Khu chung cư cao tầng khu nhà ở tái định cư mở rộng phường Đông Khê

n đất dựa vào chỉ số dẻo A : A = wnh - wd = 49 - 26 = 23 A = 23 > 17. Vậy đất thuộc loại đất sét. - Xác định trạng thái đất dựa vào độ sệt B. 0,5 < B = 0,5652 < 0,75 đ Vậy đất ở trạng thái dẻo mềm. Đường cong nén lún. - Hệ số rỗng tự nhiên. - Dung trọng bão hòa nước gbh : Dung trọng đẩy nổi : Hệ số nén lún a: Môđun tổng biến dạng : với Với với m : hệ số nở hông với sét dẻo mềm đ m = 0,35. Vậy đ E0 = (T/m2) 1.1.2. Lớp đất thứ 2 dày 10 m. wTN (%) wnh (%) wd (%) g (KN/m3) D jtt (độ) ctt (KPa) Thí nghiệm nén ép Kết quả xuyên tĩnh 100 200 300 400 qc (MPa) fs (RPa) 20 24 15 18,1 2,69 19 50 0,851 0,83 0,815 0,804 2,1 55 - Chỉ số dẻo : A = wnh - wd = 24 - 15 = 9 Có A = 9 < 17 đ Đất thuộc loại sét pha. - Độ sét : B = 0,5 < B = 0,555 < 0,75 đ Đất sét pha ở trạng thái dẻo mềm. - Hệ số độ lỗ rỗng tự nhiên. gđn = 1,896 - 1 = 0,896 (T/m3) Hệ số nén lún cấp 1-2 là : a12 = (m2/T) b = 1 - với đất là sét pha lấy m = 0,3 đ m = 1 - Vậy E0 = b ´ (T/m2) 1.1.3. Lớp đất thứ 3 dày 28 m. Thành phần hạt (%) Hệ số rỗng lớn nhất emax Hệ số rỗng nhỏ nhất emin Độ ẩm tự nhiên w (%) Dung trọng tự nhiên g (KN/m3) Tỷ trọng hạt Kết quả TN xuyên tĩnh 2 0,5 mm 0,5 0,25 mm 0,25 0,1 mm 0,1 0,05 mm 0,05 0,01 mm 0,01 0,005 mm < 0,005 mm qc (MPa) fs (KPa) 14 28 35 2 8 7 1 1,05 0,58 14,1 15,9 2,63 3,4 42 - Xác định tên đất : Cát hạt d ³ 2mm chiếm 5% d ³ 0,5 chiếm 19% d ³ 0,25 chiếm 47% d ³ 0,1 chiếm 82% > 75% Vậy đất thuộc loại cát nhỏ. - Xác định trạng thái đất dựa vào độ rỗng tự nhiên: Độ chặt tương đối: D = Coi đất ở trạng thái chặt vừa. gbh = (T/m3) gđn = gbh - gn = 1,864 - 1 = 0,864 (T/m3) - Xác định j và c: Đất cát đ c = 0 qc = 3,4 MPa = 340 T/m2 = 34 kg/cm2. Đất ở độ sâu lớn hơn 5 m đ Chọn j =300 - Môđuyn tổng biến dạng của đất : E0 = a ´ qc Đất cát hạt nhỏ có qc > 20 đ Chọn a = 3 đ E0 = 3 ´ 340 = 1020 (T/m2) 1.1.4. Lớp đất thứ 4, dày Ơ Thành phần hạt (%) Hệ số rỗng lớn nhất emax Hệ số rỗng nhỏ nhất emin Độ ẩm tự nhiên w (%) Dung trọng tự nhiên g (KN/m3) Tỷ trọng hạt Kết quả TN xuyên tĩnh 2 0,5 mm 0,5 0,25 mm 0,25 0,1 mm 0,1 0,05 mm < 0,05 mm qc (MPa) fs (KPa) 20 25 15 4 0 0,88 0,632 10,2 17,7 2,63 12,4 98 - Xác định tên đất : d ³ 2 mm chiếm 36% > 25%. Vậy đất thuộc loại cát sỏi sạn. - Xác định trạng thái đất: e = D = 2/3 < D < 1 đ Vậy đất ở trạng thái chặt. gbh = (T/m3) đ gđn = gbn - gn = 1,996 - 1 = 0,996 (T/m3) - Đất cát đ c = 0 , qc = 12,4 MPa = 1240 (T/m2) = 124 (kg/cm2) Đất ở độ sâu > 5 m đ lấy góc ma sát trong = 360 đ E0 = a ´ qc = 3 ´ 1240 = 3720 (T/m2) 1.2. Đánh giá về điều kiện địa chất. - Lớp đất 1 : Đất sét ở trạng thái dẻo mềm, đây là lớp đất tương đối yếu, chỉ chịu được tải trọng nhỏ nếu không có các biện pháp gia cố nền. - Lớp đất 2 : Đất sét pha ở trạng thái dẻo mềm. Vẫn là lớp đất yếu, không thể dùng cho nền móng các công trình có tải trọng lớn. - Lớp đất 3: Lớp cát nhỏ ở trạng thái chặt vừa. Đây là lớp đất có thể chịu được các tải trọng loại vừa và tương đối lớn. Tuy nhiên, lớp đất này lại có nhược điểm là có mực nước ngầm nằm trong lớp đất này, dễ gây ra hiện tượng cát chảy khi dòng nước vận động hay dưới tác dụng của tải trọng động. - Lớp đất 4: Lớp cát sỏi sạn ở trạng thái chặt. Đây là lớp đất rất tốt có thể chịu được tải trọng lớn. 1.3. Lựa chọn phương án móng. Công trình nhà cao tầng thường có các đặc điểm chính: tải trọng thẳng đứng giá trị lớn đặt trên mặt bằng hạn chế, công trình cần có sự ổn định khi chịu tải trọng ngang do tác động của gió và động đất. Do đó việc thiết kế móng cho nhà cao tầng cần đảm bảo: - Độ lún cho phép. - Sức chịu tải của cọc. - Công nghệ thi công hợp lý không làm hư hại đến công trình đã xây dựng. - Đạt hiệu quả - kinh tế - kỹ thuật. Với các đặc điểm địa chất công trình như đã giới thiệu, các lớp đất trên là đất yếu xen kẹp không thể đặt móng cao tầng lên được, chỉ có lớp cuối cùng là cuội sỏi lẫn cát sạn trạng thái chặt đến rất chặt có chiều dày không kết thúc tại đáy hố khoan là lớp đất rất tốt có khả năng đặt được móng cao tầng. Vậy phương án móng sâu là bắt buộc. Nếu dùng cọc ép sẽ khó đảm bảo khả năng chịu lực đồng thời số lượng cọc có thể lớn, khó thi công và bố trí đài. Hơn nữa dù là cọc đóng hay cọc ép thì độ lún của công trình vẫn khá lớn nên không phù hợp với công trình có sơ đồ kết cấu khung chịu lực với hệ thống dầm vượt nhịp khá lớn như công trình này. Vậy ta quyết định dùng phương án cọc khoan nhồi có thể đáp ứng các yêu cầu nêu trên và khắc phục được nhược điểm của các phương pháp cọc đóng hoặc ép. Ưu, nhược điểm của cọc khoan nhồi : + Ưu điểm : - Có thể tạo ra những cọc có đường kính lớn do đó sức chịu tải của cọc rất cao. - Do cách thi công , mặt bên của cọc nhồi thường bị nhám do đó ma sát giữa cọc và đất nói chung có trị số lớn so với các loại cọc khác. - Tốn ít cốt thép vì không phải tính cọc khi vận chuyển. - Khi thi công không gây ra chấn động làm nguy hại đến các công trình lân cận. - Loại cọc khoan nhồi đặt sâu không gây lún ảnh hưởng đáng kể cho các công trình lân cận. - Quá trình thực hiện thi công móng cọc, dễ dàng thay đổi các thông số của cọc (chiều sâu, đường kính) để đáp ứng với điều kiện cụ thể của địa chất dưới công trình. - Đầu cọc có thể chọn ở độ sâu tuỳ ý cho phù hợp với kết cấu công trình và qui hoạch kiến trúc mặt bằng. + Nhược điểm : - Khó kiểm tra chất lượng của cọc . - Thiết bị thi công tương đối phức tạp . - Công trường dễ bị bẩn trong quá trình thi công. Các giả thuyết tính toán, kiểm tra cọc đài thấp : - Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc. - Tải trọng truyền lên công trình qua đài cọc chỉ truyền lên các cọc chứ không truyền lên các lớp đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp xúc với đài cọc. - Khi kiểm tra cường độ của nền đất và khi xác định độ lún của móng cọc thì coi móng cọc như một khối móng quy ước bao gồm cọc, đài cọc và phần đất giữa các cọc. - Vì việc tính toán khối móng quy ước giống như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên (bỏ qua ma sát ở mặt bên móng) cho nên trị số mômen của tải trọng ngoài tại đáy móng khối quy ước được lấy giảm đi một cách gần đúng bằng trị số mômen của tải trọng ngoài so với cao trình đáy đài. - Đài cọc xem như tuyệt đối cứng - Cọc được ngàm cứng vào đài. - Tải trọng ngang hoàn toàn do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận. 2. Thiết kế móng cọc đài thấp. Từ các số liệu tính toán và phân tích ở trên, ta lựa chọn phương án móng cọc đài thấp. Do tải trọng công trình là khá lớn nên ta lựa chọn phương án móng cọc khoan nhồi. Tính toán móng cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn thiết kế TCXD 205 :1998. 2.1. Nội lực để tính toán. Nội lực tính toán móng dưới cột trục 8E: M = 29,812 Tm N = 500,123 T Q =12,869 T Nội lực tính toán móng dưới cột trục 8D: M = 45,527 Tm N = 549,497 T Q = 17,969 T Nội lực tính toán móng dưới cột trục 8C: M = 10,848 Tm N = 291,186T Q = 5,00 T Nội lực tính toán móng dưới cột trục 8B: M = 10,504 Tm N = 210,344T Q = 5,419 T 2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc chịu nén. 2.2.1. Theo điều kiện bền vật liệu. Sức chịu tải của cọc khoan nhồi bằng bêtông cốt thép theo công thức: Trong đó : +  : là hệ số uốn dọc. Tra bảng = 0,84 + m, m là các hệ số điều kiện làm việc của cọc. m = 0,85 ; m= 1 + Rb : cường độ chịu nén tính toán của phần bêtông làm cọc . Bêtông B30 đ Rb = 130 Kg/cm + Fb : diện tích tiết diện ngang của phần bêtông làm cọc . Chọn cọc có đường kính D = 1 (m) , khi ấy : + Ra : cường độ chịu nén tính toán của cốt thép chịu lực của cọc . Ra = 2800 Kg/cm + Fa : là diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu lực của cọc . Fa = mFb = 1%Fb = 0,01´0,7854 = 78,5410-4 (m2) = 78,54 (cm2) Chọn 22ặ22 có Fs = 83,62 (cm2). - ứng suất xuất hiện trong bêtông: Rb : Cường độ chịu nén của bêtông Rb = 130 kg/cm2 0,33: Hệ số biểu thị bêtông cọc khoan nhồi đỡ ở dưới sâu và trong môi trường có nước không kiểm tra được chất lượng bêtông và cốt thép nhỏ không hạn chế được chuyển vị ngang của cọc. =0,33x130=42,9 kg/cm2 - ứng suất trong cốt thép: Bêtông và cốt thép làm việc trong giai đoạn đàn hồi đ eb = ea. Trong đó n: Hệ số đàn hồi lấy bằng 0,5 Thép AII đ Ea = 2,1 ´ 106 (kg/cm2) Bêtông cấp độ bền B30 đ Rb = 130 kg/cm2 đ Eb = 345´103 (kg/cm2) "sa=522,26 P = 7854x42,9+522,26x78,54 = 377955 Kg = 377,955 T 2.2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của nền. - Sức chống cực hạn của mũi xác định : Qp = Ap ´ qp với Ap = 0,7854 (m2) qp = kc ´ c kc : hệ số mang tải (tra bảng) qc = 12.400 (KPa) đ kc = 0,3 c : sức kháng xuyên trung bình lấy trọng khoảng 3d phía trên và 3d phía dưới mũi cọc. đ c = (MPa) = 1240 (T/m2) đ Qp = Ap ´ kc ´ c = 0,7854 ´ 0,3 ´ 1240 = 292,169 (T) - Sức chống cực hạn ở mặt bên cọc : Qs = u ´ Shsi ´ fsi hsi Độ dài của cọc trong lớp đất thứ i (m) u Chu vi tiết diện dọc (m) fsi Ma sát bên đơn vị của lớp thứ i fsi = - Lớp đất 1: Sét dẻo mềm qc = 1.000 (KPa) < 2.000 (KPa) ai = 30 đ fs1 = = 33 (KPa) = 3,3 (T/m2) - Lớp đất 2: á sét dẻo mềm qc = 2.100 (KPa) đ a2 = 40 đ fs2 = (KPa) = 5,25 (T/m2) - Lớp đất 3 : Đất cát nhỏ chặt vừa qc = 3.400 KPa đ a3 = 180 đ fs3 = (KPa) = 1,889 (T/m2) - Lớp đất 4 : Đất cát sạn qc = 12.400 (KPa) đ a4 = 150 đ fs4 = =82,66 (KPa) = 8,27 (T/m2) đ Vậy Qs = 3,14(4,64´3,3 + 10´5,25 + 28´1,889 + 3´8,27) = 456,914(T) Vậy sức chịu tải cho cọc : Qtt = = 423,724 (T) Vậy sức chịu tải cho cọc dùng để tính toán : [P] = Pmin PVL Pđnền = 377,955 T 2.3. Tính toán cọc trục 8E. 2.3.1. Tính toán số lượng cọc dưới đài cột trục 8E: * Công thức xác định sơ bộ số lượng cọc: với [P]: Sức chịu tải tính cho một cọc. [P] = 377,955 (T) SNtt: Tổng lực tính toán ở đáy đài. SNtt = SNcột + Gđài + Gđất = 500,123 + 1,1´1,5´2,5´2´5 + 1,1´2´2´5´1,88 = 582,733 (T) Vậy : n ³ 1,2 ´ = 1,85 đ Chọn n = 2 cọc Vậy khoảng cách giữa các cọc = 3m = 3d đ Đảm bảo yêu cầu cấu tạo. - Cọc: Vật liệu bêtông cấp độ bền B30, thép AII. Đường kính cọc d = 1m (m = 1%). Chiều sâu chôn cọc H = 48m (ăn vào lớp đất 4 là 3 m) - Đài cọc: Vật liệu bêtông cấp độ bền B30, thép AII, đài rộng 2m, dài 5m, cao 1,5m. 2.3.2. Xác định tải trọng tác dụng lên cọc : Cọc chịu Q =12,869T. đ Chiều sâu chôn đài: với : hmin = tg(450 - )´ = 1,47 (m) đ h = 0,7 ´ 1,47 =1,03(m) Vậy chọn chiều sâu chôn đài h =1,5 m đ Tải trọng ngang coi như được đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận hết. Tải trọng tác dụng lên cọc: Do ta chỉ xét khung phẳng đ Đài bị uốn theo một phương với M = 29,812 Tm. đ Cọc chịu nén nhiều : P1 = = 301,304 (T) 2.3.3. Tính toán cốt thép cho đài cọc trục 8E: Sơ đồ tính: Coi đài bị ngàm tại tiết diện đi qua chân cột. Cọc ngàm vào đài một khoảng: D = 20cm = 0,2m đ Chiều cao làm việc của đài: h0đ = h - D = 1,5 - 0,2 = 1,3 (m) Chiều dài công xơn: l = (lđài - hcột)/2 = (5 - 0,5)/2 = 2,25 (m) Muốn = P ´ l = 301,304 ´ ( 2,25 – 1 ) =376,63 (T.m) Vậy : Fay/c = =114,97 (cm2) Đối với móng để thiên về an toàn ta tăng lượng thép lên 15% so với yêu cầu đ . Chọn 22ặ28 có AS = 135,699 (cm2). Theo phương vuông góc đặt cốt thép cấu tạo: m = 0,1% đ Fa = 0,001´500´130 = 65 cm2. Bố trí 25ặ20a200 đ Lớp bảo vệ : 2.3.4. Kiểm tra đài: a. Tính đâm thủng cột. Công thức: P Ê [a1(bc + c2) + a2(hc + c1)]´h0´Rbt P: Lực đâm thủng ; P =301,304 (T) bc, hc : Kích thước tiết diện cột 40x50 (cm2) h0: Chiều cao hữu ích của đài hođ = 1,3 (m) = 130 (cm) c1, c2: Khoảng cách truyền từ mép cột đến mép đáy tháp. c1 = 0; c2 = 0,55m = 55 cm. Rbt: Cường độ chịu kéo tính toán của bêtông: Rbt = 10 (kg/cm2) a2 = = 3,85(50+ 55) ´ 130 ´ 10 = 525525 (kg) =525,525 (T) Ta thấy: P = 301,304 (T) Thoả mãn. Vậy đài móng không bị chọc thủng. b. Tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt. Q Ê b ´ b ´ h0 ´ Rbt Q: Tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng Q = 301,304 (T) b: Bề rộng đài = 2m = 200 (cm) với c = 0,55 m < 0,5 h0 đ Chọn c = 0,5h0 = 0,65m đ b ´ b ´ h0 ´ Rk = 1,565 ´ 200 ´ 130 ´ 10 = 406964(kg) = 406,964 (T) > 301,304=>Thoả mãn. 2.3.5. Kiểm tra móng cọc. Coi móng cọc là móng khối quy ước. a. Xác định kích thước móng khối quy ước : Độ sâu đặt móng H = 48 (m). Để tiện cho tính toán và thiên về an toàn ta lấy lớp đất thứ 4 tham gia cùng chịu lực với cọc. Bqư = 2+ 2 ´ 45,25tgj/4 = 2 + 2 ´ 45,25 ´ tg30/4 = 13,915 (m) Lqư = 5 + 2x45,25tg30/4 = 16,915 (m) Vậy tổng lực đứng tác dụng lên đáy móng khối: ồN = ồNtt + n ´ gc + Qđất Với : ồNtt= 582,733 (T) n.gc = 2´2,5´45,25´0,7854 = 177,7 (T) Qđất = 16,915 ´ 13,915(1,88´4,05 + 1,81´10 + 1,59´28 + 3´1,77) = 17780,959 (T) đ ồN = 582,733 + 177,7 + 17780,959 = 18541,392 (T) M =29,812 (T.m) Vậy ứng suất đáy móng: pmax = = = 78,82 (T/m2) == 78,775 (T/m2) b. Xác định sức chịu tải của nền. Theo Sôcôlôpxki: Với : q = 1,88´4,05 + 1,81´10 + 1,59´28 + 1,77´3 = 75,544 (T/m2) c = 0 B=Lqu/2=16,915/2=8,458 Với j = 360 đ Nq = 39,48 Ng = 45,444 =45,444x(1+0,21)=54,987 B = Nq = 88,197 đ Pgh = 54,987´1,77´8,458 + 88,197´75,544 =7485,946 (T/m2) Chọn hệ số an toàn FS = 3 đ R = (T/m2) Ta có : = 78,775 T/m2 < R = 2495,315 (T/m2) pmax = 78,82 < 1,2R=1,2´2495,315=2994,378 Vậy đất đủ khả năng chịu lực. c. Tính độ lún của móng : Kiểm tra lún theo hai công thức sau: S<Sgh vàSgh độ lún của móng có thể tính theo phương pháp đàn hồi vì dưới đáy móng khối quy ước chỉ có một lớp đất: S = m =0,1 ; b:bề rộng của đay móng khối quy ước ;E mô đun biến dạng của lớp đất dưới đáy khối móng quy ước Eoi=aqc, qc có thể tra bang theo chỉ số spt_N: Lớp 4: đqc=124 a là hệ số phụ thuộc vào loại đất a5=3 đ E05=3.124=372kg/cm2=3720t/m2 v : hệ số hình dạng tra bảng phụ thuộc vào tỉ số , với b = 13,915 l = 16,915đ v =1,1 xác định áp lực gây lún pgl : pgl = ==1,85T/m2 Độ lún của móng khối qui ước là S = = 0,006 m = 0,6cm < [S] = 8 cm Thoả mãn điều kiện về độ lún tuyệt đối. 2.4. Tính toán cọc dưới cột trục 8C và 8D: Do khoảng cách 2 trục gần nhau nên làm chung một đài có: * Nội lực tính: M = 56,375 (T.m) N = 840,683 (T) Q = 22,969 (T) * Công thức xác định sơ bộ số lượng cọc: với [P]: Sức chịu tải tính cho một cọc, [P] = 380,479 (T) : Tổng lực tính toán ở đáy đài. SNtt = SNcột + Gđài + Gđất = 840,683 + 1,1´1,5´2,5´2´8 + 1,1´2´2´8´1,88 = 972,859 (T) Vậy n ³ 1,2 ´ ằ 3đ Chọn n = 3 cọc Vậy khoảng cách giữa các cọc = 3m = 3d đ Đảm bảo yêu cầu cấu tạo. - Cọc: Vật liệu bêtông có cấp độ bền B30, thép AII. Đường kính cọc d = 1 m (m = 1%). Chiều sâu chôn cọc H = 48m (ăn vào lớp đất 4 là 3 m) - Đài cọc: Vật liệu bêtông có cấp độ bền B30, thép AII, đài rộng 2m, dài 8m, cao 1,5m. 2.4.2. Xác định tải trọng tác dụng lên cọc : Cọc chịu Q =22,969 (T). đ Chiều sâu chôn đài: với : hmin = tg(450 - )´ = 1,966 (m) đ h = 0,7 ´ 1,966 =1,376(m) Vậy chọn chiều sâu chôn đài h =1,5 m đ Tải trọng ngang coi như được đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận hết. Tải trọng tác dụng lên cọc: Do ta chỉ xét khung phẳng đ Đài bị uốn theo một phương với M = 57,486 (T.m) đ Cọc chịu nén nhiều : P1 = =336,814 (T) 2.4.3. Tính toán cốt thép cho đài cọc: Sơ đồ tính: Coi đài bị ngàm tại tiết diện đi qua chân cột. Cọc ngàm vào đài một khoảng: D = 20cm = 0,2m đ Chiều cao làm việc của đài: h0đ = h - D = 1,5 - 0,2 = 1,3 (m) Chiều dài công xơn: l = (lđài - hcột)/2 = (8 - 0,95)/3 = 2,35 (m) Muốn = P ´ l = 336,814 ´ ( 2,35 – 1 ) =454,7 (T.m) Vậy : Fay/c = =138,8 (cm2) Đối với móng để thiên về an toàn ta tăng lượng thép lên 15% so với yêu cầu Chọn 20ặ32 có AS = 161,13 (cm2). Theo phương vuông góc đặt cốt thép cấu tạo: m = 0,1% đ Fa = 0,001´800´130 =104 cm2. Bố trí 40ặ20a200 đ Lớp bảo vệ : c = = 100 = 10 (cm) =40´3,14 = 125,6 (cm2) 2.4.4. Kiểm tra đài. a. Tính đâm thủng cột. Công thức: P Ê [a1(bc + c2) + a2(hc + c1)]´h0´Rbt P: Lực đâm thủng ; P = 336,814 (T) bc, hc : Kích thước tiết diện cột 50x55 (cm2) cột D bc, hc : Kích thước tiết diện cột 40x40 (cm2) cột C h0: Chiều cao hữu ích của đài hođ = 1,3 (m) = 130 (cm) c1, c2: Khoảng cách truyền từ mép cột đến mép đáy tháp. c1 = 0; c2 = 0,55m = 55 cm. Rbt: Cường độ chịu kéo tính toán của bêtông: Rbt = 10,5 (kg/cm2) a2 = = 3,85(95 + 55) ´ 130 ´ 10 = 750750 (kg) = 750,75 (T) Ta thấy: P =336,814 (T) Thoả mãn. Vậy đài móng không bị chọc thủng. b. Tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt. Q Ê b ´ b ´ h0 ´ Rbt Q: Tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng Q = 336,814 (T) b: Bề rộng đài = 2m = 200 (cm) với c = 0,55 m < 0,5 h0 đ Chọn c = 0,5h0 = 0,65m đ b ´ b ´ h0 ´ Rk = 1,565 ´ 200 ´ 130 ´ 10 = 406.964 (kg) 406,964 (T) > 336,814 (T)=>Thoả mãn. 2.4.5. Kiểm tra móng cọc. Coi móng cọc là móng khối quy ước. a. Xác định kích thước móng khối quy ước : Độ sâu đặt móng H = 48(m). Để tiện cho tính toán và thiên về an toàn ta lấy lớp đất thứ 4 tham gia cùng chịu lực với cọc. Bqư =2 + 2 ´ 45,25tgj/4 = 2 + 2 ´ 45,25 ´ tg30/4 = 13,915 (m) Lqư =8 + 2x45,25tg30/4 = 19,915 (m) Vậy tổng lực đứng tác dụng lên đáy móng khối: ồN = ồNtt + n ´ gc + Qđất Với : ồNtt= 972,859 (T) n.gc = 2´2,5´45,25´0,7854 = 177,7 (T) Qđất = 19,915 ´ 13,915´ (1,88´4,05 + 1,81´10 + 1,59´28 + 3´1,77) = 20934,544(T) đ ồN = 972,859 + 177,7 +20934,544 =22085,103 (T) M = 56,375 (T.m) Vậy ứng suất đáy móng: pmax = = =79,76 (T/m2) ==79,7 (T/m2) b. Xác định sức chịu tải của nền. Theo Sôcôlôpxki: Với : q = 1,88´4,05 + 1,81´10 + 1,59´28 + 1,77´3 = 75,544 (T/m2) c = 0 b = Lqứ/2 = 19,915/2 = 9,958 (m) Với j = 360 đ Nq = 39,48 Ng = 45,444 =45,444x(1+0,175)=53,397 B = Nq = 80,858 đ Pgh = 53,397´1,77´9,958 + 80,858´75,544 = 7049,494 (T/m2) Chọn hệ số an toàn FS = 3 đ R = (T/m2) Ta có : = 79,7 T/m2 < R = 2349,831 (T/m2) pmax = 79,76 < 1,2R=1,2´2349,831=2819,797 Vậy đất đủ khả năng chịu lực. c. Tính độ lún của móng : Kiểm tra lún theo hai công thức sau: S<Sgh vàSgh độ lún của móng có thể tính theo phương pháp đàn hồi vì dưới đáy móng khối quy ước chỉ có một lớp đất: S = m =0,1 ; b:bề rộng của đay móng khối quy ước ;E mô đun biến dạng của lớp đất dưới đáy khối móng quy ước Eoi=aqc, qc có thể tra bang theo chỉ số spt_N: Lớp 4: đqc=124 a là hệ số phụ thuộc vào loại đất a5=3 đ E05=3.124=372kg/cm2=3720t/m2 v : hệ số hình dạng tra bảng phụ thuộc vào tỉ số , với b = 13,915 l = 19,915đ v =1,16 xác định áp lực gây lún pgl : pgl = ==2,638T/m2 Độ lún của móng khối qui ước là S = = 0,011 m = 1,1cm < [S] = 8 cm Thoả mãn điều kiện về độ lún tuyệt đối. 2.5. Tính toán cọc dưới cột trục 8B: * Nội lực tính: M =10,504 (T.m) N = 210,344 (T) Q = 5,419 (T) * Công thức xác định sơ bộ số lượng cọc: với [P]: Sức chịu tải tính cho một cọc, [P] = 380,479 (T) : Tổng lực tính toán ở đáy đài. SNtt = SNcột + Gđài + Gđất = 320,24 (T) Vậy n ³ 1,2 ´ đ Chọn n = 2 cọc Vậy khoảng cách giữa các cọc = 3m = 3d đ Đảm bảo yêu cầu cấu tạo. - Cọc: Vật liệu bêtông có cấp độ bền B30, thép AII. Đường kính cọc d = 1 m (m = 1%). Chiều sâu chôn cọc H = 48m (ăn vào lớp đất 4 là 3 m) - Đài cọc: Vật liệu bêtông có cấp độ bền B30, thép AII, đài rộng 2m, dài 5m, cao 1,5m. 2.5.2. Xác định tải trọng tác dụng lên cọc : Cọc chịu Q =5,419 (T). đ Chiều sâu chôn đài: với : hmin = tg(450 - )´ = 0,95 (m) đ h = 0,7 ´ 0,95 =0,66(m) để thuận tiện thi công chọn chiều sâu chôn dài giống 2 đài trên Vậy chọn chiều sâu chôn đài h =1,5 m đ Tải trọng ngang coi như được đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận hết. Tải trọng tác dụng lên cọc: Do ta chỉ xét khung phẳng đ Đài bị uốn theo một phương với M = 10,504 (T.m) đ Cọc chịu nén nhiều : P1 = =163,621 (T) 2.5.3. Tính toán cốt thép cho đài cọc: Sơ đồ tính: Coi đài bị ngàm tại tiết diện đi qua chân cột. Cọc ngàm vào đài một khoảng: D = 20cm = 0,2m đ Chiều cao làm việc của đài: h0đ = h - D = 1,5 - 0,2 = 1,3 (m) Chiều dài công xơn: l = (lđài - hcột)/2 = (5 - 0,4)/2 = 2,25(m) Muốn = P ´ l =163,621 ´ ( 2,25 – 1 ) = 204,526 (T.m) Vậy : Fay/c = =62,43 (cm2) Đối với móng để thiên về an toàn ta tăng lượng thép lên 15% so với yêu cầu Chọn 20ặ22 có AS = 76,16 (cm2). Theo phương vuông góc đặt cốt thép cấu tạo: m = 0,1% đ Fa = 0,001´500´130 = 65 cm2. Bố trí 25ặ20a200 đ Lớp bảo vệ : 2.5.4. Kiểm tra đài. a. Tính đâm thủng cột. Công thức: P Ê [a1(bc + c2) + a2(hc + c1)]´h0´Rbt P: Lực đâm thủng ; P =163,621 (T) bc, hc : Kích thước tiết diện cột 40x40 (cm2) h0: Chiều cao hữu ích của đài hođ = 1,3 (m) = 130 (cm) c1, c2: Khoảng cách truyền từ mép cột đến mép đáy tháp. c1 = 0; c2 = 0,55m = 55 cm. Rbt: Cường độ chịu kéo tính toán của bêtông: Rbt = 10,5 (kg/cm2) a2 = = 3,85(40 + 55) ´ 130 ´ 10 = 475475 (kg) = 475,475 (T) Ta thấy: P =163,621 (T) Thoả mãn. Vậy đài móng không bị chọc thủng. b. Tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt. Q Ê b ´ b ´ h0 ´ Rbt Q: Tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng Q = 261,156 (T) b: Bề rộng đài = 2m = 200 (cm) với c = 0,55 m < 0,5 h0 đ Chọn c = 0,5h0 = 0,65m đ b ´ b ´ h0 ´ Rk = 1,565 ´ 200 ´ 130 ´ 10 = 406.964 (kg) = 406,964 (T) > 163,621 (T)=>Thoả mãn. 2.5.5. Kiểm tra móng cọc. Coi móng cọc là móng khối quy ước. a. Xác định kích thước móng khối quy ước : Độ sâu đặt móng H = 48 (m). Để tiện cho tính toán và thiên về an toàn ta lấy lớp đất thứ 4 tham gia cùng chịu lực với cọc. Bqư = 2 + 2 ´ 45,25tgj/4 = 2+ 2 ´ 45,25´ tg30/4 = 13,915 (m) Lqư = 5 + 2x45,25tg30/4 = 16,915 (m) Vậy tổng lực đứng tác dụng lên đáy móng khối: ồN = ồNtt + n ´ gc + Qđất Với : ồNtt= 320,24 (T) n.gc = 2´2,5´45,25´0,7854 = 177,7 (T) Qđất = 13,915 ´ 16,915´ (1,88´4,05 + 1,81´10 + 1,59´28 + 3´1,77) = 17780,959(T) đ ồN = 320,24 + 177,7 + 17780,959 = 18278,899 (T) M = 10,504 (T.m) Vậy ứng suất đáy móng: pmax = = = 77,68 (T/m2) == 77,66 (T/m2) b. Xác định sức chịu tải của nền. Theo Sôcôlôpxki: Với : q = 1,88´4,05 + 1,81´10 + 1,59´28 + 1,77´ 3=75,544 c = 0 b=Lq ư /2=16,915/2=8,458 Với j = 360 đ Nq = 39,48 Ng = 45,444 =45,444x(1+0,21)=54,987 B = Nq = 88,197 đ Pgh = 54,987´1,77´8,458 +88,197´75,544 = 7485,946 (T/m2) Chọn hệ số an toàn FS = 3 đ R = (T/m2) Ta có : = 77,66 T/m2 < R = 2495,315 (T/m2) pmax = 77,68 < 1,2R=1,2´2495,315=2994,38 Vậy đất đủ khả năng chịu lực. c. Tính độ lún của móng : - Kiểm tra lún theo hai công thức sau: S<Sgh vàSgh độ lún của móng có thể tính theo phương pháp đàn hồi vì dưới đáy móng khối quy ước chỉ có một lớp đất: S = m =0,1 ; b:bề rộng của đay móng khối quy ước ;E mô đun biến dạng của lớp đất dưới đáy khối móng quy ước Eoi=aqc, qc có thể tra bang theo chỉ số spt_N: Lớp 4: đqc=124 a là hệ số phụ thuộc vào loại đất a5=3 đ E05=3.124=372kg/cm2=3720t/m2 v : hệ số hình dạng tra bảng phụ thuộc vào tỉ số , với b = 13,915 l = 16,915đ v =1,1 xác định áp lực gây lún pgl : pgl = ==0,8T/m2 Độ lún của móng khối qui ước là S = = 0,0033 m = 0,33cm < [S] = 8 cm Thoả mãn điều kiện về độ lún tuyệt đối. ._.