Bài tập Nền móng Chương 1&2 (ĐH Bách Khoa TP.HCM)

Chia sẻ: Nguyễn Văn Dũng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

863
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tập Nền móng Chương 1&2 gồm 9 bài tập tổng hợp các kiến thức ở chương 1&2 môn Địa cơ nền móng sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên đang học môn học này. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập Nền móng Chương 1&2 (ĐH Bách Khoa TP.HCM)

Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng Bài tập Nền Móng Chương 1&2 Bài 1: Cho bảng thống kê trọng lượng riêng tự nhiên γ t của lớp đất sét như bên dưới. Xác định giá trị tiêu chuẩn γ ttc và giá trị tính toán theo TTGH I γ tItt và TTGH II γ tII tc . Số hiệu γt γt - γtb (γt - γtb)2 STT Ghi chú mẫu (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 1 1-7 14.60 2 1-9 15.01 3 1-11 15.32 4 2-9 14.75 5 2-11 15.14 6 3-7 15.05 7 3-9 15.09 8 3-11 15.44 9 3-13 15.45 Tổng γtb = (kN/m3) σ= v= [v] = ν×σCM = Giá trị tiêu chuẩn γ ttc = (kN/m3) Giá trị tính toán γ ttt : - Theo TTGH I: - Theo TTGH II: Bài 2: Một móng đơn hình chữ nhật có kích thước 2.0m×2.5m, độ sâu chôn móng 2m, trên nền đất có các thông số sau: trọng lượng riêng trên mực nước ngầm (MNN) γt =18.0kN/m3, trọng lượng riêng dưới MNN γsat=19.0kN/m3; góc ma sát trong của đất ϕ =160 (A=0.3577, B=2.4307, D=4.9894); lực dính c=12kN/m2. Cho trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3 và m1=m2=Ktc=1. 1. Xác định sức chịu tải R tc (kN/m2) của đất nền dưới đáy móng trong các trường hợp sau: a. Mực nước ngầm (MNN) ở độ sâu 1m. (131.9 kN/m2) Bài tập Nền Móng 1 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng 2 b. MNN ở độ sâu 2m. (153.8 kN/m ) c. MNN ở độ sâu 3m. (156.2 kN/m2) 2. Trong trường hợp MNN ở độ sâu 1m, móng trên chịu tải trọng như sau N tt =500kN, tt tt tt tt M y =15kNm, H x =10kN, M x = H y = 0 , chiều cao móng h=0.5m. Đất nền bên dưới đáy móng có thỏa “điều kiện ổn định” không? Cho trọng lượng riêng trung bình của đất và móng trên đáy móng là γtb= 22 kN/m3 và hệ số giảm tải n=1.15. tc 2 tc 2 tc 2 ( p max = 129 kN / m ; p min = 112 kN / m ; ptb = 121 kN / m ; thỏa) Bài 3: Cho một móng đơn có kích thước b× l = 2.0m×3.0m chịu tải lệch tâm một phương N tt N tt =600kN, M y =45kN.m, H x =40kN, tt tt tt tt Hx My 1.5m tt tt M x = H y = 0 , chiều sâu đặt móng Df =1.5m. Đất nền trên MNN có trọng lượng h h0 450 MNN riêng γt=18kN/m3 và dưới MNN γsat= a 1.0 19kN/m3; góc ma sát trong của đất ϕ ′ = 200 1m (A=0.515, B=3.059, D=5.657); lực dính c= 0.774 1m 10kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại 0.428 đáy móng, cho trọng lượng riêng của nước 1m γw=10kN/m3. Kích thước cột bc× hc = 0.247 1m 20cm×30cm. Bê tông móng B20 có Rb= Hệ số phân bố 0.153 áp lực gây lún K 11.5MPa, Rbt= 0.9MPa. Thép trong móng 1m 0 AII có Rs= 280MPa. Cho các hệ số m1=m2= 0.104 Ktc = 1 và hệ số giảm tải n=1.15. Chọn chiều cao móng h=0.5m và a=7cm; trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất trên đáy móng γtb =22kN/m3. 1. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền bc+2h0 dưới đáy móng. bc b tc 2 tc 2 (R =148.4kN/m ; p = 120 kN / m tb hc tc 2 tc 2 p max = 138.8 kN / m ; p min = 101.1 kN / m thỏa) 10cm l-hc-2h0 hc+2h0 l-hc-2h0 2. Cho hệ số phân bố áp lực theo độ sâu tại 2 2 tâm đáy móng (K0 =σgl / pgl) như hình l vẽ. Đất nền cố kết thường có hệ số nén hình Bài 4 lún Cc=0.2; hệ số rỗng ban đầu e0=1.0. Xác định độ lún ổn định tại tâm đáy móng. (s1 = 5.5cm; s2 = 3.7cm; s3 = 2.1cm;…) 3. Kiểm tra xuyên thủng cho móng ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất (phần đáy móng được gạch chéo). (Pxt = 211.5 kN; Pcx = 182.9 kN; không thỏa ⇒ tăng h= 0.6m; Pxt = 191.3 kN; Pcx = 261.1 kN; thỏa ) 4. Tính toán và bố trí cốt thép (số thanh và khoảng cách) theo 2 phương móng. Cho thép chịu lực trong móng là ∅12 (as = 1.131cm2); khoảng cách từ thanh thép ngoài cùng đến mép móng là M 10cm như trên mặt bằng móng; diện tích cốt thép tính gần đúng theo công thức As = . 0.9 Rs h0 (thép theo phương cạnh dài 14∅12@135; cạnh ngắn 15∅12@200 (thép cấu tạo)) Bài tập Nền Móng 2 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng Bài 4: Cho một móng đơn có kích thước b× l chịu tải tt lệch tâm một phương N tt =600kN, M y = 30kN.m, tt tt tt H x =40kN, M x = H y = 0 , chiều sâu đặt móng 0.5m MNN N tt Df=1.5m. Đất nền trên MNN có trọng lượng riêng γt=18kN/m3 và dưới MNN γsat=20kN/m3, góc ma sát Df tt tt Hx My trong của đất ϕ′=250 (A=0.78, B=4.12, D=6.68; Nc=20.72, Nq=10.66, Nγ=10.88 ), lực dính c′= h h a 5kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất 0.5m, cho trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3. y Kích thước cột bc×hc=25cm×30cm. Bê tông móng B20 có Rb=11.5MPa, Rbt=0.9MPa. Thép trong móng AII có Rs= 280MPa. Hệ số vượt tải n=1,15. Cho m1 = m2 = K tc =1. Chọn chiều cao móng h=0.6m và b x bc a=7cm; trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất nền trên đáy móng γtb=22kN/m3. Giả thiết áp lực phân hc bố của móng lên nền đất là tuyến tính. 1. Xác định kích thước móng b×l để đất nền dưới đáy l móng thỏa điều kiện ổn định. (2.2m × 2.4m hoặc 2.2m × 2.5m) hình Bài 4 Ứng với kích thước móng trong Câu 1, xác định: qult 2. Hệ số an toàn FS cho cường độ của đất nền dưới đáy móng. Cho FS = tt và giả thiết đất pmax nền dưới đáy móng phá hoại tổng thể qult= cNc + γ∗×Dƒ×Nq + 0.5γbNγ 3. Hệ số an toàn trượt cho móng. Cho biết FS = Fchongtruot Fgaytruot và bỏ qua áp lực chủ động và bị động hai bên móng. 4. Áp lực gây lún tại tâm đáy móng. tt 5. Kiểm tra chiều cao móng h ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất do phản lực tính toán ròng pnet của nền đất dưới đáy móng. 6. Xác định và bố trí cốt thép theo hai phương của móng. Diện tích cốt thép tính gần đúng theo M công thức As = . 0.9 Rs h0 Bài 5: Một móng có giằng kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 5. Chiều sâu đặt móng 2m. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất -1m. Đất nền sét pha cát: trên MNN có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng γsat =20kN/m3; góc ma sát trong ϕ ′ =250 và lực dính c′ =3kN/m2. Trọng lượng riêng trung bình của đất và bê tông trên đáy móng γtb =22kN/m3. Lực tác dụng lên các cột như sau: N 1tt = 300kN; M 1tt = 15kN.m; H 1tt = 10kN N 2tt = 400kN; M 2tt = 20kN.m; H 2tt = 20kN Kích thước móng M1: l1= 1.8m, b1= 1.6m, h1= 0.6m; móng M2: l2= 1.6m, b2= 1.6m, h2= 0.5m Khoảng cách từ trọng tâm 2 cột L= 5m. Kích thước cột: hc×bc = 20cm×20cm. Bài tập Nền Móng 3 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng N1tt N2tt MNN 2 1 M1tt M 2tt Df H1tt H 2tt h2 Dầm giằng h2 2 1 l1 l2 hc b1 bc b2 M1 M2 L hình Bài 5 Trường hợp không có dầm giằng: 1. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2. Trường hợp có dầm giằng (60cm×30cm) tuyệt đối cứng và giả thiết áp lực của các móng lên nền đất phân bố đều: 2. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2. 3. Vẽ biểu đồ momen và lực cắt trong giằng móng. Trường hợp có dầm giằng (60cm×30cm) tuyệt đối cứng và áp lực của các móng lên nền đất phân bố tuyến tính: 4. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2. 5. Xác định momen tại mặt cắt 1-1 của dầm giằng móng M1-1(kN.m). 6. Xác định lực cắt Q2-2(kN) tại mặt cắt 2-2 mép cột móng M1. Bài 6: Cho một móng kép có kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 6. Chiều sâu đặt móng là 1.6m. Đất nền sét pha cát có trọng lượng riêng là γt =18kN/m3, góc ma sát trong ϕ =160 (A=0.358, B=2.431, D=4.989) và lực dính c =15kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm rất sâu. Hệ số vượt tải n=1,15. Cho các hệ số m1=m2=Ktc=1. Kích thước dầm móng h×bb =60cm ×30cm; trọng lượng riêng trung bình của bê tông và đất nền là γtb =22kN/m3. Giả thiết móng tuyệt đối cứng. Xác định: Bài tập Nền Móng 4 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng N1tt N2tt M1tt M2tt bb H1tt H 2tt h hb ha b hc Lực tác dụng tại các chân cột như sau: N1tt = 600kN N2tt = 750kN bc b M1tt = 40kN.m M 2tt = 65kN.m H1tt = 50kN H 2tt = 60kN Kích thước các cột: hc=30cm; bc=20cm L=5m hình Bài 6 1. Giá trị tổng hợp lực N tt , M tt , H tt tại trọng tâm đáy móng. 2. Bề rộng móng b nhỏ nhất (m) để thỏa điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy móng. 3. Biểu đồ momen và lực cắt cho dầm móng. Bài 7: Một móng kép có kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 7. Chiều sâu đặt móng 1.5m. Đất nền sét pha cát có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, góc ma sát trong ϕ =200 (A=0.515, B=3.059, D=5.657) và lực dính c =3kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất 3m. N1tt N2tt bb=0.4m M1tt M2tt 1.5m h=0.8m MI-I hb ha b hc Lực tác dụng tại các chân cột như sau: bc b N1tt = 850kN N2tt = 730kN M1tt = 75kN.m M 2tt = 60kN.m Kích thước các cột: hc=30cm; bc=25cm 1m 5m hình Bài 7 Cho hệ số giảm tải n =1.15 và m1=m2=Ktc =1. Kích thước dầm móng h×bb = 80cm×40cm; trọng lượng riêng trung bình của khối bê tông và đất trên đáy móng γtb =22kN/m3. Giả thiết phản lực nền dưới đáy móng phân bố tuyến tính. Thép móng CI có Rs =225MPa và bê-tông B15 có Rbt = 0.75MPa. Xác định: 1. Giá trị tổng hợp lực N tt , M tt , H tt tại trọng tâm đáy móng. 2. Bề rộng móng b nhỏ nhất (m) để thỏa điều kiện ổn định của nền đất. Ứng với bề rộng móng b(m) từ Câu 2, xác định: Bài tập Nền Móng 5 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng tt 3. Hệ số an toàn cường độ FS = qult p max . tt 4. Momen trên 1m dài (kN.m/m) tại ngàm I-I của bản móng do phản lực tính toán ròng pmax( net ) 5. Momen và lực cắt bên trái chân cột 1 6. Momen cực đại giữa dầm móng 7. Vẽ biểu đồ momen và lực cắt cho dầm móng. Bài 8: Một móng băng có kích thước L×b và chịu tải trọng như hình Bài 8. Chiều sâu đặt móng 2m. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt đáy móng. Nền đất sét pha cát có trọng lượng riêng trên MNN γt=18kN/m3, trọng lượng riêng dưới MNN γsat = 20kN/m3, góc ma sát trong ϕ =180 (A=0.431, B=2.725, D=5.310) và lực dính c=3kN/m2. Cho các hệ số m1=m2=Ktc=1 và hệ số giảm tải n=1.15. Kích thước dầm móng h×bb=80cm×40cm; trọng lượng riêng trung bình của bê tông và đất trên đáy móng là γtb=22kN/m3; trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3. Giả thiết áp lực dưới đáy móng là tuyến tính. 1.5m 5m 4m 4m 6m 1.5m tt tt tt tt N 1 N 2 N 3 N 4 N5tt M1tt H 2tt M 2tt H 3tt M3tt H 4tt M 4tt M 5tt H1tt H 5tt 2m MNN N1tt = 460kN N 2tt = 560kN N3tt = 520kN N 4tt = 630kN N5tt = 540kN M1tt = 45kN.m M 2tt = 50kN.m M 3tt = 40kN.m M 4tt = 55kN.m M 5tt = 60kN.m H = 40kN tt 1 H = 50kN tt 2 H = 45kN tt 3 H = 40kN tt 4 H 5tt = 55kN hình Bài 8 1. Xác định bề rộng móng b(m) nhỏ nhất để nền đất dưới đáy móng thỏa điều kiện ổn định tc ≤ 1.2 R tc , pmin tc ≥ 0, ptbtc ≤ R tc ). ( pmax = 118.3 kN / m , pmin = 112.5 kN / m , ptb = 115.4 kN / m , tc 2 tc 2 tc 2 ( pmax tc 2 R = 120.5 kN / m , b = 1.5m) Ứng với bề rộng móng b(m) từ Câu 1, xác định: tt 2. Hệ số an toàn cường độ FS = qult p max . (FS = 2, qult = 259.2 kN/m2, pmax = 129.5 kN / m ) tt 2 3. Áp lực gây lún pgl (kN/m2) tại tâm đáy móng. (pgl = 79.4 kN/m2) BÀI 9: Cho một móng bè có kích thước như hình Bài 9 và lực tác dụng lên các cột như bảng sau: Cột Ntt (kN) Cột Ntt (kN) Cột Ntt (kN) Cột Ntt (kN) 1 150 5 400 9 460 13 210 2 420 6 1000 10 1100 14 520 3 450 7 1050 11 1150 15 550 4 180 8 500 12 550 16 250 Chiều sâu đặt móng 3m. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất -5m. Đất nền cát pha sét: trên MNN có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng γsat =19.5kN/m3; góc ma sát trong ϕ ′ =260 (A =0.84, B =4.37, D =6.90) và lực dính c′ =1kN/m2. Trọng lượng riêng trung Bài tập Nền Móng 6 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng bình của đất và bê tông trên đáy móng γtb =22kN/m . Kích thước các cột: hc×bc = 30cm×30cm. Cho 3 m1 = m2 = Ktc = 1 và hệ số giảm tải n =1.15. 1 2 3 4 4m 5 6 7 8 y M xtt M ytt 6m O x 9 10 11 12 5m 13 14 15 16 4m 6m 4m hình Bài 2 1. Xác định tổng hợp lực và momen N tc , M xtc , M ytc tại trọng tâm đáy móng 2. Kiểm tra điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy móng Bài tập Nền Móng 7 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa