ĐỀ TÀI: Khối lớp học trường CĐ Kỹ Thuật QNgãi doc

N Q M N Q M = M + Q.h CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN MÓNG Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn công trình và chọn phương án móng: Dựa vào điều kiện địa chất thuỷ văn nơi xây dựng công trình và dựa

Trang 1

N Q M

N Q

M = M + Q.h

CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN MÓNG

Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn công trình và chọn phương án móng:

Dựa vào điều kiện địa chất thuỷ văn nơi xây dựng công trình và dựa vào tải trọng công trình tác dụng lên nền đất, khoảng cách các móng ta chọn phương án móng như sau :

Móng đơn cho trục 5

• Kết quả thí nghiệm địa chất nơi công trình xây dựng có kết quả như sau :

T

daN/cm2

γ daN/cm3

W

%

Wnh

%

Wd

%

ϕTC

độ

CTC

daN/cm

2

* Kết quả thí nghiệm nén lún :

TT

Hệ số rổng ei ứng với các cấp áp lực pi

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa ; Rbt = 0,9 MPa

- Thép AI có: Rs = Rsc = 225 MPa ; Rsw = 175 MPa

- Thép AII có: Rs = Rsc = 280 MPa ; Rsc = 225 MPa

I Tính toán móng đơn M1 (trục A khung K5)

1 Nội lực tính toán : Sử dụng tổ hợp nội lực

khung cộng với tải trọng phần ngầm để tính

- Trọng lượng giằng móng (20x30cm):

PGM = 1,1x0,2x0,3x3,9x2,5 = 6,43 kN

- Trọng lượng bản thân cột và phần trát

PC=1,1x25x2,95x0,2x0,35 + 1,3x16x2,95x2x(0,35+0,2)x0,015 = 6,69 kN

-Tải trọng tác dụng vào nút móng do tường và cửa

g = gt x St + nc x gc x Sc

+Cửa: được làm bằng kính khung thép nên gc=40 daN/m2, chiều cao tầng ht=3,6m, chiều dài dầm phụ là 3,9m diện tích cửa kính là :

Trang 2

Diện tích cửa sổ cao 1,8m, rộng 3m cửa xây cách mặt sàn là 90cm

Sc= 1,8x3=5,4 m2

+Tường xây cao bằng chiều cao tầng trừ đi chiều cao dầm và cửa

Diện tích tường: St = 3,9x(3,6 – 0,3) – 5,4 = 7,47 (m2)

+ Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường δ=20cm (gạch xây +vữa trát ) truyền vào dầm

gt= ngxγgxδ g +2n tr xγtr xδtr=1,1 ×1500×0,2 + 2×1,3×1600×0,015 = 392,4 daN/m2

Trọng lượng do tường và cửa tác dụng vào nút mĩng sẽ là:

g = gt xSt + ncxgcxSc = 3,924x7,47 + 1,3x0,40x5,4 = 32,12 kN

-Tường ngăn : Được chia 300 so với cột (tường này xây trên dầm khung) tác dụng vào nút: Diện tích tường: St =

2

1 x(ht-hd) x(ht-hd) x

3

= 2

1 (3,9-0,45)2

3

=2,956 m2

Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường dày δ= 220cm (gạch xây +vữa trát ) truyền vào dầm

gt= ngxγgxδ g +2n tr xγtr xδtr=1,1 1500.0,2 + 2 1,3.1600 0,015 = 392,4 daN/m

pt = gt x st = 3,92 x 2,956= 11,587 kN

Trọng lượng tầng 1 tác dụng vào nút (mĩng):

c t C GM

- Từ kết quả tính tốn của khung (ở chương IV) ta lấy những giá trị lớn nhất trong tổ hợp để tính Bảng tổng hợp kết quả tính tốn tải trọng của khung như sau:

Giá trị tiêu chuẩn : Hệ số

toán tính trị giá

2 Chọn chiều sâu chơn mĩng :

Chọn hcm = 2m

Chọn sơ bộ diện tích đáy mĩng :

Fm≥

cm tb TC

TC

h R

N

×

−γ

0,00 Đất TN

Trang 3

Áp lực tiêu chuẩn của đất nền,

RTC =A.b.γ + B.hcm.γ+DxCTC

vì móng đặt ở lớp 2 Á cát có ϕTC = 200(Tra bảng 2-2 sách nền và móng) ta có:

Với : ϕTC = 200 ⇒ A = 0,515; B = 3,06 ; D = 5,66 ;

Lực dính tiêu chuẩn của nền: CTC = 0,18 daN/cm2;

Chiều sâu chôn móng: hcm =2 m ;

Dung trọng tự nhiên của đất: γ = 1,98 daN/cm2

b: Chiều rộng của móng, chọn b = 1,6 m

RTC

=1x(0,515x1,6x1,98+3,06x2x1,98+5,66x1,8)

= 239,28 (kN/m2)

hm = 2 + 0,45 = 2,45m

Fyc≥

m tb TC

TC

h R

N

×

−γ = 239,28 20 2,45

7 , 558

×

Chọn Fm = 1,3 x2,93 =3,8 m2

Đế móng hình chữ nhật nên chọn =1,2

b a

chọn b = 1,6 m ; a = 2 m ; F = 3,2 m2

4 Kiểm tra kích thước đế móng theo TTGH 2

TC

tb

σ =

F

NTC + γtb x hm≤ RTC

TC

tb

σ = 5583,2,7 + 20 x 2,45 = 223,594 (kN/m2) < RTC = 239,28 (kN/m2)

TC

max

σ =

F

N TC

+ γtb x hm +

b a

M TC

×

∑

×

2

mà:∑M TC =M TC +Q TC×h =45,2 + 17,13.0,5 = 53,765 kN.m (với h: chiều cao móng chọn h = 0,5m, Q, M: được lấy từ bảng tổ hợp nội lực khung K5 ⇒Q TC = 17,13 (kN ) ; MTC

=45,2 kN.m)

TC

max

σ = 5583,2,7 + 20 x 2,45 +

6 , 1 2

765 , 53 6

2×

×

=274 (kN/m2)< 1,2 x 239,28 = 287,136 (kN/m2)

TC

min

σ =

F

NTC + γtb x hm -

b a

M TC

×

∑

×

2

6

> 0

0,00

h

Trang 4

min

σ =

2 , 3

7 , 558

+ 20 x 2,45 -

6 , 1 2

765 , 53 6

2×

×

= 173,189 (kN/m2) > 0

* Kết luận :

+ TC

tb

σ =223,594 (kN/m2) < RTC = 239,28 (kN/m2)

+ TC

max

σ =274 (kN/m2) < 1,2 x RTC =287,136 (kN/m2)

→ Như vậy móng đảm bảo thoả mãn về điều kiện độ lún

5 Kiểm tra kích thước móng theo TTGH 1 của móng:

TT

tb

σ =

F

N TT

= 6423,2,5 = 200,78 (kN/m2)

TT

max

σ =

F

N TT

+

b a

M TT

×

2

6 = 6423,2,5 +

6 , 1 2

83 , 61 6

2×

×

= 258,75 (kN/m2)

TT

min

F

N TT

-

b a

M TT

×

2

6 = 6423,2,5 - 62261×1,,836

×

= 142,814 (kN/m2) Với: ∑M TT =M TT +Q TT ×h

=51,98+19,7.0,5 = 61,83 kN.m

5.1 Điều kiện chọc thủng :

Người ta quan niệm nếu móng bị chọc

thủng thì sự chọc thủng xảy ra theo bề mặt

hình chóp cụt có các mặt bên xuất phát từ chân

cột và nghiêng một góc 45o so với phía đường

thẳng đứng Điều kiện để móng không bị chọc

thủng

Nct≤ 0,75.Rk ho btb

a = 2m ; b = 1,6m

ac = 0,35m ; bc = 0,2m

ad = (2 x 0,5)+0,35 = 1,35 (m)

bd = 0,2 +( 2x 0,5) = 1,2 (m)

FCT :Diện tích đa giác ABCDEF

tt

min

σ = 142,814 (kN/m2)

tt

max

σ = 258,75(kN/m2)

dựa vào tam giác đồng dạng ta tính được :

tt

o

σ = 161,65(kN/m2)

FCT = 0,72 (m2)

a

a a

tt max

45°

min tt

A

F

B C

D E

c

d

Trang 5

cr

σ =

2 max

tt o

2

65 , 161 75 ,

=210,2 (kN/m2)

btb =

2

d

b +

= 1,4/2 = 0,7 (m) Chọn chiều cao của móng h = 0,5m

Chọn lớp bảo vệ a = 0,05m

Chiều cao làm việc ho = 0,5m - 0,05 = 0,45m

Nct = Fct x tb

cr

σ = 0,72 x 210,2 = 151,344 (kN)

Nct≤ 0,75.Rbt x ho x btb = 0,75 x 900 x 0,45 x 0,7 = 212,625 (kN)

⇒ Nct = 151,344 (kN) < 212,625 (kN)

5.2 ĐK theo cấu kiện BTCT chịu vốn :

tt

l

σ = 210,926 (kN/m2)

L =

2

c

a

a −

= 2

35 , 0

2−

= 0,825 m

tt

σ =

2

1 max

tt

=

2

926 , 210 75 ,

=234,838(kN/m2)

ho≥Lx

b c

tt

R a

a

×

4 , 0

σ

=

= 0,825x

11500 35

, 0 4 , 0

2 838 , 234

×

= 0,44

m

chọn ho = 0,45 m

6 Tính toán độ bền, cấu tạo móng :

Momen tại mặt ngàm 1-1

M1-1 =

6

2σmaxtt +σ1tt

x b x L2

b = 1,6m ; bc = 0,2 m

a = 2 m ; ac = 0,35 m

L =

2

c

a

a −

= 2

35 , 0

2−

= 0,825 m

M1-1 =

6

926 , 210 75 , 258

x 1,6 x 0,8252

a L

2

max

tt σ

1

2

1

1 tt

1

2

tt σ

ac

bc

c

a

Trang 6

= 132,21 (kN.m)

Fa =

s o

I

R h

M

×

− 9

,

0

1 = 0,9132×45,21×280

= 11,66 (cm2) Chọn 12φ12 có fa = 13,572(cm2); khoảng cách bố trí: a = 150/11=13,63 (cm) ; Chọn a =130 mm chiều dài thanh thép l = 190 (cm)

M2-2 =

2

tb TT

2 









 −b b c

tt

tb

σ =

F

N tt

= 6423,2,5 = 200,78 (kN/m2)

M2-2 =

2

78 , 200

x 2

2 2

2 , 0 6 , 1











Fa =

s

R

M

×

×h2o−2 9

,

0 = 0,9×9838245×280 = 8,685 (cm2)

Chọn 10 φ12 có fa = 11,31 (cm2) ,khoảng cách giữa các thanh: a = 20 cm ;l = 150 (cm)

II Tính toán móng đơn M2 (trục B khung K5)

1 Nội lực tính toán :

Sử dụng nội lực khung cộng với tải trọng tầng 1 để tính

- Trọng lượng giằng móng :

PGM = 1,1x0,2x0,3x3,6x2,5 = 5,94 kN

PC=1,1x25x2,95x0,2x0,35 + 1,3x16x2,95x2x(0,35+0,2)x0,015 = 6,69 kN

2

3

3= 2

1 (3,9-0,45)2

3

3 =2,956 m2

pt = 2(gt x st) =2 (3,92 x 2,956)= 23,17 kN

Tải trọng tác dụng vào móng ở tầng 1 gồm có trọng lượng dầm móng, trọng lượng cột

và vữa trát cột

C GM

Trang 7

- Tổng hợp tải trọng để tính tốn mĩng :

Giá trị tiêu chuẩn :

số Hệ

Chọn hcm = 2m

3 Xác định kích thước sơ bộ đáy mĩng :

Chọn sơ bộ diện tích đáy mĩng : chọn b = 2 m

RTC =1x(0,515x2x1,98+3,06x2x1,98+5,66x1,8) = 243,35(kN/m2)

Fm≥ NTC/ (RTC - γtb x hcm)

hm = 2 + 0,45 = 2,45m

Fm ≥ 243,35638−20,21×2,45 =3,28 (m2)

Fm = 1,3 x3,28= 4,26 m2

Chọn Fm = a x b = 2,4 x 2 = 4,8 (m2) (a=2,4m ; b=2m)

4 Kiểm tra kích thước đế mĩng theo TT GH 2

TC

tb

σ =

F

TC

tb

σ =

8 , 4

21 , 638

+ 20 x 2,45 = 181,96 (kN/m2) < RTC =243,35(kN/m2)

TC

max

σ =

F

N TC

+ γtb x hm +

b a

M TC

×

∑

×

2

mà:∑M TC =M TC +Q TC×h=46,26+ 17,5x0,6 = 56,76 (với h: chiều cao mĩng chọn h = 0,6m)

TC

max

8 , 4

21 , 638

+20x2,45+

2 4 , 2

76 , 56 6

2×

×

=211,52(kN/m2)<1,2x243,35=292,02(kN/m2)

TC

min

σ =

F

NTC + γtb x hm -

b a

M TC

×

∑

×

2 6

> 0

Trang 8

min

8 , 4

21 , 638

+20x2,45-2 4 , 2

76 , 56 6

2×

×

=152,397 (kN/m2)> 0

* Kết luận :

+ TC

tb

σ =181,96 (kN/m2) < RTC = 243,35(kN/m2)

+ TC

max

σ =211,52 (kN/m2) < 1,2 x RTC =292,02(kN/m2)

→ Như vậy 2 điều kiện trên thoả mãn nên móng đảm bảo thoả mãn về độ lún

TT

tb

σ =

F

N TT

= 7334,8,94 = 183,485(kN/m2)

TT

max

σ =

F

N TT

+

b a

M TT

×

2

6 =7334,8,94 + 62,4652,×2782

×

= 217,484 (kN/m2)

vớiø:∑M TT =M TT +Q TT ×h=53,2+

20,13x0,6 = 65,278 kN.m

TT

min

F

N TT

-

b a

M TT

×

2

6

=

=7334,,894

-2 4 , 2

278 , 65 6

2×

×

= 149,846 (kN/m2)

Người ta quan niệm nếu móng bị chọc

thủng thì sự chọc thủng xảy ra theo bề mặt

hình chóp cụt có các mặt bên xuất phát từ

chân cột và nghiêng một góc 45o so với phía

đường thẳng đứng Điều kiện để móng không

bị chọc thủng

a = 2,4m ; b = 2m

ac = 0,35m ; bc = 0,2m

ad = (2 x 0,6)+0,35 = 1,55 (m)

bd = 0,2 +( 2x 0,6) = 1,4 (m)

tt

min

σ = 149,846 (kN/m2)

tt

max

σ = 217,484 (kN/m2)

tt

o

σ = 161,823(kN/m2)

a

a a

tt max

45°

min tt

A

F

B C

D E

c

d

Trang 9

FCT =0,635(m2)

tb

cr

σ =

2 max

tt o

=

2

823 , 161 484 ,

= 189,653(kN/m2)

btb =

2

d

b +

Nct = Fct x tb

cr

σ = 0,635 x 189,653 =120,43 (kN)

Nct≤ 0,75.Rbt x ho x btb =

= 0,75 x 900 x 0,55 x 0,75 = 278,437

(kN)

⇒ Nct = 120,43 kN < 278,437 (kN)

tt

l

σ = 188,597 (kN/m2)

L =

2

c

a

a −

=

2

35 , 0 4 ,

2 −

= 1,025 m

tt

σ =

2

1 max

tt

=

2

597 , 188 484 ,

=203,0 4(kN/m2)

ho ≥ L x

b c

tt

R a

a

×

4 , 0

σ

= 1,025x

11500

35

,

0

4

,

0

4 , 2 04

,

2003

×

= 0,55m chọn ho = 0,55 m

M1-1 =

6

2σmaxtt +σ1tt

x b x L2

M1-1 =

6

597 , 188 484 , 217

x 2 x 1,0252

= 218,38 (kN.m)

Fa =

s o

I

R h

M

×

− 9

,

0

1 = 0,9218380×55×280

a L

2

max

tt σ

1

2

1

1 tt

1

2

tt σ

ac

bc

c

a

Trang 10

= 15,756 (cm2) Chọn 16 φ12 có fa = 18,096 (cm2); khoảng cách bố trí: s = 190/15=12,6 (cm) ; chọn s=13cm

Chiều dài thanh thép l = 230 (cm)

M2-2 =

2

tb TT

2 









 −b b c

tt

tb

σ =

F

N tt

=7334,8,94 = 183,485 (kN/m2)

M2-2 =

2

485 , 183

x 2,4

2 2

2 , 0 2











Fa =

s

R

M

×

× o−

2 2 h 9

,

0 = 0,9178347×55×280 = 12,87 (cm2)

Chọn 13 φ12 có fa = 14,703 (cm2)

Khoảng cách giữa các thanh: s = 230/12=19,16 cm ; chọn s=20cm

Chiều dài thanh thép l = 180 (cm)

III Tính toán móng đơn M3 (trục C khung K5)

1 Nội lực tính toán :

Sử dụng nội lực khung cộng với tải trọng phần ngầm để tính

- Trọng lượng giằng móng :

PGM = 1,1x0,2x0,3x3,9x2,5 = 6,43 kN

PC=1,1x25x2,95x0,2x0,35 + 1,3x16x2,95x2x(0,35+0,2)x0,015 = 6,69 kN

-Tải trọng tác dụng vào nút móng do tường và cửa

g = gt x St + nc x gc x Sc

+Cửa: được làm bằng kính khung thép nên gc=40 daN/m2, chiều cao tầng ht=3,6m, chiều dài dầm phụ là 3,9m diện tích cửa kính là :

Phía hành lang gồm: cửa sổ và cửa đi

Sc= (1,8x3)/2 + (2,7x1,6 + 1,8x1,4)/2=6,12 m2

+Tường xây cao bằng chiều cao tầng trừ đi chiều cao dầm và cửa

Diện tích tường: St = 3,9x(3,6 – 0,3) – 6,12 = 6,75 (m2)

+ Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường δ=20cm (gạch xây +vữa trát ) truyền vào dầm

gt= ngxγgxδ g +2n tr xγtr xδtr=1,1 ×1500×0,2 + 2×1,3×1600×0,015 = 392,4 daN/m2

Trọng lượng do tường và cửa tác dụng vào nút móng sẽ là:

Trang 11

g = gt xSt + ncxgcxSc = 3,924x6,75 + 1,3x0,40x6,12 = 29,669 kN

2

3

= 2

1 (3,9-0,45)2

3

=2,956 m2

pt ng= gt x st = 3,92 x 2,956= 11,587 kN

Trọng lượng tầng 1 tác dụng vào nút (mĩng):

c t C GM

- Tổng hợp tải trọng để tính tốn mĩng :

Giá trị tiêu chuẩn :

số Hệ

Chọn hcm = 2m

3 Xác định kích thước sơ bộ đáy mĩng :

Chọn sơ bộ diện tích đáy mĩng : chọn b = 1,8 m

Fm≥ NTC/ (RTC - γtb x hcm)

RTC = 1x(0,515 x 1,8 x 1,98 + 3,06 x 2 x 1,98 + 5,66 x1,8) = 241,32(kN/m2)

hm = 2 + 0,45 = 2,45m

Fm ≥ 241,32580−,20513×2,45 = 3,018 (m2)

Chọn Fm = a x b = 2,2 x 1,8 = 3,96 (m2) > 3,018x1,3 = 3,92m2

4 Kiểm tra kích thước đế mĩng theo TT GH 2

TC

tb

σ =

F

Trang 12

tb

σ =

96 , 3

513 , 580

+ 20 x 2,45 = 195,594 (kN/m2) < RTC = 241,32 (kN/m2)

TC

max

σ =

F

N TC

+ γtb x hm +

b a

M TC

×

∑

×

2

Vớiø:∑M TC =M TC +Q TC ×h=47,79 + 18,67x0,5= 57,125 kN.m(với h: chiều cao móng chọn h = 0,5m)

TC

max

96 , 3

513 , 580

+20x2,45+62,2572×,1251,8

×

=283,936(kN/m2)< 1,2x241,32 = 289,584(kN/m2)

TC

min

σ =

F

NTC + γtb x hm -

b a

M TC

×

∑

×

2

6

> 0

TC

min

σ =5803,96,513+20x2,45-62,2572×,1251,8

×

= 205,25 (kN/m2) > 0

* Kết luận :

+ TC

tb

σ =195,594(kN/m2) < RTC = 241,32(kN/m2)

+ TC

max

σ =283,936 (kN/m2) < 1,2 x RTC =289,584(kN/m2)

→ Như vậy móng đảm bảo thoả mãn về điều kiện độ lún

TT

tb

σ =

F

N TT

= 96 , 3

59 , 667

= 168,583(kN/m2)

TT

max

σ =

F

N TT

+

b a

M TT

×

2

6 =6673,96,59 + 62,2652×,6951,8

×

= 213,83 (kN/m2)

vớiø:∑M TT =M TT +Q TT ×h=54,96+

21,47x0,5 = 65,695 kN.m

TT

min

F

N TT

-

b a

M TT

×

2

6 =6673,96,59 -8

,

1

2

,

2

695

,

65

6

2×

×

= 123,34 (kN/m2)

Người ta quan niệm nếu móng bị

chọc thủng thì sự chọc thủng xảy ra theo

bề mặt hình chóp cụt có các mặt bên xuất

phát từ chân cột và nghiêng một góc 45o so

với phía đường thẳng đứng Điều kiện để

móng không bị chọc thủng

SVTH : NGUYỄN HỒNG VIỄN - LỚP 24X1QNg Trang:12

a

tt max

45°

min tt

A

F

B C

D E

c

d

Trang 13

a = 2,2m ; b = 1,8m

ac = 0,35m ; bc = 0,2m

ad = (2 x 0,5)+0,35 = 1,35 (m)

bd = 0,2 +( 2x 0,5) = 1,2 (m)

tt

min

σ = 123,34 (kN/m2)

tt

max

σ = 213,83 (kN/m2)

tt

o

σ = 140,821 (kN/m2)

FCT = 0,675 (m2)

tb

cr

σ =

2 max

tt o

=

2

821 , 140 83 ,

=177,325 (kN/m2)

btb =

2

d

b +

Nct = Fct x tb

cr

σ = 0,675 x 177,325 = 119,69 (kN)

Nct≤ 0,75.Rbt x ho x btb = 0,75 x 900 x 0,45 x 0,7 = 212,625 (kN)

⇒ Nct = 119,69 (kN) < 212,625 (kN)

tt

l

σ = 175,783 (kN/m2)

L =

2

c

a

a −

=

2

35 , 0 2 ,

2 −

= 0,925 m

tt

σ =

2

1 max

tt

2

783 , 175 83 ,

=194,81(kN/m2)

ho≥ L x

b c

tt

R a

a

×

4 , 0

σ

= 0,925x

11500 35

, 0 4 , 0

2 , 2 81 , 194

×

= 0,45 m chọn ho = 0,45 m

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	619,5 KB