đồ án nền móng

Qui tắc loại trừ sai số thô: - Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động  ≤ [] thì đạt còn ngược lại thì ta phải loại trừ các sai số lớn hoặc bé...  Nếu trong phạm vi đơn

Ntt (KN)

Mtt (KN.m)

- Nđơntt >500 lấy Nbăngtt = 1.15* Nđơntt

- Nđơntt <500 lấy Nbăngtt = 1.35* Nđơntt

 Móng Cọc :

- Nđơntt >500 lấy NCọctt = 2.2* Nđơntt

- Nđơntt <500 lấy NCọctt = 2.4* Nđơntt

PHẦN 2: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

A LÝ THUYẾT THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT:

- Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và

số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn Vấn đề đặt ra là những lớp đất này ta phải chọn đượcchỉ tiêu đại diện cho nền

- Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổi màu , hạt độ mà ta phân

chia thành từng lớp đất

- Theo TCVN 9362-2012 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá

trị có đặc trưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động và đủ nhỏ Vì vậy ta phải loại trừ nhữngmẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa chất

- Vì vậy thống kê địa chất là một việc hết sức quan trọng trong tính toán nền móng

1 Hệ số biến động:

- Chúng ta dựa vào hệ số biến động  phân chia đơn nguyên

- Hệ số biến động  được xác định theo công thức:  =

- Trong đó giá trị trung bình của một đặt trưng : =

- Độ lệch bình phương trung bình chỉ tiêu kép : =

2 Qui tắc loại trừ sai số thô:

- Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động  ≤ [] thì đạt còn ngược lại

thì ta phải loại trừ các sai số lớn hoặc bé

- Trong đó [ ]: Hệ số biến đọng lớn nhất, tra bảng 1 tùy thuộc và từng loại đặc trưng.

Bảng 1 : Hệ số biến động lớn nhất [ ] theo TCVN 9362-2012

- Trong đó ước lượng của độ lệch: =

- V được xác định theo bảng tra 2:

19 2.75 34 3.01 49 3.15

 Lưu ý : Khi N ≥ 25 thì lấy : =

 Số lượng tối thiểu của một thí nghiệm chỉ tiêu nào đó với mỗi đơn nguyên địa chấtcông trình cần phải đảm bảo là 6

 Nếu trong phạm vi đơn nguyên địa chất công trình có số lượng mẫu ít hơn 6 thì giátrị tính toán các chỉ tiêu của chúng được tính toán theo phương pháp trung bình cựctiểu và trung bình cực đại:

Att = và Att =

 Việc chọn tính theo một trong hai công thức là tùy thuộc và chỉ tiêu làm tăng độ an toàn cho công trình

3 Giá trị tiêu chuẩn các đặc trưng của đất:

- Giá trị tiêu chuẩn chỉ tiêu đơn : Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các chỉ tiêu đơn (Chỉ

tiêu vật lý như độ ẩm, khối lượng, thể tích, chỉ số dẻo, độ sệt, và các chỉ tiêu cơ họcnhư mô đun tổng biến dạng, cường độ kháng nén ) là giá trị trung bình cộng của cáckết quả thí nghiệm riêng lẽ sau khi đã loại trừ sai số thô

Lưu ý : Đối với các chỉ tiêu vật lý gián tiếp ( hệ số rỗng , chỉ số dẽo ) Và module tổng biến dạng thì giá trị tiêu chuẩn của chúng được xác định từ giá trị tiêu chuẩn của chỉ tiêu thí nghiệm mà tính giá trị tiêu chuẩn của chỉ tiêu gián tiếp theo công thức cơ học đất

- Giá trị tiêu chuẩn chỉ tiêu kép :

 Giá trị tiêu chuẩn của các chỉ tiêu kép lực dính đơn vị (c) và góc ma sát trong ()được thực hiện theo phương pháp bình phương cựa tiểu của quan hệ tuyến tính củaứng suất pháp và ứng suất tiếp cực hạn của các thí nghiệm cắt tương đương, =

 Lực dính đơn vị tiêu chuẩn ctc và góc ma sát trong tc được xác định theo công thứcsau:

 Nếu trên công thức trên tính được ctc <0 thì chọn ctc=0 và tính lại theo công thức

4 Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất:

a Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn :

- Nhằm giúp mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính

toán ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán

- Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn được xác định theo công thức sau : Att=

Trong đó : Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét

- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức : kd=

- Chỉ số xác định  được xác định theo công thức =

Trong đó t là hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy 

- Hệ số biến động  được xác định theo mục I.1

- Khi tính nền theo biến dạng (TTGH II) thì =0.85

- Khi tính nền theo cường độ (TTGH I) thì =0.95

b Giá trị tính toán chỉ tiêu kép:

- Giá trị tính toán chỉ tiêu kép được xác định theo công thức sau: Att=

Trong đó : Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét

- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức : kd=

- Đối với các chỉ tiêu kép như : lực dính c và hệ số ma sát trong tg ta có công thức :

- Khi tính nền theo biến dạng (TTGH II) thì =0.85

- Khi tính nền theo cường độ (TTGH I) thì =0.95

- Tùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy đấu (+) hoặc dấu (-) để đảm bảo an

toàn hơn

- Khi tính toán nền theo cường độ và ổn định thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo

TTGH I ( nằm trong khoảng lớn hơn =0.95)

- Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo TTGH II

( nằm trong khoảng lớn hơn =0.85)

B THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT:

1 Bảng số liệu địa chất – các thông số cơ bản :

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc

ma sát trong (độ)

Lực dính C

(Kg/cm2 )

Kết quả thí nghiệm nén ép e ứng với

P (Kpa)

Độ sệt

B (Li) e(0) e(0.5

) e(1) e(2) e(4)

0.46 8

- Các chỉ tiêu cơ lý như sau :

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc

ma sát trong (độ)

Lực dính C

(Kg/cm2 )

Kết quả thí nghiệm nén ép e ứng với

P (Kpa)

Độ sệt

B (Li) e(0) e(0.5

) e(1) e(2) e(4)

0 23’ 0.277 0.58

4 0.562 0.549 0.530 0.504 0.01HK4-

0.48 6 0.04

0.49 5 0.025

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm

3 )

Góc

ma sát trong (độ)

Lực dính C

(Kg/cm2 )

Kết quả thí nghiệm nén ép e ứng với

P (Kpa)

Độ sệt

B (Li) e(0) e(0.5

) e(1) e(2) e(4)

0.48 9 0.14

HK4-5 21.6 1.9 1.64 2.69 16 0 12’ 0.248 0.64 0.612 0.59

3

0.56 7

0.53 1 0.20

0.48 6 0.09

0.50 2 0.14

 7 0 7 ' , e0=0.0;     g/cm 3

II ĐỊA CHẤT MÓNG SÂU ( Theo DCMC – DC11)

1 Bảng số liệu và các thông số cơ bản :

Mực nước ngầm : 1.8 m 1.3.1) Lớp f : sàn bê tông, cát san lấp nền, chiều sâu 1.7m (Không có hồ sơ đạ chất nên lấy theo

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Dungtrọngđẩynổi

(g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc ma sát trong (độ)

Lực dính C (Kg/c m2)

Kết quả thí nghiệm nén

ép e ứng với P (Kpa) e(0) e(1) e(2) e(4) e(8)

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Dungtrọngđẩynổi

(g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc ma sát trong (độ)

Lực dính C (Kg/c m2)

Kết quả thí nghiệm nén

ép e ứng với P (Kpa) e(0) e(1) e(2) e(4) e(8)

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Dungtrọngđẩynổi

(g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc ma sát trong (độ)

Lực dính C (Kg/c m2)

Kết quả thí nghiệm nén

ép e ứng với P (Kpa) e(0) e(1) e(2) e(4) e(8)

m 3 )

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Dungtrọngđẩynổi

(g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc ma sát trong (độ)

Lực dính C (Kg/c m2)

Kết quả thí nghiệm nén

ép e ứng với P (Kpa) e(0) e(1) e(2) e(4) e(8)

-TBC 28.34 1.905 1.485 0.935 2.695 14 0 19’ 0.197 0.775 0.757 0.728 0.691

-Trụ cắt địa chất

MNN sàn bê tông, cát san lắp nền

đất san lắp; cá t mịn lẫn sé t; màu xá m trắng, xá m nâ u; mậ t độ chặt ké m, chặt vừa;    8 7 kN/m 3 , c=5.004 kP a,  8 0 09 ' , e0=0.7, E=75 kPa;

  2 8  g/cm 3

cá t mịn lẫn sé t bột màu xá m trắng;xá m xanh; mật độ chặt ké m, chặt vừa;;   8 39  kN/m 3 , c=.57 kPa,  22 0 23 ' , e0=0., E=754 kPa;

    g/cm 3

sé t dẻo lẫn cá t mịn xá m vàng, xá m hồng;trạng thá i dẻ o cứ ng;    

kN/m 3 , c=9.39 kPa,  4 0 9 ' , e0=0.775, E=4945.335 kPa;

PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN

(KN)

Ntt (KN)

Mtt (KN.m)

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc

ma sát trong (độ)

Lực dính C

(Kg/cm2 )

Kết quả thí nghiệm nén ép e ứng với

P (Kpa)

Độ sệt

B (Li) e(0) e(0.5

) e(1) e(2) e(4)

0.46 8

0.3

Theo số liệu thống kê địa chất DCMN – DC08 Chọn giải pháp xử lý nền bằng đệm cát

Ta tiến hành bóc bỏ lớp đất 1 ở độ sâu chôn móng ta chọn là 2.0m Df = 2

3 Thông số vật liệu – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9362 – 2012

- Bê tông sử dụng B20 có : Rb = 11.5 Mpa ; Rbt = 0.9 Mpa

- Cốt thép AII có : Rs = 280 Mpa

- Cốt thép AI có : Rs = 225 Mpa

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN:

Chọn chiều sâu đặt móng: => dựa vào địa chất, ta chọn chiều sâu đặt móng D f = 2.0m

- Chiều cao đài móng : h = 0.6 (m)

- Lớp bê tông bảo vệ : a = 0.05 (m)

- Chiều cao làm việc : ho = 0.55 (m)

 Cường độ tiêu chuẩn của đất nền

c Kiểm tra kích thước móng đã chọn:

 Theo Điều kiện ổn định:

 Nhận xét :  Thỏa điều kiện ổn định

 Theo Điều kiện cường độ

 Nhận xét : => Kích thước móng thỏa điều kiện cường độ

 Kiểm tra điều kiện trượt (Bỏ qua).

 Kiểm tra điều kiện biến dạng lún:

- Đối với các lớp đất nằm phía trên mặt nước ngầm thì khi tính toán ta dung dung

trọng đất tự nhiên, còn đối với các lớp đất bên dưới mật nước ngầm ta dung dung trọng đẩy nổi

- Áp lực tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng

 Tính toán độ lún ổn định của nền móng công trình :

e 1i

e 2i

S i ( c m )

37 2 4 4.

0 8

1 6 4.

8 8

0 5 6

0 5 2 6 1

1 1 6

50 9 6

1 1 6

50 9 6

5 6.

8

1 5 8.

0 5

0 5

0.

8 0.44

4 39

5 7

3 7 2

8 7 1

62 7 2

8 7 1

62 7 2 6 8.

6

1 4 2.

5

0 5 5 5

0 5 4 0

6 0 7

74 4 8

6 0 7

74 4 8 8 0.

3 6

1 3 2.

0 1

0 5 5 3

0 5 4 3

4 2 6

86 2 4

4 2 6

86 2 4 9 2.

1 2

1 2 8.

8 2

0 5 5 0

0 5 4 3

3 0 8

3 0 8

0 3.

8 8

1 3 0.

7 8

0 5 4 8

0 5 4 3

2 3

10 9.

2 3

10 9.

76

1 1 5.

6 4

1 3 6.

0 4

0 5 4 6

0 5 4 2

0.

1 5

1 7 8

12 1.

1 7 8

12 1.

2 7.

4

1 4 3.

3

0 5 5 9

0 5 5 6

0.

1 1

1 4

13 3.

28

9.5

5 1.

8 1

5 5 7

5 5 4

1 1 9

14 5.

14 5.

5 0.

9 2

1 6 1.

2 2

0 5 5 4

0 5 5 1

0.

1 1

15 6.

- Tại độ sâu Z = 5.4 (m) tính từ đáy móng, ta có => Ta dừngtính lún ở độ sâu trên và xem như móng tắc lún

 Nhận xét : S=3.57cm <(cm) => thỏa điều kiện biến dạng lún

30.8 23 7.8 4 .3 9.3

37.2 50.9

2.72

74.48 8.24 98



8 9

0



2 2

 Kiểm tra điều kiện xoay (bỏ qua)

d Xác định chiều cao móng: kiểm tra điều kiện chống xuyên:

- Chiều cao đài móng chọn sơ bộ ban đầu : hd=0.6m

- Lớp bê tông bảo vệ : a=0.05m => ho = 0.55m

- Ta có diện tích gây xuyên thủng

 Tính toán cốt thép theo phương cạnh dài

- Sơ đồ tính tại mặt cắt I-I:

 Tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn

- Sơ đồ tính tại mặt cắt II-II

 2a250 4a250

MẶT CẮT A- A

PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG BĂNG

2 Thông số địa chất:

Mực nước ngầm : 12.5m Lớp 1 :

Dung trọng khô (g/cm 3 )

Tỷ trọng hạt (g/cm 3 )

Góc

ma sát trong (độ)

Lực dính C

(Kg/cm2 )

Kết quả thí nghiệm nén ép e ứng với

P (Kpa)

Độ sệt

B (Li) e(0) e(0.5

) e(1) e(2) e(4)

0.46 8

0.3

3 Thông số vật liệu – Tiêu chuẩn thiết kế

- Bê tông sử dụng B20 có : Rb = 11.5 Mpa ; Rbt = 0.9 Mpa

- Cốt thép AII có : Rs = 280 Mpa

- Cốt thép AI có : Rs = 225 Mpa

- Tiêu chuẩn thiết kế : TCVN 9362 – 2012.

1 Chọn chiều sâu đặt móng: => dựa vào địa chất, ta chọn chiều sâu đặt móng Df = 2.0m

2 Tổng hợp nội lực , xác định điểm đặt tâm lực

 Sau khi kéo dài hai đầu thừa ta có L=0.8+5+4.5+4+5+5+5+2.7=32(m)

- Chiều cao đài móng : hs = 0.6 (m)

- Lớp bê tông bảo vệ : a = 0.05 (m)

- Chiều cao làm việc : ho = 0.55 (m)

- Móng nằm trong lớp đất sét có độ sệt < 0.5 => tra bảng 15 theo TCVN 9362-2012 ta

có

 m1 = 1.2

 m2 = 1

 ktc = 1.1

 (kN/m3) (Lấy khoảng giữa dung trọng của bê tông và đất)

 Cường độ tiêu chuẩn của đất nền

 Áp lực dưới đáy móng

(kN/m2)

(kN/m2)(kN/m2)

 Nhận xét :  Thỏa điều kiện ổn định

b Kiểm tra điều kiện cường độ:

- Áp lực tính toán lớn nhất dưới đáy móng :

 Nhận xét: => Thỏa điều kiện cường độ =>Tiết diện móng bxl=2x13.2 (m)

c Kiểm tra điều kiện biến dạng lún:

- Đối với các lớp đất nằm phía trên mặt nước ngầm thì khi tính toán ta dung dung

trọng đất tự nhiên, còn đối với các lớp đất bên dưới mật nước ngầm ta dung dung trọng đẩy nổi

- Áp lực tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng

n

tố

Điể m

=> Ta dừngtính lún ở độ sâu trên và xem như móng tắc lún.

 Nhận xét : S=4.26cm <(cm) => thỏa điều kiện biến dạng lún

d Kiểm tra điều kiện chống trượt (Bỏ qua).

e Xác định chiều cao móng: kiểm tra điều kiện chống cắt:

- Chiều dài móng : l = 13.2 (m)

- Chiều cao đài móng : hs = 0.6 (m)

- Lớp bê tông bảo vệ : a = 0.05 (m)

- Chiều cao làm việc : ho = 0.4 (m)

 Lực chống cắt : Pchongcat =0.75Rbt x h0 x 1=0.75x0.09x40x100= 270 (kN)

 Áp lực trung bình dưới đáy móng :

(kN/m2)

 Lực gây cắt : Pcat =xScat =104x0.4=41.6 (kN)

 Nhận xét : ta thấy P cat < P chongcat => Thỏa điều kiện chống cắt => Chấp nhận tiết diện đã chọn

- Chọn thép Ø10 có As = 0.79 (cm2) => Số thanh n= (thanh)

- Chọn thép Ø10@200.

 Bố trí thép theo phương cạnh dài: Chỉ cần thép cấu tạo => Chọn thép Ø10@200

4 Tính toán và bố trí thép cho dầm móng:

a Tính toán và vẽ biểu đồ nội lực theo phương pháp dầm tuyệt đối cứng:

- Sơ đồ tính, biểu đồ lực cắt và momen:

- Lực phân bố bên dưới đáy móng:

- Moment : + Tại tâm cột A :

b Tính toán và bồ trí thép dọc cho dầm móng.

- Chọn lớp bê tông bảo vệ a=50mm=> ho=600-50=550 (mm)

- Đối với Momen căng thớ trên xác định vị trí trục trung hòa.

Mf=

 Mf= 3363.75(kN.m)

 Mf > Mmax (638.9 kN.m) => Trục trung hòa đi qua cánh

 Tiết diện tính toán : bxhs=2000x600 (mm)

- Đối với Momen căng thớ dưới bản móng chịu kéo tính cốt thép theo tiết diện tính

toán : bsxhs=400x600 (mm)

 Cốt thép được tính theo công thức sau:

+ ++

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

Vậy bố trí theo phương cạnh dài L : Þ12a350

Theo phương cạnh dài

Theo phương cạnh dài thì móng có độ cứng rất lớn do có dầm móng và dầm móng gần như chịu toàn bộ lực tác dụng lên móng nên chỉ cần bố trí thép theo cấu tạo , chọn Þ10a200

Tính toán cốt đai :

- Lực cắt lớn nhất bên phải gối A: Qmax=612.77 (kN)

- Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tông:

- Khoảng cách cốt đai trong đoạn L/4 đầu dầm:

+ Điều kiện chọn khoản cách cốt đai không được lớn hơn Smax; Stt

+ Thỏa điều kiện cấu tạo theo TCXDVN 356:2005

 Chọn S=80(mm)

- Kiểm tra điều kiện chống phá hoại tiết diện nghiêng:

0.3x1.24x0.885x11.5x10 -3 x 400x550 = 832.93(kN)

 Qmax <=> Thỏa điều kiện chống phá hoại trên tiết diện nghiêng

- Khoảng cách cốt đai ở giữa dầm

 Chọn Sct =300(mm)

 Khả năng chịu cắt của cốt đai

Kết luận : Dầm không bị phá hoại , cốt đai và bê tông đủ khả năng chịu cắt