Sức chịu tải cho phép của cọc chống trên đá:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

→ Pd = m.R.F = 1.20000.0,196 = 3920kN



Vậy sức chịu tải của cọc:

Pc = min ( Pvl, Pspt) = min (2013; 3920) = 2013kN)

4.1 Thiết kế móng cột C10 .

4.1.1.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc:

- Tính tốn với cặp nội lực Nmax.

N0tt 2601,9

N =

=

= 2262,5kN

1,15

1,15

tc

0



M 0tcx =



M 0ttx 28,5

=

= 24,8kNm

1,15 1,15



M 0tcy =



Q0tcx =



Q =

tc

0y



M 0tty

1,15



=



−0,15

= −0,13kNm

1,15



Q0ttx −5,35

=

= −4,6kN

1,15 1,15

Q0tty

1,15



=



40, 43

= 35,1kN

1,15



Áp lực tính toán do đầu cọc tác dụng lên đài.

P

2013

Ptt = SPT 2 =

= 3578,6 kN /m 2

2

(1,5d )

(1,5.0,6)



(



)



- Diện tích sơ bộ đế đài:

N ott

2601,9

Fsb =

=

= 0,93( m 2 )

Ptt − γ tb × h × n 3578, 6 − 20.2,0.1,1



Trong đó:



N ott



+

:Tải trọng tính tốn xác định đến đỉnh đài của tổ hợp khơng có động đất.

+ γtb :Trọng lượng thể tích bình qn của đài và đất trên đài. γtb = 20kN/m3

SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



82



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

n = 1,1



+ n : Hệ số vợt tải,

.

+ h : Chiều sâu chơn móng h=2,0m so với cos san nền.

- Trọng lượng tính tốn sơ bộ của đài và đất trên đài :

N sbtt = n × Fsb × h × γ tb = 1,1.0,93.2,0.20 = 40,92kN



- Số lượng cọc sơ bộ:

nc = β .



Trong đó :

β



N ott + N sbtt

2601,9 + 40,92

= 1, 2.

= 1,35

[ PSPT ]

2013



(cọc)



÷



1800



2800



500



+ = (1,1 1,3) hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ngang và mơmen.

Chọn nc = 2 cọc. Bố trí cọc móng M1 như hình vẽ.



Mx



500



My



500



500



1000



4.1.2. Xác định diện tích đài thực, kiểm tra lực truyền lên cọc, điểu kiện chống

nhổ:

- Sau khi bố trí cọc và cấu tạo đài, ta có được diện tích đế đài thực tế:

F’d= 1.2,8= 2,8 m2

- Trọng lượng thực tế của đài và đất trên đài:

N d' = n.Fd' .h.γ tb = 1,1.2,8.2, 0.20 = 123, 2kN



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



83



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Lực dọc xác định tới cos đáy đài:

N tt = N 0tt + N d' = 2601,9 + 123, 2 = 2725,1kN



- Momen xác định tới cos đáy đài:

M xtt = M 0ttx + Qytt .h = 55, 5 + 40, 43.2, 0 = 136,36kN .m

M ytt = M 0tty + Qxtt .h = −0,15 − 5,35.2, 0 = −10,85kN .m



Ta kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc với tổng lực dọc tính tốn, momen theo 2

phương Mx,My lực dọc theo 2 phương Qx,Qy

Điều kiện kiểm tra

 PMax + Pbt ≤ Pc



 Pmin ≥ 0



Lực truyền xuống các cọc dãy biên chịu tải trọng lớn và nhỏ nhất:

tt



P



tt

max

min



N tt M tt x . ymax M y .xmax

=

± n

± n

nc

2

∑ yi

∑ xi2

i =1



i =1



Trong đó: xmax = 0,0 (m); ymax = 0,9 (m).



P tt max =

min



2725,1 136,36.0,9 10,85.0,0

±

±

4

4.0,92

4.0,0 2

(kN)



Pmax = 719,2 (kN) => Pmax+Pbt=719,2 + 58,2= 777,4< PC =2013(kN)

→

Pmin =643,4(kN) > 0 không cần kiểm tra điều kiện chịu nhổ.

->Vậy cọc đảm bảo yêu cầu chịu lực.

.

4.1.3. Kiểm tra áp lực lên nền khối móng qui ước:

*.Xác định khối móng quy ước ABCD:



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



84



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



α=

Xác định góc α :



ϕ tb

4



Với ϕtb: góc ma sát trong trung bình của đất trong phạm vi chiều dài làm việc của cọc

L



ϕtb



ϕh

=∑

∑h

i



i



i



→



13,5o.6,6 + 12,5o.7,6 + 17,2o.9,2 + 22o.13,5+ 30.7,5

=

= 19,5o

6,6 + 7,6 + 9,2 + 13,5+ 7,5



ϕtb 19,50

α=

=

= 4,860

4

4



- Chiều dài của đáy khối qui ước:

LM = L1 + 2L.tgα

= 2,0 + 2.44,4.tg(4,860) = 9,5m

- Chiều rộng đáy khối qui ước:

BM = B1 + 2L.tgα

= 2,0 + 2.44,4.tg(4,860)

= 9,5m

SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



85



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Xác định tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng:



N tc = N 0tc + N1tc + N2tc + N3tc



- Lực nén:

-



Trọng lượng phần từ đáy đài đến mặt cos san nền:



N1tc = L M .BM .γ tb.h

= 9,5.9,5.20.2,0 = 3610 kN

-



Trọng lượng của đất trong khối móng quy ước tính từ đáy đài tới đáy móng quy ước:



N2tc = L M .BM .∑ γ i .hi − nc.Fc.∑ γ i .hi

Với



∑ γ i .hi



= ( 18,4.0,4+8,6.6,2 + 8,5.7,6+8,9.9,2+12,3.13,5+16,5.7,5 ) =



496,96 kN/m2



→ N2tc =

-



9,5.9,5.496,96-2.0,196.496,96= 44655 kN



Trọng lượng phần cọc trong khối móng quy ước:



N3tc = nc.A c.γ c.L c

→ Ntc



= 2.0,196.25.44,4= 435,12 kN



= 2262,5 + 3610 + 44655 + 435,12 = 50962,6 kN



Momen:

tc

tc

M xtc = M 0x

+ Q0y

.( L c + hm ) = 48,3+ 35,1.( 44,4 + 2,0) = 1677kNm

tc

tc

M tc

y = M 0y + Q0x.( L c + hm ) = −0,13− 4,6.( 44,4 + 2,0) = −212,6kNm



b. Xác định áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng quy ước

- Độ lệch tâm của tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng



M xtc

1677

eL = tc =

= 0,033 m

50962,6

N



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



86



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

eB =



M tc

y

Ntc



=



212

= 0,0042 m

50962,6



- Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng:



ptc

max

min



Ntc  6eL 6eB  50962,6 6.0,033 6.0,0042 

=

±

1±

±

 1±

÷=

L M .BM 

L M BM  9,5.9,5 

9,5

9,5 ÷



tc



⇒ pmax =

ptc

min =



⇒



ptc

tb



588,7kN/m2



551,9 kN/m2

tc

ptc

588,7 + 551,9

max + pmin

=

=

= 570,3KN / m2

2

2



Khả năng chịu tải của đất tại đáy khối móng quy ước:



R=



m1.m2

(A.BM .γ II + B.H .γ II' + D.cII )

K tc



Trong đó:

+ H= Lc + hm = 44,4 + 2,0 = 46,4 m

+ m1 = 1,1 hệ số điều kiện làm việc của nền đất.

+ m2 = 1,1 hệ số điều kiện làm việc của công trình trong sự tương tác với nền.

+ Ktc = 1 hệ số tin cậy, do các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp.

+ A, B, D: các hệ số không thứ nguyên, tra theo ϕII

Với ϕII = 30°, tra bảng ta được A = 1,15;B = 5,59 ; D = 7,95

+ γII: trị tính tốn thứ 2 của trọng lượng riêng hiệu quả của đất nằm ngay dưới đáy

khối móng quy ước: γII = γđn = 16,5 kN/m3

+ γ’IIy: trị tính tốn thứ 2 trung bình của trọng lượng riêng hiệu quả của đất trong

phạm vi chiều sâu khối móng quy ước:



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



87



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

γ 'II = ∑



γ i hi

∑ hi



=



16,5.2,0 + 18,4.1,2 + 8,6.6,2 + 8,5.7,6 + 8,9.9,2 + 12,3.13,5+ 16,5.7,5

= 11,5kN / m3

2,0 + 1,2 + 6,2 + 7,6 + 9,2 + 13,5+ 7,5



+ Đất nằm ngay dưới đáy móng quy ước là đá:

cII = 0

Vậy cường độ tính tốn trên nền là



R=



1,1.1,1

( 1,15.9,5.16,5+ 5,59.47,2.11,5+ 7,95.0) = 3889,56KN / m2

1



*: Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy móng



 ptc

570,3≤ 3889,56 → tm

tb ≤ R

⇔

 tc

 pmax ≤ 1,2.R 588,7 ≤ 1,2.3889,56 → tm

Vậy thoả mãn điều kiện áp lực tại đáy móng

4.1.4.Kiểm tra lún cho móng cọc:

- Nói chung khơng cần tiến hành dự tính độ lún cho móng cọc chống ( mũi cọc tựa trên

đất hòn lớn, cát chặt và sét cứng) trong trường hợp móng thiết kế ở đây chống lên đá

gốc.

3.4.5. Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng.

Quan niệm rằng tháp chọc thủng xuất phát từ các mặt bên chân cột và nghiêng một

góc 45° so với trục đứng, kéo dài đến trọng tâm cốt thép chịu lực.

Điều kiện đảm bảo khơng chọc thủng:

N ct ≤ 0, 75.Rbt .ho .btb



Trong đó: 0,75 hệ số thực nghiệm kể đến sự giảm cường độ chọc thủng của BT so

với cường độ chịu kéo.

Chiều cao làm việc hữu ích của BT đài móng:

h0 = hđ – 0,15 = 1,0 – 0,15 = 0,85 m

Xác định kích thước đáy tháp chọc thủng:

ld = lc + 2h0 = 0,5 + 2.0,85= 2,2 m

bd = bc + 2h0 = 0,3 + 2.0,85 = 2,0 m



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



88



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tháp chọc thủng trùm ra ngồi dãy hàng cọc biên, như vậy ta khơng phải kiểm tra

điều kiện chọc thủng.

4.1.5 Tính tốn và bố trí cốt thép móng M10.

- Sơ đồ tính: Coi cánh đài móng như dầm cơng sơn ngàm tại tiết diện mép chân cột,

bị uốn bởi phản lực cọc.

- Phản lực tại các đầu cọc:



P4tt =



P1tt =



2725,1 136,36.0,9 10,85.0, 0

+

+

= 719,1kN

4

4.0,92

4.0, 0 2



P2tt =



2725,1 136,36.0,9 27, 48.0, 0

+

−

= 719,1kN

4

4.0,92

4.0, 02



P3tt =



2725,1 136,36.0,9 10,85.0,0

−

+

= 643,3kN

4

4.0,92

4.0,02



2725,1 136,36.0,9 10,85.0, 0

−

−

= 643,3kN

4

4.0,92

4.0,02



- Mô men tương ứng với mặt ngàm I - I:

2



∑ P.r

MI =



i



i =1



Ii



= P1.rI



= 588,7.0,65 = 382,6 kNm

Với rI = 0,9 - 0,5.0,5 = 0,65 m

- Mô men tương ứng mặt ngàm II-II:

2



∑ P.r

MII =



i =1



i



IIi



= (P1 + P3).rII



= 551,9.0,0 = 0 kNm

Với rII =0

Diện tích cốt thép tính theo phương MII:



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



89



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ h01 : chiều cao làm việc của móng tính từ đỉnh móng đến trục của cốt thép đặt theo

phương cạnh dài l

Momen theo MII= 0 lên ta đặt cốt thép theo cấu tạo .

Chon

Bố trí cốt thép:

Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là: a1

Yêu cầu cấu tạo: 100mm ≤ a1 ≤ 200mm.

Chọn a1=150

n1 =



Tổng số thanh thép:



l − 2.20 1000 − 2.20

=

= 6, 4

a1

150



chọn n=7.



Chiều dài của một thanh là: b∗ = b – 2a’ =l – 2.20

= 2800 – 2.20 = 2760mm chọn l*=2760mm.

Diện tích cốt thép tính theo phương cạnh ngắn MI:

+ h02 : chiều cao làm việc của móng tính từ đỉnh móng đến trục của cốt thép đặt theo

phương cạnh ngắn b.

h02



≈



hđ – 0,15- Ø1= 1,0 – 0,15- 0,036 = 0,814m



+ Xác định



αm =



MI

382, 6.100

=

= 0, 05 ≤ α R = 0, 409

2

Rb .b. h01 1,15.100.81, 4 2



ξ = 1 − 1 − 2.α m = 1 − 1 − 2.0, 05 = 0, 051

⇒ ζ = 1 − 0,5.ξ = 1 − 0,5.0,051 = 0,97

+ Diện tích cốt thép được tính theo cơng thức:

As =



M

382, 6.100

=

= 17, 3( cm 2 )

Rs .ζ . h0 28.0,97.81, 4



Chọn thép: 6Ø20 có As = 18,84 (cm2).

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



90



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

µ=



As

18,84

.100% =

.100 = 0, 23% ≥ µ min = 0, 05%

b . h0

100 × 81, 4



+Bố trí cốt thép theo phương cạnh ngắn của móng:

Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là: a1



Yêu cầu cấu tạo: 100mm ≤ a1 ≤ 200mm.

Chọn a1=120

n2 =



Tổng số thanh thép:



b − 2.20 2800 − 2.20

=

= 23

a1

120



chọn n=26.



Chiều dài của một thanh là: l∗ = l – 2a’ =l – 2.20

= 1000– 2.20 = 960mm chọn l*=960mm.



4. Đánh giá phương án móng:



So sánh 2 phương án móng là móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi. Dễ dàng

nhận thấy phương án móng cọc ép là tiết kiệm về chi phí, và biện pháp thi cơng

cũng dễ dàng hơn.

⇒

Chọn phương án móng cọc ép.



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



91



Lớp: LCXDXD59



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



PHẦN III



THI CÔNG

1. VỊ TRÍ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH.

Cơng trình là "Tòa nhà C Trung Cấp Nông Nghiệp" được xây dựng tại trung tâm

Quận Hà Đơng – Tp Hà Nội.

Cơng trình xây dựng trên một mặt bằng phẳng nên đường giao thông rất thuận lợi

cho việc vận chuyển nguyên vật liệu phục vụ thi cơng cơng trình.

Vị trí cơng trình như trên thì khi đưa ra các giải pháp thi cơng cơng trình có

những mặt thuận lợi và khó khăn sau đây:

•



Thuận lợi:

- Cơng trình gần đường giao thơng nên thuận lợi cho xe đi lại vận chuyển nguyên

vật liệu phục vụ thi công cũng như vận chuyển đất ra khỏi công trường.



- Khoảng cách đến nơi cung cấp bê tông không lớn nếu dùng bê tơng thương phẩm.

- Việc bố trí sân bãi để vật liệu và dựng lán trại tạm cho công trình trong thời gian

ban đầu cũng tương đối thuận tiện vì diện tích khu đất khá rộng so với mặt bằng cơng

trình.

- Cơng trình nằm trong nội thành nên điện nước ổn định, do vậy điện nước phục vụ

thi công được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp của thành phố, đồng thời hệ thống thốt

nước của cơng trường cũng xả trực tiếp vào hệ thống thốt nước chung.

•



Khó khăn:

- Công trường thi công nằm gần khu đô thị nên mọi biện pháp thi công đưa ra

trước hết phải đảm bảo được các yêu cầu về vệ sinh môi trường như tiếng ồn, bụi, ...

đồng thời không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và an tồn cho các cơng trình lân

cận do đó biện pháp thi cơng đưa ra bị hạn chế.



SVTH: Nguyễn Văn Phố

MSSV: 1431070016



92



Lớp: LCXDXD59