Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG FILE ĐỒ ÁN NỀN MÓNG ĐẦY ĐỦ TÍNH TOÁN THUYẾT MINH BẢN VẼ. Chọn chiều sâu đặt móng (hm): Thông số đầu vào : Lớp đất trên cùng là lớp đất có tính chất xây dựng tốt – dày 3,1m bên dưới vẫn là lớp đất tương đối tốt cho xây dựng có bề dày 3,6m và mực nước ngầm ở độ sâu 4,1 m . Tải trọng M0 = 4.91Tm; N0 = 37.6 T Nguyên tắc cơ sở: o Móng nông : hm ≤ 3m o Nên đặt vào trong nền đất tốt sâu tối thiểu 0,2m . Trong trường hợp lớp đất bên dưới lớp đất đặt móng là lớp đất yếu thì nên chon hm sao cho ảnh hưởng của tải trọng công trình lên lớp đất yếu bên dưới là nhỏ nhất. o Ngoài ra nên đặt trên mực nước ngầm tối thiểu 0,5m Chọn hm = 1,5m Đặt trên lớp đất 1) Chọn kích thước đáy móng (bxl): Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân cột : M0=4,91 Tm ; N0= 37,6 T 1. Chọn sơ bộ b= 1,5m 2. Cường độ tính toán của đất nền: Đất sét có IL≤ 0,5 nên m1=1,2 ;m2=1 Với = 14,70 tra bảng và nội suy ta có A=0,314 ; B=2,261 ; D=4,798 Ktc=1 =20,574(Tm2) 3. Diện tích sơ bộ đáy móng: = 2,14(m2) Ta có : =0,131 suy ra (1+e);(1+2e)=1,131;1,262 Chọn α = 1,2 Chọn KF =1,2 trong đoạn 1,11,5 Vậy =1,46( Thỏa mãn điều kiện b ban đầu là b=1,5m) Chọn b=1,5m ,l=1,8m 4. Kiểm tra ứng suất dưới đáy móng Để đảm bảo móng làm việc tốt theo kích thước đã chọn ta tiến hành kiểm tra các điều kiện sau: Với : =0,81 = 16,93 < 20,574(Tm2) = 23 < 24,7 (Tm2) = 10,87>0 (Tm2) = 14,11(Tm2) KẾT LUẬN: Móng với kích thước bxl=1,5x1,8m đảm bảo khả năng làm việc tốt.( có thể xem lún bên dưới đáy móng với áp lực là quan hệ tuyến tính khi tính lún)
Đồ án móng ĐỒ ÁN NỀN VÀ MĨNG MĨNG NƠNG Họ tên: Nguyễn Tuấn Ánh Lớp : D11XDDD&CN Đề Số : 55 I Số Liệu Công trình Cơng trình thuộc dạng nhà dân dụng kết cấu khung chịu lực bê tông cốt thép Cột C1 tiết diện lcxbc=25x22 (cm) ; Tường T3 bt=20(cm) Tải trọng tính tốn tác dụng chân cơng trình cốt mặt đất N0(T) 45.1 Tải trọng tính tốn cột , tường C1 T3 M0(Tm M0(Tm/ Q0(T) N0(T/m) Q0(T/m) ) m) 5.9 1.0 22.2 2.0 1.0 Hệ số vượt tải 1,2 Địa chất khu vực xây dựng móng Số liệu địa chất lớp Lớp Lớp Lớp Số dày Số Số dày(m) hiệu (m) hiệu hiệu 47 3.1 50 3.6 100 Các tiêu lý đất xác định thực nghiệm Chiều sâu mực nước ngầm : sâu Đồ án móng ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN MĨNG I.Tài liệu thiết kế móng Tài liệu cơng trình a.Mặt kích thước cột Kích thước cột C1:lcxbc = 25x22(cm) b.Tải trọng tính tốn tác dụng chân cơng trình cốt mặt đất Tải trọng tính tốn cột , tường C1 T3 N0(T) 45,1 M0(T/m) 5,9 Q0(T) 10 N0(T/m) M0(T/m) Q0(T/m) 22,2 c Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng chân cơng trình cốt mặt đất Tải trọng xác định lấy tải trọng N0(KN) chia hệ số 37,58 n=1,2 Tải trọng tiêu chuẩn cột , tường C1 T3 M0(T/m) Q0(T) N0(T/m) M0(T/m) Q0(T/m) 4,91 0,83 18,5 1,67 0,83 tiêu chuẩn cách tính tốn vượt tải Đồ án móng Tài liệu địa chất cơng trình giao Lớp đất Số hiệu Chiều dày (m) 47 3,1 50 3,6 100 dày Mực nước ngầm cách mặt đất xa II Đánh giá điều kiện địa chất công trình Xử lý số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất cơng trình số hiệu 47 Số hiệ u 47 Độ ẩm tự nhiên W% 28,7 Độ ẩm giới hạn nhão Wnh 44,2 Độ ẩm giới hạn dẻo Wd % Dung trọng tự nhiên ᵞ T/m3 20,4 1,88 Tỷ trọ ng hạt ∆ 2,7 14,7 Lực dính C T/c m2 0,23 Kết thí nghiệm nén e-p với áp lực nén p (Kpa) 50 100 200 400 0,803 0,771 0,744 0,722 e0 = ∆.γ n (1 + W) 2, 7.0,981.(1 + 0, 287) −1 = − = 0,813 γ 1,88 n= e 0,813 = = 0, 449 + e + 0,813 Tính hệ số rỗng ban đầu : Độ rỗng : Góc ma sát tron gΩ độ Kết Kết quả xuyên xuyên tĩnh tĩnh tiêu qc chuẩn (Mpa) N 1,75 12 I p = Wnh − Wd = 44, 2% − 20, 4% = 23,8% > 17% Chỉ số dẻo : Lớp đất lớp đất sét IL = Độ sệt đất dính: W − Wd 28, − 20, = = 0, 349 Wnh − Wd 44, − 20, Đồ án móng 0, 25 ≤ I L ≤ 0,5 Lớp lớp đất sét có trạng thái dẻo cứng qc = 1, 75MPa = 1, 75.103 kPa Kết CPT: Kết SPT: Nsp t = 12 E0 = α qc Mô đun biến dạng : qc = 1, 75MPa = 1, 75.103 kPa Đất sét có : , gần ta chọn α =5 E0 = α qc = 5.1, 75.103 kPa = 8750kPa Suy 2.Xử lý số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất cơng trình lớp số hiệu 50 Số hiệ u 50 Độ ẩm tự nhiê nW % 25,6 Độ ẩm giới hạn nhão Wnh 31,2 Độ ẩm giới hạn dẻo Wd% 24,8 Dung trọng tự nhiên ᵞ T/m3 1,89 Góc Tỷ ma trọn sát g hạt ∆ Ω độ 2,64 0,22 Kết thí nghiệm nén e-p với áp lực nén p (Kpa) 50 100 200 400 0,722 0,701 0,683 0,667 e0 = ∆.γ n (1 + W) 2, 64.9,81.(1 + 0, 256) −1 = − = 0, 721 γ 18,9 n= e 0, 721 = = 0, 419 + e + 0, 721 Tính hệ số rỗng ban đầu : Độ rỗng : 19,9 Lực dính C Kg/c m2 Kết xuyên tĩnh qc (Mpa) Kết xuyên tĩnh tiêu chuẩn N 3,09 21 I p = Wnh − Wd = 31, 2% − 24,8% = 6, 4% < 7% Chỉ số dẻo : Lớp đất lớp đất cát Đồ án móng IL = Độ sệt đất dính: ≤ IL ≤ W − Wd 25, − 24,8 = = 0,125 Wnh − Wd 31, − 24,8 Lớp lớp đất cát có trạng thái dẻo qc = 3, 09MPa = 3,09.103 kPa Kết CPT: Kết SPT: Nsp t = 21 E0 = α qc Mô đun biến dạng : qc = 3, 09 MPa = 3, 09.103 kPa Đất cát có : , gần ta chọn α =4 E0 = α qc = 4.3, 09.103 kPa = 12360kPa Suy 3.Xử lý số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp số hiệu 100 Thành phần hạt (%) tương ứng với cỡ hạt Hạt cát Hạt bụi Hạt sỏi Thơ Số hiệu Vừa Nhỏ Mịn Đường kính cỡ hạt (mm) >1 100 To Hạt sét 10 -5 52 2-1 10,5 0,50,25 0,25 -0,1 0,10,05 0,0 50,01 0,0 10,0 02 < 0,0 02 17 22, 16 14 8,5 13 Độ ẩm tự nhiê nW % 13,5 Dung Tỷ trọng trọn tự g hạt nhiên ∆ ᵞ T/m3 1,95 2,65 Góc ma sát Ω độ Sức khán g xuyê n tĩnh Kết xuyên tĩnh tiêu chuẩn 36,5 16,4 33 Tại sàng 2mm : 0% Tại sàng 0,5 mm: 17% + 22,5% = 39.5% Tại sàng 0,25mm: 17% + 22,5% + 16% = 55,5% > 50% Đây cát hạt vừa Đồ án móng Sức kháng mũi xuyên qc = 16,4 Mpa, số SPT N=33 tra bảng sách Địa chất cơng trình (thí nghiệm SPT) thấy đất trạng thái chặt e0 = Hệ số rỗng ban đầu : Mô đun biến dạng : Đất có : Suy : ∆.γ n (1 + W) 2, 65.9,81.(1 + 0,135) −1 = − = 0,513 γ 19,5 E0 = α qc qc = 16, 4MPa = 16, 4.103 kPa , gần ta chọn α =3 E0 = α qc = 3.16, 4.103 kPa = 49200kPa III Đề xuất phương án móng Từ kết khảo sát địa chất ta vẽ trụ địa chất sau: Đồ án móng Nhận xét : - Lớp đất đất sét trạng thái dẻo cứng có bề dày 3,1 m (đất tốt) - Lớp đất cát trạng thái dẻo , có bề dày 3,6 m (tương đối tốt) - Lớp thứ lớp đất cát hạt vừa trạng thái chặt vừa có chiều dày lớn (đất tốt) Vậy ta chọn phương án móng đơn thiên nhiên , đáy móng nằm lớp đất thứ có trạng thái dẻo cứng Chọn chiều sâu đặt móng (hm): Thơng số đầu vào : Lớp đất lớp đất có tính chất xây dựng tốt – dày 3,1m bên lớp đất tương đối tốt cho xây dựng có bề dày 3,6m mực nước ngầm độ sâu 4,1 m Tải trọng M0 = 4.91Tm; N0 = 37.6 T Nguyên tắc sở: o Móng nơng : hm ≤ 3m o Nên đặt vào đất tốt sâu tối thiểu 0,2m Trong trường hợp lớp đất bên lớp đất đặt móng lớp đất yếu nên chon hm cho ảnh hưởng tải trọng cơng trình lên lớp đất yếu bên nhỏ o Ngoài nên đặt mực nước ngầm tối thiểu 0,5m Chọn hm = 1,5m Đặt lớp đất 1) Đồ án móng Chọn kích thước đáy móng (bxl): Tải trọng tiêu chuẩn chân cột : M0=4,91 Tm ; N0= 37,6 T Chọn sơ b= 1,5m Cường độ tính tốn đất nền: Đất sét có IL≤ 0,5 nên m1=1,2 ;m2=1 Với ϕ= 14,70 tra bảng nội suy ta có A=0,314 ; B=2,261 ; D=4,798 Ktc=1 Rtc = m1m2 1,1.1 ( A.b.γ + B.γ hm + D.c) = (0,314.1,5.1,88 + 2, 261.2.1,5 + 4, 798.2,3) ktc =20,574(T/m2) Diện tích sơ đáy móng: N 0tc 37, F= = Rtc − γ hm 20,574 − 2.1,5 e= Ta có : = 2,14(m2) M 4,91 = N 37, =0,131 suy [(1+e);(1+2e)]=[1,131;1,262] l α = = 1, b Chọn α = 1,2 Chọn KF =1,2 đoạn 1,1-1,5 b≥ K F F 1, 2.2,14 = α 1, Vậy =1,46( Thỏa mãn điều kiện b ban đầu b=1,5m) Chọn b=1,5m ,l=1,8m Kiểm tra ứng suất đáy móng Để đảm bảo móng làm việc tốt theo kích thước chọn ta tiến hành kiểm tra điều kiện sau: Ptbtc ≤ Rtc tc Pmax ≤ 1, Rtc Pmin ≥ Với : b.l 1,5.1,82 W= = 6 =0,81 Đồ án móng Ptbtc = N 37, + γ hm = + 2.1,5 F 1,5.1,8 tc Pmax = Ptbtc + M 4, 91 = 16, 93 + W 0,81 tc Pmin = Ptbtc − M 4,91 = 16,93 − W 0,81 = 16,93 < 20,574(T/m2) = 23 < 24,7 (T/m2) = 10,87>0 (T/m2) Pgl = ptbtc − γ hm = 16,93 − 1,88.1,5 = 14,11(T/m2) KẾT LUẬN: Móng với kích thước bxl=1,5x1,8m đảm bảo khả làm việc tốt.( xem lún bên đáy móng với áp lực quan hệ tuyến tính tính lún) Kiểm tra điều kiện kinh tế: Nhằm giúp tiết kiệm chi phí cách tối ưu ta phải chọn móng cho an tồn với cơng trình với mức chi phí thấp Ta có: 1, 2.Rtc − Pmax 1, 2.20,574 − 23 = 1, 2.Rtc 1, 2.20,574 = 6,84% 2,5P = 2,5.36,4 = 91 (T) Vậy thỏa mãn điều kiện Vậy đưa Pcpt = 36,4 T vào tính tốn c, Xác định số lượng cọc bố trí cọc cho móng + Số lượng cọc sơ bộ: nc,sb= N tt 191, 48 = (1 ÷ 1, 4) = 5, 26 Pa 36, (cọc) Vậy ta chọn cọc, khoảng cách tim cọc >= 3Dc = 900mm, khoảng cách từ mép cọc đến mép đài a > = 150mm ( lấy 150mm) bố trí cọc hình vẽ sau: 37 Đồ án móng *, Thiết kế đài móng + Diện tích đế đài thực tế : Fđ = 3,3.1,5= 4,95 (m2) + Trọng lượng tính tốn đài đất đài : N dtt = n.Fd h.γ tb = 1,1.4,95.1,2.2 = 13,068 (T) + Lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài: Nmtt = N0tt + Ndtt = 180,5 + 13,068 = 193,57 (T) Theo kinh nghiệm, hd ≥ 3d hd ≥ 3d+200 => Chọn hd = 0.8 m ( 2d+200) 38 Đồ án móng + Momen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm tiết diện đế đài: Mmtt = M0tt + Q0 hđ= 25,3 +5,1.0,8 = 29,38 (Tm) 1, Xác định phản lực đầu cọc Lực truyền xuống cọc dãy biên là: tt max P N ott + N dtt M tt xmax 193,57 29,38 ×1,35 = ± = ± nc 4.1,352 + 4.0, 452 ∑ xi2 Pttmax = 29,09 (T) Pttmin = 19,29 (T)>0 cọc không bị nhổ Ta có : Pttmax + Pc = 29,09 + 2,587 = 30,68 (T) < Pmin (= 36,4T) (Thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên ) Kiểm tra móng cọc theo TTGH2 : Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng quy ước : Độ lún móng tính theo độ lún khối quy ước abcd α= ϕtb ϕtb ∑ϕ h = ∑h i i i 11,16o.4,3 + 12,3o.5, + 35,16o.1,5 = 11,5 = 14,850 39 Đồ án móng α= ϕtb =14,850/4 = 3,710 Chiều dài đáy khối quy ước : LM = L + 2H.tan ϕtb = 3,3+2.11,5.tan(3,71o) = 4,79m Bề rộng đáy khối quy ước : BM = B + 2H.tan ϕtb =1,5 + 2.11,5.tan(3,71o) = 2,23m Trọng lượng tiêu chuẩn khối móng quy ước từ đáy lớp lót trở lên: Ntc1 = LM.BM.γtb.h = 4,79.2,23.2.1,2= 25,63 (T) Trọng lượng riêng trung bình đất từ lớp lót đến chân cọc : γ h 4, 2.1, 79 + 5, 7.1, 77 + 1,5.1,92 γ ' II = ∑ i i = = 1, 78 hi 11,5 (T/m3) Trọng lượng khối móng quy ước phần đáy chưa kể bê tông cọc: N 2tc = (L M BM − Fc ).γ 'II ∑ h = (4, 79.2, 23 − 8.0,3 ).1, 78.(4, + 5, + 1,5) = 226, 08 i (T) Trọng lượng cọc khối móng quy ước : N 3tc = 8.Fc ∑ hi 2,5 = 8.0,32.(4, + 5, + 1,5).2,5 = 20,52(T ) 40 Đồ án móng Trọng lượng khối móng quy ước : Nqutc = Ntc1 + Ntc2 + Ntc3 = 25,63 + 226,08 + 20,52 = 272,23(T) Lực dọc tác dụng đáy khối móng quy ước : Ntc = N0tc + Nqutc = 150,41+272,23= 422,64 (T) Momen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối quy ước Mtc = M0tc + Qtc.hd = 21,08+4,25.1,2=26,18(Tm) Độ lệch tâm : M tc 26,18 e = tc = = 0, 06 N 422, 64 tc m Áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước : P tc max,min N tc 6etc 442, 64 6.0, 06 = (1 ± )= (1 ± ) LM BM LM 4, 79.2, 23 4, 79 Ptcmax = 44,55(T/m2) Ptcmin = 38,32(T/m2) tc tc Pmax + Pmin 44,55 + 38,32 P = = = 41, 435(T / m 2) 2 tc tb Cường độ tính tốn đất đáy khối móng quy ước: RM = m1m2 (1,1 A.BM γ + 1,1B.H M γ II' + D.c II ) K tc 41 Đồ án móng Ktc =1 M1=1,4 ,m2 = ϕ = 35,160 tra bảng ta : A=1,7 ; B= 7,83 ;D = 9,66 Chiều cao khối móng quy ước lấy đến cốt thiên nhiên: HM=12,7(m) RM = 1, 4.1 (1,1.1, 7.2, 23.2 + 1,1.7,83.12, 7.1,78 + 9, 66.0) = 284,26(T/m2) Pmaxtc = 44,55 T/m2 < 1,2RM =1,2.284,26=341,1(T/m2) Ptbtc = 41,435 T/m2< RM Vậy thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng quy ước Kiểm tra điều kiện biến dạng đất nền: Ứng suất thân đáy lớp sét σtbz=5,5 = 5,5.1,79 = 9,845 (T/m2) Ứng suất thân cao độ đáy lớp cát σtbz=5,7+5,5 = 5,7.1,77+9,845= 19,934(T/m2) Ứng suất thân đáy móng quy ước : σtbz=5,7+5,5+1,5 = 19,934+1,92.1,5 = 22,814(T/m2) Ứng suất gây lún đáy móng quy ước : σglz=0 = Ptbtc – 22,814 = 41,435 - 22,841 = 18,594(T/m2) Tính lún móng cọc 42 Đồ án móng p= N N 150, 41 − γ tb L = = = 14, 08(T ) FM FM 2, 23.4,79 Trong đó: - N tổng tải trọng thẳng đứng độ sâu mũi cọc , N = N0+Wtđ - N0 : tải trọng thiết kế theo trạng thái giới hạn biến dạng - Wtđ : trọng lượng khối móng tương đương bao gồm cọc , đài cọc - FM : diện tích đáy móng - L : độ sâu từ mặt đất đến mũi cọc - γtb : trọng lượng riêng trung bình đất phạm vi Hm Cơng thức tính lún sau: − µ02 S = p.BM ω E0 14, 08.2, 23.1, 262.(1 − 0,32 ) S= = 0, 019(m) 1920 α = Lm/Bm =4,79/2,23=2,15 ω = 1,262 Ta thấy S=1,9 cm < [S]=8cm Vậy móng đảm bảo điều kiện làm việc an toàn 43 Đồ án móng 44 Đồ án móng Tính tốn độ bền cấu tạo đài cọc: Chọn bê tông đổ chỗ mác 250 cường độ tính tốn Rn = 11000 kN/m2 Rkc = 870kN/m2 Rc = 3700kN/m2 Chọn thép AII có Ra= 280MN/m2 Xác định chiều cáo đài cọc theo điều kiện chọc thủng: Với ac+2h0 = 0,55+2.0,75 = 2,05(m) < l=3,3(m) bc+2h0 = 0,4+2.0,75=1,9 (m)> b =1,5(m) p tt max (l − ac − 2h0 ) σk = ≤ [Rk ] 2h0 σk = 29, 09.(3,3 − 0, 55 − 2.0, 75) = 24, 24(T / m ) 2.0, 75 < [Rkc] = 87(T/m2) Vậy chọn chiều cao đài 0,8m hợp lý Tính toán momen cốt thép đặt cho đài cọc: Momen tương ứng với mặt ngàm I-I: M1 = (P4+P8).r1+(P3+P7) r1’ r1 = 1,075m r1’ = 0,175 m P4 = p8 = Pttmax = 29,09 (T) 45 Đồ án móng P3=p7 = 193,57 29, 38.0, 45 + = 25,82(T ) (4.0, 452 + 4.1,352 ) M1=(2.29,09).1,075+(2.25,82).0,175=71,58(Tm) Momen tương ứng mặt ngàm II-II: M2 = (P1+P4+P2+P3).r2 r2 = 0,25m P1 = pttmin = 19,29(T) P4 = pttmax = 29,09(T) P3 = 25,82 (T) P2 = 193,57 29,38.0, 45 − = 22,56(T ) (4.0, 452 + 4.1,352 ) M2=(19,29+29,09+22,56+25,82).0,25 = 24,19(Tm) * Cốt thép chịu momen M1: FaI = M1 71,58 = = 0, 0378(m ) = 37,8cm 0,9.h0 R a 0,9.0, 75.28000 Chọn 10 ϕ22 có Fa = 38,1 cm2 Khoảng cách trục cuả cốt thép là: a= b − 2(abv + 15) 1500 − 2(35 + 15) = = 156mm n −1 10 − 46 Đồ án móng Chiều dài L - 2abv= 3300-2.35 = 3230 mm *Cốt thép chịu momen M2 : FaII = M2 24,19 = = 0, 0014( m ) = 14cm 0,9.h0 R a 0,9.0, 75.26000 Chọn 17 ϕ12 có Fa = 19,2 cm2 Khoảng cách trục cốt thép : a= b − 2(abv + 15) 3300 − 2(35 + 15) = = 200mm n −1 17 − Chiều dài : B – 2abv = 1500-2.35=1430mm 47 ... Sgh=8cm KẾT LUẬN: Thỏa mãn điều kiện độ lún đáy móng 13 Đồ án móng Ta có biểu đồ ứng suất nén lún cột C1: 14 Đồ án móng 15 Đồ án móng Kiểm tra chiều cao móng: N tt 45,1 p = + γ hm = + 2.1,5 F 1,5.1,8... Ta thấy móng cọc lớp đất 1,2 có E0 thấp lớp đất 3,4 có E0 lớn nên phù hợp cho thiết kế móng cọc đài thấp , nên ta chọn lớp đất thứ lớp đặt móng 26 Đồ án móng 27 Đồ án móng II.Thiết kế móng cọc... −1 216(mm) ta lấy khoảng cách 200mm Ta chọn bố trí cốt thép 7ɸ12@200mm 18 Đồ án móng II I I II 19 Đồ án móng 20 Đồ án móng MĨNG CỌC ĐÀI THẤP Đề số : 55 II, Số liệu: 1, Cơng trình: Cơng trình thuộc