Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án tính toán thiết kế, nền móng khung bêtông cốt thép, có tường chắn bước cột 5m, phương án móng nông
PHẦN I TẢI TRỌNG TÁC DỤNG TẠI CỔ CỘT SỐ LIỆU HỒ SƠ ĐỊA CHẤT SỐ 2: Đặc điểm cơng trình Bước cột (m) Khung BTCT có tường chèn Giá trị tải trọng tiêu chuẩn cổ cột N (kN) 550 Mx (kN.m) My (kN.m) 10 450 55 Hx (kN) Hy (kN) 10 55 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG TẠI CỔ CỘT: - Phương án móng nơng: P tt .P tc 1,2.P tc Loại Vị trí Tải trọng tiêu chuẩn Ptc M1 Tải trọng tính tốn Ptt M1 M2 M2 Ptt: tải trọng tính tốn Ptc: tải trọng tiêu chuẩn = 1,2 hệ số tin cậy tải trọng Bảng tính tốn giá trị tải trọng N(kN) Mx (kN.m) My (kN.m) Hx (kN) Hy (kN) 550 10 10 450 55 55 660 12 12 540 66 66 Hx (kN) Hy (kN) - Phương án móng sâu P tt .P tc 5.1, 2.Ptc Loại Vị trí Tải trọng tiêu chuẩn Ptc C1 Tải trọng tính tốn Ptt C1 C2 C2 Ptt: tải trọng tính tốn Ptc: tải trọng tiêu chuẩn = 1,2 hệ số tin cậy tải trọng = hệ số Bảng tính tốn giá trị tải trọng N(kN) Mx (kN.m) My (kN.m) 2750 50 50 2250 275 275 3300 60 60 2700 330 330 PHẦN II THỐNG KÊ - ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN - Đặc điểm địa chất công trình: Bảng thống kê số liệu địa chất Dung Dung Độ ẩm Lực Góc Mơđun Hệ số Chiều trọng tự trọng Lớp dính ma sát (kN/ biến rỗng dày nhiên đẩy đất c (kN/ m ) dạng E ban đầu Wnh (%) Wd (%) o (m) tn (kN/ dn W (%) o m) () (kN/m ) eo m3) (kN/m3) 17,56 4,5 11o30' 28,5 33,8 19,7 26,75 2089 1,089 o 19,74 10,34 22,6 16 50' 17,2 39,1 22,1 27,05 4195 0,648 o 10 18,48 9,41 15,4 13 30' 24,6 28,5 20,3 26,74 4950 0,896 10 18,59 9,62 18 28o38' 21,6 Cát trung - chặt vừa 26,6 6836 0,689 Mực nước ngầm xuất độ sâu 3m (m) MNN LỚP ĐẤT 1: Á sét - Dẻo meàm tn =17,56 kN/m2 = 11o30' E = 2089 kN/m2 c = 4,5 kN/m2 LỚP ĐẤT 2: Á sét - Cứng tn =19,74 kN/m2 ñn=10,34 kN/m2 = 16o50' E = 4195 kN/m2 c = 22,6 kN/m2 10 11 LỚP ĐẤT 3: Á sét - Dẻo mềm 12 13 14 tn =18,48 kN/m2 ñn= 9,41 kN/m2 = 13o30' E = 4950 kN/m2 c = 15,4 kN/m2 15 16 17 18 19 20 21 LỚP ĐẤT 4: tn =18,59 kN/m2 Cát mịn - Chặt vừa đn= 9,62 kN/m2 = 28o38' E = 6836 kN/m2 c = 18 kN/m2 22 23 24 25 26 27 MẶT CẮT ĐỊA CHẤT TỶ LEÄ 1/200 - Phân loại đánh giá trạng thái lớp đất : Phân loại: theo số dẻo A: A Wnh Wd Tên đất dính Đất pha cát (Á cát) Đất sét pha (Á sét) Đất sét Chỉ số dẻo A` 1A7 A 17 A > 17 W Wd Wnh Wd Đánh giá trạng thái dựa vào độ sệt B: B Tên trạng thái đất - Cát pha Rắn Dẻo Sệt - Sét pha sét Rắn (hay Cứng) Nửa rắn Dẻo Dẻo mềm Dẻo sệt Sệt (hay Nhão) Độ sệt B B1 B1 Bảng kết phân loại đánh giá: Lớp đất Loại đất Trạng thái A B Á sét Á sét Á sét Cát Dẻo mềm Cứng Dẻo mềm Chặt vừa 14,1 17 8,2 0,62 -0,29 0,52 PHẦN III LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG - Nhận xét điều kiện địa chất cơng trình Đất thuộc trường hợp Đất yếu – Đất tốt Lớp đất yếu tương đối dày (3m) Phương án móng Móng nơng: móng đơn Móng sâu: móng cọc - Đối với phương án móng nơng: Chọn giải pháp xử lý đệm cát PHẦN IV THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MĨNG NƠNG MĨNG M1 Giải pháp xử lý đất: - Căn vào điều kiện địa chất cơng trình, tải trọng đặc điểm cơng trình ta chọn giải pháp móng đơn Bê tơng cốt thép nhân tạo (đệm cát) - Làm lớp bê tơng lót dày 100 (mm) B5 vữa xi măng cát - Dùng cát hạt trung vừa làm đệm, rải thành lớp, lu đến độ chặt yêu cầu Đặc trưng đệm cát Dung Dung Môđun Độ ẩm Lực Hệ số Chiều trọng tự trọng Góc ma W (%) Wnh (%) Wd (%) biến dính (kN/ rỗng dày nhiên đẩy sát dạng c (kN/ m) ban đầu (m) tn (kN/ dn (o) Eo (kN/ m ) eo m3) (kN/m3) m2) 1,1 18 35 35000 - - Thiết kế móng: 0,000 3500 1000 500 0,500 ĐỆM CÁT LỚP ĐẤT 3,500 LỚP ĐẤT SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ĐỆM CÁT MÓNG ĐƠN M1 Xác định sơ chiều sâu chơn móng: - Giả thiết b 1,5(m) bề rộng móng hm 0,4(m) chiều cao móng tb 20(kN / m3 ) dung trọng trung bình đất bê tông móng - Chiều sâu chơn móng tính tốn sơ qua cơng thức H tt 11o30' 2.12 hmin 0, 7.tg (45 ) 0, 7.tg (45 ) 0,5( m) tb b 20.1, chọn h 1(m) - Vậy độ sâu chơn móng h= 1+0,5 (tơn nền)= 1,5 (m) Kích thước móng: - Cường độ tiêu chuẩn đất (lớp cát đệm): R tc m1.m2 A.b. B.h. ' D.c tc ktc 350 A 1, 67; B 7, 69; D 9,59 m1 1,1; m2 1 ktc 1 1,1.1 R tc (1, 67.1,5.18 7, 69.1,5.20 9,59.0) 303, 4(kN / m2 ) - Diện tích đáy móng: F N otc R tc tb h 550 2(m ) 303, 20.1,5 - Móng chịu tải lệch tâm nên chọn đế móng hình chữ nhật tăng diện tích móng lên F ' F 1,2.2 2,4(m ) l b với 1,2 F' 2,4 1,41(m ) 1,2 l 1,2.b 1,2.1,41 1,692(m) - Chọn kích thước đáy móng b l 1,4 1,6(m) b - Cường độ tiêu chuẩn đất ứng với tiết diện móng mới: 1,1.1 R tc (1, 67.1, 4.18 7, 69.1,5.20 9,59.0) 300,1(kN / m ) - Ứng suất đế móng: tc tc N otc 6.( M x H y hm ) tb h b.l b.l 550 6.(10 10.0, 4) 20.1,5 1, 4.1, 1, 4.1, tc tc tc max 299 kN / m max 299 252,1 tc 275, kN / m tb tc 2 252,1 kN / m tc max 1, R - Kiểm tra điều kiện áp lực tc tb R tc max 299 kN / m 1, 2.R 1, 2.300,1 360,1 kN / m thỏa mãn điều kiện áp lực tbtc 275, kN / m R 300,1 kN / m tc 1,2.R max 360,1 299 100% 100% 17% nên kích thước chênh nhiều 1,2.R 360,1 tc max móng lớn khơng kinh tế Giảm bớt kích thước đáy móng để tăng áp lực lên: - Chọn b= 1,3 (m) l=1,6 (m) - Cường độ tiêu chuẩn đất ứng với b= 1,3 (m) 1,1.1 R tc (1, 67.1,3.18 7, 69.1,5.20 9,59.0) 296,8(kN / m2 ) - Ứng suất: 550 6.(10 10.0, 4) tc max 20.1,5 1,3.1, 1,3.1, 62 tc tc tc max 319, kN / m max 319, 269, tc 294,5 kN / m tb tc 2 269, kN / m tc max 1, R - Kiểm tra điều kiện áp lực tc tb R tc max 319, kN / m 1, 2.R tc 1, 2.296,8 356, kN / m tbtc 294,5 kN / m R tc 296,8 kN / m tc 1,2.R max 356,2 319,7 100% 100% 10% chênh lệch 1,2.R 356,2 Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện áp lực lên lớp đất yếu (Á sét – dẻo mềm): - Giả thiết chiều cao lớp đệm cát hd 1,1(m) Để đảm bảo đệm cát ổn định biến dạng giới hạn cho phép phải đảm bảo điều kiện: Rdy .h d hd ứng suất trọng lượng thân đất cốt đáy móng đệm cát k0 ( tbtc .h) ứng suất cơng trình gây nên Rdy m1m2 A.by B.H ' D.ctc áp lực tính tốn mặt lớp đất yếu ktc .h d hd 1,5.20 18.1,1 49,8 kN / m ko ( tbtc .h) zglhd l b 1,6 1,3 0,15 m 2 N tc Fy gl z hd N tc N otc F.h.tb 550 1,3.1,6.1,5.20 612,4 kN - Ứng suất gây lún đáy móng: zgl0 tbtc .h 294,5 17,56.1,5 268,2 kN / m2 l 1,6 1,23 ; b 1,3 tra bảng, nội suy ko 0,471 2.z 2.hd 2.1,1 1,7 b b 1,3 0, 471.268, 126,3(kN / m ) zglhd H 1,5 1,1 2,6(m) 1,5.20 1,1.18 ' 19,2(kN / m ) 1,5 1,1 612,4 5, 4(m ) Fy 114,7 b y Fy 5,4 0,152 0,156 2,2 m Kết lý đất thí nghiệm trực tiếp nên lấy ktc 1 16050' 16.8330 Tra bảng 3.2 t.28 (Hướng dẫn Đồ án Nền Móng – GS.TS Nguyễn Văn Quảng), nội suy ta có A 0,383; B 2,547; D 5,127 m1 hệ số điều kiện làm việc (Á sét, B>0,5) m1 1,1 m2 hệ số điều kiện làm việc cơng trình, thiên an toàn lấy m2 1 ( m1 , m2 Tra bảng 3.1 t.27 (Tài liệu hướng dẫn Đồ án Nền Móng – GS.TS Nguyễn Văn Quảng) 1,1.1 Rdy (0,383.2, 2.17,56 2,547.2, 6.19, 5,172.4,5) 181,5(kN / m ) Rdy 49,8 126,3 176,1(kN / m ) Chênh lệch 3% Như chiều cao đệm cát thỏa mãn điều kiện áp lực lên lớp đất yếu (Á sét dẻo mềm) Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai: Kiểm tra đệm cát theo điều kiện biến dạng: - Ứng suất trọng lượng thân đất gây đáy móng: bt z 0 .h 17,56.1,5 26,3 kN / m gl z 0 - Ứng suất gây lún đáy móng: tbtc zbt0 294,5 26,3 268,2 kN / m - Tính tốn lún phương pháp cộng lún lớp phân tố Công thức tính lún: n S i 1 i gl z hi Ei i = 0,8 Ei môđun đàn hồi lớp đất thứ i l 2.z zgli ko zgl0 ứng suất gây lún lớp đất thứ i, ko f ( , ) b b hi chiều dày lớp phân tố thứ i - Chia đất đáy móng thành nhiều lớp nhỏ với chiều dày 0,2.b 0,2.1,3 0,26(m) Bảng kết tính lún Lớp đất Điểm Độ sâu z (m) Á sét 17,56(kN / m ) E 2089(kN / m ) 0,00 Đệm cát 0,26 l/b 1,23 zigl (kN /m2) bt (kN/m2) 2z/b Ko 0,00 1,000 268,2 26,3 0,40 0,969 259,9 31,0 18(kN / m ) E 35000(kN / m ) 1000 500 500 0,80 0,833 223,4 35,7 1,20 0,657 176,2 40,4 1,60 0,501 134,4 41,5 1,69 0,475 127,4 45,1 2,00 0,384 103,0 49,7 Á sét 17,56(kN / m ) 2,40 0,299 80,2 54,3 2,80 0,236 63,3 57,5 E 2089(kN / m ) 3,08 0,204 54,7 58,9 3,20 0,190 51,0 61,6 Á sét 3,60 0,156 41,8 64,3 10,34(kN / m ) 4,00 0,130 34,9 67,0 E 4195(kN / m ) 4,40 0,109 29,2 69,7 4,80 0,094 25,2 72,4 5,20 0,081 21,7 75,1 5,60 0,071 19,0 77,8 6,00 0,062 16,6 80,5 6,40 0,054 14,5 83,2 6,80 0,049 13,1 85,9 7,20 0,043 11,5 88,6 0,039 10,5 91,3 268,2 26,3 7,60 0,036 9,7 94,0 31 8,00 259,8 30o 223,4 35,7 bt - Phạm vi gây lún lấy tới điểm 22 có 10.3 gl 40,4 176,2 - Độ lún 60o 41,5 134,4 45,1 134,3 0,06 134,2 127,4 127,3 0,26 268.1 S 0,8.10 259,8 223,3 176,1 49,7 35000103 35000 80,2 54,3 0,2 127,3 103MNN 63,3 8 0,18 63,3 54, 0,08 54,7 50,9 0,26 103 63,3 80,2 57,5 2089 2 2089 4195 58,9 92089 54,7 10 61,6 51 0,26 50,9 9,7 41,8 34,9 29,2 25,2 21,7 11 19 16,6 41,8 14,5 10,5 64,3 4195 2 12 bt gl zi 67 34,9 zi 0,512 0,018 0,882 0,626 0,407 0,081 1,354 13 29,2 69,7 4,88(cm) 14 72,4 S Sgh25,2 - Điều kiện 15 75,1 Sgh độ lún tuyệt đối, lớn móng 21,7 đơn, với nhà khung Bê tông cốt thép 16 19 77,8 Sgh 8(cm) 17 16,6 80,5 S Sgh thỏa mãn điều kiện lún tuyệt đối 18 14,5 83,2 - Như kích thước đáy móng chiều dày đệm cát lấy 19 85,9 13,1 20 11,5 88,6 21 10,5 91,3 22 9,7 94 3000 1100 0,52 0,78 1,04 1,10 1,30 1,56 1,82 2,00 10 2,08 11 2,34 12 2,60 13 2,86 14 3,12 15 3,38 16 3,64 17 3,90 18 4,16 19 4,42 20 4,68 21 4,94 CÁT 22 ĐỆM 5,20 ĐƠN VỊ: - Ứng suất kN/m2 - Chiều dài mm Z BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN & ỨNG SUẤT DO TRỌNG LƯNG BẢN THÂN MÓNG M1 Kiểm tra kích thước đế móng theo trạng thái giới hạn thứ nhất: Xác định sơ tiết diện cột: - Thiết kế Bê tông móng B20 Rb 11,5( MPa); Rbt 0,9( MPa); b 1 - Chiều cao giả thiết móng hm 0,4(m) , ao 0,05(m) chiều cao làm việc móng ho 0,4 0,05 0,35(m) - Diện tích tiết diện ngang cột xác định theo công thức Fc (1 1.5) N tt 660.103 1,1 63130(mm ) Rb 11,5 - Chọn tiết diện cột Fc bc lc 200.350 70000(mm ) Áp lực tính tốn đáy móng: tt tt N tt 6.( M x H y hm ) tb h b.l b.l 660 6.(12 12.0, 4) 20.1,5 1,3.1, 1,3.1, tc tt max 377, kN / m tt 377, 317 tbtt max 347,3 kN / m tc 2 317 kN / m l lI tt tt tt 1tt max l 1,6 0,625 317,6 (377,1 317,6) 353,9(kN / m ) 1,6 Theo điều kiện chọc thủng: tt N xt Fxt max N ct 0, 75.Rbt h0 btb móng có đế hình chữ nhật, chịu tải lệch tâm nên xét mặt chọc thủng nguy hiểm - Lực gây chọc thủng N xt Fxt tbtt ' 0,2.0,2 Fxt 0,3.1,3 0,35(m2 ) tt tt tbtt ' max 377, 353,9 365,8( kN / m ) 2 N xt 0,35.365,8 128(kN ) tt max - Lực chống xuyên thủng: bd bc 0,9 0, 0, 75.0,9.103.0,35 129,9 kN 2 N xt 128 kN N cx 129,9 kN N cx 0, 75.Rbt ho Theo điều kiện chịu uốn cấu kiện bê tông cốt thép: ho L ott btt 0, 4.btr Rb l lc 1, 0,35 0, 625 m 2 btt l 1, m ; btr lc 0,35 m ott tbtt ' 365,8(kN / m ) L ott btt 365,8.1, 0,55 0,33( m) 0, 4.btr Rb 0, 4.0,35.11,5.103 Như chiều cao móng hợp lý ho 0, 4( m) 0,55 ... yếu tương đối dày (3m) Phương án móng Móng nơng: móng đơn Móng sâu: móng cọc - Đối với phương án móng nơng: Chọn giải pháp xử lý đệm cát PHẦN IV THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG NƠNG MĨNG M1 Giải... PHÂN BỐ ỨNG SUẤT VÀ KIỂM TRA XUYÊN THỦNG MÓNG M1 Tính tốn độ bền cấu tạo móng: Dùng thép AII có Rs 280( MPa) Theo phương cạnh dài: - Sơ đồ tính biểu đồ momen: I tt1= 353,9 (kN/m2) ttmax=... đối 43,8 59,2 tường chèn Sgh =0,001) 10 BTCT có 36,2 S Sgh độ lún lệch tương đối (nhà Khung 62,1 11 móng đơn, Sgh độ lún tuyệtbtđối, lớn65nhất khung Bê tông cốt thép 29,7với nhà