Đồ Án Nền Móng Đh Mở.pdf

Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

MỤC LỤC
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Phần I : Thiết kế móng băng
A. thống kê địa chất 1A
B. Thiết kế móng băng
Phần II : Thiết kế móng cọc
A. thống kê địa chất 1B
B. Thiết kế móng cọc

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

PHẦN I: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
A. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1A
Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có 3 vị trí khoan khảo sát địa chất: HK1, HK2,
HK3. Chiều sâu khoan khảo sát là 15m có các trạng thái của đất nền như sau:
Lớp 1:
1

Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

Tại HK1: Nền bê-tông, đá 4x6, đất cát, h= 0.5m.
Tại HK2+3: là lớp cát mịn lẫn đất bột, xám, h= 0.6m.
Lớp 2:
-

-

Lớp 2a: Mềm, bề dày HK1= 1.5m. HK2= 1.9m. HK3= 3.1m.
o Tình chất cơ lý:
• W = 26.1%
• γw = 1.797g/cm3
• Qu = 0.258kG/cm2
• C = 0.110kG/cm2
• φ = 12o
lớp 2b: Dẻo mềm,bề dày HK1= 2.4m, HK2= 1.8m.
o Tính chất cơ lý:
• W = 25.1%
• γw = 1.818g/cm3
• Qu = 0.554kG/cm2
• C = 0.130kG/cm2
• φ = 13o

lớp 3:
-

Lớp 3a: dẻo mềm, bề dày HK3= 1.6m
o Tính chất cơ lý:
• W = 24.3%
• γw = 1.897g/cm3
• γ’ = 0.957g/cm3
• Qu = 0.753kG/cm2
• C = 0.134kG/cm2
• φ = 13o30’

-

Lớp 3b: cứng, bề dày HK1= 0.3m, HK2= 1.2m, HK3= 0.9m
o Tính chất cơ lý:
• W = 18.2%
• γw = 2.029g/cm3
• γ’ = 1.081g/cm3
• C = 0.485kG/cm2
• φ = 18o30’

Lớp 4:
-

Lớp 4a: bời rời, bề dày HK1= 0.8m, HK2= 1.0m, HK3= 2.1m
o Tính chất cơ lý:
2


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

W = 25.8%
γw = 1.867g/cm3
γ’ = 0.928g/cm3
C = 0.024kG/cm2
φ = 27o
Lớp 4b: chặt vừa, bề dày HK1= 3.3m, HK2= 2.5m
o Tính chất cơ lý:
• W = 22%
• γw = 1.928g/cm3
• γ’ = 0.987g/cm3
• C = 0.027kG/cm2
• φ = 29o30’
•
•
•
•
•

-

Lớp 5:
Gồm sét lẫn bột và ít cát, màu nâu đỏ nhạt vân xám trắng, độ dẻo cao – trạng
thái cứng bề dày HK1= 6.2m, HK2= 6.0m, HK3= 6.7m
o Tính chất cơ lý:
• W = 21.4%
• γw = 2.024g/cm3
• γ’ = 1.050g/cm3
• Qu = 2.867kG/cm2

• C = 0.485kG/cm2
• φ = 16o15’

Chọn HK1 ( HK có mặt cắt yếu nhất) để thiết kế móng băng

3


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

B. THIẾT KẾ MĨNG BĂNG
I. SƠ ĐỒ MĨNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

4


Đồ Án Nền Móng

l1(m)
1.6

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

l2(m)
4.6

l3(m)
4.7

Lực dọc N0tt(kN)
900

l4(m)
3.0

Moment M0tt(kN.m)
96

lb(m)
0.7

la(m)
0.4

Lực Ngang H0tt(kN)
162

Giá trị tính tốn:
Cột
A
B
C
D
E

Lực dọc
Ntt(kN)
270

720
990
900
450

Moment
Mtt(kN.m)
48
86.4
96
76.8
57.6

Lực Ngang
Htt(kN)
81
113.4
145.8
162
97.2

II. CHỌN VẬT LIỆU CHO MĨNG
Móng được đúc bằng bê tơng B20 (M250) có R bt= 0.9MPa (cường độ chịu kéo
của bê tơng); Rb= 11.5MPa ( cường độ chịu nén của bê tông); mô đun đàn hồi
E = 26.5 x 103
MPa = 2.65 107 KN/m2
- Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc R s= 280MPa
- Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai R s= 225MPa
5

Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

- Hệ số vượt tải n = 1,15.
- γbt (giữa bê tông và đất) = 22KN/ m3= 2,2T/m3

III. CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG
Đáy móng đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp,
lớp đất quá yếu.
Chiều sâu chơn móng:
o

chọn Df= 2.5m

Chọn sơ bộ chiều cao h:

o

h=

limax=

4.7= (0.392

0.783)

chọn h= 0.6m
IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MĨNG (BxL)

-

Tổng chiều dài móng băng:
L= 0.4 + 1.6 + 4.6 + 4.7 + 3.0 + 0.7 = 15 (m)

1/ Xác định bề rộng móng (B)
-

Chọn sơ bộ B= 1 (m)

* Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất:
Df = 2m
H ( Chiều cao mực nước ngầm) HK1 = -4.2m
Dung trọng lớp đất ( lớp 1 ) trên mực nước ngầm:
γ = 20KN/m3
Chiều cao lớp: h= 0.5m
Dung trọng lớp đất trên đáy móng (lớp 2a) trên mực nước ngầm:
γ = 17.97KN/m3
Chiều cao lớp: h= 1.5m
Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 2a):
γ = 18.18KN/m3
6


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

γ’= 9.09 KN/m3
Chiều cao lớp: h= 2.4m

C=13KN/m2, φ=130,

Góc nội ma sát φ2 = 130 ( Nội suy )

a/ Điều kiện ổn định của nền đất đáy móng.

(1)
Trong đó:
Rtc: Cường độ (sức chịu tải tc) của nền at dưới đáy móng.

: Áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu do móng tác dụng lên nền đất.

7


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng:

Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng:
*
*
*
Ta có:
o
o
o
8

Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

Tải trọng tiêu chuẩn:

Cường độ ( sức chịu tải tc ) của đất nền dưới đáy móng:

Ta có:

Chọn B= 3(m)

Kiểm tra

9


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

Thỏa mãn điều kiện.
b/ Điều kiện cường độ.
Hệ số an toàn cường độ:

Ta có:

Thỏa mãn.

c/ Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún)
Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có:

Độ lún:
Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ: hi=1.1(m)
Áp lực ban đầu (do trọng lượng bản thân đất gây ra) tại lớp đất i:

Áp lực tại giữa lớp đất i sau khi xây dựng móng:
(theo bảng 1)
10


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

Trong đó:

; k0i: hệ số phân bố ứng suất.

Tra bảng SGK

Tính lún: (ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố)
Chọn mẫu đất tính lún:
Lớp 2 chọn mẫu 2-3 độ sâu 3-3.5m tính lún từ 2-4.4m
p
e

25
0,82

50
0,795

100
0,764

200
0,729

400
0,686

800
0,631

Lớp 3 chọn mẫu 3-5 độ sâu 5-5.5m tính lún từ 4.4-5.5m
p
e

25
0,738

50
0,72

100
0,694

200

0,66

400
0,623

800
0,577

Lớp 4 chọn mẫu 2-7 độ sâu 7-7.5m tính lún từ 5.5-8.8m

11


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

p

25

50

100

200

400

800

e

0,671

0,659

0,641

0,619

0,593

0,563

Lớp 5 chọn mẫu 3-9 độ sâu 9-9.5m tính lún từ 8.8-15m
p
e

25
0,671

50
0,653

100
0,632

200
0,607

400
0,579

800
0,547

Ta có bảng tính tốn độ lún móng cọc như sau:

Sau khi ta phân chia lớp đất đến phân tố thứ 10, ta có:
Vậy độ lún ổn định tai tâm móng là:

Vậy ta có bài tốn thỏa mãn điều kiện về độ lún.
12


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

V. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN NGANG.
1/ Xác định FCOT

Chọn
2/ Xác định chiều cao móng.
Chọn bb= 0.4 (m) (bề rộng của sườn)

h=0.6m (Chiều cao của sườn móng hoặc chiều cao móng)
b = B = 1.8m (Bề rộng móng)
Chọn chiều cao của bản hb:

Ta có:

Chọn chiều cao của cánh móng: ha=0.2 m
Chọn chiều dày lớp bê-tơng bảo vệ ở đáy móng: a= 0.08 m

13


Đồ Án Nền Móng

Độ dốc của bản móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

( thỏa mãn điều kiện độ dốc móng từ

)

*Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột Nmax (cột C, vị trí cột giữa)

Dùng bê-tơng B20 có:

Ta có:
Vậy kích thước móng đã chọn thỏa điều kiện xuyên thủng tại cột có lực dọc lớn
nhất.

*Kiểm tra điều kiện xuyên thủng tại cột biên (cột A):

Ta có:

Vậy ta có chiều cao móng đã chọn thỏa mãn điều kiện chống xuyên cho trường hợp
này.

14


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

VI. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MĨNG (M,Q)
Xác định Jx

Ta có:

Momen qn tính Jx

15


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

Hệ số nền:

Sử dụng SAP2000 để tính tốn lực cắt và moment tại dầm:
Xem dầm làm việc có tiết diện hình chữ nhật, với kích thước:
Ta chọn hình chữ nhật có Jx tương ứng bằng mơmen qn tính Jx đã tính trên:
Giả sử chọn Htu=0.8m

M250 có Rbt = 0.9MPa ( cường độ chịu kéo của bê tông); Rb = 11.5MPa ( cường độ
chịu nén của bê tông); mô đun đàn hồi E = 26.5 10 3 MPa = 2.65 106 (T/m2)
Dầm làm việc trên nền đàn hồi, nên ta xem dầm làm việc trên những lị xo có độ
cứng K trong Sap2000.
Chia đều các nút trên dầm có khoảng cách 0.1 m, tại 2 vị trí đầu mút dầm ta có độ
cứng lị xo K được gán:
Kết quả tính sau khi chạy phần mềm Sap2000:
16


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT

BIỂU ĐỒ MOMENT:

Tính tốn cốt thép chịu lực trong dầm móng:
Xác định vị trí trục trung hịa:

So sánh Mf và bảng kết quả tính được giá trị moment cho các nhịp và gối, ta thấy:
Mf > Mmax (gối và nhịp), vậy ta co. Trục trung hòa qua cánh cho cả dầm và móng.

17


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

™

Thanh thép số 1: Dùng mơ men tai MC 2-2; 4-4; 6-6; 8-8.
Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược. Do M f > Mmax ⇒Tiết diện tính là hình
chữ nhật lớn có kích thước : 2m x 0.8m

Diện tích cốt thép tại các mặt cắt:
As =
Hàm lượng thép:

min

=0.05% < < max = 2.6%

BẢNG TÍNH TỐN THANH THÉP SỐ 1:
Mặt
cắt
2-2
4-4
6-6
8-8

Moment
(KNm)
10.09
689.39
251.72
119.45

0.0009
0.0625
0.0228
0.0108

0.0009
0.0646
0.0231
0.0109

As
(mm2)
49.4
3485.3
1245.9
587.6

Chọn thép
230
30
230
230

As chọn
(mm2)
1413.8
3534.5
1413.8
1413.8

(%)
0.088
0.221
0.088
0.088

[M]
KNm
285.2
698.79
285.2
285.2

™ Thanh thép số 2: Dùng moment tại MC 1-1; 3-3; 5-5; 7-7; 9-9.
Tính tốn theo tiết diện chữ nhật b×h = 0,5 m ×0.8 m

Diện tích cốt thép tại các mặt cắt:
As =
Hàm lượng thép:
18


Đồ Án Nền Móng

min

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

=0.05% < < max = 2.6%

BẢNG TÍNH TỐN THANH THÉP SỐ 2:
Mặt
cắt
1-1
3-3
5-5
7-7
9-9

Moment
(KNm)
75.7
192.08
371.93
433.73
115.95

0.0274
0.0697
0.1349
0.1573
0.0420

0.0278
0.0723
0.1454
0.1721
0.0430

As
(mm2)
375.6
975.0
1962.3
2321.7
579.7

Chọn thép
230
230
230; 128
230; 225
230

As chọn
(mm2)
1413.8
1413.8
2029.6
2395.7
1413.8

(%)
0.353
0.353
0.507
0.599
0.353

[M]
KNm
273.84
273.84
383.65
464.21
273.84

™ Thanh thép số 3: (cốt xiên và cốt đai)
Từ bảng kết quả tính tốn ta thấy: Qmax = 624.62 (KN)
Ta có h0=0.73(m) bê-tơng M250 Rb= 11.5MPa = 11500 (KN.m); Rbt =
900(KN.m)
Bê tông đủ khả năng chịu lực khi:
Q (1+
Trong đó:
Lấy = 0.6 ( bê tong nặng)
= 0.75* = 0.154
(hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc)
 Q = = 0.6(1+0.154+0)*0.9*900*0.5*0.73

=204.7 KN
Q < Qmax =>bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt cần đặt cốt đai.
Ta chọn cốt đai hai nhánh n=2d; dsw =10 mm
Aw = = = 7.85 mm2
(bê tơng nặng)
Khoảng cách tính tốn giữa các cốt đai theo tiết diện chữ T
Stt = Rsw nπ
= 175*2*3.14*102 * = 140.3 mm
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
Smax = (lấy đối với bê tong nặng)

19


Đồ Án Nền Móng

Khoa Kỹ Thuật Xây dựng

= = 598.1 mm
Khoảng cách cấu tạo giữ các cốt đai:
Sct = = =266.7 mm
Chọn S có giá trị nhỏ nhất => S =140mm
Ta bố trí S = 140 mm trong đoạn L/4 trong đầu và cuối mỗi nhịp.
Đoạn giữa bố trí theo cấu tạo S= 200 mm.
Thanh thép số 4:

Diện tích cốt thép:

Chọn Φ 10

as =78.5 (mm2)

số thanh

(thanh)

chọn 6 thanh Φ10

20