Hướng dẫn làm đồ án nền móng: Phần móng nông

Chia sẻ: Nguyễn Văn Dũng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

993
lượt xem 110
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu sau đây sẽ hướng dẫn các bạn làm nội dung, cách trình bày đồ án nền móng, phần móng nông giúp các bạn sinh viên làm đồ án nền móng hiệu quả.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hướng dẫn làm đồ án nền móng: Phần móng nông

Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến ®å ¸n nÒn mãng ( phÇn mãng n«ng ) Họ và tên: MS : Lớp : I . Sè liÖu : 1. Công trình số : 78 - Trường Đại Học Y ... Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất: Cét C1 : N0 = 82T ; M0 = 10,5 Tm ; Q0 = 3,2 T C2 : N0 = 64 T ; M0 = 7,0 Tm ; Q0 = 2,7 T Têng T3 : N0 = 33 T/m ; M0 = 1,5 Tm/m ; Q0 = 1,15 T/m 2. Nền đất: Líp ®Êt sè hiÖu ®é dµy (m) 1 200 a 2 400 b 3 100  Chiều sâu mực nước ngầm : Hnn = 10 (m). II. Yªu cÇu: - Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện địa chất công trình; - Đề xuất các phương án móng nông trên nền tự nhiên hoặc gia cố; - Thiết kế móng theo phương án đã nêu, thuyết minh tính toán khổ A4 (Viết bằng tay); - Bản vẽ khổ giấy 297x840 và đóng vào quyển thuyết minh: + Mặt bằng móng (TL1/100 - 1/200, trong đó thể hiện một cách ước lượng những móng không yêu cầu tính toán). + Cột địa chất. + Các cao độ cơ bản. + Các chi tiết 2 móng M1 hoặc M2 và M3 ( TL 1/10 - 1/50) và các giải pháp gia cố nếu có. + Các giải pháp cấu tạo móng (giằng, khe lún, chống thấm). + Thống kê vật liệu cho các móng . + Khung tên bản vẽ. Ghi chó : §å ¸n nµy ph¶i ®îc gi¸o viªn híng dÉn th«ng qua Ýt nhÊt mét lÇn . Gi¸o viªn híng dÉn http://geo.nuce.edu.vn -2-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến Mãng n«ng trªn nÒn tù nhiªn. Tr×nh tù tÝnh to¸n cã thÓ theo c¸c bíc sau:  Bíc 1 - C«ng trinh. Tµi liÖu  -§ Þa chÊt.  S - C¸c tiª u chuÈn thiÕt kÕ : S gh , [ ] gh  L - NÒn tù nhiª n Bíc 2 HÖ mãng n«ng  - § on, b¨ng, bÌ... Bíc 3 - M¸c bª t«ng, thÐp Rn, Rk, Fa... VËt liÖu mãng  - Lãt líp b¶ o vÖ a o Bíc 4 §é s©u mãng - hm Bíc 5 - b x h (b¨ng díi têng) Chän kÝch thíc mãng  - b x l x h (don) Träng lîng b¶n th©n ®Êt p - p 0 (kh«ng kÓ TLBT) Bíc 6  gl tc øng suÊt díi mãng  p  p -  Thêng bá qua Q  0 1 - Kh¶ n¨ng chÞu t¶ i : trît, lËt Bíc 7  KiÓm tra kÝch thíc ®¸y vµ ® iÒu kiÖn kinh tÕ vÒ bxl 2 - BiÕn d¹ng S  gh - TÝnh to¸n cêng dé vËt liÖu mãng Bíc 8  KiÓm tra chiÒu cao do p 0 . KiÓm tra cêng dé trª n tiÕt mãng vµ Fa  diÖn nghiª ng vµ th¼ng døng (chó ý diª ï kiÖn kinh tÕ vÒ h vµ Fa).  Bíc 9 - HÖ gi»ng CÊu t¹o  - Khe lón Bíc 10 B¶n vÏ http://geo.nuce.edu.vn -3-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến I. TµI liÖu thiÕt kÕ I.1. Tµi liÖu c«ng tr×nh: - Tên công trình : Trường Đại Học Y … - Đặc điểm kết cấu : Kết cấu nhà khung ngang BTCT kết hợp tường chịu lực gồm 3 khối, 1 khối 5 tầng, 1 khối 3 tầng và 1 khối 2 tầng. - Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân các cột, tường (ghi trên mặt bằng): Ntc0 = Ntt0 /n; Mtc0 = Mtt0 /n; Qtc0 = Qtt0 /n (n là hệ số vượt tải gần đúng có thể lấy chung n = 1,1 – 1,2 ở đây chọn n = 1,15). C2 : Ntc0 = 71,3T ; Mtc0 = 9,1 Tm ; Qtc0 = 2,8 T C2 : Ntc0 = 55,6 T ; Mtc0 = 6,1 Tm ; Qtc0 = 2,34 T T3 : Ntc0 = 28,7 T/m ; Mtc0 = 1,3 Tm/m ; Qtc0 = 1,0 T/m Chú ý: Nếu trong tài liệu thiết kế có các tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn thì sử dụng trực tiếp các tổ hợp này để tính toán. I.2. Tµi liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh: - Phương pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng, kết hợp xuyên tĩnh (CPT) và xuyên tiêu chuẩn (SPT). - Khu vực xây dựng, nền đất gồm 3 lớp có chiều dày hầu như không đổi. Lớp 1 : số hiệu 200 dày a = 1,4 m Lớp 2 : số hiệu 400 dày b = 4 m Lớp 3 : số hiệu 100 rất dày Mực nước ngầm ở độ sâu 10 m. Lớp 1: Số hiệu 200 có các chỉ tiêu cơ lý như sau: KÕt qu¶ TN nÐn Ðp e øng víi W Wnh Wd   c qc P(Kpa) N % % % T/m3  ®é Kg/cm 2 (MPa) 50 100 150 200 28,5 30 23,5 1.80 2.68 100 0,08 0,819 0,772 0,755 0,741 0,4 3 Từ đó có: - Hệ số rỗng tự nhiên: . n (1  W ) 2,68.1.(1  0,285) e0 = -1= -1  1,8 = 0,913 - Kết quả nén không nở ngang - eodometer: hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100 - 200 Kpa: http://geo.nuce.edu.vn -4-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến e100  e 200 0,772  0,741 1 a1-2 = = = 0,031 .10-2 p 200  p100 200  100 KPa - ChØ sè dÎo A = 30% – 23,5% = 6,5 % < 7%  ®Êt thuéc lo¹i c¸t pha. W  Wd 28,5  23,5 - §é sÖt B = = = 0,77  tr¹ng th¸i dÎo. A 6,5 Cùng với các đặc trưng kháng xuyên tĩnh qc = 0,4 MPa = 40 T/m2 và đặc trưng xuyên tiêu chuẩn N = 3 cho biết lớp đất thuộc loại mềm yếu.  Mô đun nén ép (môdun biến dạng trong thí nghiệm không nở ngang): E0s =  . qc = 5.40 = 200 T/m2 (ứng với cát pha  = 3-5). Líp 2: Sè hiÖu 400 cã c¸c chØ tiªu c¬ lý nh sau: KÕt qu¶ TN nÐn Ðp e øng víi W Wnh Wd   c qc P(Kpa) N % % % T/m3  ®é kg/cm2 (MPa) 100 200 300 400 28 41 25 1.88 2.71 160 0,26 0,813 0,792 0,778 0,768 2,9 14 Tõ ®ã ta cã: - HÖ sè rçng tù nhiªn: . n (1  W ) 2,71.1.(1  0,28) e0 = -1 = - 1 = 0,845  1,88 - HÖ sè nÐn lón trong kho¶ng ¸p lùc 100 – 200 Kpa: 0,813  0,792 1 a1-2 = = 0,021 .10-2 200  100 KPa - ChØ sè dÎo A = 41 – 25 = 16 %  đất thuộc loại sét pha. KÕt qu¶ nÐn eodometer. W  Wd 28 - 25 - §é sÖt B = =  0,19 < 0,25  trạng thái nửa cứng. A 16 qc = 2,9 MPa = 290 T/m2  E0s = .qc = 4. 290 = 1160 T/m2 (lấy  = 4-6 ứng với sét pha). Cùng với kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh và chỉ số SPT N = 14  đất có tính chất xây dựng tương đối tốt. Líp 3: Số hiệu 100 có các chỉ tiêu cơ lý như sau: Trong ®Êt c¸c cì h¹t d(mm) chiÕm (%) W qc 10 1 0,5 0,25 0,1 0,05 10 5  2 2 1 % (MPa) 5 0,5 0,25 0,1 0,05 0,02 2 - 1 2 21 36 25 7 3 3 2 20 2,63 7,8 17 http://geo.nuce.edu.vn -5-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến - Lượng hạt có cỡ > 0,5 mm chiếm 1+ 2+ 21 + 36 = 60% >50%  §Êt c¸t th« (c¸t to) - Cã qc = 7,8 MPa = 780 T/m2 (tra bảng phụ lục trang 2- Bài giảng Nền và Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến) đất cát thô ở trạng thái chặt vừa ( 50 < qc < 150 kG/cm2 ), gần phía xốp  e0  0,67. . n (1  W ) . n (1  W ) 2,63.1.(1  0,2) e0 = -1   = = = 1,89 T/m3  e0 1  0,67 .W 2,63.0,2 - Độ bão hoà G = = = 0,785 có 0,5 < 0,785 < 0,8  Đất cát thô, chặt e0 0,67 vừa, ẩm gần bão hoà. - Mô đun nén ép: Cát hạt thô  = 2  E0 = . qc = 2,0. 780 = 1560 T/m2 - Tra b¶ng øng víi qc = 780 T/m2   = 300 – 330 (lấy giá trị nhỏ ứng với cát bụi và trạng thái độ chặt nghiêng về phía xốp, giá trị lớn ứng với cát thô chặt vừa) lÊy  = 330  Lớp đất 3 là đất tốt. Kết quả trụ địa chất như sau: C¸t pha, dÎo  =1.8 T/m3,  =2.68,  =100 , c= 0.8 T/m2 B=0.77 , a1-2 =31.10-4 m2/N, qc = 40 T/m2 , N=3 SÐt pha, nöa cøng  =1.88 T/m3,  =160 , c= 2.6 T/m2  =2.71 , B=0.19 , a1-2 =21.10-4 m2/N qc = 290 T/m2 , E0s = 1160 T/m2, N=14 C¸t to, chÆt võa  =1.89 T/m3,  =330 , qc = 780 T/m2 , N=17 e0 = 0.67 ,  =2.63 , E0s =1560 T/m2 Nhận xét: Lớp đất trên khá yếu, nhưng mỏng, chỉ dày 1,4 m. Lớp đất 2, 3 tốt dần, có khả năng làm nền công trình. http://geo.nuce.edu.vn -6-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến I.3. Tiªu chuÈn x©y dùng - Độ lún cho phép đối với nhà khung chèn tường Sgh = 8 cm & chênh lún tương đối cho S phép gh = 0,2% (Tra bảng phụ lục trang 19, bài giảng Nền và Móng - T.S Nguyễn L Đình Tiến). - Phương pháp tính toán ở đây là phương pháp hệ số an toàn duy nhất, lấy Fs = 2 -3 (đối với nền đất cát không lấy được mẫu nguyên dạng thì nên lấy Fs =3, còn đối với đất dính số liệu thí nghiệm tin cậy nên lấy Fs = 2). II. Ph¬ng ¸n nÒn, mãng - Tải trọng công trình không lớn, nền đất nếu bóc bỏ lớp trên có thể coi là tốt. Vì vậy đề xuất phương án móng nông trên nền tự nhiên (đặt móng lên lớp đất 2). - Móng dạng đơn BTCT dưới cột, băng BTCT dưới tường BTCT chịu lực. - Các tường chèn, bao che có thể dùng móng gạch hay dầm giằng để đỡ. - Các khối nhà có tải chênh lệch được tách ra bởi khe lún. III. VËt liÖu mãng, gi»ng - Chọn bê tông 250#  Rn = 1100 T/m2, Rk =88 T/m2. - Thép chịu lực: AII  Ra =28000 T/m2. - Lớp lót: bê tông nghèo, mác thấp 100# , dày 10cm. - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng dày  3cm.(thường chọn 3 – 5 cm). IV. Chän chiÒu s©u ch«n mãng hm - Tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp BT lót). ë ®©y lớp 1 yếu dày 1,4 m, chän hm =1,4 m. Chó ý: mãng nên n»m trªn mùc níc ngÇm, nÕu mùc níc ngÇm n«ng th× ph¶i cã biÖn ph¸p thi c«ng tho¸t níc hîp lý. V. Chän kÝch thíc ®¸y mãng, chiÒu cao mãng Ký hiệu móng đơn dưới cột C1, C2 là M1, M2, móng băng dưới tường T3 là M3. Chọn kích thước các móng theo nguyên tắc đúng dần (M càng lớn thì tỷ lệ l/b càng lớn) - Kích thước móng M1 : b x l x h = 1,5 x 2,4 x 0,5 (m) - Kích thước móng M2 : b x l x h = 1,5 x 2 x 0,4 (m) - Kích thước móng M3 : b x h = 1,5 x 0,3 (m) ë ®©y chØ lµm vÝ dô víi mãng M1. §èi víi M2 vµ M3 ®îc tÝnh to¸n t¬ng tù vµ thÓ hiÖn kÕt qu¶ trªn b¶n vÏ 2 móng M1 hoặc M2 và M3 . VI. ¸p lùc và phản lực díi ®¸y mãng M1 http://geo.nuce.edu.vn -7-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến - Giả thiết móng đơn dưới cột là móng cứng, bỏ qua ảnh hưởng móng bên (vì bước cột  2b dự kiến). - Áp lực tiếp xúc dưới đáy móng (= - phản lực đất tại đáy móng): N0tc 71, 3 p    tb .h m =  2.1, 4 = 22,6 T/m2 No F 1, 5.2, 4 Mo M0tc 9,1.6 pmax = p + = 22,6 + 2  28,9 T/m2 W 1, 5.2, 4 b x l = 1,5 x 2,4 M0tc 9,1.6 Po min Pmin pmin = p - = 22,6 -  16,3 T/m2 Pmax Po max W 1, 5.2, 4 2 - ¸p lùc g©y lón pgl: pgl  p  γ' hm = 22,6 – 1,8. 1,4  20,0 T/m2 - Phản lực đất tại đáy móng (không kể bản thân móng và lớp đất phủ lấp): N0tt 82 p0  = = 22,8 T/m2 F 1, 5.2, 4 M 0tt 10,5.6 p0max = p 0 + = 22,8 + 2  30,1 T/m2 W 1, 5.2, 4 tt M 10,5.6 p0min = p 0 - 0 = 22,8 - 2  15,5 T/m2 W 1, 5.2, 4 VII. KiÓm tra kÝch thíc ®¸y mãng M1 VII.1. KiÓm tra søc chÞu t¶i cña nÒn - Giả thiết nền đồng nhất, mặt đất nằm ngang. Điều kiện kiểm tra: p R pmax  1,2R ( một trong 2 điều kiện này 2 vế phải xấp xỉ nhau) - Trong đó p đã tính trong bước VI và sức chịu tải của nền tính gần đúng theo 0,5. A. .b  B. ' hm  C .c công thức : Rđ = Fs Trong ®ã: A = N . n . i ; B = Nq . nq . iq ; C = Nc . nc . ic Víi  =160  N = 2,72 ; Nq = 4,33 ; Nc = 11,6 (Tra bảng trang 21 phụ lục, bài giảng Nền Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến). b 1,5 Các hệ số hiệu chỉnh: n = 1 - 0,2. = 1 - 0,2. = 0,875; nq =1; l 2, 4 b 1,5 nc = 1+ 0,2. =1 + 0,2. = 1,125 và i=iq = ic= 1 l 2, 4 0,5.2,72.0,875.1,88.1,5  4,33.1,8.1, 4  11, 6.1,125.2, 6 Thay vào ta có: R = 2 = 24,1 T/m2 http://geo.nuce.edu.vn -8-
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến VËy p  R ( 22,6 T/m2 < 24,1 T/m2 ) pmax  1,2.R ( 28,9 T/m2 <  24,1.1,2 = 29,0 T/m2 )  Nền đủ sức chịu tải và khá hợp lý (l/b và kinh tế), Lớp đất 3 rất tốt nên không cần kiểm tra. (NÕu kh«ng tho¶ m·n tøc lµ p > R, pmax > 1,2 R hoÆc p
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến Đối với lớp 2 (γ= 1,88T/m3), dựa vào đường cong nén lún để xác định các giá trị e1i , e2i tương ứng với các giá trị p1i và p2i , ta có bảng sau: Bảng tính lún hi zo bt zi gl  gl e1i e2i P1i P2i si 2 z/b 2 m m T/m T/m 2 m k0 T/m T/m 2 Nội suy trên cm T/m2 đường cong e –p - 1.4 2.52 0 0 1 20 - - - - 0.3 1.7 3.08 2.80 0.3 0.2 0.920 18,40 19,20 22 0.830 0.794 0.590 0.3 2.0 3.64 3.36 0.6 0.4 0.815 16,30 17,35 20.71 0.826 0.785 0.674 0.3 2.3 4.21 3.92 0.9 0.6 0.721 14,42 15,36 19.28 0.823 0.789 0.560 0.3 2.6 4.77 4.49 1.2 0.8 0.528 10,56 12,54 17.03 0.821 0.794 0.445 0.3 2.9 5.33 5.05 1.5 1.0 0.467 9,34 9,95 15 0.819 0.798 0.346 0.3 3.2 5.90 5.61 1.8 1.2 0,438 8,76 9,05 14.66 0.817 0.800 0.281 0.3 3.5 6.46 6.13 2.1 1.4 0,403 8,06 8,41 14.54 0.816 0.804 0.198 0.3 3.8 7.03 6.74 2.4 1.6 0.313 6,26 7,16 13.9 0.814 0.806 0.132 0.3 4.1 7.59 7.31 2.7 1.8 0,256 5,12 5,69 13 0.812 0.807 0.083 0.3 4.4 8,15 7.87 3 2.0 0.198 3,86 4,49 12.36 0.811 0.808 0.050 0.3 4.7 8.72 8.43 3.3 2.2 0.158 3,16 3,51 11.94 0.810 0.809 0.017 0.3 5.0 9.28 9.00 3.6 2.4 0.140 2,80 2,98 11.98 0.809 0.809 0.000 0.4 5.4 10.03 9.56 4 2.7 0.106 2,12 2,46 12.02 0.809 0.809 0.000 ( e1i;e2i tính với các giá trị P1i và P2i ở các điểm ở giữa lớp thứ i) Tổng độ lún của lớp 1: S1 = 3,4 cm. - Lớp 3: do không có kết quả thí nghiệm nén ép do đó ta có: li zo bt  bt zi gl  gl E0 si z/b k0 m m T/m2 T/m2 m T/m2 T/m2 T/m2 cm - 5.4 9.56 - 4 2.7 0.106 2.12 - - - 0.3 5.7 10.13 9.84 4.3 2.9 0.08 1.60 1.86 1160 0.038 0.3 6.0 10.69 10.41 4.6 3.1 0.075 1.50 1.55 1160 0.032 0.3 6.3 11.26 10.98 5 3.3 0.07 1.40 1.45 1160 0.030 0.3 6.6 11.83 11.54 5.3 3.5 0.05 1.00 1.2 1160 0.025 0.3 6.9 12.40 12.11 5.6 3.7 0.04 0.8 0.9 1160 0.019 0.3 7.2 12.96 12.68 6 3.9 0.035 0.7 0.75 1160 0.016 0.3 7.5 13.53 13.25 6.3 4.2 0.03 0.6 0.65 1160 0.013 Độ lún lớp đất 3: S2 = 0,17 cm. http://geo.nuce.edu.vn - 10 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến Kết luận: Tổng độ lún đất nền S = 3,4 + 0,17  3,60 cm, vậy móng M1 thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối. Ghi chó: - Chỉ cần tính lún đến độ sâu tại đó zbt  5.zgl - với đất tốt, zbt  10.zgl - với đất yếu. - Sau khi tính lún của móng M2 và M3 cần xác định độ chênh lún tương S S đối giữa các móng và kiểm tra điều kiện :  [ ] gh L L VIII. KiÓm tra chiÒu cao mãng - Giả thiết bản móng là bản conson ngàm tại mép cột độc lập theo 2 phương, chịu phản lực đất p0. VIII.1. KiÓm tra cêng ®é trªn tiÕt diªn nghiªng - Cột đâm thủng móng theo hình tháp nghiêng về các phía góc 450, gần đúng coi cột đâm thủng móng theo một mặt xiên góc 450 về phía p0max. Điều kiện chống đâm thủng không kể ảnh hưởng của thép ngang và không có cốt xiên, đai: Q < Qb hay Pđt  Rk . h0. btb - Kích thước cột: 0,30 x 0,5 (m) - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm vậy ta có: h0  h - a = 0,50 – 0,03 = 0,47 m Ta cã: bc + 2.h0 = 0,30 + 2.0,47 =1,24 m < b = 1,5 m vËy btb = bc + h0 = 0,3 + 0,47 = 0,77 m - TÝnh P®t - ( lực cắt = hîp lùc ph¶n lùc cña ®Êt trong ph¹m vi g¹ch chÐo): p0max  p0t Pđt = pdt .ldt.b = .l dt .b 2 Với: l  ac 2,4  0,5  lđt =  h0 =  0,47 = 0,48 m 2 2 l  l dt  pot = p0min + (p0max - p0min). l 2,4  0,48 = 15,5 + (30,1 - 15,5). 2,4  27,2 T/m2 500 350 30,1 27,2  Pđt = .0,48.1,5 = 20,6 T 2 - Ta có: Rk.h0 .btb = 88.0,47.0,77  31,8 T > Pđt = 26 T  Đảm bảo điều kiện kh«ng đâm thủng. http://geo.nuce.edu.vn - 11 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến VIII.2. TÝnh to¸n cêng ®é trªn tiÕt diÖn th¼ng ®øng - TÝnh to¸n cèt thÐp Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng góc tại vị trí có mômen lớn nhất- tại mép cột víi s¬ ®å tÝnh lµ b¶n conson ngµm t¹i mÐp cét - TÝnh cèt thÐp theo ph¬ng c¹nh dµi l  Mômen tại mép cột Mng = Mmax 2 2 l p0ng  2.p0 max lng l p 0ng  p 0 max lng M ng = . .b hoặc M ng  . .b 3 2 2 2 (l  l ng ) p0ng = p0min + (p0max - p0min). l 2,4  0,95 = 15,5 + (30,1-15,5).  24,3 T/m2 2,4 30,1 24,3 0,952  M = l . ng .1,5 = 18,4 T.m 2 2  Cèt thÐp yªu cÇu: l M ng 18, 4 Fa =  = 17,5 cm2 0,9.Ra .h0 0,9.28000.0, 47 Chän 1214 a 133 (Fa = 18,3 cm2) - TÝnh cèt thÐp theo ph¬ng c¹nh ng¾n b  M«men t¹i mÐp cét: bng = (1,5 - 0,30)/2 = 0,6 m 2 .bng 0, 62 M b ng = p0tb .l = 22,8 . .2, 4 = 9,8 T.m 2 2 b  M ng 9,8 Cèt thÐp yªu cÇu: Fa =   8, 2cm 2 0,9.Ra .h0 0,9.28000.0, 47 Chän 13  12 a 200 (Fa = 14,7 cm2). Bè trÝ cèt thÐp nh h×nh vÏ ( với khoảng cách cốt thép chọn như trên có thể coi là hợp lý). Ghi chó: cã thÓ chän h = 0,45m, lóc ®ã lîng thÐp t¨ng lªn mét chót 14 14a150 http://geo.nuce.edu.vn - 12 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến IX. cÊu t¹o mãng Hệ dầm giằng: tại những vị trí có tường bố trí hệ dầm tường để đỡ tường chèn. Chiều cao của dầm tường chọn theo nhịp của dầm (cấu tạoxem bản vẽ): Gi»ng DT : bgx hg = 0,25 x 0,4 m Ghi chó 1. Giằng móng: Trong trường hợp nền đất tốt, độ lún lệch nhỏ và không có yêu cầu để đỡ tường gạch thì có thể không cần giằng. 2. Khe lún: Khi các đơn nguyên nhà có số tầng khác nhau hoặc mỗi đơn nguyên có kích thước lớn, cần cấu tạo khe lún để tách móng giữa các khối, khoảng cách các khe lún a = 5 cm. Cấu tạo xem bản vẽ. 3. Các móng dưới nhiều cột: Khi khoảng cách móng quá gần nhau thì nên cấu tạo bản móng chung dưới các cột. Việc tính toán loại móng này tham khảo trang 28, Bài giảng Nền Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến. 4. Móng bè dưới tường (lõi thang máy): Khi khoảng cách các móng băng dưới tường dự tính khá gần nhau thì nên cấu tạo theo dạng móng bè dưới tường, có sườn. Có thể tính toán theo phương pháp gần đúng như chỉ dẫn ở trang 34 - Bài giảng Nền Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến. 5. Trường hợp mô men lệch tâm lớn, dẫn tới pmin < 0 th× tham kh¶o trang 24 - Bài giảng Nền Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến. 6. Trong trường hợp có nước ngầm, khi tính lún cần chú ý dưới mực nước ngầm ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra lấy theo giá trị ứng suất hữu hiệu. 7. Cốt thép chờ ở chân cột có thể cấu tạo như sau: http://geo.nuce.edu.vn - 13 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến Mãng n«ng trªn nÒn gia cè ®Öm c¸t I. Tµi liÖu thiÕt kÕ (t¬ng tù phÇn mãng n«ng trªn nÒn tù nhiªn) I.1. Tµi liÖu c«ng tr×nh - Tên công trình: Trường Đại Học Y … - Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang BTCT chịu lực gồm 2 khối, 1 khối 1 khối 3 tầng, 1 khối 2 tầng: - Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn dưới chân các cột, tường (ghi trên mặt bằng): Ntc0 = Ntt0 /n; Mtc0 = Mtt0 /n; Qtc0 = Qtt0 /n (n là hệ số vượt tải gần đúng có thể lấy chung n = 1,1 – 1,2 ở đây chọn n = 1,15). C2 : Ntc0 = 71,3T ; Mtc0 = 9,1 Tm ; Qtc0 = 2,8 T C2 : Ntc0 = 55,6 T ; Mtc0 = 6,1 Tm ; Qtc0 = 2,34 T T3 : Ntc0 = 28,7 T/m ; Mtc0 = 1,3 Tm/m ; Qtc0 = 1,0 T/m I.2. Tµi liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh - Phương pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng kết hợp với xuyên tĩnh (CPT), xuyên tiêu chuẩn (SPT). - Khu vực xây dựng, nền đất gồm 3 lớp có chiều dày hầu như không đổi (số liệu xem phần trên). Lớp 1 : số hiệu 200 dày 2,4 m. Lớp 2 : số hiệu 400 dày 4,5 m. Lớp 3 : số hiệu 100 dày vô cùng. Mực nước ngầm ở độ sâu 12 m. Tương tự như ví dụ trên ta có trụ địa chất như sau: 2,4 m C¸t pha, dÎo  =1.8 T/m3,  =100, c = 0.8 T/m2 ,  = 2.68 B = 0.77 , a1-2 = 31.10-4 m2/N, qc = 40 T/m2 , N = 3 SÐt pha, nöa cøng  =1.88 T/m3,  =160 , c = 2.6 T/m2  = 2.71 , B = 0.19 , a1-2 = 21.10-4 m2/N qc = 290 T/m2, E0s =1160 T/m2, N = 12. C¸t to, chÆt võa  = 1.89 T/m3, e0 = 0.67 ,  = 2.63 , =330 qc = 780 T/m2 , N = 17;, E0s =1560 T/m2 Nhận xét : Lớp đất 1 yếu và dày 2.4 m, các lớp đất 2 và 3 tốt dần. http://geo.nuce.edu.vn - 14 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến I.3. Tiªu chuÈn x©y dùng - Độ lún cho phép đối với nhà khung chèn tường Sgh = 8 cm & chênh lún tương đối S cho phép gh = 0,2% (Tra bảng phụ lục trang 19, bài giảng Nền và Móng - T.S L Nguyễn Đình Tiến). - Phương pháp tính toán ở đây là phương pháp hệ số an toàn duy nhất, lấy Fs = 2 -3 (đối với nền đất cát không lấy được mẫu nguyên dạng thì nên lấy Fs = 3, còn đối với đất dính nên lấy Fs = 2). II. Ph¬ng ¸n nÒn, mãng - Tải trọng công trình không lớn. - Lớp đất trên cùng khá yếu, dày 2,4 m, đồng thời nước ngầm ở độ sâu 2 m và không nên đặt móng sâu hm > 2 m. Vì vậy ở đây chọn giải pháp đệm cát gia cố nền (bóc bỏ lớp đất 1 thay thế bằng cát trung sạch, rải từng lớp, đầm, lu chặt đến độ chặt yêu cầu K, nghiệm thu từng lớp đầm, bề dày đệm khoảng 1,0  1,5 m). - Móng BTCT dạng đơn dưới cột, băng BTCT dưới tường BTCT. - Các tường chèn, bao che có thể dùng móng gạch hay dầm giằng để đỡ. Các khối nhà có tải chênh lệch được tách ra bởi khe lún. III. VËt liÖu mãng, gi»ng, ®Öm c¸t - Bê tông 250#  Rn = 1100 T/m2, Rk = 88 T/m2. - Thép chịu lực : AII  Ra = 28000 T/m2 - Lớp lót : bê tông nghèo, mác 100, dày 10 cm - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng dày 3 cm. - Chọn vật liệu làm đệm cát : Chọn loại cát hạt trung sạch (hàm lượng SiO2 > 70%, Mica < 0,15% ), đầm từng lớp đến chặt vừa (qc khoảng 800  1500 T/m2), hÖ sè ®Çm chÆt K = 0,9 IV. Chän chiÒu s©u ch«n mãng hm: Tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp bê tông lót ). Ở đây chọn hm =1,4m V. Chän kÝch thíc ®¸y mãng, chiÒu cao mãng, ®Æc trng ®Öm c¸t - Ký hiệu móng đơn dưới cột C1, C2 là M1, M2, móng băng dưới tường T3 là M3 Chọn kích thước các móng theo nguyên tắc đúng dần (M càng lớn thì tỷ lệ l/b càng lớn). Chọn sơ bộ kích thước móng M1 : b x l x h = 1,2 x 2,2 x 0,5 (m) M3 : b x h = 1,2 x 0,3 (m). (ở đây chỉ làm ví dụ với một móng M1) http://geo.nuce.edu.vn - 15 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến §Æc trng ®Öm c¸t + Góc mở đệm  = 300 - 450, chọn  = 300 và góc mở  = 450 (góc  tuỳ thuộc vào lớp đất đào hố móng và biện pháp thi công). + Chiều dµy đệm cát hđ = 1,0 m (bỏ hết lớp 1 - xem hình ). + Tính chất cơ lý của đệm cát: chọn hệ số đầm chặt K= 0,9,  = 1,88 T/m3, wtn =18%, e = 0,66  kmax =1,59T/m3 , qc = 800 T/m2, tra bảng (trang 3 - phụ lục Bài giảng Nền và Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến) có   300 (ở đây chọn  = 320 - 330), E0 =. qc = 2. 800 = 1600 T/m2 (chọn  =2 đối với cát vừa chặt vừa). VI. ¸p lùc díi ®¸y mãng (= - ph¶n lùc ®Êt díi mãng) - Giả thiết móng cứng, bỏ qua ảnh hưởng của móng bên cạnh (vì bước cột > 2b dự kiến) và bỏ qua Q0 (vì Q0 nhỏ và hm đủ sâu ). - Áp lực tiếp xúc dưới móng: No N0tc 71, 3 p    tb .h m =  2.1, 4  29,8 T/m2 Mo F 1, 2.2, 2 M0tc 9,1.6 pmax = p + = 29,8 + 2  39,2 T/m2 W 1, 2.2, 2 M tc 9,1.6 Pmin Pmax pmin = p - 0 = 22,8 - 2  21,6 T/m2 W 1, 2.2, 2 - Áp lực gây lún pgl: pgl  p  γ' hm = 29,8 – 1,8.1,4 = 27,3 T/m2 - Ph¶n lực ®Êt díi ®¸y mãng (không kể bản thân móng và lớp đất phủ lấp) N0tt 82 p0  = = 31,0 T/m2 F 1, 2.2, 2 M 0tt 10,5.6 p0max = p 0 + = 31,0 + 2  41,8 T/m 2 W 1,2.2,2 tt 10,5.6 M p0min = p 0 - 0 = 31 - 2  20,2 T/m 2 W 1.2.2,2 http://geo.nuce.edu.vn - 16 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến VII. KiÓm tra kÝch thíc ®¸y mãng VII.1. KiÓm tra søc chÞu t¶i cña nÒn T¹i ®¸y mãng Điều kiện kiểm tra: p  Rđ và pmax  1,2Rđ Trong đó p đã tính trong bước VI và sức chịu tải của nền tính gần đúng theo công 0,5. A. .b  B. ' hm  C .c thức Terzaghi: R® = Fs A = N . n . i ; B = Nq . nq. iq ; C = Nc . nc. ic - Víi ®Öm c¸t = 330  N =34,8 ; Nq = 26,1 ; Nc = 38,7 (tra bảng phụ lục trang 13, Bài giảng Nền và Móng - T.S Nguyễn Đình Tiến). b 1, 2 b 1, 2 n = 1 – 0,2. = 1 - 0,2. = 0,89 ; nq =1; nc = 1 + 0,2. =1 + 0,2. = 1,11 l 2, 2 l 2, 2 Các hệ số mi, ii =1. Thay vào ta có: 0,5.34,8.0,89.1,88.1,2  26,1.1,8.1,4  0 Rđ = = 33,6 T/m2 3 Vậy p < Rđ ( 29,8 T/m2 < 33,6 T/m2 ) pmax < 1,2.Rđ ( 39,2T/m2 <  33,6.1,2 = 40,3 T/m2 )  Đệm cát đủ sức chịu tải. T¹i ®¸y líp ®Öm c¸t Nếu lớp đất dưới đáy đệm yếu hơn lớp đệm cát thì cần phải kiểm tra cường độ đất nền tại đáy đệm (bề mặt lớp đất yếu hơn). Khi đó ta thay móng bằng khối móng quy ước. - Xác định kích thước khối móng quy ước: bqu = b +2.hđ.tg = 1,2 + 2.1.tg300  2,22 m http://geo.nuce.edu.vn - 17 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến lqu = l +2.hđ.tg = 2,2 + 2.1.tg300  3,22 m Cũng có thể xác định kích thước khối móng quy ước theo điều kiện cân bằng áp lực: N = (p - .hm).F = z.Ftd, z = (p - .hm).k  Ftd =F/k - Xác định ứng suất dưới đáy đệm cát và kiểm tra áp lực lên lớp đất 2 :  bt z  hm  hd +  z  hm  hd  R®2   btz  h  hd = ’.hm + đhđ = 1,8.1,4 + 1,88. 1,0 = 4.4 T/m2.   z hm  hd = k0 .( p - ’. hm). MÆt kh¸c: l/b = 2,2/1,2 = 1,83 ; z/b = h® / b = 1,0/1,2 = 0,83  Tra b¶ng 10, néi suy ta ®îc k0 = 0,58   z hm  hd = 0,58. (27,3) = 15,8 T/m2. - X¸c ®Þnh cêng ®é ®Êt nÒn cña líp ®Êt ë ®¸y ®Öm c¸t ( líp 2): Sức chịu tải của lớp đất dưới đáy đệm cát được xác định theo công thức cho móng quy ước: lq x bq x h mq = 2,22 x 3,22 x 2,4 m ( hmq = hm + h®): R®2 = 0,5. A.γ.bqu  B.q  C.c Fs Trong đó: A = N . n . i; B = Nq . nq . iq; C = Nc . nc . ic; các hệ số i = iq = ic = 1 Víi  = 160  N =2,72 ; Nq = 4,33 ; Nc = 11,6 ; c = 2,6T/m2; q – là phụ tải tại mức đáy móng. q = 1. h1 + đệm. hđệm = 1,8. 1,4 + 1,88. 1,0 = 4,4 T/m2 bqu 2, 22 bqu 2, 22 n = 1 – 0,2. = 1 - 0,2. = 0,86 ; nq =1; nc = 1 + 0,2. =1 + 0,2. = 1,14 l qu 3, 22 l qu 3, 22 0,5.2,72.0,86.1,88.2,22  4,33.4,4 11,6.1,14.2,6  R®2 = = 29,1 T/m2 2 ThÊy:  zhq +  bt 2 2 z  hq = 4,4 + 15,8  20,2 T/m < R®2 = 29,1 (T/m )  đất ở lớp 2 đủ chịu lực và kích thước chọn như trên hợp lý. Chó ý: - Mét trong 2 ®iÒu kiÖn trªn, 2 vÕ ph¶i xÊp xØ nhau ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kinh tÕ. (vÝ dô trªn pmax  1,2 R®) - NÕu kh«ng tho¶ m·n tøc lµ p > R, pmax > 1,2 R hoÆc p
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến - Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp phân tố có chiều dày hi
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến B¶ng kÕt qu¶ tÝnh lón cho líp ®Êt 2 (l/b=2,2/1,2= 1,83) e1i e2i li  zo bt P1i zi z/b gl  gl P2i si 3 2 k0 2 m T/m m T/m  T/m 2 m T/m  T/m2 T/m 2 Tra trªn ®ưêng cm cong e-p 0.4 2.4 4.4 - 1 0.83 0.58 15.83 - - - - - 0.4 2.8 5.15 4.78 1.4 1.17 0.45 12.29 14.06 18.83 0.831 0.797 0.743 0.4 3.2 5.9 5.53 1.8 1.50 0.33 9.01 10.65 16.17 0.828 0.802 0.569 0.4 3.6 6.65 6.28 2.2 1.83 0.26 7.10 8.05 14.33 0.826 0.805 0.46 0.4 1.88 4.0 7.4 7.03 2.6 2.17 0.14 3.82 5.46 12.49 0.824 0.807 0.373 (Sét 0.4 4.4 8.16 7.78 3,0 2.50 0.11 3.00 3.41 11.19 0.821 0.808 0.286 cố kết 0.4 chậm 4.8 8.91 8.54 3.4 2.83 0.09 2.46 2.73 11.27 0.819 0.808 0.242 xem 0.4 như 5.2 9.66 9.29 3.8 3.17 0.08 2.18 2.32 11.61 0.816 0.808 0.176 không 0.4 5.6 10.41 10.04 4.2 3.50 0.07 1.91 2.05 12.08 0.814 0.808 0.132 thÊm 0.4 nước) 6.0 11.17 10.79 4.6 3.83 0.06 1.64 1.77 12.56 0.812 0.807 0.11 0.4 6.4 11.92 11.55 5 4.17 0.04 1.09 1.37 12.91 0.811 0.806 0.11 0.4 6.8 12.64 12.28 5.4 4.50 0.03 0.82 0.96 13.24 0.809 0.805 0.088 0.4 7.2 13.39 13.02 5.8 4.83 0.03 0.82 0.82 13.83 0.807 0.804 0.066 0.4 7.6 14.15 13.77 6.2 5.17 0.02 0.55 0.68 14.45 0.806 0.803 0.066 (P1i; P2i ; e1i;e2i tính cho các điểm ở giữa lớp thứ i) Độ lún lớp 2: S2 = 3.42 cm Tổng độ lún S = S1+ S2 = 0,99 + 3.42 = 4,41 cm Kết luận: Tổng độ lún S = 4,41cm < Sgh = 8 cm  vậy móng thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối. VIII. KiÓm tra chiÒu cao mãng Giả thiết coi móng là bản conson ngàm tại mép cột, độc lập theo 2 phương, chịu phản lực đất p0 http://geo.nuce.edu.vn - 20 -
Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng TS. Nguyễn Đình Tiến VIII.1. KiÓm tra cêng ®é trªn tiÕt diªn nghiªng - Cột đâm thủng móng (do lực cắt) theo hình tháp nghiêng về các phía góc 450, gần đúng coi cột đâm thủng móng theo một mặt xiên góc 450 về phía p0max. Điều kiện chống đâm thủng không kể ảnh hưởng của thép ngang và không có cốt xiên, đai: Q Qb hay Pđt  Pcđt - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm vậy ta có: h0 = h - a = 0,5 – 0,03 = 0,47 m Ta có: bc + 2.h0 = 0,3 + 2.0,47 =1,24 m > b = 1,2 m vậy btb = (bc + b)/2 =(0,3 + 1,2)/2 =0,75 m - Tính lực cắt Q hay Pđt ( hợp lực phản lực của đất trong phạm vi gạch chéo): ho =0,52m max p  p0 t No P®t = p odt .ldt.b = 0 .l dt .b 2 Mo Với: 0 45 l  ac 2, 2  0, 4 lđt =  h0 =  0, 47 = 0,43 m min 2 2 P0 max P0 l  l dt pot = p0min + (p0max - p0min). P0t P0®t l l®t 2,2  0,43 = 20,2 + (41,8 – 20,2). 2,2 1800 = 37,6 T/m2 41,8  37,6  Pđt = .0,43.1,2 = 20,5 T 2 2200 - Pcđt = Rk.h0 .btb = 88.0,47.0,75 = 31,0 T Pđt = 20,5 T < Pcđt = 31,0 T  Đảm bảo điều kiện kh«ng đâm thủng. VIII.2. TÝnh to¸n cêng ®é trªn tiÕt diÖn th¼ng ®øng - TÝnh to¸n cèt thÐp Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng góc tại vị trí có Mômen lớn- t¹i mÐp cét víi s¬ ®å tÝnh lµ b¶n conson ngµm t¹i mÐp cét - Tính cốt thép theo phương cạnh dài 2 2 p 0 ng  2. p 0 max l ng p0ng  p0 max l ng Mlng = . .b hoặc Mlng  . .b 3 2 2 2 http://geo.nuce.edu.vn - 21 -