khi cẩu lắp. 1  2

,1

3 10

2







,0

(374

cm

).

F a

 3600

P R a Chọn f16 (Fa = 2,011 cm2 ).

- Diện tích thp yu cầu: 348

lneo 

P .u

4. Tính đoạn thép móc treo neo vào cọc. - Điều kiện để móc treo không bị trượt:





(41.13

cm

).

lneo

3  10 ,1 348 024  20 ,5 Chọn đoạn neo lneo = 20cm.

trong đó: P = 1,348(T). u = p . d = 3,14 . 1,6 = 5,024(cm). t : lực bám dính giữa bêtông và cốt thép, lấy t = 20(KG/cm2).

IV . 2 TÍNH MĨNG 3C :( M3) - Tải truyền xuống mĩng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chn cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 2.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

4,573

(46,6

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

71.92



22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

573

4,28

 5,1.





(8.8

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*6,46*2*2 = 28,4T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   4. c P ,102 216

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -234- LÔÙP :98 XD3

- Chọn n = 10 cọc ( vì mĩng lệch tm kh lớn ). Vậy chọn lại kích thước đài cọc la F = (2,5x3,7)m=9.25m2

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

0 5 3

3

4

1

2

0 0 9

0 0 5

0 0 5 2

9

10

600

0 0 9

7

8

5

6

0 5 3

350

1000

500

500

1000

350

3700

-Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

IV . 2.3 Cấu tạo v tính toán đài cọc :

- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đi h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 60 + 15 +20 = 95 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1.2 m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình thp chọc thủng nn khơng cần kỉm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )





B

 7,35,2

(25.9

2m

).

ñ

ñ

* F ñ

*tt

*

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 573.4+40.7=614,1 T - Khoảng cch giữa cc cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cch giữa cc cọc a = 1(m). - Chiều cao đài: h = 1,2 (m).



 h

N



 22

(7.40

T

).

 tb

ñ

tt

*

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   L - Tải trọng tác dụng lên đài: Fn

4.573

tt

N



(1,614

T

).

tt o

N  - Kiểm tra lại điều kiện:

tt

1.



T )(41.61



Q

.102

(216

T

)



 chopheùp

N n

614 10

c

 25,91,1 - Tải trọng tính toán được tính lại:   N 7.40



T (

).

d qu

 . tb

d

Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý. IV.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

2,17.35.2

(1.11

B











3m

).

ñ

ñ

ñ

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -235- LÔÙP :98 XD3

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



 h

3m





)

B ñ

 889,14.75,21.11(1,1 )

ñ



T

).

Wqö

tt

4.573

90.45

W

N









(3.619

T

).

ñ qö

o







40,11



2,1



(14,45

Tm

).

tt o

tt  hQ o ñ

tt N tt M

- Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ  L )2,12(7.35.2 (4.7 - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài.  (90.45  - Tải trọng truyền xuống đáy đài. 

3.

(93.61

).

T





p

tb

619 10

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

max

p

p

).T(





tb

tt xM  y n

tt max min

x



2 i

1i 

2

2

2



)5.0(4



)1(2



(12

m

).

2 xi

5,1

 M 46,31 - Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc. tt N





93.61



93.61



(6.5

T

).

max min

Xmax = 1.5 (m).  )5.1(4  p tt Vậy :

 14.45 12 max = 67.,57 (T). min = 56.33(T).



 5,27,22

 35,01,1

 

(65,7

35,0

T







p

Lddn c

C

Ptt Ptt - Trọng lượng tính toán của cọc.

max +Pc = 67.57 + 7,65 = 75,22(T). max +Pc = 75,22(T) < Qc = 102,216 (T).

). * Kiểm tra điều kiện lực tc dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin.

Ptt Ptt Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin.

min = 55,33(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

Ptt (kiểm tra điều kiện chống nhổ ).



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3

0







0 '953

IV.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.2.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của cc lớp đất mà cọc xuyên qua.

 tb 4

80,15 4

gĩc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

 tb 4 với: Bđ = 2.5(m): chiều rộng đi cọc.

- Chiều rộng móng khối qui ước:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -236- LÔÙP :98 XD3

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều di cọc.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH do đó: Bm = 2.5– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5,8(m).



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,8(m). - Chiều dài móng khối qui ước:

hLmB . .

T (

).



- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.  . tb

m

m



 99.68.5

 22

162

.(2.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3.7(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3.7 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6,99(m). Lm = 6,99(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m).

c = n.Lc . Fc . g = 10x22.7 x 0,35 x 0,35 x2,5 = 69,5(T).







5,69

4,152

T ( 1176

9,791

).



N tc qu

tc

T )(4,

1749

573

4.

N

N

N











tc qu

tc o

tc

)27.22(

40.11

46.31

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

179,0 (

m

).







e

tc

4.

- Trị tiu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

313 1749 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:

tc

4.



1







1

tc max min

e .6 L

1749  99,68,5

18,06  99.6

N 

L

B

  

  

m

  

2

tc 

m (81,49

   m mT /

).

max

2

tc 

(48,36

mT /

).

min

(15,43

2mT /

)

tc tbx 

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5,8x6,99 =152,4 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,8*6,99=791,9(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  2,162 - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 1176 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.  (313  - Độ lệch tâm: M N

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.2.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Cơng thức :

trong đó :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -237- LÔÙP :98 XD3

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì cc chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3



(07,1

mT /

).

tc động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 24,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sch HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB

 ,04,5

 ,11,1(

946

018

R







 .41,1

891



 07,17.24



,73

522



,0

)013

m

A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522

2mT /

R

).



m

2

(81,49

 2,1)

/ mT

m

2

XÂY DỰNG ) nội suy ta cĩ: Vậy ta cĩ :  3,12,1 1 (2,231

R

(48,36

/ mT

R





)

m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta có thể sử dụng công thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*231,2= 277,4 (T/m2). Thoả mn điều kiện:

 2,0



gl  z

 bt

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.2.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880,1)

.01



880

946

947

7.3

16

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

05,27

15,43

(1,16









)

tc   bt tb

P o

- Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có : - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp

 

p

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.99m ;Bm=5.8m . -Ap lực bản thn tại mũi cọc :   hi . .04 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số

bt gl  z

h . ( i i k  o

o

+ + :Ap lực bản thn ) : Ap lực gy ln .





22.1

Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b

L B

6.6 4.5

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -238- LÔÙP :98 XD3

v tỷ số :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

(z tính từ đáy móng khối qui ước ) - ko STT

Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

0 1 2 3 4 5 6 Độ sâu (m) 0 1 2 3 4 5 6 2z/b 0 0.345 0.689 1.034 1.379 1.724 2.069 1 0,972 0,868 0,726 0,582 0,459 0,364

gl (T/m2) 16.1 15,65 13,97 11,69 9,37 7,389 5,86

bt (T/m2) 27.05 27.996 28.942 29.888 30.834 32.726 33.672





,35,1

h i

B  m 4

4.5 4

lấy hi=1 m

2

2

67,33

(86,5

mT /

(7,6

2,0

2,0









x

)

)

 31)

97.13

69.11

65.15

37.9

39.7





















cm

S



tb  i

h i

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

1.16 ( 2

86.5 2

 E

a

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -239- LÔÙP :98 XD3

*Tại độ sâu z= 6m dưới đáy móng khối quy ước có : bt gl   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức 8.0 1781

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

m 8 , 0

m 5 , 0

o

m 2 , 1

m 5 , 4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

16,1

27,996

15,65

28,942

13,97

29,888

11,69

m 0 1

30,834

9,37

32,726

7,89

33,672

5,86

z

Như vậy : S =3 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yu cầu về biến dạng.

IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ thp chọc thủng thì cc cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thp. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

5,1 

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max

l  1

5,0 

= + Xt 2 cọc cĩ r = = 1.2 m , P12 = 67,57 T

l  1

0,1 

= + Xt 2 cọc cĩ r = = 0,2 m , P26 = 63,81 T

l  1

ch 2 ch 2 ch 2

= + Xt 1 cọc cĩ r = = 0,7 m , P9 = 65,69 T M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột 06 2 06 2 06 2

I =2Pmax.r = 2 67,57  1.2 = 162.168 Tm

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -240- LÔÙP :98 XD3

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.  M1

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2,162(

5 10

 M2  M3





95.79

 9.0

 9.0

I =2P26.r = 2 63,81 0,5 = 63.81 Tm I =P9.r = 65,69  0.7 = 45.98 Tm   )98,45 81,63 M I 105   3600 Rh a 0 - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):

cb

Fa = cm2.

5.08.1  2

b  1 2

+ Xt 4 cọc cĩ r = = = 0.65m , Ptb = 61,93 T

5

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =4Ptb.r = 4  61,93  0.65 = 161 Tm





33,47

,161  9.0

018 105

 

10 3600

M II 9.0 Rh 0 a

Fa = cm2.

Trong đó:

h0 = hđ – a = 120 -15 = 105cm



3

4

5

35.0

35.0

125

10

bh

m













I

- Chọn 2222 a170 ( 83,62 cm2) theo phương I-I - Chọn 13 22 a190 ( 49,41 cm2) theo phương II-II Thp cấu tạo chọn  12 a 200.

1 12

2

5











10

Tm

125

290

3627

IEb .

d

1



8.0

m

8.0

5.1

IV. 1.6. Tính tốn cọc chịu tc dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay. -Momen qun tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

35.05.15.0

 03.15.0

m







d

 b c

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd







.0

7.22

82.13

-Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d bm  c +d  -Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức :Cz=k.z -Chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m -Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE 3627 . b

,

,

,

MH

MM

 HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -241- LÔÙP :98 XD3

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le= Lbd . 609 -Cc chuyển vị HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :gĩc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : gĩc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=13.82 >4 cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Cơng thức tính :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



4











.2

441



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

.0

609

1 3 

1 IE . . B

3  bd



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

3627 1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











.1

751



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd











MH

L O

MM



4

2 L O .2 . IE b



14.1



73.1

Tm

M





H



-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=11.40T (đối với 10 cọc )⇛Hf=11.40/10=1.14T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm :

f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.14x29.79x10-4-1.73x12.05x10-4=0.0013m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf :

0



y





.0

0013

 000

13.0

cm

( Vì Lo=0 )

L o

o

. 3 LH 0 f IE .3 b

. LM f o .2 IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong cc tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

b

o

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

zbd .

Mz=

Với chiều sâu tính đổi Ze=

K (T/m4) 296

bd (m-1) 0.609

oy (m) 0.0013

o 0

fM (Tm) -1.73

IEb (Tm2) 3627 Hf (T) 1.14

 Momen uốn Mz dọc thn cọc :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -242- LÔÙP :98 XD3

z(m) 0.000 0.328 0.657 0.985 1.314 1.642 2.463 3.284 3.941 4.598 ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 A3 0 -0.001 -0.011 -0.036 -0,085 -0.167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 MZ -1.73 -1.357 -1.000 -0.666 -0.369 -0.118 3.236 0.458 0.415 0.838

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

05.11

cm







F a

3.5 4.0 -9.544 -11.73 -10.34 -17.919 -5.854 -15.076 0.094 -10.75

35(

9.0

9.0

)5





M hR oa

 Chọn 4∅20 cĩ Fa=12.57 cm2>11.05cm2.

z   gh

-3.919 5.747 6.568 -1.614 -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=10.75Tm -Diện tích cốt thp trong cọc : 1075000 3600

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

M







z

(

)



Ay . o 1

C 1

B 1

e

D 1

 z

 o  bd

f IE . b

 bd

K  bd

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . H 3  bd

f IE b





Z

/85.0

609.0/85.0

396

.1



m

 bd  z

85.0

609

.1

.0

m

Z





  bd

e

2

.0(85.0

0013

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



/4.0

mT

 z

296 609 .0

.0

3627

14.1 3  609

.0

3627

 73.1 2 609  gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

Vì Le=15.05 >2.5 .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: 396 Cc gi trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

1  1 :2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M

M *5.2

M 

dh M dh Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=11.40Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=31.46Tm



71.0

 2

 40.11 40.11*5.2

46.31 

46.31

3.0

3

Trong đó :

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : / mT 2 mT /





71.01



.1(

873



.1

396



tg

096.03.0)'318( )







2.1



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

cos(

2

2







mT

/4.0

/2.1

mT



 Z

gh

T/m2 ⇛

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -243- LÔÙP :98 XD3

⇛ Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang . IV.2. 9KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN V CẨU LẮP.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

( tính toán tương tự móng M1 )

PHẦN III NỀN MÓNG

Khối lượng (50%)

GVHD : Th.S TRƯƠNG QUANG THÀNH

CHƯƠNG I : SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -244- LÔÙP :98 XD3

CÔNG TRÌNH : TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

I. GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT TẠI NƠI XÂY DỰNG I.1. MỞ ĐẦU Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho việc thiết kế kỹ thuật công trình được thực hiện với khối lượng gồm 3 hố khoan, mỗi hố sâu 30 m.

Tổng độ sâu đã khoan là 90m và 29 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa tầng và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của đất. I.2. PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT VÀ THÍ NGHIỆM ĐẤT

I.2.1. Công tác khảo sát ngoài hiện trường

3. Dụng cụ khoan: Phương pháp khoan rửa với dụng cụ gồm:

- Một máy khoan hiệu Acker và các trang thiết bị. - Máy bơm ly tâm. - Ống thép mở lổ đường kính trong 110 mm

- Ống lấy mẫu là một ống vách mỏng miệng vạt bén từ ngoài vào có đường kính trong 74 mm, dài 600 mm. 4. Dụng cụ xuyên tiêu chuẩu SPT:

- Bộ phận xuyên tiêu chuẩn SPT là một ống chẻ đôi chiều dài từ 550 mm (22’), đường kính ngoài 51 mm (2’ ), đường kính trong 35 mm (1’3/8). Mũi xuyên là bộ phận rời được ráp vào ống bằng răng, mũi xuyên dài 76mm (3’), miệng ống vạt bén từ ngoài vào trong có đường kính bằng đường kính ống chẻ đôi. - Tạ nặng 63.5 kg (140 1b)

- Tầm rơi tự do 76 cm.

- Hiệp đóng: 3 lần15 cm ( N là tổng số của 2 lần đóng về sau).

ĐỘ CHẶT

ĐẤT DÍNH ĐẤT HẠT RỜI

TRỊ SỐ CHUỲ TIÊU CHUẨN N TRẠNG THÁI TRỊ SỐ CHUỲ TIÊU CHUẨN N

< 4 4 – 10 11 –30 31 – 50 >50 Rất bời rời Bời rời Chặt vừa Chặt Rất chặt Rất mềm Mềm Dẻo mềm Dẻo cứng Rất rắn Cứng SỨC CHỐNG NÉN ĐƠN (kG/cm2) <0.25 0.25 – 0.50 0.50 – 1.00 1.00 – 2.00 2.00 – 4.00 > 4.00 < 2 2 – 4 5 – 8 9 – 15 16 – 30 >30

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -245- LÔÙP :98 XD3

I.3. CẤU TẠO ĐỊA CHẤT I.3.1. Lớp đất số 1 Đất đắp, thành phần là nền xi măng, đá, cát, sét... Lớp đất số 1 có bề dầy 0.5m. I.3.2. Lớp đất số 2 Đất sét , màu vàng , độ dẻo trung bình, trạng thái dẻo mềm; lớp số 2 có bề dầy 4.5m. I.3.3. Lớp đất số 3 Đất sét lẫn bột, trạng thái dẻo cứng; lớp số 3 có bề dầy trung bình 16m. I.3.4. Lớp đất số 4

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

i A

Từ độ sâu 20 m địa tầng chuyê’n sang lớp cát vừa đến mịn lẫn bột và ít sét , trạng thái chặt vừa; lớp số 4 có bề dầy phát hiện là 10m. I.4. ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN Mực nước ngầm nằm trong tầng sét pha cát (lớp số 2) ở đô sâu 4m. Tại thời điểm khảo sát (mùa mưa), mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu cách mặt đất hiện hữu tại H1 = 3.5m; H2 = 3.2m; H3 = 3.7m và ổn định ở độ sâu tại H1 = 3.6m; H2 = 3.3m; H3 = 3.5m. Các mực nước này sẽ thay đổi vào mùa khô. I.5. TÍNH CHẤT CƠ LÝ CÁC LỚP ĐẤT Tính chất vật lý và cơ học của các lớp đất trong khu vực khảo sát được thống kê trong bảng “ Tính chất cơ lý các lớp đất” sau đây: II. XỬ LÝ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT II.1. LÝ THUYẾT II.1.1. Trị số tiêu chuẩn Trị số tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất (trừ c và  ) lấy bằng trung bình số học của các trị số riêng:

 1i n

Atc = A =

n

n

n

n



*

*

Trong đó :

 i

p i

p i

i

1 

i

1 

i

1 

i

1 

n

n

n

*

n

*

p



p

ctc = Ai: Trị số riêng của chỉ tiêu cần xác định. n: Số lượng trị số riêng đưa vào tập hợp thống kê Lực dính Ctc, góc ma sát tc là các thông số của đường biểu diễn sức chống cắt giới hạn của đất, được xác định bằng phương pháp bình phương cực tiểu: 1      2  * p i i

i

i

  i

   * i

   1 

i

1 

i

1 

i

1 

  

     

tgtc =

2

n

n

Trong đó:



p

i

i

2 p



i

 1

i

 1

  

  

 = n*

Pi, i : Ap lực nén, sức chống cắt của đất tại 1 cấp thí nghiệm.

II.1.2. Trị số tính toán Các chỉ tiêu độc lập khác: Att=Atc Đối với trọng lượng riêng:

 * t  n

tt = tc 

Trong đó:

t: hệ số phụ thuộc xác xuất tin cậy đã chọn và phụ thuộc vào số bậc tự do của tập hợp thống kê (n-1) tra bảng 1-1 trong sách “Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn – Tác giả Lê Quý An”.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -246- LÔÙP :98 XD3

 = 0.95 khi tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ nhất (theo sức chịu tải)  = 0.85 khi tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ hai (theo biến dạng) : Độ lệch quân phương của tập hợp

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

n



*



_   i



1 

n

1

i

1 

  

  

Đối với lực dính C và góc ma sát trong  xác đinh như sau:

Att =Atc ± t *  Trong đó :

t :Giống như phần xác định  nhưng với n-2

Độ lệch quân phương được tính như sau:

n 

n

*

tg =  *

2 ip



1 

i

1 

n

2

tc

*

tc 



c



c =  *





. tgp i

 i



2

i

1 

 =

1 n  II.2. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ II.2.1. Xác định các chỉ tiêu cơ lý c, j, g 1. Lớp đất thứ nhất 1.1. Xác định dung trọng g 1.1.1. Đối với dung trọng tự nhiên: * Dung trọng tiêu chuẩn:

5

3

tc 

 



.9*

444



.1

(889

mT /

)

1 5

 1

1   i n i

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 S 1.879 1.873 1.91 1.905 1.877 9.444 1.889 1.889 1.889 1.889 1.889 9.444 0.01 0.016 -0.021 -0.016 0.012 0.001 (g-gi)2 0.0001 0.000256 0.000441 0.000256 0.000144 0.001197

5

2



*



.0*

0012



.0

017





   i



1 

n

1

1  15

i

1

* Dung trọng tính toán: Độ lệch quân phương:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -247- LÔÙP :98 XD3

Sai số:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH







.0

009



%9.0

 

.0 .1

017 889

  

017

889

.1





.1

889



.0

(016

3mT /

)

* Khi tính nền theo TTGH I:

I = tc 

.0*13.2 5

017

889

.1





.1

889



.0

3mT / 009 (

)

tt Ứng với n = 5-1 = 4 => a=0 .95 =>ta = 2.13  . t n * Khi tính nền theo TTGH II :

II = tc 

.0*19.1 5

tt Ứng với n = 5-1 = 4 => a = 0.85 =>ta = 1.19  . t n

n

3

tc 







.7*

332



.1

mT / 4664 (

)



 i



1 n

1 5

i

 1

1.1.2. Đối với dung trọng ở trạng thái khô: * Dung trọng tiêu chuẩn:

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 S 1.462 1.454 1.490 1.488 1.438 7.332 1.4664 1.4664 1.4664 1.4664 1.4664 7.332 0.0044 0.0124 -0.0236 -0.0216 0.0284 0.000 (g-gi)2 0.000019 0.000154 0.000557 0.000466 0.000806 0.002022

n

2





.0*

002



.0

022





   i

 .

1 

1

n

1  15

i



1

* Dung trọng tính toán: Độ lệch quân phương:



015

.0







%5.1

 

  

Sai số:

.0 022 4664 .1 * Khi tính nền theo TTGH I:

4664

.1





.1

4664



.0

(021

3mT /

)

I = tc 

.0*13.2 5

022

4664

.1





.1

4664



.0

(012

3mT /

)

tt Ứng với n = 5-1 = 4 => a = 0.95 => ta = 2.13  . t 022 n

II = tc 

.0*19.1 5

tt  * Khi tính nền theo TTGH II: Ứng với n = 5-1 = 4 => a = 0.85 => ta = 1.19  . t n

1.2. Xác định các chỉ tiêu c, j

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -248- LÔÙP :98 XD3

Ở đây có 3 hố khoan, có 3 lớp đất. Lớp đất thứ 1 có tất cả 5 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực. Vậy có tất cả 5 *3 trị số thí nghiệm ,thực hiện các tính toán phụ:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n ctc tgjtc pi ti

2 pi

ti * pi (pi*tgjtc+ ctc-ti)2

0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 S 0.229 0.317 0.405 0.225 0.322 0.412 0.235 0.320 0.420 0.231 0.325 0.415 0.225 0.311 0.402 4.794 0.150 0.150 0.150 0.159 0.159 0.159 0.165 0.165 0.165 0.167 0.167 0.167 0.141 0.141 0.141 0.197 0.197 0.197 0.189 0.189 0.189 0.194 0.194 0.194 0.196 0.196 0.196 0.176 0.176 0.176 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 0.25 1 2.25 17.50 0.1145 0.317 0.6075 0.1125 0.322 0.618 0.1175 0.320 0.63 0.1155 0.325 0.6225 0.1125 0.311 0.603 5.2485 3.8E-0.4 9E-04 1.6E-03 8.1E-04 6.7E-04 9.3E-04 7.3E-04 1.5E-04 1.3E-04 1.2E-04 1.4E-03 2.1E-03 1.6E-05 3.6E-05 9E-06 0.009981

2

18

18

* Giá trị tiêu chuẩn của c, j:



p

i

i

2 p



i

 1

i

 1

18

   18

   18

18

tc

c



*

*

 i

p i

p i

     2  p i i

1 

i

 1

i

 1

i

 1

i

 1

 .  

  

2



.4(*

794

50.17*



.5*15

2485 )



(13.0

kG

/

cm

)

18

18

18

*



tg

tc 



.5*15(

2485



.4

794

)15*



.0

1818

p i

p i

  i

   * i

1 50.37 1 

1 50.37

 1

i

i

 1

i

 1

  

 *18    tc = 10.300 = 100 18’

 = 18* =15 *17.50-152=37.50 (kG/cm2)

n

2

tc

* Giá trị tính toán của c, j:



*

*

tg

tc 



c





.0*

009981



.0

028







p i

 i



1 

n

2

1  15

2

i



1



*



.0

028

*



.0

018

(kG/cm2)

 tg

 



15 50.37

n 

n

*



.0

028

*

50.17*



.0

019

*

(kG/cm2)

(kG/cm2)

 

c

2 p i



1 50.37

1 

i

 1

* Khi tính nền theo TTGH I:

tc

2

.0*77.1

019

cm

kG









c

c

)

(

/

t

 *

c

tt I

13.0 SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -249- LÔÙP :98 XD3

Lấy a = 0.95 ; n-2 = 15-2 = 13 => ta = 1.77

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

13.0





(034

kG

/

2cm

)

ctt I

tc

.0

018

 tc

c

t   * tg  13.0 

  .0*08.1

1818 019 (

 kG

.0*77.1 2cm /

)

tt tg    tg I tt t *    c C II '3180tt I

* Khi tính nền theo TTGH II: .0

13.0

)

 (02.0 tc 



2cm 

.0

1818



.0*08.1

018

ctt  II tt tg  II



/ kG  tg t   * tg '139 0tt II

Lấy a = 0.85 ; n-2 = 15-2 = 13 => ta = 1.08 2. Lớp đất thứ hai

18

3

tc 

 

148.35*



(953.1

mT /

)



1 18

1   i n i



1

2.1. Xác định dung trọng g 2.1.1. Đối với dung trọng tự nhiên: * Dung trọng tiêu chuẩn:

gi g N g-gi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 1.962 1.981 1.961 1.918 1.929 1.960 1.967 1.929 1.980 1.968 1.928 1.961 1.986 1.928 1.986 1.923 1.941 1.940 35.148 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 1.953 35.148 -0.009 -0.028 -0.008 0.035 0.024 -0.007 -0.014 0.024 -0.027 -0.015 0.025 -0.008 -0.033 0.025 -0.033 0.03 0.012 0.013 0.006 (g-gi)2 0.000081 0.000784 0.000064 0.001225 0.000576 0.000049 0.000196 0.000576 0.000729 0.000225 0.000625 0.000064 0.001089 0.000625 0.000064 0.0009 0.000144 0.000169 0.008185

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -250- LÔÙP :98 XD3

* Dung trọng tính toán:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

18

2



*



.0*

008185



.0

022



   i





1

n

1  18

1

i 1







.0

011



%1.1

 

.0 .1

022 953

Độ lệch quân phương: 1 

Sai số:   

022

953

.1

.1





953



.0

3mT / 009 (

)

* Khi tính nền theo TTGH I:

I = tc 

.0*74.1 18

022

953

.1

.1





953



.0

(006

3mT /

)

tt Ứng với n = 18-1 = 17 => a=0 .95 =>ta = 1.74  . t n * Khi tính nền theo TTGH II :

II = tc 

.0*07.1 18

tt Ứng với n = 18-1 = 17 => a = 0.85 =>ta = 1.07  . t n

n

3

tc 







*

28161



.1

mT ( 5645 /

)



  i

1 n

1 18

i

 1

1.1.2. Đối với dung trọng ở trạng thái khô: * Dung trọng tiêu chuẩn:

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 1.571 1.607 1.565 1.521 1.513 1.543 1.565 1.542 1.622 1.556 1.537 1.597 1.615 1.525 1.622 1.537 1.564 1.559 28.161 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 1.5645 28.161 -0.0065 -0.0425 -0.0005 0.0435 0.0515 0.0215 -0.0005 0.0225 -0.0575 0.0085 0.0275 -0.0325 -0.0505 0.0395 -0.0575 0.0275 0.0005 0.0055 0.0000 (g-gi)2 0.00004225 0.00180625 0.00000025 0.00189225 0.00265225 0.00046225 0.00000025 0.00050625 0.00330625 0.00007225 0.00075625 0.00105625 0.00255025 0.00156025 0.00330625 0.00075625 0.00000025 0.00003025 0.0207565

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -251- LÔÙP :98 XD3

* Dung trọng tính toán:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

2





.0*

021



.0

035





   i

 .

1 

1

n

1  18

1

i

 1

Độ lệch quân phương:



022

.0







%2.2

 

  

Sai số:

.0 035 5645 .1 * Khi tính nền theo TTGH I:

035

5645

.1





.1

5645



.0

3mT ( 014 /

)

I = tc 

.0*74.1 18

035

5645

.1

.1





5645



.0

3mT ( 009 /

)

tt Ứng với n = 18-1 = 17 => a = 0.95 => ta = 1.74  . t n

II = tc 

.0*07.1 18

tt  * Khi tính nền theo TTGH II: Ứng với n = 18-1 = 17 => a = 0.85 => ta = 1.07  . t n

1.2. Xác định các chỉ tiêu c, j

Ở đây có 3 hố khoan, có 3 lớp đất. Lớp đất thứ 2 có tất cả 18 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực. Vậy có tất cả 18 *3 trị số thí nghiệm ,thực hiện các tính toán phụ:

ctc tgjtc n ti

2 pi

(pi*tgjtc+ ctc-ti)2 pi ti * pi

1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0.759 1.031 1.303 0.748 1.028 1.305 0.745 1.014 1.283 0.725 1.005 1.263 0.662 0.911 1.160 0.715 0.487 0.487 0.487 0.551 0.551 0.551 0.476 0.476 0.476 0.428 0.428 0.428 0.413 0.413 0.413 0.512 0.272 0.272 0.272 0.292 0.292 0.292 0.268 0.268 0.268 0.256 0.256 0.256 0.249 0.249 0.249 0.268 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 0.759 2.062 3.909 0.748 2.056 3.915 0.745 2.028 3.849 0.725 2.010 3.789 0.662 1.822 3.480 0.715 0 0 0 9E-3 0.011449 0.014884 1E-6 4E-6 9E-6 0.001681 0.004225 0.004489 0 0 0 0.004225

2.0 17 1.010 0.512 0.268 4 2.020 0.001444

3.0 18 1.165 0.512 0.268 9 3.495 0.022801

1.0 19 0.770 0.499 0.271 1 0.770 0

2.0 20 1.041 0.499 0.271 4 2.082 0

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -252- LÔÙP :98 XD3

3.0 21 1.312 0.499 0.271 9 3.936 0

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

1.0 0.446 0.264 0.710 1 22 0.710 0

2.0 0.446 0.264 0.974 4 23 1.948 0

3.0 0.446 0.264 1.238 9 24 3.714 0

1.0 0.578 0.296 0.874 1 25 0.874 0

2.0 0.578 0.296 1.170 4 26 2.340 0

3.0 0.578 0.296 1.466 9 27 4.398 0

1.0 0.523 0.275 0.798 1 28 0.798 0

2.0 0.523 0.275 1.073 4 29 2.146 0

3.0 0.523 0.275 1.348 9 30 4.044 0

1.0 0.470 0.259 0.729 1 31 0.729 0

2.0 0.470 0.259 0.988 4 32 1.976 0

3.0 0.470 0.259 1.247 9 33 3.741 0

1.0 0.542 0.287 0.829 1 34 0.829 0

2.0 0.542 0.287 1.116 4 35 2.232 0

3.0 0.542 0.287 1.403 9 36 4.209 0

1.0 0.526 0.293 0.819 1 37 0.819 0

2.0 0.526 0.293 1.112 4 38 2.224 0

3.0 0.526 0.293 1.405 9 39 4.215 0

1.0 0.449 0.258 0.707 1 40 0.707 0.0025

2.0 0.449 0.258 0.965 4 41 1.930 0.0025

3.0 0.449 0.258 1.223 9 42 3.669 0.0025

1.0 0.600 0.301 0.901 1 43 0.901 0

2.0 0.600 0.301 1.202 4 44 2.404 0

3.0 0.600 0.301 1.503 9 45 4.509 0

1.0 0.468 0.261 0.729 1 46 0.729 0

2.0 0.468 0.261 0.990 4 47 1.980 0

3.0 0.468 0.261 1.251 9 48 3.753 0

1.0 0.569 0.280 0.849 1 49 0.849 0

2.0 0.569 0.280 1.129 4 50 2.258 0

3.0 0.569 0.280 1.409 9 51 4.227 0

1.0 0.555 0.276 0.831 1 52 0.831 0

2.0 0.555 0.276 1.107 4 53 2.214 0

3.0 1.383 9 54 4.149 0 0.555 0.276

S 124.6 108 57.598 252 0.081712

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -253- LÔÙP :98 XD3

* Giá trị tiêu chuẩn của c, j:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

18

18



p

i

i

2 p



i

 1

i

 1

54

   54

   54

54

tc

c



*

*

 i

p i

p i

     2  p i i

1 

i

 1

i

 1

i

 1

i

 1

 .  

  

2



*6.57(*

252



108

*

124

)6.



.0

544 (

kG

/

cm

)

54

54

54

*54(

124

6.



*6.57

)108



.0

2611

*



tg

tc 

*54



p i

p i

   * i

  i

1 1944

1 1944 1 

 1

i

 1

 1

i

i

  

    tc = 14.630 = 140 37’

n

2

tc

 = 54* =54 *252-1082=1944 (kG/cm2)

tc 

tg



*

*

.0*

081712



.0

039



c











p i

 i



n

2

1  54

2

i

 1



*



.0

039

*



.0

0066

(kG/cm2) * Giá trị tính toán của c, j: 1 

 tg

 



n 

54 1944

n

*

*



.0

039

*

*

252



.0

014

(kG/cm2)

(kG/cm2)

 

c

2 p i



1 

1 1944

i



1

tc

2

c



c



t



.0

544



.1

675

.0*

014

(

kG

/

cm

)

tt I

 *

c



.0

544



(023.0

kG

/

2cm

)

ctt I

tc

tg





tg





t



.0

2611



.1

675

.0*

0066

tt I

  *

tg



tt

140

'02

I

* Khi tính nền theo TTGH I: Lấy a = 0.95 ; n-2 = 54-2 = 52 => ta = 1.675

tc

014 (

kG

/

2cm

)

c .0

.0 kG

544 /

.0*05.1 )

 2cm  .0

2611



.0*05.1

0066

tt c  II ctt  II tt tg  II



* t    C (  544 .0 015 tc  tg   t   * tg tt 140 II '15

* Khi tính nền theo TTGH II: Lấy a = 0.85 ; n-2 = 54-2 = 54 => ta = 1.05

6

3



725.11*



.1

(954

mT /

)

tc 

 

1 6

 1

3. Lớp đất thứ ba: 3.1. Xác định dung trọng g 3.1.1. Đối với dung trọng tự nhiên: * Dung trọng tiêu chuẩn:

1   i n i gi

g N g-gi

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -254- LÔÙP :98 XD3

1.970 1.954 1 -0.016 (g-gi)2 0.000256

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2 3 4 5 6 S 1.969 1.938 1.968 1.941 1.939 11.725 1.954 1.954 1.954 1.954 1.954 11.725 -0.015 0.016 -0.014 0.013 0.015 0.001 0.000225 0.000256 0.000196 0.000169 0.000225 0.001327

6

2

.0*

0013



.0

016



*





   i





* Dung trọng tính toán:

1

n

1  16

i 1

Độ lệch quân phương: 1 







.0

008



%8.0

 

.0 .1

016 954

  

Sai số:

016

954

.1





.1

954



.0

(013

3mT /

)

* Khi tính nền theo TTGH I:

I = tc 

.0*01.2 6

016

954

.1





.1

954



.0

(008

3mT /

)

tt Ứng với n = 6-1 = 5 => a=0 .95 =>ta = 2.01  . t n * Khi tính nền theo TTGH II :

II = tc 

.0*16.1 6

tt Ứng với n = 6-1 = 5 => a = 0.85 =>ta = 1.16  . t n

n

3

tc 







*

9383



..1

mT / 564 (

)



 i



1 n

1 6

i

 1

1.1.2. Đối với dung trọng ở trạng thái khô: * Dung trọng tiêu chuẩn:

N gi g g-gi

1 2 3 4 5 6 S 1.589 1.594 1.559 1.581 1.533 1.527 9.383 1.564 1.564 1.564 1.564 1.564 1.564 9.383 -0.025 -0.030 0.005 -0.017 0.031 0.037 0.001 (g-gi)2 0.000625 0.0009 0.000025 0.000289 0.000961 0.001369 0.004169

n

2





.0*

0042



.0

029





   i

 .

1 

n

1

1  16

i



1

* Dung trọng tính toán: Độ lệch quân phương:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -255- LÔÙP :98 XD3

Sai số:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH



018

.0







%8.1

 

029 564

  

.0 .1 * Khi tính nền theo TTGH I:

029

564

.1





.1

564



.0

3mT / 024 (

)

I = tc 

.0*01.2 6

029

564

.1





.1

564



.0

(014

3mT /

)

tt Ứng với n = 6-1 = 5 => a = 0.95 => ta = 2.01  . t n

II = tc 

.0*16.1 6

tt  * Khi tính nền theo TTGH II: Ứng với n = 6-1 = 5 => a = 0.85 => ta = 1.16  . t n

1.2. Xác định các chỉ tiêu c, j

Ở đây có 3 hố khoan, có 3 lớp đất. Lớp đất thứ 3 có tất cả 6 mẫu, mỗi mẫu nén ở 3 cấp áp lực. Vậy có tất cả 6 *3 trị số thí nghiệm ,thực hiện các tính toán phụ:

ctc tgjtc n ti ti * pi (pi*tgjtc+ ctc-ti)2 pi

2 pi

2

18

18

1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 0.588 1.149 1.710 0.590 1.155 1.730 0.562 1.099 1.636 0.599 1.168 1.737 0.557 1.090 1.623 0.546 1.070 1.594 20.203 0.027 0.027 0.027 0.031 0.031 0.031 0.025 0.025 0.025 0.030 0.030 0.030 0.024 0.024 0.024 0.022 0.022 0.022 0.562 0.562 0.562 0.579 0.579 0.579 0.537 0.537 0.537 0.569 0.569 0.569 0.534 0.534 0.534 0.524 0.524 0.524 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 1 4 9 84 0.588 2.298 5.130 0.590 2.310 5.190 0.562 2.198 4.908 0.599 2.336 5.211 0.557 2.180 4.869 0.546 2.140 4.782 46.994 1E-0.6 4E-06 9E-06 4E-04 0.001156 0.001444 0 0 0 0 0 0 1E-06 4E-06 9E-06 0 0 0 0.00303



p

i

i

2 p



 1

 1

i

i

  

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -256- LÔÙP :98 XD3

 = 18* =18 *84-362=216 (kG/cm2) * Giá trị tiêu chuẩn của c, j:   

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

18

18

18

18

tc

c



*

*

 i

p i

p i

     2  p i i

1 

i

 1

i

 1

i

 1

i

 1

 .  

  

2



.20(*

203

84*



)47*36



.0

(023

kG

/

cm

)

18

18

18



*

tg

tc 



47*18(



.20

203

)36*



.0

5495

p i

p i

  i

   * i

1 216 1 

1 216

 1

i

i

 1

i

 1

  

 *18    tc = 28.780 = 280 47’

n

2

tc

tc 

tg



*

*



c





.0*

00303



.0

014







p i

 i



2

n

1  18

2

i

 1



*



.0

014

*



.0

004

(kG/cm2) * Giá trị tính toán của c, j: 1 

 tg

 



18 216

n 

n

*



.0

014

*

84*



.0

009

*

(kG/cm2)

(kG/cm2)

 

c

2 p i



1 216

1 

i

 1

tc

2

c



c



t



.0

023



.0*75.1

009

(

kG

/

cm

)

tt I

 *

c



.0

023



.0

016 (

kG

/

2cm

)

ctt I

tc

tg





tg





t



.0

5495



.0*75.1

004

tt I

  *

tg



tt

280

'28

I

* Khi tính nền theo TTGH I: Lấy a = 0.95 ; n-2 = 18-2 = 16 => ta = 1.75

tc

.0*07.1

009 (

kG

/

2cm

)

c .0

5495



.0*07.1

004

tt c  II ctt  II tt tg  II



 280

* .0 023 t     C 2cm kG  023 (01.0 / ) tc  tg  * t    .0 tg tt II '36

BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ

* Khi tính nền theo TTGH II: Lấy a = 0.85 ; n-2 = 18-2 = 16 => ta = 1.07

Trị tính toán Lớp đất

Trị tiêu chuẩn (kG/cm2) ctc

(T/m3) gtc

(Độ) jtc

TTGH I ctt

gtt

TTGH II ctt

I

II

II

II

1.889

0.13

1.880

0.11

10°18' 1.873 0.096

8°31'

9°13'

jtt gtt I jtt I

1.953

0.544

1.947 0.529

14°37' 1.944 0.521

14°2'

14°15'

Lớp 1: Đất sét

1.954

0.023

1.946 0.013

28°47' 1.941 0.007 28°28'

28°36'

Lớp 2: đất sét lẫn bột

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -257- LÔÙP :98 XD3

Lớp 3: Cát mịn lẫn bột và ít sét

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

II.2.2.Xác định các chỉ tiêu khác ngoài c, j, g

BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KHÁC NGOÀI c, j, g

Giới Hạn Chảy Dẻo

Như đã nói ở trên phần tóm tắt lý thuyết các chỉ tiêu khác ngoài c, j, g thì trị số tính toán được lấy theo phương pháp trung bình số học. Dưới đây là bảng kết quả của những chỉ tiêu đó.

Độ Ẩm W(%)

Độ Sệt B

Hệ Số Rỗng e

WL

WP

PI

Modul biến dạng Eo (kG/cm2)

Hệ Số Nén a1-2 (cm²/kG)

Dung trọng đẩy nổi g' (T/m³)

80,36

-

0.834

28.92

36.18

16.54

19.64

0..63

0.048

Lớp đất

0.984

0.722

24.84

36.97

18.25

18.75

0.35

0.033

Lớp 1: : Đất sét

138,12 178,11

0.978

0.701

24.98

Không dẻo

0.03

Lớp 2: đất sét lẫn bột

Lớp 3:Cát mịn lẫn bột và ít sét

* KẾT LUẬN:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -258- LÔÙP :98 XD3

Nền đất ở đây từ độ sâu 20m có lớp đất số 3 là lớp đất cát vừa đến mịn lẫn bột và ít sỏi sạn, trạng thái chặt vừa. Lớp đất này rất thích hợp để chịu mũi cọc cho các loại cọc bê tông. Dựa vào các đặt tính cơ lý của đất và theo yêu cầu của đồ án thì em chọn bốn phương án móng để thiết kế như sau: PHƯƠNG ÁN I : MÓNG CỌC ĐÓNG BTCT PHƯƠNG ÁN II : MÓNG CỌC KHOAN DẪN ĐÓNG BTCT PHƯƠNG ÁN III : MÓNG CỌC KHOAN NHỒI PHƯƠNG ÁN IV : MÓNG CỌC BARÉT

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ MÓNG

PHƯƠNG ÁN I :MÓNG CỌC ĐÓNG BTCT -  -

I.CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT ĐÀI CỌC : - Căn cứ vào tru địa chất và chiều sâu của lớp đất, ta chọn lớp đất thứ 2 để đặt đài cọc , chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên là h=2 m . II . CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CỌC : -Sử dụng cọc bê tông cốt thép 35x35cm . + Bê tông mác 300 : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2. +Sử dụng thép AIII R’a = 3600 kG/cm2. AII Ra = 2800 kG/cm2. Ưu điểm:

- Kiểm soát được chất lượng cọc. - Phát huy được sức kháng bên và sức kháng mũi. - Độ tin cậy cao - Giá thành hạ.  Nhược điểm: - Gây ra ảnh hưởng chấn động đến các công trình hiện hữu xung quanh. - Gây tiếng ồn ảnh hưởng đến sinh hoạt. - Không thể xuyên qua các tầng sét cứng, cát chặt, đặc biệt la khi các tầng này nằm dưới sâu, do vậy chiều dài thường hạn chế. - Đóng bằng búa thuỷ lực. III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đât nền . - Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đát nền , theo TCXD 205 – 1998 .

Q tc k

tc

Qa =

(



p

p

fi

Aqmm r

lfmu i si

Trong đó : ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau : ktc =1.4 Qtc =

) - qp : cường độ tính toán chịu tải của đất ở mũi cọc . - fsi : cường độ tính toán của lớp thứ i theo mặt xung quanh cọc . - m : hệ số của cọc làm việc trong đất , lấy m = 1 - mr ,mfi : các hệ số làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc ,đến sức chống tính toán của đất - li : chiều dày của lớp thứ i tiếp xúc với cọc . - Ap , u tiết diện và chu vi cọc . Ta có :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -259- LÔÙP :98 XD3

mR = 1 mfi = 1 qp =348.2 T/m2 u = 4x0.35 = 1.4m Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

0.000

m 5 , 0

Maët ñaát tính toaùn

- 2.000

m 5 . 2 = 1 Z

m 4 = 2 Z

m 1

m 5 , 4

m 6 = 3 Z

o

Ñaát seùt, traïng thaùi deûo meàm. B = 0,63.  = 1,889(T/m3)  = 10 18'

m 8 = 4 Z

m 2

m 0 1 = 5 Z

m 2

m 2 1 = 6 Z

m 4 1 = 7 Z

m m 2 2

m 6 1 = 8 Z

m 8 1 = 9 Z

m m 2 2

m 0 2 = 0 1 Z

m 2 2 = 1 1 Z

m m 2 2

m 5 8 . 3 2 = 2 1 Z

m 6 1

Ñaát seùt laãn boät , traïng thaùi deûo cöùng. B = 0,35.  = 1,953(T/m3) o  = 14 37'

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m m 2 2

m 2

- 24.700

m m 7 7 . . 1 1

o

Caùt mòn laãn boät, ít seùt, traïng thaùi chaët vöøa. B = 0.  = 1,954(T/m3)  = 28 47'

m m 5 5 2 2

Để tính fs ,ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li như hình vẽ .

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -260- LÔÙP :98 XD3

Tra bảng ta có các giá trị sau:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Lớp đất zi (m)

2

3

→mRqPAP 4 2.5 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 23.85 li 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.7 fi (T/m2) 1.03 1.39 3.65 3.85 5.55 5.11 4.67 4.53 4.69 4.85 5.8 5.985

Tổng cộng: fili (T/m2) 1.03 2.78 7.3 7.7 11.1 10.22 9.34 9.06 9.38 9.7 11.6 10.2 99.41



(

=1*348.2*0.1225=42.65 T

lfmu si i

Aqmm r

fi

p

9.129 T





) =181.8 T. →u∑mf fsi li=1.4*1*99.41=139.2 T ⇛Qtc =

181 8. 4.1

Vậy : Q a=

p Q tc k tc III.1. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

6. Tính sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền, theo TCXD 205-1998

Q



- Sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qp + Qs =qpAp+Asfs - Sức chịu tải cho phép của cọc là:

p FS

Q s FS

p

s

Qa =

Trong đó :

Ta có : As = u.L

Nq



q

  vp



p

c

qp : Sức kháng ở mũi cọc, được tính theo công thức :  cN - FSs : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 1.5÷2.0 FSp : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng 2.0÷3 Ap : Diện tích tiết diện ngang thân cọc. - U : chu vi tiết diện ngang của cọc, u = 4x0.35 = 1.4m L : Chiều dài cọc ngoài đài, chọn L = 22.7.m . -

vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản

 Nd p c : Lực dính giữa thân cọc và đất T/m2.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -261- LÔÙP :98 XD3

’ thân đất, T/m2.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Nc, Nq, N : Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc.

f

k

c





s

a

 tg h s a

Nq

cN



q

 Nd p

  vp



c

 : Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3 dp : Đường kính tiết diện cọc .

- Ta có : Qs = As.fs = u.(fi.li) fs : Ma sát bên tác dụng lên cọc được tính theo công thức: ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy ca = c (T/m2) (Đối với cọc bê tông). h :Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc (T/m2). a : Góc ma sát giữa cọc và đất nền, lấy a =  li : Chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua. 2. Tính sức chịu tải của đất nền ở mũi cọc ( Qp ) - Ta có: Qp = qp.Ap  p - Đất ở mũi cọc có :

I =28o28’  tra bảng (nội suy) được : Nq =17.808 Nc = 31.612 N = 15.7 - Khi tính toán trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm thì lấy trọng lượng riêng đẩy nổi.

đn= 0.941 T/m3, dp =0.35m , c = 0.007 T/m2 - Ưng suất thẳng đứng hữu hiệu do trọng lượng bản thân đất nền :

=1.8733.5+0.873x1+0.94416+0.9413.7 = 26.0142 T/m2



q

p

p

p

vp=   i h i Vậy sức kháng ở mũi cọc là: qp =0.9410.815.7+26.014217.808+0.00731.612= 475,3 T/m2 Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2  Q A = 475,3  0,1225 = 58,22 T

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

 .'



3. Tính ma sát bên tác dụng lên cọc ( Qs ) Qs =Asfs - Ở đây cọc nằm trong 3 lớp Lớp 2: có

i

   i

’ tga = 0,096+8.09tg8o31’ = 1.3 T/m2

ca = c =0.096 T/m2 , = 8o31’ ,  = 1.873 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin8o31’ = 0.852 z =1.8733+0.873x4.5= 9,5 T/m2

z ’ = 0.8529,5 = 8.09 T/m2 ca + h Lớp 3: có

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)

Nên h  1sf



i

   i

’ tga = 0.521+16,48tg1402’ = 4,64 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413 = 21.77 T/m2

z ’ = 0.75721.77 = 16,48 T/m2 ca + h Lớp 4: có

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -262- LÔÙP :98 XD3

ca = c =0.521 T/m2 , =14o 2’ ,  = 0.944 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin1402’ = 0.757  .' z Nên h  2sf

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

’ = ks.v

’ = ks.(’.z)



i

   i

z ’ = 0,52343,32 = 22,65 T/m2

’ tga = 0.007+22,65tg28028’ = 12,29 T/m2

=1.8733+0.873x4.5+0.94413+ 0.94122,85 = 43,32 T/m2

ca + h ca = c = 0.007 T/m2 ,  = 28028’ ,  = 0.941 T/m3 h ks =1-sin = 1-sin28028’ = 0.523  .' z Nên h 3sf Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 22,7 m ta có :





Qs2= 2sf As2=1.3  1.4 3 = 5,46 T Qs3= 3sf As3= 4.64  1.4 16 = 96,51T Qs4= 4sf As4= 12,29  1.4 3,7 = 63,66T

51,96 2

66,63 2

= 2,73 + 48,25 + 31,83= 82,81 T  Qs =

46,5 2 22,58 3

=19,40T Qp=

Vậy tổng sức chịu tải cho phép của cọc là: Qa =19,40 +82,81 = 102,216 T Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc là :Qa=min{Qa,Qa’}=102,216T

IV . THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 3 - A : IV . 1 TÍNH MÓNG 3 - A :( M1) - Tải truyền xuống móng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chân cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

(02,4

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

43.357 

71.92

22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

73.17

 3,1.





(77,4

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*4,02*2*2 = 17,73T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   43.357 c P ,102 216

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -263- LÔÙP :98 XD3

- Chọn n = 5 cọc ( vì móng lệch tâm khá lớn ) -Kích thước móng được chọn là : 2x3 m (Fd=6 m2)

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

A

0 0 3

1

2

0 0 7

0 0 4

0 0 0 2

3

0 0 7

500

4

5

0 0 3

300

1200

1200

300

3000

-Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

IV . 1.3 Cấu tạo và tình toán đài cọc :

- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 50 + 15 +20 = 85 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1. m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình tháp chọc thủng nên không cần kỉêm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )



(6

2m

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 357.43+26.4=383.83 T - Khoảng cách giữa các cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc như hình vẽ . - Chiều cao đài: h = 1,0 (m).

).

B ñ

* F ñ

*tt

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   32



Fn

 h

N



2261,1



(4,26

T

).

 tb

ñ

tt

*

L ñ - Tải trọng thực tác dụng lên đài: *

42.357

tt

N









(83.383

T

).

tt o

N - Kiểm tra lại điều kiện:

tt





T )(76.76



Q

,102

216

T )(

 chopheùp

N n

83.383 5

c

- Tải trọng tính toán được tính lại: N 4.26



).

T (

d

d qu

 . tb



3m

(6

).





B ñ

ñ

)0,12(32



3m

(6



h

).

Vậy kích thước móng đã tính toán là hợp lý. IV.1.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

B ñ

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -264- LÔÙP :98 XD3

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL 0,132 ñ - Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ  L

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

(9.28



ñ

).

T





Wqö

tt

(3,386

T

).

42.357

9.28

W

N









ñ qö

o

68,7

 2

(47,33

Tm

).







M

11,18



tt  hQ o m

tt N tt M

tt o - Tải trọng tác dụng bình quân lên đầu cọc. tt

N

(26.77

).

T





p tb

3.386 5

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

max

T (

).

p





p tb

tt  xM y n

tt max min

2 x i

i

1



2

2





)2,1(2



(76.5

m

).

2 xi

2,1

47,33

 Xmax = 1.2 (m).  )2.1(2 ptt

26.77







26,77



(97.6

T

).

- Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài. 880,165,26(1,1 ) - Tải trọng truyền xuống đáy đài. 

max min

 76.5

Vậy :



 5,27,22

 

(65,7

35,0

).

T







Lddn c

p C

 35,01,1 * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dãy cọc biên.

Pmax = 84,23 (T). Pmin = 70.29 (T). - Trọng lượng tính toán của cọc.

Pmax +Pc = 84.23 + 7.65 = 91,87(T). Pmax +Pc = 91,87(T) < Qc = 105,59 (T). Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dãy cọc biên.

min = 70.29(T) > 0 => không cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

Ptt (kiểm tra điều kiện chống nhổ ).



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3







0 '953

IV.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.1.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua.

 tb 4

0 80,15 4

góc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

 tb 4 với: Bđ = 2(m): chiều rộng đài cọc.

- Chiều rộng móng khối qui ước:

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -265- LÔÙP :98 XD3

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều dài cọc.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH do đó: Bm = 2– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5.3(m).



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,3(m). - Chiều dài móng khối qui ước:



hLmB . .

T (

).

m

m

 . tb



223.63.5





133

(56.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6.3(m). Lm = 6.3(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m). - Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.

c =1.1.nc Lc . Fc . g =1,1*5* 22.7 *0,35 *0,35* 2,5 = 38.23(T).



56,133

(5,949

2,652

23,38

5,125

).

T







N tc qu

tc

T ( 1307

5,949

N

N

N

).











tc qu

tc o

tc

)27.22(

47,33

68,7

223

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

e







).

m

(17,0

tc

- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

tc







1

1

tc  max min

1307 39.33

N 

  

  

  

2

223 2. 1307 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:  17,06   3.6 B  m mT /

L m (48,45

tc 

).

max

e .6 L m

2

tc 

(80,32

mT /

).

min

(14,39

2mT /

)

tc tbx 

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5.3x6,3 =125,5 T - Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,3*6,3=652,2(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 43,357 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.   (2. - Độ lệch tâm: M N

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.1.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Công thức :

trong đó :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -266- LÔÙP :98 XD3

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì các chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3



(07,1

mT /

).

tác động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 22,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

R



 ,11,1(

018



 ,09,4

946



 .41,1

891



 07,17.22



,73

522



,0

)013

m

 3,12,1 1 (4,212

R



2mT /

).

m

2

(48,45

 2,1)

/ mT 2

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sách HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB XÂY DỰNG ) nội suy ta có: A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522 Vậy ta có :

R m

(80,32

/ mT





)

R m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta có thể sử dụng công thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*212,4= 254,9 (T/m2). Thoả mãn điều kiện:

 2,0



gl  z

 bt

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.1.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880,1)

.01



880

946

947

16

7.3

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

(09,12

05,27

14.39









)

tc   tb bt

P o

- Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có : - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp

 

p

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.3m ;Bm=5.3m . -Ap lực bản thân tại mũi cọc :   hi . .04 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số :

bt gl  z

h . ( i i k  o

o

+ + :Ap lực bản thân ) : Ap lực gây lún .





18.1

Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b

L B

3.6 3.5

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -267- LÔÙP :98 XD3

và tỷ số :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH





,1

,325

(z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

h i

B  m 4

3.5 4

lấy hi=1 m

2

(16.6

(92,4

mT /

726

2,0

2,0

,32









x

)

)

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

S













70,11



18,10



18,8



35,6



 1)

2 cm

tb  i

h i

 E

8.0 1781

09,12 ( 2

92,4 2

a

*Tại độ sâu z= 8m dưới đáy móng khối quy ước có : gl 2 bt   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2 =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức

Như vậy : S =2 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yêu cầu về biến dạng.

ko

STT Độ sâu (m) 2z/b

bt (T/m2)

gl (T/m2)

1 0 0 0 12,09 27.05

0.968 1 1 0.377 11,70 27.996

0.842 2 2 0.755 10,179 28.942

0.677 3 3 1.132 8,18 29.888

0.526 4 4 1.509 6,35 30.834

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -268- LÔÙP :98 XD3

0.407 5 5 1.886 4,92 32.726

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

m 5 , 0

o

m 0 , 1 m 0 , 1

m 5 , 4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

12,09

27,996

11,70

28,942

10,18

29,888

8,18

m 0 1

30,834

6,35

32,726

4,92

z

IV.1.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng . - Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ tháp chọc thủng thì các cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thép. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

ch

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max

l  1 2

= + Xét 2 cọc có r = = 0.95 m , Pmax = 84,23 T M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột 5.04,2  2

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.

5





09.58

 MI =2Pmax.r = 2 84,23  0.95 = 160 Tm

9.0

160 

 105

10 

3600

9.0

M I Rh 0

a - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -269- LÔÙP :98 XD3

Fa = cm2.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

cb

4.08.1  2

b  1 2

+ Xét 2 cọc có r = = = 0.7m , Ptb = 77,26 T

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.

5

 MII =2Ptb.r = 2  77,26  0.7 = 108,164 Tm





27,39

 164,108 10 3600   9.0 85

M II 9.0 Rh 0

a

Fa = cm2.

Trong đó: h0 = hđ – a = 100 -15 = 85cm

- Chọn 1622 a180 ( 60,81 cm2) theo phương I-I - Chọn 11 22 a180 ( 41,81 cm2) theo phương II-II Thép cấu tạo chọn  12 a 200.

M

S M N

S M N

S

H

L

3



5

4

35.0

35.0

125

bh













I

10

m

IV. 1.6. Tính toán cọc chịu tác dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay.

1 12

5



2









10

125

290

3627

Tm

IEb .

8.0

m



1

d

35.05.15.0

-Momen quán tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

5.1

8.0







d

 03.15.0

m



SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -270- LÔÙP :98 XD3

-Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d b  c +d   bm c -Hệ số tỷ lệ k trong công thức :Cz=k.z

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

Mf

1dv

Hf

m 7

.

2 = h a

l

m 3

m 6 1

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd

-chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m





7.24

05.15

Lbd .

-Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE 3627 . b

,

,

MH

MM

,  HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại



4











441.2



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

609.0

1 3 

1 IE . . B

3  bd



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

3627 1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











751.1



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le= .0 609 -Các chuyển vị HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :góc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : góc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=15.05 m >4 m cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Công thức tính :

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -271- LÔÙP :98 XD3

-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=7.68T (đối với 5 cọc )⇛Hf=7.68/5=1.536T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH











MH

L O

MM



4

.2

2 L O . IE b



H



M





.1

536



.2

334

Tm

f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

( Vì Lo=0 )

 000

0018

.0







y

18.0

cm

0

L o

o

3

2

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.536x29.79x10-4-2.334x12.05x10-4=0.0018m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf : . 3 LH 0 f . IE b

. LM f o . IE b

1

cm

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong các tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

o

b

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

Mz=

zbd .

Với chiều sâu tính đổi Ze=

K (T/m4) 296

bd (m-1) 0.609

oy (m) 0.0018

o 0

fM (Tm) -2.334

IEb (Tm2) 3627 Hf (T) 1.536

 Momen uốn Mz dọc thân cọc :

ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 A3 0 -0.001 -0.011 -0.036 -0,085 -0.167 -0.559 -1.295 -2.141 -3.103 -3.919 -1.614 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 -9.544 -11.73 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.34 -17.919 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 -5.854 -15.076 MZ -2.334 -1.832 -1.352 -0.903 -0.506 -0.173 0.214 0.533 0.4221 0.938 -0.120 -0.167

2







25.2

cm

F a

233400  3600

9.0

35(

9.0

)3



M hR a o

 Chọn 4∅16 có Fa=8.04 cm2>2.25cm2.

z   gh

z(m) 0.000 0.328 0.657 0.985 1.314 1.642 2.463 3.284 3.941 4.598 5.747 6.568 -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=-2.334Tm -Diện tích cốt thép trong cọc :

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z .

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -272- LÔÙP :98 XD3

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

M



z

(







)

 z

e

Ay . o 1

B 1

C 1

D 1

K  bd

 o  bd

f IE . b

H 3  bd

f IE b



Z

/85.0

396

.1





m

 bd  z

85.0

609

.1

.0

m

Z





  bd

e

 bd Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: 609.0/85.0 396 Các giá trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

2

.0(85.0

0018

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



56.0

mT /

 z

.2 2

296 609 .0

.0

334 

3627

.1 536 3  609

.0

3627

 609 gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

1  1 :2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M *5.2

M 

M

dh

69.0



 2

dh M Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=7.68Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=18.11Tm  68.7 68.7*5.2

11.18 

11.18

3.0

3

Trong đó :

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : / mT 2 mT /





69.01



873.1(



.1

396



tg

 .03.0)'318(



096

 .1)

121



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

2

cos( 2



56.0

mT /

121



.1





 Z

gh

T/m2 ⇛

0.207 L=1656

0.207 L=1656

4688

8000

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -273- LÔÙP :98 XD3

⇛ / mT Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang . IV.7. KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP. 1. Khi vận chuyển.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

- Lực tác dụng là tải trọng bản thân phân bố đều:

2

q = 1,1 . 0,35 . 0,35 . 2,5 = 0,337 T/m vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,207. L = 0,207 . 8 = 1,656(m).



0434

.0*

337

8*



.0

Tm ( 936

).

max

5

A







02.0

2

.0 130

 936 10 35  

32

M 2 nbhR o





1(5.0



A )21





.0

9898

5

F







82,0

.0 9898

936 

 10 3600

32

M  oahR

 ,0 Fa=0.82 < 8,04 cm2= 4 ∅16

- Mômen tại gối: M .0

Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi vận chuyển.

2 .Khi cẩu lắp.

5648

0.294 L=2352

8000

2

Vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,294. L = 0,294 . 8 = 2,352(m).



086



.0

337



8



(85,1

Tm

)

max





1(5.0



A )21





98.0

A







.0

039

- Mômen tại gối: M ,0

2

e  '8,1 35 

5 10 

32

130

M 2 bhR n o

F







64,1

⇛

85,1 

5  10 3600 

32

M  oahR

98,0 Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi cẩu lắp.

< 8,04cm2= 4∅16

Vậy cốt thép trong cọc đã chọn thoả mãn điều kiện vận chuyển và cẩu lắp. 3 .Tính thép cho móc treo.







P

,0

ql

337



,18

(348

T

).

1 2

,1

3 10

2







,0

(374

cm

).

F a

1 2 - Diện tích thép yêu cầu:  348 3600

P R a Chọn f16 (Fa = 2,011 cm2 ).

- Lực do một nhánh thép chịu khi cẩu lắp.

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -274- LÔÙP :98 XD3

4. Tính đoạn thép móc treo neo vào cọc.

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

lneo 

P .u

- Điều kiện để móc treo không bị trượt:





(41.13

cm

).

lneo

trong đó: P = 1,348(T). u = p . d = 3,14 . 1,6 = 5,024(cm). t : lực bám dính giữa bêtông và cốt thép, lấy t = 20(KG/cm2).

3  10 ,1 348 024  20 ,5 Chọn đoạn neo lneo = 20cm. IV . 2 TÍNH MÓNG 3C :( M2) - Tải truyền xuống móng :

A 357,43 18.11 7.68 B 569,96 31.31 11.23 C 573,4 31.46 11.40 D 368,44 15.31 5.69 Chân cột trục Ntt (T) Mtt (Tm) Qtt (T)

IV . 2.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc







71.92

- Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3x 0.35=1.05 m - Ứng suất trung bình dưới đế đài :

th

2

2

Pc )3( d

,102 216 )35.0*3(

4,573

(46,6

2m

).







T/m2 ( với Pc= Qa=102,216T)

71.92



22





h

tb

tb

-Dung trọng trung bình của đài và đất trên đài : tb=2 T/m3 -Diện tích đài cọc được xác định sơ bộ như sau : N F ñ

573

4,28

 5,1.





(8.8

coïc )

nc  

-Trọng lượng đài và đất phủ lên đài được xác định như sau : Qđ = n.Fd.tb.hm = 1.1*6,46*2*2 = 28,4T

IV . 1.2 Xác định số lượng cọc . N   4. c P ,102 216

0 5 3

3

4

1

2

0 0 9

0 0 5

0 0 5 2

9

10

600

0 0 9

7

8

5

6

0 5 3

1000

1000

500

350

500

350

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -275- LÔÙP :98 XD3

3700

- Chọn n = 10 cọc ( vì móng lệch tâm khá lớn ). Vậy chọn lại kích thước đài cọc la F = (2,5x3,7)m=9.25m2 -Bố trí đài và cọc như hình vẽ:

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

IV . 2.3 Cấu tạo và tính toán đài cọc :

- Chọn chiều dài cọc ngàm vào đài h1= 15 cm - Chiều cao tối thiểu của đài :hd= ac+h1+h2 = 60 + 15 +20 = 95 cm Với chiều cao đài giả định là hđ = 1.2 m ,thì đầu cọc nằm ở phạm vi hình tháp chọc thủng nên không cần kỉêm tra điều kiện chọc thủng .(Xem hình vẽ )





B

 7,35,2

(25.9

2m

).

ñ

ñ

* F ñ

*tt

*

- Lực dọc tính toán xác định : ∑ Ntt = 573.4+40.7=614,1 T - Khoảng cách giữa các cọc : a = 3d = 3*0,35 = 1,05 (m). Chọn lại khoảng cách giữa các cọc a = 1(m). - Chiều cao đài: h = 1,2 (m).



 h

N



 22

(7.40

T

).

 tb

ñ

tt

*

 Kiểm tra lại kích thước đài cọc : - Diện tích thực đài cọc:   L - Tải trọng tác dụng lên đài: Fn

4.573

tt

N



(1,614

T

).

tt o

N  - Kiểm tra lại điều kiện:

tt

1.



T )(41.61



Q

.102

(216

T

)



 chopheùp

N n

614 10

c

 25,91,1 - Tải trọng tính toán được tính lại:   N 7.40



).

T (

d

d qu

 . tb



B

2,17.35.2

(1.11

3m

).









ñ

ñ

 h







3m

)

B ñ

 889,14.75,21.11(1,1 )

ñ



T

).

Wqö

tt

90.45

W

4.

N









(3.619

T

).

Vậy kích thước móng đã tính toán là hợp lý. IV.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.

ñ qö

o









M

46,31

40,11



2,1



(14,45

Tm

).

tt  hQ o ñ

tt N tt M

tt o - Tải trọng tác dụng bình quân lên đầu cọc. tt

N

3.

(93.61

).

T





p

tb

619 10

  n c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.

xM 

tt y

max

p

p

).T(





tb

n

tt max min

x

2 i

 1i 

2

2



)5.0(4



)1(2



(12

m

).

2 xi

- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài: W hLBn . . . d m Với gtb = 2 T/m3 - Thể tích đài cọc:  HL ñ - Thể tích đất phía trên đài cọc.  ñ  L )2,12(7.35.2 (4.7 - Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài.  (90.45  - Tải trọng truyền xuống đáy đài.  573

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -276- LÔÙP :98 XD3

Xmax = 1.5 (m).  2 )5.1(4 

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

5,1





p tt

93.61



93.61



(6.5

T

).

max min

Vậy :

 14.45 12 max = 67.,57 (T). min = 56.33(T).



Lddn

 5,27,22

 

(65,7

35,0

).

T







p

C

c

 35,01,1 * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng lớn nhất truyền xuống dãy cọc biên.

max +Pc = 67.57 + 7,65 = 75,22(T). max +Pc = 75,22(T) < Qc = 102,216 (T).

Ptt Ptt - Trọng lượng tính toán của cọc.

Ptt Ptt Vậy cọc đủ khả năng chịu tải. * Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dãy cọc biên.

min = 55,33(T) > 0 => không cần kiểm tra cọc chịu nhổ.

Ptt (kiểm tra điều kiện chống nhổ ).



 tb

13.9

 3

36.28



7.3



o 80,15

 tb

  h i i  h i  15,14 16 16   3

 7.3

IV.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đất nền dưới mũi cọc (ứng suất dưới đáy mũi cọc) IV.2.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước. - Xác định góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua.







0 '953

 tb 4

0 80,15 4

góc truyền lực:





B

D

.2

tg

 ñ B

m

- Chiều rộng móng khối qui ước:

 tb 4 với: Bđ = 2.5(m): chiều rộng đài cọc. do đó: Bm = 2.5– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5,8(m).

D = 0,35(m). Lc = 22.7(m): chiều dài cọc.



D



.2

tg

 ñ L

L m

 tb 4

Bm = 5,8(m). - Chiều dài móng khối qui ước:

hLmB . .

T (

).



- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.  . tb

m

m



 99.68.5

 22

162

.(2.

T

).

m W qu W m qu

với Lđ = 3.7(m): chiều dài đài cọc. do đó: Lm = 3.7 – 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 6,99(m). Lm = 6,99(m). - Chiều cao móng khối qui ước: Hm = Lc + hm = 22.7 + 2 = 24.7 (m).

c = n.Lc . Fc . g = 10x22.7 x 0,35 x 0,35 x2,5 = 69,5(T).

- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m). Ntc

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -277- LÔÙP :98 XD3

- Trọng lượng đất từ đáy đài trở xuống đến mực nước ngầm . 1,880x2x5,8x6,99 =152,4 T

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH









5,69

9,791

4,152

T ( 1176

).

N tc qu

tc

T )(4,

1749

573

4.

N

N

N











tc qu

tc o

tc

)27.22(

40.11

46.31

Tm

M

M

Q

).













h m

tc o

tc o

tc

179,0 (

m

).







e

tc

4.

313 1749 - Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:

tc

4.









1

tc max min

1749  99,68,5

18,06  99.6

N 

B

 1  

  

e .6 L m

  

2

tc 

L m (81,49

   m mT /

).

max

2

tc 

(48,36

mT /

).

min

(15,43

2mT /

)

tc tbx 

- Trọng lượng đất từ mực nước ngầm trở xuống đến đáy móng khối qui ước. (0.880*1+0.947*16+0.946*3.7)*5,8*6,99=791,9(T) - Trọng lượng móng khối qui ước:  2,162 - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước. 1176 - Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.   (313 - Độ lệch tâm: M N

2

2

.1,1(

BA .

 .



.1,1

HB .



.3

mTCD )(

/

.

).

R



II

m

'  . II

m

II

m

 mm 1 k

tc

IV.2.5.2 Xác định cường độ tính toán của đất ở đáy móng khối qui ước : Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc : Công thức :

trong đó :

n

l



i

 i



3

i

 1





mT / (

).

' II

l

i 947

 .12

880



.01



 .07.3

946

3

ktc = 1: hệ số độ tin cậy ( lấy ktc = 1 vì các chỉ số cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất ). m1 , m2: hệ số điều kiện làm việc của đất nềnvàdạng kết cấu công trình tác động qua lại với nền đất . m1 = 1,2: ( đất cát vừa và mịn ) m2 = 1,3: (đất các vừa và mịn , L /H < 1,5 ) g II = 1,946( T/m3): trọng lượng riêng của lớp đất nằm dưới mũi cọc, lấy với ɣđn =0,946 ( T/m3) Hm= 24,7 m CII = 0,013 (T/m2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.



(07,1

mT /

).

'  II

  .0  7.3

 880  12

16 16

.

jII = 28o47’, tra bảng 3.2 / 27 sách HDĐA N&M (Tg.Nguyễn Văn Quảng- NXB

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -278- LÔÙP :98 XD3

A = 1,018 ; B = 4,891 ; D = 7,522 XÂY DỰNG ) nội suy ta có: Vậy ta có :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

R



 ,11,1(

018



 ,04,5

946



 .41,1

891



 07,17.24



,73

522



,0

)013

m

 3,12,1 1 (2,231

R



2mT /

).

m

2

(81,49

 2,1)

/ mT

m

2

(48,36

/ mT

R





)

R

m

tc  max tc min  Kết luận: Vậy ta có thể sử dụng công thức tính toán được độ lún của nền theo quan

Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*231,2= 277,4 (T/m2). Thoả mãn điều kiện:

 2,0



gl  z

 bt

niệm nền biến dạng tuyến tính . IV.2.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN. - Theo qui phạm Việt Nam , độ lún của móng cọc được tính cho lớp đất dưới mũi cọc ( tức là dưới móng khối qui ước ).

S









; SS i

i

th  i

h i

 E

a

880.04

880,1)

.01



947

7.3

16

.0









(05.27

2mT /

)

 bt

  ( i

05,27

15,43

(1,16









)

tc   bt tb

P o

- Theo TCVN 45 – 78 giới hạn chịu lún ở độ sâu tại đó có : - Dùng phương pháp cộng lún từng lớp

 

)

bt

h . ( i i

o

k  o

gl  z

-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.99m ;Bm=5.8m . -Ap lực bản thân tại mũi cọc :   hi . 946 -Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước : 2mT / - tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số + :Ap lực bản thân

ko STT

0 1 2 3 4 5 6 Độ sâu (m) 0 1 2 3 4 5 6 2z/b 0 0.345 0.689 1.034 1.379 1.724 2.069 1 0,972 0,868 0,726 0,582 0,459 0,364

gl (T/m2) 16.1 15,65 13,97 11,69 9,37 7,389 5,86

bt (T/m2) 27.05 27.996 28.942 29.888 30.834 32.726 33.672





22.1

L B

6.6 4.5

+ p : Ap lực gây lún . Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM – Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b và tỷ số :



,35,1



(z tính từ đáy móng khối qui ước ) -Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :

h i

B  m 4

4.5 4

lấy hi=1 m

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -279- LÔÙP :98 XD3

- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

2

2

67,33

(86,5

mT /

(7,6

2,0

2,0









x

)

)

 31)

97.13

69.11

65.15

37.9

39.7





















cm

S



tb  i

h i

1.16 ( 2

86.5 2

a

 E Như vậy : S =3 cm < [ Sgh ] = 8cm. thoả yêu cầu về biến dạng.

m 8 , 0

m 5 , 0

o

m 2 , 1

m 5 , 4

3,95°

o

m 6 1

m 7 , 2 2

o

27,05

16,1

27,996

15,65

28,942

13,97

29,888

11,69

m 0 1

30,834

9,37

32,726

7,89

33,672

5,86

z

*Tại độ sâu z= 6m dưới đáy móng khối quy ước có : bt gl   x mT / z *Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp : -Modul biến dạng của lớp đất 4 được thống kê trong sử lý địa chất: E=1781 T/m2; =0.8 - Độ lún được tính bởi công thức 8.0 1781

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -280- LÔÙP :98 XD3

IV.2.7.Tính đài cọc và bố trí thép cho đài : 1.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng .

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

- Kiểm tra theo điều kiện chọc thủng : Pxt ≤ 0.75R k.u xt .ho . Khi vẽ tháp chọc thủng thì các cọc đều nằm trong tháp ,do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng . 2.Tính cốt thép. - Xem dầm làm việc như dầm console ngàm ở mép cột chịu lực tập trung là phản lực đầu cọc.

5,1 

- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I) max M = ri Pi ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột

l  1

5,0 

+ Xét 2 cọc có r = = = 1.2 m , P12 = 67,57 T

l  1

0,1 

+ Xét 2 cọc có r = = = 0,2 m , P26 = 63,81 T

l  1

06 2 06 2 06 2

ch 2 ch 2 ch 2

+ Xét 1 cọc có r = = = 0,7 m , P9 = 65,69 T

Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài hc: chiều cao tiết diện cột.

2,162(

5 10

 M1  M2  M3





95.79

 9.0

 9.0

cb

Fa = cm2.

5.08.1  2

I =2Pmax.r = 2 67,57  1.2 = 162.168 Tm I =2P26.r = 2 63,81 0,5 = 63.81 Tm I =P9.r = 65,69  0.7 = 45.98 Tm   81,63 )98,45 M I 105   3600 Rh a 0 - Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II): b  1 2

+ Xét 4 cọc có r = = = 0.65m , Ptb = 61,93 T

5





33,47

Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn bc: bề rộng tiết diện cột.  MII =4Ptb.r = 4  61,93  0.65 = 161 Tm

,161  9.0

018 105

 

10 3600

M II 9.0 Rh 0 a

Fa = cm2.

Trong đó: h0 = hđ – a = 120 -15 = 105cm



3

4

5

35.0

35.0

125

10

bh

m













I

- Chọn 2222 a170 ( 83,62 cm2) theo phương I-I - Chọn 13 22 a190 ( 49,41 cm2) theo phương II-II Thép cấu tạo chọn  12 a 200.

1 12

 5

2







290

3627

125

Tm

10



IEb .

8.0

m



d

1

35.05.15.0

IV. 2.8. Tính toán cọc chịu tác dụng của tải trọng ngang -Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đó đầu cọc chỉ chuyển vị ngang không có chuyển vị xoay. -Momen quán tính tiết diện ngang của cọc : 1 12

8.0

5.1







d

 03.15.0

m

 bm c

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -281- LÔÙP :98 XD3

 -Độ cứng tiết diện ngang của cọc : 4  10 - Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998: +d b  c +d 

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

03.1

 1

5

5

609

.0

m







bd



609

7.22

82.13

Lbd .

,

,

-Hệ số tỷ lệ k trong công thức :Cz=k.z -Chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m -Chiều dài ảnh hưởng nằm trong lớp đất thứ 2là lớp đất sét vàng trạng thái dẻo mềm ,tra bảng ta được hệ số tỷ lệ là k=296T/m4. - Hệ số biến dạng : kb  296 c IE . 3627 b

MH

MM

,  HM

của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại



4











.2

441



79.29



10

(

Tm /

)

HH

A O

1 3 

.0

609

1 IE . . B

3  bd



4















.1

621



05.12



10

/1(

T

)

MH

HM

B O

3627 1 2 

609

3627

1 IE . . B

2  bd



4











.1

751



93.7



10

/1(

Tm

)

MM

A O

.0

609

3627

.0 1 

1 IE . . B

 bd

-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất : Le=  .0 -Các chuyển vị HH cao trình đáy đài . HH : chuyển vị ngang của tiết diện (m/T) bởi Ho=1(T) HM : chuyển vị ngang của tiết diện (1/T) bởi Mo=1(Tm) MH :góc xoay của tiết diện (1/T) bởi Ho=1(T) MM : góc xoay của tiết diện (1/Tm) bởi Mo=1(Tm) Le=13.82 m >4 m cọc tựa lên đất ⇛Ao=2.441 ; Bo=1.621 ; Co=1.751 - Công thức tính :











MH

L O

MM



4

2 L O .2 . IE b



14.1



73.1

Tm

M





H



-Lực cắt của cọc tại cao trình đáy đài: Qtt=11.40T (đối với 10 cọc )⇛Hf=11.40/10=1.14T -Vì đầu cọc ngàm cứng vào đài dưới tác dụng của lực ngang , trên đầu cọc có xuất hiện momen gọi là momen ngàm :

f

f

4

 05.12 10  10  93.7





MM





.

HH M 

HM

f

L O . IE B - Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài : + yo=Hf . =1.14x29.79x10-4-1.73x12.05x10-4=0.0013m . - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf :

( Vì Lo=0 )



y





.0

0013

 000

13.0

cm

0

L o

o

. 3 LH 0 f IE .3 b

. LM f o .2 IE b

cm

1

 o 

 n  S gh

 n -Momen uốn Mz (Tm ) trong các tiết diện của cọc :

H

f

.

.



.

.

CMB



.





) .Vì ( Lo=0 ,

2  bd

AyIE .. 3

b

o

 bd

IE .. b

 o

1

3

3

D 3

 bd

Mz=

fM

K (T/m4)

Với chiều sâu tính đổi Ze=

zbd . bd (m-1)

oy (m)

o

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -282- LÔÙP :98 XD3

Hf (T) IEb (Tm2)

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

3627 296 0.609 0.0013 0 1.14 (Tm) -1.73

 Momen uốn Mz dọc thân cọc :

ze 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 3.5 4.0 B3 0 0 -0.002 -0.011 -0.034 -0.083 -0.420 -1.314 -2.663 -4.718 -9.544 -11.73 C3 1,000 1.000 1,000 0.998 0.992 0.975 -0.881 0.207 -0.941 -3.408 -10.34 -17.919 D3 0 0.200 0,400 0.600 0.799 0.994 1.437 1.646 1.352 0.197 -5.854 -15.076 MZ -1.73 -1.357 -1.000 -0.666 -0.369 -0.118 3.236 0.458 0.415 0.838 0.094 -10.75

2







05.11

cm

F a

1075000 3600



9.0

35(

9.0

)5



M hR oa

 Chọn 4∅20 có Fa=12.57 cm2>11.05cm2.

z   gh

z(m) A3 0.000 0 0.328 -0.001 0.657 -0.011 0.985 -0.036 1.314 -0,085 1.642 -0.167 2.463 -0.559 3.284 -1.295 3.941 -2.141 4.598 -3.103 5.747 -3.919 -1.614 6.568 -Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=10.75Tm -Diện tích cốt thép trong cọc :

 Kiểm tra độ ổn định của đất nền quanh cọc khi chịu áp lực ngang : -Điều kiện không phá hỏng cọc khi chịu áp lực ngang :

M









z

(

)

 z

Ay . o 1

C 1

B 1

e

D 1

 o  bd

f IE . b

K  bd

z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z . H 3  bd

f IE b

 bd  z

 .0

 

Z Z



.1 396 m 85.0 m

 /85.0   bd

e

 bd Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí: 609 .0/85.0 609 .1 396 Các giá trị A1,B1,C1,D1 được tra trong bảng G3 của TCXD 205-1998 Với Zc=0.85 m tra bảng ta được như sau : A1= 0.996 ; B1=0.849 ; C1= 0.363 ; D1=0.103

2

.0(85.0

0013

 0

996

.0



.0

363



.0

)103



/4.0

mT

 z

296 609 .0

.0

3627

14.1 3  609

.0

3627

 73.1 2 609  gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m







 Z

tg





c

)

  2

gh

1

 ( I

I

I

4  cos I

1

1 

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -283- LÔÙP :98 XD3

Trong đó :

TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH

:2 Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo công thức :





2

M

M *5.2

M 

dh M dh Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=11.40Tm M :Momen tải trọng tạm thời : M=31.46Tm



71.0

 2

 40.11 40.11*5.2

46.31 

46.31

3.0

3

'31

o

Với cọc BTCT : Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau : / mT 2 mT /





71.01



.1(

873



.1

396



tg

096.03.0)'318( )







2.1



gh

I  .1 873 CI  .0 096 8O I  4 o )'318

cos(

2

2









mT

mT

/2.1

/4.0

gh

 Z

T/m2 ⇛

SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG -284- LÔÙP :98 XD3

⇛ Vậy :nền đất quanh cọc không bị phá hỏng khi chịu áp lực ngang . IV.2.9 KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP. ( tính toán tương tự như ở móng M1 )