|1
GVHD : Trần Văn Thuận
BÀI TẬP LỚN NỀN & MÓNG
…………
Họ Và Tên :
Lớp quản lý :
Lớp Môn Học :
MSSV :
Đề số :
Bùi Văn Phước
XDDD&CN 2 K54
Nền Móng 2_15_lớp 1
5451101079
60
PHẦN I: MÓNG NÔNG
1
SỐ LIỆU THIẾT KẾ (hình minh họa )
0.000
MC2
MC3 MC2
MC4
MC1
MC6
MC3
MC1
MC4
MC5
MC6
mÆt b»ng hÖ thèng mãng
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
|2
GVHD : Trần Văn Thuận
1.1 Loại móng cần tính MC1
1.2 Tiết diện cột lc x bc = 35x30 (cm)
1.3 Tải trọng tính toán với g =9.81 KN/m3
Tải trọng
Giá Trị
tt
Tải trọng thẳng đứng tính No =68.4*9.81=671
toán
Tải ngang tính toán
Hott=1.6*9.81=15.696
Momen tính toán
M0tt=9.2*9.81=90.25
1.4 Bảng thống kê số liệu địa chất
Đơn Vị
KN
KN
KN
Lớp đất
Số hiệu
1
10
2
79
3
50
1.5 Mực nước ngầm so với mặt đất : MNN=4.7(m)
2
Chiều dày
1.2 (m)
2.9(m)
∞
:TÍNH TOÁN CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT
2.1 Lớp 1.
Bảng :
Tên Lớp
W%
(số
hiệu )
1 (10)
52.6
Wnh%
46.7
Wd %
27.9
ɣ (T/m)
1.68
∆
2.7
qc (Mpa)
0.3
N
1
• Xác định chỉ số dẻo : Ip= Wnh- Wd =46.7-27.9 =18.8 % ˃17% ( Đất Sét)
• Chỉ số sệt .Il= : (Đất sét cứng )
• Trọng lượng thể tích khô của đất :
• Hệ số rỗng ở trạng thái tự nhiên.
• Độ bão hòa: (no nước )
• Ta có : Modun ép nén tính theo là
( với tra theo bảng I.4 xác định mo dun theo sức kháng )
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
|3
GVHD : Trần Văn Thuận
2.2 Lớp 2.
Số Hạt cát (mm)
hiệ
u
Th to Vừ
ô
a
79
2-1 10.
5
Hạt bụi Hạt
sét
Nh
ỏ
0.5- 0.2
0.2 55
0.1
Mị
n
0.1- 0.
0.0 05
5
0.
00
1
16 7.
5
W
%
∆
φ
N
(Mp
a)
(/m)
≤0.0
02
0.
00
10.
00
2
4 3.5
11 16 37.
17.8 1.82 2.63 31030 6.5
.5
5
• Thành phần hạt (mm)
D ˃ 0.5mm chiếm 15.5%
D ˃ 0.25mm chiếm 31.5%
D ˃ 0.1mm chiếm 68.6%
D ˃ 0.05mm chiếm 70 %
=˃ Ta thấy cấp phối hạt d˃0.05 chiếm tới 85 % thành phần hạt
=˃ Loại cát hạt nhỏ
4
• Kết quả xuyên tiêu chuẩn N=21 € (10;30) “ cát chặt vừa “
• Trọng lượng thể tích khô của đất :
• Hệ số rỗng ở trạng thái tự nhiên.
• Độ bão hòa: (Đất ẩm )
• Ta có : chọn = (1-3) Modun ép nén tính theo là
( với tra theo bảng I.4 xác định mo dun theo sức kháng )
• Kết luận đây là lớp cát ẩm chặt vừa (đất khá tốt)
2.3 Lớp 3
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
21
|4
GVHD : Trần Văn Thuận
Bảng thống kê số liệu địa chất lớp 3
Số
hiệ
u
W
%
Wnh
%
Wd
%
ɣ
(T/m
)
∆
50
25.
6
31.2
24.
8
1.89
2.6
4
φ
1904
5
c
kG/m
2
0.22
Kết qur thí nghiệm nén e-p
với áp lực nén p(kPa)
50
0.72
2
100
0.70
1
2000
0.68
3
400
0.66
7
(Mpa
)
3.09
• Xác định chỉ số dẻo : Ip= Wnh- Wd =31.2-24.8 =6.4 % ≤ 7% ( Đất cát pha)
• Chỉ số sệt .Il= : (Đất cát pha dẻo)
• Trọng lượng thể tích khô của đất :
• Hệ số nén lún.
•
•
3
Ta có : Modun ép nén tính theo là
( với tra theo bảng I.4 xác định mo dun theo sức kháng )
PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
3.1 Móng đơn trên nền đất tự nhiên.
• Móng BTCT : BT Mác 250 (B20)
• Cốt thép AII
• Lớp lót BT dày 10cm có Mac 100
4
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KIỂM TRA.
4.1 Chọn sơ bộ kích thước móng và kiểm tra.
• Chọn chiều cao chôn móng là hm=1.6m
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
n
N
2
1
|5
GVHD : Trần Văn Thuận
• Lớp 2 là lớp đất cát chặt vừa tương đối tốt có thể đặt móng trực tiếp mà không cần gia cố nền
?( lu lèn hay chọn phương án móng sâu thay thế …)
4.1.1 Thiết kế móng
• Xác định đọ lạch tâm của tải trong.
e0=
• chọn tỉ số α=l/b ta có α=(1+e)-(1+2e)=1.134-1.268
• chọn α=1.2
• Chọn hệ số điều chỉnh đáy móng
α1 =1-0.2/α=1-0.2/1.2=0.83
α2=1
α3=1+0.2/α=1+0.2/1.2=1.17
• Dung trọng trung bình của đất trên đáy móng.
• Dung trọng trung bình của đất dưới đáy móng.
==20.9kN/cm3
• Với nội suy theo bảng II.3 ( nền và Móng của TG, Phan Hồng Quân )
Nɣ=26.81
Nq=28.17
NC=38.46
• Tải trọng tiếp xúc trung bình
Ptb===559/b2+33.4
• Chọn hệ số an toàn Fs=2.5 , lực dín đơn vị c=0 ( do lớp 2 là lớp cát )
=(
Ptb= giả ra b=1.201m : ta chọn b=1.5m
Ptb==559/b2+33.4=281 kN/m2
=(
•
•
•
•
b=1.5m , l=α*b=1.2*1.5=1.8 . chọn l=2m
Xác định : Pmax =+=+=413.24 kN/m2
Kiểm tra điều kiện Ptb (thỏa mản điều kiện )
Kiểm tra điều kiện Pmax =1.2*415.03=498kN/m2
4.1.2 Kiểm tra cường độ.
N0=671kN
H0=15.696kN
M0=90.25kN
Hình minh họa
• Xác định tải trong tính toán quy về đáy móng
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
|6
GVHD : Trần Văn Thuận
Ntt=N0+ɣhm=671+20.9*1.5*2*1.6=771.32 kN/m2
Mtt=M0+H0*hm=90.25*15.696=115.36 kN.m
Htt=H0=15.696 kN
• Xác định các giá trị ứng suất tại đáy
=
4.1.3 Kiểm tra ổn định lật trượt với tâm điểm O cuả đáy móng.
• Kiểm tra ổn định chống lật
Kl =
=771.35*1.5/2 =578.49 kNm
tt
=115.36
Kl= ≥ 1.5(thỏa mản điều kiện chống lật )
4.1.4 Kiểm tra ổn định trượt phẳng.
• Kt=Tct/Tgt ≥ [Kt]=1.3
Tct=Ntt*f+c*F (f=tanφ =0.61)
Tct =0.61*771.32=470.5 kN
Tgt=Htt=15.696 kN
• Kt= Tct/Tgt=470.5/15.696=29.9 ˃ [Kt] =1.3 (thỏa mản điều kiện ổn định trượt phẳng )
4.1.5 Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn thứ 2.
• Chọn n=1.2 hệ số vượt tải
• Quy tỉa trọng về tải tiêu chuẩn .
Ntc=No/n=671/1.2=559 kN
Mtc=Mtc/n=90.25/1.2=75.2 kN.m
Htc=H0/n=15.696/1.2=13.08 kN
• Độ lún tiêu chuẩn cho phép [S] =8 cm
• Áp lực tải trọng tại đáy móng
P0=Ntc/ F+ =559/3+20.9*1.6=219.7 kN/m2
• Áp lực tai đáy móng P=P0-ɣ’*hm=219.7-16.8*1.6=192.82 kN/m2
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
|7
GVHD : Trần Văn Thuận
• Chia nền đất dưới đáy móng hi=1m, Cao đọ MNN=4.7m
Hình ảnh bảng lún có cả MNN
Bảng tính lún
Lớp
2
3
Điểm
Z (m)
z/b
l/b
Ko
E0kN/m2
A
B
C
D
E
F
G
H
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
0.33
1
1.67
2.33
3
3.67
4.33
5
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
0.840
0.413
0.204
0.118
0.069
0.054
0.036
0.019
1200
1200
1200
18900
18900
18900
18900
18900
∆ϭz
Sci
(cm )
155.02 1.8
79.63
0.91
39.33
0.46
22.75
0.017
13.3
0.01
10.4
0.0078
6.94
0.005
3.66
0.002
Tổng lún S=3.282 cm
• ∑Sci ≤ [S] nên móng đủ điều kiện về lún
4.1.6 Thiết kế chiều cao móng và cốt thép trong móng.
4.1.6.1 Thiết kế chiều cao móng .
• Kích thước cột là lc x bc=35x30 cm
• Bê tông Mác 250 có .
Rn=11500 kN/m2
Rkc =900 kN/m2
Rc=3700 kN/m2
• Chiều cao móng thỏa mãn đọ bền chống cắt theo chân cột và được xác ddinhjj theo công
thức
H0 ≥ *3= = 0.418 m
=˃ Tạ chon h=0.6m chọn chiều dày lớp bảo vệ a0=10cm
H0=h-a0=06-0.1=0.5m
=˃ kiểm tra điều kiện áp dụng :
Lc+2h0˂ l
0.35+2*0.5=1.35 ˂ l=2m (thỏa mãn )
Bc+2h0˂ b
0.3+2*0.5=1.3˂b=1.5 m(thỏa mản)
• Kiểm tra điều kiện an toàn chống ép thủng
( thỏa mản điều kiện bền )
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
|8
GVHD : Trần Văn Thuận
4.1.6.2 Thiết kế cốt thép
• Cốt thép AII , có Ra=260MN/m2
Ctxđ: Fa=
• Theo chiều dài móng tiết diện nguy hiểm 1-1 ở sát chân cột có momen uốn là
M1-1= =372.46*1.5* =190kN.m
Diện tích cốt thép là, Fa(1-1)== = 16.23 cm2
Chọn 15 12 có F =16.95 cm2
• Cốt thép theo phương cạnh ngắn 2-2
M2-2= =257.1*2* =92.55kN.m
Diện tích cốt thép là, Fa(1-1)== = 7.91 cm2
Chọn có F =
Hính ảnh thiết kế cốt thép
<I> Xác định tải trọng tác dụng xuống móng:
• Tiết diện cột :450x300 mm
• Lấy hệ số tải trọng : n= 1,15
N otc =
N ott
n
M otc =
;
M ott
n
Qotc =
;
No
Móng C1
Qott
n
Mo
Qo
N ott
N otc
Mott
Motc
Qott
Qotc
1320.4
1147.8
138.3
120.26
25.5
22.17
kN
kN
kNm
kNm
kN
kN
• Bảng thống kê số hiệu cùng chiều dày lớp là.
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
|9
GVHD : Trần Văn Thuận
Đề
60
Lớp
1
2
3
4
Số hiệu
75
14
88
69
Chiều dày (m)
6.1
5.6
7.2
∞
<II> Xử lý số liệu địa đất công trình.
1) Lớp đất 1: số hiệu 75, độ dày 6,1m
Thành phần hạt % tương ứng với cỡ hạt
W Δ
%
q
N
c
Hạt cá
Hạt bụi
Hạt sét
Th T
Vừa Nhỏ Mịn
ô o
Đường kính cỡ hạt (mm)
2 - 1- 0,5- 0,25 0,1- 0,051 0,5 0,25 -0,1 0,05 0,01
5 4.5 11
14
22.5
17
0,01<0,
0,00
002
2
21
5
2
3
.
6
2
,
6
3
1,
74
2.
4
7
-Nếu xét hàm lượng hạt từ trái sang phải ta có:
•
•
•
Các hạt có d>0.25mm chiếm 20.5%
Các hạt có d>0.1mm chiếm 43%
Các hạt có d>0.05mm chiếm 59%
- Tra bảng 2_ TCXD45-78, ta thấyđiều kiện đầu tiên mà cấp phối hạt này đạt được với
đường kính d > 0,05mm chiếm trên 50%. Vậy loại đất này thuộc loại Cát Bụi .
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 10
GVHD : Trần Văn Thuận
Kết quả xuyên tiêu chuân qc=2.4 nên ta suy ra đây là đất cát bột rời ( Tra bảng I.2
sách nền móng của Phan Hồng Quân )
* Vậy lớp 1 là đất cát bụi rời.
• Hệ số rỗng:
e=
∆ * γ n *(1 + W)
2.63*1*(1 + 0.236)
−1 =
− 1 = 0.86
γ
1.74
• Modun biến dạng E: (Đối với cát chọn
α =2
)
E = α .qC = 2* 2.4 = 4.8MPa = 4800 KN / m 2
• Độ bão hòa
2) Lớp đất 2: số hiệu 17, độ dày 5,3m
W
Wnh
Wd
(%) (%) (%)
44,
48,
33,
8
2
6
- Chỉ số dẻo
IP
qC
γ
(T/m
3
∆
ϕ
Kết quả TN nén lún e-p
(Kg/cm2
với áp lực p (KPa)
2,6 7030
7
’
0,11
100
200
300
400
1,14
1,09
1,05
1,02
4
3
3
1
:
SV : Bùi Văn Phước
(MPa N
)
)
)
1,75
C
BTL : Nền Móng
0,93
5
| 11
GVHD : Trần Văn Thuận
I P = Wnh − Wd = 48, 2 − 33, 6 = 14, 6%
7% < I P = 14, 6% < 17%
-> Lớp 2 là đất sét pha
- Độ sệt tương đối:
W − Wd 44,8 − 33, 6
=
= 0, 76
A
14, 6
0, 75 < I L = 0, 76 < 1
IL =
-> Đất ở trạng thái dẻo chảy
* Vậy lớp 2 là đất sét pha ở trạng thái dẻo chảy
- Hệ số rỗng:
e=
∆γ n ( 1 + 0, 01W )
2, 67.9,81 ( 1 + 0, 01.44,8 )
−1 =
− 1 = 1,167
γ
17,5
3) Lớp đất 3: số hiệu 101, dày 2,5m
Thành phần hạt % tương ứng với cỡ hạt
q
c
W
Δ
%
Hạt cá
Hạt bụi
Hạt sét
γ
( N
M
Pa
)
Th T
Vừa Nhỏ Mịn
ô o
Đường kính cỡ hạt (mm)
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 12
GVHD : Trần Văn Thuận
2 - 1- 0,5- 0,25 0,1- 0,051 0,5 0,25 -0,1 0,05 0,01
14,
38
5
17
12
5,5
0,01<0,
0,00
002
2
7
4
2
1
7
,
4
2
,
6
4
1,
95
9,
3
2
8
-Nếu xét hàm lượng hạt từ trái sang phải ta có:
+ Các hạt có d>1mm chiếm 14,5%
+ Các hạt có d>0,5mm chiếm 52,5%
- Tra bảng 2_ TCXD45-78, ta thấyđiều kiện đầu tiên mà cấp phối hạt này đạt được với
đường kính d > 0,5mm chiếm trên 50%. Vậy loại đất này thuộc loại cát thô .
_Căn cứ vào kết quả xuyên tiêu chuẩn:
N 60 = 28 ∈ ( 10,30 ) → 350 < φ < 400
-> Đất ở trạng thái chặt vừa -> 0,55 < e < 0,7
* Vậy lớp 3 là đất cát thô ở trạng thái chặt vừa.
_Hệ số rỗng:
e=
( 28 − 10 ) . ( 0, 7 − 0,55 ) + 0,55 = 0, 685
30 − 10
- Modun biến dạng E: (Đối với cát chọn
α = 1,5
)
E = α .qC = 1,5.9,32 = 13,98 MPa = 13980 KN / m 2
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 13
GVHD : Trần Văn Thuận
4) Lớp đất 4: số hiệu 61, độ dày
W
Wnh
γ
Wd
(T/m3
(%) (%) (%)
23,
31,
25,
6
2
7
- Chỉ số dẻo
IP
∆
ϕ
C
Kết quả TN nén lún e-p
(Kg/cm
với áp lực p (KPa)
2
)
)
1,92
2,6 22010
7
’
0,27
50
100
200
(MPa N
400
0,69 0,67 0,66 0,65
3
6
2
0
:
I p = Wnh − Wd = 31, 2 − 25, 7 = 5,5%
I p = 5,5% ≤ 7%
Lớp đất là đất cát pha.
- Độ sệt tương đối :
IL =
W − Wd 23, 6 − 25, 7
=
= −0,3
Ip
5,5
I L = −0, 3 < 0
Đất ở trạng thái cứng
* Vậy lớp 4 là lớp đất sét ở trạng thái cứng.
- Hệ số rỗng:
e=
∆γ n ( 1 + 0, 01W )
2, 67.9,81( 1 + 0, 01.23, 6 )
−1 =
− 1 = 0, 68
γ
19, 2
_ Hệ số nén lún
SV : Bùi Văn Phước
qC
BTL : Nền Móng
)
6.02
1
8
p
| 14
GVHD : Trần Văn Thuận
BẢNG TỔNG HỢP CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT
γ
Độ
Loại
sâu
đất
6,4
Sét
5,3
2,5
∞
Sét
pha
Cát
thơ
Đất
sét
∆
(KN/
e
m3 )
16,9
2,71 1,37
17,5
2,67
19,5
2,64
19,2
2,67 0,68
1,16
7
-
W
Wnh
Wd
(%)
(%)
(%)
C
(KN/m
2
ϕ
E
(KPa)
)
N
(SPT
)
50,9 40,8 21,6
0
0
960
1
44,8 48,2 33,6
11
7030’
-
5
-
34030’
13980
20
-
22010’
-
29
17,4
-
-
23,6 31,2 25,7
<III> So sánh sơ bộ sức chịu tải của các lớp đất
- Theo mục 3.37 trong tiêu chuẩn TCXD 45-78,sử dụng công thức :
R=
m1 .m2
Abγ II + Bhγ II' + DcII
K TC
(
)
- Trong đó : Các hệ số m1(tra bảng bảng 15_TCXD45-78), m2 = KTC = 1
- Chọn bề rộng móng : b = 2m
- Chọn độ sâu chôn móng : h = 1,2m
1) Lớp đất 1 :
( ϕ = 0 → A = 0 ; B = 1 ; D = 3,14 ; γII =
o
SV : Bùi Văn Phước
γ II'
=16,9 KN/m3 ; cII =0KN/m2 )
BTL : Nền Móng
| 15
GVHD : Trần Văn Thuận
R1 =
1.1
( 0.1.16,9 + 1.1.16,9 + 3,14.0 ) = 16,9
1
KN/m2
2) Lớp đất 2:
( ϕ = 7 30’ → A = 0,1352 ; B = 1,51 ; D = 3,875 ; γII =
o
R2 =
γ II'
=17,5 KN/m3 ; cII =11KN/m2 )
1.1
(0,1325.1.17,5 + 1,51.1.17,5 + 3,875.11) = 71,36
1
KN/m2
3) Lớp đất 3:
( ϕ = 34 30’ → A = 1,615 ; B = 7,5 ; D = 8,715 ; γII =
o
R3 =
γ II'
=19,5 KN/m3 ; cII =0KN/m2 )
1.1
( 1, 615.1.19,5 + 7,5.1.19,5 + 8,715.0 ) = 177, 74
1
KN/m2
4) Lớp đất 4:
ϕ = 22 10’ → A =0,619; B =3,476; D =6,074; γII =
o
R4 =
γ II'
=19,2 KN/m3 ; cII =27 KN/m2
1.1
( 0, 619.1.19, 2 + 3, 476.1.19, 2 + 27.6,074 ) = 242,622
1
KN/m2
* Nhận xét và đề xuất phương án móng khả thi:
R1 < R2 < R3 < R4
Lớp 4 là lớp đất tốt nếu ta đưa cọc cắm vào đó thì bê tông làm cọc phải dùng mác cao
và thép có đường kính lơn để cọc không bị phá hoại khi đóng. Mặt khác khi đóng vào
lớp 4 thì cọc phải dài hơn mà sức chịu tải cửa lớp 2 tương đối tốt nên ta đóng cọc tới
lớp thứ 3.
<IV> Chọn loại cọc , chiều dài, kích thước, tiết diện, phương phái thi công.
_Chọn cọc BTCT hình lăng trũ đúc sẵn, tiết diện 30x30 cm.
Thép chịu lực:
_Chọn chiều dài cọc 14,5m
+ Đập vỡ đầu cọc 0.5m, chôn đầu cọc vào trong thép đài
+Chiều dài tính toán của cọc:
_+Bê tông B20:
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 16
GVHD : Trần Văn Thuận
+Thép AII có
5
<V> Tính toán móng cọc.
1) Chọn độ sâu đặt đế đài
_ Độ sâu đế đài phải thõa mãn áp lực ngang và áp lực bị động của nền đất.
_Giả sử bề rộng đài : Bd = 2m
Chọn
H m = 1,2m
2) Tính sức chịu tải của cọc.
a) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Trong đó:
sức chịu kéo hay nén cho phép của thép. .
diện tích cốt thép. 804.
cường độ chịu nén của bê tông.
tiết diện ngang cọc.
hệ số uốn dọc.
b) Sức chịu tải của cọc theo nền đất:
*Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền:
-Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Trong đó:
diện tích xung quanh cọc.
diện tích tiết diện ngang của cọc.
lực ma sát giữa đất và mặt bên cọc.
là góc ma sát và lực dính của đất và cọc.
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 17
GVHD : Trần Văn Thuận
Ta có:
Lớp 1:
Lớp 2:
Lớp 3:
Lớp 4:
Bảng tính:
Lớ
p1
Lớ
p2
Lớ
p3
Lớ
p4
Lớ
p5
hi
ui
φai
cai
γ
σ'v
fsi
Asi
Qsi
4
1.2
0
0
16.9
33.8
0
4.8
200.75
1.2
1.2
0
0
7.09
0
1.44
200.75
5.3
1.2
7'30"
11
7.69
24.358
6.36
355.67
2.5
1.2
34°30'
0
9.69
44.48
3
334.19
1
1.2
22°10'
27
9.39
69.12
1.2
283.7
Qs=
1375.06
92.13
4
116.7
7
149.2
5
166.0
5
-Sức kháng xung quanh cọc: 1375.06 kN
+Khả năng chịu tải ở mũi cọc:
Trong đó:
cạnh cọc.
c : lực dính. c =
: là ứng suất có hiệu do trọng lượng bản thân của đất theo phương thẳng đứng tác dụng ở mũi
cọc.
= 16,9.5,2+7,09.1,2+7,69.5,3+9,69.2,5+9,39.1= 170,76
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 18
GVHD : Trần Văn Thuận
hệ số sức chịu tải
Tra bảng II.3 ( Nền móng_Phan Hồng Quân) dựa vào
=
=
-Khả năng chịu tải của mũi cọc:
*Sức chịu tải cho phép của cọc:
KL: Chọn theo chỉ tiêu cường độ của đất nền.
3) Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng.
- Qui tải trọng từ mặt đất về đáy đài móng:
−
N = N tt + b.l.hm . γ tb = 2147 + 2.2,5.1, 2.22 = 2279 kN
M b = M tt + Qtt .hm = 277 + 55.1, 2 = 343kNm
-Xác định sơ bộ số lượng cọc: Chọn
=>Chọn n = 4 cọc.
-Bố trí cọc:
+) Xác định khoảng cách giữa 2 cọc là a:
lên
tiếp nhận do đó trong tính toán gần đúng bỏ
qua tác
động của tải trọng ngang.
-Bố trí cọc:
+) Xác định khoảng cách giữa 2 cọc là a:
Chọn
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 19
GVHD : Trần Văn Thuận
+) Bố trí cọc như hình vẽ:
-Kiểm tra độ sâu chôn đài:
+) Chiều sâu chôn đài tối thiểu:
ϕ
Q
0o
55
hmin = 0, 7tg (45o − )
= tg (45o − )
= 0,889m
2 γ ×b
2 16,9 × 2
= Vậy tải trọng ngang hoàn toàn do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận do đó trong tính toán gần
đúng bỏ qua tác động của tải trọng ngang.
4) Tính nội lực đầu cọc và kiểm tra nội lực đầu cọc:
4.1. Chọn chiều cao đài xác định tải trọng tại đáy đài.
-Chọn chiều cao đài: .
-Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 100mm
-Tải trọng tính toán qui về tại đáy đài móng:
−
N = N tt + b.l.hm . γ tb = 2147 + 2.2,5.1, 2.22 = 2279 kN
M b = M tt + Qtt .hm = 277 + 55.1, 2 = 343kNm
4.2. Tính nội lực cọc:
- Do là móng cọc đài thấp nên tải trọng ngang hoàn toàn do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận.
- Với các giả thiết:
+ Đài cọc tuyệt đối cứng.
+ Chuyển vị ngang của hệ thống đài – cọc không đáng kể.
+ Bỏ qua phản lực của đất lên đáy đài, tải trọng đứng và mô men do các cọc tiếp nhận.
-Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
tổng tải trọng thẳng đứng ở đáy đài.
n – số lượng cọc trong móng, n = 4 cọc.
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 20
GVHD : Trần Văn Thuận
mô men của tải trọng ngoài lấy đối với trục ở đáy đài.
+) Hàng cọc 1:
+) Hàng cọc 2:
4.3. Kiểm tra nội lực cọc:
– trọng lượng tính toán của cọc
-Ta có: &
=>Vậy cọc đảm bảo điều kiện làm việc ở trạng thái giới hạn I ( trạng thái giới hạn cường
độ).
4.4.Kiểm tra cường độ đất nền tại vị trí mũi cọc
-Kiểm tra về ứng suất dưới đáy móng khối quy ước tương đương
Ptb ≤ [ P]
Pmax < 1,2[ P ]
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 21
GVHD : Trần Văn Thuận
Chiều khối móng qui ước tính từ đáy móng đến
Góc mở
H m = 14,5m
'
'
'
φtb 1 ∑ φi .hi 1 (00.6, 4 + 7 030.5,
3 + 34030.2,5
+ 22010.1)
α=
= .
= .
= 20 26'
4 4 ∑ hi
4
6, 4 + 5,3 + 2,5 + 1
Kích thước khối móng qui ước
Btd = 2 + 2.14,5.tg ( 20 26' ) = 2, 6m
Ltd = 2,5 + 2.14,5.tg ( 20 26' ) = 3,1m
Diện tích đáy móng tương đương
Ftd = Btd .Ltd = 2, 6.3,1 = 8, 06m 2
Trọng lượng móng khối quy ước:
Trong đó:
trọng lượng của đài và đất đắp trên đài:
QQ = 8, 06.1, 2.20 = 193, 44 Kn
: trọng lượng lớp đất từ đáy đài đến đáy móng khối quy ước:
: trọng lượng cọc.
lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối móng.
Vậy trọng lượng khối móng quy ước là:
Tổng tải trọng tính toán tại đáy móng:
Cường độ tiếp xúc trung bình:
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 22
GVHD : Trần Văn Thuận
Cường độ tiếp xúc tối đa:
Sức chịu tải của nền đất dưới đáy móng khối quy ước.
Ta có:
Hệ số điều chỉnh hình dạng móng (theo Terzaghi, 1942)
Tải trọng cho phép tác dụng lên nền dưới đáy móng khối:
Tra bảng II.3 (giáo trình nền và móng Phan Hồng Quân) dựa vào
q = 16,9.5, 2 + (16,9 − 9,81).1, 2 + (17,5 − 9,81).5,3 + (19, 5 − 9,81).2,5 + (19, 2 − 9,81).1 = 170, 76 KN / m 2
So sánh:
KL: Vậy đất nền dưới đáy móng khối quy ước đảm bảo khả năng chịu lực.
4.5) Kiểm tra theo trạng thái giới hạn về sử dụng(TTGH 2)
Theo TCXD 205:1998 thì [S]
SV : Bùi Văn Phước
≤
8cm
BTL : Nền Móng
| 23
GVHD : Trần Văn Thuận
Ta có
Ltd = 3,1m; Btd = 2, 6m
Tải trọng gây lún tại đáy móng:
p = - γ.H
H = 14 + 1,2 = 15,2 m
Ứng suất gây lún tại đáy móng:
∆σ zi = K 0 .P
Với tra bảng 3.2 (giáo trình cơ học đất nhà xuất bản xây dựng 2007)
Công thức tính lún:
S c = ao .∆σ zi .hi
a=
Mà
e1 − e2
a
⇒ a0 =
P2 − P1
1 + e1
Chia lớp đất 4 thành các lớp nhỏ có
Lớ
p Điểm hi(m)
đất
4
z(m)
z/b
l/b
Koi
ao
Sci(mm)
1
0.2
0.2
0.67
1
0.2196
75.96
0.0030384
2
0.2
0.4
1.33
1
0.133
6
10.15
0.000406
3
0.2
0.6
2
1
0.084
6.38
0.0002552
4
0.2
0.8
2.67
1
4.98
0.0001992
5
0.2
1
3.33
1
0.065
5
0.041
1
3.12
0.0001248
0.004236
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 24
GVHD : Trần Văn Thuận
Lớ
p Điểm hi(m)
đất
4
z(m)
z/b
l/b
Koi
0.581
1
0.2
0.2
0.67
1
2
0.2
0.4
1.33
1
3
0.2
0.6
2
1
4
0.2
0.8
2.67
1
5
0.2
1
3.33
1
ao
Sci
294.33
0.0117732
61.34
0.0024536
31.82
0.0012728
0.061
17.95
0.000718
0.043
12.66
0.0005064
0.208
4
0.108
1
0.016724
Ta có Thỏa mãn điều kiện lún.
V)Tính cốt thép cho bệ móng
Chọn thép bố trí cho móng là nhóm AII có:
Ra
=MPa=280000 (KN/
m2
)
Moment tương ứng với mặt ngàm I-I :
⇒ M 1−1 = ( P3 + P4 ).r1
r1 = 850-275-150-250=175mm=0,175m
P3 = P4 = 697,89 KN
⇒ M 1−1 = (697,89 + 697,89).0,175 = 244, 26 KN .m
Moment tương ứng với mặt ngàm II-II :
⇒ M II − II = ( P1 + P3 ).r2
r2 = 850-200-150-250=250mm=0,25m
P1 = P2 = 463,88KN
P3 = P4 = 697,89 KN
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng
| 25
GVHD : Trần Văn Thuận
⇒ M II − II = (463,88 + 697,89).0, 25 = 285,94 KN .m
Cốt thép chịu moment M1 :
FI =
M I −I
244, 26.106
=
= 1076mm2
0,9.Ra .h0 0,9.280.900
Chọn
8φ14
có Fa = 1231
mm2
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là :
Chọn a= 220mm
Cốt thép chịu moment M2 :
FI =
M II − II
290, 44.106
=
= 1260,59mm 2
0,9.Ra .h0 0,9.280.900
Chọn
8ϕ16
có Fa = 1608
mm2
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là :
Chọn a= 220mm
SV : Bùi Văn Phước
BTL : Nền Móng