Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Nền móng - Chương 1: Những khái niệm chung về nền móng cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm chung, khái niệm về tính thiết kế nền móng, tải trọng trong thiết kế tính toán thiết kế nền móng, tính toán và thiết kế móng nông,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI BỘ MÔN CƠ HỌC ĐẤT - NỀN MÓNG BÀI GIANG BAI GIẢNG MON MÔN HOC HỌC NỀN MONG NEN MÓNG Biên soạn: NGUYỄN THANH SƠN BỘ MƠN CHĐ - NM Chương KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NỀN MÓNG Ch Chương MONG MÓNG NONG NÔNG Chương 3 XƯ XỬ LY LÝ NEN NỀN ĐAT ĐẤT YEU YẾU Chương g MÓNG CỌÏC YÊU CAU YEU CẦU VA VÀ CACH CÁCH LAM LÀM VIỆC TRONG LỚP LUÔN LUÔN MANG THEO TÀI LIỆU, GIÁO TRÌNH - BẢNG TRA V.V… KHONG KHÔNG NOI NÓI CHUYỆN RIÊ RIENG NG TRONG LỚ LƠP P ĐIỀU KIỆN CÓ ĐIỂM QUÁ TRÌNH – (CHUYÊN CẦN) ĐI HỌC ĐẦY ĐỦ (TRÊN 70%) [1] Phan Hong [1] Hồng Quan Quân Nen Nền va mong móng [2] Nguyễn Đình Tiến Bài Giảng Nền móng [3] Nguyen [3] Nguyễn Ba Bá Ke Kế Thiet Thiết ke kế va thi cong công ho hố mong móng sau sâu NXB XD XD Ha Hà Nội, 2002 [ ] Nguyễ [4] g y n Bá Kế cộäng sư.ï Móng nhà cao tầng - Kinh nghiệ g äm nước NXB XD, Hà nội 2004; [5] Nguyễn Văn Quảng Nền móng nhà cao tầng NXB KHKT , Hà nội 2003; THAM GIA - BÀ BAII KIỂ KIEM M TRA TRÊ TREN N LƠP LỚP BÀI TẬP VỀ NHÀ (Tự làm) ĐIỂÅM MÔN HỌC TÀI LIỆU THAM KHAO TAI KHẢO [6] Lê Đức Thắng Tính toán móng cọc NXB GTVT, Hà nội 1998; 60% = CHUYÊN CẦN + ĐIỂÅM KIỂÅM TRA + ĐIỂÅM THI CUỐI KỲ TÀI LIỆU THAM KHAO TAI KHẢO [7] Tieu [7] Tiêu chuan chuẩn Anh Anh Hương Hướng dan dẫn thự thưcc hanh hành ve nen mong móng Tieu Tiêu chuan chuẩn AnhAnh BS 8004, 1986 [8] Das, B M Principles of Geotechnical Engineering PWS Publishing Company, 1993 [9] Poulos, H G (1972).Difficulties in Prediction of Horizontal Deformations of Foundations ASCE Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 1998 [10] CGS (1992) [10] (1992) Canadian C di F Foundation d i E i Engineering i M Manual l 3rdd ed d Canadian Geotechnical Society, Bitech, Vancouver [11] Joseph [11] Joseph E E Bowles Bowles Foundation analysis and design design Mc Graw-Hill International Editions, 1997 [ ] Donald P Coduto Foundation design [12] g Principles p and Practices Prentice Hall, 2001 1 Khai 1.1 Khái niệm ve nen & mong móng -tieptiếp Nếu đất tự nhiên đủ tốt đặt công trình trực tiếp lên người ta gọi tự nhiên Nếeuu nềe n đa đất tưự nhiêe n khôo ng tốo t, muố uo n sư sử dụ dung g làa m nềe n co công trình phải xử lý làm cho tính chất xây dựng đất tốt lên trước đặët móng g Nền sau xử lýy ngườ g i ta g gọïi nhân tạo CHƯƠNG 1 KHAI KHÁI NIỆM CHUNG VỀ VE NEN NỀN MÓ MONG NG KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 Khái niệm & móng Móng phận củûa công trình kéo dài xuống đất làm nhiệm vụ truyềàn tải trọng công trình từ bên xuống đất Công trình Cong f Nền phận nằm đáy móng, trực tiếp chịu tải trọng công trình móng truyền xuống Fz Mó o ng Nền Fy My Mx Fx Sơ đồ móng Ý 1.2 Y nghóa cua cong công tac tác nề nen n mong móng 12 Y 1.2 Ý nghóa cua cong công tac tác nen mong móng -tieptiếp Công việc tính toán móng nhằm chọn loại móùng côâng trình t ì h đả đ ûm bả b ûo cáùc điề àu kiệ ki än sau: Khâu khảo sát: Lựa chọn phương pháp khảo sát phù hợp với loạ l i đấ đ át p dụ d ng cáùc thí nghiệ hi äm t phò h øng hiệ hi än trườ t ường phục vụ công tác đánh giá Công trình phải tuyệt đối an toàn không bị lún nghiêng, sụp đổå, đảûm bảûo công sửû dụng củûa công trình Khả thi cho công trình Giá thành rẻ thời gian thi công ngắn Khâu thiếát kếá: Trên sởû ĐCCT, ĐCTV, quy mô tính chấát củûa công trình đề xuất phương án móng hợp lý tính toán thiếát kếá Khâu thi công: Thực theo thiết kế Có biện pháp tốt hạn chế phá vỡ kết cấu đất ảnh hưởng tới công trình lân cận Để thỏa mãn yêu cầu cần phải làm chặt chẽ từ khâu: a Mong a Móng nong nông Phan 1.3 Phân loạ loaii mong móng a Móng nông Là phần mở rộng chân cột đáy công trình nhằm có diện tích tiếp xúc thích hợp để đất chịu áp lực đáy móng Độ sâu đặt móng “đủ bé” Bảng quy ước cách xác định móng nông Tacc gia Tá giả K Terzaghi Berezanxev J E Bowles H Lehr H Vũ Công Ngữ (VN) hm/B 8; Bao gồàm: móng bè, móng băng hàng cột… Vật liệu móng: Bê tông cốt thép Móng cứng bao gồm: Móng đơn cột, móng băng tường tương… Vật liệu móng: gạch đá, bê tông, BTCT… 2.1.1 Phân loại móng nông theo độ cứng -tiếáp- 2.1.2 Phân loại móng nông theo cấáu tạo P Món g Móng tuyệt đối cứng Nềàn Món g P Móng cứng hữu hạn Nền P P Móng mem Mong mềm Nền Biến dạng móng Móùn M g Móng đơn; Mong Móng băng; Móng bè; Móng hộp; 2.1.3 Phân loại móng nông theo vật liệu Móng gạch; Móo ng đa đá ; Móng bê tông; Móng be Mong bê tong tông cot cốt thep; thép; MÓNG NONG MONG NÔNG MÓNG NONG MONG NÔNG MÓNG BE MONG BÈ MÓNG BÈ 2.2 CAU CẤU TẠ TAO O MONG MÓNG NONG NÔNG 2.2.1 Một số vấn đề chung Chiề day Chieu dà toi tối thieu thiể t cua c ûa mong: móng t ≥ (15 ÷ 20)cm Gờ móng: Bề rộng gờ ≥ cm K át cấáu móùng: Kế Cốt thép: Thép chịu lực: AII trở lên, đường kính thép ∅ > 10, khoảng cách cốt thép a = (10÷30) cm ; Thép đai: AI trở lên; Bê tông móng: Bêê tông cấp độ bền ≥ B15 (tương đương ≥ M200) Bê tông lót: cấp độä bền ≥ B7.5;; chiều dày δ ≥ 10cm ((thường lấy δ = 10cm) 2.3 CAU CẤU TẠ TAO O MONG MÓNG ĐƠN 2.2.1 Một sốá vấán đềà chung Lớp bảo vệ cốt thép: a ≥ 3.0cm Độ sâu đặt móng hm ; 0.00 m Kích c thướ ươcc đay đáy móo ng: g Móo ng đơn: l x b Móng băng: b Mặt đất tự nhiên hm Tính toan toán kích thươc thước đay đáy mong móng thoa thỏa man mãn đieu điều kiện cương cường độ va biến dạng; 500 δ Lớp bao Lơp bảo vệ cot cốt thep: thép: a ≥ 3.0cm 0cm Chiều cao móng, h: tính toán thỏa mãn điều kiện cường độ vật liệu mong; móng; Giằng móng: dầm liên kết móng với theo hai phương; h t ≥100 lc b bc Thép chờ cột ≥ 30d ≥100 l ≥100 ≥100 2.3 CAU CẤU TẠ TAO O MONG MÓNG ĐƠN CAU 2.4 CẤU TẠ TAO O MONG MÓNG BANG BĂNG Thép chờ cột ≥ 30d 0.00 m 500 Móng băng có chiều dài l >> chiều rộng (l>>8b) Mặt đất tự nhiên hm t δ h b bc 2.5 CẤU TẠO MÓNG BÈ Cấu tạo: Dạng phẳng (như sàn lật ngược, tựa đất đat lc l Bản thân móng dầm móng → tính móng băng BTCT dầm đặët đàn hồi Th ùp Thé chịu lực a: móng đơn cột ộ bt Thép dọc sườn b: móng băng dọc Mặt đất tự nhiên hm δ t b h Thép chịu lực CAU 2.5 CẤU TẠ TAO O MONG MÓNG BE BÈ c: móng băng giao Cấu tạo: Dạïng p phẳng ((như mộät sàn lậät ngượ g ïc, tựïa đất) Đươcc ap Đượ áp dụ dung ng khi: d: móng bè có sườn ngang Tải trọng công trình tương đối lớn; C âng trình Cô ì h đò đ øi hỏ h ûi ổån định đị h chố h lậ l ät cao; Khi mà giải pháp móng băng không hợp lý; TÍNH TOAN 2.6 TOÁN THIẾ THIET T KE KẾ MONG MÓNG NÔ NONG NG CƯNG CỨNG Dang Dạ ng san sàn phang phẳng 2.6.1 Khái niệm chung Dạng sàn sườn Số liệu ban đầu: Ho Hồ sơ thiet thiết ke kế kien kiến truc, trúc ban ve vẽ ket kết cau… cấu Tải trọng công trình cốt mặt đất Tài liệu ĐCCT Địa chất thủy văn; Dạng sàn nấm q Các tài liệu khác liên quan… Dạng hộp Hệ số an toàn Fs độ lún giới hạn cho phép [Sgh] Sơ đồ trình tự bước tính toán thiết kế: TÍNH TOÁ 2.6 TOAN N THIẾ THIET T KE KẾ MONG MÓNG NÔ NONG NG CỨ CƯNG NG 2.6.2 Nội dung tính toán thiết kế móng nông bao gồm: - Cô Cong ng trình, trình địa chat chất - Các tiêu chuẩn, quy phạm thiết kế: Sgh TÀI LIỆU HỆ MÓNG NÔNG Xác định độ sâu đặt móng hm: phụ thuộc địa chất, tải trọng… Xacc định kích thươc Xá thước đay đáy mong móng (vơi (với mong móng đơn: lxb, lxb mong móng băng b) phụ thuộc vào khả chịu tải nền, độ lún -N Nềàn tự t nhiê hi ân, hay h nềàn gia i cốá - Móng đơn, băng, bè… - Mac Mác be bê tong tông - Cốt thép VẬÄT LIỆÄU MÓÙNG Xáùc định X đị h chiề hi àu cao móùng h: h theo th cườøng độ đ ä đố đ vớùi vậät liệ li äu móng CHỌN KÍCH Í THƯƠC ƯỚ MONG Ù - Độ sau sâu đặt mong móng hm - Kích thước móng Xác định cốt thép móng bố trí: Diện tích → đường kính → số lượng khoảng cách KIỂM TRA KÍCH THƯƠC KIEM THƯỚC ĐÁY MÓNG - Khả Kha nang chịu tai tải - Theo đk biến dạng Bản vẽ thiết kế: Thể thông số tính toán KIỂM TRA CHIỀU CAO MÓNG VÀ CỐT THÉP - Theo cương cường độ vl mong móng - Kiểm tra cường độ tiết diện nghiêng đứng BẢN VẼ MÓNG & CHI TIẾT CẤU TẠO LỰ 2.7 LƯA A CHỌ CHON N SƠ BỘ KÍCH THƯƠC THƯỚC ĐAY ĐÁY MONG MÓNG ĐƠN Trình tự 2.7.1 tư cac bươc: bước: 2.7.1 Trình tự bước: Trong đó: N0 M0 Bước 1: Chọn tỷ số α = l/b phụ thuộc vào g giá trịị mô men Bước 2: Chọn trước bề rộng b bất kỳ, từ đo tư xac xác định cac tai tải trọ ng tiep tiếp xuc xúc đáy móng, ptb, pmax, pmin p tc tb p = p = tc max, tc tx = p tc tb N 0tc l×b N pmin N, Mtcx, Mtcy: tải trọng tiêu chuẩn đáy móng hm pmax + γ tb hm M ytc M xtc ± ± Wx Wy M b l - Hệ giằng - Khe lún l × b2 Wx = Wy = l2 ×b ng lượ lương ng rieng riêng trung cua vật liệu mong móng va γ tb = 20 ( kN k / m3 ) trọ đất đáy móng Bước 3: Xác định sức chịu tải giới hạn pgh đất đáy móng theo công thức Terzaghi pgh = n γ × Nγ × b × γ + n q × N q × q + nc × N c × c Rd = Trong đo:: p gh Bướ 4: Bươc So S sanh ù h cacù điề àu kiệ ki än ptctb ≤ Rđ ptcmax ≤ 1,2Rđ Fs q : phụ tải, q = γ’.hm; γ’ : trọ ng lượ lương ng rieng riêng cua đat đất tren đay đáy mong; móng; γ : trọng lượng riêng đất đáy móng; Nγ , Nc, Nq : hệ h ä sốá sưc ứ chịu hị tả t ûi phụ h thuộ th äc vaò ϕ; ϕ,c móùng; Nếu thỏa mãn → b sơ lấy làm bề rộng móng Nếáu khô N kh âng thỏ th ûa man õ → tă t êng b tính tí h toan t ù cho h đế đ án thỏ th ûa mãn Kiểåm tra thêm điềàu kiện “hợp lý” vềà kích thước: : góc ma sát lực dính đất đáy n,n,n Nếu thỏa mãn → b kích thước cần tìm thỏa mãn điều kiện vềà sứùc chịu hị tả t ûi : hệ số hiệu chỉnh hình dạng móng; γ Mong Mó ngqchữ chưc nhật kích thươc thước lxb: nγ = − 0, b l nq = nc = 1+ {1,2Rñ – ptcmax} ≤ (5 ÷ 10)%Rđ 0, 2b l LỰ 2.8 LƯA A CHỌ CHON N SƠ BỘ KÍCH THƯƠC THƯỚC ĐAY ĐÁY MONG MÓNG BANG BĂNG Nếu không thỏa mãn → “giảm bớt” kích thước b đến đảm bảo hai điều kiện LỰ 2.8 LƯA A CHỌ CHON N SƠ BỘ KÍCH THƯƠC THƯỚC ĐAY ĐÁY MONG MÓNG BANG BĂNG 2.8.1 Trình tự bước: N0 M0 Bước 1: Chọn trước bề rộng b bất kỳ, từ xác định ị tải trọïng tiếp xúc đáy móng, ptb, pmax, pmin N Tải trọ Tai ng cho tren m dai dài mong móng p tbtc = p txtc = Móng băng tường gạch, đá hộc, bê tông hoaëc BTCT p tc max max, = p N 0tc b tc tb pmin M hm pmax + γ tb hm M tc ± W 1m daøi b Trình tự 2.8.1 tư cac bươc: bước: Rd = Trong đó: Ntc , Mtc : tải trọng tiêu chuẩn đáy móng W = l × b2 b2 = 6 ng lượ lương ng rieng riêng trung cua vật liệu mong móng va γ tb = 20 ( kN / m3 ) trọ đất đáy móng Bước 2: Xác định sức chịu tải giới hạn pgh đất đáy móng theo công thức Terzaghi pgh = n γ × Nγ × b × γ + n q × N q × q + n c × N c × c Bướ 3: Bươc So S sanh ù h cacù điề àu kiệ ki än ptctb ≤ Rđ ptcmax ≤ 1,2Rđ Trong đó: q : phụ tải, q = γ’.hm; γ’ : trọng lượng riêng đất đáy móng; γ : trọng lượng riêng đất đáy móng; g Nγ , Nc, Nq : hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào ϕ; ϕ,c móng; n,n,n γ Mó ngqbăncg: Nếu thỏa mãn → b kích thước cần tìm thỏa mãn điều kiện vềà sứùc chịu hị tả t ûi Nếu không thỏa mãn → “giảm bớt” kích thước b đến đảm bảo hai điều kiện : hệ so số hiệu chỉnh hình dang ng mong; móng; Bướ 5: Bươc Kiể Ki åm tra t theo th điề àu kiệ ki än biế bi án d ng Điều kiện kiểm tra: S ≤ Sgh ΔS ≤ ΔSgh Nếáu khô N kh âng thỏ th ûa man õ → tă t êng b tính tí h toan t ù cho h đế đ án thỏ th ûa mãn {1,2Rđ – ptcmax} ≤ (5 ÷ 10)%Rđ : goc góc ma sat sát va lự lưcc dính cua đat đất dươi đay ñaùy n γ = nq = n c = Nếu thỏa mãn → b sơ lấy làm bề rộng móng Kiểåm tra thêm điềàu kiện “hợp lý” vềà kích thước: Fs p gh θ ≤ θgh ((*)) Nếu độ lún dự báo không thỏa mãn điều kiện (*) → tăng kích thước móng (hoặc độ sâu chôn móng hm) dự báo lại độ lún thỏa mãn Nếu độ lún dự báo thỏa mãn điều kiện (*) → lấy làm kích thước thiết kế a Dự Dư bao báo độ lun lún theo mo mô hình LTĐH b Dự Dư bao báo độ lun lún cuoi cuối cung theo mo mô hình nen nén lun lún chieu chiều Nếu đất đáy móng coi đồng độ lún cuối cung cuoi dự dư bao báo theo cong công thưc: thức: − μ o2 S= p gl b.ωconst Eo Độ lún CT dự báo theo phương pháp cộng lún lớp Độ lun lún cua lơp lớp phan phân to tố thư thứ i : l ω const = f b Si = pgl: tải trọng gây lún đáy móng, pgl = ptx - γ’.hm; ptx: tải trọng tiếp xúc trung bình đáy móng; Độ lún nền: eoi e1i xác định đường cong nén tương ứng với σoi σ1i = σoi + σgl-i; Ha : chiều dày vùng chịu ị nén chiều dày kể từ đáy móng đến độ sâu thỏa mãn điều kiện: σ1i = σoi + σgli Sử dụ Sư dung ng đương đường cong nen nén → eoi va e1i (hình vẽ) σgl-i = ki.p pgl ki: hệ số ứng suất lớp phân tố thứ i: thư ki = f(l/b; zi/b) zi: độ sau sâu ke kể tư từ đay đáy mong móng đen đến giưa lơp lớp phân tố thứ i; e e0i e1i σ0i σ1i i eoi, e1i: laàn lượt hệ số rỗng đất lớp phân tố thứ i trước có tảûi trọng CT sau có tảûi trọng CT; σoi, σ1i: lan lần lượ lươtt la ưng ứng suat suất nen nén ơở giưa lơp lớp phan phân to tố thư thứ i trước có tải trọng sau có tải trọng; σggl-i: ứng suất gây lún lớp phân tố thứ i, S S = n i =1 γtb: trọng lượng riêng trung bình đất từ đáy móng trở lên b: bề rộng móng g; ωconst: hệ số phụ thuộc hình dạng móng; Eo: mun môđun bien biến dang ng cua đat đất dươi đay đáy mong móng (E0 = α qc) μo: hệ số biến dạng ngang (hệ số nở ngang) đất σoi = σbti = Σγi.zi eoii − e1i a hi = Δσ gl , i hi = mvi Δσ gl , i hi + eoi + eoi σ σ bt ( z ) ≥ 5 σ gl ( z ) V ùi đ Vớ đấát cóù môâđun bi biếán d daïng E > MP MPa σ bt ( z ) ≥ 10.σ gl ( z ) Với đất có môđun biến dạïng E < MPa ... Foundations Division, 19 98 [10 ] CGS (19 92) [10 ] (19 92) Canadian C di F Foundation d i E i Engineering i M Manual l 3rdd ed d Canadian Geotechnical Society, Bitech, Vancouver [11 ] Joseph [11 ] Joseph E E... design Mc Graw-Hill International Editions, 19 97 [ ] Donald P Coduto Foundation design [12 ] g Principles p and Practices Prentice Hall, 20 01 1 Khai 1. 1 Khái niệm ve nen & mong móng -tieptiếp ... cột… Vật liệu móng: Bê tông cốt thép Móng cứng bao gồm: Móng đơn cột, móng băng tường tương… Vật liệu móng: gạch đá, bê tông, BTCT… 2 .1. 1 Phân loại móng nông theo độ cứng -tiếáp- 2 .1. 2 Phân loại