Đồ án: Nền móng - SV. Trần Minh Tùng

Chia sẻ: Hieu Truong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

460
lượt xem 87
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án "Nền móng" có kết cấu nội dung gồm 4 phần: phần 1 thống kê số liệu địa chất, phần 2 thuyết minh tính toán móng băng, phần 3 thuyết minh tính toán móng cọc, phần 4 chọn phương án móng. Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên ngành Kiến trúc - Xây dựng, mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Nền móng - SV. Trần Minh Tùng

Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long BẢNG THỐNG KÊ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT Dung Góc ma trọng Lực dính Độ ẩm sát tự Hệ số đơn vị W Độ trong nhiên rỗng tự MÔ TẢ ĐẤT sệt B C nhiên e0 ϕ (%) γw (kG/cm2) 3 (g/cm ) Lớp 1: Sét xám nâu, 38,65 1,79 1,053 0,35 0,293 11035’ trạng thái dẻo cứng Lớp 2: Sét, xám vàngnâu, trạng thái 23,33 2 0,631 0,16 0,373 15011’ nửa cứng Lớp 3: Sét xám trắng, trạng thái 21,77 2,01 0,581 0,03 0,473 180 cứng Lớp 4: Sét xám nâu, 30 1,9 0,809 0,185 0,383 15023’ trạng thái nửa cứng Lớp 5: Sét pha xám vàng, trạng thái nửa 20,05 2,05 0,567 0,163 0,308 13015’ cứng Lớp 6: Sét xám vàng, trạng thái 17,97 2,06 0,512 0,155 0,471 18028’ cứng Lớp 7: Sét pha xám 24,76 1,97 0,674 0,29 0,263 15022’ vàng, trạng thái dẽo SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 1
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long cứng Lớp 8: Cát pha xám 25,96 1,95 0,711 0,845 0,084 19059’ vàng, trạng thái dẽo Lớp 9: Sét xám nâu, 22,08 2 0,616 0,08 0,45 17032’ trạng thái cứng Lớp 10: Sét pha xám xanh, trạng thái nửa 26,12 1,94 0,719 0,21 0,419 1605’ cứng Lớp 1 P (KN) 0 50 100 200 400 e 1,053 0,998 0,955 0,885 0,768 Lớp 2 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,631 0,614 0,6 0,58 0,55 Lớp 3 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,589 0,566 0,554 0,54 0,512 Lớp 4 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,755 0,783 0,76 0,724 0,668 Lớp 5 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,567 0,552 0,541 0,523 0,5 Lớp 6 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,486 0,501 0,493 0,481 0,466 Lớp 7 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,632 0,655 0,64 0,616 0,581 Lớp 8 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,675 0,687 0,667 0,64 0,601 Lớp 9 P (KN) 0 50 100 200 400 SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 2
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long e 0,589 0,602 0,591 0,575 0,557 Lớp 10 P (KN) 0 50 100 200 400 e 0,687 0,699 0,682 0,656 0,619 SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 3
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long BẢNG. Giá trị nội lực móng băng Tải trọng tính toán Tải trọng tiêu chuẩn Nhịp Hệ số tc tc tc STT Cột L Ntt H tt M vượt tt N H M (m) (kN) (kN) (kNm) tải n (kN) (kNm) (kN) 1 A 1500 30 70 1304.35 26.09 60.87 2 B 1600 20 60 1391.30 17.39 52.17 3 C 1150 40 60 1000 34.78 52.17 1.15 4 D 1200 45 50 1043.48 39.13 43.48 5 E 1200 30 50 1043.48 26.09 43.48 Tổng tải trọng 6650 165 290 5782.61 143.49 252.17 SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 4
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long 1. Thông số đất nền Tính móng đơn chịu đồng thời tải Ntt, Mtt và Htt. Ở đây ta giả sử đặt móng trên lớp đất thứ nhất có: + Độ ẩm: W = 38.65%. + Dung trọng tự nhiên: γ = 17.9 (kN/m3). + Dung trọng đẩy nổi: γ’= 7.9 (kN/m3). + Lực dính đơn vị: C = 29,3 (kN/m2). + Góc ma sát trong: φ = 11035’. Mực nước ngầm: 2.00m 2.Xác định kích thước sơ bộ đáy móng Tính đầu thừa của móng: La=Lb=1.5 Chiều dài móng băng: L = 1.25 + 5 + 4.5 + 4 + 5 + 1.25 = 21m. Lấy b0=1,chọn chiều sâu chôn móng 2m Từ các số liệu của đề bài kết hợp với việc Tra bảng 1.5 “Tập bài giảng nền móng, Nguyễn Tấn Bảo Long” ta có: = 11o35’ A = 0,21826; B = 1,87314; D = 4,3385. Khi IL = 0,35, tra bảng 1.4 ta có: + Đất sét và có độ sệt m1= 1,2; + Đất sét, có độ sệt ktc= 1 m1 m2 RII = tc ( Ab0γ D + BD f γ T + Dc) ktc 1, 2 1,1 RIItc = (0, 21826 1 (17,9 − 10) + 1,87314 2 17,9 + 4,3385 29,3) = 258,59 kN/m2 1 N tc 5782,81 F0 = 0 = = 26,95 (m2) RII − γ tb D f 258,59 − 22 2 Chọn F= 1,5 x 21=31,5m2 > 26,5m2 3.Kiểm tra ổn định nền với b=1,5m SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 5
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long 1 1 Với: hd = ( ) Lmax = (0,83 0, 42) m => ta chọn hd=0,7m 6 12 ĐK: Ptbtc Rtc Pmax 1.2 Rtc Pmin > 0 Tính lại RIItc với b=1,5m 1, 2 1,1 RIItc = (0, 21826 1,5 7,9 + 1,87314 2 17,9 + 4,3385 29,3) = 259, 73 (kN/m2) 1 Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng: N tc 5782, 61 P = tc + γ tb D f = + 22 2 = 227,58 (kN/m2) F 1,5 21 P tt = 227,58 1,15 = 261,72 (kN/m2) Áp lực lớn nhất tại đáy móng: Ntc � 6eL � = 1+ �+ γtb .D f tc P max � F � L � Với: M tc 3274,32 eL = = = 0,566 N tc 5782,61 5782,61 � 6 0,566 � Pmax = �1 + �+ 22 2 = 257,26 (kN/m ) tc 2 1,5 21 � 21 � 5782,61 � 6 0,566 � Pmin = �1 − �+ 22 2 = 197,89 (kN/m ) tc 2 1,5 21 � 21 � Trong đó: SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 6
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long n n n M Mi Qi h N i yi 1 1 1 1304,35 9,25 1391,30 4,25 1000 0,25 M 252,17 143.49 0.8 1043,48 4,25 1043,48 9,25 M 3274,32( kNm) BL2 1,5 212 W 110,25(m 3 ) 6 6 Vậy: Ptc = 227,58 (kN/m2)
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long bt σ = Z *γ w Với z/B và L/B = 21/1,5 = 14 => nội suy tìm được k0 Ta được kết quả ghi trong bảng Độ sâu h sbt Z/b Ko sgl P1i P2i e1 e2 S (m) 2 35.8 0 1 170 38.17 196.2 1.011 0.8877 0.0368 2.6 40.5 0.4 0.86 146.1 43.12 169.8 1.006 0.9061 0.0297 3.2 45.7 0.8 0.63 107.3 48.7 142.1 0.999 0.9255 0.0222 3.8 51.7 1.2 0.47 79.48 54.7 125.6 0.613 0.5949 0.0066 4.4 57.7 1.6 0.37 62.35 60.7 116.5 0.611 0.5967 0.0053 5 63.7 2 0.29 49.29 66.7 112.8 0.609 0.5974 0.0044 5.6 69.7 2.4 0.25 42.9 72.7 112.4 0.608 0.5975 0.0038 6.2 75.7 2.8 0.21 36.51 78.7 113 0.606 0.5974 0.0032 6.8 81.7 3.2 0.19 32.02 84.7 115.4 0.604 0.5969 0.0028 7.4 87.7 3.6 0.17 29.44 90.7 118.8 0.603 0.5962 0.0024 8 93.7 4 0.16 26.86 95.7 121.3 0.601 0.5957 0.002 8.6 97.7 4.4 0.14 24.27 101.7 124.7 0.6 0.5951 0.0017 9.2 106 4.8 0.13 21.69 Tổng Cộng 0.121 Vậy tại độ sâu 9,2 m, ứng suất bản thân lớn hơn 5 lần ứng suất do tải trọng ngoài gây ra. Độ lún S= 12,1cm > Sgh=8cm, móng không thỏa điều kiện lún. Kích thước móng L = 21m, B = 1.5m trong quá trình tính toán thỏa điều kiện ổn định nhưng không thỏa điều kiện tính lún. Ta tăng kích thước lên B = 4m để kiểm tra lại điều kiện lún. 4.Kiểm tra ổn định nền với b=4m Tính lại RIItc với b=4m 1, 2 1,1 RIItc = (0, 21826 4 7,9 + 1,87314 2 17,9 + 4,3385 29,3) = 265, 42 (kN/m2) 1 Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng: N tc 5782,61 P = tc + γ tb D f = + 22 2 = 112,84 (kN/m2) F 4 21 Ptt = 112,84 1,15 = 129,77 (kN/m2) SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 8
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long Áp lực lớn nhất tại đáy móng: Ntc � 6eL � P tc max = 1+ � + γtb .D f � F � L � Với: M tc − 3274,32 eL = = = − 0,566 N tc 5782,61 5782,61 � 6 0,566 � Pmax = �1 + �+ 22 2 = 123,97 (kN/m ) tc 2 4 21 � 21 � 5782,61 � 6 0,566 � Pmin = �1 − �+ 22 2 = 101,71 (kN/m ) tc 2 4 21 � 21 � Vậy: Ptc = 112,84 (kN/m2)
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long p2 i = p2 i + σ bt Dựa vào thí nghiệm nén cố kết ta tính lún như sau: e1i − e2i Si = * hi 1 + e1i 11 S= Si i =1 Dùng phương pháp cộng phân tố σ z = Pgl * K 0 σ bt = Z * γ w Với z/B và L/B = 21/4 = 5,25 => nội suy tìm được k0 Ta được kết quả ghi trong các bảng: Ứng suất do trọng Độ sâu h (m) lượng bản thân bt(kN/m) 2 35.8 4 53.7 6 73.7 8 93.7 10 113.7 12 133.8 14 154 16 173.1 ko Ứng suất do tải trọng Độ sâu z/b ngoài z(kN/m) 0 0 1 68.44 2 0.4 0.83775 57.33561 4 0.8 0.621 42.50124 6 1.2 0.4509 30.859596 8 1.6 0.3378 23.119032 10 2 0.261 17.86284 12 2.4 0.2253 15.419532 14 2.8 0.1896 12.976224 SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 10
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long Lớp Chiề Pi1 Pi2 Si phân u dày z ei1 ei2 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m2) 2 2 2 (m) tố (m) 0 35.8 68.4 0.598 1 2 44.75 107.64 0.6158 0.0214 2 53.7 57.34 5 2 53.7 57.34 2 2 63.7 113.62 0.6102 0.5973 0.016 4 73.7 42.5 4 73.7 42.5 0.604 0.595 3 2 83.7 120.38 0.011 6 93.7 30.86 6 9 6 93.7 30.86 0.599 0.593 4 2 103.7 130.69 0.0068 8 113.7 23.12 3 9 8 113.7 23.12 0.595 5 2 123.75 144.24 0.5912 0.0051 10 133.8 17.86 3 10 133.8 17.86 6 2 143.9 160.54 0.5912 0.5879 0.0042 12 154 15.42 12 154 15.42 0.584 7 2 163.55 177.75 0.5873 0.0036 14 173.1 12.98 5 0.0681 Vậy tại độ sâu 14m, ứng suất bản thân lớn hơn 5 lần ứng suất do tải trọng ngoài gây ra. Độ lún S = 6,81cm
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long tt N max 1600 � Fc = = = 0.14m 2 Rb 11500 Chọn cột tiết diện vuông ac = bc = 0.14 = 0.37m. Kích thước cột 40×40 cm bd bcot + 100mm chọn bd=0,5m ha 200mm chọn ha=0,2m Với chiều cao móng h=0,7m,a=0,05m ho − a = 0,7 − 0,05 = 0,65 m Chiều cao bản móng hb tt b −bd 0,6. Rk. b. hbo ≥ pmax . . 1 2 4 − 0,5 0,6. 900. 4. hbo ≥ 142,56. .1 2 hb0 ≥ 0,115 m chọn hbo= 350 mm h = hb 0 + a = 0, 4m 5.2 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: Pxt
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long 6.Tính thép móng băng Pgl 68, 44 K dn = = = 1005kN / m3 si 0,0681 K g = K dn bmong L = 1005 4 0,1 = 402kN / m L K b = K dn bmong = 1005 4 0,05 = 201kN / m 2 L = 0,1 : khoảng cách lò xo Dựa vào shap ta có: 6.1 Cốt thép vỉ móng Momen theo phương ngang (cạnh ngắn) cho 1m dài móng 1 tt 1 M= Pnet (b − bd ) 2 = 129,77 (4 − 0,5) 2 =198,71 KN.m/m 8 8 SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 13
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long M 198,71 106 Fa= = =1433,69 mm2 0,9 Ra h0 0,9 280 550 Chọn 5 Φ20a250 (1571mm2) Thép theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo Φ10a200 6.2 Thép dầm móng: 6.2.1 tính thép tại nhịp Cốt dọc lớp trên Mmax nhịp=805,53 KN.m M 805,52 106 Fa= = =4917,7 mm2 0,9 Ra h0 0,9 280 650 Chọn 8Φ28 6.2.2 Tính thép tại gối Cốt dọc lớp dưới M max gối= 407,7 KNm M 407,7 106 Fa= = =2489mm2 0,9 Ra h0 0,9 280 650 Chọn 8Φ20 6.2.3.Tính cốt đai: ϕb 3 γ b Rbt b ho = 0,6 0,9 0,9 500 650 = 157,95kN < Qmax = 947,19 kN Với: φb3 = 0,6 ( bê tông nặng ) Bêtông chịu cắt không đủ nên phải tính cốt đai Chọn cốt đai d10, số nhánh cốt đai n =4, Rsw=175MPa, Asw = 78,5 mm2. + Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán : SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 14
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long 4 ϕ b 2 γ b Rbt b ho2 Rsw n Asw stt = 2 Qmax 4 2 0,9 0,9 500 650 2 175 4 78,5 = = 83,84mm (947,19 103 ) 2 Với:( hệ số ϕb 2 = 2 đối với bê tông nặng ) + Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai : 4 = 1,5 ( đối với bê tông nặng ) ϕb 4 γ b Rbt b ho2 1,5 0,9 0,9 500 650 2 Smax = = = 271mm Qmax 947,19 103 + Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo : hd 700 Sct = min ( ; 300) mm = min ( ; 300 ) mm => Sct = 233 mm 3 3 Min ( Stt , Smax , Sct ) = 83,84mm .Vậy ta chọn S = 83,84mm Kiểm tra điều kiện : ϕb1 = 1 − 0,01 γ b Rb = 1 − 0,01 0,9 11,5 = 0,8965 Es Asw 21 104 78,5 ϕ w1 = 1 + 5 = 1+ 5 = 1,073 Eb b s 27 103 500 83,84 [Q ] = 0,3 ϕ b1 ϕ w1 γ b Rb b ho = 0,3 0,8965 1,073 0,9 11,5 500 650 = 970,7 kN > Qmax = 947,19 kN Thỏa điều kiện cốt đai, không cần tính cốt xiên SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 15
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long I.Tải trọng công trình Hệ số Tải trọng tính toán vượt Tải trọng tiêu chuẩn tải n tc tc tc N tt Htt M tt N H M (kN) (kN) (kNm) 1.15 (kN) (kN) (kNm) 1150 40 60 1000 34,78 52.17 II.Địa chất Lớp 1 (3m) gồm có: γ =17,9KN/m3; ϕ =12o; c =29,3KN/m2; B=0,35 Lớp 2 (8m) gồm có: γ =20KN/m3; ϕ =15o; c =37,3KN/m2; B=0,16 Lớp 1 (4m) gồm có: γ =20,1KN/m3; ϕ =18o; c =29,3KN/m2; B=0,35 III.Vật liệu thiết kế Bê tông mác 250: B20; Rb=11,5MPa; Rbt= 0,9MPa, Rk = 0,9MPa Thép AII: Rs=280MPa Cọc 20x20cm; 4 18; L = 11m; Sau khi đập đầu cọc l = L 0,5 = 10,5m IV.Trình tự thiết kế 1. Độ sâu chôn móng: Chọn bề rộng móng bh=1,5m D f ≥ 0 , 7 × h m in (đài thấp) Với: SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 16
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long 0 2 H tt hmin tg 45 2 bh � 0 120 � 2 40 =f D 0,7tg � 45 − � 0,98m � 2 � 17,9 1,5 Chọn Df = 2m 2. Sức chịu tải của cọc 2.1 Theo vật liệu Q u −vl = ϕ (RbAb + RaAa ) Chiều dài tính toán của cọc l0 = l v = 10,5 0,7 = 7,35m Chọn v = 0,7 do đầu cọc ngàm vào đài và mũi cọc tựa vào đất cứng Hệ số l 7,35 0 = = 36,75 � ϕ = 0,9225 r 0, 2 Qvl = 0,9225 ( 115 20 20 + 2800 π 1.82 ) = 687,3kN 2.2 Theo cường độ Q s = u ∑ li × f si f s = K × ( 1 − s i n ϕ ) × σ v' × t a n ϕ + c Chọn K=1,4: cọc ép hạ chậm � 1 f s1 = 1, 4 ( 1 − sin(12 ) ) o 2 � 17,9 + ( 17,9 − 10 ) � � tan(12 ) + 29,3 0 � 2 � = 38,67 kN / m 2 SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 17
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long � 8 f s 2 = 1, 4 ( 1 − sin(15 ) ) 0 2 17,9 + 1 � ( 17,9 − 10 ) + ( 20 − 10 ) � � � 2 � tan(150 ) + 37,3 = 60,57 kN / m 2 f s 3 = 1, 4 ( 1 − sin(18 ) ) 0 [2 17,9 + 1 ( 17,9 − 10 ) + 8 ( 20 − 10 ) 1,5 + ( 20,1 − 10 ) ] tan(180 ) + 47,3 = 88,56kN / m 2 2 � Qs = 4 �0, 2 ( 1 �38,67 + 8 �60,57 + 1,5 �88,56 ) = 524,86kN Q p = ( c × N c + σ 'v p × N q + γ × d p × N γ ) × A c Với =18o => Nc=5,26; Np=13,1; N =4,077 q p = 47,3 5, 26 + (2 17,9+1 7,9+8 10+1,5 10,1) 13,1 +10,1 0, 2 4,07) = 2076kN / m 2 � Q p = 0, 2 �2078 = 83,04kN 2 Vậy: Qu −cd = Qs + Q p = 524,86 + 83,04 = 607,9kN Qs Q p 524,86 83,04 Qa −cd = + = + = 290,11kN 2 3 2 3 2.3Theo cơ lý B=0,35; z=2,5 nên fs1=27,75 kN/m2 B=0,2; z=7 nên fs2=60 kN/m2 B=0,03; Do B
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long Mũi cọc B= 0,03; Do B
Đồ án nền móng GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long Ta bố trí cọc như hình vẽ: Hệ số nhóm d �(n − 1) n2 + (n2 − 1) n1 � η = 1 − acr tan( ) � 1 � s � 90 n1 n2 � (2 − 1) 3 + (3 − 1) 2 � � η = 1 − 18,43 � �=0,761 � 90 2 3 � d d Với n1 = 2; n2 = 3; acr tan( ) = arctan( ) = 18,43 s 3d 5.Kiểm tra sức chịu tải của cọc nhóm và cọc đơn 5.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc nhóm Qnhom = η n Q = 0,761 6 290,11 = 1324,64kN > N tt = 1234,5kN TK (thoả) Với: N tt = 1150 + 1,2 1,6 22 2 = 1234,5kN 5.2 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn Qdon = QTK = 290,11kN SVTH: Trần Minh Tùng MSSV: 011109063 20