ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG K2007 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM THIẾT KẾ MÓNG BĂNG VÀ MÓNG CỌC

ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
Phần I : THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
BẢNG THỐNG KE ÂSỐ LIỆU ĐỊA CHẤT (C,ϕ thống kê riêng)
1. LỚP ĐẤT 1:
Mẫu W
γ
w
γ
d
γ
s
e Q
u
C
c
A
1-2
M 1-1 26.0 1.769 1.404 - 0.905 - 0.29 0.084
M 1-3 28.1 1.866 1.457 0.913 0.839 0.455 - -
M 1-5 27.8 1.876 1.468 0.920 0.826 - 0.2 0.058
M 2-1 26.0 1.790 1.421 - 0.883 - - -
M 2-3 27.2 1.875 1.474 0.924 0.817 0.19 0.055
M 2-5 26.9 1.884 1.485 0.931 0.805 0.600 - -
TB 27.0 1.843 1.452 0.922 0.846 0.528 0.227 0.066
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
LOẠI BỎ CÁC SỐ LIỆU ĐỘT BIẾN
Để loại bỏ các số liệu đột biến ta dùng công thức:
|
A

– A
i
| < ν.σ
cm
Với
A
là giá trò trung bình của các chỉ tiêu được xác đònh theo bảng
ν là chuẩn số thống kê lấy theo quy phạm
σ
cm
là độ lệch phương của đặc trưng được xác đònh bằng :
σ
cm
=
∑
=
n
i
A
n
1
2
i
)A - (
1
Sau khi tiến hành - Tính toán và loại bỏ các số liệu đột biến ta có bảng

Mẫu W
γ
w

γ
d
γ
s
e Q
u
C
c
a
1-2
M 1-1 26.0 1.769 1.404 - 0.905 - 0.29 0.084
M 1-3 28.1 1.866 1.457 0.913 0.839 0.455 - -
M 1-5 27.8 1.876 1.468 0.920 0.826 - 0.2 0.058
M 2-1 26.0 1.790 1.421 - 0.883 - - -
M 2-3 27.2 1.875 1.474 0.924 0.817 0.19 0.055
M 2-5 26.9 1.884 1.485 0.931 0.805 0.600 - -
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
TB 27.0 1.843 1.452 0.922 0.846 0.528 0.227 0.066
Ta tiến hành loại bỏ các số liệu đột biến tương tự cho các lớp đất tiếp theo, ta thu được các
bảng số liệu đã loại bỏ sau :
Đối với các lớp có chứa các thấu kính thì ta phải bỏ các lớp thấu kính và - Tính riêng
thành một lớp khác:
Sau khi loại bỏ các số liệu đòa chất đột biến ta tiên hành thống kê số liệu đòa chất để tìm
ra các chỉ tiêu cơ lý tiêu chuẩn đại diện cho từng lớp đất:
Các chỉ tiêu đặc trưng của một lớp đấtphải có hệ số biến động υ đủ nhỏ với ν được xác
đònh như sau :
ν =
A
σ

100%
Trong đó :

A
=
n
A
i
∑
là giá trò trung bình của các chỉ tiêu được xác đònh theo bảng
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
σ =
( )
1
2
−
−
∑
n
AA
i
là độ lệch phương trung bình
i
A
: giá trò riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng
n : số lần thí nghiệm
Các hệ số biến động ν cho phép được cho theo bảng
Đặc trưng của đất Hệ số biến động ν Đặc trưng của đất Hệ số biến động ν
Tỷ trọng hạt 0.01 Giới hạn Atterberg 0.15

Trọng lượng riêng 0.05 Module biến dạng 0.3
Độ ẩm tự nhiên 0.15
Chỉ tiêu sức chống
cắt
0.3
Cường độ nén một
trục
0.4
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Giá trò tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trò trung bình cộng của các kết quả
thí nghiệm riêng lẻ
A
(trừ lực dính đơn vi C và góc ma sát trong ϕ).
Các trò tiêu chuẩncủa lực dính đơn vò và góc ma sát trong được thực hiện theo phương pháp
bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến - Tính của ứng suất pháp
i
σ
và ứng suất cắt cực
hạn
i
τ
của các thí nghiệm cắt tương ứng :
τ
=
σ
tg
ϕ
+ C
Lực dính đơn vò tiêu chuẩn C

tc
va góc ma sát trong tiêu chuẩn
ϕ
tc
được xác đònh theo công
thức sau :
tgϕ
tc
=






−
∆
∑∑ ∑
== =
n
i
i
n
i
n
i
iii
n
11 1
1

στστ

C
tc
=






−
∆
∑∑∑∑
====
n
i
ii
n
i
i
n
i
i
n
i
i
111
2
1

1
στσστ

Trong đó:
∆ = n
2
11
2






−
∑∑
==
n
i
i
n
i
i
σσ
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Sau khi xác đònh được các trò tiêu chuẩn ta sẽ tìm được trò - Tính toán của các chỉ tiêu như
sau :
Theo QPXD 45-70 đặc trưng - Tính toán được xác đònh bằng cách nhân đặc trưng tiêu chuẩn
với hệ số đồng nhất k

Với k = 1-
ν
= 1 -
tc
A
σ
A
tt
= kA
tc

Đối với C và tg
ϕ
: A
tt
=A
tc
(1
±

ρ
)
Với
ρ
=t
α
ν

Các giá trò độ lệch toàn phương trung bình có dạng như sau:
∑

=
∆
=
n
i
ic
p
1
2
1
τ
σσ
∆
=
n
tg
τϕ
σσ
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Trong đó:
∑
−+
−
=
2
)(
2
1
i

tctc
i
ctgp
n
τϕσ
τ
Hệ số biến sai:
ν
c
=
tc
C
C
σ
ν
tg
ϕ
=
tc
tg
tg
ϕ
σ
ϕ

trong đó t
α

là hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α (bảng 2, phụ lục 8, TCVN 4253-1985)
Khi - Tính nền theo biến dạng thì α = 0.85

Khi - Tính nền theo cường độ thì α = 0.95
Tuy nhiên trong - Tính toán chúng ta có thể sử dụng phép - Tính LINEST trong chương trình
phần mềm EXCEL để - Tính.
Sau khi - Tính toán kết quả ta có các bảng tổng hợp sau :
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
LỚP ĐẤT 1:

Mẫu W
γ
W γ
d
γ
s
e Q
u
C
c
a
1-2
TB 27.0
1.843 1.452 0.922
0.846 0.528 0.227 0.066
• Độ ẩm : W = 27%
• Dung trọng ướt : γ
w
= 1.843 (g/cm
3
)
• Dung trọng khô : γ

d
= 1.452 (g/cm
3
)
• Dung trọng đẩy nổi: γ
s
= 0.922 (g/cm
3
)
• Hệ số rỗng : e = 0.846
• Nén đơn : Q
u
= 0.528 (kG/cm
2
)
• Chỉ số nén : C
c
= 0.227
• Hệ số nén dần : a
1-2
= 0.066 (cm
2
/kG)
• Thống kê C , ϕ theo LINEST :
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Mẫu
σ
(kG/cm
2

)
τ
(kG/cm
2
)
Mẫu
σ
(kG/cm
2
)
τ
(kG/cm
2
)
1-1 0.3
0.195
2-1 0.3
0.208
0.5
0.221
0.5
0.236
0.7
0.247
0.7
0.264
1-5 0.3
0.223
2-3 0.3
0.232

0.5
0.257
0.5
0.266
0.7
0.29
0.7
0.3
Suy ra : tgϕ = 0.152 = 8
0
38’34”
C = 0.169
σ
tg
ϕ
= 0.034 và σ
c
= 0.018
Suy ra hệ số biến đổi đặc trưng : ν = σ/A
tc
ν
c
= 0.018/0.169 = 0.11 < 0.3
ν
tg
ϕ
= 0.034/0.152 = 0.22 < 0.3
- Tính giá trò C
II
và tgϕ

II
, từ xác suất tin cậy α = 0.85 và số bậc tự do n-2 = 12 -2 = 10, ta
suy ra hệ số t
α
= 1.1 và chỉ số độ chính xác ρ = ν.t
α
:
ρ
c
= 0.11 x 1.1 = 0.121
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
tgϕ C
0.1518750 0.1689792
0.0344501 0.0181205
0.6602719 0.0194879
19.4353078 10.0000000
0.0073811 0.0037978
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
ρ
tg
ϕ
= 0.22 x 1.1 = 0.242
Suy ra :
C
II
= 0.169(1 ± 0.121) = 0.149 ÷ 0.189
tgϕ
II
= 0.152(1 ± 0.242) = 0.115 ÷ 0.189
- Tính giá trò C

I
và tgϕ
I
, từ xác xất tin cậy α = 0.95 và số bậc tự do n-2 = 12-2 = 10, ta suy
ra hệ số t
α

= 1.81 và chỉ số độ chính xác ρ = ν.t
α

:
ρ
c
= 0.11 x 1.81 = 0.199
ρ
tg
ϕ
= 0.22 x 1.81 = 0.398
Suy ra :
C
I
= 0.169(1 ± 0.199) = 0.135÷ 0.203
tgϕ
I
= 0.152(1 ± 0.398) = 0.092 ÷ 0.212
BẢNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CỦA CÁC LỚP ĐẤT
L
ớ
p
Loại

đất
W
%
γ
w

g/cm
3
γ
d
g/cm
3
γ
s
g/cm
3
e
Q
u
kG/cm
2
C
kG/cm
2
ϕ
C
c
a
1-2
cm

2
/kG
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
1
CL
27.0
1.843 1.452 0.922
0.846 0.528 0.169 8
0
38’34” 0.227 0.066
2 SM 23.8 1.933 1.561 0.975 0.714 - 0.023 28
0
22’9” 0.131 0.038
3 CH 23.0 1.970 1.602 1.006 0.680 2.154 0.3431 15
0
21’ 0.130 0.038
4 CL 22.6 1.965 1.604 1.007 0.674 2.057 0.37 15
0
42’ 22.6 1.965
5 SM 21.5 1.977 1.630 1.016 0.637 - 0.027 30
0
14’32” 0.091 0.026
PHẦN II
II-TÍNH TOÁN MÓNG BĂNG
- Chọn lớp đất 2 để tính toán và thiết kế móng băng.Với:
+ Ctc=0.023 kg/cm
2
=2.3 KPa
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI

ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
+ ϕtc=28.36
o
=> A=1.011;B=5.044;D=7.439
+ γđn=0.975 Kg/cm
2
=9.75 KN/m
3
+ w=23.838
+ γ=1.933
2. 1- XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG
-Chọn dộ sâu đặt móng là: Df=1.5m
-Chọn bề rộng móng là: B=2.5m
-Chọn chiều cao móng là: h=0.6m
-Chiều dài móng:
L=∑Li+a
1
+a
2
Với Li là khoảng cách giữa các cột
a1,a2 là khoảng cách các đầu thừa(ai=
4
1
Li)
a
1
=
4
1
*4=1m

a
2
=
3
1
*3=1m
L=4+5+5+3+1+1=19 m
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Tải trọng tác dụng lên móng băng

6.9T
1000
8 Tm
6.8T
3000
19000
7.2T
5000
7.3TM
7.3TM
6.9T
4000
93T
94T
7.7TM
5000
7.5T
98T 102T
7.2(Tm)

1000
92T
Giá trò tính toán:
Ntt=93+94+98+102+92=479(T)
Htt=6.9 +6.9+7.2+7.5+6.8=35.3 T
Mtt=∑Mtt +∑Ntt*di+∑Hi*hm=-159.1 (Tm)
Giá trò tiêu chuẩn:
Ntc=
15.1
Ntt
=
15.1
479
=416.52(T)

Mtc=
15.1
Mtt
=
15.1
24.244
=138.344(T )
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Độ lệch tâm e=
Ntt
Mtt
=
52.416
344.138

=0.332(m)
2.2-KIỂM TRA ĐỘ ỔN ĐỊNH VÀ LÚN CỦA ĐẤT NỀN
2.2.1-Kiểm tra độ ổn đònh của nền:
Kiểm tra độ ổn đònh của nền với 3 điều kiện:
R
tc
=m(A*b*γ +B*Df*γ +D*c)
=1(1.011*2.5*9.75+5.044*1.5*19.33+23*7.493)
=171.9KPa)
p
max
=
F
Ntc
[1+
L
e6
]+γtb*Df=
5.2*19
52.416
[1+
19
0332*6
]+22*1.5
=120.6(KPa)
p
min
=
F
Ntc

[1-
L
e6
]+γtb*Df=
5.2*19
2.4165
[1-
19
05246*6
]+22*1.5
=120.5(Kpa)
p
tb
=
2
minmax pp +
=
2
5.1206.120 +
=120.55 (Kpa)
ptc=
F
Ntc
+γ*Df=
3*19
2.4165
+22*1.5=120.68(Kpa)
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Ta thấy pmax=120.6(Kpa)<1.2Rtc=206(Kpa)

pmin > 0
ptb < Rtc
Vậy nền thoả điều kiện ổn đònh. Hay nền ổn đònh và làm việc như một vật liệu đàn
hồi
2.2.2-Kiểm tra độ lún của móng băng:
Áp lực gây lún tại tâm đáy móng pgl=ptc-γ*Df
=120.68-(19.33 x1+9.75 x0.5)=95.805Kpa
Chia nền thành các lớp dày 0.4m và lập bảng tính:

Lớ
p
Điể
m
z z/b Ko σ
z
σ
bt
p
1i
p
2i
e
1i
e
2i
Si
1
0 0
0.0
0

1.0000
0
95.84 24.20
26.03 136.89
0.707
4

0.6614
0.0107
1
0.4
0
0.1
6
0.9880
1
94.65 28.16
2 30.93 136.66
0.705
1
0.6619 0.1011
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
2
0.8
0
0.3
2
0.9224
8

88.36 32.32
3 33.83
117.29
9
0.704
6
0.6612 0.0086
3
1.2
0
0.4
8
0.8299
8
78.84 35.91
4 37.73
111.04
9
0.702
1
0.6604 0.0068
4
1.6
0
0.6
4
0.7310
7
69.94 39.23
5 45.63 104.89

0.701
0
0.6601 0.0060
5
2.0
0
0.8
0
0.6403
4
61.31 48.58
6
36.07
5
100.03
6
0.669 0.658 0.0056
6
2.4
0
0.9
6
0.5659
1
54.31 52.48
7
39.97
5
96.648
0.667

2
0.657
0.0039
7
2.8
0
1.1
2
0.5029
0
48.19 56.38
8
43.87
5
94.39
0.665
4
0.6654
0.0045
8
3.2
0
1.2
8
0.4497
7
43.11 60.28
9
47.77
5

93.085 0.662
0.66102
0.0033
9
3.6
0
1.4
4
0.4047
7
38.79 64.18
10
51.67
5
92.57 0.669
0.6636
0.0029
10
4.0
0
1.6
0
0.3664
8
35.11 68.08
11 55.57 92.767 0.662
0.661
0.0025
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO

5
11
4.4
0
1.7
6
0.3349
4
33.53 72.64
12
59.47
5
93.536
0.659
5
0.6590
0.0019
12
4.8
0
1.9
2
0.3073
3
29.51 78.45
13
63.37
5
94.674
0.651

0
0.6503
0.0019
13
5.2
0
2.0
8
0.2829
6
27.02 84.36
14
67.27
5
95.245 0.644
0.6420
0.0023
14
5.6
0
2.2
4
0.2613
5
24.9 90.42
ĐÔ LÚN S =0.071(m)<0.08(m)
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO

27.02(KPa)

21.2(Kpa)
54.31(KPa)
35.11(Kpa)
33.83(KPa)
29.51(Kpa)
48.19(KPa)
43.11(Kpa)
38.79(KPa)
78.37(Kpa)
69.94(Kpa)
88.36(Kpa)
95.48
94.65(Kpa)
61.31(KPa)
90.42
48.58
84.36
78.45
72.64
66.35
60.28
56.38
52.48
35.91
32.32
39.23
28.16
24.2
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO

Như độ lún của đất nền dưới móng là đủ nhỏ,đảm bảo điều kiện biến dạng của đất nền.
2.2.3- Chọn kích thước cột :
- Chọn Bê tông M#200 có R
n
= 90 Kg/cm
2
= 900 T/m
2

- Tại cột C và D có
102
max
=
tt
N
T
- Chon cột có kích thước chữ nhật,thoả mãn điều kiện :

33.1133
9.0
1020
max
==≥
n
tt
c
R
N
F
(cm2)

Vậy ta chọn kích thước cột là : a
c
x b
c
= 30cmx40cm=1200 cm2
- Kiểm tra lại :
== 900*01200.0
nc
xRF
108 > N
tt
=102 T
Chon bề rộng của dầm móng là b
d
=40(cm)
Như vậy kích thước ø dầm đảm bảo chòu được tải trọng của cột truyền xuống.
2.3. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG:
Ta kiểm tra trên một m dài của móng
Chiều cao của móng h=0.6m
chọn h
1
=0.4m; a=0.06m
ho=0.4-0.06=0.34m
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
C=
2
bdb −
=

2
40.05.2 −
=1.05(m)

SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO

400 200
600
c
2500
1000
ho bd ho
200 200
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
P
cxt
=0.75*Rk*ho*1m
Với bê tông M#200 => Rk=75 T/m
2
=750 KN/m
2
Vậy p
cxt
=0.75*750*0.34*1= 191.25 KN
P
xt
= (C-ho)*p
ttmax

*1m
Với p
tt
max
=p
tc
max
*1.15=120.6*1.15=138.69 (KN/m
2
)
C=1.05,ho=0.34
Pxt=98.47KN
Vậy Pxt<Pcx nên chọn kích thước móng hợp lý
2.4.TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP
2.4.1 -Theo phương ngang móng
Ta tính theo phương ngang móng với 1m dài
-Phản lực nền:p
tt

max
=138.69(KN/m2
)
-Moment theo phương ngang móng:Mngang=p
ttmax
*C*
2
C
*1m =138.69*1.05*
2
05.1

*1=76.45(KNm)
=7.65(Tm)
Chọn thépAII:Ra=Ra’=2800(Kg/cm2)
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
Fa=
hoRa
M
**
γ
=
34.0*28000*975.0
65.7
=8.24×10
-4
(m2)=8.24(cm2)
Chọn thép φ 14(f=1.539 cm2) bố trí thép φ14 a200 suốt chiều dài móng.
2.4.2.Biểu đồ moment và lực cắt
- Bê tông M# 200
- Mo đun đàn hồi của bê tông E=24E+4 (Kg/cm2)
-Tính momet quán tính:
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO

2500
200200200
I
X
Y
I

II II
III
X1
400

SI=0.4*0.4*(
2
4.0
+0.10)=0.048(m3) FI=0.4*0.4=0.16(m2)
SII= 2*
=+ )2.0*
3
1
1.0(*2.0*05.1*
2
1
0.035 (m3) FII=
21.02*2.0*05.1*
2
1
=
(m2)
SIII=0 FIII=2.5*0.2=0.5(m2)
Vậy ΣS=0.083(m3) ΣF=0.87(m2)
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI
ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO
-Toạ độ trọng tâm tiết diện móng Y=
=
∑
∑

F
S
0.1 (m)
-Moment quán tính của tiết diện móng:
J=JI+JI+JIII
Với JI=
=+ 16.0*2.0
12
4.0*4.0
2
3
0.00896(m
4
)
JII=
=+ 2*)21.0*0667.0
12
2.0*05.1
(
2
3
0.0026(m
4
)
JIII=(
=+ )5.0*1.0
12
2.0*5.2
2
3

0.0067(m
4
)
Vậy J=0.01826(m4)
Nhập số liệu tính toán:
-Tại A:L1=1(m)⇒Ntt=93(T);Mtt=7.3 +6.9*0.6=11.44(Tm)
-Tại B:L2=5(m)⇒Ntt=94(t);Mtt=7.3+6.9*0.6=11.44(Tm)
-Tại C:L3=10(m)⇒Ntt=98(t);Mtt=7.7+7.2*0.6=12.02(Tm)
-Tại D:L4=15(m)⇒Ntt=102(t);Mtt=8+7.5*0.6=12.5(Tm)
-Tại E:L5=18(m)⇒Ntt=92(t);Mtt=7.2+6.8*0.6=11.21 (Tm)
SVTH: NGUYỄN THÀNH THÁI