ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH PHẦN 1 MÓNG NÔNG A. SỐ LIỆU: (Đề số 8d) 1.Nội lực : 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) 75 50 19 M 0 Tm (Tm/m) 0 0 7,1 Q 0 T(T/m) 0 0 0,8 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 26 1,9 20 6,0 22 2,0 B. THỰC HIỆN. 1. Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình STT Độ ẩm tự nhiên Giới hạn nhão Giới hạn dẻo Dung trọng tự Tỷ trọng hạt Góc ma sát Lực dính, c Kg/cm 2 Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (KPa) Kết quả xuyên Kết quả xuyên 50 100 150 200 26 29,5 28,4 22,9 1,75 2,64 0,35 2 a. Phân loại đất (xác đònh tên và trạng thái).Chọn chiều sâu chôn móng.  Lớp 1: TRANG 1 S T T Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt Độ ẩm tự nhiên W% Tỉ trọng hạt Sức kháng xuyên tónh q c (MPa) Kết quả xuyên tiêu chuẩn N 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 - 0.00 2 < 0,00 2 2 0 2 18 33 27,5 16,5 3 17 2,63 15,60 31 2 2 1,5 9,0 25 41,5 10 9 4 13,6 2,63 18,50 39 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH  Tên: Phân loại đất dính theo chỉ số dẻo I p (TCXD 45-78) I p =W L -W P = 28,4-22,9=5,5 (%)  Đất cát pha (Á cát).  Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt I L (TCXD 45-78) p p L L p P w w w w 29,5-22,9 I 1, 2 w w I 5,5 - - = = = = - . Do I L >1  Trạng thái lỏng (Đất yếu).  Hệ số rỗng tự nhiên: s w G . (1 w) 2,64.1.(1 0, 295) e 1 1 0, 9536 1,75 + +g = - = - = g  Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78) E=3q c =3.0,35=1,05 (Mpa).  Lớp 2:  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: Do : q c =15,60 (MPa)=15,60x10 6 (N/m 2 )=15,60x10 5 (kG/m 2 )=156 (kG/cm 2 ) nên trạng thái lớp cát thô này là Chặt Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ta cũng có thể phân loại độ chặt của lớp đất cát này như sau: TRANG 2 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH Theo đề bài, trò số N theo SPT là 31 =>Trạng thái của cát là chặt, góc ma sát trong ϕ=40°- 45°.Với q c =156 (kG/cm 2 ), dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=42,25°. Chọn giá trò tính toán ϕ tt =42,25°/1,2=35,20°. Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất rời theo hệ số rỗng-Bài tập cơ học đất ) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất cát này là e<0,55.Lấy giá trò tính toán toán e=0,55. Độ bão hòa: => S r W.G 0,17.2, 63 S 0, 813. e 0,55 = = = Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S r ) suy ra được lớp đất cát này thuộc loại bão hòa.  Môđun biến dạng: Theo TCXD 45-78 thì c E 3q 3.15, 6 46,8(Mpa).= = =  Xác đònh dung trọng riêng: S w 3 G . (1 w) 2, 63.1.(1 0,17) T 1, 99( ) m 1 e 1 0,55 γ + + γ = = = + +  Dung trọng đẩy nổi: − γ − γ = = = + + S w 3 đn (G 1) (2,63 1)1) T 1,05( ) m 1 e 1 0,55  Lớp 3:  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 (%) 1,5 10,5 35,5 77 87 96 100 100 100 100 0 Do tỉ lệ hạt có d>2(mm) chiếm tỉ lệ 35,5%  Đất cát sỏi. TRANG 3 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH  Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh: Do : q c =18,50 (MPa)=18,50x10 6 (N/m 2 )=18,50x10 5 (kG/m 2 )=185 (kG/cm 2 ) nên trạng thái lớp cát thô này là Chặt. Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ta cũng có thể phân loại độ chặt của lớp đất cát này như sau: Theo đề bài, trò số N theo SPT là 39 =>Trạng thái của cát là chặt, góc ma sát trong ϕ=40°- 45°.Với q c =185 (kG/cm 2 ), dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=44,06°. Chọn giá trò tính toán ϕ tt =44,06°/1,2=36,72°. Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất rời theo hệ số rỗng) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất cát này là e<0,55.Lấy giá trò tính toán toán e=0,55. Độ bão hòa: => S r W.G 0,136.2, 63 S 0,65. e 0, 55 = = = Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S r ) suy ra được lớp đất cát này thuộc loại rất ẩm.  Môđun biến dạng: Theo TCXD 45-78 thì c E 3q 3.18, 5 55, 5(Mpa).= = =  Xác đònh dung trọng riêng: S w 3 G . (1 w) 2, 63.1.(1 0,136) T 1, 93( ) m 1 e 1 0, 55 γ + + γ = = = + + TRANG 4 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH TRỤ ĐỊA CHẤT LỚP 3 LỚP 2 LỚP 1 C át sỏi chặt . g=1,93 T/m3, Gs=2,63 e=0,55 E=55,5 (Mpa) C át thô chặt . g=1,99 T/m3, Gs=2,63 e=0,55 E=46,8 (Mpa) Đất cát pha, nhão g=1,75 T/m3, Gs=2,64 e=0,9536 E=1,05 (Mpa) TRANG 5 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH 2. Phương án thiết kế móng nông:  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 =2,2m (Có kể đến lớp bê tông lót đá 4x6 mác 100, dày 100mm). C. TÍNH TOÁN 1. Thiết kế móng C1 a. Xác đònh tải trọng tác dụng xuống móng: (Đặt tại chân cột) - Chọn hệ số vượt tải : n = 1,2 tt tc N N n = ; tt tc M M n = ; tt tc Q Q n = N o M o Q o tt N tc N tt M tc M tt Q tc Q Móng C1 75 (T) 62,5 (T) 0 (Tm) 0 (Tm) 0(T) 0 (T) Móng C2 50(T) 41,7 (T) 0 (Tm) 0 (Tm) 0 (T) 0 (T) Móng T3 19(T/m) 15,8 (T/m) 7,1 (Tm/m) 5,9 (Tm/m) 0,8 (T/m) 0,7 (T/m) b. Sơ bộ xác đònh kích thước đáy móng Cường độ tính toán của đất nền R dưới đáy móng : ( ) ' 1 2 II II II tc m .m R Ab Bh Dc k = + +g g Tra bảng được m 1 =1,4; m 2 =1; k tc =1; c II =0. Từ ϕ tt =35,20° tra bảng được A=1,706; B=7,834; D=9,672 Do mực nước ngầm ở độ sâu 2m có ảnh hưởng trực tiêp tới cường độ đất nền nên trong tính toán sử dụng dung trọng đẩy nổi của các lớp đất dưới MNN. 2 2 ' 1 ' 1 1 2 2 II 1 2 3 1,9 0,1 0, 2 h h h h 1, 9 0,3 1,9.1,75 0,1.1,99 0,2.1,05 T 1,70( ) m 1,9 0,3 + +g g g +g g = =g + + + + = = + 3 II T 1, 99( ). m =g Thiết kế móng vuông do chòu tải đúng tâm. Lấy p tc =R, giải phương trình * 3 * 2 tc 0 1 a b a b N 0+ - = để tìm chiều rộng đáy móng b, trong đó: * 1 2 2 0 II tc m m 1,4.1 T a A .1,2 .1,706.1, 99.1, 2 4,8( ) m k 1 = = =g TRANG 6 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH ( ) ( ) * ' 1 2 1 II II tb tc 2 m m a Bh Dc h .1, 2 k 1,4.1 7,834.2, 2.1,70 9, 672.0 2.2, 2 1 T 37,3( ) m é ù ê ú = + -g g ê ú ë û é ù = + -ê ú ê ú ë û = 3 2 4,8b 37,3b 62,5 0 b 1,2(m). + - =Þ =Þ Chọn b=l=1,2m Vậy: ( ) 2 1,4.1 T R 1,706.1,2.1,99 7, 834.2, 2.1,70 9,672.0 46,7( ) m 1 = + + = c. Dự báo độ lún Phản lực đất nền: tc tc 2 tb 2 2 N 62,5 T p h 2.2,2 47,8( ) m b 1, 2 = + = + =g < R  phải tăng kích thước đáy móng lên bxl=1,3x1,3m Tính lại được P tc =41,4 (T/m 2 )<R Ứng suất gây lún: tc ' 2 gl T p p h 41, 4 1,05.0,2 1, 99.0,1 1,75.1, 9 36( ) m = - = - - - =g Ứng suất gây lún của những điểm nằm trên trục O tính với ứng suất gây lún ở đế móng phân bố đều gl P =36 T/m 2 Điểm z (m) 2z/b l/b k0 σbt(T/m2) σgl=36.k0 (T/m2) 0 0.0 0.00 1 1.000 3.92 36.00 1 0.4 0.67 1 0.859 4.72 30.94 2 0.8 1.33 1 0.552 5.51 19.86 3 1.2 2.00 1 0.336 6.31 12.10 4 1.6 2.67 1 0.217 7.11 7.83 5 2.0 3.33 1 0.150 7.90 5.40 6 2.4 4.00 1 0.108 8.70 3.89 7 2.8 4.67 1 0.081 9.49 2.93 8 3.2 5.33 1 0.065 10.29 2.33 9 3.6 6.00 1 0.051 11.09 1.83 10 4.0 6.67 1 0.042 11.88 1.51 TRANG 7 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH Tính lún theo công thức: Độ lún của các phân tố: tb i gl i . E s .h β = σ Tổng độ lún: i S s= ∑ Hệ số β , phụ thuộc hệ số nở ngang của đất, theo TCXD 45-78, được phép chọn bằng 0,8 cho mọi loại đất. Tại tâm móng Lớp đất Lớp phân tố Chiều dày lớp phân tố 2 1 40 36.00 30.94 2 40 30.94 25.40 0.8 4680 0.1737 19.86 3 40 19.86 15.98 0.8 4680 0.1093 12.10 4 40 12.10 9.97 0.8 4680 0.0682 7.83 5 40 7.83 6.62 0.8 4680 0.0453 5.40 6 40 5.40 4.65 0.8 4680 0.0318 3.89 7 40 3.89 3.41 0.8 4680 0.0233 2.93 8 40 2.93 2.63 0.8 4680 0.018 2.33 9 40 2.33 2.08 0.8 4680 0.0142 1.83 10 40 1.83 1.67 0.8 4680 0.0114 1.51 Tổng độ lún tại tâm móng(cm ) 0.7241 Kết luận: tổng độ lún đất nền s=0,724 cm (Đã tính tới lớp đất màδbt=6,5δgl) < S gh =8 cm, thỏa điều kiện độ lún tuyệt đối. TRANG 8 gl    KN / m² tb gl   E tb i gl i s . .h E β = σ   cm   KN / m²   T / m² 44,4( T m2 ) 1300 1300 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH c. Tính toán độ bền, cấu tạo móng  Sử dụng vật liệu làm móng: bê tông mác 200 có R n =90 (kG/cm 2 )=900 (T/m 2 )  Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cổ cột: tt 2 C n N 75 F 0, 084(m ). R 900 = = = C C b F 0,084 0,3(m)= = = Chọn cột có tiết diện b c x l c = 30x30 (cm). Tính toán chiều cao làm việc của móng: tt C 0 tt K b 1 N h 2 2 0,75R P = + + Với tt tt 2 N 75 T p 44,4( ) m F 1,3.1, 3 = = = , bê tông mác 200 nên R k =75(T/m 2 ) 0 0,3 1 75 h 0,58(m) 2 2 0,75.75 44, 4 = + =Þ + Chọn a bv =4 (cm), h 0 =60 (cm) h m =h 0 +a bv = 64(cm).  Kiểm tra điều kiện chọc thủng: Do tháp chọc thủng bao trùm cả móng nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng.  Thiết kế thép Mômen ngàm 2 2 tt C b(l l ) 1,3.(1,4 0,3) M p .44,4 8,73(Tm) 8 8 - - = = = . Chọn thép CII 5 2 a a 0 M 8,73.10 F 6,22(cm ). 0,9.R .h 0,9.2600.60 = = = Chọn 7Φ12, F=7,92 (cm 2 ) Khoảng cách giữa các trục thanh a=200mm Chiều dài mỗi thanh: l=1380 mm TRANG 9 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH MẶT CẮT C-C TỈ LỆ 1/20 CC ∅ 12a200 ∅ 12a200 260380 100 500300500 1300 100 500 300 500 100 1300 100 500300500 100 7∅ 12 7 ∅ 12 100 100 50 50 MÓNG C1 TỈ LỆ 1/20 TRANG 10 [...]...ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH 2 Thiết kế móng C1’ (Móng chân vòt tại khe lún) a Tính toán kích thước tiết diện đáy móng Do móng chân vòt chòu tải lệch tâm rất lớn nên so với móng C1 chòu tải đung tâm, tăng chiều sâu chôn móng hơn nữa để tăng sứ`c chòu tải cho móng. Chọn chiều sâu chôn móng lúc này là h=2,5m Thiết kế móng kích thước bxl với tỉ số l/b=5.Áp lực tại đáy móng N tc... 4∅28 300 2∅22 2∅14 250 TRANG 14 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH 500 400 100 100 380 300 CỐT ĐAI CỘT (∅8a200) 900 MẶT CẮT B-B TỈ LỆ 1/20 250 B 1 9∅12 (∅12a200) 2 775 5∅16 (∅16a200) 100 B 1800 775 100 A 500 400 100 900 A MÓNG C1' TỈ LỆ 1/20 TRANG 15 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH 3.Tính toán thiết kế móng bè No Mo Qo N tt N tc M tt M tc Qtt Qtc Móng T3 19(T/m) 15,8 (T/m) 7,1 (Tm/m)... (mm) TRANG 32 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH CỐT THÉP CỘT CỐT ĐAI CỘT (∅8a200) 10∅20 (∅20a200) 500 12∅12 (∅12a200) 1 100 700 2 100 350 800 800 350 100 2300 MẶT CẮT D-D 350 350 350 100 TỈ LỆ 1/20 350 600 400 600 350 12∅12 600 (∅12a200) 10∅20 2 100 350 (∅20a200) 1 100 350 800 800 350 100 MÓNG CỌC TỈ LỆ 1/20 TRANG 33 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH PHƯƠNG ÁN 2 1 Tính toán cấu tạo... để tính toán thép lớp trên: M=18,69 (Tm) Xét trong 1m thì giá trò tính toán là Mtt=18,69/3,3=5,7(Tm) M 5,7.105 Fa1 = = = 3,5(cm2 / m) 0,9.R a h0 0,9.2600.70 Chọn thép Φ12a200 TRANG 20 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH ∅14a1500 ∅12a200 ∅12a200 9300 3000 3300 3000 Thép lớp dưới đặt cấu tạo Φ12a200 3000 3150 6150 ∅12a200 ∅14 dùng làm giá đỡ a1500 ∅14a180 ∅12a200 TRANG 21 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD:... lớp đất này đều có thể đặt mũi cọc vào được  Phương án 1: Dùng cọc BTCT 35x35, đài cọc đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ xuống lớp 2 khoảng 2-3m, thi công bằng phương pháp ép  Phương án 2: Dùng cọc BTCT 30x30, đài cọc đặt vào lớp 1, cọc hạ bằng phương pháp ép TRANG 25 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH PHƯƠNG ÁN 1 1 Tính toán cấu tạo cọc a.Vật liệu móng cọc:  Đài cọc:  Bê tông mác 250, Rn=1100 (T/m2),... 5b = 3(m) Diện tích móng F=0,6x3=1,8m2 Diện tích cột sơ bộ: như phần trên tính được Fc=0,084 (m2) Chọn cột 25x35 cm Móng chòu tải lệch tâm lớn nên tăng kích thước lên 1,4 lần Lúc này bề rộng đáy móng là: 1, 4.0, 6.3 b= = 0,7(m) 5 Chọn b=0,8m l=4m Tính lại R: R=2,5*0,8+47=49(T/m2) Trọng lượng trung bình của móng và đất phía trên móng là : F.h.gtb = 0, 8.4.2,5.2 = 16(T) ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG... tâm móng (cm ) C D N 3300 c.Tính toán cấu tạo móng bè Chia móng thành 2 dải theo phương y và 3 dải theo phương x  Xét dải ABGH chòu mômen Mx: Giá trò nội lực tính riêng cho dải:  Mômen: Mx1= 7,1.3.4+0,8.3.4.2=104,4(Tm)  Lực thẳng đứng: N1=19.3.4=228(T) Độ lệch tâm theo phương y: M 104, 4 e y = 1x = = 0, 46(m) N 228 B A E M 3000 Thỏa điều kiện lún 3000 Lớ p đất H 3000 G 3150 F TRANG 18 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG... (kG/cm2), dựa vào TRANG 23 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=44,375° Chọn giá trò tính toán ϕtt =44,375°/1,2=37° Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất rời theo hệ số rỗng) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất cát này là: e < 0,55 Chọn giá trò tính toán là e=0,55 W.G S... quan trên được chia theo độ cứng chòu uốn của cổ cột và độ cứng quay của móng Độ cứng chòu uốn của cổ cột: 4.EIc KC = Hcc ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths TRƯƠNG QUANG THÀNH Chọn h0=0,6m, kiểm ta điều kiệc chọc thủng: Nct=Ptt.Fct=38,6.1,2.2.(0,175.0,9)=14,6(T) 0,75.RK.btb.h0= 0,75.75.0,6.(0,9 + 0,35) = 40,5(T)  Nct