TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP. HCM Năm học : 2007-2008 KHOA XÂY DỰNG- BỘ MÔN NỀN MÓNG Học kỳ : II ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG (PHẦN MÓNG NÔNG) Họ và tên : Nguyễn Thành Trúc. Lớp : 05A3 . MSSV:X05-2415 Đề số: 5h I. SỐ LIỆU : 1. Công trình : Cho các móng có nội lực tính toán dưới chân cột tại cao độ mặt đất như sau : Nội lực Đơn vò Cột C1 Cột C2 Cột T3 N 0 T(T/m) 119,6 72,8 36,3 M 0 Tm (Tm/m) 20 8,2 5,9 Q 0 T(T/m) 2,2 1,52 1,12 2. Nền đất : CÁC LỚP ĐẤT Độ sâu mực nước ngầm (m) Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Số hiệu h1(m) Số hiệu h2(m) Số hiệu 76 1,2 68 5,5 20 2,2 II. YÊU CẦU : 1. Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình 2. Đề xuất các phương án móng nông khi đặt móng trên nền thiên nhiên hoặc nền nhân tạo và chọn một phương án. 3. Thiết kế các móng theo phương án đã chọn : - Thuyết minh trên khổ giấy A4. - Vẽ trên bản vẽ 1/2 tờ A1 (1/2 còn lại vẽ móng cọc) : + Mặt bằng móng (tỷ lệ 1/100 hoặc 1/200, thể hiện ước lượng cả những móng không yêu cầu tính toán). + Cột đòa chất (hình trụ hố khoan). + Các chi tiết móng, tỷ lệ 1/20 hoặc 1/25 và các giải pháp gia cố nếu có. + Các giải pháp cấu tạo móng (giằng móng, khe lún, chống thấm…). + Thống kê vật liệu (bê tông, cốt thép) cho các móng đã thiết kế. + Khung tên bản vẽ III. Thực hiện. 1 xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình. a,Lớp 1: ST T Độ ẩm tự nhiên W% Giới hạn nhão W nh (%) Giới hạn dẻo W d (%) Dung trọng tự nhiên T/m 3 Tỷ trọng hạt Góc ma sát trong Lực dính ,c (Kg/cm 2) Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (KPa) Kết quả xuyên tónh q c (MPa) Kết quả xuyên tiêu chuẩn N 100 200 300 400 76 21,4 26,6 19,8 1,88 2,66 17 0 20 0,21 0,701 0,690 0,68 5 0,68 2 4,46 23 _Tên: phân loại đất dính theo chỉ số dẻo A (TCXD 45-78) A=W nh -W d = 26,6-19,8=6,8 (%)  Đất cát pha (Á cát). _Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt B (TCXD 45-78) B=.==0,235 Do 0< B < 2,5  Trạng thái nửa rắn _Hệ số rỗng tự nhiên: _Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78) với cát pha E=3q c =3*446 =2230 (T/m 2 ). _Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 kPa _Với -> lớp 1 ở trạng thái chặt vừa (theo bảng I-6 bài tập Cơ Học Đất_Vũ Công Ngữ) b,Lớp 2: STT Độ ẩm tự nhiên W% Giới hạn nhão W nh (%) Giới hạn dẻo W d (%) Dung trọng tự nhiên T/m 3 Tỷ trọng hạt Góc ma sát trong Lực dính ,c (Kg/cm 2) Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (KPa) Kết quả xuyên tónh q c (MPa) Kết quả xuyên tiêu chuẩn N 100 200 300 400 68 29.2 38.5 23.3 1.86 2.71 13 0 00 0,17 0,831 0,804 0,73 8 0,77 8 2.15 9 _Tên: phân loại đất dính theo chỉ số dẻo A (TCXD 45-78) A=W nh -W d = 38.5-23.3=15.2 (%)  Đất sét pha (Á sét). _Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt B (TCXD 45-78) B=.==0,388 Do 0.25< B < 0.5  Trạng thái dẻo rắn _Hệ số rỗng tự nhiên: _Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78) với cát pha E=4q c =4*215 =860 (T/m 2 ). _Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 kPa c,Lớp 3: STT Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt Độ ẩm tự nhiên Tỉ trọng hạt Sức kháng xuyên Kết quả xuyên Hạt sỏi Hạt cát Hạt bụi Hạt sét Thô To Vừa Nhỏ Mòn Đường kính hạt (mm) >10 10-5 5-2 2-1 1-0.5 0.5- 0.25 0.25- 0.1 0.1- 0.05 0.05- 0.01 0.01- 0.002 < 0,002 20 2 18 33 27,5 16,5 3 17 2,63 15,60 31 _Tên: Phân loại đất rời theo hàm lượng hạt (TCXD 45-78) THÀNH PHẦN CỢ HẠT Đường kính hạt (mm) 10 5 2 1 0,5 0,25 0,1 0,05 0,01 0,002 0,002 Thành phần (%) 0 2 20 53 80,5 97 100 100 100 100 0 Do tỉ lệ hạt có d>0,5(mm) chiếm tỉ lệ 80,5%  Đất cát thô. _Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh: Với -> lớp 3 ở trạng thái chặt (theo bảng I-6 bài tập Cơ Học Đất_Vũ Công Ngữ) _Góc ma sát trong ϕ=40°- 45°.Với , dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=42,25°. _Vì đất ở trạng thái chặt, nên theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất rời theo hệ số rỗng) ta suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất cát này là e < 0,55.Lấy giá trò tính toán toán e=0,55. _Trọng lượng riêng: _Độ bão hòa: G= Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa G) suy ra được lớp đất cát này thuộc loại bão hòa. _Môđun biến dạng: Theo TCXD 45-78 :cát thô E=2q c =2*156=312 (T/m 2 ). _Dung trọng đy nổi: d,Phương án thiết kế móng nông: _Tải trọng công trình không lớn lắm,nếu bóc bỏ lớp đất trên có thể xem là tốt.Vì thế đề xuất 2 phương án mống nông trên nền tự nhiên +Phương án 1: đặt móng đơn BTCT trong lớp đất thứ nhất, có dùng đệm cát +Phương án 2: đặt móng đơn BTCT trên nền đất thiên nhiên. Xét điều kiện đòa chất đã được xử lý thì có thể đặt móng vào trong lớp đất thứ 2. _Xét đến các điều kiện chỉ tiêu kinh tế, kó thuật, biện pháp thi công, chọn phương án đặt móng thứ 2. Chọn độ sâu chôn móng H m =1,2m (Có kể đến lớp bê tông lót đá 4x6 mác 100, dày 100mm). <I> Xác đònh tải trọng truyền xuống móng : Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân các cột,các tường =/n ; =/n ; =/n với n là hệ số vượt tải, n = 1,1-1,2 Ta chọn n=1,15 Nội lực Đơn vò Cột C1 Cột C2 Cột T3 T(T/m) 104 63,3 31,57 Tm (Tm/m) 17,4 7,13 5,13 T(T/m) 1,91 1,32 0,974 - Chọn hệ số vượt tải : n = 1,15 n N N tt o tc o = ; n M M tt o tc o = ; n Q Q tt o tc o = - Chọn mác bê tông : 250 ⇒ R n = 110 kG/cm 2 Trong đó : mtb tc hR N F γ − =  = m 2 + N: Lực dọc tính toán + R n : Cường độ chòu nén của BT#250 = 11000 KN/m 2 + k = 1,2 ( hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen ) Tải tính toán N 0 tt Tải tiêu chuẩn N 0 tc F (cột, tường) Chọn cột, tường CỘT C1 N 1140 (kN) 950 (kN) 12436.36 cm 2 35 x 40 M 192 (kNm) 160 (kNm) Q 42 (kN) 35 (kN) CỘT C2 N 864 (kN) 720(kN) 9425.455 cm 2 30 x 35 M 104.4 (kNm) 87 (kNm) Q 17.04 (kN) 14.2 (kN) TƯỜNGT3 N 384 (kN) 32 (kN) 4189.091 cm 2 b = 400 M 42 (kNm) 35 (kNm) Q 7.2 (kN) 6 (kN) I :XỬ LÝ SỐ LIỆU Lớp đất 1 :Số hiệu 66 W % W nh % W d % γ W T/m 3 ∆ ϕ o C Kg/ cm 2 KQTN E-P ,P(MPa) q c MPa N 100 200 300 400 28. 5 35. 4 22. 9 1.86 2.7 13 o 25 ' 0.1 9 0.8 2 0.79 1 0.77 2 0.766 1.8 8 Chỉ số dẻo A: A =W nh -W d =35.4-22.9=12.5 Độ sệt tương đối B: B= A WdW − =   − =0.448 Ta có :7<A=12.5<17 0.25<B=0.448<0.5 Theo tiêu chuẩn :45-78 thì lớp đất 1 là lớp đất sét pha dẻo Tính : Dung trọng khô γ k : γ k = xW w + γ =   x+ =1.45(T/m 3 ) Hệ số rỗng e: e= k h γ γ -1= k n x γ γ ∆ -1=   x -1=0.86 Môđun biến dạng E: Chọn : = β E= β x a e  + Trong đó:a=   PP ee − − =   − − =2.9x10 -4 (KPa) -1 Vậy :E=    − + x x =5x10 3 (KPa) Lớp đất 2: Số hiệu 41 Ta có bảng số liệu sau: W % W nh % W d % γ w T/m 3 ∆ ϕ o C(K g/ cm 2 ) KQTN E-P q c mp a N 50 100 150 200 36. 5 38. 6 24. 8 1.7 8 2.6 5 6 o 4 0 ' 0.09 0.98 4 0.94 6 0.91 8 0.89 8 0.4 1 3 Chỉ số dẻo A: A=W nh -W d =38.6-24.8=13.8 Độ sệt tương đối B: B= A WW d − =   − =0.85 Theo TCVN 45-78: 7<A=13.8<17 và :0.75<B=0.85<1 Thì lớp 2 là đất sét pha dẻo sệt Tính : Dung trọng khô k γ : k γ = W w + γ =   x+ =1.3(T/m 3 ) Hệ số rỗng e: e = k h γ γ -1= k n x γ γ ∆ -1=   x -1=1.04 Môđun biến dạng E: Chọn : = β a =   − − ee =   − =7.6x10 -4 (KPa) -1 E = a ex   + β =    − + x x =2x10 3 (KPa) Lớp đất 3:Số hiệu 21 Thành phần hạt tương ứng với cỡ hạt N 60 W % ∆ q c MP Hạt Sỏi Hạt Cát Thô To Vừa Nhỏ Mòn Đường kính cỡ hạt (mm) >10 10- 5 5-2 2-1 1 -0.5 0.5- 0.25 0.25 0.1 0.1 0.05 1 7.5 21 37.5 19 10 3 1 37 15 2.6 3 19 Hàm lượng hạt với cỡ hạt tương ứng : Các hạt có đường kính d>2mm:chiếm 29.5% .Do vậy ,theo TCVN 45-78 thì lớp đất thư 3 có hàm lượng hạt có đường kính d>2mm chiếm 29.5%>25% nên lớp 3 là cát sỏi ,sạn trạng thái chặt vừa. Căn cứ vào kết quả xuyên tónh : 15 <q c =19<22 và 30<ø N 60 =37<40. Nội suy ta được :e=0.614 Đất ở trạng thái chặt vừa :35 o < ϕ <40 o . Nội suy ta được: ϕ =37 o 51 ' Tính : Dung trọng khô k γ : k γ = e x n + ∆  γ =   + x Dung trọng tự nhiên w γ : w γ = k γ x(1+0.01xW)=1.63x(1+0.01x15)=1.8745(T/m 3 ) Môđun biến dạng :E= = c xq α 3x19=57(MPa),chọn = α Vậy :ta được lát cắt đòa chất : Lớp 1: Đất sét pha dẻo : w γ =1.86(T/m 3 ); ∆ =2.7; = ϕ 13 o 25 ' ,N=8 h=3.7 (m) C=0.19 (kg/cm 2 );q c =1.8(MPa); k γ =1.45(T/m 3 ),e=0.86 E=5x10 3 (KPa).Đất loại trung bình khá Lớp 2 Sét pha dẻo sệt : w γ =1.78(T/m 3 ); ∆ =2.65; = ϕ 6 o 40 ' ; h=5.6m C=0.09(kg/cm 2 );q c =0.41;N=3; k γ =1.3(T/m 3 );e=1.04 E=2x10 3 (KPa').Đất loại yếu. Lớp 3 Cát sỏi ,sạn trạng thái chặt vừa : k γ =1.63(T/m 3 );E=57(MPa) w γ =1.8745(T/m 3 );N=37;q c =19; =∆ ; ϕ o 37 o 51 ' .Đất tốt . Nhận xét: Lớp đất 1 loại đất trung bình,lớp 2 là loại đất yếu ,cần kiểm tra ở lớp đất này.Lớp đất 3 thì quá tốt .Chọn phương án :móng nông khả thi trên nền đất thiên ,nếu không đảm bảo khả năng chòu lực thì gia cố. II PHƯƠNG ÁN 1:MÓNG NÔNG KHẢ THI TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN Cột 1:N o tt =75(T);M o tt =10.7(Tm);Q o tt =4.7(T):Là tải trọng tính toán đặt tái cột 1 ở cốt mặt đất tự nhiên. Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cột 1 ở cốt mặt đất tự nhiên: N o tc = k N o tt =   =62.5(T) M o tc = k M o tt =   =8.92(Tm) Q o tc = k Q o tt =   =3.92(T) Diện tích sơ bộ được xác đònh:] F= mtb tc tc o xhR xkN γ −  Móng lệch tâm,ta chọn :k ' =1.1; tb γ =2(T/m 3 );h m =1.5(m) Cường độ tiêu chuẩn của lớp đất trực tiếp dưới đế móng :    II II mII tc tc DxCxBxhAxbxx k xmm R ++= γγ Lớp đất 1 là đất sét pha dẻo :chọn m 1 =1.2;m 2 =1.1 b=1.5(m);k tc =1.1;C II =0.19(kg/cm 2 )=1.9(T/m 2 ); ϕ =13 o 25 ' ,tra bảng ta được : A=0.276 ;B=2.103 ; D=4.615. Vậy: R tc =     mTxxxxxx x =++      mT x x xhR xkN F mtb tc tc o = − = − = γ Chọn k n = = b l nên:  m k F b n == Chọnlại:b=2(m):    II II mII tc tc DxCxBxhAxbxx k xmm R ++= γγ =18.795(T/m 2)      mT x x xhR xkN F mtb tc tc o = − = − = γ Chọn k n =1.2 thì: :  m k F b n == Vậy chọn :b=2(m) và :l=2.4(m) F=lxb=2.4 m x 2 m . Kiểm tra: [...]... lớp đất dưới móng M3 đạt điều kiện về độ lún NHẬN XÉT: Vậy các lớp đất dưới các móng M1M2,và M3 đều thoã khả năng về độ lún.Các công trình xây dựng khi giằng đà kiềng giữa các móng thì điều kiện về độ lún lệch giữa các móng sẽ thoã.Do đó ta bỏ qua điều kiện độ lún lệch.Vậy kích thước móng đã thoã các điều kiện về chòu lực và đảm bảo thoã cách bố trí móng khi thi công Kiểm tra chiều cac móng ,điều kiện... Dùng bêtông Mac 200 có:Rn = 9000(KPa); Rk = 750(KPa) Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa) Khi tính toán độ bền của móng ta dùng tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất.Trọng lượng của móng và đất trên các bậc không làm cho móng bò uốn và không gây ra đâm thủng móng nên không kể đến Chiều cao làm việc của móng xác đònh theo kết cấu bêtông cốt thép ho ≥ L P tt o xb tt 0.4 xbtr xRn chòu uốn: Trong đó:L=1.1(m);btt=l=2.6(m);btr=lc=0.4(m)... xe x(1 − ) + γ tb xhm = 2(T / m 2 ) F l Ptcmin= >0 Vậy đất nền đủ khả năng chòu lực M3:F =l xb =1.6m x1.3m Thông qua việc tính toán sơ bộ kích thước móng trên nền đất thiên nhiên và kiểm tra điều kiện về khả năng chòu lực của nền. Ta có: Cột C1:F =l x b=2.6mx2m Cột C2:F =l x b=2.2mx1.5m Cột C3:F =l x b=1.6mx1.3m Mặc dù lớp đất trực tiếp dưới đế móng là lớp 1 đủ khả năng chòu lực nhưng vì lớp 2 quá yếu... của móng có thể cho Mác bêtông cao hơn và đặt thép cấu tạo Móng M2:F=l x b =2.2mx1.5m Gọi ho là chiều cao làm việc của móng Chon tiết diện cột :lc x bc=300mm x 250mm Ta có: Pttmax=Ptcmax x k=20.87 x1.2=25.044(T/m2 Pttmin=Ptcmin xk=7.86x 1.2=9.432(T/m2) Ptttb=17.238(T/m2) Ptt1=18.30(T/m2) Dùng bêtông Mác 200 có:Rn = 9000(KPa); Rk = 750(KPa) Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa) Khi tính toán độ bền của móng. .. có:Rn = 9000(KPa); Rk = 750(KPa) Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa) Khi tính toán độ bền của móng ta dùng tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất.Trọng lượng của móng và đất trên các bậc không làm cho móng bò uốn và không gây ra đâm thủng móng nên không kể đến Chiều cao làm việc của móng xác đònh theo kết cấu bêtông cốt thép ho ≥ L P tt o xb tt 0.4 xbtr xRn chòu uốn: Trong đó:L=0.95(m);btt=l=2.2(m);btr=lc=0.3(m)... biên của móng có thể tăng Mác bêtông,đặt thép cấu tạo Móng M3:F=l x b =1.6mx1.3m Gọi ho là chiều cao làm việc của móng Chon tiết diện cột :lc x bc=250mm x 200mm Ta có: Pttmax=Ptcmax x k=20.03 x1.2=24.036(T/m2 Pttmin=Ptcmin xk=2.00 x 1.2=2.40(T/m2) Ptttb=13.218(T/m2) Ptt1=14.91(T/m2) Dùng bêtông Mác 200 có:Rn = 9000(KPa); Rk = 750(KPa) Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa) Khi tính toán độ bền của móng ta... có:Rn = 9000(KPa); Rk = 750(KPa) Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa) Khi tính toán độ bền của móng ta dùng tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất.Trọng lượng của móng và đất trên các bậc không làm cho móng bò uốn và không gây ra đâm thủng móng nên không kể đến Chiều cao làm việc của móng xác đònh theo kết cấu bêtông cốt thép P tt o xb tt ho ≥ L 0.4 xbtr xRn chòu uốn: Trong đó:L=0.675(m);btt=l=1.6(m);btr=lc=0.25(m)... thước diện tích móng b =2(m) và :l=2.6(m) tc Ptctb= No 62.5 + γ tb xh = + 2 x1.5 = 15.02(T / m 2 ) F 2 x 2.6 62.5 6 x0.24 x(1 + ) + 2 x1.5 = 21.68(T / m 2 ) 2 x 2.6 2.6 Ptcmax= . TP. HCM Năm học : 2007-2008 KHOA XÂY DỰNG- BỘ MÔN NỀN MÓNG Học kỳ : II ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG (PHẦN MÓNG NÔNG) Họ và tên : Nguyễn Thành Trúc. Lớp : 05A3. liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình 2. Đề xuất các phương án móng nông khi đặt móng trên nền thiên nhiên hoặc nền nhân tạo và chọn một phương án. 3.