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
LÔÙP :98 XD3
-152-
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/cm 2.
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
.
Qa =
Qtc
ktc
Trong đó : ktc là hệ số độ tin cậy được lấy như sau : ktc =1.4
Qtc = m(mr q p Ap u m fi f sili )
- q p : 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
- m r ,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 m 2
Để tính fs ,ta chia đất thành từng lớp với chiều dày li như hình vẽ .
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-153-
0,5m
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
Z12=23.85m
Z9=18m
Z10=20m
Z11=22m
Z6=12m
Z7=14m
Z8=16m
Z4=8m
Z5=10m
Z2=4m
Z1=2.5m
1m
2m
2m
2m
Ñaátseùtlaãn boät,
traïng thaù
i deû
o cöùng.
B = 0,35.
= 1,953(T/m3)
= 14 o37'
2m
2m
2m
2m
16m
2m
2m
2m
4,5m
Ñaátseùt, traïng thaùideûo meàm.
B = 0,63.
= 1,889(T/m3)
= 10o18'
Z3=6m
Maëtñaá
t tính toaù
n
- 2.000
1.7m
- 24.700
10m
Caù
t mòn laãn boä
t, ít seù
t,
traïng thaù
i chaë
t vöø
a.
B = 0.
= 1,954(T/m3)
= 28o47'
Lớp
đất
2
3
4
zi
(m)
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
Tổng cộng:
fi (T/m2) fili (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
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
→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 = m(mr q p Ap u m fi f sili ) =159.35 T.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-154-
Tra bảng ta cĩ cc gi
trị sau:
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
Vậy : Q a=
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
Qtc 159.35
113.8T
k
1.4
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
Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qp + Qs =q pAp+Asfs
Sức chịu tải cho php của cọc l:
Qa =
Qp
FS p
Qs
FS s
Trong đó :
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.
Ta cĩ : As = u.L
U : chu vi tiết diện ngang của cọc, u = 4x0.35 = 1.4m
L : Chiều dài cọc ngoài đài, chọn L = 22.7.m .
qp : Sức khng ở mũi cọc, được tính theo công thức :
Nq cN c
q p d p N vp
c : Lực dính giữa thân cọc và đất T/m2.
’vp : Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản
thân đất, T/m 2.
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.
: 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:
f s c a k s h tg a
ca : Lực dính giữa thân cọc và đất, lấy ca = c (T/m 2) (Đối với cọc bê tông).
h :Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông gĩc với mặt bn cọc
(T/m 2).
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 = q p.Ap
Nq cN c
q p d p N vp
- Đất ở mũi cọc có :
I =28 o28 ’ 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 :
vp= i hi =1.8733.5+0.873x1+0.94416+0.9413.7 = 26.0142 T/m2
Vậy sức khng ở mũi cọc l:
qp =0.9410.815.7+26.014217.808+0.00731.612= 475,3 T/m2
Ap= 0.35x0.35 =0.1225 m2
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-155-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
Q p q p A p = 475,3 0,1225 = 58,22 T
3. Tính ma st bn tc dụng ln cọc ( Qs )
Qs =Asfs
- Ở đây cọc nằm trong 3 lớp
Lớp 2: cĩ
ca = c =0.096 T/m2 , = 8o31’ , = 1.873 T/m3
h’ = ks.v’ = ks.(’.z)
ks =1-sin = 1-sin8o31’ = 0.852
' .z i z i =1.8733+0.873x4.5= 9,5 T/m2
Nn h’ = 0.8529,5 = 8.09 T/m2
’
o
’
2
f s1 ca + h tga = 0,096+8.09tg8 31 = 1.3 T/m
Lớp 3: cĩ
ca = c =0.521 T/m2 , =14o 2’ , = 0.944 T/m3
h’ = ks.v’ = ks.(’.z)
ks =1-sin = 1-sin14 02’ = 0.757
' .z i z i =1.8733+0.873x4.5+0.94413 = 21.77 T/m 2
Nn h’ = 0.75721.77 = 16,48 T/m 2
’
0 ’
2
f s 2 ca + h tga = 0.521+16,48tg14 2 = 4,64 T/m
Lớp 4: cĩ
ca = c = 0.007 T/m2 , = 28028’ , = 0.941 T/m3
h’ = ks.v’ = ks.(’.z)
ks =1-sin = 1-sin28 028’ = 0.523
' .z i z i =1.8733+0.873x4.5+0.94413+ 0.94122,85 = 43,32 T/m 2
Nn h’ = 0,52343,32 = 22,65 T/m 2
’
0
’
2
f s 3 ca + h tga = 0.007+22,65tg28 28 = 12,29 T/m
Vậy với chiều dài cọc ngoài đài 22,7 m ta có :
Qs2= f As2=1.3 1.4 3 = 5,46 T
Qs3= f s 3 As3= 4.64 1.4 16 = 96,51T
Qs4= f s 4 As4= 12,29 1.4 3,7 = 63,66T
s2
5,46 96,51 63,66
= 2,73 + 48,25 + 31,83= 82,81 T
2
2
2
58,22
Qp=
=19,40T
3
Qs =
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 :
Chn cột trục
Ntt (T)
Mtt (Tm)
Qtt (T)
A
357,43
18.11
7.68
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
B
569,96
31.31
11.23
C
573,4
31.46
11.40
-156-
D
368,44
15.31
5.69
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
IV . 1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc
- Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m
- Ứng suất trung bình dưới đế đài :
th
Pc
102,216
2
92.71 T/m ( với Pc= Qa=102,216T)
2
2
(3d )
(3 * 0.35)
-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 :
Fñ
N
357.43
4,02(m 2 ).
tb tb h 92.71 2 2
-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 .
nc
N
357.43 17.73
. 1,3
4,77(coïc)
Pc
102,216
- 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:
300
A
2
3
700
400
2000
700
1
300
500
4
300
5
1200
1200
300
3000
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 :h d= 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).
Kiểm tra lại kích thước đài cọc :
- Diện tích thực đài cọc:
Fñ* Bñ Lñ 2 3 6(m 2 ).
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-157-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
- Tải trọng thực tác dụng lên đài:
N tt * n F * h tb 1,1 6 2 2 26,4(T ).
- Tải trọng tính tốán được tính lại:
ñ
N tt N ott N tt * 357.42 26.4 383.83(T ).
- Kiểm tra lại điều kiện:
N tt 383.83
76.76(T ) Qchopheùp 102,216(T )
nc
5
Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý.
IV.1.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.
- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài:
Wqud n.Bd .Ld .hm . tb (T ).
Với gtb = 2 T/m 3
- Thể tích đài cọc:
Bñ Lñ H ñ 2 3 1,0 6( m3 ).
- Thể tích đất phía trên đài cọc.
Bñ Lñ h 2 3 ( 2 1,0) 6( m3 ).
- Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài.
Wqöñ 1,1(6 2,5 6 1,880) 28.9(T ).
- Tải trọng truyền xuống đáy đài.
tt
N o Wqöñ 357.42 28.9 386,3(T ).
tt
N
M
tt
M ott Qott hm 18,11 7,68 2 33,47(Tm).
- Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc.
ptb
N
tt
nc
386.3
77.26(T ).
5
- Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.
p ttmax ptb
M ytt xmax
min
n
(T ).
2
i
x
i 1
Xmax = 1.2 (m).
2
i
x
Vậy :
2 ( 1.2) 2 2 (1,2) 2 5.76( m).
p ttmax 77.26
min
33,47 1,2
77,26 6.97(T ).
5.76
Pmax = 84,23 (T).
Pmin = 70.29 (T).
- Trọng lượng tính toán của cọc.
pC n d d Lc 1,1 0,35 0,35 22,7 2,5 7,65(T ).
* 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.
(kiểm tra điều kiện chống nhổ ).
Pttmin = 70.29(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-158-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
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.
i hi
tb
h
i
tb
9.13 3 14,15 16 28.36 3.7
15,80o
3 16 3.7
15,800
gĩc truyền lực: tb
3095'
4
4
- Chiều rộng móng khối qui ước:
tb
Bm Bñ D 2.tg
4
Bđ = 2(m): chiều rộng đài cọc.
D = 0,35(m).
Lc = 22.7(m): chiều di cọc.
do đó: Bm = 2– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95o) = 5.3(m).
Bm = 5,3(m).
- Chiều dài móng khối qui ước:
tb
với:
Lm Lñ D 2.tg
4
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 + h m = 22.7 + 2 = 24.7 (m).
- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.
Wqum Bm .Lm.hm . tb (T ).
Wqum 5.3 6.3 2 2 133.56(T ).
- Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m).
Ntcc =1.1.nc Lc . Fc . g =1,1*5* 22.7 *0,35 *0,35* 2,5 = 38.23(T).
- 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:
tc
N qu
133,56 38,23 125,5 652,2 949,5(T ).
- Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước.
tc
N tc N otc N qu
357,43 949,5 1307(T ).
- Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.
M tc M otc Qotc hm 33,47 7,68 ( 22.7 2) 223.2(Tm).
- Độ lệch tâm:
e
M tc 223.2
0,17(m).
N tc
1307
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-159-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
- Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:
N tc 6.e 1307 6 0,17
1
1
Lm Bm
Lm 33.39
6 .3
45,48(T / m2 ).
tcmax
min
tcmax
tcmin 32,80(T / m 2 ).
tctbx 39,14(T / m 2 )
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 :
Rm
m1 m2
(1,1. A.Bm . II 1,1.B.H m . II' 3.D.C II )(T / m 2 ).
k tc
trong đó :
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/m 2): lực dính của lớp đất dưới mũi cọc
g' II: trọng lượng riêng trung bình của lớp đất nằm dưới mũi cọc.
n
l
l
i
'
II
i 1
i
(T / m 3 ).
i
II'
2 1.880 1 0.880 16 0.947 3.7 0.946
1,07(T / m 3 ). .
2 1 16 3.7
jII = 28 o47’, 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
Vậy ta cĩ :
1,2 1,3
(1,1 1,018 4,9 0,946 1,1 4.891 22.7 1,07 3 7,522 0,013)
1
Rm 212,4(T / m 2 ).
Rm
Suy ra: 1,2.Rm = 1,2*212,4= 254,9 (T/m2).
Thoả mn điều kiện:
tc
max
45,48(T / m 2 ) 1,2 Rm
tc
min
32,80(T / m 2 ) Rm
Kết luận:
Vậy ta cĩ thể sử dụng cơng thức tính toán được độ lún của nền theo quan
niệm nền biến dạng tuyến tính .
IV.1.6 KIỂM TRA ĐỘ LÚN.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-160-
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 ).
- Theo
ko
bt
gl
TCVN
Độ sâu
2z/b
STT
2
2
45 – 78
(m)
(T/m )
(T/m )
giới hạn
1
chịu lún
0
0
0
12,09
27.05
ở độ sâu
0.968
1
1
0.377
11,70
27.996
tại đó có
0.842
2
2
0.755
10,179
28.942
0.677
3
3
1.132
8,18
29.888
4
4
1.509
0.526
6,35
30.834
5
5
1.886
0.407
4,92
32.726
: zgl 0,2 bt
- Dùng phương pháp cộng ln từng lớp
S S i ; S i
ith hi
Ea
-Tính lún dưới đáy móng khối qui ước : Lm=6.3m ;Bm=5.3m .
-Ap lực bản thn tại mũi cọc :
bt ( i .hi ) 1,880 4 0.880 1 0.947 16 0.946 3.7 27.05(T / m 2 )
-Ap lực gây lún tại tâm diện tích đáy móng khối qui ước :
Po tbtc bt 39.14 27,05 12,09(T / m2 )
- tại giữa mỗi lớp đất ,ta xác định các trị số :
+ bt ( i .hi ) :Ap lực bản thn
+ zgl k o p o : Ap lực gy ln .
Trịsố ko (tra bảng 3-7 trang 33 sách HDNM –Nguyễn Văn Quảng )ứng với 2z/b
v tỷ số :
L 6.3
1.18
B 5 .3
(z tính từ đáy móng khối qui ước )
-Chia nền đất dưới mũi cọc thành từng lớp có chiều dày :
hi
Bm 5.3
1,325, lấy hi=1 m
4
4
- chia nền thành các lớp dày 1m lập bảng như sau :
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-161-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
*Tại độ sâu z= 8m dưới đáy móng khối quy ước có :
zgl 4,92(T / m2 ) 0,2 x bt 0,2 x32,726 6.16(T / m 2 )
*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
0.8
12,09
4,92
S
itb hi
(
11,70 10,18 8,18 6,35
) 1 2cm
Ea
1781
2
2
1,0m 1,0m
0,5m
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 :
4,5m
o
3,95°
16m
22,7m
o
o
27,05
12,09
27,996
11,70
10m
28,942
10,18
29,888
8,18
30,834
6,35
32,726
4,92
z
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.
- Momen theo phương cạnh dài (cạnh ngàm I-I)
M = ri Pimax
ri : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến mép cột
+ Xt 2 cọc cĩ r =
l1 hc 2,4 0.5
=
= 0.95 m , Pmax = 84,23 T
2
2
Với l1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh dài
hc: chiều cao tiết diện cột.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-162-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
MI =2Pmax.r = 2 84,23 0.95 = 160 Tm
Fa =
MI
160 10 5
2
58.09 cm .
0.9h0 Ra 0.9 105 3600
- Momen theo phương ngắn (cạnh ngàm II-II):
+ Xt 2 cọc cĩ r =
b1 bc 1.8 0.4
=
= 0.7m , Ptb = 77,26 T
2
2
Với b1:là khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương cạnh ngắn
bc: bề rộng tiết diện cột.
MII =2P tb.r = 2 77,26 0.7 = 108,164 Tm
Fa =
M II
108,164 10 5
2
39,27 cm .
0.9h0 Ra 0.9 85 3600
Trong đó:
h0 = hđ – a = 100 -15 = 85cm
- Chọn 1622 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.
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.
M
S
SM N
SMN
L
H
-Momen qun tính tiết diện ngang của cọc :
I
1 3 1
bh 0.35 0.35 125 10 5 m 4
12
12
-Độ cứng tiết diện ngang của cọc :
E b .I 290 10 4 125 10 5 3627Tm 2
- Chiều rộng quy ước bc: theo TCXD 205-1998:
+d 0.8m bc d 1
+d 0.8m bc 1.5d 0.5 1.5 0.35 0.5 1.03m
-Hệ số tỷ lệ k trong cơng thức :Cz=k.z
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-163-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
-chiều dài ảnh hưởng : lah=2(d+1)=2*(0.35+1)=2.7m
Mf
1dv
16m
3m
lah=2.7m
Hf
-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/m 4.
- Hệ số biến dạng :
bd 5
kbc
296 1.03
5
0.609m 1
E b .I
3627
-Chiều dài tính đổi của cọc trong đất :
Le= bd .L 0.609 24.7 15.05
-Cc chuyển vị HH , HM , MH , MM của cọc ở cao trình đáy đài do các ứng lực đơn vị đặt tại
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 :
HH
1
1
AO
2.441 29.79 10 4 (m / T )
3
.E B .I
0.609 3627
3
bd
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-164-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
1
1
BO
1.621 12.05 10 4 (1 / T )
2
.E B .I
0.609 3627
1
1
AO
1.751 7.93 10 4 (1 / Tm)
bd .E B .I
0.609 3627
MH HM
MM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
2
bd
-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 :
L2O
2.Eb .I
MH LO MM
Mf
MM
12.05 10 4
Hf
1.536 2.334Tm ( Vì Lo=0 )
7.93 10 4
LO
E B .I
- Chuyển vị ngang yo (m) tại cao trình đáy đài :
+ yo=Hf . HH M f . HM
=1.536x29.79x10-4-2.334x12.05x10-4=0.0018m .
- Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực ngang Hf :
n y o o Lo
H f .L30
3 E b .I
M f .Lo
2 E b .I
0.0018 0 0 0 0.18cm .Vì ( Lo=0 , 0 )
n S gh 1cm
-Momen uốn Mz (Tm ) trong cc tiết diện của cọc :
Mz= bd2 .Eb .I . y o . A3 bd .Eb .I .o .B3 M 1 .C 3
Hf
bd
D3
Với chiều sâu tính đổi Ze= bd .z
Eb I
2
(Tm )
3627
K
4
(T/m )
296
bd
-1
(m )
0.609
yo
o
Mf
(m)
0.0018
0
(Tm)
-2.334
Hf
(T)
1.536
Momen uốn Mz dọc thn cọc :
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
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
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
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
-165-
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
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
-Momen uốn lớn nhất trong cọc :Mmax=-2.334Tm
-Diện tích cốt thp trong cọc :
Fa
M
233400
2.25cm 2
0.9 Ra ho 0.9 3600 (35 3)
Chọn 4∅16 cĩ Fa=8.04 cm2>2.25cm2.
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 gh
z :Ap lực tính toán tại độ sâu Z .
z
Mf
Hf
K
z e ( y o . A1 o B1
C1 3
D1 )
bd
bd
bd .Eb I
bd Eb I
Vì Le=15.05m >2.5m .Ta kiểm tra điều kiện này tại vi trí:
Z 0.85 / bd 0.85 / 0.609 1.396m
Z e bd z 0.609 1.396 0.85m
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
z
296
2.334
1.536
0.85(0.0018 0.996 0
0.363
0.103) 0.56T / m 2
2
0.609
0.609 3627
0.6093 3627
gh :Ap lực giới hạn ở độ sâu Z=1.396 m
gh 1 2
4
( I Z tg I c I )
cos I
Trong đó :
1 1
2 : Hệ số ,kể đến phần tải trọng thương xuyên trong tổng tải trọng tính theo
công thức :
M dh M
2
2.5 * M dh M
Mdh:Momen tải trọng thường xuyên : Mdh=7.68Tm
M :Momen tải trọng tạm thời :
M=18.11Tm
7.68 18.11
2
0.69
2.5 * 7.68 18.11
Với cọc BTCT : 0.3
Đầu cọc nằm trong lớp đất thứ 2 nên ta có các tính chất cơ lí như sau :
I 1.873T / m 3
C I 0.096T / m 2
I 8 O 31'
4
2
⇛ gh 1 0.69
(1.873 1.396 tg (8o 31' ) 0.3 0.096) 1.121 T/m
o
cos(8 31' )
2
⇛ Z 0.56T / m gh 1.121T / m 2
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.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-166-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
0.207 L=1656
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
4688
0.207 L=1656
8000
- Lực tác dụng là tải trọng bản thân phân bố đều:
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).
- Mơmen tại gối:
M max 0.0434 * 0.337 * 82 0.936(Tm).
A
M
0.936 105
0.02
Rnbho2 130 35 322
0.5 (1 1 2 A ) 0.9898
F
M
0.936 105
0,82
Ra ho 0,9898 3600 32
Fa=0.82 < 8,04 cm2= 4 ∅16
Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi vận chuyển.
2 .Khi cẩu lắp.
5648
0.294 L=2352
8000
Vị trí đặt vật kê cách đầu cọc: 0,294. L = 0,294 . 8 = 2,352(m).
- Mơmen tại gối:
M max 0,086 0.337 82 1,85(Tm)
A
M
1,8e'105
0.039 ⇛ 0.5 (1 1 2 A ) 0.98
Rnbho2 130 35 322
F
M
1,85 105
2
1,64 < 8,04cm = 4∅16
Ra ho 0,98 3600 32
Do đó cọc đảm bảo chịu lực khi cẩu lắp.
Vậy cốt thép trong cọc đ chọn thoả mn điều kiện vận chuyển và cẩu lắp.
3 .Tính thp cho mĩc treo.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-167-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
- Lực do một nhnh thp chịu khi cẩu lắp.
P
1
1
ql 0,337 8 1,348(T ).
2
2
- Diện tích thp yu cầu:
P 1,348 103
0,374(cm 2 ).
Ra
3600
Fa
Chọn f16 (Fa = 2,011 cm 2 ).
4. Tính đoạn thép móc treo neo vào cọc.
- Điều kiện để móc treo không bị trượt:
l neo
P
u.
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).
lneo
1,348 103
13.41(cm).
5,024 20
Chọn đoạn neo lneo = 20cm.
IV . 2 TÍNH MĨNG 3C :( M3)
- Tải truyền xuống mĩng :
Chn cột trục
Ntt (T)
Mtt (Tm)
Qtt (T)
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
IV . 2.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc
- Khoảng cch giữa cc cọc l 3d = 3x 0.35=1.05 m
- Ứng suất trung bình dưới đế đài :
th
Pc
102,216
2
92.71 T/m ( với Pc= Qa=102,216T)
2
2
(3d )
(3 * 0.35)
-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 :
Fñ
N
573,4
6,46(m 2 ).
tb tb h 92.71 2 2
-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 .
nc
N
573.4 28,4
. 1,5
8.8(coïc)
Pc
102,216
- 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
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-168-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
350
-Bố trí đài và cọc như hình vẽ:
3
2
4
9
500
2500
900
1
10
350
900
600
5
350
7
6
1000
500
8
500
1000
350
3700
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 :h d= 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 )
- 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).
Kiểm tra lại kích thước đài cọc :
- Diện tích thực đài cọc:
Fñ* Bñ Lñ 2,5 3,7 9.25( m 2 ).
- Tải trọng tác dụng lên đài:
N tt * n F * h tb 1,1 9,25 2 2 40.7 (T ).
- Tải trọng tính toán được tính lại:
ñ
N tt N ott N tt * 573.4 40.7 614,1(T ).
- Kiểm tra lại điều kiện:
N tt 614.1
61.41(T ) Qchopheùp 102.216(T )
nc
10
Vậy kích thước móng đ tính tốn l hợp lý.
IV.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên một đầu cọc.
- Tính toán móng khối qui ước tới đáy đài:
Wqud n.Bd .Ld .hm . tb (T ).
Với gtb = 2 T/m 3
- Thể tích đài cọc:
Bñ Lñ H ñ 2.5 3.7 1,2 11.1( m 3 ).
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-169-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
- Thể tích đất phía trên đài cọc.
Bñ Lñ h 2.5 3.7 (2 1,2) 7.4(m 3 )
- Trọng lượng của đài cọc và đất đắp trên đài.
Wqöñ 1,1(11.1 2,5 7.4 1,889) 45.90(T ).
- Tải trọng truyền xuống đáy đài.
N
M
tt
N o Wqöñ 573.4 45.90 619.3(T ).
tt
tt
M ott Qott hñ 31,46 11,40 1,2 45,14(Tm).
- Tải trọng tc dụng bình qun ln đầu cọc.
p tb
N
tt
nc
619.3
61.93(T ).
10
- Tải trọng tác dụng lên đầu cọc biên.
M tty x max
pttmax p tb
n
(T).
2
xi
min
i 1
Xmax = 1.5 (m).
x
Vậy :
2
i
4 (1.5) 2 4 (0.5) 2 2(1) 2 12( m).
p ttmax 61.93
min
45.14 1,5
61.93 5.6(T ).
12
Pttmax = 67.,57 (T).
Pttmin = 56.33(T).
- Trọng lượng tính toán của cọc.
pC n d d Lc 1,1 0,35 0,35 22,7 2,5 7,65(T ).
* Kiểm tra điều kiện lực tc dụng lớn nhất truyền xuống dy cọc bin.
Pttmax +Pc = 67.57 + 7,65 = 75,22(T).
Pttmax +Pc = 75,22(T) < Qc = 102,216 (T).
Vậy cọc đủ khả năng chịu tải.
* Kiểm tra điều kiện lực tác dụng nhỏ nhất truyền xuống dy cọc bin.
(kiểm tra điều kiện chống nhổ ).
Pttmin = 55,33(T) > 0 => khơng cần kiểm tra cọc chịu nhổ.
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.
i hi
tb
h
i
9.13 3 14,15 16 28.36 3.7
tb
15,80o
3 16 3.7
15,800
gĩc truyền lực: tb
3095'
4
4
- Chiều rộng móng khối qui ước:
tb
Bm Bñ D 2.tg
với:
4
Bđ = 2.5(m): chiều rộng đi cọc.
D = 0,35(m).
Lc = 22.7(m): chiều di cọc.
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-170-
TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH VIÊT NAM
GVHD : TRƯƠNG QUANG THÀNH
do đó: Bm = 2.5– 0,35 + 2 . 22.7 . tg(3,95 o) = 5,8(m).
Bm = 5,8(m).
- Chiều dài móng khối qui ước:
tb
Lm Lñ D 2.tg
4
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 + h m = 22.7 + 2 = 24.7 (m).
- Trọng lượng móng khối qui ước trong phạm vi từ đáy đài cọc trở lên.
Wqum Bm .Lm.hm . tb (T ).
Wqum 5.8 6.99 2 2 162.2.(T ).
- Trị tiu chuẩn trọng lượng cọc: cọc (35x35)cm, dài 22.7(m).
Ntcc = n.Lc . Fc . g = 10x22.7 x 0,35 x 0,35 x2,5 = 69,5(T).
- 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:
tc
N qu
152,4 69,5 162,2 791,9 1176(T ).
- Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng qui ước.
tc
N tc N qu
N otc 1176 573.4 1749,4(T )
- Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm khối móng qui ước.
M tc M otc Qotc hm 31.46 11.40 ( 22.7 2) 313(Tm).
- Độ lệch tâm:
e
M tc
313
0,179( m).
tc
1749.4
N
- Ap lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước:
tc
max
min
tcmax
N tc
Lm B m
6.e
1749.4 6 0,18
1
1
Lm 5,8 6,99
6.99
49,81(T / m 2 ).
tcmin 36,48(T / m 2 ).
tctbx 43,15(T / m 2 )
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 :
Rm
m1 m2
(1,1. A.Bm . II 1,1.B.H m . II' 3.D.C II )(T / m 2 ).
k tc
trong đó :
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
SVTH: DÖÔNG HUØNG CÖÔØNG
LÔÙP :98 XD3
-171-
- Xem thêm -
.PDF 
133 
276 
67 
