Tải bản đầy đủ (.doc) (13 trang)

đồ án thiết kế móng băng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (200.55 KB, 13 trang )

A. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
I. ĐỘ SÂU ĐẶT MÓNG:
Móng đặt tại lớp đất số 5

II. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG BĂNG:
Với N
tt
= 127(T)
M
tt
= 11.1(T.m)
H
tt
= 12.9T
Ta có tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên các cột và tổng tải trọng tác
dụng lên móng băng là:
1. Tải trọng tính toán:
STT COÄT
N
tt
(T) M
tt
(Tm) H
tt
(T)
1 A 59 5.2 5.9
2 B 91 8 9.2
3 C 94 -8.2 -9.5
4 D 127 -11.1 -12.9
Toång 371 -6.1 -7.3
2. Tải trọng tiêu chuẩn:



Hệ số hoạt tải n = 1.15
STT COÄT
N
tc
(T) M
tc
(Tm)

H
tc
(T)
1 A 51.3 4.5 5.13
2 B 79.13 6.96 8
3 C 81.7 -7.13 -8.26
4 D 110.4 -9.65 -11.22
Toång 322.6 -5.3 -6.35

III. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG BĂNG:
 Chiều dài móng:
L= Σ L
i
+ 2a

Với L
i
: là khoảng cách giữa 2 cột.
a : chiều dài đoạn dầu thừa.
a=(1/4 – 1/8)L
i

nên ta chọn a= 1m thường lấy a=1/4->1/2 nhịp kế cận
 L= (5+6+5) + 2x1 = 18m
 Chọn chiều sâu chôn móng là D
f
= 2m
 Chọn sơ bộ bề rộng móng B= 2m
 Diện tích của móng băng: F ≥
ftb
tc
tc
DR
N
γ


Trong đó:
- Cường độ tiêu chuẩn của đất nền:
R
tc
= ( m
1
xm
2
/ k
tc
)(Abγ + BD
f
γ+ Dc)
Với m
1

= 1.2
m
2
=1.0
k
tc
=1.0 ( trang 58 sách HDĐA)
Móng đặt tại lớp đất số 2 nên dựa vào bảng thống kê số liệu địa chất ta có:
C = 0.32 Kg/cm
2
=3.2 T/m
2

ϕ = 14.5
0
.Tra bảng và nội suy ta được A = 0.29
B = 2.17
D = 4.69
Dung trọng tự nhiên: γ
w
= 1.95( T/m
3
)

 R
tc
= (1x1.2/ 1 )[0.29x2x1.95+ 2.17x2x1.95 + 4.69x3.2]
= 1.2(1.131+8.463+15.008)= 24.6 (T/m
2
)

Diện tích móng băng được xác định từ điều kiện: F ≥
ftb
tc
tc
DR
N
γ


 F ≥ 322.6/(24.6-1.96x2) m
2
Vậy bề rộng móng băng B =
73.0
18
3.13
==
L
F
=20.68/18=1.15m
Chọn B= 1.2 m
=> R
tc
= 1.2(0.679+5.078+15.008)=24.92
IV. KIỂM TRA ĐỘ ỔN ĐỊNH VÀ LÚN CỦA NỀN :
1. Kiểm tra độ ổn dịnh của nền:
Kiểm tra độ ổn dịnh của nền với 3 điều kiện:
P
tc
tb



R
tc
(1)

P
tc
max


1.2 R
tc
(2)
P
tc
tb
≥ 0 (3)
- Ta có Momen tiêu chuẩn tại tâm đáy móng:
M
tc
= ΣM
i
tc
+ ΣH
tc
xh + ΣN
i
tc
x e
i

Với h là chiều cao móng .Chọn sơ bộ h=0.8m
e
i
là khoảng cách từ lực N
i
đến tâm đáy móng.
ΣM
i
tc
= 5.3Tm
ΣH
tc
xh = 6.35x0.8 = 5.08(Tm )
ΣN
i
tc
x e
i
=(127x8+94x3-91x3-59x8) / 1.15=480.87 và ngược chiều với hai moment ở trên.
Vậy tổng giá trị moment là: 470.5 Tm
Từ các số liệu ở trên ta tính được
• P
tc
tb
=
9.122972.1
218
6.322
=+=+


x
x
D
F
N
ftb
tc
γ
T/m
2
• P
tc
max
= P
tc
tb
+
W
M
tc

Với W=
108
6
182
6
22
==
xBL
=1.2*18*18/6=64.8 m

3
→ P
tc
max
=
25.17
108
5.470
9.12
=+
=12.9+470.5/64.8=20.16 T/m
2

• P
tc
min
= P
tc
tb
-
W
M
tc
→ P
tc
min
=
5.8
108
5.470

9.12
=−
=12.9-470.5/64.8=5.64 T/m
2
Ta thấy P
tc
tb


R
tc

P
tc
max


1.2 R
tc

P
tc
min
≥ 0
Như vậy điều kiện 1,2,3 thoả mãn.Hay nền ổn định và làm việc như một vật liệu đàn hồi.
2. Kiểm tra độ lún móng băng : ( Tính theo phương pháp chia lớp phân tố)
- Ứng suất tại đáy móng do tải trọng ngoài và đất đắp trên móng gây ra:
P = P
tc
tb

= 12.9 (T/m
2
)
- Ứng suất gây lún tại đáy móng:
σ
gl
z=o
= P - γ
đất
D
f
= 12.9 – 2x1.95 = 9(T/m
2
)
- Chia đất nền trong dưới móng thành các lớp có chiều dày : h
i
= 0.4B = 0.4x1.2= 0.48 m
Chọn h
i
= 0.5m
- Khi đó σ
gl
zi
= k
o
σ
gl
z=o
phụ thuộc vào tỉ số 2z/B và L/B
Ta có bảng tính lún sau:

Lôùp Ñieåm Z
i
(m)
Z/B L/B k
oi
σ
gl
zi
(T/m
2
)
σ
bt
(T/m
2
)
p
tb
bt
(T/m
2
)
p
tb
gl
(T/m
2
)
p
(T/m

2
)
0 0 0 18/2=
9
1.000 12.9 3.9 4.4 15.95 17.3
1 0.5 0.4
2
0.792 10.2 4.9 5.4 13.85 15.6
2 1.0 0.8
4
0.522 6.7 5.9 6.4 12.10 13.1
3 1.5 1.2
6
0.373 4.8 6.8 7.3 12.10 12.1
4 2.0 1.6
8
0.373 4.8 7.8 8.3 12.5 13.1
5 2.5 2.1
0
0.279 3.6 8.8 9.3 12.6 12.9
6 3.0 2.5
2
0.235 3.0 9.8 10.3 12.95 13.3
7 3.5 2.9
2
0.188 2.4 10.7 11.2 13.35 13.6
8 4.0 3.3
3
0.147 1.9 11.7


Ta tính được độ lún của đất nền dưới móng theo công thức :


=
tb
ii
i
h
E
S
σ
β

S= 6,72

Ta thấy độ lún S = 7.61 cm < S
gh
= 8 cm.
Như vậy độ lún của đất nền dưới móng là đủ nhỏ,đảm bảo điều kiện biến dạng của đất nền.
V. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CHIỀU CAO MÓNG BĂNG :
1. Chọn kích thước cột :
- Chọn Bê tông M#250 có R
n
= 110 Kg/cm
2
= 1100 T/m
2

- Tại cột A có
52

max
=
tt
N
T
- Chon cột có kích thước vuông,thoả mãn điều kiện :

2
max
115.0
1100
127
m
R
N
F
n
tt
c
==≥

Vậy ta chọn kích thước cột là : a
c
x b
c
= 0.4 x 0.4 = 0.16 m
2
- Kiểm tra lại :
176110016.0 == xxRF
nc

T > N
tt
= 127 T
Chon bề rộng của dầm móng là b
d
= 0.4 m
Như vậy kích thước móng đảm bão chịu được tải trọng của cột truyền xuống.
2. Xác định chiều cao móng theo điều kiện xuyên thủng :
Ta có điều kiện:

tt
k
tt
c
PR
Nb
h
+
+≥
75.0
5.0
2
max
0
Với b
c
= 0.4m

)/(88
)/(835.149.1215.115.1

127
2
2
mTR
mTxPP
TN
k
tb
tctt
tt
=
===
=

=>
)(826.0
835.148875.0
127
5.0
2
4.0
0
m
x
h
=
+
+≥
Ta lấy h
0

= 0.75(m )
Do dưới đáy móng có lớp bê tông lót nên ta chon lớp bê tông bảo vệ a= 0.05m
Vậy ta được chiều cao của móng băng là : h = h
0
+ a = 0.75 + 0.05 = 0.8 m = 80 cm
3. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng
Ta kiểm tra trên một m dài của móng,với sơ dồ móng như hình vẽ :
• Điều kiện xuyên thủng :
- Lực xuyên thủng tác dụng lên móng :
ĐK:b
d
≥b
c
,b
d
=(0.3
÷
0.5)h .Suy ra có thể chọn b
d
=0.5m
Từ điều kiện xuyên thủng
Ta có h=0.8m(theo giả thiết bang đầu)
P
xt
=N
tt
max
=127T
Chọn a
b

=40mm

h
o
=0.76m
- Lực chống xuyên của móng :
P
cx
=0.75xR
k
(b
c
+h
c
+2xh
o
)x
2
xh
o
=0.75x88(0.4+0.5+2x0.76)x
2
x0.76
=171T
Ta thấy P
xt
=127T<P
cx
=171T


thoả điều kiện xuyên thủng
Vậy chiều cao móng chọn ở trên là hợp lý và thoả mãn với chiều cao chọn ban đầu.

• Điều kiện chịu lực cắt trong móng :
Q ≤ k
1
b
d
h
01
R
k
Với k
1
= 0.8
b
d
là bề rộng của dầm móng băng. Chọn b
d
= 0.4m
R
k
= 88 T/m
2

944.2591)
2
4.0.2
(15.12.281)
2

(1
maxmax
=

=

==
xxx
bB
RxCxRQ
d
tttt


m
xxRbk
Q
h
kd
92.0
884.08.0
944.25
1
01
==≥⇒

 Chiều cao h
1
= h
01

+ a = 0.92 + 0.04 = 0.96 m
Ta lấy dầm móng cao hơn đài móng nột đoạn là 0.2m.
VI. TÍNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG BĂNG :
- Tính dầm trên nền đàn hồi,xem nền làm việc theo mô hình Winkler.
- Dùng chương trình tính móng để giải.Ta tính được một số giá trị cần thiết cho việc tính
toán :
• Hệ số nền :
S
K
gl
σ
=
Với
gl
σ
: ứng suất gây lún tại tâm đáy móng
S : Tổng độ lún của móng băng.

9.127
0672.0
596.8
==⇒
K
T/m
3

Vậy móng có hệ số nền : K=127.9T/m
3
• Modun đàn hồi của bê tông :
Bê tông #250 có E

b
= 2.65x10
6
T/m
2

VII. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO MÓNG BĂNG :
1. Tính toán và bố trí thép cho phương dọc móng :
- Ta áp dụng các công thức tính thép cho móng:

( )
0
2
0
2115.05.01
211
hR
M
F
A
A
bhR
M
A
a
a
n
γ
αγ
α

=⇒
−+=−=
−−=
=

Bê tông M#250 có R
n
= 110 Kg/cm
2
= 1100 T/m
2
Thép có R
a
= 2100 Kg/cm
2
= 21000 T/m
2
a. Các mặt cắt tại gối : Momen căng phía dưới,phía dưới bị kéo nên tính toán theo tiết
diên hình chữ nhật lớn Bxh:
 Mặt cắt 1 – 1 :

( )
22
2
max
11
1100103.0
95.0210009948.0
4.20
9948.00103.02115.0

0103.0
)95.0(21100
4.20
)(4.20
cmm
xx
F
x
xx
A
TmM
a
===
=−+=
==
=

γ
 Mặt cắt 3 – 3 :

( )
22
2
max
33
6.2400246.0
75.021000985.0
2.38
985.003.02115.0
03.0

)75.0(21100
9.38
)(9.38
cmm
xx
F
x
x
A
TmM
a
===
=−+=
=
×
=
=

γ
 Mặt cắt 5 – 5 :

( )
22
2
max
55
5.2000205.0
95.021000989.0
4.40
989.00203.02115.0

0203.0
)95.0(21100
4.40
4.40
cmm
xx
F
x
xx
A
TmM
a
===
=−+=
==
=

γ
 Mặt cắt 7 – 7 :

( )
22
2
max
11
5.1600165.0
75.02100099.0
5.32
99.00164.02115.0
0164.0

)95.0(21100
5.32
5.32
cmm
xx
F
x
xx
A
TmM
a
===
=−+=
==
=

γ
b. Các mặt cắt tại nhịp : Momen căng phía trên , phía trên bị kéo.
Ta có








−=
2
'

0
''
c
ccnc
h
hhbRM

( )
TmxxM
mh
mh
mBb
mTR
c
c
c
n
29745.075.045.021100
75.0
45.0
2
3.0
3.0
2
/1100
0
'
'
2
=−=⇒










=
=






+=
==
=
M
c
= 297 Tm > M = 51.442 Tm .Vậy trục trung hồ đi qua cánh tiết diện nên ta tính như
tiết diện chử nhật b
c
’x h = Bxh
 Mặt cắt 2 – 2

( )
22

2
max
22
23.6000623.0
95.021000997.0
4.12
997.0060.02115.0
006.0
)95.0(21100
4.12
4.12
cmm
xx
F
x
xx
A
TmM
a
===
=−+=
==
=

γ
 Mặt cắt 4 – 4 :

( )
22
2

max
44
1.600061.0
95.021000997.0
1.12
997.00061.02115.0
0061.0
)95.0(21100
1.12
1.12
cmm
xx
F
x
xx
A
TmM
a
===
=−+=
==
=

γ
 Mặt cắt 6 – 6 :

( )
22
2
max

66
6.1300136.0
95.021000991.0
9.22
991.00172.02115.0
0172.0
)95.0(21100
9.22
9.22
cmm
xx
F
x
xx
A
TmM
a
===
=−+=
==
=

γ
Bảng kết quả tính tốn thép dọc :
Mặt
cắt
Momen
(Tm)
F
a tính toán


Chọn thép
F
a chọn

Tại dầm Hai cánh
Gối 1–1 17.2 11 4φ18 + 1φ16 10φ10 12.191
3–3 38.2 24.6 4φ18 + 4φ22 10φ10 25.36
5–5 51.7 20.5 4φ18 + 3φ22 10φ10 21.58
7–7 39.4 16.5 4φ18 + 2φ20 10φ10 16.46
Nhòp 2–2 12.3 6.23 4φ16 8.04
4–4 15.6 6.16 4φ16 8.04
6–6 21.3 13.6 4φ16+1φ22 11.841
Bố trí cốt thép dọc như bản vẽ.
1. Tính toán và bố trí cốt thép theo phương ngang móng :
Ta tính theo phương ngang móng với 1m chiều dài.
- Phản lực nền :
2
maxmax
/84.1925.1715.1 mTxnPP
yctt
===

- Momen theo phương ngang móng :

TmxxxM
x
bB
x
bB

xPM
dd
tt
35.61
4
4.02
2
4.02
84.19
1
42
max
=














=⇒















=
- Diện tích thép trên 1m dài :

( ) ( )
22
0
22
0
2.300032.0
95.021000997.0
35.6
997.00064.02115.02115.0
0064.0
)95.0(11100
35.6
1
mm
xxhR

M
F
xA
xxxhxR
M
A
a
a
n
====
=−+=−+=
===
γ
γ

Chọn thép φ10
Số thép đặt trên 1m dài là :
076.4
785.0
2.3
===
f
F
n
a
Ta chọn n = 5 (thanh)
Khoảng cách giữa 2 thanh thép :
mmm
x
F

xf
a
a
245245.0
2.3
785.011
====
chọn a=200 mm
Vậy ta bố trí thép φ10 a200 suốt chiều dài móng.
3. Tính toán và bố trí thép cốt đai :
Chọn φ8,số nhánh n = 4 ,f
đ
= 0.503 cm
2
 Kiểm tra điều kiện khống chế :
K
1
R
k
bh
0
≤ Q
max
≤ K
0
R
n
bh
0
Với : K

1
R
k
bh
0
= 0.6x88x0.4x0.95 = 20.064 T
K
0
R
n
bh
0
= 0.35x1100x0.4x0.95 = 146.3 T
Q
max
= 65.2 T (Tại mặt cắt 7 –7 )
Ta thấy 15.84 T < 65.2 T < 115.5 T
Như vậy hai điều kiện khống chế được thoả mãn.Tiết diện dầm là hợp lý và ta cần bố trí
cốt đai.
- Tính bước cốt đai :
 Bước cốt đai theo tính toán :

cm
x
xxxxxxx
Q
nfRbhR
u
dadk
tt

75.15
)103.65(
503.0421008.0)5.9(408.88
8
23
2
2
max
2
0
===
Chọn u
tt
=16 cm
 Bước cốt đai theo cấu tạo :
+ Trong đoạn gần gối dầm (L/4) :





==
≤⇒>=
cm
cm
h
uh
ct
30
67.26

3
80
3
4580
Chọn u
ct
= 26 cm
+ Trong đoạn giữa dầm (L/2) :





==
≤⇒>=
cm
cm
xh
uh
ct
50
60
4
803
4
3
3080
Chọn u
ct
= 50 cm

 Bước cốt đai lớn nhất :

cm
x
xxx
Q
bhR
u
k
94.50
103.58
)75(408.85.1
5.1
3
2
max
2
0
max
===

u = min (u
tt
, u
ct
, u
max

) =16cm
Vậy ta có thể chọn cốt đai φ8 , n = 4 , u = 20 cm cho đoạn 1/4 nhịp (dầu nhịp)

φ8 , n = 4 , u = 30 cm cho đoạn 1/2 nhịp (giữa nhịp)
II. PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC:

×