THUYET MINH DO AN MON HOC NEN MONG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (730.44 KB, 72 trang )
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
GIỚI THIỆU VỀ HỒ SƠ ĐỊA CHẤT
Tài liệu địa chất gồm 03 hố khoan, mỗi hố sâu 35.0m. Tổng độ sâu đã khoan là
105m với 53 mẫu đất nguyên dạng. Mỗi hố khoan được cấu tạo bởi 02 lớp đất và 01
lớp thấu kính.
I. Hố khoan 1:
* Lớp đất 1:
- Chiều sâu từ 0.0m đến 13.4m. Tổng 13.4m
- Số mẫu thử: 06 mẫu
- Loại đất: Bùn sét lẫn hữu cơ vân cát bụi, màu xám đến xám xanh, độ dẻo cao
- trạng thái rất mềm.
* Lớp đất 2:
* Lớp đất 2a:
- Chiều sâu từ 13.4m đến 15.3m. Tổng 1.9m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột, màu xám xanh đốm nâu nhạt – Trạng thái dẻo mềm.
* Lớp đất 2c:
- Chiều sâu từ 15.3m đến 19.1m. Tổng 3.8m
- Số mẫu thử: 02 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột và ít cát, màu nâu nhạt đốm xám xanh đến màu xám
trắng vân nâu nhạt – Trạng thái nửa cứng.
* Lớp thấu kính:
- Chiều sâu từ 19.1m đến 20.9m. Tổng 1.8m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét pha nhiều cát, màu xám trắng vân nâu vàng – Trạng thái nửa
cứng.
* Lớp đất 2b:
- Chiều sâu từ 20.9m đến 35.0m. Tổng 14.1m
- Số mẫu thử: 08 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột pha nhiều cát, màu xám trắng vân nâu vàng – Trạng thái
dẻo cứng.
II. Hố khoan 2:
* Lớp đất 1:
- Chiều sâu từ 0.0m đến 13.1m. Tổng 13.1m
- Số mẫu thử: 06 mẫu
- Loại đất: Bùn sét lẫn hữu cơ vân cát bụi, màu xám đến xám xanh - Trạng thái
rất mềm.
* Lớp đất 2:
* Lớp đất 2b:
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 2
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
- Chiều sâu từ 13.1m đến 15.3m. Tổng 2.2m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột, màu xám xanh đốm vàng nâu đỏ nhạt – Trạng thái dẻo
cứng.
* Lớp đất 2c:
- Chiều sâu từ 15.3m đến 18.8m. Tổng 3.5m
- Số mẫu thử: 02 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột và ít cát, màu xám xanh đốm nâu nhạt đến nâu đốm xám
xanh – Trạng thái nửa cứng.
* Lớp thấu kính:
- Chiều sâu từ 18.8m đến 21.4m. Tổng 2.6m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét pha nhiều cát, màu vàng nâu đốm xám trắng – Trạng thái dẻo
cứng.
* Lớp đất 2b:
- Chiều sâu từ 21.4m đến 22.8m. Tổng 1.4m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột vân cát mịn, màu xám nhạt vân nâu vàng – Trạng thái
dẻo cứng.
* Lớp đất 2c:
- Chiều sâu từ 22.8m đến 26.5m. Tổng 3.7m
- Số mẫu thử: 02 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột, màu xám nhạt vân nâu đỏ vàng – Trạng thái nửa cứng.
* Lớp đất 2b:
- Chiều sâu từ 26.5m đến 35.0m. Tổng 8.5m
- Số mẫu thử: 04 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột vân cát bụi và ít cát, màu xám – Trạng thái dẻo cứng.
III. Hố khoan 3:
* Lớp đất 1:
- Chiều sâu từ 0.0m đến 15.6m. Tổng 15.6m
- Số mẫu thử: 07 mẫu
- Loại đất: Bùn sét lẫn hữu cơ vân cát bụi, màu xám đến xám xanh - Trạng thái
rất mềm.
* Lớp đất 2:
* Lớp đất 2b:
- Chiều sâu từ 15.6m đến 18.5m. Tổng 2.9m
- Số mẫu thử: 02 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột, màu xám xanh đốm nâu đỏ vàng – Trạng thái dẻo cứng.
* Lớp thấu kính:
- Chiều sâu từ 18.5m đến 21.0m. Tổng 2.5m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét pha nhiều cát, màu vàng nâu vân xám trắng – Trạng thái dẻo
cứng.
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 3
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
* Lớp đất 2b:
- Chiều sâu từ 21.0m đến 23.1m. Tổng 2.1m
- Số mẫu thử: 01 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn ít cát, màu vàng nâu vân xám trắng – Trạng thái dẻo cứng.
* Lớp đất 2c:
- Chiều sâu từ 23.1m đến 26.8m. Tổng 3.7m
- Số mẫu thử: 02 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột, màu xám – Trạng thái nửa cứng.
* Lớp đất 2b:
- Chiều sâu từ 26.8m đến 35.0m. Tổng 8.2m
- Số mẫu thử: 05 mẫu
- Loại đất: Sét lẫn bột vân cát bụi và ít cát, màu xám – Trạng thái dẻo cứng.
Sơ đồ cấu tạo đặc trưng địa chất khu vực được vẽ lại như sau:
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 4
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
TRÌNH TỰ THỐNG KẾ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
Trong quá trình khảo sát địa chất, ứng với mỗi lớp địa chất ta tiến hành lấy
nhiều mẫu ở những độ sâu khác nhau và ở các hố khoan khác nhau, nên chúng cần
được thống kê để đưa ra một chỉ tiêu duy nhất của giá trị tiêu chuẩn A tc và giá trị tính
toán Att phục vụ cho việc tính toán nền móng theo các trạng thái giới hạn khác nhau :
Trình tự thống kê các chỉ tiêu vật lý:
Để phục vụ cho việc tính toán nền móng ta cần thống kê một số chỉ tiêu vật lý
sau:
- Độ ẩm
:
w
- Dung trọng :
γ
- Hệ số rỗng :
e
- Độ rỗng
:
n
- Độ bão hoà :
s
- Tỷ trọng hạt:
gs
Bước 1: Tập hợp số liệu của các chỉ tiêu ở từng lớp đất cho tất cả các hố
khoan. Đối với tài liệu địa chất 2B ta chỉ thống kê 3 lớp đất ở 03 hố khoan.
Bước 2: Tính giá trị trung bình Atb cho các chỉ tiêu, ta dùng công thức:
n
Atb =
∑ Ai
i =1
n
n: là số mẫu thí nghiệm của từng lớp đất ở cả 2 hố khoan: giá trị riêng của đặc
trưng từ một thí nghiệm riêng ở cả 2 hố khoan.
Bước 3: Loại bỏ những giá trị sai lệch quá lớn khi Ai − Atb ≥ ν σ CM
Đối với tài liệu địa chất này có số mẫu đất lấy ở 2 hố khoan n>25, ta có công
thức tính độ lệch toàn phương trung bình tổng hợp σ CM như sau:
n
σ
CM
=
∑ ( Ai − Atb)
i =1
2
n −1
ν : là tiêu chuẩn thống kê, lấy theo số lượng mẫu thí nghiệm n (Tra bảng tiêu
chuẩn thống kê).
Bước 4: Xác định hệ số biến động ν :
ν=
σ
Atb
σ : Độ lệch toàn phương trung bình.
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 5
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
n
σ
∑ ( Ai − Atb)
=
2
i =1
với mọi n
n −1
Các đặc trưng cơ lý của 1 lớp đất phải có hệ số biến động ν đủ nhỏ, ν <= [ν ]
với [ν ]: hệ số biến động cho phép (Tra bảng).
Bước 5: Sau khi loại bỏ sai số thô (nếu có) ta tính lại giá trị trung bình của chỉ
tiêu cần thống kê của các lớp đất.
n
∑A
i
i =1
Atbtc = n
Với n: là mẫu thí nghiệm còn lại sau khi đã loại bỏ các mẫu có sai số thô.
Bước 6: Tính toán giá trị tính toán Att cho mỗi lớp đất:
Att = Atc(1± ρ )
Đối với thống kê dung trọng:
thì : ρ
=
ν tα
n
Đối với các đại lượng khác:
ρ =0
tα : tra bảng phụ thuộc vào hệ số tin cậy α và số bậc tự do K=(n-1)
n: số mẫu thí nghiệm
+ Khi tính nền theo biến dạng (TTGH 2): α = 0,85
+ Khi tính nền theo cường độ (TTGH 1): α = 0,95
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT 1
STT
mẫu
1-1
1-3
1-5
1-7
1-9
1-11
2-1
Độ ẩm Dung trọng
(g/cm3)
W%
t
γ
92.6
87.3
86.8
79.6
76
74.1
94.6
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
1.425
1.448
1.431
1.460
1.501
1.532
1.421
Tỷ trọng
Δ
Hệ số
rỗng e
2.602
2.604
2.603
2.605
2.608
2.610
2.601
2.516
2.369
2.398
2.204
2.057
1.966
2.563
Độ rỗng Độ bảo
n%
hoà S%
71.6
70.3
70.6
68.8
67.3
66.3
71.9
95.8
96
94.2
94.1
96.3
98.4
96
Trang 6
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
2-3
2-5
2-7
2-9
2-11
3-1
3-3
3-5
3-7
3-9
3-11
3-13
TB
90.4
83.8
84.5
78.3
75.9
89
85.9
82.6
77.1
74.7
72.3
70.3
81.88
1.443
1.467
1.450
1.475
1.514
1.435
1.441
1.490
1.505
1.509
1.544
1.545
1.476
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
2.603
2.605
2.604
2.607
2.608
2.602
2.603
2.607
2.607
2.608
2.612
2.615
2.606
2.434
2.264
2.313
2.152
2.029
2.428
2.359
2.195
2.067
2.019
1.915
1.883
2.217
70.9
69.4
69.8
68.3
67
70.8
70.2
68.7
67.4
66.9
65.7
65.3
68.8
96.7
96.4
95.1
94.8
97.6
95.4
94.8
98.1
97.2
96.5
98.6
97.6
96.3
Đối với chỉ tiêu theo bước 5 ta tiến hành thống kê γ 2 , γ 1 , e,w như sau:
Tính: γ 2
α = 0.85; n – 1 = 19-1 = 18 => tα = 1,07
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
2
= 0,041
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
σ
A
=
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,028 x1,07
0,041
= 0,028 < 0,05
1,476
= 0,006
19
Vậy : γ 2 =1,476(1 ± 0,006 ) = 1,467 (g/cm3)
Tính: γ 1
α = 0.95; n – 1 = 19-1 = 18 => tα = 1,73
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
2
= 0,041
σ
A
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,028 x1,73
19
=
0,041
= 0,028 < 0,05
1,476
= 0,011
Vậy : γ 1 =1,476(1 ± 0,011 ) = 1,460 (g/cm3)
e = 2,217; w = 81,88%
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 7
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT 2a
Số
TT
STT
mẫu
Độ ẩm
W%
Dung trọng
(g/cm3)
Tỷ trọng
Δ
Hệ số
rỗng e
1
1-13
TB
35.4
35.40
1.840
1.84
2.678
2.678
0.971
0.971
γ
t
Độ
rỗng
n%
49.3
49.30
Độ bảo
hoà S%
97.7
97.70
Đối với chỉ tiêu theo bước 5 ta tiến hành thống kê γ 2 ,γ 1 , e,w như sau:
Vậy : γ 2 = γ 1 = 1,840 (g/cm3)
e = 0,971; w = 35,40%
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT 2b
Số
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
STT
mẫu
1-21
1-23
1-25
1-27
1-29
1-31
1-33
1-35
2-13
2-21
2-27
2-29
2-31
2-33
3-15
3-17
3-21
3-27
3-29
3-31
3-33
Độ ẩm
W%
26.8
27.9
30.8
33
31.9
30.5
28.3
25.8
31.4
26.9
31.7
29.5
28.9
28.4
32.9
29
27
31.3
29.4
28.6
27.8
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Dung trọng
(g/cm3)
γ
t
1.934
1.938
1.890
1.869
1.876
1.899
1.923
1.966
1.876
1.958
1.858
1.864
1.873
1.884
1.853
1.912
1.942
1.880
1.896
1.919
1.930
Tỷ
trọng
Δ
Hệ số
rỗng e
Độ rỗng
n%
2.683
2.683
2.682
2.680
2.680
2.681
2.682
2.685
2.680
2.685
2.678
2.680
2.680
2.681
2.678
2.682
2.683
2.680
2.682
2.682
2.682
0.759
0.771
0.856
0.907
0.885
0.843
0.789
0.718
0.877
0.74
0.898
0.862
0.844
0.828
0.921
0.81
0.755
0.872
0.831
0.798
0.776
43.2
43.5
46.1
47.6
46.9
45.7
44.1
41.8
46.7
42.5
47.3
46.3
45.8
45.3
47.9
44.7
43
46.6
45.4
44.4
43.7
Độ
bảo
hoà S
%
94.7
97.1
96.5
97.5
96.6
97
96.2
96.5
96
97.6
94.5
91.7
91.7
92
95.7
96.1
96
96.3
94.9
96.2
96.1
Trang 8
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
22
3-35
TB
26.7
29.30
1.952
1.90
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
2.683
2.68
0.741
0.82
42.6
45.05
96.7
95.62
Đối với chỉ tiêu theo bước 5 ta tiến hành thống kê γ 2 ,γ 1 , e,w như sau:
Tính: γ 2
α = 0.85; n – 1 = 22-1 = 21 => tα = 1,06
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
2
= 0,034
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
σ
=
A
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,012 x1,06
0,034
= 0,012 < 0,05
1,90
= 0,003
22
Vậy : γ 2 =1,90(1 ± 0,003 ) = 1,894 (g/cm3)
Tính: γ 1
α = 0.95; n – 1 = 22-1 = 21 => tα = 1,72
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
2
= 0,034
σ
=
A
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,012 x1,72
22
0,034
= 0,012 < 0,05
1,90
= 0,004
Vậy : γ 1 =1,90(1 ± 0,004 ) = 1,892 (g/cm3)
e = 0,831; w = 39,30%
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT 2c
Số
TT
1
2
3
4
5
STT
mẫu
1-15
1-17
2-15
2-17
2-23
Độ ẩm
W%
25.5
21
26.5
24
25.9
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Dung trọng
(g/cm3)
Tỷ trọng
Δ
Hệ số
rỗng e
Độ
rỗng
n%
1.988
2.034
1.971
1.980
1.974
2.688
2.697
2.687
2.688
2.687
0.697
0.604
0.725
0.683
0.714
41.1
37.7
42
40.6
41.6
γ
t
Độ
bảo
hoà S
%
98.3
93.7
98.3
94.4
97.5
Trang 9
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
6
7
8
2-25
3-23
3-25
TB
26.7
26
25.7
25.16
1.960
1.971
1.981
1.98
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
2.686
2.687
2.688
2.69
0.736
0.718
0.706
0.70
42.4
41.8
41.4
41.08
97.4
97.3
97.9
96.85
Đối với chỉ tiêu theo bước 5 ta tiến hành thống kê γ 2 ,γ 1 , e,w như sau:
Tính: γ 2
α = 0.85; n – 1 = 8-1 = 7 => tα = 1,12
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
2
= 0,022
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
σ
A
=
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,011x1,12
8
0,022
= 0,011 < 0,05
1,98
= 0,004
Vậy : γ 2 =1,98(1 ± 0,004 ) = 1,972 (g/cm3)
Tính: γ 1
α = 0.95; n – 1 = 22-1 = 21 => tα = 1,90
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
2
= 0,022
σ
A
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,011x1,90
8
=
0,022
= 0,011 < 0,05
1,98
= 0,007
Vậy : γ 1 =1,90(1 ± 0,007 ) = 1,887 (g/cm3)
e = 0,7; w = 25,16%
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT THẤU KÍNH
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 10
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
Số
TT
1
2
3
STT
mẫu
Độ ẩm
W%
1-19
2-19
3-19
TB
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Dung trọng
(g/cm3)
Tỷ trọng
Δ
Hệ số
rỗng e
Độ
rỗng
n%
1.987
1.919
1.955
1.95
2.685
2.676
2.677
2.68
0.625
0.706
0.667
0.67
38.5
41.4
40
39.97
γ
20.3
22.3
21.7
21.43
t
Độ
bảo
hoà S
%
87.2
84.6
87.1
86.30
Đối với chỉ tiêu theo bước 5 ta tiến hành thống kê γ 2 ,γ 1 , e,w như sau:
Tính: γ 2
α = 0.85; n – 1 = 3-1 = 2 => tα = 1,34
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
2
= 0,034
n −1
σ
=> Hệ số biến động: ν =
A
=
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,017 x1,34
0,034
= 0,017 < 0,05
1,95
= 0,013
3
Vậy : γ 2 =1,95(1 ± 0,013 ) = 1,925 (g/cm3)
Tính: γ 1
α = 0.95; n – 1 = 3-1 = 2 => tα = 2,92
Độ lệch toàn phương trung bình:
σ=
∑ ( Ai − Atb)
2
n −1
=> Hệ số biến động: ν =
= 0,034
σ
A
tb
ρ=
ν tα
n
=
0,034 x 2,92
3
=
0,034
= 0,017 < 0,05
1,95
= 0,057
Vậy : γ 1 =1,95(1 ± 0,057 ) = 1,839 (g/cm3)
e = 0,67; w = 21,43%
THỐNG KẾ CÁC CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 11
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
PHẦN II: MÓNG BĂNG SÓ SƯỜN
1. Các dữ liệu để tính nền móng:
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 12
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Cột
Ntt
(KN)
Mtt
(kNm)
Qtt
(kN)
Ntc
(kN)
Mtc
(kNm)
Qtc
(kN)
9A
873
62
118
759.13
53.91
102.61
9B
684
80
133
594.78
69.56
115.65
9C
919
97
101
799.13
84.35
87.83
9D
856
84
190
744.35
73.04
165.22
9E
640
100
188
556.52
86.95
163.48
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT 2a
STT
mẫu
1-1
1-3
1-5
1-7
1-9
1-11
2-1
2-3
2-5
2-7
2-9
2-11
Độ ẩm Dung trọng
(g/cm3)
W%
t
γ
92.6
87.3
86.8
79.6
76
74.1
94.6
90.4
83.8
84.5
78.3
75.9
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
1.425
1.448
1.431
1.460
1.501
1.532
1.421
1.443
1.467
1.450
1.475
1.514
Tỷ trọng
Δ
Hệ số
rỗng e
2.602
2.604
2.603
2.605
2.608
2.610
2.601
2.603
2.605
2.604
2.607
2.608
2.516
2.369
2.398
2.204
2.057
1.966
2.563
2.434
2.264
2.313
2.152
2.029
Độ rỗng Độ bảo
n%
hoà S%
71.6
70.3
70.6
68.8
67.3
66.3
71.9
70.9
69.4
69.8
68.3
67
95.8
96
94.2
94.1
96.3
98.4
96
96.7
96.4
95.1
94.8
97.6
Trang 13
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
3-1
3-3
3-5
3-7
3-9
3-11
3-13
TB
89
85.9
82.6
77.1
74.7
72.3
70.3
81.88
1.435
1.441
1.490
1.505
1.509
1.544
1.545
1.476
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
2.602
2.603
2.607
2.607
2.608
2.612
2.615
2.606
2.428
2.359
2.195
2.067
2.019
1.915
1.883
2.217
70.8
70.2
68.7
67.4
66.9
65.7
65.3
68.8
95.4
94.8
98.1
97.2
96.5
98.6
97.6
96.3
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP ĐẤT 2a
STT
mẫu
1-1
1-2
TB
Độ ẩm
W%
20,3
22,0
Dung trọng
3
t (g/cm )
1,987
1,937
γ
Tỷ trọng
Δ
2,685
2,676
Hệ số
rỗng e
0,625
0,685
Độ rỗng
n%
38,5
40,7
Độ bảo
hoà S%
87,2
85,9
BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA LỚP THẤU KÍNH
STT
mẫu
1-19
2-19
TB
Độ ẩm
W%
20,3
22,0
Dung trọng
3
t (g/cm )
1,987
1,937
γ
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Tỷ trọng
Δ
2,685
2,676
Hệ số
rỗng e
0,625
0,685
Độ rỗng
n%
38,5
40,7
Độ bảo
hoà S%
87,2
85,9
Trang 14
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
hữu cơ vân cát bụi, màu xám đến xám xanh, độ dẻo cao - trạng thái rất mềm.
Họ và tên sinh viên : Phan Phụng Minh
MSSV: 806BI209
Lớp: BI06_XD
Ngành: Xây dựng DD&CN
l1 (m)
l2 (m)
2,2
6,4
Hoạt tải tiêu chuẩn
Pc (daN\m2)
950
Hệ số vượt tải của Chiều dày tường
hoạt tải np
bao quanh (cm)
1,2
34
VẬT LIỆU:
Loại bê tông
B15
Cốt thép nhóm AI
(<Φ10)
- Cốt đan sàn
- Cốt cấu tạo
- Cốt đai dầm
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Cốt thép nhóm AII
(>Φ10)
- Cốt dọc dầm phụ
- Cốt dọc dầm chính
Trang 15
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN
Phần I : TÍNH BẢN SÀN
I. Xác định sơ đồ và tải trọng tính toán bản sàn
1. Sơ đồ tính
2. Xác định sơ bộ kích thước và tải trọng tính toán bản sàn
3. Xác định nhịp tính toán của bản sàn
4. Xác định tải trọng tính toán
II. Xác định nội lực bản sàn
III. Tính toán cốt thép cho bản sàn
1. Tính toán
2. Bố trí cốt thép
3. Cốt thép chịu mômen âm theo cấu tạo
4. Cốt thép phân bố - cấu tạo
Phần II: TÍNH DẦM PHỤ
I. Sơ đồ tính toán dầm phụ.
II. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm phụ.
III. Xác định nội lực
IV. Tính cốt thép cho dầm phụï
1. Kiểm tra lực cắt
2. Tính cốt dọc chịu mômen
3. Tính cốt đai và cốt xiên
4. Cắt uốn cốt thép
5. Tính toán và vẽ biển đồ bao vật liệu
Phần III: TÍNH DẦM CHÍNH
I. Sơ đồ tính toán dầm chính
II. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính
III. Tính toán và vẽ biểu đồ bao mômen dầm chính
IV. Tính toán và vẽ biểu đồ bao lực cắt dầm chính
V. Tính cốt thép dọc
VI. Tính cốt thép đai và xiên
VII. Tính cốt treo
VIII. Cắt và uốn cốt thép
1. Kiểm tra uốn cốt thép
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 16
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
2. Xác định mặt cắt các thanh
3. Kiểm tra neo cốt thép
4. Vẽ biển đồ bao vật liệu.
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1. MẶT BẰNG SÀN:
Sơ đồ mặt bằng sàn như sau:
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 17
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Hình 1. Sơ đồ mặt bằng sàn
*Cấu tạo mặt sàn:
1- Khoảng cách giữa các dầm phụ và dầm phụ với tường l1= 2.2 m
Khoảng cách giữa các dầm chính và dầm chính với tường l 2= 6.4 m
2- Tường chịu lực dày t= 34 cm.
3- Dầm phụ gối lên dầm chính, dầm chính gối lên tưòng và cột.
Bản có kích thước
L2
> 2 nên ta tính bản theo bản loại dầm.
L1
2. SỐ LIỆU:
Kích thước mặt bằng:l1=2,2m; l2=6,4m (tính từ giữa trục dầm và trục tường).
Hoạt tải tiêu chuẩn: Ptc=950daN/m2
l1 (m)
l2 (m)
2,2
6,4
Hoạt tải tiêu chuẩn
Pc (daN\m2)
950
Hệ số vượt tải của Chiều dày tường
hoạt tải np
bao quanh (cm)
1,2
34
Hoạt tải tính toán: p = Pc . np = 950 . 1,2 = 1140 (daN/m2)
3. CẤU TẠO BẢN SÀN:
♦
♦
♦
♦
Cấu tạo sàn gồm các lớp như sau :
Lớp gạch lát nền, khối lượng riêng 2000Kg/m 3.
Lớp vữa lót, khối lượng riêng 1800Kg/m3.
Bản sàn bê tông cốt thép, khối lượng riêng 2500Kg/m 3.
Lớp vữa trát trần, khối lượng riêng 1800Kg/m3.
4. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CỦA VẬT LIỆU:
Vật liệu chọn như sau:
- Bê tông Cấp độ bền B15 có:
Cường độ chịu nén dọc trục Rb = 8.5 MPa.
Cường độ chịu kéo dọc trục Rbt = 0.75 MPa.
- Cốt thép có:
Loại
Cốt thép dọc RS
MPa
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Cốt thép ngang Rsw
(Cốt đai ,cốt xiên)
MPa
Cường độ chịu nén RSC
MPa
Trang 18
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
AI
AII
225
280
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
175
225
255
280
PHẦN I: TÍNH BẢN SÀN
I. Xác định sơ đồ và tải trọng tính toán bản sàn:
1. Sơ đồ tính bản sàn:
Xét tỷ số :
l 2 6,4
=
= 2,9 > 2
l1 2,2
Như vậy xét bản làm việc theo một phương, ta có sàn sườn toàn khối loại bản dầm,
bản làm việc một phương theo cạnh ngắn.
Để tính toán bản, ta cắt một dải bản có bề rộng b=1m, vuông góc với các dầm phụ
và xem như một dầm liên tục.
2. Xác định sơ bộ kích thước và tải trọng tính toán bản sàn:
a. Giả thiết chiều dày bản sàn hb:
hb =
D
l1
m
Trong đó:
+ l1 = 2,2(m) : khoảng cách giữa các dầm phụ (Tính theo phương cạnh ngắn).
+ D = 0,8 ÷ 1,4: Phụ thuộc vào tải trọng. Chọn D = 1
+ m = 30 ÷ 35: Bản loại dầm. Chọn m = 30
thay số: hb =
1x 2200
= 73(mm)
30
Chọn hb = 80 mm
b. Giả thiết kích thước dầm phụ:
Có: hdp = ( 1/16 ÷ 1/12 ) . l2 = ( 1/16 ÷ 1/12 ) x 6400 = 400 ÷533mm
Chọn hdp = 450 mm
⇒ bdp = ( 1/4 ÷ 1/2 ) . hdp = ( 1/4 ÷ 1/2 ) x 450 = 112 ÷ 225mm
Chọn bdp = 200 mm
Vậy dầm phụ có kích thước b x h = (200 x 450)
c. Giả thiết kích thước dầm chính:
Có : hdc = ( 1/12 ÷ 1/8 ) .ldc = ( 1/12 ÷ 1/8 ) x 6600 = 550 ÷820mm
Chọn hdc = 800 mm
⇒ bdc = ( 1/4 ÷ 1/2 ) hdc = ( 1/4 ÷ 1/2 ) x 800 = 200 ÷ 400mm
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 19
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Chọn bdc = 400 mm
Vậy dầm chính có tiết diện b x h = (400 x 800)
3. Xác định nhịp tính toán của bản sàn:
Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b=1m (hình 1), xem bản như
một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các dầm phụ (hình 2).
Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.
a. Nhịp biên: Là khoảng cách từ điểm đặt của phản lực gối đến mép dầm phụ đầu
tiên.
L ob = L1 −
b dp
2
−
t Cb
200 340 120
+
= 2200 −
−
+
= 1990mm.
2 2
2
2
2
b. Nhịp giữa: Lo = L1 – bdp = 2200 – 200 = 2000mm
Lob và Lo chênh lệch không đáng kể (0,5%).
(Với Cb đoạn bản kê lên tường, chọn Cb=120mm)
4. Xác định tải trọng tính toán:
a. Tĩnh tải: là loại tải trọng thường xuyên có mặt trong kết cấu: Gồm trọng lượng bản
thân của tất cả các lớp cấu tạo bản sàn.
gs = ∑ ( f,i . i . δi)
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:
Các lớp sàn
Gạch lát nền
Lớp vữa lát gạch
Bản sàn BTCT
Vữa trát trần
Chiều dày
δi(mm)
10
25
80
20
Tổng cộng
Trọng lượng
riêng
γi (kN/m3)
20
18
25
18
Trị tiêu
chuẩn
c
gs (kN/m2)
0,20
0,45
2,00
0,36
3,01
Hệ số độ tin
cậy về tải
trọng (γf,i)
1,1
1,3
1,1
1,3
Trị tính toán
gs(kN/m2)
0,24
0,59
2,20
0,47
3,50
b. Hoạt tải:
ps = Pc . np
Trong đó:
+ Ptc = 950(daN/m2)
+ np = 1,2 (hệ số vượt tải)
⇒ ps = 950 . 1,2 = 1140 (daN/m2) = 11,4kN/m2
c. Tổng tải:
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b=1m:
qs = (gs + ps) x b = (3,5 + 11,4) x 1 = 14,9 (kN/m2)
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 20
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Ta có sơ đồ tính như sau:
hb= 80
340
Cb=120
450
2000
1990
200
2200
2200
200
q = 14,9kN/m2
s
2000
1990
Hình 2. Sơ đồ tính của bản sàn
II. Xác định nội lực bản sàn:
Tính toán bản sàn theo sơ đồ biến dạng dẻo với các công thức:
Nội lực trong bản được tính theo sơ đồ dẻo.
- Sơ đồ tính: Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn, xem các dải bản
làm việc độc lập như dầm liên tục tựa lên dầm phụ và tường.
- Nội lực:
Momen lớn nhất ở nhịp biên:
2
M=
qb .l ob
14,9 x1.99 2
= 5,36 kN/m.
=
11
11
Momen lớn nhất ở gối thứ 2:
2
M=
qb .l o
14,9 x 2 2
= 5,42 kN/m
=
11
11
Momen lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa:
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 21
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
2
q .l
14,9 x 2 2
M= b o =±
= ± 3,725 kN/m
16
16
Biểu đồ môment:
M = 5,42(KN/m)
g2
M = 5,36(KN/m)
b
M = 3,725KN/m)
g
M = 3,725KN/m)
nh
2000
1990
Hình 3. Biểu đồ mômen của bản sàn
III. Tính toán cốt thép cho bản sàn:
1. Tính toán:
Cốt thép trong bản được tính như cấu kiện chịu uốn chữ nhật đặt cố đơn với b =
1m, h = 0.08 m.
Chọn a = 1.5 cm cho mọi tiết diện. Do đó h0 = h -1.5 = 8-1.5 = 6.5 cm.
* Ở nhịp biên:
- Do tính theo sơ đồ dẻo nên ξd = 0.3
Suy ra αd = ξd (1- 0.5ξd) = 0.3(1-0.5x0.3) = 0.255
- Tính :
αm =
M
Rb .b.h0
2
=
5360 x10 3
= 0.149
8.5 x1000 x65 2
- Kiểm tra: αm < αd , tra bảng có ξ = 0.92 nên:
M
5360 x10 3
=
= 398 (mm2) =3.98cm2
ξ .Rs .h0
0.92 x 225 x 65
As
398
Hàm lượng cốt thép: µ = b.h =
x 100% = 0.6%.
1000 x 65
0
As =
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 22
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Kiểm tra điều kiện µmin; µmax thoả và điều kiện µhợp lý = (0,3÷0,9)% đối với loại bản
dầm.
- Dự kiến dùng φ8 có fa = 0.503 cm2 .Khoảng cách các thanh:
a=
b. f a 100x0.503
=
= 12.6 cm.
As
3.98
Chọn a = 120 mm có As = 4.19 cm2.
* Ở gối 2:
- Do tính theo sơ đồ dẻo nên ξd = 0.3
Suy ra αd = ξd (1- 0.5ξd) = 0.3(1-0.5x0.3) = 0.255
- Tính :
αm =
M
Rb .b.h0
2
=
5420 x10 3
= 0.15
8.5 x1000 x65 2
- Kiểm tra: αm < αd , tra bảng có ξ = 0.919 nên:
M
5420 x10 3
As =
=
= 403 (mm2) =4.03cm2
ξ .Rs .h0
0.919 x 225 x 65
As
403
Hàm lượng cốt thép: µ = b.h =
x 100% = 0.62%.
1000 x 65
0
Kiểm tra điều kiện µmin; µmax thoả và điều kiện µhợp lý = (0,3÷0,9)% đối với loại
bản dầm.
- Dự kiến dùng φ8 có fa = 0.503 cm2 .Khoảng cách các thanh:
a=
b. f a 100x0.503
=
= 12.5 cm.
As
4.03
Chọn a = 120 mm có As = 4.19 cm2.
* Ở nhịp giữa và gối giữa:
- Tương tự trên ta có : αd = 0.255.
- Tính:
αm =
M
Rb .b.h0
2
=
3725 x10 3
= 0.10
8.5 x1000 x65 2
- Kiểm tra : αm < αd , tra bảmg có ξ = 0.945
M
3725 x10 3
=
= 269 (mm2) = 2.69 (cm2)
ξ .Rs .h0
0.945 x 225 x65
As
2.69
Hàm lượng cốt thép: µ = b.h =
x 100% = 0.41%.
100 x 6.5
0
As =
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 23
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Kiểm tra điều kiện µmin; µmax thoả và điều kiện µhợp lý = (0,3÷0,9)% đối với loại bản
dầm.
- Dự kiến dùng φ6 có fa = 0.283 cm2 .Khoảng cách các thanh:
a=
b. f a 100x0.283
=
= 10.5 cm.
As
2.69
Chọn a = 100 mm có As = 2.83 cm2 .
Kiểm tra lại giá tri thực tế của a :
Lấy lớp bê tông bảo vệ dày 1 cm , ta có:
0.8
= 1.4 cm < 1.5 cm = achọn (thoả).
2
0.6
Tiết diện dùng φ6 có a = 1 +
= 1.3 cm < 1.5 cm = achọn(thoả).
2
Tiết diện dùng φ8 có a = 1 +
Sự sai khác giữa a giả thiết và a thực tế là không lớn và nghiêng về an toàn (cho
chiều cao làm việc lớn hơn), nên không cần phải giả thiết lại. Cốt thép được bố trí
thành lưới và phù hợp với yêu cầu khoảng cách giữa các cốt thép.
Ta có bảng kết quả sau:
Tiết diện
Nhịp biên
Gối 2
Nhịp giữa
Gối giữa
M
(kNm)
αm
ξ
As
(mm2/m)
5,36
5,42
0,149
0,15
0,92
0,919
398
404
φ
(mm)
8
8
3,725
0,10
0,945
269
6
As chọn
A
As
(mm) (mm2/m2)
120
419
120
419
100
283
µ
(%)
0,6
0,62
0,41
2. Bố trí cốt thép:
Xét tỷ số 3<
p s 11,4
=
< 5 nên chọn α = 0,3.
gs
3,5
Suy ra: α.Lo = 0.3 x 2000 = 600mm
Chọn α.Lo = α.Lob = 600mm
Đoạn dài từ mút cốt thép đến trục dầm phụ: 0.6 +
0.2
= 0.7m = 700mm.
2
* Đối với các ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, vùng gạch chéo trên hình 4, được
giảm 20% lượng thép so với kết quả tình được. Ở các gối giữa và các nhịp giữa:
As = 0.8 x 269 = 215mm2
Do đó chọn φ6, a = 120mm, có As = 235mm2.
* Cốt thép chịu momen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác
định như sau:
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 24
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Chọn cốt thép As,ct này theo cấu tạo, không nhỏ hơn φ6a200 và cũng không ít hơn
50% cốt thép chịu lực tính toán ở các gối tựa.
Chọn φ6, a = 200. Có As= 141mm2 > 50% As gối giữa = 50% x 269 = 134.5mm2.
* Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:
2<
L2
6400
=
= 2,9 < 3
L1
2200
Suy ra As,pd ≥ 20% Ast = 0.2 x 404 = 80.8 mm2
⇒ chọn φ 6, a = 300 có diện tích As = 94mm2
Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa:
Lan = 120mm ≥ 10d
Bố trí cốt thép cho bản sàn được thể hiện trên hình 5.
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 25
Trường Đại học Bách Khoa TP-HCM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
GVHD: Th.S Phan Lưu Minh Phượng
Hình 4. Vùng giảm cốt thép
Hình 5. Bố trí cốt thép bản sàn
SVTH: PHAN PHỤNG MINH.
Lớp: BI06_XD
Trang 26
