Đang tải... (xem toàn văn)
II. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có Rbt= 0.9 Mpa (cường độ chịu kéo của bêtông); Rb = 11.5 Mpa (cường độ chịu nén của bêtông); môđun đàn hồi E= 26.5 103 Mpa = 26.5 106 KNm2 Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs= 280 Mpa Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa Hệ số vượt tải n= 1.15 giữa bêtông và đất = 22 KNm3 = 2.2 Tm3 III. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất quá yếu Chiều sâu chôn móng Chọn Df = 2 m Chọn sơ bộ chiều cao h : H = ( ) limax = ( ) 5700 = ( 475 950 ) chọn h = 700 mm La = ( ) l1 = ( ) 1700 = ( 340 566.7 ) chọn La = 500 mm Lb = ( ) l4 = ( ) 3700 = ( 740 925 ) chọn La = 800 mm IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG ( B X L) Tổng chiều dài móng băng là L=0.5+1.7+5.7+5.6+3.7+0.8 = 18 m 1. Xác định bề rộng móng Chọn sơ bộ B = 1 m Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất Df = 2 m H = 4.1m ( chiều cao mực nước ngầm ) Dung trọng lớp đất trên đáy móng: Lớp A, = 20 KNm¬¬¬3, ¬¬¬chiều cao lớp này là 0.7 m. Lớp1 = 19 KNm¬¬¬3 , chiều cao lớp đất này là h = 1.3m. Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 1) = 19 KNm¬¬¬3, chiều cao lớp này h1 = 0.8 m Với góc ma sát φ1 = 100 18’, tra bảng 1.20 và 1.22 sách “Nền Móng– Châu Ngọc Ẩn” ta có a Điều kiện ổn định nền đất đáy móng Trong đó : Rtc : cường độ (sức chịu tải) của nền đất dưới đáy móng áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu do móng tác dụng lên nền đất Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng Tổng hợp tải trọng theo phương đứng =253.8+676.8+930.6+846+423 = 3130.2 (KN) = 100+140+180+200120 = 500 (KN) Với : 33 + 59.4 + 66 + 52.8 – 39.6= 171.6 (KN.m) = 253.8 x 8.5 676.8 x 6.8 – 930.6 x 1.1+846 x 4.5 +423 x 8.2 = 507.6 (KN.m) = 500 x 0.7 = 350 (KN.m) = 171.6 – 507.6 + 350 = 14 (KN.m) Moment quay cùng chiều giả định ban đầu . Tải trọng tiêu chuẩn (KN) (KN) (KN.m) Cường độ (sức chịu tải ) của đất nền dưới đáy móng : Khoảng cách từ đáy móng tới MNN d = 2.1 m kb< d MNN ko ảnh hưởng tới = ×(0.1914×1×19+1.7656× (0.7×20+1.3×19) +4.2057 x 19) =151.87 KNm2 Ta có: Chọn B = 1.8m = x ( 0.1914 x 1.8 x 19+17656x(0.7x20+1.3x19) +4.2057 x 19) = 154.78KNm2 Kiểm tra thỏa điều kiện ổn định b Điều kiện cường độ Hệ số an toàn cường độ: Ta có : = 19 x 8.478 +(0.7x20+1.3x19)x 2.542 + 0.5 x 19x 1.8 x 1.286= 281.45KNm2 = 140.76 KNm2 (thỏa) c Hệ số an toàn chống trượt: Vậy thỏa điều kiện ổn định. d Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún) Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có : = 150– (0.7x20+1.3x19) =89.31 KNm2 Độ lún Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ hi = 0.5 m Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân đất gây ra tại lớp đất i : Áp lực tại giữa lớp đất I sau khi xây dựng móng
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình PHẦN I : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG A.THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1A Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có 3 vị trí khoan khảo sát địa chất HK1, HK2. Chiều sâu khoan khảo sát là 24m có các trạng thái của đất nền như sau : B. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 1 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình • Giá trị nội lực tính toán Cột Lực dọc N tt (KN) Lực ngang H tt (KN) Moment M tt (KNm) A 253.8 100 33 B 676.8 140 59.4 C 930.6 180 66 D 846 200 52.8 E 423 120 39.6 • Gía trị nội lực tiêu chuẩn Cột Lực dọc N tc (KN) Lực ngang H tc (KN) Moment M tc (KNm) A 220.7 86.96 28.7 B 588.52 121.74 51.65 C 809.22 156.52 57.39 D 735.65 173.91 45.91 E 367.83 104.35 34.43 II. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 2 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình − Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có R bt = 0.9 Mpa (cường độ chịu kéo của bêtông); R b = 11.5 Mpa (cường độ chịu nén của bêtông); môđun đàn hồi E= 26.5 10 3 Mpa = 26.5 10 6 KN/m 2 − Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc R s = 280 Mpa − Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai R s = 225 Mpa − Hệ số vượt tải n= 1.15 − tb γ giữa bêtông và đất = 22 KN/m 3 = 2.2 T/m 3 III. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất quá yếu Chiều sâu chôn móng - Chọn D f = 2 m - Chọn sơ bộ chiều cao h : H = ( 1 12 ÷ 1 6 ) l imax = ( 1 12 ÷ 1 6 ) 5700 = ( 475 ÷ 950 ) ⇒ chọn h = 700 mm L a = ( 1 5 ÷ 1 3 ) l 1 = ( 1 5 ÷ 1 3 ) 1700 = ( 340 ÷ 566.7 ) ⇒ chọn L a = 500 mm L b = ( 1 5 ÷ 1 4 ) l 4 = ( 1 5 ÷ 1 4 ) 3700 = ( 740 ÷ 925 ) ⇒ chọn L a = 800 mm IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG ( B X L) Tổng chiều dài móng băng là L=0.5+1.7+5.7+5.6+3.7+0.8 = 18 m 1. Xác định bề rộng móng Chọn sơ bộ B = 1 m Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất D f = 2 m H = 4.1m ( chiều cao mực nước ngầm ) Dung trọng lớp đất trên đáy móng: Lớp A, γ = 20 KN/m 3 , chiều cao lớp này là 0.7 m. Lớp1 1 γ = 19 KN/m 3 , chiều cao lớp đất này là h = 1.3m. Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 1) 1 γ = 19 KN/m 3 , chiều cao lớp này h 1 = 0.8 m Với góc ma sát φ 1 = 10 0 18’, tra bảng 1.20 và 1.22 sách “Nền Móng– Châu Ngọc Ẩn” ta có SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 3 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa A = 0.1914 B =1.7656 D = 4.2057 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình q c γ N = 2.542 N = 8.478 N =1.286 a/ Điều kiện ổn định nền đất đáy móng tc tc max tc tc tb tc min P 1.2R P R (1) P 0 ≤ ≤ ≥ Trong đó : R tc : cường độ (sức chịu tải) của nền đất dưới đáy móng tc * 1 2 f tc m ×m R = ×(A×b×γ + B× D ×γ + D×c) K tc max tc min P P áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu do móng tác dụng lên nền đất tc tc tc đ đ max tb f 2 min N 6M P = ± +γ×D B×L B×L tc tc đ tb tb f N P = +γ×D F *Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng 1 a L 18 d = -l = - 0.5 = 8.5(m) 2 2 2 a 1 L 18 d = -(l + l ) = -(0.5+1.7) = 6.8(m) 2 2 3 L 18 d = - (l +l + l ) = -(0.5+1.7 +5.7) =1.1(m) 2 2 1 1a 4 b 4 L 18 d = -(l + l ) = -(0.8+3.7) = 4.5(m) 2 2 5 b L 18 d = - l = -0.8 = 8.2(m) 2 2 *Tổng hợp tải trọng theo phương đứng tt tt tt tt tt tt đ 1 2 3 4 5 N = N + N + N + N + N =253.8+676.8+930.6+846+423 = 3130.2 (KN) tt tt tt tt tt tt đ 1 2 3 4 5 H = H + H + H + H - H = 100+140+180+200-120 = 500 (KN) tt tt tt đ i i i M = M + N ×d + H ×h ∑ ∑ ∑ Với : tt M = ∑ 33 + 59.4 + 66 + 52.8 – 39.6= 171.6 (KN.m) tt i i N d× ∑ = -253.8 x 8.5- 676.8 x 6.8 – 930.6 x 1.1+846 x 4.5 +423 x 8.2 = -507.6 (KN.m) tt i H h× ∑ = 500 x 0.7 = 350 (KN.m) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 4 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình ⇒ tt đ M = 171.6 – 507.6 + 350 = 14 (KN.m) Moment quay cùng chiều giả định ban đầu . * Tải trọng tiêu chuẩn tt tc đ N 3130.2 N = = = 2721.91 n 1.15 (KN) tt tc đ H H = = = 434.78 n 1.15 500 (KN) tt tc đ M 14 M = = = 12.17 n 1.15 (KN.m) * Cường độ (sức chịu tải ) của đất nền dưới đáy móng : Khoảng cách từ đáy móng tới MNN d = 2.1 m 0 0 0 b φ 10 18' k = b× tg(45 + ) = 1× tg(45 + ) =1.2m 2 2 k b < d ⇒ MNN ko ảnh hưởng tới γ tc * 1 2 f tc m ×m R = ×(A×b×γ + B× D ×γ + D×c) K = 1×1 1 ×(0.1914×1×19+1.7656× (0.7×20+1.3×19) +4.2057 x 19) =151.87 KN/m 2 - Ta có: tc đ tc tb f N 2721.91 F = = 25.23m R -γ×D 151.87 -22×2 ≥ 2 ⇒ F 25.23 B = = =1.4m L 18 Chọn B = 1.8m tc * 1 2 f tc m ×m R = ×(A×b×γ + B× D ×γ + D×c) K = 1×1 1 x ( 0.1914 x 1.8 x 19+17656x(0.7x20+1.3x19) +4.2057 x 19) = 154.78KN/m 2 Kiểm tra tc tc tc đ đ max tb f 2 2 min N 6M 2721.91 6×12.17 P = ± +γ×D = ± +22×2 B×L B×L 1.8×18 1.8×18 ⇔ tc 2 max tc 2 min P =128.14(KN / m ) P =127.88(KN / m ) tc tc đ tb tb f N 2721.91 P = +γ×D = + 22×2 =128.01 F 1.8×18 2 (KN / m ) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 5 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình tc 2 tc 2 max tc 2 min tc 2 tc 2 tb P =128.14(KN / m ) <1.2R =185.74(KN / m ) P =127.88(KN / m ) > 0 P =128.01(KN / m ) < R =154.78(KN / m ) ⇒ thỏa điều kiện ổn định b/ Điều kiện cường độ - Hệ số an toàn cường độ: ult s s tt max q F = [F ] = 2 P ≤ Ta có : - * ult c f qγ q = c× N +γ×D × N +0.5γ×b× N× = 19 x 8.478 +(0.7x20+1.3x19)x 2.542 + 0.5 x 19x 1.8 x 1.286= 281.45KN/m 2 tt tt tt đ đ max tb f 2 2 N 6M 3130.2 6×14 P = + +γ×D = + + 22×2 B×L B×L 1.8×18 1.8×18 = 140.76 KN/m 2 s s 281.45 F = = 2 [F ] = 2 140.76 ≥ (thỏa) c/ Hệ số an toàn chống trượt: chongtruot struot gaytruot F F = F ∑ ∑ tt gaytruot F = H = 375(KN) ∑ 2 3130.2 22 2 140.61( / ) 1.8 18 tt tb f N D KN m b l σ γ = + × = + × = × × o 2 τ = σ× tagφ + c =140.61×tan(10 18') +19 = 44.55(KN / m ) chongtruot F =τ×b×l = 44.55×1.8×18 = 1443.42(KN) ∑ chongtruot struot gaytruot F 1443.42 F = = = 2.89 F 500 ∑ ∑ Vậy thỏa điều kiện ổn định. d/ Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún) - Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có : tc * gl tb f P = P -γ D = 150– (0.7x20+1.3x19) =89.31 KN/m 2 Độ lún 1i 2i i i 1i e -e S = S = ×h [S] = 8cm 1+ e ≤ ∑ ∑ Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ h i = 0.5 m Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân đất gây ra tại lớp đất i : ' 1i vi i i 1i P =σ = γ× Z e⇒ ∑ Áp lực tại giữa lớp đất I sau khi xây dựng móng 2i 1i gli 2i P = P +σ e⇒ SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 6 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình Trong đó : gli oi gl σ = k×P k oi : hệ số phân bố ứng suất oi l b k Z b ∈ tra bảng SGK Tính lún : ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố Bảng tính toán độ lún Lớp Điểm z(cm) z/b k0 p1i p2i e1i e2i si 1 0 2 1.11 0.507 45.28 38 1 2.7 1.50 0.395 35.28 51.3 2 2 3.4 1.89 0.32 28.58 66.3 3 3 4.1 2.28 0.267 23.85 79.95 4 4 4.8 2.67 0.228 20.36 47.52 5 5 5.5 3.06 0.198 17.68 57.2 6 6 6.2 3.44 0.174 15.54 64.48 7 7 6.9 3.83 0.155 13.84 71.76 8 8 7.6 4.22 0.138 12.32 76.76 9 Sau khi phân chia tới lớp đất thứ 9 ta có : gli 1i 5×σ = 5×12.32 = 118(KN) < P = 74.26(KN) 1i 2i i i 1i e -e S = S = ×h = 3.03cm < [S] = 8cm 1+ e ∑ ∑ ⇒ Vậy ta có bài toán thỏa mãn về điều kiện lún. SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 7 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình V.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN NGANG +Xác định kích thước cột tt max cot b N 93.06 F = = 809.22cm R 0.115 ≥ 2 Chọn cột c c b ×h = 30×30m +Xác định chiều cao móng h = ( 1 6 ÷ 1 12 ) l imax = ( 1 6 ÷ 1 12 ) 5.7 = (0.475 ÷ 0.95 ) ⇒ chọn h = 0.7 m +Bề rộng móng B = 1.8m + Bề rộng dầm móng b b = (0.3÷ 0.6)h = (0.3÷ 0.6) 0.7 (0.21÷ 0.42)× = Chọn b b = 0.4 m + Chiều cao bản móng h b o tt b max(net) bt b B - b P × ×1m 0.8× R × h ×1m 2 ≤ Ta có : tt tt tt 2 max(net) 2 2 N 6M 3130.2 6×14 P = + = + = 96.76(KN / m ) B×L B×L 1.8×18 1.8×18 0 3 b 1.8-0.35 × ×1 0.7×0.9×10 ×h ×1 2 ⇒ ≤96.76 o b h 0.13m⇒ ≥ Chọn b h = 0.33m⇒ o + Chọn chiều cao h a =0.2m +Chiều dày lớp bêtông bảo vệ a = 0.07m 0 b b h = h +a = 0.33+ 0.07 = 0.4m Chọn h b = 0.3m Độ dốc của bản móng = 0.4 0.2 = 2 >1 thỏa +Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột N max ( cột C, vị trí cột giữa ) tt tt tt max max xt 2 3 N N P = = = = 91.5KN / m S 0.5×(l +l )×B 0.5×(5.7 +5.6)×1.8 2 930.6 tt tt b bo 2 3 xt max 1xt max B-(b + 2h ) (l +l ) P = P ×S = P × × 2 2 1.8-(0.35 + 2×0.23) 5.7 + 5.6 = 91.5× ×( ) = 255.9 KN 2 2 Dùng bêtông B20 có : R bt = 0.9 Mpa = 0.9 x 10 3 KN/m 2 Ta có : 3 2 3 cx bt b0 l + l 5.7 +5.6 p = 0.75×R × ×h = 0.75×0.9×10 × ×0.23 = 877.16KN 2 2 cx xt p = 877.1(KN) > p = 255.9(KN) SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 8 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình ⇒ Chiều cao móng đã chọn thỏa mãn điều kiện chống xuyên. Kiểm tra xuyên thủng tại cột biên (cột A) - tt tt 1 xt 1 N 253.8 253.8 P = = = =104.44 KN / m S (0.5×l + l )×B (0.5×1.7 +0.5)×1.8 2 a tt tt b bo xt 1xt b B-(b + 2h ) P = P ×S = P × ×(0.5l + b ) 2 1.8-(0.35+ 2×0.23) = 104.44× ×(0.5×1.7 +0.35) = 62.04KN 2 1 3 cx bt 1 a b0 p = 0.75×R ×(0.5l + l )×h = 0.75×0.9×10 ×(0.5×1.7 + 0.5)×0.23 = 209.59KN xt cx P = 62.04KN < p = 209.59KN => Thỏa VI.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG 100 200 2 00 400 800 100 1800 450 100 Hệ số nền gl 3 z P C = = = 5895.05(KN / m ) 0.5×S 0.5×0.0303 89.31 1 n z 0.1 K = K = C ×B× = 5895.05×1.8×0.05 = 530.55(KN / m) 2 ⇒ 2 n-1 z K = K = C × B×0.1 = 5895.05×1.8×0.1 =1061.1(KN / m⇒ ) Sử dụng phần mềm SAP2000 để tính toán lực cắt và moment tại dầm : + Betong có cấp độ bền B20(M250) có R bt = 0.9 Mpa ( cường độ chịu kéo của bêtông); R b = 11.5 Mpa ( cường độ chịu nén của bêtông); mođun đàn hồi E= 2.7 x 10 3 Mpa = 2.7 x 10 6 (T/m 2 ) + Dầm làm việc trên nền đàn hồi, nên ta xem dầm làm việc trên những lò xo có độ cứng K trong Sap2000. + Chia đều các nút trên dầm có khoảng cách 0.1m, tại vị trí 2 đầu mút ta có độ cứng lò xo K được gán. SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 9 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình TABLE: Element Joint Forces - Frames SVTH: Nguyễn Công Lực Trang 10 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa . = ( 740 ÷ 925 ) ⇒ chọn L a = 800 mm IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG ( B X L) Tổng chiều da i móng băng là L=0.5+1.7+5.7+5.6+3.7+0.8 = 18 m 1. Xác định bề rộng móng Chọn sơ bộ. 0.7×0.9×10 ×h ×1 2 ⇒ ≤96.76 o b h 0.13m⇒ ≥ Chọn b h = 0.33m⇒ o + Chọn chiều cao h a =0.2m +Chiều da y lớp bêtông bảo vệ a = 0.07m 0 b b h = h +a = 0.33+ 0.07 = 0.4m Chọn h b = 0.3m Độ dốc