bai tap tinh toan mong don chiu tai lech tam

Ntt = 600kN

Cho một móng đơn chịu tải lệch
tâm một phương Ntt = 600kN, Mtt =
Mtt = 30kN.m
Htt = 50kN
tt
30 kN.m, H = 50kN, độ sâu chôn
Df= 1.5m
móng Df = 1,5 m, đặt trên nền đất h=0,6m
450
có các đặc trưng sau: trọng lượng
MNN
II
riêng tự nhiên γ = 18 kN/m3, trọng
lượng riêng bão hòa dưới mực nước
hc
ngầm γ sat = 20 kN/m3, trọng lượng
I
I
riêng trung bình của bê tông và đất
b
bc Sxt
3
lấy 22 kN/m , góc ma sát trong ϕ =
20o (A = 0,515, B = 3,06, D = 5,66)
lực dính c = 15 kN/m2, mực nước
II
L
ngầm nằm ngay tại đáy móng. Kích
thước cột bc × hc = 20cm × 30cm.

Bê tông móng mác 200 có R n = 90 kG/cm2; Rk = 7,5 kG/cm2. Thép trong móng là
AI có Ra = 2300 kG/cm2. Hệ số vượt tải n = 1,15. Các hệ số m1 = m2 = ktc = 1.
Chọn trước bề rộng móng b = 1,5 m; chiều cao móng H = 0,6 m; a = 5 cm.
1) Xác định sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền dưới đáy móng (kN/m 2).175,25
BÀI TOÁN THIẾT KẾ: tìm kích thước móng đơn (b, L, chiều cao h) để chịu tải trọng bên trên.
Ntt=600 kN
Df=1,5m

Htt=50kN

Mtt=30kNm

Nền có γ=18kN/m3
γsat=20kN/m3
c=15kN/m2
φ=20o
NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ: Chọn trước Df, B (hoặc b), chiều cao móng để tính toán hợp lý

Bước 1: Kiểm tra điều kiện ổn định của nền: Xác định bề rộng móng hợp lý

ptbtc < Rtc
pmaxtc < 1,2 Rtc
pmintc >0

R tc = m( A bγ + BD f γ * + Dc tc ) = 175,25 kN/m2
Bước 2: Xác định kích thước móng hợp lí (chiều dài L) để nền đất dưới đáy móng thỏa
tc
tc
tc
tc

tc
điều kiện ổn định ( p max ≤ 1,2 R ; p min ≥ 0; ptb ≤ R ) . 2,5 m

Tính áp lực trung bình tiêu chuẩn, từ các lực tiêu chuẩn


Ntc = Ntt/1,15 = 600/1,15= 521,74kN
Mtc = Mtt/1,15 = 30/1,15=26,1 kN
Htc = Htt/1,15 = 50/1,15=43,48 kN
N tc
521,74
∑
tb
ptc =
+ γ tb D f =
+ 22 x1,5 ≤ Rtc=175,25 L≥ 2,45m,
F
1,5 xL
chọn L=2,5m
Tính lại được ptbtc= 172,13 kN/m2
Tính áp lực tiêu chuẩn max dưới đáy móng

Tổng moment tiêu chuẩn
∑M tc = M tc + H tc xhm = 26,1 + 43,48 x0,6 = 52,19kNm
max
tc

p

=p

tb
tc

M
+∑

tc

= 172,13 +

W

52,19
52,19
= 172,13 +
= 205,53
2
bl
1,5 x 2,52
kN/m2
6
6

So sánh ptcmax =205,53 kN/m2 < 1,2 Rtc= 1,2*175,25= 210,3 kN/m2
min
tc

p

=p

tb
tc

M
−∑
W

tc

= 172,13 −

52,19
= 138,73
bl 2
kN/m2 > 0
6

Bước 3: Tính lún cho móng
Móng đơn có bề rộng b=1,5m, dài L=2,5m, chịu tải trọng Ntc=521,74kN, đặt trên nền đất
gồm 3 lớp như hình vẽ, MNN cách mặt đất -1,0m. Móng đặt ở độ sâu -1,5m. Tính lún
theo phương pháp tổng phân tố, với quan hệ e-p.
Ntc=521,74 kN
Df=1,5m

Lớp 1

1,0m
O

b=1,5m

0,5m

Lớp 1, dày 3m
có γ1=18kN/m3
γ1,sat=20kN/m3
c1=15kN/m2
φ1=20o

Lớp 2 có γ2,sat=18kN/m3
dày 3m
Lớp 3 có γ3,sat=19kN/m3

Lớp 2

Lớp 3

Kết quả thí nghiệm nén cố kết của mẫu đất như sau:
Áp lực nén p (kN/m2)
Hệ số rỗng e

0
1,50

25
1,42

50
1,37

100
1,25

200
1,16

400
1,05


Trước tiên cần xác định vùng nền dưới đáy móng đơn (là vùng chịu ảnh hưởng của
tải trọng Ntc) được xác định qua việc so sánh áp lực gây lún và áp lực do trọng lượng
bản thân: σ bt >= 5σ gl
Vẽ sơ đồ tính lún để xác định vùng nền và chia các lớp phân tố
Áp lực gây lún tại đáy móng đơn

N tc
pgl =
+ γ tb D f − γD f = 172,13 − [1m * 18 + 0,5 * (20 − 10)] = 149,13kN / m 2
F

Giả sử chọn điểm A, cách đáy móng z=5m, tính ứng suất bản thân tại A (so với
mặt đất), và tính ứng suất gây lún tại A (so với đáy móng, theo ko, tra bảng
1.21, sách Nền Móng, thầy Ẩn, trang 123).
Ntc=521,74 kN
Df=1,5m

H=5m

Lớp 2

Lớp 1
M
O 149,13
1

18

66,5

0,5m
b=1,5m

N

38

62
Lớp 3

1,0m

Lớp 1, dày 3m
có γ1=18kN/m3
γ1,sat=20kN/m3
c1=15kN/m2
φ1=20o
Lớp 2 có γ2,sat=18kN/m3
dày 3m

Lớp 3 có γ3,sat=19kN/m3

L

10,29
A (cách đáy móng, z=5m)

Tính ứng suất bản thân tại A
Tại A (cách mặt đất 6,5m, lớp 1 đè lên A với bề dày 1m trên MNN và 2m dưới
MNN, lớp 2 đè lên A với bề dày 3m dưới MNN, lớp 3 đè lên A với bề dày
0,5m)
σbt,A=1m*18+2m*(20-10)+3m*(18-10)+0,5m*(19-10)=66,5 kN/m2
Tính ứng suất gây lún tại A (cách đáy móng z=5m)
σgl,A=ko*pgl=0,067*149,13= 10,06 kN/m2
Với ko phụ thuộc vào z/b=5/1,5=3,33 và L/b=2,5/1,5=1,67 trong trang 123, tra
ra ko= 0,067


(

)

b1l1
b1l1 z b12 + l12 + 2.z 2
2
+
Với ko= arctg
2
2
2

π
z
b
+
l
+
z
b12 + z 2 l12 + z 2 b12 + l12 + z 2
1
1


(

)(

)





với l1=L/2=2,5/2=1,25, b1=B/2=0,75, z=5;
sử dụng máy tính cần đổi sang radian)

So sánh tỉ số σbt,A và σgl,A là = 66,5 /10,06 =6,6, đã thỏa điều kiện vùng nền
* Tính lại: tại độ sâu z=4,46m so với đáy móng, (Ko=0,084, nội suy 3 lần)
tỉ số σbt,A và σgl,A là = 61,7/12,3 =5.0
Bề dày vùng nền là 4,46m, được chia thành các lớp phân tố có bề dày hi=0,4b=0,6m, như
vậy chọn 1 lớp dày 0,5m có 8 lớp dày 0,5m và 1 lớp dày 0,46m

Tính lún theo phương pháp tổng phân tố

Si =

e1i − e2i
hi
1+ e1i

Trong đó, tính p1=γ h : ứng suất bản thân có hiệu tại giữa lớp phân tố  e1 theo bảng e-p
Và p2=p1+σgl : bằng p1 + ứng suất gây lún tại giữa lớp phân tố  tra ra e2

Kết quả thí nghiệm nén cố kết của mẫu đất như sau:
Áp lực nén p (kN/m2)

0

25

50

100

200

400

Hệ số rỗng e

1,50

1,42

1,37

1,25

1,16

1,05

Tính ra độ lún tổng = 22cm, không thỏa <8cm
3) Ứng với kích thước móng đã xác định ở câu 2, xác định giá trị áp lực tính toán lớn nhất tại

(

)

tt
đáy móng p max . ( 231,4)

∑M

tt

= M tt + H tt xhm = 30 + 50 x0,6 = 60kNm

M tc
N tt
600
60

60
+ γ tb D f + ∑
=
+ 22 *1,5 + 2 = 193 +
= 231,4
bl
1,5 x 2,52
F
W
1,5 * 2,5
kN/m2
6
6
4) Ứng với kích thước móng đã xác định ở câu 2, xác định giá trị áp lực tính toán nhỏ
tt
) .154,6
nhất tại đáy móng ( p min
M tc
N tt
600
60
60
tt
pmin
=
+ γ tb D f − ∑
=
+ 22 * 1,5 − 2 = 193 −
= 154,6
bl

1,5 x 2,52
F
W
1,5 * 2,5
kN/m2
6
6
5) Xác định lực gây xuyên thủng (kN) ở cạnh móng có áp lực lớn (diện tích áp lực dưới đáy
móng gây xuyên thủng lấy gần đúng là hình chữ nhật như hình vẽ). (183,93kN)
tt
pmax
=


Ntt=600 kN
Mtt=30kNm

Htt=50kN

Df=1,5m
154,6

214,5

0,2
0,3

231,4

B=1,5m

4

x=0,55m
L=2,5m
4
Áp lực gây xuyên thủng = (214,5+231,4)/2 = 222.95 kN/m2
Diện tích xuyên thủng = x * B= 0,55*1,5 = 0,825m2
Lực gây xuyên thủng = pxt*Sxt=222,95*0,825= 183,93 kN
6) Xác định lực chống xuyên (kN) ở cạnh móng có áp lực lớn nhất.232,03 (kN)
Scx= (0,2 + 0,2+2*0,55)*0,55/2 = 0,413m2
Pcx= 0,75*Rbt*Scx= 0,75* 750* 0,413 = 232,03 kN

7) Xác định moment (kN.m) tại mặt ngàm chân cột II-II cho toàn bộ chiều rộng B. 199,75
Ntt=600 kN
Mtt=30kNm

Htt=50kN

Df=1,5m
154,6

231,4

0,2
0,3

B=1,5m
4

L=2,5m

4
231,4 kN/m2
197,6
Xét trên toàn bộ chiều rộng B=1,5m thì các áp lực chuyển thành

L=2,5m
x=1,1m
4
4
197,6*1,5=296,4
231,4*1,5=347,1 kN/m


Tính moment cho hình chữ nhật và hình tam giác như sau:

L=2,5m
x=1,1m
4
4
296,4 kN/m
197,6*1,5=296,4
50,7
M= 1/2qx2 + ½*q*x*2/3x= 199,75 kNm

8) Xác định diện tích cốt thép (cm2) cho toàn bộ chiều rộng B (lấy γ = 0,9).

17,94

Fa=17,5cm2
Bài móng chân vịt: MNN tại mặt đất.

Ntt=400 kN
Htt=70kN

Mtt=40kNm

Lớp 1, dày 3m
có γ1=18kN/m3
γ1,sat=20kN/m3
c1=15kN/m2
φ1=20o
Lớp 2 có γ2,sat=18kN/m3
dày 3m
Lớp 3 có γ3,sat=19kN/m3

Kết quả thí nghiệm nén cố kết của mẫu đất như sau:
Áp lực nén p (kN/m2)
Hệ số rỗng e

0

25

50

0.98

0.88

0.64

100
0.56

200
0.48

400
0.36

Nhóm 1: Diệp, Châu, Dũng, Duy, Hằng (03) (500kN, 40kNm, 60kN)
Nhóm 2: Khoa, Hiền, Hiệp, Huy, Lin, Linh (04) ( 400kN, 50kNm, 50kN)
Nhóm 3: Thanh, Luật, Nhung, Trí, Tâm, Qual, Thành (K12) (05) (500kN, 50kNm, 40kN)
Nhóm 4: Công Vinh, Quang Vinh, Nhựt Trung, Văn Trung, Tùng, Tú (400kN, 50kNm, 60kN)
 Nộp email: , trước 16h ngày thứ 6 (26/2/2016)