Đồ án môn học nền móng công trình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (567.33 KB, 49 trang )
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MƠN HỌC
NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
Sinh viên:
Mã số SV:
Lớp:
Tháng 11 – 2011
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
LỜI NĨI ĐẦU
Đây là lần đầu tiên em làm một đồ án môn học mà đối với em thật sự rất quan trọng.
Chính vì vậy, em đã dành rất nhiều công sức đầu tư vào đồ án môn học này. Em xin chân
thành cảm ơn Thầy đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn em trong thời gian học vừa qua để em
có thể hồn thành đồ án mơn học này. Với hiểu biết cịn hạn hẹp, trong đồ án mơn học có
thể cịn nhiều thiếu sót và hạn chế, kính mong Thầy chỉ dẫn thêm để em hồn thiện đồ án
mơn học và bổ sung kiến thức của mình. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy.
NHẬN XÉT CỦA THẦY
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
2
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
NỘI DUNG
PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT....................................................Trang 04
PHẦN II: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG BĂNG...................................Trang 13
PHẦN III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP.................Trang 34
PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................Trang 49
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
3
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
PHẦN I:
THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
Cơng trình: Khu phố thương mại liên kết 25 căn.
Địa điểm: Đường 30 tháng 4, thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh.
- Số thứ tự: 11
- Đề số: 11
- Hồ sơ địa chất số: 2
I.1. Mở đầu:
- Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho việc thiết kế xây dựng Khu phố thương
mại liên kết 25 căn tại đường 30 tháng 4, thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh.
- Khối lượng đã khảo sát gồm 3 hố khoan, mỗi hố sâu 15,0 m, mang ký hiệu HK1, HK2,
HK3. Tổng độ sâu đã khoan là 45m với 22 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm dò địa
tầng và thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của các lớp đất.
I.2. Cấu tạo địa chất:
- Từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu đã khảo sát là 15,0 m, nền đất tại đây được cấu tạo bởi
5 lớp đất, thể hiện trên hình trụ hố khoan, theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:
I.2.1. Lớp đất số 1 (Chỉ có tại HK1):
- Đất sét lẫn cát, màu nâu đỏ, dày 0,5m
I.2.2. Lớp đất số 2:
- Sét pha nhiều cát, màu xám nhạt đến xám trắng đốm nâu vàng / nâu đỏ, độ dẻo trung
bình – trạng thái dẻo cứng đến nữa cứng, gồm 2 lớp:
* Lớp 2a: Trạng thái dẻo cứng: Có bề dày tại HK1 = 5,5m, HK2 = 5,3m, HK3 = 3,2m
với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:
- Độ ẩm:
W = 21,4 %
w = 1,885 g/cm3
- Dung trọng tự nhiên:
- Sức chịu nén đơn:
Qu = 1,211 kG/cm2
- Lực dính đơn vị:
C = 0,151 kG/cm2
= 140 30’
- Góc ma sát trong:
* Lớp 2b: Trạng thái nữa cứng, có bề dày tại HK3 = 2,5m với các tính chất cơ lý đặc
trưng như sau:
- Độ ẩm:
W = 20,1 %
w = 1,917 g/cm3
- Dung trọng tự nhiên:
- Lực dính đơn vị:
C = 0,241 kG/cm2
= 170
- Góc ma sát trong:
I.2.3. Lớp đất số 3:
- Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ vân xám trắng đốm vàng nâu, độ dẻo trung
bình – trạng thái nửa cứng, có bề dày tại HK1 = 1,5m, HK2 = 1,9m, HK3 = 1,3m với các
tính chất cơ lý đặc trưng như sau:
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
4
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
- Độ ẩm:
- Dung trọng tự nhiên:
- Dung trọng đẩy nổi:
- Lực dính đơn vị:
- Góc ma sát trong:
Sinh viên:
W = 20,1 %
w = 1,972 g/cm3
' = 1,031 g/cm3
C = 0,255 kG/cm2
= 160 30’
I.2.4. Lớp đất số 4:
- Cát mịn lẫn bột, màu xám trắng vân nâu vàng nhạt – trạng thái bời rời, có bề dày tại
HK1 = 4,1m, HK2 = 4,3m, HK3 = 4,5m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau:
- Độ ẩm:
W = 25,7 %
w = 1,860 g/cm3
- Dung trọng tự nhiên:
' = 0,925 g/cm3
- Dung trọng đẩy nổi:
- Lực dính đơn vị:
C = 0,025 kG/cm2
= 270
- Góc ma sát trong:
I.2.5. Lớp đất số 5:
- Sét lẫn bột và ít cát, màu xám trắng / nâu đỏ nhạt đến nâu nhạt, độ dẻo cao – trạng thái
nữa cứng, có bề dày tại HK1 = 3,4m, HK2 = 3,5m, HK3 = 3,5m với các tính chất cơ lý
đặc trưng như sau:
- Độ ẩm:
W = 25,1 %
w = 1,982 g/cm3
- Dung trọng tự nhiên:
' = 0,995 g/cm3
- Dung trọng đẩy nổi:
- Sức chịu nén đơn:
Qu = 2,060 kG/cm2
- Lực dính đơn vị:
C = 0,290 kG/cm2
= 150
- Góc ma sát trong:
Trong phạm vi khảo sát, địa tầng khu vực chấm dứt ở đây.
I.3. Thống kê số liệu địa chất:
I.3.1. Bảng thống kê chỉ tiêu vật lý – lớp đất 2a:
STT
1
2
3
4
5
6
Số hiệu
mẫu
1-1
1-3
1-5
2-1
2-3
3-3
Trung bình
Dung trọng (g/cm3)
Độ ẩm
W (%)
w
d
20,5
22,3
23,7
20,7
21,8
20,5
21,5833
1,901
1,869
1,877
1,895
1,879
1,910
1,8885
1,578
1,528
1,517
1,570
1,543
1,585
1,5535
s
0,950
0,950
Hệ số
rỗng
e
0,695
0,751
0,764
0,704
0,734
0,688
0,7227
- Chỉ tiêu độ ẩm W và hệ số rỗng e:
Wtt = Wtc = 21,58 %
ett = etc = 0,7227
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
5
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
- Chỉ tiêu Itt và IItt :
- Với trạng thái giới hạn I: = 0,85, n – 1 = 5 t = 1,16
6
tc
i
2
0,0013
i 1
1 n tc
1.0,0013
( i ) 2
0,0161
n 1 i 1
5
t .
1,16.0,0161
tt
tc
1,8885
1,8809
Vậy: I
n
6
- Với trạng thái giới hạn II: = 0,95, n – 1 = 5 t = 2,01
6
tc
i
2
0,0013
i 1
1 n tc
1.0,0013
( i ) 2
0,0161
n 1 i 1
5
t .
2,01.0,0161
tt
tc
1,8885
1,8753
Vậy: II
n
6
- Thí nghiệm cắt:
STT
Số
hiệu
mẫu
1
1-1
2
1-3
3
1-5
4
2-1
5
2-3
6
3-3
i
(kG/cm2
)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
i
(kG/cm2
)
0,466
0,744
1,021
0,396
0,650
0,904
0,394
0,644
0,893
0,471
0,749
1,026
0,410
0,668
0,927
0,490
0,776
1,063
C
(kG/cm2
)
Tan
0,189
0,277
0,142
0,254
0,145
0,249
0,194
0,277
0,151
0,259
0,203
0,287
0,26725
0,016482476
0,942631759
262,8999578
0,85707075
0,170611111
0,035606218
0,057096972
16
0,052161028
- Sau khi sử dụng hàm LINEST để thống kê ta được kết quả:
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
6
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
tan tc 0,267 tc 140 56’
ctc = 0,171 kG/cm2
tan 0,016
c 0,036 kG/cm2
- Chỉ tiêu c Itt , c IItt , Itt , IItt :
- Với trạng thái giới hạn I: = 0,85, n.3 – 2 = 16 t 1,07
c Itt c tc t c 0,171 – 1,07.0,036 = 0,13248
tan Itt tan tc t tan 0,267 – 1,07.0,016 = 0,24988 Itt 140 1’
- Với trạng thái giới hạn II: = 0,95, n.3 – 2 = 16 t 1,75
c IItt c tc t c 0,171 – 1,75. 0,036 = 0,108
tan IItt tan tc t tan 0,267 – 1,75.0,016 = 0,239 IItt 130 26’
I.3.2. Bảng thống kê chỉ tiêu vật lý – lớp đất 2b:
STT
1
Số hiệu
mẫu
3-1
Trung bình
Dung trọng (g/cm3)
Độ ẩm
W (%)
w
d
20,1
20,1
1,917
1,917
1,596
1,596
s
Hệ số
rỗng
e
0,677
0,677
- Do có 1 mẫu đất nên ta lấy các số liệu làm giá trị tính tốn:
Wtt = Wtc = 20,1 %
ett = etc = 0,677
tt tc 1,917
tt tc 170
tan tt tan tc 0,306
ctt = ctc = 0,241 kG/cm2
I.3.3. Bảng thống kê chỉ tiêu vật lý – lớp đất 3:
STT
1
2
Số hiệu
mẫu
2-5
3-5
Trung bình
Dung trọng (g/cm3)
Độ ẩm
W (%)
w
d
s
19,4
20,8
20,1
1,981
1,964
1,973
1,659
1,626
1,643
1,042
1,021
1,032
Hệ số
rỗng
e
0,621
0,652
0,637
- Chỉ tiêu độ ẩm W và hệ số rỗng e:
Wtt = Wtc = 20,1 %
ett = etc = 0,637
tt tc 1,973
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
7
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
- Thí nghiệm cắt:
STT
Số
hiệu
mẫu
1
2-5
2
3-5
i
(kG/cm2
)
1
2
3
1
2
3
i
(kG/cm2
)
0,598
0,914
1,229
0,551
0,847
1,144
C
(kG/cm2
)
Tan
0,283
0,315
0,255
0,296
C 2tc 5 C 3tc 5 0,283 0,255
C
0,269
2
2
tan 2 5 tan 3 5 0,315 0,296
tan tt
0,3055 tt 16059’
2
2
tt
I.3.4. Bảng thống kê chỉ tiêu vật lý – lớp đất 4:
Số hiệu
mẫu
STT
1
2
3
4
5
6
1-7
1-9
2-7
2-9
3-7
3-9
Trung bình
Dung trọng (g/cm3)
Độ ẩm
W (%)
w
d
s
24,9
25,6
24,3
23,8
26,0
26,5
25,18
1,870
1,863
1,878
1,883
1,857
1,851
1,867
1,497
1,483
1,511
1,521
1,474
1,463
1,492
0,935
0,927
0,944
0,950
0,921
0,914
0,932
Hệ số
rỗng
e
0,781
0,798
0,764
0,753
0,809
0,823
0,788
- Chỉ tiêu độ ẩm W và hệ số rỗng e:
Wtt = Wtc = 25,18 %
ett = etc = 0,788
- Chỉ tiêu Itt và IItt :
- Với trạng thái giới hạn I: = 0,85, n – 1 = 5 t = 1,16
6
tc
i
2
0,0008
i 1
1 n tc
1.0,0008
( i ) 2
0,0126
n 1 i 1
5
t .
1,16.0,0126
1,867
0,006
Vậy: Itt tc
n
6
- Với trạng thái giới hạn II: = 0,95, n – 1 = 5 t = 2,01
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
8
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
6
tc
i
2
Sinh viên:
0,0008
i 1
1 n tc
1.0,0008
( i ) 2
0,0126
n 1 i 1
5
Vậy: IItt tc
t .
n
1,8885
2,01.0,0126
6
0,0103
- Thí nghiệm cắt:
STT
Số
hiệu
mẫu
1
1-7
2
1-9
3
2-7
4
2-9
5
3-7
6
3-9
i
(kG/cm2
)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
i
(kG/cm2
)
0,547
1,067
1,588
0,539
1,054
1,569
0,558
1,089
1,621
0,564
1,102
1,639
0,535
1,044
1,554
0,523
1,021
1,520
C
(kG/cm2
)
Tan
0,026
0,521
0,024
0,515
0,026
0,532
0,027
0,537
0,025
0,510
0,024
0,499
0,51875
0,008889732
0,995323238
3405,170283
3,22921875
0,0255
0,019204017
0,030794937
16
0,01517325
- Sau khi sử dụng hàm LINEST để thống kê ta được kết quả:
tan tc 0,519 tc 270 25’
ctc = 0,026 kG/cm2
tan 0,009
c 0,019 kG/cm2
- Chỉ tiêu c Itt , c IItt , Itt , IItt :
- Với trạng thái giới hạn I: = 0,85, n.3 – 2 = 16 t 1,07
c Itt c tc t c 0,026 – 1,07.0,019 = 0,00567
tan Itt tan tc t tan 0,519 – 1,07.0,009 = 0,50937 Itt 260 59’
- Với trạng thái giới hạn II: = 0,95, n.3 – 2 = 16 t 1,75
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
9
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
c IItt c tc t c 0,026 – 1,75. 0,019 = - 0,0073
tan IItt tan tc t tan 0,519 – 1,75.0,009 = 0,5033 IItt 260 42’
I.3.5. Bảng thống kê chỉ tiêu vật lý – lớp đất 5:
Số hiệu
mẫu
STT
1
2
3
4
5
6
7
1-11
1-13
2-11
2-13
2-15
3-11
3-13
Trung bình
Dung trọng (g/cm3)
Độ ẩm
W (%)
w
d
s
22,8
23,5
23,0
23,7
24,9
27,3
27,0
24,6
2,032
2,019
2,023
2,011
1,977
1,941
1,955
1,994
1,655
1,635
1,645
1,626
1,583
1,525
1,539
1,601
1,042
1,029
1,035
1,023
0,995
0,957
0,966
1,007
Hệ số
rỗng
e
0,630
0,649
0,639
0,657
0,701
0,761
0,747
0,683
- Chỉ tiêu độ ẩm W và hệ số rỗng e:
Wtt = Wtc = 24,6 %
ett = etc = 0,683
- Chỉ tiêu Itt và IItt :
- Với trạng thái giới hạn I: = 0,85, n – 1 = 6 t = 1,13
6
tc
i
2
0,0078
i 1
1 n tc
1.0,0078
( i ) 2
0,0361
n 1 i 1
6
t .
1,13.0,0361
1,994
1,9786
Vậy: Itt tc
n
7
- Với trạng thái giới hạn II: = 0,95, n – 1 = 6 t = 1,94
6
tc
i
2
0,0078
i 1
1 n tc
1.0,0078
( i ) 2
0,0361
n 1 i 1
6
t .
1,94.0,0361
1,994
1,9675
Vậy: IItt tc
n
7
- Thí nghiệm cắt:
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
10
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
STT
Số
hiệu
mẫu
1
1-11
2
1-13
3
2-11
4
2-13
5
2-15
6
3-11
7
3-13
i
(kG/cm2
)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
i
(kG/cm2
)
0,712
0,998
1,285
0,689
0,971
1,253
0,703
0,989
1,276
0,669
0,951
1,233
0,609
0,887
1,164
0,543
0,811
1,079
0,558
0,826
1,094
Sinh viên:
C
(kG/cm2
)
Tan
0,425
0,287
0,407
0,282
0,416
0,287
0,387
0,282
0,332
0,277
0,275
0,268
0,290
0,268
0,278642857
0,020310482
0,908308017
188,2154996
1,086985786
0,361761905
0,043875655
0,075994864
19
0,109729167
- Sau khi sử dụng hàm LINEST để thống kê ta được kết quả:
tan tc 0,279 tc 150 35’
ctc = 0,362 kG/cm2
tan 0,02
c 0,044 kG/cm2
- Chỉ tiêu c Itt , c IItt , Itt , IItt :
- Với trạng thái giới hạn I: = 0,85, n.3 – 2 = 19 t 1,07
c Itt c tc t c 0,362 – 1,07.0,044 = 0,315
tan Itt tan tc t tan 0,279 – 1,07.0,02 = 0,2576 Itt 140 26’
- Với trạng thái giới hạn II: = 0,95, n.3 – 2 = 19 t 1,73
c IItt c tc t c 0,362 – 1,73. 0,044 = 0,286
tan IItt tan tc t tan 0,279 – 1,73.0,02 = 0,2444 IItt 130 44’
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
11
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH
Do sau
(m)
0
HK1
1
-0,5m
HK2
0,0m
HK3
2b
2
-2,5m
2a
4
-5,3m
-6m
6
-7,5m
8
3
-5,7m
-7,2m
-7m
-11,5m
-11,5m
-15m
-15m
4
10
-11,6m
12
5
14
15
-15m
2a
Set
Set pha cat
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
Set pha cat
lan soi san
laterite
Cat
Lop dat Muc nuoc
ngam
12
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
PHẦN II:
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG BĂNG
II.1. Mặt bằng móng:
E
D
C
B
A
1
3
2
Với: N = 1012 (kN)
M = 72 (kN.m)
Lực dọc Ntt (kN)
304
810
1113
1012
506
Cột
A
B
C
D
E
N
M
H
400
1200
H
4800
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
M
7
8
Lực ngang Htt (kN)
70
97
125
139
83
N
N
N
M
6
H = 139 (kN)
Moment Mtt (kN.m)
36
65
72
58
43
N
H
5
4
H
4100
M
M
3600
H
900
13
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
- Ta quy các tải trọng về tâm đáy móng:
N
H
M
tt
N A N B N C N D N E 3745(kN )
tt
H A H B H C H D H E 514(kN )
tt
M M M H M N
n
n
n
i 1
i 1
i 1
- Chọn chiều dương theo chiều quay kim đồng hồ, chiều cao móng là 0,8m:
n
M
M
M A M B M C M D M E 36 65 72 58 43 188(kN .m)
M
H
H A H B H C H D H E .0,8 (70 97 125 139 83).0,8 278,4( kN .m)
M
N
7,1N A 5,9 N B 1,1N C 3 N D 6,6 N E 1786 ,1(kN .m)
i 1
n
i 1
n
i 1
- Tập hợp giá trị tính tốn của Moment tại tâm đáy móng:
M
tt
n
n
n
i 1
i 1
i 1
M M M H M N 2252,5 (kN.m)
- Từ giá trị tính tốn, lấy hệ số an tồn là n = 1,15 ta có được các giá trị tiêu chuẩn:
N tc
N tt
n
H tc
Cột
A
B
C
D
E
N
tc
3256,53(kN )
H tt
n
M tc
M tt
n
Lực dọc Ntc (kN)
264,35
704,35
967,83
880
440
M
tc
Moment Mtc (kN.m)
31,30
56,52
62,61
50,43
37,39
238,25(kN .m)
H
tc
Lực ngang Htc (kN)
60,87
84,35
108,70
120,87
72,17
446,96(kN )
II.2. Chọn sơ bộ các kích thước của móng:
- Chiều dài cơng trình: 15 (m)
- Chọn nút thừa ở hai đầu móng băng: la = 0,4 (m) , lb = 0,9 (m)
- Từ hai số liệu trên, chọn chiều dài móng: L = 15 (m)
- Chọn độ sâu đặt móng: h = 2 (m)
- Chọn chiều cao móng: 0,8 (m)
- Chọn sơ bộ bề rộng móng băng: b = 3 (m)
- Chọn mực nước ngầm cách mặt đất: 5,5 (m)
II.3. Xác định bề rộng móng:
tc
- Ta có: N 3256,53(kN )
*
Rtc = m.(Ab Bh D Ctc )
(*)
Với: m = 1
Ctc = 0,171(kG/cm2) = 17,1 (kN/m2)
Tại lớp 2a có:
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
14
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
A 0,323
14 56' B 2,292
D 4,832
0
1,8885( g / cm 3 ) 18,885(kN / m 3 )
Thế vào biểu thức (*) ta được:
Rtc = 1.(0,323.3.18,885+2,292.2.18,885+4,832.17,1) =187,5 (kN/m2)
- Kích thước móng được xác định sơ bộ dựa vào cơng thức sau:
N tc
3256,53
Fsb
22,7(m 2 )
Rtc (tb .h) 187,5 (22.2)
Chọn F = (1,11,4)Fsb Chọn F = 1,4.22,7 = 31,8 (m2)
Ta có: F = l .b b
F 31,8
2,12(m)
l
15
Để tiện tính tốn ta chọn b = 3 (m)
- Tính lại diện tích F = l .b = 15.3 = 45 (m2)
1 1
8 12
1
8
- Đối với móng băng ta chọn hs l max = .4800 600 Chọn hs = 0,6 (m)
II.4. Chọn kích thước cột:
- Chọn Bê tơng mác M300 có Rn= 13000 KN m 2 = 1300 T m 2
Rk = 1000 KN m 2 = 100 T m 2
- Tại cột 4-D có Ntt = 1012 (kN)
- Chọn cột có kích thước hình vng thỏa điều kiện:
Fc
N tt
1012
0,08( m 2 ) 800(cm 2 )
Rn 13000
- Thực tế ta chọn kích thước cột là: ac . bc = 30 . 30 = 900 (cm2)
- Kiểm tra lại: Fc . Rn = 0,08.13000 = 1040 (kN) > Ntt = 1012 (kN)
- Chọn bề rộng của dầm móng là bs = 50 (cm)
Như vậy kích thước dầm đảm bảo chịu được tải trọng của cột truyền xuống.
II.5. Kiểm tra ổn định và lún của đất nền:
II.5.1. Kiểm tra ổn định của nền:
- Kiểm tra ổn định của nền với 3 điều kiện:
tc
Pmax
1,2.R tc
tc
(**)
Pmin 0
tc
tc
PTB R
M tt 2252,5
0,6(m)
- Độ lệch tâm: e tt
3745
N
6.e
N tc
3256,53
6.0,6
tc
Pmax
(1 l ) tb .h
(1
) 22.2 133,7(kN / m 2 )
F
l
15.3
15
tc
6.el
N
3256,53
6.0,6
tc
Pmin
(1
) tb .h
(1
) 22.2 99(kN / m 2 )
F
l
15.3
15
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
15
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
tc
tc
Pmax
Pmin
133,7 99
P
116,35(kN / m 2 )
2
2
tc
TB
Ta thấy 3 điều kiện:
tc
Pmax
= 133,7(kN / m 2 ) < 1,2.Rtc = 225 (kN/m2)
tc
Pmin
= 99( kN / m 2 ) > 0
PTBtc = 116,35(kN / m 2 ) < Rtc = 187,5 (kN/m2)
Thỏa mãn điều kiện ổn định. Vậy nền ổn định và làm việc như một vật liệu đàn hồi.
II.5.2. Kiểm tra độ lún của móng băng:
- Áp lực gây lún tại tâm đáy móng:
Pgl Ptb w .h
Pgl 152,55 (18,885.2) 114,78(kN / m 2 )
- Bảng kết quả thí nghiệm mẫu đất (2-3):
P (kN/m2)
e
0
0.715
25
0.695
50
0.670
100
0.638
200
0.603
400
0.560
P1
(kN/m2)
P2
(kN/m2)
e1
49,1
154,64
0,67 0,62
0,03
71,76
155,44
0,66 0,62
0,02
94,43
155,78
117,09
162,26
139,75
173,96
- Bảng tính lún tại tâm móng:
Lớp
1
2
3
4
5
Điểm
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
z
(m)
0
1,2
1,2
2,4
2,4
3,6
3,6
4,8
4,8
6
z/b
0
0,4
0,4
0,8
0,8
1,2
1,2
1,6
1,6
2
Bề
dày
2
3,2
3,2
4,4
4,4
5,6
5,6
6,8
6,8
8
K0
1
0,839
0,839
0,619
0,619
0,45
0,45
0,337
0,337
0,259
gl
bt
2
(kN/m )
37,77
60,43
60,43
83,09
83,09
105,76
105,76
128,42
128,42
151,08
2
(kN/m )
114,78
96,30
96,30
71,05
71,05
51,65
51,65
38,68
38,68
29,73
0,6
4
0,6
3
e2
Si
(m)
0,62
0,01
0,62
0,007
0,62 0,61
0,007
Tổng Si:
0,074
- Trình tự tính lún:
Tiến hành chia nền đất ở đáy móng ra thành các phân tố mỏng, mỗi lớp phân tố dày là:
hi = (0,2 0,6)b = 0,4 . 3 = 1,2 (m)
l 15
5 (m)
b 3
e e
Si 1 2 �hi
1 e1
Tiến hành chia lớp phân tố xuống tới độ sâu thỏa điều kiện: bt �5 gl
bt 151,08(kN / m 2 ) 5. gl 5.29,73 148,65(kN / m 2 )
Như vậy độ lún dưới đất nền: Slun = 7,4 (cm) độ lún giới hạn Sgh = 8 (cm). Vậy độ
lún của nền đất dưới đáy móng là đủ nhỏ, đảm bảo điều kiện biến dạng của đất nền.
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
16
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
II.6. Kiểm tra móng có bị xun thủng khơng:
- Xác định bề dày của cánh móng để sao cho cánh khơng bị xun thủng.
- Điều kiện: Pxt Pcx
- Ta chọn chiều cao dầm móng băng là hs = 0,6 (m)
- Chọn chiều cao móng là: h1 = 0,8 (m), lớp bê tơng bảo vệ: a = 0,05 (m)
( Đối với cột chọn mác bê tông 300, Rn = 130 (kG/cm2)
ho = 0.6 – 0.05 =0.55 (m)
b bs 3 0,5
1,25(m)
2
2
N tt 3745(kN ) e1 = 0,6 (m)
C
- Ta cắt 1m ra để tính:
b bs 2h o
)
2
6.e
N tt
3745
6.0,6
tt
(1 l )
(1
) 103,2(kN / m 2 )
Mà Pmax
F
l
15.3
15
3
0
,
5
2
.
0
,
55
2
Pxt 103,2.
72,24( kN / m )
2
tt
Pxt Pmax
(
Pcx= 0,75.Rk.ho =0,75.1000.0,55 = 412,5 (kN/m2)
Vì Pxt = 72,24 (kN/m2) < Pcx = 412,5 (kN/m2)
Cánh móng khơng bị xun, hay móng trên thỏa điều kiện chống xuyên.
200
II.7. Tính nội lực trong dầm móng băng:
- Tính trọng tâm tiết diện móng băng:
Để thuận tiện cho việc tính tốn ta chia mặt cắt ngang của móng băng ra như hình vẽ:
2
1250
1
500
3
2
400
3
1250
- Moment tĩnh của tiết diện móng băng:
0,8
.(0,5.0,8) 0,16(m 3 )
2
1
0,4.0,8
0,085(m 3 )
. F2 = 0,4 .0,4.
3
2
S1 = ac1 . F1 =
S2 = ac2
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
17
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
S3 = ac3 . F3=
Sinh viên:
0,4
.(0,8.0,4) 0,064 (m3)
2
Moment tĩnh của tiết diện móng băng:
S = S1 + 2S2 + 2S3 = 0,16 + 2.0,085 + 2.0,064 = 0,458 (m3)
- Diện tích ngang của móng:
A = A1 + 2.A2 + 2.A3
1
2
A = (0,5.0,8) +2.(0,4.1,25)+2.( .0,2.1,25) = 1,65 (m2)
- Vậy tọa độ trọng tâm tiết diện móng băng cách đáy móng một khoảng là:
y
S 0,458
0,277(m)
A 1,65
- Moment qn tính từng tiết diện nhỏ:
2
Áp dụng cơng thức: J I x a .F
2
J
b1 .h13
0,5.0,8 3 0,8
a 2 .F1
0,277 . 0,8.0,5 0,0281(m 4 )
12
12
2
2
b2 .h23
1,25.0,4 3 0,4
2
J
a .F2
0,277 .1,25.0,4 0,0096(m 4 )
12
12
2
2
b .h 3
1
1,25.0,2 3 0,2
J 3 3 a 2 .F3
0,4 0,277 . .1,25.0,2 0,0076(m 4 )
36
36
2
2
- Moment quán tính của tiết diện móng băng:
J = J1 + 2J2 + 2J3 = 0,0453 (m4)
- Tính hệ số nền Winker:
K=
Pgl
So
=
114,78
1151,1(kN / m 3 )
0,074
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
18
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
BANG KET QUA TINH TOAN
KriCom Sotfware Version 1.2
mongbang
Momen quan tinh = 4.530E-02
Be rong = 3.000E+00
He so nen = 1.151E+03
Modul dan hoi = 2.900E+07
===================================================
: Hoanh do : Do vong : Luc cat : Momen :
===================================================
: 0.000 : 8.716E-02 : 3.010E-03 : 1.505E-08 :
: 0.040 : 8.705E-02 : 1.203E+01 : 2.407E-01 :
: 0.080 : 8.694E-02 : 2.405E+01 : 9.624E-01 :
: 0.120 : 8.683E-02 : 3.605E+01 : 2.164E+00 :
: 0.160 : 8.672E-02 : 4.804E+01 : 3.846E+00 :
: 0.200 : 8.661E-02 : 6.001E+01 : 6.007E+00 :
: 0.240 : 8.650E-02 : 7.197E+01 : 8.647E+00 :
: 0.280 : 8.639E-02 : 8.391E+01 : 1.176E+01 :
: 0.320 : 8.628E-02 : 9.583E+01 : 1.536E+01 :
: 0.360 : 8.617E-02 : 1.077E+02 : 1.943E+01 :
: 0.400 : 8.606E-02 : 1.196E+02 : 2.398E+01 :
: 0.400 : 8.606E-02 : -1.844E+02 : 5.998E+01 :
: 0.520 : 8.573E-02 : -1.488E+02 : 3.999E+01 :
: 0.640 : 8.540E-02 : -1.133E+02 : 2.427E+01 :
: 0.760 : 8.506E-02 : -7.799E+01 : 1.279E+01 :
: 0.880 : 8.473E-02 : -4.281E+01 : 5.546E+00 :
: 1.000 : 8.440E-02 : -7.766E+00 : 2.512E+00 :
: 1.120 : 8.407E-02 : 2.714E+01 : 3.676E+00 :
: 1.240 : 8.373E-02 : 6.191E+01 : 9.020E+00 :
: 1.360 : 8.340E-02 : 9.654E+01 : 1.853E+01 :
: 1.480 : 8.307E-02 : 1.310E+02 : 3.218E+01 :
: 1.600 : 8.274E-02 : 1.654E+02 : 4.997E+01 :
: 1.600 : 8.274E-02 : -6.446E+02 : 1.150E+02 :
: 2.080 : 8.140E-02 : -5.086E+02 : -1.617E+02 :
: 2.560 : 8.009E-02 : -3.747E+02 : -3.736E+02 :
: 3.040 : 7.885E-02 : -2.430E+02 : -5.218E+02 :
: 3.520 : 7.770E-02 : -1.133E+02 : -6.072E+02 :
: 4.000 : 7.665E-02 : 1.460E+01 : -6.309E+02 :
: 4.480 : 7.571E-02 : 1.409E+02 : -5.935E+02 :
: 4.960 : 7.488E-02 : 2.657E+02 : -4.959E+02 :
: 5.440 : 7.413E-02 : 3.891E+02 : -3.387E+02 :
: 5.920 : 7.344E-02 : 5.114E+02 : -1.225E+02 :
: 6.400 : 7.277E-02 : 6.326E+02 : 1.521E+02 :
: 6.400 : 7.277E-02 : -4.804E+02 : 2.241E+02 :
: 6.810 : 7.218E-02 : -3.778E+02 : 4.824E+01 :
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
19
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Sinh viên:
7.220 : 7.159E-02 : -2.760E+02 : -8.574E+01 :
7.630 : 7.101E-02 : -1.750E+02 : -1.782E+02 :
8.040 : 7.045E-02 : -7.489E+01 : -2.294E+02 :
8.450 : 6.992E-02 : 2.448E+01 : -2.397E+02 :
8.860 : 6.942E-02 : 1.231E+02 : -2.094E+02 :
9.270 : 6.894E-02 : 2.211E+02 : -1.388E+02 :
9.680 : 6.849E-02 : 3.184E+02 : -2.823E+01 :
10.090 : 6.803E-02 : 4.150E+02 : 1.221E+02 :
10.500 : 6.756E-02 : 5.110E+02 : 3.120E+02 :
10.500 : 6.756E-02 : -5.010E+02 : 3.700E+02 :
10.860 : 6.712E-02 : -4.173E+02 : 2.047E+02 :
11.220 : 6.666E-02 : -3.341E+02 : 6.947E+01 :
11.580 : 6.619E-02 : -2.515E+02 : -3.593E+01 :
11.940 : 6.573E-02 : -1.695E+02 : -1.117E+02 :
12.300 : 6.527E-02 : -8.811E+01 : -1.581E+02 :
12.660 : 6.483E-02 : -7.245E+00 : -1.752E+02 :
13.020 : 6.441E-02 : 7.309E+01 : -1.633E+02 :
13.380 : 6.400E-02 : 1.529E+02 : -1.227E+02 :
13.740 : 6.361E-02 : 2.322E+02 : -5.331E+01 :
14.100 : 6.322E-02 : 3.111E+02 : 4.449E+01 :
14.100 : 6.322E-02 : -1.949E+02 : 8.749E+01 :
14.190 : 6.312E-02 : -1.753E+02 : 7.083E+01 :
14.280 : 6.302E-02 : -1.557E+02 : 5.594E+01 :
14.370 : 6.292E-02 : -1.361E+02 : 4.280E+01 :
14.460 : 6.282E-02 : -1.166E+02 : 3.143E+01 :
14.550 : 6.272E-02 : -9.709E+01 : 2.182E+01 :
14.640 : 6.262E-02 : -7.761E+01 : 1.395E+01 :
14.730 : 6.253E-02 : -5.816E+01 : 7.845E+00 :
14.820 : 6.243E-02 : -3.874E+01 : 3.485E+00 :
14.910 : 6.233E-02 : -1.936E+01 : 8.708E-01 :
15.000 : 6.223E-02 : 0.000E+00 : 0.000E+00 :
---------------------------------------------------
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
20
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
Biểu đồ lực cắt Q
Biểu đồ moment uốn M
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
21
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
II.8. Tính tốn và bố trí cốt thép cho móng:
- Sử dụng cốt thép AII
Ra = 270000 (kN/m2)
- Sử dụng bê tông mác 300 Rn = 13000 (kN/m2)
0 0,58
�
A0 0,412
II.8.1. Tính tốn và bố trí cốt thép theo phương ngang:
- Coi cánh móng như 1 bản console, mép là đầu tự do, mặt ngàm là mặt phẳng đi qua
mép sườn móng, console chịu tác dụng của tải trọng là phản lực nền tính tốn (Xem như
phản lực phân bố đều)
- Moment nguy hiểm nhất tại mặt ngàm:
1 tt
1
M Pmax
.(b bs ) 2 .103,2.(3 0,5) 2 80,625 (kN.m)
8
8
Diện tích cốt thép bố trí trên 1m dài là: 200
Fa
M
80,625
6,03.10 4 (m 2 ) 6,03(cm 2 )
0,9.Ra .h0 0,9.270000.0,55
2
2
.d
3,14.1,2
1,13(cm 2 )
- Chọn thép 12 : S
4
4
6,03
5,34 Chọn 5 cây 12
1,13
1000mm
- Khoảng cách a: a =
= 200 (mm)
5
- Số cây thép:
Vậy với chiều dài móng L = 15 (m) thì số cây theo phương cạnh ngắn của móng là: 5
12 a200 trong đó 3 cây bố trí theo cấu tạo.
II.8.2. Tính tốn và bố trí cốt thép theo phương dọc:
II.8.2.1. Tính cốt thép tại các mặt cắt chịu moment âm:
- Moment ở chân cột làm căng thớ dưới tức chịu kéo, do đó khi tính tốn bỏ qua cánh.
Tiết diện tính tốn lúc này là tiết diện chữ nhật có b = 50 (cm) và h = 80 (cm).
- Do đó khi bố trí thép ta lấy 70% lượng thép bố trí trong tiết diện chữ nhật. Còn lấy 30%
lượng thép của tiết diện có moment lớn nhất để bố trí, nếu lượng thép này nhỏ hơn lượng
thép cấu tạo thì ta bố trí theo cấu tạo 14a 200
- Dưới đáy móng có dải một lớp cát dày khoảng 10 (cm) và lớp bê tơng đá dăm bảo vệ
dày 10 (cm), có mác khoảng 75.
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
22
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
II.8.2.1.1. Mặt cắt (1-1):
- Có giá trị moment M = 59,98 (kN.m)
- Chọn a= 0,08 (m ) ho = 0,62 (m)
m
M
59,98
0,02
2
Rn .b.h0 13000.0,5.0,62 2
1 1 2. m = 0,02
R R (1 0,5. R )
- Bê tông mác 300 Rn = 130 (kG/cm2) = 1300 (T/m2)
- Thép A-II Ra = 2800 (kG/cm2) < 3000 (kG/cm2) R 0,58
R 0,58(1 0,5.0,58) 0,41
Vì m R nên đặt cốt đơn
. .R .b .h
0,02.0,9.130.50.80
Fa b b s s
3,34(cm 2 )
Rs
2800
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min 0,05%
F
3,34
a
.100% 0,1%
bs .h0 50.62
. .R
0,58.0,9.130
max R b b
.100% 2,42%
Rs
2800
min max phù hợp.
- Lượng cốt thép bố trí: F = 0,7 . Fa = 0,7 . 3,34 = 2,34 (cm2)
Lượng thép này khơng đủ để bố trí, ta chọn thép cấu tạo 14 để bố trí.
- Với lượng thép còn lại F = 0,3. Fa = 0,3 . 3,34 = 1 (cm2). Ta thấy lượng thép này nhỏ
hơn lượng cấu tạo, do đó ta chọn thép cấu tạo ( 14a 200 ) bố trí 2 bên cánh.
500
Þ8
Þ 12a200
Þ 14a200
400
200
2ø12
200
2Þ 14
1250
500
1250
100
2Þ 14
100
3000
MẶT CẮT 1-1TL: 1/25
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
23
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
II.8.2.1.2. Mặt cắt (3-3):
- Có giá trị moment M = 115 (kN.m)
- Chọn a= 0,08 (m ) ho = 0,62 (m)
m
M
115
0,05
2
Rn .b.h0 13000.0,5.0,62 2
1 1 2. m = 0,05
R R (1 0,5. R )
- Bê tông mác 300 Rn = 130 (kG/cm2) = 1300 (T/m2)
- Thép A-II Ra = 2800 (kG/cm2) < 3000 (kG/cm2) R 0,58
R 0,58(1 0,5.0,58) 0,41
Vì m R nên đặt cốt đơn
. .R .b .h
0,05.0,9.130.50.80
Fa b b s s
8,4(cm 2 )
Rs
2800
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min 0,05%
F
8,4
a
.100% 0,3%
bs .h0 50.62
. .R
0,58.0,9.130
max R b b
.100% 2,42%
Rs
2800
min max phù hợp
- Lượng cốt thép bố trí: F = 0,7 . Fa = 0,7 . 8,4 = 5,88 (cm2)
- Với lượng cốt thép trên ta chọn: 2 14 , 2 16 (Fatt = 7,1 (cm2))
- Với lượng thép còn lại F = 0,3. Fa = 0,3 . 8,4 = 2,52 (cm2) . Ta thấy lượng thép này nhỏ
hơn lượng cấu tạo, do đó ta chọn thép cấu tạo ( 14a 200 ) bố trí 2 bên cánh.
500
Þ8
Þ 12a200
Þ 14a200
2Þ 14
100
2Þ 16
500
1250
100
1250
400
200
2ø12
200
2Þ 14
3000
MẶT CẮT 3-3TL: 1/25
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
24
ĐỒ ÁN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH
Sinh viên:
II.8.2.1.3. Mặt cắt (5-5):
- Có giá trị moment M = 224,1 (kN.m)
- Chọn a= 0,08 (m ) ho = 0,62 (m)
m
M
224,1
0,09
2
Rn .b.h0 13000.0,5.0,62 2
1 1 2. m = 0,09
R R (1 0,5. R )
- Bê tông mác 300 Rn = 130 (kG/cm2) = 1300 (T/m2)
- Thép A-II Ra = 2800 (kG/cm2) < 3000 (kG/cm2) R 0,58
R 0,58(1 0,5.0,58) 0,41
Vì m R nên đặt cốt đơn
. .R .b .h
0,09.0,9.130.50.80
Fa b b s s
15(cm 2 )
Rs
2800
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min 0,05%
F
15
a
.100% 0,5%
bs .h0 50.62
. .R
0,58.0,9.130
max R b b
.100% 2,42%
Rs
2800
min max phù hợp.
- Lượng cốt thép bố trí: F = 0,7 . Fa = 0,7 . 15 = 10,5 (cm2)
- Với lượng cốt thép trên ta chọn: 2 14 , 2 22 (Fatt = 10,68 (cm2))
- Với lượng thép còn lại F = 0,3. Fa = 0,3 . 15 = 4,5 (cm2). Ta thấy lượng thép này nhỏ
hơn lượng cấu tạo, do đó ta chọn thép cấu tạo ( 14a 200 ) bố trí 2 bên cánh.
500
Þ8
Þ 12a200
Þ 14a200
2Þ 14
100
2Þ 22
500
1250
100
1250
400
200
2ø12
200
2Þ 14
3000
MẶT CẮT 5-5TL: 1/25
Giảng viên hướng dẫn: Th.S
25
