thiết kế móng

trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
Chng 8: Thit k múng
8.1. ỏnh giỏ c im cụng trỡnh.
Cụng trỡnh nh mỏy c khớ Vinh c xõy dng ti ngoi thnh. Trờn nn t ca khu
cụng nghip mi san lp, cú mt bng rng rói bng phng v thun li v giao thụng.
Cụng trỡnh thit k l mt b phn dõy truyn ca nh mỏy c khớ, ngoi ra cũn cú
khu vc hnh chớnh, ng ni b... Do cụng trỡnh cú chc nng sn xut sn phm nờn
c im kin trỳc ca cụng trỡnh n gin, phự hp vi dõy chuyn sn xut v cụng nng
s dng.
Cỏc khu nh xng cú cu to gm nhiu dóy nh, kt cu chớnh ca cụng trỡnh l
khung thộp tin ch. Tng bao che ca cụng trỡnh c xõy trờn h ging múng n cao
+3,000m so vi ct 0,000m (ct trong nh). H ging c gi lờn múng.
Phõn xng thit k l nh cụng nghip mt bng cú dng hỡnh ch L, mt tng ba
nhp cú chiu rng cỏc nhp l 18m. Trong ú cú 2 nhp di 84m v mt nhp di 132 m. Do
ú cn cú gii phỏp khe lỳn cho nhp di 132m. Tt c cỏc bc ct l 6m, cao trỡnh nh
ray l: 7,5m so vi ct 0,000m (ct trong nh). tng chiu cao nh:10,51m. Kt cu chớnh
ca cụng trỡnh l khung thộp tin ch mỏi gm mt lp tụn v mt lp cỏch nhit. Ngoi ra
cũn cú cỏc h ging mỏi v ging x g.
Nn ca cụng trỡnh c tụn lờn 0,3 (m) so vi nn t thiờn nhiờn. Mt bng kin
trỳc ca cụng trỡnh n gin.
Do cú cu trc vi sc trc 20 (T) hot ng trong nh nờn khụng gian trong nh
thụng thoỏng, trong nh cú cỏc kho nh cha dng c, vt liu, thnh phm. Do kt cu
chớnh ca nh l khung thộp cú tng chốn.
Chi tit kin trỳc v v trớ cú cu trc xem cỏc bn v KT
Theo TCXD 205:1998
+ lỳn tuyt i ln nht Sgh = 12cm.
+ lỳn lch tng i gh=0,002.
8.2. ỏnh giỏ iu kin a cht cụng trỡnh.
8.2.1. a tng.
Theo bỏo cỏo kho sỏt a cht cụng trỡnh ca khu t xõy dng phõn xng bng

phng phỏp xuyờn tnh.
a tng c phõn chia theo th t t trờn xung di cỏc lp t cú chiu dy thay
i khụng nhiu trong mt bng. Nờn mt cỏch gn ỳng cú th xem nn t ti mi im
ca cụng trỡnh cú chiu dy v cu to nh sau:
Lp 1: t lp dy trung bỡnh 0,8 m. (0
ữ
0,8m)
Lp 2: Cỏt pha do dy trung bỡnh 4m. (0,8
ữ
4,5m )
Lp 3: Cỏt bi cht va dy trung bỡnh 7,7 m. (4,8
ữ
12,5m)
Lp 4: Cỏt trung cht va dy 7,5. (12,5
ữ
20m).
(Lp th 4 cú chiu sõu cha kt thỳc trong h khoan thm dũ sõu 20 m.)
Mc nc ngm sõu - 4,5 m k t mt t t nhiờn,
Cỏc mt ct a cht t trờn xung nh hỡnh v 1.
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 69
trêng ®hhh viÖt nam- khoa ctt
®å ¸n tèt nghiÖp ngµnh xdd&cn gvhd: ths hoµng giang
Hình 8- 1: Trụ địa chất công trình
8.2.2. Bảng chỉ tiêu cơ lý.
Bảng 1: Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất.
Svth: ®ç m¹nh linh- líp xdd47-dh2 70
trêng ®hhh viÖt nam- khoa ctt
®å ¸n tèt nghiÖp ngµnh xdd&cn gvhd: ths hoµng giang
8.2.3. Đánh giá tính chất xây dựng các lớp đất.
Để lựa chọn giải pháp nền móng và độ sâu chôn móng cần phải đánh giá tính chất xây

dựng của các lớp đất.
- Lớp 1: Đất lấp, có chiều dày 0,8 m , là loại đất yếu không đủ khả năng chịu lực,
không có tính năng xây dựng. Khi đặt móng cần đào qua lớp đất này để đặt móng xuống
lớp đất tốt bên dưới.
- Lớp 2: Cát pha dẻo, có chiều dày trung bình 4m.
+ Độ sệt.
p
L
L p
W W
30,8 26
I 0,96
W W 1 25
−
−
= = =
− −
⇒ 0 ≤ I
L
≤ 1
⇒ Đất cát pha ở trạng thái dẻo.
+ Hệ số rỗng.
s
(1 0,01.W)
26,4(1 0,01.30,8)
e 1 1
18,3
γ +
+
= − = − =

γ
0,887
+ Trọng lượng riêng đẩy nổi.
s n
dn
26,4 10
8,69
1 e 1 0,887
γ − γ
−
γ = = =
+ +
(kN/m3) = 0,869 (T/m
3
).
+ Hệ số nén lún:
0,05 MPa
-1
< m = 0,18 MPa
-1
< 0,5 MPa
-1

→ Cát pha có khả năng chịu nén yếu.
+ Môđun biến dạng: E = 7,8 MPa > 5MPa
KL: Lớp 2 là cát pha dẻo có khả năng chịu tải yếu, tính năng xây dựng yếu, biến dạng
lún lớn. Do đó không thể làm nền cho công trình được.
- Lớp 3: Cát bụi chặt vừa dày trung bình 7,7 m.
+ Hệ số rỗng.
s

(1 0,01.W)
26,5(1 0,01.26)
e 1 1 0,757
19
γ +
+
= − = − =
γ
0,6 < e < 0,8
+ Trọng lượng riêng đẩy nổi
3 3
s n
dn
26,5 10
9,39(kN / m ) 0,939(T / m )
1 e 1 0,757
γ − γ
−
γ = = = =
+ +

+ Hệ số nén lún:
Svth: ®ç m¹nh linh- líp xdd47-dh2
STT
Tên gọi
lớp đất
γ
(kN/m
3
)

γ
s
(kN/m
3
)
W
(%)
W
L
(%)
W
P
(%)
ϕ
II
0
c
II
(kPa
)
q
c
(KPa)
m
(KPa
-1
)
E
(KPa)
1 Đất lấp 16 - - - - - - - - -

2 Cát pha dẻo 18,3 26,4 30,8 31 25 15 28 2300 0,00018 7800
3 Cát bụi chặt vừa 19 26,5 26 - - 30 - 3300 0,00013 10000
4 Cát trung chặt vừa 19,2 26,5 18 - - 35 1 6000 0,00004 31000
71
trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
0,05 MPa
-1
< m = 0,13 MPa
-1
< 0,5 MPa
-1

Cỏt bi cht va cú kh nng chu nộn tng i yu.
+ Mụun bin dng: E = 10 MPa > 5MPa
KL: Lp 3 l cỏt bi cht va cú kh nng chu ti yu, tớnh nng xõy dng yu, bin
dng lỳn ln.
- Lp 4: Cỏt ht trung cht va dy trung bỡnh 7,5 m.
+ H s rng.
s
(1 0,01.W)
26,5(1 0,01.18)
e 1 1 0,63
19,2
+
+
= = =

0,6 <e <0,75
+ Trng lng riờng y ni

3 3
s n
dn
26,5 10
10,12(kN / m ) 1,012(T / m )
1 e 1 0,63


= = = =
+ +
+ H s nộn lỳn:
m = 0,04 MPa
-1
< 0,05 MPa
-1

Cỏt trung cht va cú kh nng chu nộn ln.
+ Mụun bin dng: E = 31 MPa > 5MPa
KL: Lp 3 l cỏt trung cht va cú kh nng chu ti ln, tớnh nng xõy dng ln,
bin dng lỳn nh.
8.3. La Chn gii phỏp nn múng.
8.3.1- Chn loi nn múng cho cụng trỡnh.
c im chớnh ca cụng trỡnh l nh cụng nghip cú khu ln nhng s dng
khung tin ch cung vi sc cu trc khụng quỏ ln nờn ti trng tỏc dng thng ng l
khụng quỏ ln, Tuy nhiờn do tỏc dng ca ti trng ngang l khỏ ln do ú ni lc di
múng cú lch tõm tng i ln.
Cn c vo iu kin a cht cụng trỡnh, tớnh cht xõy dng ca cỏc lp t cú hai
gii phỏp múng c a ra l: Múng nụng trờn nn thiờn nhiờn v múng cc.
Gii phỏp múng nụng cú u im l tớnh toỏn v thi cụng n gin, khụng ũi hi cỏc
mỏy múc thi cụng phc tp, tn kộm. Tuy nhiờn múng nụng ch thớch hp vi loi nn t

nn tng i tt.
Vi cỏc lp t phn trờn nh lp 1 (t lp), 2 (Cỏt pha do mm), 3 (Cỏt bi cht
va), u l lp t yu, kh nng chu nộn lỳn yu v khụng n nh v tớnh cht c lý v
b dy. Ch cú lp 4 (Cỏt ht trung cht va) l lp t tt. Vi quy mụ v ti trng cụng
trỡnh, cng vi iu kin thun li l mt bng thi cụng rng rói, mc nc ngm khỏ sõu
so vúi dỏy múng. Ta la chn gii phỏp múng cc ộp, vi cỏc cc tit din 25x25 cm, c
ộp trc bng mỏy ộp thy lc cm vo lp t th 4 sõu 1,5 m
Cc ộp trc cú u im l giỏ thnh tng i r, vi mt bng rng rói ht sc
thớch hp cho vic thi cụng, khụng gõy chn ng n cỏc cụng trỡnh xung quanh. D kim
tra, cht lng ca tng on cc c th di lc ộp. Xỏc nh c sc chu ti ca cc
ộp qua lc ộp cui cựng.
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 72
trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
8.3.2- Gii phỏp mt bng múng.
Mt bng múng gm cú cỏc múng v h dm ging múng liờn kt cỏc khung v
tng bao che bờn trờn. Dm ging múng ct biờn v ct gia c liờn kt vi múng
xem bn v (M 01).
Ngoi ra do b trớ cu trc khụng u cng nh mt bng nh khụng i xng (xem
bn v KT). Ta cn b trớ khe lỳn gia khung trc 15 v 16 xem bn v (M 01).
8.4.THIT K MểNG.
8.4.1 Thit k múng ct biờn M1(Khung K2 Trc D)
8.4.1.1. Xỏc nh ti trng tỏc dng xung múng.
Ni lc tớnh toỏn ti chõn ct khung K2 trc A theo kt qu t bng t hp ni lc
ta tỡm c cp ni lc nguy him sau:
Bng 8-2: Ni lc tớnh toỏn
CP NI LC M
tt
0
(Tm) N

tt
0
(T) Q
tt
0
(T)
I -12,634 164,77 8,466
- Ti trng tớnh toỏn do ging múng truyn xung.
+ Gi thit tit din dm ging múng l: (0,6 ì 0,3) m, chiu di ging bng bc ct
ca nh v bng 9 m. Khi ú trng lng dm ging múng l:
g
g
= 0,6. 0,3.9.2500 .1,1 =4455 (kG) = 4,455 (T)
+ Lc g
g
t lch tõm so vi trc ct biờn mt on bng 0,4 (m) gõy ra mụ men ti
chõn ct l:
M
G
= g
g
. 0,4 = 4,455.0,4 = 1,782 (Tm).
- Tng ti trng tớnh toỏn tỏc dng xung múng:
tt
0
M
= -12,634-4,455= -17,089 (Tm)
tt
0
N

= 164,77 + 4,455 = 169,225 (T)
tt
0
Q
= 8,466 (T)
- Tng ti trng tiờu chun tỏc dng xung múng:
tt
tc
0
0
M
17,089
M 14,86
n 1,15

= = =
(Tm)
tt
tc
0
0
N
169,225
N 147,152
n 1,15
= = =
(T)
tt
tc
0

0
Q
8,466
Q 7,361
n 1,15
= = =
(T)
8.4.1.2. Chn chiu sõu t ộ i v chn loi cc.
- Do chõn ct c liờn kt vo i bng bu lụng neo

60 vi chiu di ti thiu chụn
bu lụng vo i l 0,6 m (xem phn kt cu).
- Do ú s b ta chn:
+ Ct t i l -1,4m so vi ct ct 0,000 (ct trong nh).
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 73
trêng ®hhh viÖt nam- khoa ctt
®å ¸n tèt nghiÖp ngµnh xdd&cn gvhd: ths hoµng giang
+ Chiều cao đài h
đ
= 0,8m.
+ Cốt đỉnh đài – 0,6 m. so với cốt trong nhà (cốt ± 0,000).
- Dùng cọc BTCT tiết diện 0,35 x 0,35(m), thép dọc 4Φ14 nhóm AII, bê tông mác
300. Liên kết cọc vào đài bằng cách phá đầu cọc cho trơ thép dọc ra đoạn 0,45m chôn đoạn
cọc còn nguyên 0,15m. vào đài,
Đoạn bu lông neo được chôn vào đài là.
L = 0,8 – 0,15 = 0,65m > 0,6 m
Thoả mãn chiều sâu chôn bu lông neo.
Hình 8- 2: chi tiết đài, tường xây và giằng.
- Mũi cọc cắm vào lớp cát hạt trung chặt vừa 1,5m. Tổng chiều dài cọc 13,5 m, nối từ
đoạn C

1
dài 7,0 m và đoạn C
2
dài 6,5 m.
8.4.1.3. Xác định sức chịu tải của cọc đơn.
a. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.
P
v
=
ϕ
( R
b
F
b
+ R
a
F
a
) (8-1)
Trong đó:
ϕ
- là hệ số uốn dọc.
Do móng đài thấp cọc không cắm qua bùn nên lấy
ϕ
= 1
P
v
= 1.(13000.0,35.0,35 + 2,8.10
5
.6,15.10

-4
) = 1764,7(kN).
b. Sức chịu tải của cọc theo đất nền (kết quả xuyên tĩnh).
+ Sức cản phá hoại của cọc ma sát
P
x
=
+
÷
mòi xq
P P
2 3
(8-2)
Trong đó: P
mũi
= q
p
.F - Sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc)
q
p :
sức cản phá hoại của đất ở chân cọc q
p
=k.q
c
k: hệ số phụ thuộc loại đất , loại cọc. ( Tra bảng 6.10 HD ĐANM )
được k = 0,5
Svth: ®ç m¹nh linh- líp xdd47-dh2 74
trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
q

p
= k.q
c
= 0,5.6000 = 3000 KPa
P
mi
= 3000.0,35.0,35 = 367,5 kN.
P
xq
= u
=

n
si i
i 1
q .h
- Sc cn phỏ hoi ca t ton b thnh cc
Vi q
si
=

ci
i
q
; ( q
ci
: sc cn mi xuyờn ca lp t th i,

i
: h s , ph

thuc loi t , loi cc , c tra theo bng 6.10 HD ANM)
- Lp Cỏt pha do:

= 80; q
s
=

c
q
=
=
2300
28,75KPa
80
- Lp cỏt bi cht va:

= 80; q
s
=

c
q
=
=
3300
41, 25KPa
80
- Lp cỏt ht trung cht va:

= 100; q

s
=

c
q
=
=
6000
60KPa
100
Cc xuyờn qua lp t 2 cú h
2
l 4m;
lp t 3 cú h
3
l 7,7m;
lp t 3 cú h
4
l 1,5m;
P
xq
= 4.0,35(28,75.4 + 41,25.7,7 + 1,5.60) = 731,675 kN.
P
x
=
+
ữ
mũi xq
P P
2 3

=
+
=
367,5 731,675
439,67
2,5
kN.
Vy sc chu ti ca cc thit k l 439,67 kN.
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 75
trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
Hỡnh 3: S xỏc nh P
x.
8.4.1.4. Xỏc nh s lng cc v b trớ cc cho múng.
cỏc cc ớt nh hng ln nhau, cỏc cc c b trớ trong mt bng i sao cho
khong cỏch gia cỏc tim cc a

3d , trong ú d l ng kớnh cc
p lc tớnh toỏn gi nh tỏc dng lờn i do phn lc u cc gõy ra. õy ta
tớnh sc chu ti ca cc theo kt qu xuyờn tnh.
tt
P
=
= =
x
2 2
P
439,67
398,793
(3d) (3.0,35)

KPa. (8-3)
Din tớch s b ca i.
F
sb
=

tt
0
tt
tb
N
P .h.n
.(8-4)
Chn chiu sõu ỏy i cc l: h = 1,4 m.
F
sb
=
=

1692,55
4,599
398,793 20.1,1.1, 4
m
2
.
Trng lng ca i v t t trờn i:
N
tt

= n. F

sb
.h.
tb
= 1,1.4,599.1,4.20 = 141,65 (kN). (8-5)
Lc dc tớnh toỏn xỏc nh n ct i
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 76
trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
N
tt
= N
tt
0
+ N
tt

= 1692,55 + 141,65 = 1834,199 (kN)
S lng cc s b:
n
c
=
= =
tt
x
N
1834,199
4,171
P 439,67
cc. (8-6)
Vỡ múng chu ti lch tõm khỏ ln nờn ta tng s lng cc v ly bng n

c

= 6. v b trớ
mt bng cc nh hỡnh v
Hỡnh 8- 3: B trớ cc trong mt bng i
8.4.1.5. Kim tra iu kin lc max truyn xung cc.
Din tớch thc t ca i:
F

= 2.3 = 6 (m
2
)
Trng lng tớnh toỏn ca i v t trờn i:
N
tt

= n.F

.h.
tb
= 1,1.6.1,4.20 = 184,8(kN)
Lc dc tớnh toỏn thc t xỏc nh n ct i:
N
tt
= N
o
tt
+ N
tt
tt

= 1692,55 + 184,8 = 1877,35 (kN)
Momen tớnh toỏn xỏc nh tng ng vi trng tõm din tớch tit din cỏc cc ti
i:
M
tt
= M
tt
0
+ Q
tt
.h
d
= 126,34 + 84,66.0,8 = 194,06 kNm.
Lc tớnh toỏn truyn xung cc dóy biờn :
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 77
trờng đhhh việt nam- khoa ctt
đồ án tốt nghiệp ngành xdd&cn gvhd: ths hoàng giang
= =

tt
tt
y max
tt
max,min
6
' 2
2
c
i
1

M .x
N 1858,87 194,06.1,05
P
n 6 4.(1,05 )
x
(8-7)
P
tt
max
=
359 (kN)
P
tt
min
=
263,6 (kN)
Trng lng tớnh toỏn ca cc (Vỡ cc nm di mc nc ngm on 4m)
P
cc
= n.f
cc
.

cc
.L
c
= 1,1.0,35.0,35.(25.4 + 15.9,5) = 32,67 (kN). (8-8)
Trng lng ca t b cc chim ch :
P
t

= n.f
cc
.
=


ữ


n
i i
i 1
.h
= 1,1.0,35.0,35.(3,7.18,3 + 0,3.0,869 + 7,7.0,939 + 1,5.1,012)
= 10,33 kN
Hiu trng lng tớnh toỏn gia cc v t b cc chim ch :
P
tt
c
= P
cc
- P
t
= 32,67-10,33 = 22,34 (kN)
P
tt
max
+ P
tt
c

= 359 + 22,34 = 381 kN <P
x
= 439,67 (kN)
Nh vy tho món iu kin lc max truyn xung cc dóy biờn.
Do P
tt
min
> 0 nờn khụng phi kim tra theo iu kin chng nh.
8.4.1.6 Kim tra nn múng cc theo trng thỏi gii hn th 2.
a. Kim tra iu kin ỏp lc ỏy múng quy c.
+ lỳn ca nn múng cc c tớnh theo lỳn ca nn khi múng qui c cú mt
ct l abcd (hỡnh v 4) . Do ma sỏt gia mt xung quanh cc v t bao quanh , ti trng
ca múng c truyn trờn din tớch rng hn , xut phỏt t mộp ngoi cc ti ỏy i v
nghiờng 1 gúc.
tb
4

=
Trong ú :
i i
tb
i
h
h

=


0
i i

1 1 2 2 3 3
tb
i 1 2 3
h
h h h
4.15 7,7.30 1,5.35
26
h h h h 4 7, 7 1,5

+ +
+ +
= = = =
+ + + +


.(8-9)
o
0
tb
26
6,5
4 4

= = =
- Kớch thc ỏy khi qui c:
Chiu di ca ỏy khi quy c:
L
M
= L + 2d/2 + 2.H
C

.tg
4
tb

= 2,1 + 0,35 + 2.12,9.tg6,5
0
= 5,39 ( m ). (8-10)
B rng ca ỏy khi quy c:
B
M
= B + 2d/2 + 2.H
C
.tg
4
tb

= 1,1 + 0,35 + 2.12,9.tg6,5
0
= 4,39 ( m ). (8-11)
Chiu cao khi múng quy c:
H
M
= 12,9 + 1,4 = 14,3 m
Svth: đỗ mạnh linh- lớp xdd47-dh2 78