chuyên đề nền móng nâng cao kết cấu móng hộp

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG NÂNG CAO
KẾT CẤU MÓNG HỘP
GVHD : TS. Nguyễn Đình Tiến
HVTH : Đặng Văn Toan
Đinh Duy Thịnh
Khổng Trường Thành
Phùng Quyết Thắng

Nội dung tiểu luận
PHẦN I: TỔNG QUAN
PHẦN II: KẾT CẤU MÓNG HỘP
PHẦN III: KẾT LUẬN


Móng hộp là kiểu móng không gian có độ cứng, lớn được tạo bởi
hệ tường ngang, dọc và bản đáy bản đỉnh với độ dầy đủ lớn.
PHẦN 1: TỔNG QUAN


Sự làm việc của móng hộp dựa trên nguyên lý cơ bản:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
+ Giảm tải tác dụng lên đất nền do đào và thay thế một khối
lượng đất đến độ sâu lớn.
+ Kết cấu không gian có độ cứng lớn và diện tiếp xúc với đất
nền lớn
+ Lớp đất đặt móng phải tương đối tốt, có độ dày đủ lớn và
không ở quá sâu để đảm bảo khả năng chịu tải và độ biến
dạng của nền, đồng thời đảm bảo thi công hố đào thuận lợi.



Nhược điểm:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
+ Để đảm bảo độ cứng không gian cho móng hộp, phải hạn
chế mở lỗ cửa trên tường, do đó khó áp dụng với công trình
yêu cầu không gian lớn, công năng kiến trúc linh hoạt (tầng
ngầm bố trí làm siêu thị, gara để xe,…)
+ Yêu cầu địa chất phải tương đối tốt (tuy nhiên có thể khắc
phục bằng kết hợp với cọc tạo thành móng liên hợp)
+ Mực nước ngầm thay đổi dễ gây nguy hiểm, không kiểm
soát được độ lún khi mực nước ngầm giảm.


Thực tế áp dụng:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
+ Một số công trình trên thế giới đã sử dụng móng hộp như Albion Mill,
London (1780); Empress Hotel, Victoria, British Columbia (1912); toà
nhà công ty điện thoại Ohio Bell, Cleveland (1925); toà nhà công ty điện
thoại Albany, Albany, Newyork (1929), trung Tâm hoạt động Văn – Khoa
– Kỹ Thẩm Dương, trung tâm mậu dịch Thành Hương Bắc Kinh, đại lầu
Dục Ninh – Thẩm Dương, …
+ Tại việt nam đã có một số công trình sử dụng phương án móng hộp,
như một số nhà trong khu vực phố cổ hà nội do pháp xây dựng, hộp
móng được sử dụng làm kho hoặc cách ẩm. Một số khu nhà biệt thự liền
kề trong dự án Bắc Hà, Hà Đông Hà Nội do công ty contrexim làm chủ
đầu tư cũng sử dụng giải pháp móng này…


Nội dung đề tài:
PHẦN 1: TỔNG QUAN
+ Móng hộp chưa nhận được sự ủng hộ thích đáng trong thiết kế

thực hành ở Việt Nam, cũng như trong các tài liệu nghiên cứu giảng
dạy. Với mong muốn quảng bá cho loại móng này, chúng tôi tiến
hành đề tài nghiên cứu về “kết cấu móng hộp”.
+ Kết quả đề tài nhằm giới thiệu tóm lược về móng hộp cũng như các
phương pháp tính toán móng hộp áp dụng trong thiết kế và thực
hành.

PHẦN 2: KẾT CẤU MÓNG HỘP
I. CẤU TẠO KẾT CẤU MÓNG HỘP
II. TÍNH TOÁN MÓNG HỘP
III. VÍ DỤ CÔNG TRÌNH THỰC TẾ


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
1. Kích thước mặt bằng:

Mặt bằng móng hộp phải đủ rộng để áp lực đáy móng nhỏ hơn khả năng chịu
lực của nền đất. Nếu khả năng chịu lực của nền đất không đủ thì có thể mở
rộng ra bên ngoài.
;3'
;
18
1
16
1
';
2
1
8
1

'
mH
LHHH
≥






−≥






−≥

Việc bố trí móng hộp còn phải kể đến mặt bằng công trình, phân bố tải trọng
bên trên công trình. Thông thường người ta thường cố gắng giảm độ lệch giữa
hợp lực của tải trọng bên trên và phản lực của đất dưới đáy móng.
H – là chiều cao công trình tính từ mặt đất
L – là độ dài của móng hộp không kể phần
công xôn nhô ra ngoài tường.

Khi nhà có nhiều tầng hầm thì không nhất thiết toàn bộ các tầng phải có dạng
móng hộp, có thể chỉ là tầng dưới cùng.
2. Độ cao của móng hộp (H’):


Độ cao của móng hộp phải thỏa mãn yêu cầu chịu lực, độ cứng, và độ chôn sâu.
Thông thường ta chọn độ cao móng hộp tối thiểu như sau:


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
3. Độ sâu của móng hộp:

Độ sâu của móng hộp trước hết để đặt được đáy móng hộp vào lớp
đất tốt và phù hợp với công năng sử dụng của tầng hầm.

Và độ sâu móng hộp, khi dùng nền tự nhiên >1/12H, khi dùng nền
cọc >1/15H.
4. Số lượng và bố trí tường ngang tường dọc:

Tường móng ngoài cùng bố trí men theo chu vi, đồng thời cũng là
tường chắn đất của tầng hầm;

Tường trong thường bố trí theo lưới cột. Mật độ của tường dọc và
tường ngang cùng phải thỏa mãn một số chỉ tiêu:
- Bình quân độ dài của tường trên mỗi mét vuông móng không ít
hơn 0.4m;
- Diện tích mặt cắt tường >10% diện tích đáy móng
- Lượng tường dọc >60% tổng lượng tường và phải có >= 3 tường
- Khoảng cách các tường nên <10m


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
* Bố trí lỗ cửa trong thân tường:

Hạn chế lỗ mở trên tường


Diện tích lỗ cửa phải thỏa mãn công thức sau:
4.0≤=
f
op
A
A
r
- Trong đó Aop là diện tích lỗ cửa, Af là diện tích tường
Hình 2: Lỗ mở tập trung trên một
mặt cắt, hình thành điểm yếu
* Một số kiểu bố trí thiếu hợp lý:
Hình 3: Bố trí thiếu tường dọc


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
Hình 5: Bố trí tường ngang không
liên tục
Hình 4: Bố trí thiếu tường ngang
* Một số kiểu bố trí thiếu hợp lý:
Hình 6: Vị trí lỗ cửa giáp tường bên
là không thích hợp
Hình 7: Lỗ cửa bố trí cạnh cột


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
5. Kích thước tiết diện và yêu cầu về đặt thép:
- Độ dầy của bản đỉnh tối thiểu phải là 150mm;

I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
- Độ dày của bản đáy tối thiểu phải là 250mm, và phải thỏa mãn yêu cầu chống
thấm và chịu được lực đẩy nổi khi ngập lụt. Phổ biến là chiều dày từ 300mm –
800mm; thường làm từ 350 mm trở lên.
5. Kích thước tiết diện và yêu cầu về đặt thép:


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
- Cốt thép bản đỉnh và bản đáy đặt theo tính toán, phải thỏa mãn điều kiện hàm
lượng tối thiểu (µmin=0.15%) và khoảng cách không nhỏ hơn 200mm, nên dùng
thép AII.
5. Kích thước tiết diện và yêu cầu về đặt thép:


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
- Độ dầy thân tường ngoài tối thiểu là 250mm, thân tường trong tối thiểu là 200mm,
tùy theo yêu cầu chịu lực có thể dày hơn;
5. Kích thước tiết diện và yêu cầu về đặt thép:
* Độ dày và đặt thép ở thân tường
- Cốt thép thân tường đặt thành 2 lớp theo 2 chiều, khoảng cách giữa các thanh thép
tối thiểu là 200mm:
+ Tường ngoài: φ
dọc
≥ 12mm; φ
ngang
≥ 10mm;
+ Tường trong: φ
dọc
≥ 10mm; φ
ngang

≥ 10mm;
- Đỉnh và đáy tường đặt 2φ25 cấu tạo chạy suốt nhằm hình thành dầm cao có lợi cho
việc chịu uốn tổng thể;
- Mép lỗ cửa cần gia cường lượng cốt thép ≥ 1/2 diện tích cốt thép bị cắt đứt, tối
thiểu ≥ 2φ16. Góc lỗ cửa gia cường tối thiểu 2 cốt chéo φ12 dài ≥ 1,3m


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
- Tăng độ dày thân tường chỗ liên kết để đỡ cột;
5. Kích thước tiết diện và yêu cầu về đặt thép:
* Liên kết cột khung với tường
- Liên cốt cốt chủ của cột với tường: các cột biên hoặc cột có 1 phía là tường thì cốt
chủ chạy thẳng xuống bản đáy. Nếu móng hộp gồm nhiều tầng hầm, thì cốt chủ chạy
xuống 1 tầng hầm.
Hình 8: Tường được tăng cường cục bộ
- Các cột khác, cốt chính ở bốn góc nên kéo vào bản đáy, các cốt dọc khác neo vào
tường 45d.


I. Cấu tạo kết cấu móng hộp
5. Kích thước tiết diện và yêu cầu về đặt thép:
* Dải chèn sau:
Hình 10: Thi công dải chèn sau
- Để giảm co ngót của bê tông, cứ 30->40m lại làm dải đổ sau rộng 700~800mm. Sử
dụng loại bê tông không co ngót có cường độ cao hơn cường độ thiết kế 1 cấp để thi
công dải chèn sau.


III. Tính toán móng hộp
1. Tải trọng tác động:

- Tải trọng công trình phía trên móng
- Phản lực đất ở bản đáy
- Áp lực ngang của đất ở tường ngoài móng hộp
- Áp lực đẩy nổi của nước và tác động địa chấn
- Tải trọng khác: bom nổ, …
2. Nội dung tính toán móng hộp:
- Kết cấu móng:
+ Tính toán chịu uốn, chịu cắt ở tường móng, bản đáy, bản đỉnh, biện pháp
đảm bảo độ cứng tổng thể của móng.
+ Thiết kế cấu tạo các cấu kiện, vị trí liên kết.


III. Tính toán móng hộp
2. Nội dung tính toán móng hộp (tiếp):
- Kiểm tra nền:
+ Cường độ đất nền và áp lực đáy móng.
+ Ổn định nền: trượt ngang, trượt tổng thể.
+ Tính biến dạng của nền: lún, lún lệch.


III. Tính toán móng hộp
3. Tính toán nền móng hộp:
- Kiểm tra nền:
+ Trong vùng không có động đất:.
0
;2.1;
min
max
≥
≤≤

p
RpRp
+ Trong vùng đất yếu, tổ hợp tải trọng gồm tĩnh tải + hoạt tải (không
có tải gió):
22.1/
;1.1
minmax
max
≤
≤
pp
Rp
+ Trong vùng đất yếu, tổ hợp tải trọng gồm tĩnh tải + hoạt tải (có tải
gió):
5.1/
;2.1
minmax
max
≤
≤
pp
Rp
Độ lệch tâm e ≤B/60
Độ lệch tâm e ≤B/30


III. Tính toán móng hộp
3. Tính toán nền móng hộp (tiếp):
+ Trong vùng có động đất, ngoài việc thỏa mãn các công thức nêu trên còn cần
phải đáp ứng các yêu cầu sau:.

b) Diện tích có áp lực bằng không ở đáy móng không vượt quá 25% diện tích
đáy móng.
Rpa
s
ξ
≤
max
)
ξs: Hệ số điều chỉnh động đất , bằng 1,0~1.5 lấy theo
tiêu chuẩn thiết kế chống động đất.
- Kiểm tra ổn định của nền:
a) Kiểm tra trượt phẳng
PFFkQ ++≤ 21
dAfAF
sAF
ah
∫
=
=
σ
.2
.1
2
1
Hình 11: sơ đồ kiểm tra trượt ngang của móng


III. Tính toán móng hộp
3. Tính toán nền móng hộp (tiếp):
- Kiểm tra ổn định tổng thể:

b) Kiểm tra trượt phẳng: Kiểm tra theo phương pháp mặt trượt cung tròn
c) Kiểm tra ổn đinh ép trượt: Khi chịu nén của nền có tầng đất yếu xen
kẹp thì cần kiểm tra mất ổn định do bị ép trượt.
- Tính toán biến dạng của nền:
a) Tính lún: việc tính toán lún không
khác so với móng thông thường. Tuy
nhiên trong thực tế, qua tổng hợp
của nhiều kết quả quan trắc lún cho
thấy quan hệ giữa độ lún và bề rộng
móng, có sự sai khác lớn so với
móng có bề rộng thông thường
0,5m-3m.


III. Tính toán móng hộp
- Tính toán biến dạng của nền:
Vì vậy ở đây chỉ trình bày một phương pháp xác định độ sâu chịu nén lún
của nền Zn theo bề rộng B như sau:
+ Khi B thay đổi trong phạm vi 1-30m, không có ảnh hưởng của tải trọng liền kề thì
độ sâu tính toán lún tại tâm móng xác định theo công thức:

Zn = B(2,5-0,4lnB)

Trong đó:
- B là bề rộng móng tính theo mét
- Zn: Khi trong phạm vi tầng chịu lực Zn có lớp đá thì chỉ có Zn đến lớp đá,
khi có lớp đất sét cứng tương đối dày, hệ số rỗng nhỏ hơn 0.5, mô đun biến dạng
lớn hơn 50MPa, hoặc có lớp sỏi sạn chặt, dày với môđun biến dạng lớn hơn 80MPa
thì Zn có thể lấy tới mái lớp đất ấy.

III. Tính toán móng hộp
- Tính toán biến dạng của nền:
Với móng chữ nhật có B=10~30m có thể xác định chiều sâu chịu
nén lún theo công thức kinh nghiệm sau: Z
n
= (Z
0
+ ξB)B
Trong đó:
+ Zn, ξ: Tham số lấy theo bảng 1.1 tuỳ theo tỷ lệ 2 cạnh dài/rộng (L/B)
của móng
+ β: hệ số phụ thuộc loại đất ( bùn lấy bằng 1.0, đất dính lấy bằng 0,7,
đất cát lấy bằng 0,5)
L/B 1 2 3 4 5
Z
0
11,6 12,4 12,5 12,7 13,2
ξ
0,42 0,49 0,53 0,60 0,62
Với móng bămg có B=10~20m thì: Z
n
= (10,5 + 0,87B)B