trờng đại học xây dựng bộ môn cơ học đất - nền móng đồ án môn học Nền và móng Giáo viên hớng dẫn: Sinh viên thực hiện: M số sinh viên:ã Lớp quản lý: Lớp cũ (nếu có): 2010 đồ án nền móng ( phần móng nông ) Họ và tên: Mã hiệu sinh viên: Lớp theo học: lớp cũ (nếu có): Số thứ tự đề: I . Số liệu: 1. Cụng trỡnh: Ti trng tớnh toỏn tỏc dng di chõn cụng trỡnh ti ct mt t: Cột: C 1 : N 0 = ; M 0 = ;Q 0 = Tờng T 1 : N 0 = ; M 0 = ;Q 0 = 2. Nn t: Lớp đất số hiệu độ dày (m) 1 2 3 Chiu sõu mc nc ngm: H nn = (m). II. Yêu cầu: + Sơ bộ tính toán tiết diện cột; + X lý s liu, ỏnh giỏ iu kin a cht cụng trỡnh; + xut cỏc phng ỏn múng nụng trờn nn t nhiờn hoc nn gia c; + Thit k múng theo phng ỏn ó nờu, thuyt minh tớnh toỏn kh A 4 (Vit bng tay); + Bn v kh giy 297 ì 840 v úng vo quyn thuyt minh; + Mt bng múng (t l:1/100 - 1/200, trong ú th hin mt cỏch c lng nhng múng khụng yờu cu tớnh toỏn); + Ct a cht; + Cỏc cao c bn; + Tớnh toỏn tit din chõn ct theo ti trng ó cho; + Cỏc chi tit múng M 1 , M 2 , (t l: 1/15 - 1/50) v cỏc gii phỏp gia c nu cú; + Cỏc gii phỏp cu to múng (dm múng, ging múng,khe lỳn, chng thm); + Thng kờ vt liu cho cỏc múng; + Khung tờn bn v; Ghi chú : Đồ án này phải đợc giáo viên hớng dẫn thông qua ít nhất hai lần . Phải đóng tờ này và tờ mặt bằng công trình vào quyển Thuyết minh. 2 Gi¸o viªn híng dÉn 3 1 2 3 6 7 8 9 10 114 5 A B C D E F G H I E F G H I 6 7 8 9 10 11 A D 1 3 §Ò BµI - 01 C¤NG TR×NH: NHµ M¸Y chÕ biÕn thùc phÈm mÆt b»ng tÇng 1 4 Móng nông trên nền thiên nhiên: I. Tài liệu thiết kế: I.1 Tài liệu công trình: Tên công trình: Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang bê tông cốt thép kết hợp với tờng chịu lực Tải trọng tính toán dới chân công trình tại cốt mặt đất: Cột C 1 : TQTmMTN tt o tt o tt o 2,3;8,13;117 === Tờng T 1 : mTQmTmMmTN tt o tt o tt o /2,1;/2;/23 === Tải trọng tiêu chuẩn: n N N tt o tc o = n M M tt o tc o = n Q Q tt o tc o = ( n: Hệ số vợt = 1,1 đến 1,2; ở đây lấy = 1,15) Kết quả: Cột C 1 : TN tc o 102 TmM tc o 12= TQ tc o 78,2 Tờng T 1 : ;/20 mTN tc o = mTmM tc o /74,1= mTQ tc o /04,1= I.2 Tài liệu địa chất công trình: Phơng pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng Thí nghiệm hiện trờng: CPT; SPT Khu vực xây dựng, nền đất gồm 3 lớp nh sau: Lớp 1: Số hiệu 200 dày h 1 =1,3m Lớp 2: Số hiệu 400 dày h 2 = 4m Lớp 3: Số hiệu 100 rất dày. Mực nớc ngầm ở độ sâu 10 m 5 Lớp 1: Số hiệu 200 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: Tính các chỉ tiêu khác: - Hệ số rỗng tự nhiên: 913,01 8,1 )285,01.(1.68,2 1 )1(. = + = + = W e n o - Hệ số nén lún: = 21 a ? kpa a 1 10.031,0 100200 741,0772,0 2 21 = = - Chỉ số dẻo: %5,6%5,23%30 === dnh WW đất cát pha - Độ sệt: 77,0 5,6 5,235,28 = = = A WW B d trạng thái: dẻo - Kết quả CPT: 2 /404,0 mTMpaq c == - Kết quả SPT: 3 60 =N - Mô đuyn biến dạng: co qE . = Cát pha có 2 /40 mTq c = gần đúng ta chọn 5= vậy : 22 /200/40.5. mTmTqE co === Nhận xét: đất cát pha có: 913,0= o e 77,0=B 2 /200 mTE o = 2 /08,0 cmkgc = ; o 10= 2 /404,0 mTMpaq c == 3 60 =N Đất có tính chất xây dựng không tốt 6 W % W nh % W d % T/m 3 độ c Kg/cm 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) 50 100 150 200 28,5 30 23,5 1,80 2,6 8 10 0 0,08 0,819 0,772 0,755 0,741 0,4 3 Lớp 2: Số hiệu 400 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: Tính các chỉ tiêu khác: - Hệ số rỗng tự nhiên: 845,01 88,1 )28,01.(1.71,2 1 )1(. = + = + = W e n o - Hệ số nén lún: 21 a kpa a 1 10.021,0 100200 792,0813,0 2 21 = = - Chỉ số dẻo: %16%25%41 === dnh WW đất sét pha - Độ sệt: 19,0 16 2528 = = = A WW B d trạng thái: nửa cứng - Kết quả CPT: 2 /2002 mTMpaq c == - Kết quả SPT: 14 60 =N - Mô đuyn biến dạng: co qE . = Sét pha có 2 /200 mTq c = gần đúng ta chọn 6 = vậy : 22 /1200/200.6. mTmTqE co === Nhận xét: đất sét pha có: 845,0= o e ; 19,0=B 2 /1200 mTE o = 2 /28,0 cmkgc = ; o 17= 2 /2002 mTMpaq c == 16 60 =N Đất có tính chất xây dựng tơng đối tốt Lớp 3: Số hiệu 100 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: Lợng cỡ hạt > 0,5mm chiếm: 1+2+21+36=60%>50% cát thô Kết quả CPT: 2 /7808,7 mTMpaq c == Tra bảng chơng thí nghiệm hiện trờng sách cơ đất cát ở trạng thái chặt vừa 7 W % W nh % W d % T/m 3 độ c kg/cm 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) 100 200 300 400 28 41 25 1,88 2,71 17 0 0,28 0,813 0,792 0,778 0,768 2,0 16 Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%) >10 10 ữ5 5 ữ 2 2 ữ1 1 ữ 0,5 0,5 ữ0,25 0,25 ữ0,1 0,1 ữ0,05 0,05 ữ0,02 <0,0 2 - 1 2 21 36 25 7 3 3 2 20 2,63 7,8 17 Do cát ở sâu không lấy đợc mẫu nguyên dạng do đó dung trọng tự nhiên của cát có thể tính dựa vào e trong đó e gần đúng chọn dựa vào bảng phân loại độ chặt của cát Thạch anh: Bảng chơng 1 - Sách Cơ đất Cát chặt vừa 2 /780 mTq c = 67,0 o e 1 )1(. + = W e n o 3 /89,1 67,01 )2,01.(1.63,2)1.(. mT e W o n = + + = + = Độ bão hoà: 785,0 67,0 2,0.63,2. == = o e W G đất ẩm gần no nớc Mô đuyn biến dạng: co qE . = 2 /780 mTq c = 2= 2 /1560780.2 mTE o == ở độ sâu >5m có thể chọn o 33= Cát thô, chặt vừa: 2 /7808,7 mTMpaq c == 17 60 =N o 33= 2 /1560 mTE o = Đất có tính chất xây dựng tốt Trụ Địa chất: Cát pha 200 dẻo Sét pha Nửa cứng Cát thô Chặt vừa 400 100 13004100 Nhận xét chung: Lớp đất trên khá yếu, nhng mỏng, chỉ dày 1,3m; lớp 2 và 3 tốt dần có khả năng làm nền cho công trình. 8 Cát pha, dẻo : =1,8T/m 3 ; =2,68 ; = 10 0 ; c =0,8 T/m 2 , B = 0,77; e 0 =0,913 ; q c = 40 T/m 2 ; N 60 =3; E o = 200T/m 2 Sét pha,nửa cứng : =1,88T/m 3 ; =2,71 ; = 17 0 ; c =2,8 T/m 2 , B = 0,19; e 0 =0,845 ; q c = 200 T/m 2 ; N 60 =16; E o =1200T/m 2 Cát to, chặt vừa: =1,89T/m 3 ; =2,63 ; = 33 0 e 0 =0,67; E 0 = 2 /1560 mT ; q c = 780 T/m 2 ; N 60 =17 1.3. Tiêu chuẩn xây dựng: Độ lún cho phép cmS gh 8= Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng và công nghiệp: đối với khung bằng thép và bê tông cốt thép: 0,2% II.Phơng án nền móng: Móng BTCT: Móng đơn dới cột. Móng băng dới tờng. Tờng ngăn và bao che có thể dùng móng gạch,giằng móng hoặc dầm móng để đỡ. (Phơng pháp tính toán: Phơng pháp hệ số an toàn tổng thể, 32 = s F ) III. Vật liệu móng, giằng, đệm cát. - Chọn bê tông 200 # : 2 /90 cmkGR n = ; 2 /5,7 cmkGR k = - Thép: 10 AII: 2' /2800 cmkgRR aa == 10< AI: 2' /2300 cmkgRR aa == - Bê tông lót: 100 # - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm IV. Chọn chiều sâu đặt móng: Lớp 1: Đất xấu, với tải trọng công trình nh trên có thể đặt móng vào lớp 2. h m : tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp bê tông lót móng) ở đây lớp đất yếu 1 dày 1,3m ta chọn h m =1,4m A.Thiết kế móng M 1 ( Móng dới cột C1): Giả thiết móng có kích thớc: b =2,0m; h m =1,4m; l = .b; trong đó: )21()1( ee +ữ+= ; e: là độ lệch tâm o o N M e = ; TmhQMM mo 28,184,1.2,38,13. =+=+= 12,0 117 8,13 == o o N M e Chọn trong khoảng từ:1+e=1,12 đến 1+2.e=1,24 = 1,2; vậy l = .b = 1,2 . 2m = 2,4m. Chọn l=2,4m 9 1, Tính toán áp lực tiếp xúc dới đáy móng: 1,Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: 2 /248,225,21 4,1.2 4,2.2 102 . mT h F N p mtb tc o += =+=+= 2 2 max /27,3227,824 4,2.2 6).4,1.78,212( 24 . mT W hQM pp m tc o tc o =+= = + += + += 2 2 min /73,1527,824 4,2.2 6).4,1.78,212( 24 . mT W hQM pp m tc o tc o == = + = + = 2, áp lực gây lún: 2 1 /5,2152,2244,1.8,124. mThpp mgl ==== 3, Do tải trọng tính toán không kể trọng lợng bản thân móng và lớp phủ gây ra: 2 /38,24 4,2.2 117 mT F N p tt o o === 2 2 max /9,3352,938,24 4,2.2 6).4,1.2,38,13( 38,24 . mT W hQM pp m tt o tt o o o =+= + += + += 2 2 min /86,1452,92,27 4,2.2 6).4,1.2,38,13( 38,24 . mT W hQM pp m tt o tt o o o == + = + = 2. Kiểm tra kích thớc đáy móng: 2.1: Kiểm tra theo điều kiện sức chịu tải của nền: Điều kiện kiểm tra: Rp Rp 2,1 max Gần đúng coi là tải thẳng đứng ( tức là 0 = ) Sức chịu tải của nền đợc tính theo công thức của Terzaghi: ccqqgh NcSNqSNbSP 5,0 ++= Trong đó: 83,0 4,2 2 .2,012,01 === l b S 1= q S 17,1 4,2 2 2,012,01 =+=+= l b S c o 17= tra bảng sách cơ đất: 14,3= N ; 77,4= q N ; 3,12= c N 2 /2,573,40129,43,12.8,2.17,177,4.4,1.8,1.114,3.2.88,1.83,0.5,0 mTP gh =++=++= ; s gh F P R = 2= s F ; 2 /6,28 2 2,57 mTR == 10 Q o N o M o 2400 2000 0.000 -1.400 [...]... 0,0406m Tầng hi (m) 14 15 16 17 0,3 - zi 3,105 2,905 2,725 2,555 Eo Si (m) 1560 - 0,0005 0,0004 0,0004 0,0004 S2= 0,0017m S=S1+S2 =0,0406+0,0017=0,0423 4cm < [ S ] = 8cm 3 Tính toán chiều cao và cốt thép móng: 3.1 Tính toán chiều cao móng: 20 200 tt No tt Mo tt Qo 0.000 300 50 70 45 150 50 -1 .4 1000 ldt 180 370 1400 Giả thiết: H=22cm a=4cm ho=H-a=2 2-4 =18cm Tờng dày: 20cm Cổ móng 30cm (lấy rộng hơn tờng... toán cốt thép theo phơng cạnh ngắn: 2 bng 0,775 2 M II II = p l = 24,38 .2,4 = 17,6Tm 2 2 M II II 17,6 Fa = = = 15cm 2 0,9.Ra ho 0,9.28000.0,46 2 Chọn 1312; a=200 ( Fa = 14,69cm ) 450 0.000 1400 550 100 40 100 2000 100 -1 .400 2400 B.Thiết kế móng T1 ( Móng dới tờng T1) 15 áp lực dới đáy móng: Giả sử móng có b=1,4m lấy ra 1 đoạn =1m để tiện cho tính toán (còn mọi tính toán là dùng công thức của móng... S=S1+S2 4cm < [ S ] = 8cm 3 Tính toán chiều cao và cốt thép móng: 3.1 Tính toán chiều cao móng: Gần đúng tính kích thớc tiết diện cột nh sau: (bc ì lc ) Fc = N tt ì n 117000 ì 1,2 = = 1560cm 2 Rn 90 N tt - lực dọc tính toán ở chân cột (n= 1,2-hệ số xét đến ảnh hởng của mô men) vậy chọn bc= 35cm và lc= 45cm phần cột từ cos 0,0 trở xuống (ta gọi là cổ móng) đến mặt đỉnh móng đợc lấy lớn hơn tiết diện cột... = 23,55T So sánh: Pdt = 21,6T < 0,75.Rk ho btb = 23,55T Đảm bảo điều kiện chống đâm thủng 3.1 Tính toán cốt thép móng: (Tính toán cờng độ trên tiết diện thẳng góc) Ta xem móng làm việc nh những bản conson bị ngàm ở tiết diện mép cột, hoặc mép tờng Tính mô men tại ngàm (Mô men lớn nhất) tt No 0.000 tt Mo tt Qo 40 -1 .400 500 1400 550 925 2 450 2 2000 775 bng 1 550 1 925 2400 l ng Tính toán cốt thép theo... 32,86T / m 2 Vậy kích thớc chọn nh trên là đạt yêu cầu về mặt cờng độ 2.2.Kiểm tra theo điều kiện biến dạng của nền: Dùng phơng pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún tuyệt đối của móng Với đất có kết quả nén ép - Đất dính: n n e e S = Si = 1i 2i hi i =1 i =1 1 + e1i Với đất có không kết quả nén ép - Đất rời: n h gl S = i i zi i =1 Eoi 17 Chia các lớp đất dới đáy móng trong phạm vi chiều dày nén... 1,2.28,6T / m 2 = 34,3T / m 2 Vậy kích thớc trên đạt về yêu cầu cờng độ 2.2.Kiểm tra theo điều kiện biến dạng của nền: Dùng phơng pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún tuyệt đối của móng n n e1i e2i hi i =1 1 + e1i Với đất có kết quả nén ép - Đất dính: S = Si = i =1 Với đất có không kết quả nén ép - Đất rời: n h gl S = i i zi i =1 Eoi Chia các lớp đất dới đáy móng trong phạm vi chiều dày nén lún thành... móng trong phạm vi chiều dày nén lún thành các lớp phân tố có b 4 chiều dày hi ; ở đây móng có b=1,4m ta chia các lớp đất dày 0,3m áp lực gây lún trung bình tại đáy móng: p gl = 14,58T / m 2 bti = i (hm + zi ) Vẽ biểu đồ áp lực bản thân: Vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm: zi = ko p tc No tc Mo tc Sét pha Nửa cứng 400 -1 .4 2,52T/m2 0 3,084T/m2 1 3,648T/m2 14,58T/m2 2 14,51T/m2 12,57T/m2 4,212T/m2 3 4,776T/m2... = i i zi i =1 Eoi Chia các lớp đất dới đáy móng trong phạm vi chiều dày nén lún thành các lớp phân tố có b 4 chiều dày hi ; ở đây móng có b=2m ta chia các lớp đất dày 0,5m p gl = 21,5T / m 2 áp lực gây lún trung bình tại đáy móng: Vẽ biểu đồ áp lực bản thân: Vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm: bti = i (hm + zi ) zi = ko p tc No 1300 Qo Cát pha dẻo tc Mo tc 0.000 200 7,22T/m2 8,16T/m2 4 8,15T/m2 5 5,29T/m2... diện cột mỗi bên 5cm Vậy kích thớc tại đoạn này là: 45 ì 55cm 2 (Lúc thiết kế Tiết diện cột đợc lấy ở tính toán của phần khung) 450 tt No 0.000 tt Mo tt Qo 1935 40 45 -1 .400 500 200 1400 550 465 1370 910 450 230 775 2000 775 ldt 230 925 550 315 925 150 2400 Giả thiết: H=50cm; a=4cm; ho=H-a=5 0-4 =46cm Điều kiện kiểm tra: 13 Pdt 0,75 Rk ho btb bc + 2.ho = 0,45 + 2.0,46 = 1,37 < b = 2m btb = bc + ho =... tải trọng tính toán không kể trọng lợng bản thân móng và lớp phủ gây ra: po = o pmax = po + tt No 23 = = 16,43T / m 2 F 1.1,4 tt tt M o + Qo hm (2 + 1,2.1,4).6 = 16,43 + = 16,43 + 11,26 = 27,69T / m2 2 W 1.1,4 16 o pmin = po tt tt M o + Qo hm (2 + 1,2.1,4).6 = 16,43 = 16,43 11,26 = 5,17T / m2 2 W 1.1,4 2 Kiểm tra kích thớc đáy móng: 2.1: Kiểm tra theo điều kiện sức chịu tải của nền: Điều kiện kiểm . và móng Giáo viên hớng dẫn: Sinh viên thực hiện: M số sinh viên:ã Lớp quản lý: Lớp cũ (nếu có): 2010 đồ án nền móng ( phần móng nông ) Họ và tên: Mã hiệu sinh viên: Lớp theo học: lớp cũ. v úng vo quyn thuyt minh; + Mt bng múng (t l:1/100 - 1/200, trong ú th hin mt cỏch c lng nhng múng khụng yờu cu tớnh toỏn); + Ct a cht; + Cỏc cao c bn; + Tớnh toỏn tit din chõn ct theo ti trng. thép theo phơng cạnh dài: 14 M« men t¹i mÐp cét: IIng MMM − == max b lpp M ngoong II . 2 . 2 2 max + ≈ − l ll pppp ng oooong − −+= )( minmaxmin 2 /56,267,1186,14 4,2 925,04,2 ).86,149,33(86,14