Môn học: NỀN MÓNG - GV: TS. Lê Trọng Nghĩa
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.23 MB, 22 trang )
Môn học: NỀN MÓNG
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
5 chương
GV: TS. Lê Trọng Nghĩa
Số tiết: 30
Lý thuyết: 20 tiết
Chương 1: Những nguyên lý cơ bản tính toán và
Bài tập:
thiết kế Nền Móng
10 tiết
Đánh giá MH:
Chương 2: Móng nông
• Bài tập trên lớp: Điểm thưởng
• Thi cuối HK:
100 %
Hình thức đánh giá: Thi viết 90 phút
Chương 3: Sức chịu tải của cọc
Chương 4: Móng cọc và cọc chịu tải trọng ngang
Chương 5: Gia cố nền
Được xem tài liệu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chương 1: NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TÍNH TOÁN
VÀ THIẾT KẾ NỀN MÓNG
1) Nền Móng, Châu Ngọc Ẩn, NXB ĐHQG TPHCM, 2004
1. Khái niệm
2) Nền Móng công trình, Châu Ngọc Ẩn, NXB Xây dựng, 2008
1.1. Móng
Cột
Mặt đất
Cổ cột
3) Nền và Móng các công trình dân dụng và công nghiệp,
M3
Móng
Nguyễn Văn Quảng, NXB XD, 1996
Bê tông lót
M2
A-A
4) Foundation Analysis and Design, 5th edition, Joseph
Đà kiềng
M1
E. Bowles, McGraw Hill, 1997
M1
5) Pile Foundation Analysis and Design, 5rd edition,
H.G. Poulos and E. H. Davis, 1980
M1
A
A
Kết cấu Khung
Kết cấu Móng
Tài liệu này được lưu trữ tại />
Mặt bằng Móng
1
1. Khái niệm
2. Phân loại
1.2. Nền
MÓNG CỌC
NỀN ĐƯỜNG
2.1. Móng
Móng đơn : đúng tâm , lệch tâm
Móng kép, móng gánh
Mặt đất
N tt
N tt
Df
ptt
H
Đài móng
P1
Nền đường
Mặt đất
Móng nông
M tt
tt
P2
Móng băng : 1 phương , 2 phương (giao nhau)
Móng bè : dạng bản, bản dầm, hộp
P3
Đá
Nền đất
Lớp 1
Móng cọc
Thép: Cọc ống, chữ H, C, I …
Hệ cọc
Nền
Lớp 2
MÓNG NÔNG
Nền: vùng đất chịu ảnh
hưởng của tải trọng từ
móng truyền xuống
Móng sâu
Đóng, ép: BTCT thường, UST
BTCT
Khoan nhồi, Barrette
Móng giếng chìm
Vùng nền
Móng kép (dạng bản)
Gỗ: Cừ tràm, bạch đàn, đước …
Móng gánh (có giằng)
Móng băng (dạng bản dầm)
Đà
giằng
Tài liệu này được lưu trữ tại />
2
Móng bè dạng bản
Móng bè dạng bản
(có gia cường)
Cột
A-A
Bê tông lót
Cột
Bê tông lót
Bản móng
A
A
Bản móng
A- A
Dầm móng
A
A
Khối
gia cường
Móng bè hộp
Móng bè dạng bản dầm
B
B
Bê tông lót
Bê tông lót
Bản móng
A-A
Bản móng
A-A
Dầm móng
A
A
A
Tường gia cường
A
B-B
Tài liệu này được lưu trữ tại />
3
Móng bè dạng bản
Móng cọc đài đơn
CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM
CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM
Mặt đất
Tầng hầm
Sàn hầm
Mặt đất
Đài móng
Dầm sàn hầm
Tầng hầm
Hệ cọc
Bản móng
2. Phân loại
Móng cọc đài bè
2.2. Nền
CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM
Nền tự nhiên
Mặt đất
Đệm vật liệu rời
Tầng hầm
Nền
Mặt sàn hầm
Đài móng
Cột vật liệu rời
Nền gia cố
Cột đất trộn xi măng (vôi)
Giếng cát
Gia tải trước +
Hệ cọc
Bấc thấm
Bơm hút chân không
Vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật
Tài liệu này được lưu trữ tại />
4
4
4
Đệm vật liệu rời
Cột vật liệu rời
Ntt
Df
h
pgl
α
b
hđ
bđ
σbt1
σz2
17
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
4
4
σ col
Cột vật liệu rời
σ soil
σ
as =
18
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
20
Cột đất trộn xi-măng/vôi
Nagaraj, 2002
As
A
= s
As + Ac
A
S
D
S
Area of Column, A column
as =
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
π ⎛D⎞
D
2
⎜ ⎟
4⎝S ⎠
as =
Area of Soil, A soil
a) Square patterns
π ⎛D⎞
⎜ ⎟
2 3⎝S ⎠
2
b) Triangular patterns
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
19
Tài liệu này được lưu trữ tại />
5
4
4
Cột đất trộn xi-măng/vôi
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
4
21
4
Cột đất trộn xi-măng/vôi
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
Cột đất trộn xi-măng/vôi
23
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
22
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
24
Gia tải trước + giếng cát/bấc thấm
Tài liệu này được lưu trữ tại />
6
4
4
Bấc thấm
Bấc thấm
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
4
25
4
Bấc thấm
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
27
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
26
BM Đị
Địa Cơ Nề
Nền Mó
Móng
28
Gia tải trước + Bấc thấm
Tài liệu này được lưu trữ tại />
7
3.1. Độ lún đàn hồi
3. Độ lún của nền đất
se = p b
Độ lún của đất
trong đó:
s = se + sc + ss
1 −ν 2
Ip
E
p – áp lực tại mặt đáy móng
b – bề rộng móng chữ nhật hay đường kính móng tròn
se – độ lún tức thời (ban đầu)
ν, E – hệ số Poisson và mô-đun đàn hồi của đất dưới đáy móng
sc – độ lún do cố kết
Ip – hệ số hình dạng và độ cứng; được xác định dựa trên lý thuyết
đàn hồi; phụ thuộc vào chiều dày lớp đất, hình dạng và độ cứng của
móng
ss – độ lún do từ biến
Móng cứng hữu hạn
p
b
Móng cứng
sconst
smax
Hệ số hình dạng và độ cứng Ip
Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng Ip
a. Móng chữ nhật cứng hữu hạn
)
(
⎤
⎛ 1 + m2 + 1 ⎞
1⎡
⎟ + ln m + m 2 + 1 ⎥
I p ( góc ) = ⎢m ln ⎜
⎜
⎟
m
π⎢
⎥⎦
⎝
⎠
⎣
I p ( trung bình ) = 0 .848 I p ( tâm )
I p (tâm ) = 2 I p ( góc )
I p (cung) = 1 .57 I p ( goc )
b. Móng cứng chữ nhật
b
l
với
l
m=
b
Trường hợp 1: Hệ số hình dạng và độ cứng Ip cho diện truyền tải hình tròn và
chữ nhật trên bán không gian đàn hồi vô hạn
Hình
m
dạng
móng (l/b)
b
3
1 – tâm móng
1
2 – góc móng chữ nhật
Tâm
Góc
Biên
(điểm giữa cạnh dài)
Trung
bình
-
1.00
-
0.64
0.85
0.79
Chữ
nhật
1
1.5
2
3
5
10
20
50
100
1.12
1.36
1.53
1.78
2.10
2.54
2.99
3.57
4.01
0.56
0.68
0.77
0.89
1.05
1.27
1.49
1.78
2.00
0.76
0.97
1.12
1.36
1.68
2.10
2.54
3.13
3.57
0.95
1.15
1.30
1.51
1.78
2.15
2.53
3.03
3.40
0.88
1.07
1.21
1.42
1.70
2.10
2.46
3.00
3.43
R
3
b
Móng
cứng
Tròn
2
1
Ip
Móng mềm
Lớp đàn hồi vô
hạn
3 – biên móng tròn hay giữa cạnh dài móng chữ nhật
Tài liệu này được lưu trữ tại />
8
3.2.2.2. Độ lún ổn định
Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng Ip
Trường hợp 2: Hệ số hình dạng và độ cứng Ip cho diện truyền tải hình tròn và chữ
nhật trên bán không gian đàn hồi hữu hạn
H
b
n
s=∑
b
Ip
Tâm móng
cứng tròn
Tính lún theo quan hệ e-p
i =1
Góc của móng mềm chữ nhật
l/b = 1
l/b = 2
l/b = 5
l/b = 10
l/b = ∞
0.00
0.04
0.10
0.18
0.27
0.39
0.55
0.76
0.00
0.04
0.10
0.18
0.26
0.38
0.54
0.77
0.00
0.04
0.10
0.18
0.26
0.37
0.52
0.73
0.00
0.08
0.16
0.25
0.34
0.46
0.60
0.80
0.00
0.08
0.16
0.25
0.34
0.45
0.61
0.82
0.00
0.08
0.16
0.25
0.34
0.45
0.61
0.81
hi – chiều dày lớp đất i; hi = [0.4 ÷ 0.6] b
ν = 0.5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
5.0
10
0.00
0.14
0.35
0.48
0.54
0.62
0.69
0.74
0.00
0.05
0.15
0.23
0.29
0.36
0.44
0.48
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
5.0
10
0.00
0.20
0.40
0.51
0.57
0.64
0.70
0.74
0.00
0.09
0.19
0.27
0.32
0.38
0.46
0.49
0.00
0.04
0.12
0.22
0.29
0.40
0.52
0.64
e1i, e2i – hệ số rỗng lớp đất i trước và sau khi lún
e1i ← p1i
e2 i ← p2 i
Lớp đàn hồi
H
p1i = σ′v 0
Lớp cứng
Trước khi xây dựng móng, áp lực tại độ
γ * Df
sâu Df là
và
p2 i = p1i + σ gli
với
σ gli = K 0 i × pgl
Xác định áp lực tại giữa lớp đất trước và
sau khi xây móng p1i & p2i :
p1i = σ ′v 0 i
p 2 i = p1i + σ gli
và
l/b
σ
=
K
×
p
K
với
và
gli
0i
gl
0i ∈
zi / b
zi – khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp i
Tính lún đến lớp phân tố thứ i có
Mặt đất
γ
γ∗ Df
MNN
γsat
pgl
pgl
c
d
p13
e
f
p23
…
US do áp lực
gây lún
Đất tốt
p1i = σ ′v 0 i = 10 σ gli
Đất yếu
n
n
i =1
i =1
s = ∑ si =∑
e1i - e2i
h
1+ e1i i
Điều kiện lún
h1
Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh của công trình
(tham khảo bảng….), đối với nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm.
h3
h4
σgl
s ≤ [s ]
p1i = σ′v 0 i = 5 σ gli
Df
h2
σgl3
g
US do TLBT
Độ lún của móng (tại tâm)
N tc
γtb
γ*
l /b
K 0i ∈ z / b
i
và
zi – khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp đất i
PHƯƠNG PHÁP CỘNG LÚN PHÂN TỐ
Sau khi xây dựng móng, áp lực tại
N tc
+ γ tbDf
độ sâu Df là
F
N tc
p gl =
+ (γ tb - γ * )D f
Áp lực gây lún
F
Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp
hi = [0 .4 ÷ 0 .6 ] b
mỏng có chiều dày
Suy ra hệ số rỗng tại giữa lớp đất trước và
sau khi lún e1i & e2i :
e1i ← p1i
từ quan hệ nén lún e-p
e2 i ← p2 i
e - e2 i
s i = 1i
h
Tính độ lún của lớp i là
1 + e1i i
từ quan hệ nén lún e-p
p1i, p2i – áp lực tại giữa lớp đất i trước và sau xây dựng công trình
ν = 0.33
0.00
0.08
0.18
0.28
0.34
0.44
0.56
0.66
e1i - e2i
h
1+ e1i i
h5
[s] – độ lún cho phép của móng
Thí dụ tính độ lún của lớp e (i=3)
e
h
p13 = γ Df + (h1 + h2 )γ + (γ sat - γ w ) 3
p23 = p13 + σ gl 3
ll b
với K 03 ∈ z b
3
s3 =
e13 - e23
1+ e13
và
và
e0
2
σ gl 3 = K 03 plg
z3 = h1 + h2 +
h3
e13
2
e23
e1
e2
e3
e4
e5
O p1 p2
Đường nén e-p
p3
p13
Tài liệu này được lưu trữ tại />
p4
p5
p
p23
9
5. Tải trọng, tổ hợp tải trọng và các trạng thái giới hạn
5.1. Tải trọng
5. Tải trọng, tổ hợp tải trọng và các trạng thái giới hạn
5.2. Tổ hợp tải trọng dùng tính toán móng
- Tĩnh tải: trọng lượng bản thân công trình
- Hoạt tải: hoạt tải sử dụng, hoạt tải sửa chữa,
gió, động đất, cháy nổ, …
5.2. Các trạng thái giới hạn (TTGH)
b. Kiểm tra ổn định
5.2.1. Trạng thái giới hạn I: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện cường
độ (sức chịu tải, trượt, lật …)
a. Kiểm tra cường độ
qult
≥ [FS ]
p tt
FS truot =
trong đó:
Hệ số an toàn của sức chịu tải
FS =
Hệ số an toàn trượt
hoặc
p tt ≤ qa =
qult
FS
trong đó:
ptt – áp lực tính toán tại mặt đáy móng
Fchong truot
Fgay truot
≥ [FS ]truot
Fchong truot – lực chống trượt
hoặc
Fgay truot ≤
Fchong truot
FStruot
Fgay truot – lực gây trượt
FStruot, [FS]truot – hệ số an toàn trượt và hệ số an toàn trượt cho phép
FS truot ≥ [FS ] truot = 1 .5
qult – sức chịu tải cực hạn của nền đất dưới đáy móng
qa – sức chịu tải cho phép của nền đất dưới đáy móng
FS, [FS] – hệ số an toàn và hệ số an toàn cho phép
FS ≥ [FS ] = 3
Tài liệu này được lưu trữ tại />
10
b. Kiểm tra ổn định
Hệ số an toàn lật
FS lat =
M chong lat
M gay lat
≥ [FS ]lat
hoặc
M gay lat ≤
M chong lat
trong đó:
Mchong lat – moment chống lật
FSlat
Mgay lat – moment gây lật
FS lat, [FS] lat – hệ số an toàn lật và hệ số an toàn lật cho phép
FS lat ≥ [FS ]lat = 1 .5
Trường hợp minh họa
5.2. Các trạng thái giới hạn (TTGH)
Ntt
Lực gây trượt bằng tổng của
lực ngang do kết cấu bên trên
(Htt) và áp lực đất chủ động (Ea)
Ep
Fgt = H d = H tt + E a ,h
5.2.2. Trạng thái giới hạn II: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện biến
dạng (lún, nghiêng, …)
Htt
W2
Lực chống trượt bằng tổng của
lực cản do ma sát (Rd) và áp lực
đất bị động được huy động (Ep)
W1
Nd
Ea
Công trình
Ea,h
Mặt đất
Hd
L
Rd
δ
Cao trình đáy
móng ban đầu
Δ
smax
Fct = Rd + E p,h
smax – tổng độ lún lớn nhất
Điều kiện trượt
H d ≤ Rd + E p
hay
FS truot =
Rd + E p
Hd
≥ [FS ]truot
Δ – độ lún lệch lớn nhất
δ/L – góc nghiêng biến dạng
Tài liệu này được lưu trữ tại />
11
Chương 2: MÓNG NÔNG
I. Định nghĩa
Df
≤ 2 .5
b
Móng nông
Mặt nền
N tt
Không kể đến ma sát hai bên móng
Df
II. Móng đơn
2.1. Móng đơn chịu tải đúng tâm
ptt
Trình tự tính toán và thiết kế
Thông số đầu vào
- Tải trọng (N,M,H) tại chân cột
tính toán
thiết kế
Thông số đầu ra
- Chiều sâu đặt móng Df
- Kích thước đáy móng b × l
- Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, …
TCXD (VN)
- Chiều cao móng h
Eurocode 7
- Thép trong móng
BS, ACI, …
Bước 1. Chọn chiều sâu đặt móng
- Đủ sâu hơn lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng của phong hóa thời tiết
- Ít ảnh hưởng đến móng công trình lân cận
- Đặt trên lớp đất đủ chịu lực, không đặt trên rễ cây, đường ống dẫn
b
Bản vẽ thi công
Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b× l sao cho nền đất dưới đáy
móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng
• Điều kiện ổn định
p tc ≤ R tc
p tc - áp lực tiêu chuẩn tại mặt đáy móng
p tc =
N tc
+ γ tb Df
F
F = b× l – diện tích đáy móng
γtb – trọng lượng riêng trung bình của đất và bê-tông
N tc =
N tt
- lực dọc tiêu chuẩn
n
Ntt – lực dọc tính toán
n= 1.15 – hệ số giảm tải
R tc - sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng
mm
R tc = 1 tc 2 (A b γ + B D f γ + c D )
K
Tài liệu này được lưu trữ tại />
12
Cách xác định b× l thỏa điều kiện ptc ≤ Rtc
• Điều kiện cường độ
- Chọn sơ bộ b = 1m
- Tính Rtc
p tt ≤ qa =
Mặt đất
- Xác định diện tích sơ bộ của đáy móng
tc
N
p ≤R ⇔
+ γ tb Df ≤ R tc
F
N tc
⇔ F ≥ tc
R - γ tb D f
- Móng chịu tải đúng tâm nên có thể chọn
tc
tc
b=l ≥
F ⇒ chọn b× l
γtb
N tc
Mặtγ phẳng đáy móng
*
γ, c, ϕ
qult
FS
Mặt đất
tt
ptc
Rtc
Df
p - áp lực tính toán dưới đáy móng
γ*
N tt
γtb
ptt
Mặt phẳng đáy móng
N tt
p tt =
+ γ tb Df
F
qult - sức chịu tải cực hạn của đất nền dưới
γ, c, ϕ
Df
qult
đáy móng
γsat
- Kiểm tra kích thước b× l đã chọn phải thỏa
điều kiện ptc ≤ Rtc
γsat
FS - hệ số an toàn (FS = 2÷3)
p tc =
N tc
+ γ tb Df
F
Nếu điều kiện ptt ≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× l
- Nếu điều kiện ptc ≤ Rtc không thỏa ⇒ tăng b× l
Pxt ≤ Pcx
[s] – độ lún cho phép của móng
Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh của
công trình (tham khảo bảng….), đối với nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm.
N tt
Dựa vào điều kiện xuyên thủng
Df
h h0
a
Xét cân bằng lực của phần nón xuyên
450
Pxt - lực gây xuyên thủng
tt
pnet
Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1
n
n
e1i - e 2 i
hi
i =1 1 + e1i
s = ∑ si = ∑
i =1
Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng
p gl =
N tc
+ (γ tb - γ * )Df
F
Nếu điều kiện lún s ≤ [s] không thỏa ⇒ tăng b× l
bc
tt
[ b × l - (bc + 2h0 )(hc + 2h0 )]
Pxt = pnet
Pcx - lực chống xuyên thủng
hc
Pcx = 0.75 Rbt (2bc + 2hc + 4h0 )h0
Cách xác định h
i)
hc+2h0
l
(a = 7cm)
Pxt ≤ Pcx ⇒ BPT bậc 2 theo h0
ii) Chọn trước h
⇒ h0 = h - a
b
s ≤ [s ]
Bước 3. Xác định chiều cao móng h
bc+2h0
• Điều kiện biến dạng (lún)
⇒ h0
⇒ h = h0 + a
⇒ Kiểm tra điều kiện:
Tài liệu này được lưu trữ tại />
(làm tròn ↑)
Pxt ≤ Pcx
13
Lực gây xuyên thủng Pxt
N tt
γtb
tt
Pxt = pnet
Sngoài đáy tháp xuyên
Df
h h0
a
Df
h h0
a
450
0.75 Rbt
450
tt
pnet
tt
p net
Df
Sngoài đáy tháp xuyên = dtích vùng gạch chéo
h h0
a
0.75 Rbt
tt
[ b × l - (bc + 2h0 )(hc + 2h0 )]
Pxt = pnet
450
tt
pnet
N tt
0.75 Rbt
h h0
a
hc+2h0
tt
pnet
tt
pnet
h0
+2
bc
+ bc + 2h0 )
2×
h0 2
2
+
(h + hc + 2h0 )
2× c
h0 2
2
c
(dt 2 mặt bên bc)
1
• Momen tại mặt cắt ngàm 1-1
M1-1 =
As1 =
- Chọn ∅
Pcx _ nghiêng = 0 .75 R bt (2 bc + 2 hc + 4 h0 )h0 2
c
1
8
pnet ( l - hc ) b
tt
2
hc
1
(l – hc)/2
M1-1
M1-1
≈
ζRs h0 0.9Rs h0
l
+ 2hc
⇒ Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép
- Số thanh thép
Lực chống xuyên
Pcx = Pcx _ nghiêng × cos 45 = 0.75 Rbt
b
1. Thép theo phương cạnh dài l , thanh số c
• Bố trí thép
Lực chống xuyên
(2b
l
• Diện tích cốt thép
(dt 2 mặt bên hc)
S xq _ thap _ xuyen = (2 bc + 2 hc + 4 h0 )h0 2
0
hc+2h0
N tt
F
b
(b
hc
Bước 4. Tính toán và bố trí thép
Diện tích xung quanh tháp xuyên = Diện tích 4
h0 2
mặt hình thang có chiều cao
0 .75 R bt
tt
=
pnet
Phản lực ròng dưới đáy móng
Lực chống xuyên thủng Pcx
N tt
N tt
+ γ tb Df
F
γ tb Df
Áp lực do TLBT đất và đài
45
h0
+2
bc
hc +2
h0
hc +2
h0
0
p tt =
Phản lực dưới đáy móng
bc
tt
pnet
Df
bc
0.75 Rbt
bc+2h0
• Tính xuyên thủng với phản lực ròng
N tt
+ 4h )h
0
0
ns =
As1
as
as =
πφ2
4
(làm tròn )
- Khoảng cách giữa các thanh thép
ns ∅ ? @ ?
@=
b - 2 × 100
ns - 1
Tài liệu này được lưu trữ tại />
(làm tròn )
14
• Tính toán thép với phản lực ròng
2. Thép theo phương cạnh ngắn b, thanh số d
tt
pnet
1
1
p
• Momen tại mặt cắt ngàm 2-2
γtb
d
tt
Df
M 2-2 =
(l – hc)/2
tt
M 1-1 = p net
×
M 1-1
l - hc
×
l - hc
2
2×2
1 tt
2
= p net × ( l - hc ) × b
8
c
×b
1 tt
p (b - bc )2 l
8 net
2
2
• Diện tích cốt thép
p tt
As 2 =
1
hc
M 2-2
M 2- 2
≈
ζRs h0 0.9Rs h0
l
• Bố trí thép
bc
b
Phản lực của đất nền lên đáy móng
N tt
p tt =
+ γ tb Df
F
Áp lực của đất và đài lên đáy móng
hc
γ tbDf
l
⇒ Phản lực ròng của đất nền lên đáy móng
N tt
tt
pnet
=
F
- Chọn ∅
⇒ Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép
- Số thanh thép
1
ns =
As 2
as
(làm tròn
- Khoảng cách giữa các thanh thép
± 0.0m
ĐK (300× 600)
as =
πφ2
4
)
@=
l - 2 × 100
ns ∅ ? @ ?
Bước 5. Trình bày bản vẽ
b
N tt
M1-1
bc
γ* Df
1
(b – bc)/2
1
ns - 1
(làm tròn
)
2.2. MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI LỆCH TÂM
Bước 1. Chọn chiều sâu đặt móng
• Ghi chú:
350
─ Bê tông lót đá 4×6 B7.5 dày 100
─ Thép móng AI: Rs = 225 MPa
100 200 150
50
c
- 1.5m
- Đủ sâu hơn lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng của phong hóa thời tiết
- Ít ảnh hưởng đến móng công trình lân cận
100
8∅12@175
─ Bê tông bảo vệ dày 50
8∅12@175
d
- Đặt trên lớp đất đủ chịu lực, không đặt trên rễ cây, đường ống dẫn
- Đặt đủ sâu thỏa điều kiện trượt và lật cho móng
200
1600
1800
200
c
100
d
100
1600
100
1800
Tài liệu này được lưu trữ tại />
15
Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b× l sao cho nền đất dưới đáy
móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng
ptb ≤ R
tc
• Điều kiện 1: ổn định
tc
max
p
tt
Mđx
= M xtt + H ytt × h
≤ 1 .2 R
tc
N tc
H
tc
M
tc
x
p
- Trường hợp đáy móng hình chữ nhật
min
ptbtc =
N
tc
6 M đy
N tc
6 M tc
± 2 đx ±
+ γ tb D f
F
b ×l
b ×l2
y
tc
tc
M đy
b
M
N tc
+ γ tb Df
F
M
n
M
tc
M đy
b
M
tt
đy
x
tc
đx
đáy móng
n
l
ex =
6e x 6e y
N tc
=
1±
±
F
b
l
tt
đx
tt
M
N
ey =
M
y
+ γ tb Df
ex
b
O
tt
đy
tt
N tc
ey
x
đáy móng
N
l
ex , ey – độ lệch tâm của lực dọc theo phương x và y
• Điều kiện 2: cường độ
─ Áp lực dưới đáy móng
• Chọn sơ bộ b = 1m
R tc
mm
= 1 tc 2 (A b γ + B D f γ * + c D )
K
tt
≤ qa =
pmax
ptbtc ≤ R tc
⇔ F≥
N tc
R - γ tb Df
tc
(⇒
F
)
p tb ≤ R , p max ≤ 1 . 2 R , p min ≥ 0
tc
tc
tc
• Nếu điều kiện ổn định không thỏa ⇒ tăng b× l
tt
pmax
=
Mặt đất
γtb
N tt
tc
tc
H xmóng M y
Mặt
γ* phẳng đáy
tt
pmin
tt
M đy
N tt
M tt
+ 2 đx +
+ γ tb Df
F
b ×l b×l 2
γ, c, ϕ
tt
Df
pmax
qult
qult , qa - sức chịu tải cực hạn và cho phép của
)
F
(dựa vào giá trị tham khảo
• Kiểm tra điều kiện ổn định
qult
FS
tt
pmax
- áp lực tính toán cực đại
• Xác định sơ bộ diện tích đáy móng
• Chọn b và l
x
đáy móng
l
tc
pmax
min
tc
đx
Cách xác định b× thỏa
l
điều kiện ổn định
• Tính Rtc
tt
đx
Cách viết khác
tc
max
tc
pmin
cực đại và cực tiểu
tc
=
M đy
Df
h
tc
tc
- áp lực tiêu chuẩn trung bình,
ptbtc , pmax
, pmin
tc
=
Mđx
tt
M đy
= M ytt + H xtt × h
tc
y
y
N tc
tc
pmin ≥ 0
tc
pmax
=
Tổng hợp momen tại trọng tâm đáy móng
tc
tc
đất nền dưới đáy móng
γsat
FS - hệ số an toàn (FS = 2÷3)
tt
Nếu điều kiện pmax
≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× l
Lưu ý: ─ Giải lặp thử dần để có kết quả tối ưu nhất
─ Có nhiều lời giải b× l thỏa điều kiện ổn định
Tài liệu này được lưu trữ tại />
16
• Điều kiện 2: cường độ
• Điều kiện 3: biến dạng (lún)
─ Hệ số an toàn trượt
≥ [FS ] truot
Ep
N
H xtc
M ytc
Ea
[s] – độ lún cho phép của móng
Df
Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh của
công trình (tham khảo bảng….), đối với nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm.
gây truot
∑F
chong truot
∑F
= Rd + E p × b
Rd
= H xtt + E a × b
gây truot
Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1
Ea , E p - áp lực đất chủ động và bị động
n
Rd - Lực ma sát giữa móng và nền đất
Rd = (σ tan ϕa + ca )× b × l
N tt
σ=p =
+ γ tb Df
F
tt
tb
N tt
Dựa vào điều kiện xuyên thủng
h h0
a
×
2
l - hc - 2h0
Pcx = 0.75 Rbt (bc + h0 )h0
2
min
( net )
=
N tt
F
±
tt
pmax(
net )
tt
min( net )
p
tt
1( net )
p
× b (↑)
hc
)
Cách xác định h
Chọn trước h
2
1
(
l + hc + 2h0
2
tt
- Chọn ∅
hc+2h0
l
(a = 7cm)
⇒ h0 = h - a
l - hc+2h0
2
⇒ Kiểm tra điều kiện:
Pxt ≤ Pcx
)( l- h ) b
2
c
hc
1
(l – hc )/2
M1-1
M1-1
≈
ζRs h0 0.9Rs h0
l
⇒ Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép
- Số thanh thép
l
tt
2 pmax( net ) + p2( net )
24
• Diện tích cốt thép
• Bố trí thép
Mđtt
b×
M1-1 =
As1 =
tt
tt
tt
p1tt( net ) = pmin(
net ) + pmax( net ) - pmin( net ) ×
tt
pmax
450
(↓)
(
1
• Momen tại mặt cắt ngàm 1-1
b
+p
N tc
+ (γ tb - γ * )Df
F
1. Thép theo phương cạnh dài l , thanh số c
Df
bc+2h0
p
M ytc
tc
Hx
bc
Pxt =
tt
max( net )
p gl =
Bước 4. Tính toán và bố trí thép
Bước 3. Xác định chiều cao móng h
tt
1( net )
Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng
Nếu điều kiện lún s ≤ [s] không thỏa ⇒ tăng b× l
[FS]trượt – Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.2÷1.5)
Xét cân bằng lực của mặt tháp xuyên
nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương)
e1i - e 2 i
hi
i =1 1 + e1i
i =1
ca , ϕa lực dính và góc ma sát
trong giữa móng và nền đất (ca
= c , ϕa = ϕ)
Pxt ≤ Pcx
n
s = ∑ si = ∑
b
chong truot
tt
bc
∑F
∑F
FS truot =
s ≤ [s ]
Mặt đất
γtb
ns =
As1
as
as =
πφ2
4
(làm tròn )
- Khoảng cách giữa các thanh thép
ns ∅ ? @ ?
@=
b - 2 × 100
ns - 1
Tài liệu này được lưu trữ tại />
(làm tròn )
17
Momen tại mặt cắt ngàm 1-1
1
P1
(l – hc)/2
d1
tt
pmax(
net )
• Hợp lực P
tt
tt
pmax( net ) + p2( net )
l - hc
P1 =
×
×b
2
2
• Cánh tay đòn d1
1
b
bc
hc
d1 =
1
p
tt
max( net )
+p
+p
tt
2 ( net )
tt
2 ( net )
×
- Chọn ∅
2×3
(
H
2
M ytc
tc
x
)( l - h ) b
h h0
a
tt
tb ( net )
p
2
M2-2
(b – bc)/2
l
⇒ Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép
ns =
As 2
as
(làm tròn
- Khoảng cách giữa các thanh thép
2
• Hợp lực P2
tt
P2 = ptb ( net ) ×
hc
2
bc
2
)
± 0.0m
2
P2
─ Bê tông lót đá 4×6 B7.5 dày 100
8∅12@175
c
- 1.5m
8∅12@175
100
d
─ Bê tông bảo vệ dày 50
×l
• Cánh tay đòn d2
d2 =
l
2
(làm tròn
ns - 1
50
• Ghi chú:
d2
b - bc
πφ2
4
Tương tự móng đơn chịu tải đúng tâm
b - bc
200
1800
tt
pmax(
net )
l - 2 × 100
ĐK (300× 600)
─ Thép móng AI: Rs = 225 MPa
tt
pmin(
net )
@=
Bước 5. Trình bày bản vẽ
as =
)
ns ∅ ? @ ?
c
2
Df
hc
M 2-2
M 2- 2
≈
ζRs h0 0.9Rs h0
- Số thanh thép
Momen tại mặt cắt ngàm 2-2
N tt
2
• Bố trí thép
l - hc
• Momen M1-1
1
tt
tt
M 1-1 =
2 pmax( net ) + p 2 ( net )
24
l - hc
2
l
2p
tt
max( net )
As 2 =
2
200
tt
p2( net )
tt
350
tt
pmin(
net )
1
ptb( net ) (b - bc )2 × l
8
• Diện tích cốt thép
M 2-2 =
b
1
100 200 150
p
tt
p2( net ) 1
c
2×2
• Momen M2-2
1 tt
2
M 2 - 2 = ptb ( net ) (b - bc ) × l
8
d
100
h h0
a
M1-1
tt
max( net )
1600
Df
(b – bc )/2
• Momen tại mặt cắt ngàm 2-2
M ytc
tc
Hx
2. Thép theo phương cạnh ngắn b, thanh số d
1
bc
N tt
100
Tài liệu này được lưu trữ tại />
1600
100
1800
18
II. MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới
dãy cột)
II. MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới
dãy cột)
Trình tự tính toán và thiết kế
Thông số đầu vào
Cột (cổ cột)
- Tải trọng (N,M,H) tại các chân cột
Bê tông lót
Thông số đầu ra
tính toán
& thiết kế
- Chiều sâu đặt móng Df
- Kích thước đáy móng b × L
- Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, …
Dầm (sườn) móng
TCXD (VN)
- Kích thước tiết diện ngang
Eurocode 7
bd
BS, ACI, …
hb
ha
Bản (cánh) móng
b
Bước 1. Chọn chiều sâu đặt móng
- Thép trong móng
- Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm
Bản vẽ thi công
- Giá trị đề xuất Df = [1 ÷ 2] (m)
Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b × L sao cho nền đất dưới đáy
móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng
• Điều kiện 1: ổn định
p ≤R
tc
tb
Tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móng
la
tc
pmax ≤ 1.2R
tc
l1
l2
tt
1
N
H
tc
N
tt
M1
tt
1
H
l3
tt
2
N
tt
M2
tt
2
H
d1
d3
tc
tc
tc
ptb , pmax , pmin - áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại và cực tiểu
tc
pmax =
F
min
±
6M
2
H
+ γ tb Df
N =
tt
tt
N
tt
tt
tt
tt
N = N1 + N 2 + K + N5 =
n
tt
n
H
lb
tt
4
tt
4
tt
N5
tt
tt
M4
M5
tt
d4
tt
H5
Df
d5
tt
đáy móng
M
tt
n
N tc
p =
+ γ tb Df
F
tc
tb
tc
N
tc
b×L
N
tt
M3
tt
3
d2
tc
tc
l4
tt
3
h
pmin ≥ 0
N
h
tc
M =
M
tt
tt
n
n = 1.15
N , M - tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móng
M =
n
∑ M + ∑ (N
tt
i
i =1
tt
i
∑N
× di )+
i=
tt
i
Như trên hình minh họa
i =1
n
∑H
tt
i
×h
i =1
di – cánh tay đòn, khoảng cách từ lực
tt
đến trọng
tâm đáy móng
Ni
d 1 = L 2 – la
d 4 = L 2 – lb – l4
d 2 = L 2 – la – l1
d 5 = L 2 – lb
d 3 = L 2 – la – l1 – l2
Tài liệu này được lưu trữ tại />
19
Cách xác định b× L thỏa điều kiện ổn định
• Điều kiện 2: cường độ
(có trước)
• Chiều dài móng: L = la + l1 + l2 + … + lb
─ Áp lực dưới đáy móng
(giá trị tham khảo)
la , lb = [1/5 ÷1/3] lnhịp biên
h = [1 / 12 ÷ 1 / 6 ] limax
• Chọn sơ bộ chiều cao dầm móng h
• Chọn sơ bộ b = 1m
p ≤R
qult
m1m 2
(A b γ + B Df γ * + c D )
K tc
N tc
⇔ F ≥ tc
R - γ tb Df
tc
⇒
b≥
tt
pmax
- áp lực tính toán cực đại
tc
tc
N
F
tc
tc
[s] – độ lún cho phép của móng
≥ [FS ] truot
chong truot
= Rd + E p × b
∑F
tt
gây truot
= H x + Ea × b
tt
F
+ γ tbDf
n
n
i =1
i =1
s = ∑ si = ∑
Rd - Lực ma sát giữa móng và nền đất
Rd = (σ tan ϕa + ca ) × b × L
Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh của
công trình (tham khảo bảng….), đối với nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm.
Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1
Ea , E p - áp lực đất chủ động và bị động
N
+ γ tbDf
s ≤ [s ]
gây truot
tt
2
b×L
• Điều kiện 3: Biến dạng (lún)
∑F
∑F
σ = ptb =
tt
FS - hệ số an toàn (FS = 2÷3)
─ Hệ số an toàn trượt (tương tự móng đơn lệch tâm)
chong truot
M
≥ [FS ] = 2 ÷ 3
tt
Nếu điều kiện pmax
≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× L
• Điều kiện 2: cường độ
∑F
+
tt
q ult = c N c + q N q + 0 .5 γ b N γ
L
• Nếu điều kiện ổn định không thỏa ⇒ tăng b
FS truot =
tt
qult
pmax
băng
F
p tb ≤ R , p max ≤ 1 . 2 R , p min ≥ 0
tc
FS =
qult , qa - sức chịu tải cực hạn và cho phép của đất nền dưới đáy móng
• Chọn b (làm tròn tăng)
• Kiểm tra điều kiện ổn định
hoặc
FS
pmax =
• Xác định sơ bộ diện tích đáy móng
tc
tb
tt
tt
R tc =
• Tính Rtc
pmax ≤ qa =
ca , ϕa lực dính và góc ma sát
trong giữa móng và nền đất (ca
= c , ϕa = ϕ)
[FS]trượt – Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.2÷1.5)
e1i - e 2 i
1 + e1i
hi
Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng
p gl =
N
tc
F
+ (γ tb - γ * )Df
Nếu điều kiện lún s ≤ [s] không thỏa ⇒ tăng b× L
Tài liệu này được lưu trữ tại />
20
- Chiều cao bản móng hb
Bước 3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng
- Chiều cao dầm móng h
h=
1
12
÷
1
6
Áp dụng công thức trên vào tính toán chiều cao bản móng:
bb
limax
Q ≤ ϕb3(1+ϕn)Rbt b hb0 = 0.6 Rbt b hb0
Xét 1m bề rộng bản móng (b = 1m):
h ∈ Tải trọng (số tầng)
h
⇒ Hàm lượng cốt thép trong dầm
móng hợp lý
μ=
As
bb h0
hb
ha
b
× 100 % = [0.8 ÷ 1.5] %
pmax( net ) ×
bb = [0.3÷0.6] h
bc – bề rộng cột
bb ≥ bc + (100mm)
2
p
F
+
M
1m
tt
hb
Q
2
b×L
tt
pmax(
net )
b
l1
l2
tt
1
N
2
=
tt
Bước 4. Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng
la
ϕb 4 (1+ ϕn )Rbt b h0
⇒ hb = hb0 + a
1.2 Rbt
N
bb
Chọn theo cấu tạo ha ≥ 200mm
- Chiều cao bản móng hb
Dựa vào điều kiện bản không đặt cốt đai (mục 6.2.3.4 –
TCXDVN 356 : 2005)
b - bb
tt
tt
max( net )
× 1m ≤ 0.6Rbt hb 0 × 1m
- Chiều cao bản móng ha
100mm do cấu tạo cốt pha
Bước 3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng
b - bb
hb 0 ≥ pmax( net ) ×
⇔
trong đó
- Bề rộng dầm móng bb
Q≤
tt
⇔
H
tt
1
N
tt
M1
H
tt
2
l3
tt
2
N
tt
M2
H
tt
3
l4
tt
3
N
tt
M3
H
tt
4
lb
tt
4
tt
N5
tt
M4
tt
M5
tt
H5
h
tt
pmin(
net )
tt
pmax(
net )
c
Trong đó vế phải lấy không lớn hơn 2.5Rbbh0 và không nhỏ hơn
ϕb3(1+ϕn)Rbt bh0
Để an toàn:
Q ≤ ϕb3(1+ϕn)Rbt bh0
ϕb3 = 0.6 đối với bê-tông nặng
ϕn - xét ảnh hưởng của lực dọc kéo, nén; trong bản móng
không có lực dọc nên lấy ϕn = 0
Tài liệu này được lưu trữ tại />
21
Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén của bê-tông và mác bê-tông
theo cường độ chịu nén
Phân loại thép theo giới hạn chảy của một số loại thép
(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1)
(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục A – Bảng A.1)
Cấp độ
bền chịu
nén
Cường độ trung
bình của mẫu thử
tiêu chuẩn, MPa
Mác theo
cường độ
chịu nén
Cấp độ
bền chịu
nén
Cường độ trung
bình của mẫu thử
tiêu chuẩn, MPa
Mác theo
cường độ
chịu nén
B3,5
4,50
M50
B35
44,95
M450
B5
6,42
M75
B40
51,37
M500
B7,5
9,63
M100
B45
57,80
M600
B10
12,84
M150
B50
64,22
M700
B12,5
16,05
M150
B55
70,64
M700
B15
19,27
M200
B60
77,06
M800
B20
25,69
M250
B65
83,48
M900
B22,5
28,90
M300
B70
89,90
M900
B25
32,11
M350
B75
96,33
M1000
B27,5
35,32
M350
B80
102,75
M1000
B30
38,53
M400
Nhóm
Loại thép
quy đổi
Hình
dáng
tiết
diện
Giới hạn
chảy dùng
để quy đổi,
MPa
235
Theo
Thép
giới hạn
cacbon
chảy
cán nóng
thực tế
Tròn
trơn
250
Ký hiệu thép
Nước sản xuất và tiêu chuẩn
sản xuất
CI
A-I
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82*)
235 min.
380 min.
SR235
Nhật (JIS G 3112 -1991)
235 min.
380 ÷ 520
BS 4449 :1997 GR.250
Anh (BS 4449 : 1997)
250 min.
287,5 min.
250 min.
–
AS 1302–250R
AS 1302–250S
295
SR295
Úc (AS 1302-1991)
Nhật (JIS G 3112 -1991)
Giới hạn
Giới hạn bền
chảy, MPa
250 min.
–
295 min.
380 ÷ 520
Phân loại thép theo giới hạn chảy của một số loại thép
(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1)
Nhóm
quy
đổi
Loại
thép
Hình
dáng
tiết
diện
Giới hạn chảy
dùng để quy
đổi, MPa
295
Vằn
(có
gờ)
Nước sản xuất và tiêu chuẩn sản
xuất
Giới hạn
chảy, MPa
Giới hạn
bền
SD295A
Nhật (JIS G 3112 -1991)
295 min.
440 ÷ 600
SD295B
Nhật (JIS G 3112 -1991)
295 ÷ 390
440 ÷ 600
500 min.
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82*)
300 min.
300
A615M GR. 300
Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)
300 min.
500 min.
335
RL335
Trung Quốc (GB 1499-91)
335 ÷ 460
510 min.
300
Theo
Thép
giới
cacbon
hạn
cán
chảy
nóng
thực tế
Ký hiệu thép
CII
A-II
345
SD345
Nhật (JIS G 3112 -1991)
345 ÷ 440
490 min.
390
SD390
Nhật (JIS G 3112 -1991)
390 ÷ 510
560 min.
390
CIII
A-III
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82*)
600 min.
600 min.
400
AS 1302–400Y
Úc (AS 1302-1991)
400 min.
–
420
A615M GR. 420
Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)
420 min.
620 min.
460
BS 4449 : 1997 GR.460A
483 min.
Anh (BS 4449 : 1997)
460 min.
490
SD490
Nhật (JIS G 3112 -1991)
490 ÷ 625
620 min.
520
A615M GR. 520
Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)
520 min.
690 min.
540
A-IIIB
Nga (GOST 5781-82*)
540 min.
–
540
RL540
Trung Quốc (GB 1499-91)
540 min.
835 min.
590
RL590
Trung Quốc (GB 1499-91)
590 min.
885 min.
590
CIV
A-IV
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82*)
590 min.
900 min.
BS 4449 :1997 GR.460B
497 min.
Tài liệu này được lưu trữ tại />
22
