Tài liệu Bài tập lớn nền móng tính toán móng đơn ( móng nông ) ppt

Bài tập lớn nền móng Zangloe


BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG.




Bảng số liệu tính toán

tc
N
0

(KN)
tc
M
0

(KNm)

tc
H
0

(KN)

tt
N
0

(KN)

tt
M
0

(KNm)

tt
H
0

(KN)
Lớp 1
(m)
Lớp 2
(m)
Lớp 3
(m)
1780 750 161 2136 900 185 1,0 3,5 Chưa kết
thúc trong
lỗ khoan

Bảng số liệu địa chất

TT

Lớp đất

Dung

trọng ẩm
KN/m
3
Dung
trọng hạt
KN/m
3

W% W
L
W
P
C(Kpa)



E(Kpa)
1 Đất trồng 15 - - - - - - -
2 Cát pha 17 27,2 23,5 27,4 21,4 43 26 9000
3 Sét pha 18 26,5 29 37,4 25 46 24 9400



 
3
/25
2,1
1,1
mKN
K

K
bt
l
tr





I . Chọn sơ bộ kích thước móng
Chọn chiều sâu chôn móng H = h= 1,5m. Vậy đáy móng đặt trong lớp cát pha
Chọn b = 1,5m
Chọn bề rộng móng b =1,5m
Tính
)/20.333(
2
25667,15
2
)/(667,15
5,01
5,0.171.15
.
3
'
3'
mKN
mKN
h
h
bt

tb
i
ii
















Với góc ma sát

= 26
0
tra bảng .Suy ra A = 0,84, B = 4.37, D = 6,9
Tính ) (
.
'
21
DchBbA
k

mm
R
tc



Với 1
.
21

tc
k
mm

Bài tập lớn nền móng Zangloe
o

H
t
t

tt
o
H

N
tt

M
tt

tt
o
M

tt
o
N
h
min

max


R=1.(0,84.1,5.17+4,37.1,5.15.667+43.6,9) =420(KN/m
2
)
Tính F


5.5
20,333.1,5-420
2136
.

 hR
N
tb
tt

o

m
2

Để đảm bảo an toàn ta chọn F = 10 m
2


a = 4m , b =2.5 m
II. Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn I
1. K iểm tra cường độ
Chuyển tải trọng xuống tâm móng
Với :
tt
N =
tt
o
N + hF
tb



N
tt
=2136 + 20,333.10.1,5

N
tt
=2441 KN

tt
H = 185
tt
o
H KN
hHMM
tttttt
.
00


M
tt

= 900 + 185.1,5 =1177.5 KNm
W
M
F
N
tttt

max

Với W= 67.6
6
2

ba



2
minmax
2
min
2
max
/1.244
2
/5.67
67.6
5.1177
10
2441
/7.420
67.6
5.1177
10
2441
mKN
F
N
mKN
mKN
tt
tb











Cường độ tính toán của đất nền ứng với b= 2.5m
) (
.
'
21
DchBbA
k
mm
R
tc



Với 1
.
21

tc
k
mm


9,6.435,1.667,15.37,417.5,2.84,0




R =3963KN/m
2

Ta thấy
0/5.67
/6.47552,1/7.420
/3963/1.244
2
min
22
max
22



mKN
mKNRmKN
mKNRmKN
tb







Như vậy điều kiện cường độ thỏa mãn
2. Kiểm tra ổn định lật đối với điểm O
 

l
gl
cl
l
K
M
M
K 
KNmMM
tt
gl
5.1177
2
5.2
.2441
2
. 
b
NM
tt
cl
=3051,2 KN/m
2

Bài tập lớn nền móng Zangloe

 
1,159.2
5
.

1177
2.3051

ll
KK
Điều kiện lật thỏa mãn

3. Kiểm tra ổn định trượt phẳng
 
tr
gt
ct
tr
K
T
T
K 
Với  FcfNT
tt
ct
2441.0,488 + 43.10 = 1621.2 KN
0
26tgtg
f


=0,488
KNHT
tt
gt

185

 
2,176.8
185
2.1621

trtr
KK
Điều kiện trượt thỏa mãn
III. Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn II
Kiển tra độ lún đúng tâm, điề kiện
gh
SS 
Áp lực tải trọng tại đáy móng
 5,1.333,20
10
1780
.
0
0
h
F
N
P
tb
tc

208.5 KN/m
2

Áp lực tại đáy móng
hPP .
'
0

 = 208.5 – 15,667.1,5 =185 KN/m
2

Chia đất nền dưới đáy móng thành từng lớp phân tố có chiều dày la mh
i
1 ta có
bảng tính sau
Điểm Z(m)

l/b z/b

Ko z bt
0

0

1.6

0

1

185

23.5

1

1

1.6

0.4

0.859

158.915

40.5

2

2

1.6

0.8

0.558

103.23

57.5

3

3

1.6

1.2

0.352

65.12

75.5

4

4

1.6

1.6

0.252

46.62

93.5

5

5

1.6

2

0.161

29.785

111.5

6

6

1.6

2.4

0.118

21.83

129.5

Tại độ sâu 6 m kể từ đáy móng ta có
Z

=21.83 KN/m

2


1/5
bt

= 25.9 KN/m
2

Do vậy ta lấy giới hạn nền dất ở độ sâu 6m kể từ đáy móng
Độ lún của nền tại tâm đáy móng xác định theo công thức:
S=
ii
h
E
.



=
9000
1.8,0
( 
2
185
158.915 + 103.23+ 65.12 + 46.62 + 29.785 + ).
2
83.21
=
0.045m=4.5cm


S
gh
=8 cm.
Với

= 0,8
Vậy độ lún móng đảm bảo.


Bài tập lớn nền móng Zangloe



IV.Tính độ bền và cấu tạo móng
1.Tính theo ứng suất pháp và ứng suất tiếp
Chọn h
o
= 0,6m , b
c
=0,5m, a
c
=0,7m . Mác bê tông M 400
MPaR
n
17 =17000KN/m
2
MPaR
k
2.1 =1200KN/m

2
Sơ đồ phá hoại theo ứng suất tiếp
cat
bt
bc
tt
R
F
N



1200.17000.7,0.75,0 7,075,0 
kn
cat
bt
RRR
cat
bt
R = 2834,2 KN/m
2

bc
F =2.(a
c
+ b
c
).h
o
= 2.(0,7+0,5).0,6 = 1.44 m

2


2,2834).5,07,0.(2
2441
) (2
0




cat
btcc
tt
Rba
N
h

= 0,359 m







N
tt

h

o

h
a
c
b
c

b
a
Bài tập lớn nền móng Zangloe
Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất tiếp
Sơ đồ phá hoại theo ứng suất pháp

Điều kiện
tbkcth
uhRN 75,0
0

cth
N lực chọc thủng tính toán do phản lực đất tác dụng lên đáy móng ngoài diện
tích xuyên thủng
k
R cường độ chịu kéo của bê tông
k
R =1200 KN/m
2

0,75 : hệ số thực nghiệm kể đến sự giảm cường độ chọc thủng của bê tông so với
cường độ chịu kéo
h
o
chiều cao làm việc của móng
u
tb
=
2
dtr
uu 

u
tr
chu vi đáy trên của tháp xuyên thủng
u

tr
= 2.(a
c
+b
c
)
u
d
chu vi đáy dưới
u
d
= 2.( a
c
+ 2h
o
+b
c
+2h
o
)
Suy ra u
tb
=
2
)(2)22a 2.(
c ccoco
bahbh 
= 2.(a
c
+b

c
) + 4.h
o

u
tb
= 2.(0,5 + 0,7) + 4.0,6 = 4,8 m

F
cth
diện tích đáy lớn của tháp đâm thủng

F
cth
= (b
c
+2h
o
) .( a
c
+ 2h
o
) = (0,7 +2.0,6) .( 0,5 + 2.0,6) = 3,23 m
2

Ta có
N
tt
= N
cth

+ F
cth
.p
tt



N
cth
= N
tt
- F
cth
.p
tt

=2441 – 3,23.244,1 = 1652,56 KN
Với p
tt
= N
tt
/F =244,1 KN/ m
2


0,75.R
k
.h
o
.u

tb
= 0,75.1200.0,6.4,8 = 2592KN

N
cth
= 1652,56 KN
h

h
o

a
c
b
c

b
c
+2h
o

a
c
+2h
o

45
o

N

tt


h
o
P
tt

b
a
Bài tập lớn nền móng Zangloe
Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất pháp
Khi móng chịu tải lệch tâm
Điều kiện: N
cth
=P
ct


0,75.R
k
.h
o
.u
tb

u
tb
=(b + b
c
)/2 = (2,5+ 0,5)/2 = 1, 5m
F
cth
=(a -
o
c
h
aa


2
).b=(4 – (4+0,7)/2 +0,6).2,5 = 5,625 m
2



tb
= 2
minmax
/1.244
2
5.677.420
2
mKN
tttt






N
ct
=P
ct
tt
=N
0
tt
-
tb.
F
ct
=1780-244,1.5.625=406,94KN
0,75.R
k

.h
0
.u
tb
=0,75.1200.0,6.1.5=810KN
0,75.R
k
.h
o
.u
tb
=810 KN

Nct=406,94 KN
2.Tính cốt thép cho móng
Dưới tác dụng của phản lực đất nền thì cánh móng sẽ bị uốn và nó làm việc theo sơ đồ
như một bản công xôn có vị trí ngàm là mép cột.
Sơ đồ tính
Tính cốt thép theo phương cạnh dài
Thép A III R
a
= R
a
’ =36000 KN/m
2
Ta có sử dụng toán học ta tính ra được

mep
=275KN/m
2


85,347
2
2757,420
2
max





mep
uon


KN/m
2

q =
uon

.b = 347,85.2,5 = 869,6 KN/m
Mô men tại ngàm
l
’
= (a – a
c
)/2 = (4 – 0,7)/2 = 1,65 m
M

1
=
2
.
2'
l
q = 869,6.1,65
2
/ 2 = 1183,7 KNm
Với R
a
= 3600 kG/cm
2
= 360000 KN/m
2

a’ lớp bê tông bảo vệ 5cm
'
o
h
= h – a’= 0,6 – 0,05 = 0,55m
h

h
o
a
c
b
c

N
tt


M
tt

b
a
min


max


tt
1


l’
45
o

Bài tập lớn nền móng Zangloe
Suy ra F
a1
=

'
1

9,0
oa
hR
M

=
55,0.360000.9,0
7,1183
= 0,0066 m
2
=6600mm
2
Chọn

22 , 18 cây
Khoảng cách a = 130 cm
Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn
tb
tt
mep
F
N


'

''
mepuon

 = 2441/10 = 244,1 KN/m

2

q’ =
'
uon

.a =244,1 .4 = 976.4 KN/m
l’’ = (b – b
c
)/2 = (2,5 – 0,5)/2 = 1 m
M
2
=
2
.
2'''
lq
=
2
1.4,976
2
= 488,2 KNm
Suy ra F
a2
=

''
2
9,0
oa

hR
M

=
434,0.360000.9,0
2,488
= 0,0035 m
2

Chọn

14 ,24 cây
Khoảng cách a = 162 cm
Sơ đồ bố trí thép như hình vẽ

V .Khối lượng vật liệu & thi công móng
1.Thể tích bê tông
V
bt
= b.a.h
o
+ a
c
.b
c
.(h – h
o
) =2,5.4.0,6 +0,7.0,5.(1.5 -0,6) =6,315m
3

V
bt can thiet
= V
bt
- V
thep


6.2 m
3

Bảng chi tiết thép =7850 kg /m

3


a=130
a=162

22 AIII


14 AIII

F
a3
2,5
4m
0,7
0,5
Bài tập lớn nền móng Zangloe






2.Thi công móng
Thể tích bê tông sử dụng V
bt
=2,5.4.0,6+0,9.0,7.0,5=6,32m
3

V
đào
=( 6,3.7,8+5,4.3,9).1,6/2 =56,2 m
3

V
đắp
= V
đào
– V
bêtông
=56,2 – 6,32 =49,88 m
3













Thép
Số
lượng
Chiều

dài
(mm)
Khối
lượng
trên 1m
Tổng
chiều dài
(m)
Tổng
khối
lượng
(Kg)
V (m
3
)
22 18 cây 3990 2,984 71,82 214,3 0,0273
14 24 cây 2490 1,208 59,76 72,2 0,0092
3,9m
6,3m
7,8
m

5,4m
h

Bê tông gạch vỡ mác 100
50cm
10cm
60cm