Nền móng ppt

Phân loại nền. ĐN : Nền công trình là vùng đất nằm dưới đáy móng, chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng do công trình truyền xuống..  Phân loại móng: + Theo vật liệu làm móng :  Móng

II NỀN MÓNG

1 Khái niệm chung-phân loại

 Khái niệm :

Móng là bộ phân chịu lực thấp nhất trong công trình Tải trọng phần kết cấu khung bên trên được truyền xuống đất nền bên dưới thông qua móng.

Khi đất nền khá tốt, giá thành của móng so với tòan bộ công trình không cao Nhưng khi xây dựng trên nền đất yếu, chi phí nền móng là một vấn đề lớn Vì vây càn phải nghiên cứu kỹ các phương án thiết kế để chọn giải pháp tối ưu

Phân loại nền.

 ĐN : Nền công trình là vùng đất nằm dưới đáy móng, chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng

do công trình truyền xuống.

 Theo điều kiện hoạt động địa chất, nền có thể là đất hoặc đá.

 Nền đá có thể là đá gốc hoặc đá rạn nứt Nền đá có độ cứng rất lớn, tính biến dạng bé

vì vậy khi xây dựng trên nền đá, không cần tính toán về độ lún.

 Nền đất có đặc điểm là không đồng nhất, tính biến dạng cao.

Phân loại :

 - Nền tự nhiên : móng công trình được đặt trực tiếp lên đất đá.

không đủ sức tiếp thu tải trọng công trình từ đó phải sử dụng những biện pháp gia cường để làm tăng khả năng chịu tải của nền.

 Phân loại móng:

 + Theo vật liệu làm móng :

 Móng gạch đá : thường sử dụng với các loại công trình có quy mô nhỏ, tải trọng không lớn lắm, nền đất tương đối tốt.

 Móng bê tông cốt thép : sử dụng rất phổ biến đối với các loại công trình

 + Theo đặc tính làm việc của móng :

 Móng nông : sử dụng khi đất nền có địa tầng

không phức tạp Các lớp đất trực tiếp đặt móng đủ khả năng chịu tải trọng của công trình.

 Móng sâu : sử dụng cho các công trình có quy mô lớn hoặc nền đất yếu.

 Theo cách thức chế tạo :

 Móng đổ tại chỗ.

 Móng lắp ghép.

 Theo đặc điểm làm việc và cấu tạo móng :

 Móng cứng : là móng không bị uốn hoặc chịu uốn nhưng không lớn lắm khi chịu tác dụng của tải

trọng công trình Gồm móng gạch đá, bê tông

không cốt thép, móng BTCT dưới cột, dưới tường

 Móng mềm : là loại móng chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng công trình Móng mềm phải làm bằng bê tông cốt thép Gồm móng băng,băng giao

thoa, móng bè

2 Các yêu cầu khi thiết kế nền-móng

 Đảm bảo cường độ-ổn định cho nền và

móng

 Biến dạng (lún) trong giới hạn cho phép

 Thời gian sử dụng lâu dài

 Kinh tế, giá thành thấp

 Đảm bảo an toàn cho các công trình lân

cận

Các loại biến dạng của công trình.

a- Lún đều; b – nghiêng; c- võng xuống; d – vồng lên;

e,g – lún xảy ra với công trình có chiều dài lớn (cả vồng lên và võng xuống;

h – lún lệch)

LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT

Cấu tạo của móng theo chiều sâu khác nhau.

Cấu tạo của móng theo chiều rộng khác nhau

LỚP ĐẤT YẾU

LỚP ĐẤT TỐT

Dùng móng cọc ở những đoạn lớp đất yếu có chiều dày lớn

LỚP ĐẤT YẾU

LỚP ĐẤT TỐT

ĐẤT TỐT

Các sơ đồ về nền đất thường gặp trong thực tế

Chống thấm khi nhà không có tầng hầm :

1 Lớp chống thấm, 2 Quét 2 lần bitum nấu chảy.

Chống thấm theo mặt ngoài tường tầng hầm khi mực nước ngầm :

a Thấp hơn sàn tầng hầm; b Cao hơn một ít, c Cao hơn nhiều,

b 1 Lớp chống thấm, 2 Bitum quét 2 lần,

c 3 Sét béo, dày 25cm, 4 Tường xây gạch dày 10cm,

d 5 Lớp bê tông gia tải, 6 Bản BTCT (khi cột nước H > 50cm), 7 Lớp BT lót.

Chống thấm theo mặt trong tường tầng hầm khi mực nước ngầm cao :

a Cho tường biên, b Cho tường trong, 1 Lớp BT lót, 2 Lớp vữa chống thấm,

3 Lớp cách nước bằng giấy không thấm, 4 Lớp xi măng, 5 Kết cấu hộp BTCT,

6 Sàn, 7 Lớp bitum được bảo vệ bằng lớp trát xi măng,

8 Lớp chống thấm cho tường.

3 Móng nông BTCT

a. Móng đơn

b. Móng băng

c. Móng bè

a Móng đơn

Móng đơn BTCT được sử dụng khi đất nền tương đối tốt, tải trọng các cột không lớn lắm và khi các cột đặt khá xa nhau

Tuỳ theo điều kiện, móng đơn có thể là móng toàn khối cho cột toàn khối, móng toàn khối cho cột lắp ghép hay là móng lắp ghép.

Tải trọng truyền xuống móng bao gồm lực nén, lực cắt, mômen uốn

Đế móng tiết diện vuông hoặc chữ nhật

Cấu tạo móng đơn

Khi dùng cột đổ tại chỗ, để ngàm cột vào móng, thép từ móng phải được chờ sẵn từ móng và có đường kính không nhỏ hơn thép cột.

Chiều dài đoạn nối phải tuân thủ theo quy phạm về thiết kế kết cấu BTCT.

Với móng cột BTCT lắp ghép, dùng móng có chừa sẵn cốc, sau khi lắp đặt cột, đổ BT mác cao chèn chân cột

Chiều sâu cột ngàm trong móng được quy định :

 - Chiều sâu cốc đối với cột 1 nhánh :

AK : Khoảng cách giữa các mép ngoài cùng của 2 nhánh

ak : Cạnh lớn của tiết diện ngang cột, (mét).

Ngàm cốt thép của cột vào móng :

a Khi dùng cốt thép trơn, b Khi dùng cốt thép có gờ.

: Móng dưới cột lắp ghép :

a Dưới cột đơn,

b Móng dưới cột lắp ghép 2 nhánh với giằng dưới cùng thấp hơn đỉnh móng,

c Dưới cột lắp ghép 2 nhánh có giằng dưới cùng cao hơn đỉnh móng.

 Trình tự thiết kế.

 Xác định tải trọng tác dụng xuống móng.

 Đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn của khu vực xây dựng công trình.

 Lựa chọn độ sâu chôn móng.

 Xác định kích thước sơ bộ đế móng.

 Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai.

 Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ nhất.

 Tính toán độ bền và cấu tạo móng.

Xác định kích thước sơ bộ đế móng.

R tt =

tc

2 1K

m m

(AbII + Bh’II + DcII - ’IIho)

Móng đơn chịu tải trọng đúng tâm

 Kích thước hợp lý của móng được xác định từ điều kiện :

Ptb  Rtc

Trong đó :

 ptb : áp lực trung bình tại đáy móng.

 Rtc : áp lực tiêu chuẩn của đất tại đáy móng.

 Aùp lực trung bình tại đáy móng xác định theo biểu thức :

Ptb =

Trong đó :

Ntc : tải trọng tiêu chuẩn do công trình truyền xuống.

G : trọng lượng móng và đất trên móng.

a,b : chiều dài các cạnh đáy móng.

ab G

N tc

Diện tích đế móng cần thiết là :

F =

Với móng có đế vuông :

Với móng có đế hình chữ nhật :

Kn = a/b

h R

N

tb tc

tc

- γ

F b

n

F b

K



: Kiểm tra áp lực lên lớp đất yếu :

a Biểu đồ ứng suất trong đất,

b Sơ đồ xác định kích thước móng quy ước,

1 Lớp đất tốt, 2 Lớp đất yếu.

Móng đơn chịu tải trọng lệch tâm

 Kích thước hợp lý của móng được xác định từ điều kiện :

Ptb  Rtc Pmax  1.2Rtc

Trong đó :

 ptb : áp lực trung bình tại đáy móng.

 Rtc : áp lực tiêu chuẩn của đất tại đáy móng.

 Pmax : áp lực lớn nhất tại đáy móng, xác định theo công thức :

Hay :

 Trong đó :

 ea, eb : độ lệch tâm theo phương a và b.

 Mx, My : moment do các tải trọng tiêu chuẩn gây ra tương ứng vơi chiều x và y qua trọng tâm diện tích đế móng.

y

y

x

x tc

W

M W

M ab

N

min

tc mx

6e 1

ab

N

min , mx

Các dạng biểu đồ ứng suất tiếp xúc dưới móng chịu tải lệch tâm

Tính toán độ lún thẳng đứng.

 Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố

 Tính lún theo phương pháp lớp biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn …

Sơ đồ tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố.

Kiểm tra về độ lún lệch

Sơ đồ biến dạng của móng tường khi vồng lên hoặc võng xuống

Tính toán độ bền và cấu tạo móng

 Tính toán chiều cao móng

 Tính toán cốt thép móng

: Sơ đồ tính toán móng theo chọc thủng :

a Móng đế vuông chịu tải trọng trung tâm,

b Tháp chọc thủng, c Móng chịu tải trọng lệch tâm.

Sơ đồ tính toán móng theo cấu kiện BTCT chịu uốn

Sơ đồ tính toán chiều cao móng theo lực cắt

Sơ đồ tính toán móng

theo chịu uốn

Biểu đồ áp lực phản lực nền dưới đáy conxon của móng

: Móng BTCT dưới cột thép :

a Bulông đặt trong móng, b Liên kết cột với móng,

c Đặt cốt thép và bu lông cho móng liền khối

d Móng lắp ghép khi đế móng đặt sâu.

Giải pháp chống lệch tâm cho nhà phố

b Móng băng

Trong trường hợp tải trọng truyền xuống móng lớn, sức chịu tải của đất yếu hoặc để hạn chế vấn đề lún không đều  sử dụng móng băng

Có thể sử dụng giải pháp móng băng giao thoa khi móng băng thường không đủ KNCL

Cấu tạo móng băng

Móng băng có thể có dạng : không sườn, có sườn

Tùy theo loại đất, sườn móng có thể nằm trên hoặc dưới

Cốt thép trong móng băng :

Thép dọc trong sườn: Chịu mômen

Thép đai trong sườn: Chịu lực cắt

Thép cánh móng : Chịu momen uốn

Cấu tạo móng băng

Móng băng có thể có dạng : không sườn, có sườn

Tùy theo loại đất, sườn móng có thể nằm trên hoặc dưới

Cốt thép trong móng băng :

Thép dọc trong sườn: Chịu mômen

Thép đai trong sườn: Chịu lực cắt

Thép cánh móng : Chịu momen uốn

Móng băng tuyệt đối cứng :

a.Tiết diện chữ nhật, b,c Móng nhiều bậc.

Móng băng lắp ghép dưới tường :

a Tảng bậc, b Tảng có sườn, c Tảng có lỗ

Sơ đồ tính toán độ bền móng băng BTCT dưới tường

Aùp lực của đất và nước lên tường tầng hầm :

a Khi đất lấp là cát, b Khi đất lấp vào là loại sét.

Nguyên tắc tính móng băng

- Xác định phản lực đất dưới đế móng

- Xác định nội lực trong các tiết diện móng

- Xác định kích thước tiết diện ngang

Đặt thép không đúng

Đặt thép đúng

Đặt thép không đúng

Đặt thép đúng

c Móng bè

Trong trường hợp tải trọng truyền xuống móng lớn, sức chịu tải của đất yếu và giải pháp móng băng hoặc băng giao thoa không đủ chịu tải  móng bè

Móng bè có các dạng :

Bản phẳng : Khoảng cách cột < 9m, tải trọng trên cột < 1000 tấn

Có sườn : Khi tải trọng cột lớn, khoảng cách giữa các cột lớn

Dạng hộp : Khi có kết hợp một số yếu tố kỹ thuật và khi tải trọng rất lớn

Cấu tạo móng bè

Móng bè dạng bản : H b = 1/10-1/6 L

Móng bè có sườn : Sườn cao 1/8-1/6 L

H b = 1/15-1/15 L

Cốt thép trong móng bè :

Thép dọc trong sườn: Chịu mômen

Thép đai trong sườn: Chịu lực cắt

Thép bản móng : Chịu Momen

Nguyên tắc tính móng bè

- Các bước giống tính toán móng băng

- Tính toán móng bè theo phương pháp tính bản trên nền đàn hồi có kể đến độ cứng chống uốn của kết cấu trên móng

- Trong trường hợp đơn giản, tính gần đúng : Xem ứng suất dưới đế móng phân bố theo qui luật đường thẳng Thiết kế sao cho đường tác dụng của tổng hợp lực trên toàn bộ công trình đi gần qua trọng tâm đế móng để áp lực đất phân bố tương đối đều.

- Khi sử dụng cho công trình cao, lưu ý vấn đề ổn định lật và trượt cho toàn bộ công trình

4 Móng sâu

a. Khái niệm

b. Phân loại

c. Móng cọc đóng

d. Móng cọc khoan nhồi

e. Nguyên tắc thiết kế

a Khái niệm

Hiện nay, móng cọc được sử dụng rất rộng rãi

do khả năng chịu tải cao; tiết kiệm vật liệu xây dựng; giảm khối lượng thi công công tác đất, có thể áp dụng thi công cơ giới và các công nghệ tiên tiến.

Tuy nhiên, không phải trong trường hợp nào dùng móng cọc cũng mang lại hiệu quả tốt.Có khi ứng dụng móng cọc không đúng có thể gây ra lãng phí và nguy hiểm đối với công trình

Theo tính chất tương tác giữa cọc và đất :cọc chống và cọc treo.

b Phân loại

Theo hướng trục cọc : cọc thẳng đứng, cọc xiên.

Theo vị trí đài cọc : cọc đài cao, cọc đài thấp.

Theo phương pháp thi công

- Cọc đóng, ép : cọc được chế tạo sẵn, được hạ xuống bằng búa máy, máy rung, bằng phương pháp ép xoắn hoặc khoan dẫn.

- Cọc nhồi : được đổ tại chỗ trong hố khoan hoặc tạo hố bằng đóng các ống thiết bị, lắp đặt cốt thép và đổ bê tông

c Móng cọc đóng, cọc ép

Về mặt bản chất móng cọc đóng và móng cọc ép giống nhau, chỉ khác về giải pháp thi công

Móng cọc đóng : Thi công dạng động

Móng cọc ép ; Thi công dạng tĩnh

Cọc BTCT được đúc sẵn trên mặt đất : Dễ kiểm tra chất lượng

Thi công đóng ( ép ) xuống lớp lớp đất tốt bên dưới.

Ma sát hông tương đối tốt

Chi tiết cọc

Chi tiết cọc nêm

Chi tiết cọc ép Méga Chi tiết cọc ống

Sựï làm việc chung của các cọc trong đài

Giải pháp nền móng hợp lý

G

d Móng cọc khoan nhồi

Giải pháp thi công : Khoan, đặt lồng thép, đổ bêtông

Dùng khi tải trọng công trình lớn, làm tường vây tầng hầm …( barette)

Ma sát hông kém do lỗ khoan

Khó kiểm tra chất lượng cọc

Các trường hợp hư hỏng trong cọc khoan nhồi

Bố trí đài cọc trong cọc khoan nhồi

d Nguyên tắc thiết kế

- Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn.

- Xác định tải trọng tác dụng xuống móng, tìm các tổ hợp tải trọng bất lợi.

- Chọn độ sâu đặt đế đài.

- Chọn loại cọc, chiều dài và tiết diện cọc.

- Xác định SCT của cọc theo VL làm cọc và theo đất nền.

- Xác dịnh số lượng cọc trong móng.

- Tính toán nền theo TTGH1 (nếu cần).

- Tính toán nền theo TTGH2.

- Tính toán và cấu tạo đài cọc.