Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Bài tập Nền Móng 1 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Bài tập Nền Móng Chương 1&2
Bài 1: Cho bảng thống kê trọng lượng riêng tự nhiên t
γ
của lớp đất sét như bên dưới. Xác định giá
trị tiêu chuẩn tc
t
γ
và giá trị tính toán theo TTGH I tt
tI
γ
và TTGH II tc
tII
γ
.
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)
γ
t =18.0kN/m3, trọng lượng
riêng dưới MNN
γ
sat=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
γ
w=10kN/m3 và m1=m2=Ktc=1.
1. Xác định sức chịu tải tc
R(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)
STT Số hiệu
mẫu
γ
t
(kN/m3)
γ
t -
γ
tb
(kN/m3)
(γ
t -
γ
tb)2
(kN/m3)2 Ghi chú
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 tc
t
γ
= (kN/m3)
Giá trị tính toán
tt
t
γ
:
- Theo TTGH I:
- Theo TTGH II:
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Bài tập Nền Móng 2 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
b. MNN ở độ sâu 2m. (153.8 kN/m2)
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 tt
N=500kN,
tt
y
M=15kNm, tt
x
H=10kN, 0== tt
y
tt
xHM , 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
γ
tb= 22 kN/m3 và hệ số giảm tải n=1.15.
(22
min
2
max /121=;/112=;/129= mkNpmkNpmkNp tc
tb
tctc ; thỏa)
Bài 3: Cho một móng đơn có kích thước b
×
l
= 2.0m×3.0m chịu tải lệch tâm một phương
tt
N=600kN, tt
y
M=45kN.m, tt
x
H=40kN,
0== tt
y
tt
xHM , chiều sâu đặt móng Df
=1.5m. Đất nền trên MNN có trọng lượng
riêng
γ
t=18kN/m3 và dưới MNN
γ
sat=
19kN/m3; góc ma sát trong của đất
ϕ
′
= 200
(A=0.515, B=3.059, D=5.657); lực dính c=
10kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại
đáy móng, cho trọng lượng riêng của nước
γ
w=10kN/m3. Kích thước cột bc
×
h
c =
20cm×30cm. Bê tông móng B20 có Rb=
11.5MPa, Rbt= 0.9MPa. Thép trong móng
AII có Rs= 280MPa. Cho các hệ số m1=m2=
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
γ
tb =22kN/m3.
1. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền
dưới đáy móng.
(Rtc=148.4kN/m2;2
/120= mkNptc
tb
2
min
2
max /1.101=;/8.138= mkNpmkNp tctc
thỏa)
2. Cho hệ số phân bố áp lực theo độ sâu tại
tâm đáy móng (K0 =
σ
gl / pgl) như hình
vẽ. Đất nền cố kết thường có hệ số nén
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
10cm như trên mặt bằng móng; diện tích cốt thép tính gần đúng theo công thức
0
9.0 hR
M
A
s
s=.
(thép theo phương cạnh dài 14
∅
12@135; cạnh ngắn 15
∅
12@200 (thép cấu tạo))
l
b
h
a
hc+2h0
l-hc-2h0
2
l-hc-2h0
2
bc+2h0
hc
bc
h
0
tt
x
Htt
y
M
N
tt
45
0
MNN
1.0
0.774
0.428
0.247
0.153
0.104
Hệ số phân bố
áp lực gây lún K0
1.5m
1m
1m
1m
1m
1m
10cm
h
4
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Bài tập Nền Móng 3 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
Bài 4: Cho một móng đơn có kích thước b
×
l chịu tải
lệch tâm một phương tt
N=600kN, tt
y
M= 30kN.m,
tt
x
H=40kN, 0== tt
y
tt
xHM , chiều sâu đặt móng
Df=1.5m. Đất nền trên MNN có trọng lượng riêng
γ
t=18kN/m3 và dưới MNN
γ
sat=20kN/m3, góc ma sát
trong của đất
ϕ′
=250 (A=0.78, B=4.12, D=6.68;
Nc=20.72, N
q=10.66, N
γ
=10.88 ), lực dính c
′
=
5kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất
0.5m, cho trọng lượng riêng của nước
γ
w=10kN/m3.
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
tc
Kmm == 21 =1. Chọn chiều cao móng h=0.6m và
a=7cm; trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất
nền trên đáy móng
γ
tb=22kN/m3. Giả thiết áp lực phân
bố của móng lên nền đất là tuyến tính.
1. Xác định kích thước móng b
×
l để đất nền dưới đáy
móng thỏa điều kiện ổn định. (2.2m
×
2.4m hoặc
2.2m
×
2.5m)
Ứng với kích thước móng trong Câu 1, xác định:
2. Hệ số an toàn FS cho cường độ của đất nền dưới đáy móng. Cho tt
ult
p
q
FS
max
=và giả thiết đất
nền dưới đáy móng phá hoại tổng thể qult= cNc +
γ
∗
×D
ƒ
×Nq + 0.5
γ
bN
γ
3. Hệ số an toàn trượt cho móng. Cho biết gaytruotchongtruot FFFS
=
và bỏ qua áp lực chủ động và
bị động hai bên móng.
4. Áp lực gây lún tại tâm đáy móng.
5. Kiểm tra chiều cao móng h ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất do phản lực tính toán ròng tt
net
p
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
công thức
0
9.0 hR
M
A
s
s=.
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
γ
t =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng
γ
sat =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
γ
tb =22kN/m3.
Lực tác dụng lên các cột như sau:
tt
N1= 300kN; tt
M1= 15kN.m; tt
H1= 10kN tt
N2= 400kN; tt
M2= 20kN.m; tt
H2= 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.
h
4
l
b
h
a
h
tt
x
Htt
y
M
N
tt
MNN
0.5m
f
D
x
y
hc
bc
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Bài tập Nền Móng 4 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
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
γ
t =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
γ
tb =22kN/m3. Giả thiết móng tuyệt đối cứng. Xác định:
b1
L
tt
M1
tt
M2
tt
N2
D
f
b
c
b
2
l1 l
2
h
2
h
2
M1 M
2
h
c
MNN
Dầm giằng
tt
H1
tt
N1
tt
H2
1
1
2
2
h
5
Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Bài tập Nền Móng 5 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
1. Giá trị tổng hợp lực tt
N, tt
M
, tt
H
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
γ
t =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.
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
γ
tb =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 tt
N, tt
M
, tt
H
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:
b
5m
bb=0.4m
b
h=0.8m
hb
ha
tt
M1tt
M2
kNNtt 850
1=
mkNMtt .75
1=
Lực tác dụng tại các chân cột như sau:
kNNtt 730
2=
mkNMtt .60
2=
Kích thước các cột: hc=30cm; bc=25cm
tt
N1
hc
1m
bc
1.5m
tt
N2
b
L=5m
bb
b
h
hb
ha
tt
N1
tt
M1
tt
H1
tt
N2
tt
M2tt
H2
kNNtt 600
1=
mkNMtt .40
1=
kNHtt 50
1=
Lực tác dụng tại các chân cột như sau:
kNNtt 750
2=
mkNMtt .65
2=
kNHtt 60
2=
bc
hc
Kích thước các cột: hc=30cm; bc=20cm
hình Bài 6
hình Bài 7
MI-I