ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
PHẦN 1
MÓNG NÔNG
A. SỐ LIỆU: (Đề số 8d)
1.Nội lực : cho các móng có nội lực tính toán dưới chân cột tại cao độ mặt đất như
sau:
Nội lực Đơn vò Cột C1 Cột C2 Cột T3
N
0
T(T/m)
75 50 19
M
0
Tm (Tm/m)
0 0 7,1
Q
0
T(T/m)
0 0 0,8
2. Nền đất:
CÁC LỚP ĐẤT
Độ sâu mực nước
ngầm (m)
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3
Số hiệu h1(m)
Số
hiệu
h2(m)
Số
hiệu
26 1,9 20 6,0 22 2,0
B. THỰC HIỆN.
1. Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình
STT
Độ ẩm
tự
nhiên
Giới
hạn
nhão
Giới
hạn
dẻo
Dung
trọng
tự
Tỷ
trọng
hạt
Góc
ma
sát
Lực dính,
c Kg/cm
2
Kết quả thí nghiệm nén ép
e-p với tải trọng nén p (KPa)
Kết
quả
xuyên
Kết
quả
xuyên
50 100 150 200
26 29,5 28,4 22,9 1,75 2,64 0,35 2
a. Phân loại đất (xác đònh tên và trạng thái).Chọn chiều sâu chôn móng.
Lớp 1:
TRANG 1
S
T
T
Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt
Độ ẩm
tự
nhiên
W%
Tỉ
trọng
hạt
Sức
kháng
xuyên
tónh
q
c
(MPa)
Kết
quả
xuyên
tiêu
chuẩn
N
Hạt sỏi Hạt cát Hạt bụi
Hạt
sét
Thô To Vừa Nhỏ Mòn
Đường kính hạt (mm)
>10
10-
5
5-2 2-1 1-0.5
0.5-
0.25
0.25-
0.1
0.1-
0.05
0.05-
0.01
0.01
-
0.00
2
<
0,00
2
2
0
2 18 33 27,5 16,5 3 17 2,63 15,60 31
2
2
1,5 9,0 25 41,5 10 9 4 13,6 2,63 18,50 39
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Tên: Phân loại đất dính theo chỉ số dẻo I
p
(TCXD 45-78)
I
p
=W
L
-W
P
= 28,4-22,9=5,5 (%) Đất cát pha (Á cát).
Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt I
L
(TCXD 45-78)
p p
L
L p P
w w w w
29,5-22,9
I 1, 2
w w I 5,5
- -
= = = =
-
.
Do I
L
>1 Trạng thái lỏng (Đất yếu).
Hệ số rỗng tự nhiên:
s w
G . (1 w) 2,64.1.(1 0, 295)
e 1 1 0, 9536
1,75
+ +g
= - = - =
g
Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78)
E=3q
c
=3.0,35=1,05 (Mpa).
Lớp 2:
Tên : Phân loại đất rời theo hàm lượng hạt (TCXD 45-78)
THÀNH PHẦN CỢ HẠT
Đường kính hạt
(mm)
≥10 ≥5 ≥2 ≥1 ≥0,5 ≥0,25 ≥0,1 ≥0,05 ≥0,01 ≥0,002 ≤0,002
Thành phần
(%)
0 2 20 53 80,5 97 100 100 100 100 0
Do tỉ lệ hạt có d>0,5(mm) chiếm tỉ lệ 80,5% Đất cát thô.
Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh:
Do : q
c
=15,60 (MPa)=15,60x10
6
(N/m
2
)=15,60x10
5
(kG/m
2
)=156 (kG/cm
2
)
nên trạng thái lớp cát thô này là Chặt
Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ta cũng có thể phân loại độ
chặt của lớp đất cát này như sau:
TRANG 2
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Theo đề bài, trò số N theo SPT là 31 =>Trạng thái của cát là chặt, góc ma sát
trong ϕ=40°- 45°.Với q
c
=156 (kG/cm
2
), dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất-
Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=42,25°.
Chọn giá trò tính toán
ϕ
tt
=42,25°/1,2=35,20°.
Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất
rời theo hệ số rỗng-Bài tập cơ học đất ) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của
lớp đất cát này là e<0,55.Lấy giá trò tính toán toán e=0,55. Độ bão hòa:
=>
S
r
W.G 0,17.2, 63
S 0, 813.
e 0,55
= = =
Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S
r
) suy ra
được lớp đất cát này thuộc loại bão hòa.
Môđun biến dạng: Theo TCXD 45-78 thì
c
E 3q 3.15, 6 46,8(Mpa).= = =
Xác đònh dung trọng riêng:
S w
3
G . (1 w) 2, 63.1.(1 0,17)
T
1, 99( )
m
1 e 1 0,55
γ + +
γ = = =
+ +
Dung trọng đẩy nổi:
− γ −
γ = = =
+ +
S w
3
đn
(G 1) (2,63 1)1)
T
1,05( )
m
1 e 1 0,55
Lớp 3:
Tên : Phân loại đất rời theo hàm lượng hạt (TCXD 45-78)
THÀNH PHẦN CỢ HẠT
Đường kính
hạt (mm)
≥10 ≥5 ≥2 ≥1 ≥0,5 ≥0,25 ≥0,1 ≥0,05 ≥0,01 ≥0,002 ≤0,002
Thành phần
(%)
1,5 10,5 35,5 77 87 96 100 100 100 100 0
Do tỉ lệ hạt có d>2(mm) chiếm tỉ lệ 35,5% Đất cát sỏi.
TRANG 3
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh:
Do : q
c
=18,50 (MPa)=18,50x10
6
(N/m
2
)=18,50x10
5
(kG/m
2
)=185 (kG/cm
2
)
nên trạng thái lớp cát thô này là Chặt.
Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ta cũng có thể phân loại độ chặt
của lớp đất cát này như sau:
Theo đề bài, trò số N theo SPT là 39 =>Trạng thái của cát là chặt, góc ma
sát trong ϕ=40°- 45°.Với q
c
=185 (kG/cm
2
), dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học
đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=44,06°.
Chọn giá trò tính toán
ϕ
tt
=44,06°/1,2=36,72°.
Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất
rời theo hệ số rỗng) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất cát này là
e<0,55.Lấy giá trò tính toán toán e=0,55. Độ bão hòa:
=>
S
r
W.G 0,136.2, 63
S 0,65.
e 0, 55
= = =
Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S
r
) suy ra được
lớp đất cát này thuộc loại rất ẩm.
Môđun biến dạng: Theo TCXD 45-78 thì
c
E 3q 3.18, 5 55, 5(Mpa).= = =
Xác đònh dung trọng riêng:
S w
3
G . (1 w) 2, 63.1.(1 0,136)
T
1, 93( )
m
1 e 1 0, 55
γ + +
γ = = =
+ +
TRANG 4
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
TRỤ ĐỊA CHẤT
LỚP 3
LỚP 2
LỚP 1
C
át sỏi chặt
.
g=1,93 T/m3, Gs=2,63
e=0,55
E=55,5 (Mpa)
C
át thô chặt
.
g=1,99 T/m3, Gs=2,63
e=0,55
E=46,8 (Mpa)
Đất cát pha,
nhão
g=1,75 T/m3, Gs=2,64
e=0,9536
E=1,05 (Mpa)
TRANG 5
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
2. Phương án thiết kế móng nông:
Phương án 1: đặt móng đơn BTCT trong lớp đất thứ nhất, có dùng đệm cát.
Phương án 2: đặt móng đơn BTCT trên nền đất thiên nhiên. Xét điều kiện đòa
chất đã được xử lý thì có thể đặt móng vào trong lớp đất thứ 2.
Xét đến các điều kiện chỉ tiêu kinh tế, kó thuật, biện pháp thi công, chọn phương
án đặt móng thứ 2.
Chọn độ sâu chôn móng H
m
=2,2m (Có kể đến lớp bê tông lót đá 4x6 mác 100,
dày 100mm).
C. TÍNH TOÁN
1. Thiết kế móng C1
a. Xác đònh tải trọng tác dụng xuống móng: (Đặt tại chân cột)
- Chọn hệ số vượt tải : n = 1,2
tt
tc
N
N
n
=
;
tt
tc
M
M
n
=
;
tt
tc
Q
Q
n
=
N
o
M
o
Q
o
tt
N
tc
N
tt
M
tc
M
tt
Q
tc
Q
Móng C1
75 (T) 62,5 (T) 0 (Tm) 0 (Tm) 0(T) 0 (T)
Móng C2
50(T) 41,7 (T) 0 (Tm) 0 (Tm) 0 (T) 0 (T)
Móng T3
19(T/m) 15,8
(T/m)
7,1
(Tm/m)
5,9
(Tm/m)
0,8
(T/m)
0,7
(T/m)
b. Sơ bộ xác đònh kích thước đáy móng
Cường độ tính toán của đất nền R dưới đáy móng :
( )
'
1 2
II II II
tc
m .m
R Ab Bh Dc
k
= + +g g
Tra bảng được m
1
=1,4; m
2
=1; k
tc
=1; c
II
=0.
Từ ϕ
tt
=35,20° tra bảng được A=1,706; B=7,834; D=9,672
Do mực nước ngầm ở độ sâu 2m có ảnh hưởng trực tiêp tới cường độ đất nền nên
trong tính toán sử dụng dung trọng đẩy nổi của các lớp đất dưới MNN.
2
2
'
1
'
1 1 2 2
II
1 2
3
1,9 0,1 0, 2
h h
h h 1, 9 0,3
1,9.1,75 0,1.1,99 0,2.1,05
T
1,70( )
m
1,9 0,3
+ +g g g
+g g
= =g
+ +
+ +
= =
+
3
II
T
1, 99( ).
m
=g
Thiết kế móng vuông do chòu tải đúng tâm.
Lấy p
tc
=R, giải phương trình
* 3 * 2 tc
0 1
a b a b N 0+ - =
để tìm chiều rộng đáy móng
b, trong đó:
*
1 2
2
0 II
tc
m m 1,4.1
T
a A .1,2 .1,706.1, 99.1, 2 4,8( )
m
k 1
= = =g
TRANG 6
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
( )
( )
* '
1 2
1 II II tb
tc
2
m m
a Bh Dc h .1, 2
k
1,4.1
7,834.2, 2.1,70 9, 672.0 2.2, 2
1
T
37,3( )
m
é ù
ê ú
= + -g g
ê ú
ë û
é ù
= + -ê ú
ê ú
ë û
=
3 2
4,8b 37,3b 62,5 0
b 1,2(m).
+ - =Þ
=Þ
Chọn b=l=1,2m
Vậy:
( )
2
1,4.1
T
R 1,706.1,2.1,99 7, 834.2, 2.1,70 9,672.0 46,7( )
m
1
= + + =
c. Dự báo độ lún
Phản lực đất nền:
tc
tc
2
tb
2 2
N 62,5
T
p h 2.2,2 47,8( )
m
b 1, 2
= + = + =g
< R phải tăng kích thước
đáy móng lên bxl=1,3x1,3m
Tính lại được P
tc
=41,4 (T/m
2
)<R
Ứng suất gây lún:
tc '
2
gl
T
p p h 41, 4 1,05.0,2 1, 99.0,1 1,75.1, 9 36( )
m
= - = - - - =g
Ứng suất gây lún của những điểm nằm trên trục O tính với ứng suất gây lún ở đế
móng phân bố đều
gl
P
=36 T/m
2
Điểm z (m) 2z/b l/b k0
σbt(T/m2)
σgl=36.k0
(T/m2)
0 0.0 0.00 1 1.000 3.92 36.00
1 0.4 0.67 1 0.859 4.72 30.94
2 0.8 1.33 1 0.552 5.51 19.86
3 1.2 2.00 1 0.336 6.31 12.10
4 1.6 2.67 1 0.217 7.11 7.83
5 2.0 3.33 1 0.150 7.90 5.40
6 2.4 4.00 1 0.108 8.70 3.89
7 2.8 4.67 1 0.081 9.49 2.93
8 3.2 5.33 1 0.065 10.29 2.33
9 3.6 6.00 1 0.051 11.09 1.83
10 4.0 6.67 1 0.042
11.88 1.51
TRANG 7
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Tính lún theo công thức: Độ lún của các phân tố:
tb
i gl i
.
E
s .h
β
= σ
Tổng độ lún:
i
S s=
∑
Hệ số
β
, phụ thuộc hệ số nở ngang của đất, theo TCXD 45-78, được phép chọn
bằng 0,8 cho mọi loại đất.
Tại tâm móng
Lớp
đất
Lớp
phân tố
Chiều dày
lớp phân tố
2
1 40 36.00
30.94
2 40
30.94
25.40 0.8 4680 0.1737
19.86
3 40
19.86
15.98 0.8 4680 0.1093
12.10
4 40
12.10
9.97 0.8 4680 0.0682
7.83
5 40
7.83
6.62 0.8 4680 0.0453
5.40
6 40
5.40
4.65 0.8 4680 0.0318
3.89
7 40
3.89
3.41 0.8 4680 0.0233
2.93
8 40
2.93
2.63 0.8 4680 0.018
2.33
9 40
2.33
2.08 0.8 4680 0.0142
1.83
10 40
1.83
1.67 0.8 4680 0.0114
1.51
Tổng độ lún tại tâm móng(cm )
0.7241
Kết luận: tổng độ lún đất nền s=0,724 cm (Đã tính tới lớp đất màδbt=6,5δgl) < S
gh
=8
cm, thỏa điều kiện độ lún tuyệt đối.
TRANG 8
gl
KN / m²
tb
gl
E
tb
i gl i
s . .h
E
β
= σ
cm
KN / m²
T / m²
44,4(
T
m2
)
1300
1300
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
c. Tính toán độ bền, cấu tạo móng
Sử dụng vật liệu làm móng: bê tông mác 200 có R
n
=90 (kG/cm
2
)=900 (T/m
2
)
Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cổ cột:
tt
2
C
n
N 75
F 0, 084(m ).
R 900
= = =
C C
b F 0,084 0,3(m)= = =
Chọn cột có tiết diện b
c
x l
c
= 30x30 (cm).
Tính toán chiều cao làm việc của móng:
tt
C
0
tt
K
b 1 N
h
2 2 0,75R P
= +
+
Với
tt
tt
2
N 75
T
p 44,4( )
m
F 1,3.1, 3
= = =
, bê tông mác 200 nên R
k
=75(T/m
2
)
0
0,3 1 75
h 0,58(m)
2 2 0,75.75 44, 4
= + =Þ
+
Chọn a
bv
=4 (cm), h
0
=60 (cm) h
m
=h
0
+a
bv
= 64(cm).
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Do tháp chọc thủng bao trùm cả móng nên không cần kiểm tra
điều kiện chọc thủng.
Thiết kế thép
Mômen ngàm
2 2
tt
C
b(l l ) 1,3.(1,4 0,3)
M p .44,4 8,73(Tm)
8 8
- -
= = =
.
Chọn thép CII
5
2
a
a 0
M 8,73.10
F 6,22(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.60
= = =
Chọn 7Φ12, F=7,92 (cm
2
)
Khoảng cách giữa các trục thanh a=200mm
Chiều dài mỗi thanh: l=1380 mm
TRANG 9
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
MẶT CẮT C-C
TỈ LỆ 1/20
CC
∅
12a200
∅
12a200
260380
100
500300500
1300
100
500 300 500
100
1300
100
500300500
100
7∅
12
7
∅
12
100
100
50 50
MÓNG C1
TỈ LỆ 1/20
TRANG 10
1150
800
4100
350
250
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
2. Thiết kế móng C1’ (Móng chân vòt tại khe lún)
a. Tính toán kích thước tiết diện đáy móng
Do móng chân vòt chòu tải lệch tâm rất lớn nên so với móng C1 chòu tải đung
tâm, tăng chiều sâu chôn móng hơn nữa để tăng sứ`c chòu tải cho móng.Chọn
chiều sâu chôn móng lúc này là h=2,5m.
Thiết kế móng kích thước bxl với tỉ số l/b=5.Áp lực tại đáy móng
tc
tc
tb
2
N 62,5
p h 5(m)
F 5b
= + = +g
Cường độ đất nền:
( )
'
1 2
II II II
tc
m .m
R Ab Bh Dc
k
= + +g g
Tra bảng được m
1
=1,4; m
2
=1; k
tc
=1; c
II
=0.
Từ ϕ
tt
=35,20° tra bảng được A=1,706; B=7,834; D=9,672
( )
1,4.1
R 1,706b.1,05 7, 834.2,5.1,7 2,5b 47
1
= + = +Þ
Lấy p
tc
= R ta được phương trính bậc 3:
2
3 2
62,5
5 2,5b 47
5b
12,5b 210b 62,5 0
b 0,6(m)
l 5b 3(m)
+ = +
+ - =Þ
=Þ
= =Þ
Diện tích móng F=0,6x3=1,8m
2
Diện tích cột sơ bộ: như phần trên tính được F
c
=0,084 (m
2
)
Chọn cột 25x35 cm
Móng chòu tải lệch tâm lớn nên tăng kích thước lên 1,4 lần. Lúc này bề rộng
đáy móng là:
1,4.0, 6.3
b 0,7(m)
5
= =
Chọn b=0,8m l=4m
Tính lại R:
R=2,5*0,8+47=49(T/m
2
)
Trọng lượng trung bình của móng và đất phía trên móng là :
tb
F.h. 0,8.4.2,5.2 16(T)= =g
Tải trọng truyền xuống đáy móng:
tc
tb
N N F.h. 62,5 16 78,5(T)= + = + =g
å
Vò trí đặt của vector tải trọng:
62,5.0,175 16.0, 4
x 0,22(m)
78,5
+
= =
Độ lệch tâm của
N
å
là:
e=0,4-0,22=0,18(m)>
1
b
6
=0,13m
phản lực nền tính theo dạng tam giác.
Chiều rộng hữu hiệu của móng:
TRANG 11
900
1800
100
775 250 775
100
350 550
100
50
50
4
5
°
900
175 1450 173
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
b
’
=3(0,8/2-0,18)=0,66(m).
Ứng suất lớn nhất dưới đáy móng:
2 2
max
'
2 N
2.78,5
T T
p 59,5( ) 1,2R 1,2.49 58, 8( )
m m
b .l 0,66.4
= = = > = =
å
Không thỏa. Tuy nhiên P
max
đã rất gần với giá trò yêu cầu, độ chênh lệch là rất
nhỏ nên có thể chấp nhận được.
Tuy nhiên ta thấy rằng kích thước móng rất lớn, không kinh tế.Do đó giải pháp
hữu hiệu thường được sử dụng trong thực tế là thiết kế móng chân vòt có sử dụng
các đai (Trap) kiềng , có xét đến liên kết ngàm của cổ cột vào móng.
Độ cứng chòu uốn của cổ cột:
Theo sách của thầy Lê Anh Hoàng thì mô men lệch tâm M=M.e được phân
thành 2 phần dựa trên cơ sở liên kết ngàm của cổ cột với móng và giằng
móng: M=M
C
+M
m
Tương quan trên được chia theo độ cứng chòu uốn của cổ cột và độ cứng quay
của móng.
Độ cứng chòu uốn của cổ cột:
c
C
cc
4.EI
K
H
=
H
cc
: chiều cao cổ cột.
Khi thiết kế H
CC
=0 như hình bên
thì
C
K ¥®
, lúc đó xem như móng không
chòu mô men, còn giằng móng xem như 1 cái đai tiếp nhận mômen, áp lực dưới
đáy móng được tính là phân bố đều.
Dưới đáy móng tính toán, lực phân bố đều:
tc
N
p
F
=
. Theo như
phần tính toán ở trên nếu ta thết kế móng với tỉ lệ 2 cạnh là 1:2,
chiều sâu chôn móng là 2,2m thì ta có phương trình:
2
3 2
62,5
4,4 2,5b 41
2b
5b 73, 2b 62,5 0
b 0,9(m)
l 2b 1,8(m)
+ = +
+ - =Þ
=Þ
= =Þ
Vậy
tc
2
N 62,5
p 38, 6(T / m )
F 0, 9.1, 8
= = =
Tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng:
tc
tc 2
tb
N
p .h 38, 6 2.2, 2 43(T / m )
F
= + = + =g
Cường độ đất nền:
R=2,5b+41=2,5.0,9+41=43,25(T/m
2
).
P
tc
<R : đảm bảo điều kiện áp lực đáy móng
Tính chiều cao làm việc của móng: (Chọn chiều dày lớp bảo vệ 4
cm).)
TRANG 12
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Chọn h
0
=0,6m, kiểm ta điều kiệc chọc thủng:
N
ct
=P
tt
.F
ct
=38,6.1,2.2.(0,175.0,9)=14,6(T)
0,75.R
K
.b
tb
.h
0
=
0,75.75.0,6.(0,9 0,35) 40,5(T)+ =
N
ct
<40,5 (T), thỏa điều kiện chọc thủng
b. Dự báo độ lún:
Ứng suất gây lún:
tc '
2
gl
T
p p h 43 1,05.0,2 1,99.0,1 1,75.1,9 39,3( )
m
= - = - - - =g
Điểm z (m) 2z/b l/b k0
δ
bt
(T/m2
)
δgl=39,3.k0
(T/m2)
0 0,0 0,0 2 1,000 19,33 39,30
1 0,4 0,3 2 0,990 20,09 38,92
2 0,8 0,6 2 0,939 20,86 36,92
3 1,3 0,9 2 0,825 21,81 32,44
4 1,7 1,2 2 0,722 22,56 28,38
5 2,1 1,5 2 0,624 23,30 24,54
6 2,5 1,8 2 0,538 24,05 21,13
7 2,9 2,1 2 0,463 24,79 18,20
8 3,3 2,4 2 0,400 25,53 15,73
9 3,7 2,6 2 0,347 26,28 13,65
10 4,1 2,9 2 0,303 27,02 11,90
Tại tâm móng
Lớp
đất
Lớp phân tố
Chiều dày lớp
phân tố
2
1 40
39,30
39,11 0,8 4680 0,2674
38,92
2 40
38,92
37,92 0,8 4680 0,2593
36,92
3 40
36,92
34,68 0,8 4680 0,2371
32,44
4 40
32,44
30,41 0,8 4680 0,2080
28,38
5 40
28,38
26,46 0,8 4680 0,1809
24,54
6 40
24,54
22,84 0,8 4680 0,1561
21,13
7 40
21,13
19,67 0,8 4680 0,1345
18,20
8 40
18,20
16,97 0,8 4680 0,1160
15,73
15,73
TRANG 13
gl
KN / m²
tb
gl
E
KN / m²
T / m²
cm
I
I
II II
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
13,65
13,65
11,90
Tổng độ lún tại tâm móng (cm )
1,7471
Thỏa điều kiện lún s<s
gh
=8 cm.
c. Tính cốt thép:
tt
tt
2
N 75
T
p 46,3( ).
m
F 0, 9.1, 8
= = =
Mômen ngàm I-I:
2 2
tt
C
I I
l(b b ) 1,8.(0,9 0,35)
M p .46,3 12, 6(Tm)
2 2
-
- -
= = =
.
Chọn thép CII
5
2
a1
a 0
M 12, 6.10
F 8, 97(cm ).
0,9.R .h 0, 9.2600.60
= = =
Chọn thép 9Φ12(F=10,18cm
2
), khoảng cách giữa các thanh
thép a=200mmm,
Chiều dài mỗi thanh l=1040mm
Mômen ngàm II-II:
2 2
tt
C
II II
b(l l ) 0,9.(1,8 0,25)
M p .46,3 12,5(Tm)
8 8
-
- -
= = =
.
Chọn thép CII
5
2
a2
a 0
M 12,5.10
F 8,9(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.60
= = =
Chọn 5Φ16 (F=10,05cm
2
), a=200mm, chiều dài mỗi thanh l=1820mm
c. Tính kích thước đai kiềng: 250x300
Chiều cao làm việc h
0
=30-3=27 (cm).
Đai chòu mômen lệch tâm :
tt tt
M N .e 75.(0,45 0,175) 20, 625(Tm)= = - =
Chọn thép chòu lực:
5
2
a1
a 0
M 20, 625.10
F 32, 6(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.27
= = =
Chọn 4Φ28+2Φ22 (32,23 cm
2
)
300
250
4∅
28
2∅
22
2∅
14
TRANG 14
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
TỈ LỆ 1/20
MÓNG C1'
MẶT CẮT B-B
TỈ LỆ 1/20
B B
A
A
(
∅
8a200)
CỐT ĐAI CỘT
300380
100
900
100400500
2
1
1800
100
775 250 775
100
900
100400500
(
∅
12a200)
9∅
12
(
∅
16a200)
5∅
16
TRANG 15
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
3.Tính toán thiết kế móng bè
N
o
M
o
Q
o
tt
N
tc
N
tt
M
tc
M
tt
Q
tc
Q
Móng T3
19(T/m) 15,8
(T/m)
7,1
(Tm/m)
5,9
(Tm/m)
0,8
(T/m)
0,7
(T/m)
Tải trọng
615,6T 511,9T 230Tm 191,2Tm 25,9T 22,7T
a.Tải trọng tác dụng:
Chọn kích thước móng là BxL=6x9 (m).
Tổng chiều dài vách cứng:
Theo phương x: l
1
=6.2+3.2=18 (m)
Theo phương trục y : l
2
=9+9-3.1,2=14,4 (m)
Tổng độ dài:
l=6.2+9+(9-3.1,2)+2.3=32,4m.
Chiều sâu hố thang máy : h
t
=2m
Tại cao độ mặt đất
Mômen
y
M
=l
2
.M
tc
=14,4.5,9=84,96 (Tm)
x
M
=l
1
.M
tc
=18.5,9=106,2 (Tm)
Lực thẳng đứng: N
tc
=15,8.(18+14,4)=284,4+227,52=512 (T)
Lực cắt:
Theo phương x: Q
x
=Q
tc
.l
2
=0,7.14,4=10,08 (T)
Theo phương y: Q
y
= Q
tc
.
l
1
=0,7.18=12,6 (T)
Tại cao độ đáy thang máy:
Mômen
y
tc
M
=
y
M
+ Q
x
.2=84,96+10,08.2=105,12 (Tm)
x
tc
M
=
x
M
+ Q
y
.2=106,2 +12,6.2=131,4(Tm)
Lực thẳng đứng: N
tc
=512 (T)
Sơ bộ chọn chiều dày tấm bản là 80cm, lớp bảo vệ 5 cm
Tải trọng tại đáy móng:
Mômen
y
tc
M
=
y
tc
M
+ Q
x
.2,8=84,96+10,08.2,8=113 (Tm)
x
tc
M
=
x
tc
M
+ Q
y
.2,8=106,2 +12,6.2,8=136(Tm)
TRANG 16
6000
9000
300
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Lực thẳng đứng: N
tc
=512+9.6.0,8.2,5=620 (T)
Độ lệch tâm:
tc
x
x
tc
M 113
e 0,18(m)
N 620
= = =
tc
y
y
tc
M
136
e 0,22(m)
N 620
= = =
Phản lực đất nền:
tc
y
tc tc
x
2
max
6e
N 6e 620 6.0,18 6.0,22
T
p 1 1 15( ) R
m
F b l 9.6 6 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= + + = + + = <
÷
÷
ç
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
tc
y
tc
x
2
min
6e
N 6e 620 6.0,18 6.0,22
T
p 1 1 7,7( )
m
F b l 9.6 6 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= - - = - - =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
b.Dự báo độ lún
Móng bè đặt vào lớp đất thứ 2. Dùng phương pháp phân tầng cộng lún từng lớp
với tỉ số l/b=9/6=1,5.
Ứng suất gây lún: P
gl
=
tc
2
b
N 620
T
.h 2,5.0,8 9,5( )
m
F 54
− γ = − =
Điểm z (m) 2z/b l/b k0
δ
bt
(T/m2)
δgl=9,5.k0
(T/m2)
0 0,0 0,00 1,5 1,000 5,12 9,50
1 0,4 0,13 1,5 0,997 5,91 9,48
2 0,8 0,27 1,5 0,988 6,71 9,39
3 1,2 0,40 1,5 0,973 7,50 9,24
4 1,6 0,53 1,5 0,941 8,30 8,93
5 2,0 0,67 1,5 0,899 9,10 8,54
6 2,4 0,80 1,5 0,853 9,89 8,11
7 2,8 0,93 1,5 0,802 10,69 7,62
8 3,2 1,07 1,5 0,745 11,48 7,08
9 3,6 1,20 1,5 0,693 12,28 6,58
10 4,0 1,33 1,5 0,642 13,08 6,10
Tại tâm móng
TRANG 17
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Lớ
p
đất
Lớp
phân tố
Chiều dày
lớp phân tố
(cm)
2
1 40 9,50
9,48
2 40 9,48
9,39
3 40 9,39
9,24
4 40
9,24
8,93
5 40
8,93
8,54
6 40
8,54
8,11
7 40
8,11
7,62
8 40
7,62
7,08
9 40
7,08
6,83 0,8 4680 0,0467
6,58
10 40
6,58
6,34 0,8 4680 0,0434
6,10
Tổng độ lún của lớp cát tại tâm móng (cm )
0,5663
Thỏa điều kiện lún
c.Tính toán cấu tạo móng bè
Chia móng thành 2 dải theo phương y và 3 dải theo
phương x
Xét dải ABGH chòu mômen M
x
:
Giá trò nội lực tính riêng cho dải:
Mômen:
M
x1
= 7,1.3.4+0,8.3.4.2=104,4(Tm)
Lực thẳng đứng:
N
1
=19.3.4=228(T)
Độ lệch tâm theo phương y:
1x
y
M 104,4
e 0,46(m)
N 228
= = =
TRANG 18
gl
KN / m²
tb
gl
E
tb
i gl i
s . .h
E
β
= σ
cm
KN / m²
T / m²
A
B
H F
M
N
D
E
C
G
3000 3150
300033003000
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
y
tt
1
2
max
1
6e
N 228 6.0,46
T
p 1 1 11,03( )
m
F l 9.3 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= + = + =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
y
tt
1
2
min
1
6e
N 28 6.0,46
T
p 1 1 5,85( )
m
F l 9.3 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= - = - =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
Sơ đồ tính:
Mômen dương lớn nhất M=8,61(Tm), dùng tính thép cho lớp dưới
Mômen âm bé nhất M=-7,39 (Tm), tính thép lớp trên.
• Lớp thép bên dưới:
Nếu tính cho 1m dài thì giá trò cực đại tương ứng là:8,61/3=2,87(Tm/m)
Thép A-II
5
2
a1
a 0
M 2,87.10
F 1,75(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.70
= = =
Với giá trò mômen và tiết diện tính toán được như trên thì trong dải này đặt
thép cấu tạo Φ12a200
• Lớp thép bên trên:
Do giá trò mô men nhỏ hơn so với giá trò mô men tính thép cho lớp trên nên lớp
dưới cũng đặt thép cấu tạo Φ12a200
Xét dải BCFG
Giá trò nội lực tính riêng cho dải:
Mômen
M
x1
= 7,1.3,15.2+0,8.3,15.2.2=54,81(Tm)
Lực thẳng đứng:
N
1
=19.3,15.2=119,7(T)
Độ lệch tâm theo phương y:
1x
y
M 54,81
e 0,46(m)
N 119,7
= = =
y
tt
2
2
max
2
6e
N 119,7 6.0,46
T
p 1 1 5,52( )
m
F l 9.3,15 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= + = + =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
y
tt
2
2
min
2
6e
N 119,7 6.0,46
T
p 1 1 2,93( )
m
F l 9.3,15 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= - = - =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
TRANG 19
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Sơ đồ tính:
Mômen âm M=42,78 (Tm)
Tính thép cho lớp trên:
Tính cho 1m dài thì mômen cực đại là 42,78/3,15=13,6(Tm)
5
2
a1
a 0
M 13,6.10
F 8,3(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.70
= = =
Chọn thép Φ14a180 (F=8,55 cm
2
/m dài)
Thép lớp dưới đặt cấu tạo Φ12a200
Xét dải MNDE: Tính thép rồi bố trí đều cho các dải còn lại.
Giá trò nội lực của dải
Mômen
M
y3
=7,1.(3,3+3,3-1,2)+0,8.(2.3,3-1,2).2=46,98(Tm)
Lực thẳng đứng:
N
3
=19 .(2.3,3-1,2)=102,6(T)
Mômen lệch tâm do một phần N
3
gây ra:
M
y3
’
= 19.3,3.3=188(Tm)
Tổng mômen : M
3
=46,98+188=235(Tm)
Độ lệch tâm:
3
y
3
M 235
e 2,29(m)
N 102,6
= = =
tt
3 x
2
max
3
N 6e 102,6 6.2,29
T
p 1 1 17,1( )
m
F l 6.3,3 6
ỉ ư ỉ ư
÷ ÷
ç ç
= + = + =
÷ ÷
ç ç
÷ ÷
ç ç
è ø è ø
tt
3 x
2
min
3
N 6e 102,6 6.2,29
T
p 1 1 6,7( )
m
F l 6.3,3 6
ỉ ư ỉ ư
÷ ÷
ç ç
= - = - = -
÷ ÷
ç ç
÷ ÷
ç ç
è ø è ø
Mômen âm để tính toán thép lớp trên: M=18,69 (Tm)
Xét trong 1m thì giá trò tính toán là M
tt
=18,69/3,3=5,7(Tm)
5
2
a1
a 0
M 5,7.10
F 3,5(cm /m)
0,9.R .h 0,9.2600.70
= = =
Chọn thép Φ12a200
TRANG 20
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Thép lớp dưới đặt cấu tạo Φ12a200.
∅
14a180
∅
12a200
∅
12a200
∅
14 dùng làm
giá đỡ a1500
3000 3150
6150
3000 3300 3000
9300
∅
12a200
∅
12a200
∅
14a1500
TRANG 21
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
PHẦN 2:
MÓNG CỌC
1. Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình
Lớp 1 (52)
ST
T
Độ
ẩm tự
nhiên
Giới
hạn
nhão
Giới
hạn
dẻo
Dung
trọng
tự
Tỷ
trọng
hạt
Góc
ma
sát
Lực
dính,
c
Kết quả thí nghiệm nén ép e-p
với tải trọng nén p (KPa)
Kết
quả
xuyên
Kết
quả
xuyên
50 100 150 200
52 29,4 31,7 25,1 1,81 2,67 12
0
0 0,09 0,827 0,797 0,773 0,754 1,87 9
Tên : Phân loại đất dính theo chỉ số dẻo I
p
(TCXD 45-78)
I
p
=W
L
-W
P
= 31,7-25,1=6,6 (%) Đất cát pha (Á cát).
Trạng thái : Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt I
L
(TCXD 45-78)
p p
L
L p P
w w w w
29,4-25,1
I 0, 65
w w I 6,6
- -
= = = =
-
.
Do I
L
>1 Trạng thái Dẻo.
Hệ số rỗng tự nhiên:
s w
G . (1 w)
2, 67.1.(1 0,294)
e 1 1 0, 9088
1, 81
+g
+
= - = - =
g
Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78)
E=3q
c
=3.1,87=5,61 (Mpa).
Lớp 2 (6)
Tên : Phân loại đất rời theo hàm lượng hạt (TCXD 45-78)
Do tỉ lệ hạt có d>0,1(mm) chiếm tỉ lệ 79,5% Đất cát nhỏ.
Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh:
TRANG 22
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Do : q
c
=6,8 (MPa)=6,8x10
6
(N/m
2
)=6,8x10
5
(kG/m
2
)=68 (kG/cm
2
) nên
trạng thái lớp cát nhỏ này là chặt vừa.
Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT : Trò số N theo SPT là 15 =>Trạng
thái của cát là chặt vừa, góc ma sát trong ϕ=35°- 40°.Với q
c
=68 (kG/cm
2
),
dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông)
nội suy được giá trò ϕ=36,75°.
Chọn giá trò tính toán
ϕ
tt
=36,75°/1,2=30,625°.
Từ trạng thái của đất là chặt vừa, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt
của đất rời theo hệ số rỗng) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất
cát này là: 0,60 ≤ e ≤ 0,75. Tiếp tục với giá trò q
c
=68 (kG/cm
2
) và giá trò e ở
trên, nội suy được giá trò e=0,6525.
=>
S
r
W.G 0,195.2, 64
S 0, 789
e 0, 6525
= = =
Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S
r
, tập bài
giảng) suy ra được lớp đất cát này thuộc loại rất ẩm.
Theo TCVN 45-78 thì E=3q
c
=3.6,8=20,4 (MPa)
Lớp 3 (75)
Tên : phân loại đất dính theo chỉ số dẻo I
p
(TCXD 45-78)
I
p
=W
L
-W
P
= 32,1-25,9=6,2 (%) Đất cát pha (Á cát).
Trạng thái : Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt I
L
(TCXD 45-78)
p p
L
L p P
w w w w
27,2-25,9
I 0, 21
w w I 6,2
- -
= = = =
-
.
Do 0<I
L
<1 Trạng thái Dẻo.
Hệ số rỗng tự nhiên:
s w
G . (1 w)
2, 68.1.(1 0,272)
e 1 1 0, 833
1,86
+g
+
= - = - =
g
Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78)
E=3q
c
=3.4,48=13,44 (Mpa).
Lớp 4 (21)
Đường kính
hạt (mm)
≥10 ≥5 ≥2 ≥1
≥0,
5
≥0,2
5
≥0,1
≥0,0
5
≥0,01 ≥0,002 ≥0,002
Thành phần
(%)
0 7,5 28,5 66 85 95 98 100 100 100 0
Hàm lượng hạt có d>2mm chiếm 28,5%>25% Đất cát sạn
Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh:
Do : q
c
=19 (MPa)=190 (kG/cm
2
) nên trạng thái lớp cát nhỏ này là chặt.
Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn :Trò số N theo SPT là 39 =>Trạng thái
của cát là chặt, góc ma sát trong ϕ=40°- 45°.Với q
c
=190 (kG/cm
2
), dựa vào
TRANG 23
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy
được giá trò ϕ=44,375°.
Chọn giá trò tính toán
ϕ
tt
=44,375°/1,2=37°.
Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất
rời theo hệ số rỗng) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất cát này là:
e < 0,55. Chọn giá trò tính toán là e=0,55.
=>
S
r
W.G 0,15.2,63
S 0,72
e 0,55
= = =
Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S
r
, tập bài
giảng) suy ra được lớp đất cát này thuộc loại rất ẩm.
Mô đun biến dạng
E=3q
c
=3.19=57 (MPa)
52
6
75
21
Đất cát pha, dẻo
γ
=1,81T/m2; Gs=2,67
I
L
=0,65 ; E=5,61 MPa N=9 ; e=0,9088
Đất cát nhỏ, chặt vừa, rất ẩm
γ
=1,91T/m2; Gs=2,64;
ϕ=30,6250
E=20,4 MPa ; N=15 ; e=0,6525
Đất cát pha, dẻo
γ
=1,86T/m2 I
L
=0,21
E=13,444 MPa ; N=15 ; e=0,6525
Cát sạn, chặt
;
γ
=1,95T/m2; Gs=2,63;
ϕ=37°
; E=57MPa ; N=37 ; e=0,55
730045002400
LỚP 1
LỚP 2
LỚP 3
LỚP 4
TRỤ ĐỊA CHẤT
TRANG 24
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
2. Xác đònh tãi truyền xuống móng tại cao trình mặt đất tự nhiên:
a.Tải tính toán:
= + +
= + + = =
tt
a c
N P P 1,1G
370 325 1,1.(0,4.0,6.25.9) 754,4(KN) 75,44(T)
tt
y g C1 C C
M (9P 6,4T P .l ).0,9
(9.30,7 6,4.3,4 325.0,6).0,9 443,75(KNm) 44,375(Tm)
= + +
= + + = =
tt
x C2
M T .6,4 3.6,4 19,2(KNm) 1,92(Tm)= = = =
= + = + = =
tt
x g C1
Q P T 30,7 3,4 34,1(KN) 3,41(T)
= = =
tt
y C2
Q T 3(KN) 0,3(T)
b.Tải tiêu chuẩn:
Lấy hệ số vượt tải n=1,2
+ +
= + = + = =
tc
a c
P P 370 325
N G 0,4.0,6.25.9 633(KN) 63,3(T)
1,2 1,2
tt
y
tc
y
M
M 370(KNm) 37(Tm)
1,2
= = =
tt
tc
x
x
M 1,92
M 1,6(Tm)
1,2 1,2
= = =
= = =
tt
tc
x
x
Q 3,41
Q 2,84(T)
1,2 1,2
= = =
tt
y
tc
y
Q
0,3
Q 0,25(T)
1,2 1,2
3. Đánh giá điều kiện đòa chất:
Đất tại nơi xây dựng công trình gồm 4 lớp:
Lớp 1: Cát pha dẻo, dày 7,3m
Lớp 2: đất cát nhỏ, chặt vừa, rất ẩm, dày 4,5 m
Lớp 3: Đất cát pha, dẻo, dày 2,4m.
Lớp 4: Đất cát sạn, chặt, rất ẩm
Nước ngầm không xuất hiện trong phạm vi khảo sát
Chọn phương án móng cọc đài thấp
Nhận xét: lớp 2 là lớp đất cát nhỏ, chặt vừa tương đối tốt, và khá dày. Lớp 4
là cát sạn, chặt. Cả hai lớp đất này đều có thể đặt mũi cọc vào được.
Phương án 1:
Dùng cọc BTCT 35x35, đài cọc đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ xuống lớp 2
khoảng 2-3m, thi công bằng phương pháp ép.
Phương án 2:
Dùng cọc BTCT 30x30, đài cọc đặt vào lớp 1, cọc hạ bằng phương pháp ép.
TRANG 25