4 móng pa2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD DD&CN ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ A2 – KHU ĐÔ THỊ AN KHÁNH

v. tÝ nh to¸n cäc khoan nhåi ( phng n 2)
¬ ¸
5.1 C¸ th«g sè cäc vµ cê ® é tÝnh to¸ :
c n ng n
5.1.1.Chän ® ê kÝnh cäc, chiÒ dµi cäc vµ kÝch thíc ® µi cäc :
ng u
- Chäncäckhoannhåi ®êngkÝnh: D1000
-C¨n cøvµoc¸c l íp®ÞachÊ tadù kiÕnc¾mcäcvµol íp®Ê thø6 ®o¹n 9,8m
t t ,
bª t«ngB30 thÐ chÞulùcgåm1 Φ20
p 6

* X¸c ®ÞnhkÝchth ®µi cäc
íc
• LùachänchiÒ s©u®Æt®¸y ®µi:
u
Chäns¬ bé chiÒ cao®µi h®.
u

m
0 √ /
H in= 0,7tg(45-ϕ/ 2) (2Qγb)

Trong®ã:ϕ = 10,3
Q = 2,51 Q = 0,83(T γ = 1 T/ m; b=4,4m(gi¶ ®Þnh)
x (T); y ); ,82 3

0 0,3/ √
 Hmin= 0,7tg(45-1 2)x (2x2,51 1
/ ,82x4,4)= 0,463m

 ChänH®= 1,7m
Ep= 0,5 H tg (45 + ϕ/ 2)b = 1
γ2 2 0 6,6> Q= 2,5
C ®Ønh®µi b»ng cèt tÇnghÇmlµ-3,2m(-1 so víi cèt tùnhiªn)
èt ,8m
- Lùachän®és©u®Õ®µi lµh=-3,5mso víi cèt tù nhiªn
- D ®Õ®µi lµmlíp bª t«nglãt dµy10cm
íi
ChiÒudµi cäc: l = 21,7-
1,7=20m.
5.1.2.SøcchÞu t¶i cña cäc :
5.1.2.1.Theo vËt liÖu lµm cäc :
Q C = ϕ (m 1 m 2R bFb + R aFa )
ϕ: hÖsèuèndäc.§èi víi mãngcäc®µi thÊp,cäckh«ngc¾mquabïn,thanbïn.=> ϕ =1
m hÖsè®iÒukiÖnlµmviÖc,m = 0,85(®æbª t«ngcäcb»ngèng®øng)
1 1

m hÖsè®iÒukiÖnlµmviÖctheoph
2 ¬ng ph¸p ®æbª t«ngtrongdungdÞchBentonite,m =0,7
2

R: C ®échÞunÐntÝnhto¸n cñabª t«nglµmcäc,
b êng

B25:R=145daN/cm =1450T/m
b
2 2

F: DiÖntÝchtiÕt diÖnngangcñacäc:F = 3,14x0,5= 0,785m.
b b
2 2

R: C ®échÞunÐntÝnhto¸n cñathÐpdäcthamgia chÞulùc trongcäc,
a êng

R =2800 daN/cm =28000T/m
a
2 2

F: DiÖntÝchtiÕt cèt thÐpdäcthamgia chÞulùc trongcäc:
a

SV : NGUYỄN HỒNG PHƯỚC – LỚP: 09HXD06 – MSSV: 09B1040264 Trang: 108


gi¶ söµ=0.6%=47,1cm > F =16Φ20=16x3,14=50,24cm
2=
a
2

QC = 1x(0,85 x0,7 x1450 x0,785 + 28000 x0,005024) = 817.9 (T )
5.1.2.2 Theo ®Êt nÒn. (dïng c«ng thøcphô lôcATCXD 205 - 1998)
QTC = m(mRqPFP + uΣm fifili)

m = 1 : hÖsè®iÒ u kiÖn lµm viÖccñacäc

m R= 1 : hÖsè®iÒ ukiÖnlµm viÖccña® td íi m òi cäc

m f = 0,6: hÖsè®iÒ ukiÖnlµm viÖccña® të m Æt ªn cäcphôthuécvµo ph¬ng ph ¸p t¹o l khoan,l ytheo b ¶ng A.5 TCXD205 :
b ç
1 998

fi : Mas ¸tb ªn cñalp ® ti ë m Æt ªn cñath ©n cäc,l ytheo b ¶ng A.2 TCXD205 :1 998.
í b
li : chiÒ ud µyc ¸c lp ® tm µcäc®i qua.
í

FP = 0,785 m 2

u: chu vi cäcu = 2x3,1 4x0,5= 3.1 4m

• X ¸c ®Þnhqp:
TheoTCXD205 : 1 998víi cäcnhåi chèngvµo lp ® tc ¸tkh «ngm ëréng®¸y, cêng ®é
í
chÞut¶ i cña® td íi m òi cäcqp x ¸c ®Þnhnh sau:
qp = 0,75 β(γ1’dA 0 +
k αγ1h Bk0 )
β , Ak0 , α, Bk0 : HÖsèkh «ngthønguyªn l ytheo b ¶ng A.6 TCXD205 :1 998.
γ 1 ’ : D ungträngcña® td íi m òi cäc, γ 1 ’ = 1 T/ 3.
m

γ 1 : D ungträngtrungb ×nh cñac¸c lp ® tphÝatrªn m òi cäc.
í

1,1×18,6 + 0,3 × 9,15 + 0,3x8,92 + 1,1× 8,92 + 2,3 × 9,49 + 6,8 × 9,6 + 9,8 ×10
γ1 =
1,1 + 0,3 + 0,3 + 1,1 + 2,3 + 6,8 + 9,8
= 1 0,1 8kN/ 3
m
h : chiÒ us©u m òi cäc,h = 20 m .
d : §êng kÝnh cäc,d = 1 m .

Líp ® tcuèi cïngcãϕ = 350 tra b ¶ng A.6 ta ®îc :

A 0= 71 ,3; Bk0= 1 27 ; α = 0.72 ; β = 0,1 9
k

= > q p = 0,75x0,1 9x(1 x1 x71 ,3+ 0,72x1 ,01 8x1 20x1 27)= 266,2 T/ 2.
m

• TÝnhfi: l ytheo b ¶ng A.2 TCXD205 :1 998.
ChianÒ n® txungquanhcäcra th µnh c ¸c lp cãchiÒ ud µyli= 2m
í

F1 :- ® tsÐ tpha;IL= 0,67; l= 1 ,1 m ; F7:- ® tc ¸th ¹tnhá;l= 0,8m ;

z= 2,25 = > f1 = 0.86 T/ 2
m z= 1 1 ,5= > f7= 4,75 T/ 2
m

F2:- ® tc ¸tpha;IL= 0,74; l= 2m ; F8:- ® tc ¸th ¹ttrung;l= 2m ;



z=3,8=> f2= 0.84T/m2 z=12,9= > f8= 6,91 T/m2

F3: - ® t çt pha; IL=0,74; l=0,3m; z=4,95= > f3= F9: - ® t çt h¹t trung; l=2m;
0.917T/m2
z=14,9= > f9= 7,186 T/m2

F4: - ® t çt h¹t nhá; l=2m; F10: - ® t çt h¹t trung; l=2m;

z=6,1 = > f4= 4,21 T/m2 z=16,9= > f10= 7,466T/m2

F5: - ® t çt h¹t nhá; l=2m; F11: - ® t çt h¹t trung; l=2m;

z=8,1 = > f5= 4,41 T/m2 z=18,9= > f11 = 7,788T/m2

F6: - ® t çt h¹t nhá; l=2m; F12: - ® t çt h¹t trung; l=1,8m;

z=10,1 = > f6= 4,61 T/m2 z=20,8= > f12 = 8 T/m2

Σm fifili=0,6x(0,86x1,1+0,84x2+0,917x0,3+4,21x2+4,41x2+4,61x2+4,75x0,8
+6,91x2+7,186x2+7,466x2+7,788x2+8x1,8)= 63,76 2
T/m

QTC = m(mRqPAP + uΣm fifili)=1x(1x255,8x0,785+3,14x63,76)
=409,15

QTCtt= QTC/K =409,15/1,4=292,3T
TC

5.1.2.3 Theo ®Êt nÒn. (dïng c«ng thøcchØtiªu cêng ®éphô lôcB TCXD 205 - 1998)
• SøcchÞu t ¶ i cùc h¹n: Qu = Qs + Qp
- Qp = A σvp’Nq
p

Ap: diÖn tÝch tiÕtdiÖn ngang th©n cäc = 0,785m2
σvp’: øngsu t hiÖu qu ¶,
= > σvp’ = γihi = 1,1x18,6+0,3x9,15+1,4x8,92+2,3x9,49+6,8x9,6+9,8x10=220,8kN/m2

=22,1T/ m2
ϕ = ϕa= 35o= > N q = 71,3
= > Qp=0,785x22,1x71,3=1236,9 T
- Qs = Aksσv’tgϕa
s

As: diÖn tÝch xung quanh cäc: A = 2x3,14x0,5x20= 62,8m2
s

ks = 0,18; tgϕa= 0,7
σv’: øngsu t h÷u hiÖu trong® t t¹i ®és©u tÝnh to¸n ma s¸t bªn t¸c dông lªn cäc,
σv’= 2,25x8,92+3,95x9,49+8,5x9,6+16,8x10 =307,16kN/m2=30,72T/m2
= > Qs = 62,8 x0,18x30,72x0,7= 243,1 T
= > Q u = 243,1+1236,9= 1480T
• SøcchÞu t ¶i cho phÐp:
Qs Q 243,1 1236,9
Qa = + p = + = 121,55 + 412,3= 533,86T
FS s FS p 2 3
5.1.2.4 Theo xuyªntiªuchuÈn SPT:
X ¸c d Þnhtheo c«ngthøc:



QSPT = nNF + mNFs

Trong®ã: n = 1 (cäckhoan nhåi)
m = 120 (cäckhoan nhåi)

N : Tr s èSPTcña® të m òi cäc,N = 26,6
Þ
2
F : D iÖntÝch tiÕtd iÖnngangch©ncäc= 0,785m
2
Fs : DiÖn tÝch mÆtxung quanh th©ncäc = 2x3,14x0,5x20=62,8m

N : ChØsè SPTtrung b×nh cñac¸c líp ® t ph¹m vi chiÒu dµi cäc

N = (5,25x1,1 + 10,75x2,3+19,3x6,8+26,6x9,8)/20=21,12

= > PSPT = 1x26,6x0,785+ 120x21,12x62,8 = 159188,7 kN = 15918,87T
tt
PSPT = 15918,87/3= 5306,3T.
tt
= > L y Q =min(Qc;QTC;QSPT)=292,3T®ÓtÝnh to¸n.

5.2. ThiÕt kÕ mãng M1 díi cét trôc B-3, C-3.
5.2.1. T¶i trong chuyÒn xuèng mãng vµ chän kÝ ch thíc ®µi cäc :
TiÕtdiÖn ch©n cétbxh = 600x900(mm)
Tadêi lùctõ2 cétvÒ t©m mãng :
tt tt tt tt tt
Nmax = Mxt =(N BNC)x2,25+M XB+M XC MYt = MYB+M YC Qxt = QYt = QYB+Q YC
NB+N C QXB+Q XC
(kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN)
M B-3
-14927.8 818.7 -9.0 -25.1 -8.3
1 C-3
Tængtränglîng gi»ng, cét,têng tÇng1 truyÒn xuèng mãng:
N tt = 2x (N c +N tc +N g +N s + N vl + N tt ) =(37,13+3,51 +93,7+278,5+59,24+303,8)=1551,8kN
t1
tt tt tt tt tt
xe

Néi lùctÝnh to¸n ë®Ønhmãng lµ:
tt tt tt
N 0 = N 01 +N t1 = 14927,8+ 1551,8= 16479,6 (KN)
T ¶ i trängtiªu chuÈnë®Ønhmãng:
tt
N 0 16479,6
tc
N = 0 = =14330,1(KN)
n 1,15
tt
tc M 0x 818,7
M 0x = = = 711,9(KN.m)
n 1,15


tt
tc
M 0y -9
M =0y = = -7,8(KN.m)
n 1,15
tt
tc Q0 -25,1
Qox = = = -21,8(KN)
n 1,15
tt
Q 0 -8,3
tc
Q =oy = = -7,2(KN)
n 1,15

ÑAÁ LAÁ
T P
1 200

γ = 17,2 KN/ c m 3

1 850
2900

SEÙ PHA DEÛ CÖÙ G
T O N
2000

E=9000KPa N=11,25

1 1 00
1 700
C u=80,325KPa M NN
o

300
300
SEÙ PHA DEÛ MEÀ
T O M
1 400

E=6700KPa N=5,25

1 1 00
C u=34,485KPa

C AÙ PHA
T

2300
E=7470KPa
2300

C u=76,755KPa
N=10,75

C AÙ HAÏ NHOÛ
T T CHAË VÖØ
T A
E=12860KPa

6800
6800

N=19,3

21 700
30000

20000
C AÙ HAÏ TRUNG C HAË VÖØ
T T T A
E=18670KPa
N=26,6
9800

§Óc ¸c cäc Ýt ¶ nh hëng l n nhau,cã thÓcoi lµ cäc ®¬n, c ¸c cäc ®îc b è trÝ trong m Ætb »ng sao cho kho ¶ng c¸ch gi÷a c¸c tim cäc
É
a ≥ 3d . Trong®ãd lµ ®êngkÝnh cäc.
- ¸p l c tÝnh to ¸n gi ¶ ®Þnht¸c d ônglªn ®Õ®µi do ph ¶n l c ®Çucäcg©yra:
ù ù



P tt 2923
p =
tt
= = 324,78(kN / m 2 )
(3d ) 2
(3 × 1) 2

N 0tt
DiÖn tÝch s¬ bé cña®Õ®µi: Fsb =
P tt − nγ bt h

Trong®ã:

N 0tt : Lùcdäc tÝnh to¸n x¸c ®Þnhë cèt®Ønh®µi: N 0tt = 14330,1kN

ht, hn: §é s©u ®Æt®¸y so víi cèttrongvµ cètngoµi nhµ.

γbt: Gi¸ trÞcñatränglîng riªng ®µi cäc = 25kN/m3
n: HÖsè vît t¶i l y b»ng n = 1.1

14330,1
⇒ Fsb = = 51,54m 2
324,78 − 1,1 × 25 × 1,7

Tränglîng tÝnh to¸n s¬ bé cña®µi vµ® t trªn ®µi:

N sb = nFsb hγ bt = 1,1× 51,54 × 1,7 × 25 = 2409,5 kN
tt

Lùcdäc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õncèt®Õ®µi:

N tt = N 0tt + N sb = 14330,1 + 2409,5 = 16739,6 (kN)
tt

N tt 16739,6
Sè lîng cäc s¬ bé: nc = tt = = 5,73 cäc
P 2923

Chän n 'c = 6 cäc, bè trÝnh h×nh vÏ

7400
700 3000 3000 700
700
4400
3000
700

700 1 200 3600 1 900

DiÖn tÝch ®Õ®µi thùctÕ: F 'd = 7,4 x 4,4= 32,56 m 2

Tränglîng tÝnh to¸n cña®µi: N d = nF 'd hγ tb = 1,1 × 32,56 × 1,7 × 2,5 = 152, 22kN
tt

Lùcdäc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õncèt®Õ®µi: N
tt
= N 0tt + N d = 1433,01 + 152, 22 = 1585, 23T
tt



M «m entÝnh to ¸n x ¸c ®Þnht¬ng øngvíi trängt©m d iÖntÝch tiÕtd iÖnc ¸c cäct¹i ®Õ®µi.
M oy = M tt + Q tt hd = 9 + 8,3x1,7 = 23,11 (KNm).
tt
y y

M ox = M tt + Q tt h = 818,7+25,1x1,7= 861,4(KNm).
tt d
x x

Lùcdäc truyÒn xuèng c¸c cäc:
tt
N tt M ox y max M oy x max
tt

Ptt
± n ± n
max
nc
min
= ∑ yi2 ∑ x i2
i=1 i=1
n n

∑y
i=1
2
i =36 m ;
2
∑x
i=1
2
i = 13,5 m ;
2

1585, 23 861, 4 × 3 23,1 × 1,5 ttmax
= ± ± tt
; P = 271,64(kN);P min = 256,77(kN)
6 36 13,5
tt
Pmax = 271,64T< PC = 292,3Ttho ¶ m ·n ®iÒ ukiÖnlùc m axtruyÒ nxuèngd ·y cäcbiªn
tt
P min = 256,77> 0 nªn kh«ng ph ¶ i kiÓm tratheo ®iÒu kiÖn chèng nhæ.
5.2.2. KiÓm tra nÒn mãng theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ ng
§é lóncñanÒn mãng cäc ®îc tÝnh theo ®élóncñanÒn khèi mãng quy íc cã mÆtc¾tabcd:
n

∑φ h i i
φ tb = i=1
n

∑h
i=1
i

ϕ3= 10,3 , h3 = 1,1 m; ϕ4 = 15, 46 h4 = 2,3 m
0 0

ϕ5 = 30,90 h5 = 6,8 m; ϕ6 = 350 h6 = 9,8 m
10,3 × 1,1+15,46 × 2,3+30,9 × 6,8+35 × 9,8 φ 30o
φ tb = = 300 α= tb = = 7,50
1,1+2,3+6,8+9,8 ; 4 4
ChiÒ ud µi, chiÒ uréng cña®¸y khèi quyíc:
LM = L + 2Lctgα = 7 + 2x20tg7,5 = 12,27 (m)
’ o

BM = B + 2Lctgα = 4 + 2x20tg7,5 = 9,27 (m)
’ o

ChiÒu cao khèi mãng quy íc H = h + Lc = 1,7+ 20 = 21,7(m)
* X¸c ® Þ nh träng l ng cña khèi mãng quy íc
î
Tränglîng khèi mãng quy íc:

Tränglîng cñakhèi quy íc tõ®Õ®µi ®ÕnmÆtmãng:

N1tc = LM BM hγ bt = 12, 27 × 9, 27 × 1,7 × 20 = 3867,3(kN )

Tränglîng cñakhèi mãng quy íc tõ®Õ®µi ®Õnch©n cäc:

N 2tc = LM BM ∑ γ i li
= 12, 27 × 9, 27 × (8,92 × 1,1 + 9, 49 × 2,3 + 9,6 × 6,8 + 10 × 9,8)

=22170,7KN



• T ¶i trängtiªu chuÈnt¹i ®¸y khèi quy íc:

N tc = N 0tc + N1tc + N 2tc

= 14330,1+3867,3+22170,7= 40368,1KN

• M «m enti ªu chuÈnt¬ng øng®Õnträngt©m ®¸y kh è quyíc.
i

M 0x +Qox tc H M = 711,9+ 25,1x21,7/1,15 = 1185,5 (KNm)
tc
tc
Mx =

M 0y +Qoy tc H M = 7,8+ 8,3x21,7/1,15= 164,4 (KNm)
tc
tc
My =

• §é lÖcht©m theo ph¬ng X:
M Y tc 164,4
L
e = = =0,0041( m )
N M tc 40368,1
M X tc 1185,5
B
e = = =0,02937 ( m )
N M tc 40368,1
¸p l c ti ªu chuÈnë®¸y khèi quyíc:
ù

tc N tc 6eL 6eB
σ max = (1 ± ± )
LM BM LM BM
min

σ m ax =
tc
362,36(kPa)

σ m in =
tc
347,45(kPa)

σ tb =
tc
354,91 (kPa)

Cêng ®étÝnh to¸n cña® t ë®¸y khèi quy íc:
m1m2 '
RM = ( ABM γ II + BH γ II + DcII )
ktc
TRab ¶ ng 3- s¸ch Ò Híng dÉn®å¸n nÒn mãng” - NXB x©y dùng 2010
1
m 1 = 1,4; m 2= 1,0
k tc = 1 v× c¸c chØtiªu c¬ lýcña® t l y theo sè liÖutrùctiÕp®èi víi ® t.
ϕII=35 cã A=1,68; B=7.73; D=9.61
0
Trab ¶ ng 3- víi
2
γ II' =
3
10,18kN/m

γII = γdn6 = 10 (KN/m )
3

1, 4 ×1
RM = (1,68 ×10,27 ×10 + 7,73 × 21,7 ×10,18) = 2632,2(kPa)
1
σ m ax =
tc
362,36(kPa)< 1,2RM = 3158,6 (kPa)

σ tb =
tc
354,91 (kPa)< RM = 2632,2(kPa)

=>Vèy cêng ®é cña ®Êt nÒn ë díi ®¸y mãng quy íc tho¶ ®iÒu kiÖn.
TÝnh to¸n ®élóncñanÒn theo quan niÖm nÒn biÕn d¹ng tuyÕntÝnh:



- øng su t b ¶ n th©n d íi ®¸y khèi quy íc.
σ bt = γ2h2 + γ3h3 + γ4h4 + γ5h5+ γ6h6
z=Hm

= 1,1×18,6 + 0,3 × 9,15 + 1,4 × 8,92 + 2,3 × 9,49 + 6,8 × 9,6 + 9,8 ×10
2
= 220,8(kPa)= 22,08T/
m
Chia ® t nÒn d íi ®¸y khèi quy íc thµnh c¸c líp ®ångnh t, chiÒu dµy b»ng nhau cã
BM 9, 27
hi ≤ = = 2,32(m)
4 4
Chän hi = 1 m
øng su t g©y lónë®és©u zi (m): σzpgl = Ko.Pgl
N OTT + N M TC
Pgl = P - γ HM =
tc - γ HM
FM
NMTC= FMΣγihi = 12,27x9,27x(1,7x2+1,1x0,892+2,3x0,949+6,8x0,96+9,8x1) = 2603,8T
14330,1 + 2603,8
=> Pgl = 2
- 1,01 8x21 ,7= 1 26,8kN/ = 12,68T/m
m
2

12,27x9,27
gl
B ¶ng tÝnh σ zp = KoPglvµ σ z =
bt
σ 0 + zγ
bt

σ zp gl σ bt
z

Đé s©u Z
2 2
§Óm
i Lm/Bm
2Z/Bm
Ko T/m T/m
0 0 1.32 0 1 12.68 22.08
1 1 1.32 0.22 0.984 12.47 23.08
2 2 1.32 0.43 0.961 12.18 24.08
3 3 1.32 0.65 0.889 11.28 25.08
4 4 1.32 0.86 0.815 10.34 26.08
5 5 1.32 1.08 0.721 9.14 27.08
6 6 1.32 1.29 0.636 8.06 28.08
7 7 1.32 1.51 0.552 7.00 29.08
8 8 1.32 1.73 0.479 6.01 30.08

T¹i ®Óm8cã hi= 8m kÓtõ®¸y khèi quy íc tho ¶ m ·n ®iÒu kiÖn:
i
σ gl=5 = 6,01T/m2 < 0,2.σ bt=4 = 0,2 x 30,08= 6,016 T/m2
z z

L y giíi h¹n nÒn ®Õn®Óm 8ë®és©u 8m kÓtõ®¸y khèi quy íc
i
§é lóncñanÒn:
n
σ gl h i
S = 0,8∑
zi

i=1 E i

0,8 x1
= x89, 22
18670
= 0,0038m
S = 0,38cm < Sgh = 8cm, tho ¶ m ·n ®iÒu kiÖn lóntuyÖt®èi.



ÑAÁ LAÁ
T P
1 200

γ = 17,2 KN/ c m 3

1 850
2900

T O N
2000

E=9000KPa N=11,25

1 1 00
1 700
C u=80,325KPa MNN
o

300
300
SEÙ PHA DEÛ MEÀ
T O M
1 400

E=6700KPa N=5,25

1 1 00
C u=34,485KPa

C AÙ PHA
T
E=7470KPa
2300

2300
C u=76,755KPa
N=10,75

C AÙ HAÏ NHOÛ HAË VÖØ
T T C T A
E=12860KPa
6800

6800
N=19,3
7,5*

21 700
30000

20000
T T T A
E=18670KPa
N=26,6

9800

22,08 12.68

23,08 12.47

σzb t
24,08 12.18

25,08 11.28
σzpl
g

26,08 10.34

27,08 9.14

28,08 8.06

29,08 7.00

30,08 6.01

5.2.3. TÝ nh to¸n ®é bÒn vµ cÊu t¹ o ®µi cäc
Dïng: + Bª t«ng B20 cã Rb= 11,5 MPa= 11500 KPa,
Rbt= 0,9 MPa= 900KPa
CètthÐp CII cã RS =280 MPa= 280000KPa,
®µi cäc cã thÐp chê®Ó®æcét.Líp bª t«ng lãtdµy 0,1m c p ®ébÒn B7,5, ®¸ 4x6
TÝnh cètthÐp ®Ætcho ®µi cäc



1 7400 3
700 3000 3000 700

1 2 3

700
2

3000
4400

6 5 4
700

700 1 200 3600 1 900
1 3

TÝnh lùct¸c dông lªn c¸c cäc Pi:

N tt M ox × y max M oy × x max
tt tt

Pi =tt ± n
± n
nc y 2
∑i=1
x2
i ∑i=1
i

T ªn cäc y x Pc(T)
1 3 1.5 271.640
2 0 1.5 264.461
3 -3 1.5 257.283
4 -3 -1.5 256.770
5 0 -1.5 263.948
6 3 -1.5 271.126
 XÐt mÆtc¾t1-1:
• S¬ ®åtÝnh ®µi mãng:
T ¶ i tËptrung do c¸c ®Çucäc g©y ra:P1,6;P2,5;P3,4
542,76

51 4,01
528,4

750 2250 2250 750
-1 98.1 7

385.5
407.07

Mmax=407,07T

Dieän tích theùp:



M2 407,07 x105 2
Fa1= 0,9 R h = 0,9 x 2800 x155 = 104,22cm
a o
2
 Choïn 22Φ25( a200): 108,02cm
tt tt tt
M2= (P 1+P 2+ P 3)x1,5=1190T
P1,2,3
M2 1190 x105

1 500
2
Fa1= 0,9 R h = 0,9 x 2800 x155 =304,6cm
M2
a o
2
 Choïn 62Φ25a120: 304,42cm

M3= 198,17T

M2 198,17 x105 2
Fa1= 0,9 R h = 0,9 x 2800 x155 = 50,7cm
a o

2
Choïn 20Φ18( a200): 50,8cm
Bè trÝ cèt thÐ p.



7400
700 3000 3000 700

700
4400
3000

Þ25a120
700

Þ25a200
1 900 3600 1 900
1 850

Þ16a200 Þ18a200
1 550
1 700

Þ25a200 Þ25a120
1 00 1 50

1 00700 3000 3000 700 00
1
1 000 900 3600 900 1 000
7400

5.3. ThiÕt kÕ mãng M2 díi cét trôc A-3, D-3.
5.3.1. T¶i trong chuyÒn xuèng mãng vµ chän kÝ ch thíc ®µi cäc
TiÕtd iÖnch©ncétbxh = 500x600(m m )
Tad êi l c tõ 2 cétvÒ t©m m ãng:
ù
tt tt tt tt tt
Nmax Mxtư Mytư Qxtư Qytư

(kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN)
M2 D-3 -4335,7 230,0 34,8 30,0 38,0
Tængtränglîng gi»ng, cét,têng tÇng1 truyÒn xuèng mãng:
N tt = N c +N tc +N g +N s + N vl + N tt =20,6+2,6+81,84+194+41,3+211,7= 552 kN
t1
tt tt tt tt tt
xe

Néi lùctÝnh to¸n ë®Ønhmãng lµ:
tt tt tt
N 0 = N 01 +N t1 = 4335,7+ 552= 4887,7(KN).
T ¶ i trängtiªu chuÈnë®Ønhmãng:


tt
tcN 0 4887,7
N =
0 = =4250,2(KN)
n 1,15
tt
tc M 0x 230
M 0x = = = 200(KN.m)
n 1,15
tt
tc
M 0y 34,8
M = 0y = = 30,3(KN.m)
n 1,15
tt
tc Q0 30
Qox = = = 26,1(KN)
n 1,15
tt
tcQ 0 38
Q =
oy = = 33,04(KN)
n 1,15
§Óçc cäc Ýt ¶ nh hëng lÉnnhau, cã thÓcoi lµ cäc ®¬n, çc cäc ®îc bè trÝtrong mÆtb»ng sao cho kho ¶ng çch gi÷a çc tim cäc
a ≥ 3d . Trong®ãd lµ®êng kÝnh cäc.
- ¸p lùctÝnh to¸n gi ¶ ®Þnh t¸c dông lªn ®Õ®µi do ph ¶ n lùc®Çucäc g©y ra:

P tt 2923
p tt = = = 324,78(kN / m 2 )
(3d ) 2
(3 × 1) 2



ÑAÁ LAÁ
T P
1 200

γ = 17,2 KN/ c m 3

1 850
2900

T O N
2000

E=9000KPa N=11,25

1 1 00
1 700
Cu =80,325KPa MNN
o

300
300
SEÙ PHA DEÛ MEÀ
T O M
1 400

E=6700KPa N=5,25

1 1 00
Cu =34,485KPa

CAÙ PHA
T
E=7470KPa
2300

2300
Cu =76,755KPa
N=10,75

CAÙ HAÏ NHOÛ HAË VÖØ
T T C T A
E=12860KPa
6800

6800
N=19,3

21 700
30000

20000
CAÙ HAÏ TRUNG C HAË VÖØ
T T T A
E=18670KPa
N=26,6
9800

N 0tt
D iÖntÝch s ¬ b écña®Õ®µi: Fsb = tt
P − nγ bt h

Tr ®ã:
ong

N 0tt : Lùcd äctÝnh to ¸n x ¸c ®Þnhë cèt®Ønh®µi: N 0tt = 4250, 2kN

ht, hn: §é s©u ®Æt®¸y so víi cèttrongvµ cètngoµi nhµ.

γbt: Gi¸ trÞcñatränglîng riªng ®µi cäc = 25kN/m
3

n: HÖsè vît t¶i l y b»ng n = 1.1



4250, 2
⇒ Fsb = = 15,3m 2
324,78 − 1,1 × 25 × 1,7

Tränglîng tÝnh to¸n s¬ bé cña®µi vµ® t trªn ®µi:

N sb = nFsb hγ bt = 1,1× 15,3 × 1,7 × 25 = 715,3 kN
tt

Lùcdäc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õncèt®Õ®µi:

N tt = N 0tt + N sb = 4250,2 + 715,3= 4965,5 (kN)
tt

N tt 4965,5
Sè lîng cäc s¬ bé: nc = tt = = 1,7 cäc
P 2923

Chän n 'c = 2 cäc, bè trÝnh h×nh vÏ

700 1 500 300 1 200 700
550 300 550

700 700
600
1 400
500

4400

DiÖn tÝch ®Õ®µi thùctÕ: F 'd = 4,4x 1,4 = 6,16 m 2

Tränglîng tÝnh to¸n cña®µi: N d = nF 'd hγ tb = 1,1 × 6,16 × 1,7 × 25 = 288kN
tt

Lùcdäc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õncèt®Õ®µi: N
tt
= N 0tt + N d = 4250, 2 + 288 = 4538, 2kN
tt

M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh t¬ng øng víi trängt©m diÖn tÝch tiÕtdiÖn c¸c cäc t¹i ®Õ®µi.
M oy = M tt + Q tt .hd = 34,8+ 38x1,7= 99,4(KNm).
tt
y y

M ox = M tt + Q tt .hd= 230+30x1,7= 281(KNm).
tt
x x

Lùcdäc truyÒn xuèng c¸c cäc:
tt
tt

Ptt
± n ± n
max
nc
min
= ∑ yi 2

i=1
∑ x i2 i=1


n n

∑ yi2 = 4,5 m2; ∑ x i2 =0 m2;
i=1 i=1

4538, 2 281 × 1,5
= ± ± 0 ; Pttmax = 2362,8(kN);Pttmin = 2175,4(kN)
2 4,5
tt
Pmax = 2362,8(KN)< Pspt= 2923(KN)tho ¶ m ·n ®iÒ ukiÖnlùc m axtruyÒ nxuèngd ·y cäcbiªn
tt
P min = 2175,4(KN)> 0 nªn kh«ng ph ¶ i kiÓm tratheo ®iÒu kiÖnchèng nhæ.

4.3.1. KiÓm tra nÒn mãng theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ ng
§é lóncñanÒn mãng cäc ®îc tÝnh theo ®élóncñanÒn khèi mãng quy íc cã mÆtc¾tabcd:
n

∑φ h i i
φ tb = i=1
n

∑h
i=1
i

ϕ3= 10,3 , h3 = 1,1 m; ϕ4 = 15, 46 h4 = 2,3 m
0 0

ϕ5 = 30,90 h5 = 6,8 m; ϕ6 = 350 h6 = 9,8 m
10,3 × 1,1+15,46 × 2,3+30,9 × 6,8+35 × 9,8 φ 30o
φ tb = = 300 α= tb = = 7,50
1,1+2,3+6,8+9,8 ; 4 4
ChiÒ ud µi, chiÒ uréng cña®¸y khèi quyíc:
LM = L + 2Lctgα = 4 + 2x20xtg7,5 = 9,27 (m)
’ o

BM = B + 2Lctgα = 1 + 2x20xtg7,5 = 6,27 (m)
’ o

ChiÒu cao khèi mãng quy íc H = h + Lc = 1,7+ 20 = 21,7(m)
* X¸c ® Þ nh träng l ng cña khèi mãng quy íc
î
Tränglîng khèi mãng quy íc:

Tränglîng cñakhèi quy íc tõ®Õ®µi ®ÕnmÆtmãng:

N1tc = LM BM hγ bt = 9, 27 × 6, 27 × 1,7 × 20 = 1976,17(kN )

Tränglîng cñakhèi mãng quy íc tõ®Õ®µi ®Õnch©n cäc:

N 2tc = LM BM ∑ γ i li
= 9, 27 × 6, 27 × (8,92 × 1,1 + 9, 49 × 2,3 + 9,6 × 6,8 + 10 × 9,8)

= 1 1329,26KN

• T ¶i trängtiªu chuÈnt¹i ®¸y khèi quy íc:

N tc = N 0tc + N1tc + N 2tc

=4250,2+1976,17+1 1329,26= 17555,63KN

• M«men tiªu chuÈnt¬ng øng®Õnträngt©m ®¸y khèi quy íc.



M 0x +Qox tc H M = (230+ 30x21,7) /1,15 = 766,1 (KNm)
tc
tc
Mx =

M 0y +Qoy tc H M = (34,8+ 38x21,7) /1,15= 747,3(KNm)
tc
tc
My =

• §é lÖcht©m theo ph¬ng X:
M Y tc 747,3
eL = tc
= =0,04146 ( m )
N M 18023,13
M X tc 766,1
B
e = tc
= =0,04251( m )
N M 18023,13
¸p l c ti ªu chuÈnë®¸y khèi quyíc:
ù

tc N tc 6eL 6eB
σ max = (1 ± ± )
LM .BM LM BM
min

σ m ax =
tc
322,98(kPa)

σ m in =
tc
281,11(kPa )

σ tb =
tc
302,04(kPa)

Cêng ®étÝnh to¸n cña® t ë®¸y khèi quy íc:
m1m2 '
RM = ( ABM γ II + BH γ II + DcII )
ktc
TRab ¶ ng 3- s¸ch Ò Híng dÉn®å¸n nÒn mãng” - NXB x©y dùng 2010
1
m 1 = 1,4; m 2= 1,0
k tc = 1 v× c¸c chØtiªu c¬ lýcña® t l y theo sè liÖutrùctiÕp®èi víi ® t.
ϕII=35 cã A=1,68; B=7.73; D=9.61
0
Trab ¶ ng 3- víi
2
γ II' =
3
10,18kN/m

γII = γdn6 = 10 (KN/m )
3

1, 4 ×1
RM = (1,68 ×10,27 ×10 + 7,73 × 21,7 ×10,18) = 2632,2(kPa)
1
σ m ax =
tc
322,98(kPa)< 1,2RM = 3158,6 (kPa)

σ tb =
tc
302,04(kPa)< RM = 2632,2(kPa)

=>Vèy cêng ®é cña ®Êt nÒn ë díi ®¸y mãng quy íc tho¶ ®iÒu kiÖn.
TÝnh to¸n ®élóncñanÒn theo quan niÖm nÒn biÕn d¹ng tuyÕntÝnh:
- øng su t b ¶ n th©n d íi ®¸y khèi quy íc.
σ bt = γ2.h2 + γ3.h3 + γ4.h4 + γ5.h5+ γ6.h6
z=Hm

= 1,1×18,6 + 0,3 × 9,15 + 1,4 × 8,92 + 2,3 × 9,49 + 6,8 × 9,6 + 9,8 ×10
2
=220,8(kPa)=22,08T/m
Chia ® t nÒn d íi ®¸y khèi quy íc thµnh c¸c líp ®ångnh t, chiÒu dµy b»ng nhau cã
BM 9, 27
hi ≤ = = 2,32(m)
4 4


Chänhi = 1 m
øng su t g©y lónë®és©u zi (m): σzp = Ko.Pgl
gl

N OTT + N M TC
P = P -γ H = -γ HM
tc
gl M
FM
NM = FMΣγihi = 9,27x6,27x(1,7x2+1,1x0,892+2,3x0,949+6,8x0,96+9,8x1) = 1330,5T
TC

4250, 2 + 1330,5
=> Pgl = - 1,01 8x21 ,7= 73,93kN/
m
2

9,27x6,27

gl
B ¶ ng tÝnh σ zp = KoPglvµ σ z =
bt
σ 0 + zγ
bt

σ zp gl σ bt
z

Đé s©u Z
2 2
§Óm
i Lm/Bm
2Z/Bm
Ko T/m T/m
0 0 1,48 0 1 7,39 22,08
1 1 1,48 0,32 0,978 7,23 23,08
2 2 1,48 0,64 0,901 6,66 24,08
3 3 1,48 0,96 0,790 5,84 25,08
4 4 1,48 1,28 0,663 4,90 26,08
T¹i ®Óm 4 cã hi= 4m kÓtõ®¸y khèi quy íc tho ¶ m ·n ®iÒu kiÖn:
i
σ gl=5 = 4,9T/m < 0,2.σ bt=4 = 0,2 x 26,08= 5,216 T/m
2 2
z z

L y giíi h¹n nÒn ®Õn®Óm 4 ë®és©u 4m kÓtõ®¸y khèi quy íc
i
§é lóncñanÒn:
σ gl h i
n

S = 0,8∑
zi

i=1 Ei
0,8 × 1
= ( 7,39 + 7, 23 + 6,66 + 5,84 + 4,9 ) = 0,0014m
18670
S = 0,14cm < Sgh = 8cm, tho ¶ m ·n ®iÒu kiÖn lóntuyÖt®èi.



ÑAÁ LAÁ
T P

1 200
γ = 17,2 KN/ c m 3

1 850
2900
9270
SEÙ PHA DEÛ C ÖÙ G
T O N
E=9000KPa
2000
N=11,25

1 1 00
1 700
C u =80,325KPa MNN
o

300
300
SEÙ PHA DEÛ MEÀ
T O M
1 400

E=6700KPa N=5,25

1 1 00
C u =34,485KPa

C AÙ PHA
T
E=7470KPa
2300

2300
C u =76,755KPa
N=10,75

7,5*

C AÙ HAÏ NHOÛ HAË VÖØ
T T C T A
E=12860KPa
6800

6800
N=19,3

21 700
30000

20000
T T T A
E=18670KPa
N=26,6

9800

22,08 7,39

23,08 7,23

σzb t
24,08 6,66

25,08 5,84
σzpl
g

26,08 4,9

4.3.2. TÝ nh to¸n ®é bÒn vµ cÊu t¹ o ®µi cäc
D ïng:+ B ª t«ng B20cã Rb= 11,5 MPa= 11500 KPa,
Rbt= 0,9 MPa= 900KPa
CètthÐp CII cã RS =280 MPa= 280000KPa,
®µi cäc cã thÐp chê®Ó®æcét.Líp bª t«ng lãtdµy 0,1m c p ®ébÒn B7,5, ®¸ 4x6
TÝnh cètthÐp ®Ætcho ®µi cäc



1
700 1 500 300 1 200 700

550 300 550
1 2

700 700
600

1 400
500
1
4400

TÝnh lùct¸c dông lªn c¸c cäc Pi:
tt
tt
tt
Pi = ± n ± n
nc y 2
∑
i=1
i x2 ∑
i=1
i

T ªn cäc y x Pc(T)
1 1,5 0 236,276
2 -1,5 0 217,542
 XÐ t m®t c¾t 1-1:
1 500

P1
M1
Mmax=236,3x1,5=354,45T

M2 354, 45 x105 2
Fa1= 0,9 R h = 0,9 x 2800 x155 = 90,7cm
a o
2
 Choïn 15Φ28( a90): 92,25cm

Bè trÝ cèt thÐ p.



1
700 1 500 300 1 200 700

1 00 30055000

700 1 000
1 2

1
600

1 400
500
Þ16a200

550
1 Þ28a90
1 00 4400 1 00

1 850
Þ16a250

1 50 1 550
1 00 1 700
Þ25a200 Þ20a200

1 00700 3000 700 1 00
4400

VI : S O S A ô N H VA Ø L Ö Ï A CHOÏN PH Ö Ô N G Aô N MO ô N G
Töø caùc giaù trò tính toaùn cuûa hai phöông aùn moùng coïc eùp vaø moùng
coïc khoan nhoài ta toång hôïp ñöôïc khoái löôïng beâtoâng vaø coát theùp cho
töøng phöông aùn moùng nhö sau :

KHOÁI LÖÔÏNG BEÂTOÂNG KHOÁI LÖÔÏNG THEÙP
3
(m ) (Taán)
Coïc eùp Coïc khoan Coïc eùp Coïc khoan
nhoài nhoài
109,2 249,62 18,587 10,106


Töø keát quaû so saùnh treân ; ta thaáy khoâng coù phöông aùn naøo thaät söï
coù lôïi veà caû hai maët beâtoâng vaø coát theùp , do khoâng coù ñieàu kieän tham
khaûo veà giaù thaønh cuûa töøng loaïi vaät lieäu cuõng nhö giaù thueâ nhaân
coâng, maùy moùc thieát bò ñeå thi coâng hai phöông aùn treân cho neân raát khoù
khaên trong vieäc löïa choïn phöông aùn .
Neáu moùng coïc eùp cho khoái löôïng beâtoâng khaù nhoû ( chöa ñeán moät
nöõa khoái löôïng beâtoâng cuûa coïc khoan nhoài ) nhöng löôïng theùp laïi lôùn hôn
moùng coïc khoan nhoài ( chuû yeáu laø coát theùp trong coïc ) ⇒ do ñoù caàn
phaûi toång hôïp nhieàu tham soá kyõ thuaät vaø kinh teá ñeå choïn ra ñöôïc phöông
aùn hôïp lyù hôn .
Caùc öu khuyeát ñieåm cuûa hai loaïi phöông aùn moùng :
* Mo ù n g c o ï c e ù p :
 Öu ñieåm : giaù thaønh reû so vôùi caùc loaïi coïc khaùc (cuøng ñieàu kieän thi
coâng giaù thaønh moùng coïc eùp reû 2-2.5 laàn giaù thaønh coïc khoan nhoài),
thi coâng nhanh choùng, deã daøng kieåm tra chaát löôïng coïc do saûn xuaát
coïc töø nhaø maùy (coïc ñöôïc ñuùc saün) , phöông phaùp thi coâng töông ñoái
deã daøng, khoâng gaây aûnh höôûng chaán ñoäng xung quanh khi tieán haønh
xaây chen ôû caùc ñoâ thò lôùn ; coâng taùc thí nghieäm neùn tónh coïc ngoaøi
hieän tröôøng ñôn giaûn . Taän duïng ma saùt xung quanh coïc vaø söùc khaùng
cuûa ñaát döôùi muõi coïc .
 Khuyeát ñieåm : söùc chòu taûi khoâng lôùn laém ( 50 ÷350 T ) do tieát dieän vaø
chieàu daøi coïc bò haïn cheá ( haï ñeán ñoä saâu toái ña 50m ) . Löôïng coát
theùp boá trí trong coïc töông ñoái lôùn . Thi coâng gaëp khoù khaên khi ñi qua
caùc taàng laterit , lôùp caùt lôùn , thôøi gian eùp laâu .
* Mo ù n g c o ï c k h o a n n h o à i :
 Öu ñieåm : söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài raát lôùn ( leân ñeán 1000 T ) so
vôùi coïc eùp , coù theå môû roäng ñöôøng kính coïc 60cm →250cm , vaø haï
coïc ñeán ñoä saâu 100m . Khi thi coâng khoâng gaây aûnh höôûng chaán ñoäng
ñoái vôùi coâng trình xung quanh . Coïc khoan nhoài coù chieàu daøi > 20m
löôïng coát theùp seõ giaûm ñi ñaùng keå so vôùi coïc eùp . Coù khaû naêng thi
coâng qua caùc lôùp ñaát cöùng , ñòa chaát phöùc taïp maø caùc loaïi coïc khaùc
khoâng thi coâng ñöôïc .
 Khuyeát ñieåm : giaù thaønh coïc khoan nhoài cao so vôùi coïc eùp , ma saùt
xung quanh coïc seõ giaûm ñi raát ñaùng keå so vôùi coïc eùp do coâng ngheä



khoan taïo loã. Bieän phaùp kieåm tra chaát löôïng thi coâng coïc nhoài thöôøng
phöùc taïp vaø toán keùm , thí nghieäm neùn tónh coïc khoan nhoài raát phöùc
taïp . Coâng ngheä thi coâng coïc khoan nhoài ñoøi hoûi trình ñoä kyõ thuaät cao .
* To ù m l a ï i : ta choïn phöông aùn MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI laøm giaûi
phaùp neàn moùng cho coâng trình vì ñaây laø phöông aùn hieän ñaïi ñang ñöôïc
söû duïng phoå bieán cho caùc coâng trình lôùn cuûa ngaønh caàu ñöôøng, caûng
vaø xaây döng daân duïng treân toaøn quoác cuõng nhö treân theá giôùi. .


4 móng pa2

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

4 móng pa2