ĐỒ án nền MÓNG MÓNG cọc bê TÔNG cốt THÉP CHẾ tạo sẵn

Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh HảiMỤC LỤC Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT .... 2.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO SỐ LIỆU THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT: .... Trường Đ

Trang 1

Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải

MỤC LỤC

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ:

1.1.1 Xử lý số liệu thống kê địa chất:

1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất:

1.1.2.1 1.1.2.2 1.1.2.3 1.1.2.4 Đặc trưng tính toán: .

1.2 PHẦN THỐNG KÊ : .

Chương 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG CÓ SƯỜN

2.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO SỐ LIỆU THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT:

2.1.1 Số liệu tính toán

2.1.2 Chọn chiều sâu đặt móng:

2.1.3 Xác định kích thước đáy móng băng:

2.2 GIA CỐ NỀN MÓNG

2.2.1 Một số đặc điểm của nền đất yếu:

2.2.2 Gia cố nền đất bằng cọc xi măng - đất:

2.3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO NỀN GIA CỐ:

2.3.1 Số liệu tính toán:

2.3.2 Chọn chiều sâu đặt móng:

2.3.3 Xác định kích thước đáy móng băng:

2.3.4 Kiểm tra điều kiện cho móng

2.3.4.1 2.3.4.2 2.3.5 Tính bề dày móng:

2.3.6 Tính toán và bố trí cốt thép chịu uốn cho móng

2.3.6.1 Tính toán thép theo phương cạnh ngắn: .

2.3.6.2 Tính toán thép theo phương cạnh dài: .

Chương 3: MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP CHẾ TẠO SẴN

3.1 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BÊ TÔNG THEO TCVN 10304 : 2014

3.1.1Thông số vật liệu cọc

3.1.2Kích thước sơ bộ

3.1.3Theo điều kiện vật liệu

SVTH: Nguyễn Minh Trí

Trang 2

3.1.4 Theo điều kiện đất nền 52

3.1.4.1 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 52

3.1.4.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền 54

3.1.5 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 58

3.1.6 Kết luận 62

3.2 TÍNH TOÁN MÓNG B3 62

3.2.1 Tải trọng 62

3.2.2 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 62

3.2.2.1 Ước lượng số cọc 63

3.2.2.2 Bố trí cọc 63

3.3 KIỂM TRA THIẾT KẾ SƠ BỘ 63

3.3.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng 63

3.3.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: 65

3.3.3 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước 65

3.3.4 Kiểm tra lún 70

3.4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐÀI CỌC 73

3.4.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 73

3.4.2 Tính cốt thép cho đài 73

3.5 TÍNH CỐT THÉP TRONG CỌC 74

SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang2

Trang 3

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ:

1.1.1 Xử lý số liệu 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 phảichọn được chỉ tiêu đại diện cho nền

Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổoi màu sắc, độ mịn của hạt

mà ta phân chia thành từng lớp đất

Theo TCXD 45-78 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị cóđặc trưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động 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

Do đó, thống kế địa chất là một việc làm rất quan trọng trong tính toán nền móng

1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất:

1.1.2.1 Hệ số biến động:

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

Hệ số biến động có dạng như sau:

 =

Trong đó: Giá trị trung bình của một đặc trưng:

Độ lệch toàn phương trung bình: = √ −1 ∑ =1 ( − ̅ ) 2

Với: A i– là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng

n – số lần thí nghiệm

1.1.2.2 Qui tắc loại trừ các sai số:

Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động ≤ [] thì đạt còn ngược lại thì ta phải loại trừ các số liệu có sai số lớn

Trong đó []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng trong QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào từng loại đặc trưng

Trang 4

Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau:

|̅− |≥.

Trong đó ước lượng độ lệch

= √1 ∑ =1 ( − ̅ ) 2 , khi n ≥ 25 thì lấy =Và là chỉ tiêu thống kê phụ thuộc số mẫu thí nghiệm n:

1.1.2.3Đặc trưng tiêu chuẩn:

Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trị trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm riêng lẻ̅,(trừ lực dính đơn vị c và góc ma sát trong ).

Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong được thực hiện theo

phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của ứng 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 tiêu chuẩn được xác định theo

công thức sau:

=

Trang 5

Trường ĐHBK-TPHCM

=

Với ∆= ∑ =1 2 − (∑ =1 ) 2

1.1.2.4Đặc trưng tính toán:

Nhằm 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

Trong QPXD 45-78, các đặc trưng tính toán của đất được xác định theo công thứcsau:

=

Trong đó: A tc : là giá trị đặc trưng đang xét

k d : hệ số an toàn về đất

Với lực dính (c), góc ma sát trong ( ), trọng lựng đơn vị ( ) và cường độ chịu nén

một trục tức thời có hệ số an toàn được xác định như sau: = 1± 1

Trong đó: là chỉ số độ chính xác được xác định như sau:

Trong đó: tα – hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α

+ Khi tính nền theo biến dạng thì α = 0.85+ Khi tính nền theo cường độ thì α = 0.95

Trang 7

1.2 PHẦN THỐNG KÊ:

HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 3

Kết quả thống kê tính toán trong file excel, lấy lớp đất số 1 và3 tính toán ví dụ:

1.2.1 LỚP 1:Bùn sét lấn hữu cơ (OH), trạng thái chảy với các tính chất cơ lý đặc trưng

= √

 = 2,47 × 0,0288 = 0.0711

 T ất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤

Giá trị tiêu chuẩn:

= = 1.46 (g/cm3)

Giá trị tính toán:

+ Theo TTGH I:

Trang 9

Xác suất độ tin cậy α = 0.95 Tra bảng, ta được tα = 1.81

= . = 0.0112

√

= (1 ± ) = (1.44 ÷ 1.48)(g/cm 3 )+ Theo TTGH II:

= √

Trang 12

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤.

 = 2.47 × 4,596 = 11.35 (n=11   = 2.47)

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅̅̅ − | ≤.

= = 76,63

Trang 14

10 UD3-3

Trang 15

Trang 16

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện |  −  | ≤ 

= √

 = 2.4 × 0.013 = 0.03 (n=9 = 2.4)

Trang 17

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện |c̅ − c | ≤.

TỔNG

= √

Trang 18

= √

=1

 = 2.27 × 0.014 = 0.032 (n=8  = 2.27)

 T ất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤.

= (1 ± ) = (1.90 ÷ 1.92)(g/cm3)

1.2.2.2 Dung trọng khô của đất

12345678

TỔNG

= √

 = 2.27 × 0.014 = 0.032 (n=8

Trang 19

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅ − | ≤.

= = 27.79 %

Trang 20

1.2.2.4 Tỷ trọng của đất G s (g/cm 3 ):

SỐ HIỆU

12345678

 = 2.27 × 0.0008 = 0.02 (n=8   = 2.27)

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅ − | ≤.

Trang 21

.

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅− | ≤.

SỐ HIỆU

Trang 22

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅̅̅̅ − | ≤.

Trang 23

SỐ HIỆU

12345678

=1

 = 2.27 × 0.506 = 1.15 (n=8   = 2.27)

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện | ̅ − | ≤ 

Trang 24

= . = 0.0269

√

 = (1 ± ) = (13°39 ÷ 14°23)+ Theo TTGH II:

=1

 = 2.27 × 0.016 = 0.04 (n=8   = 2.27)

 Tất cả các mẫu điều thoả điều kiện |c̅ − c | ≤.

c = c = 0.225

+ Theo TTGH I:

Trang 25

= . = 0.0504

√

= (1 ± ) = (0.214 ÷ 0.236)(g/cm 3 )+ Theo TTGH II:

Trang 26

Trang 27

Chương 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG CÓ SƯỜN

2.1SỐ LIỆU TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO SỐ LIỆU THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT:

Trang 28

E Tổng

- Bêtông B20(M250) có Rb=11.5MPa, Rbt=0,9MPa, Eb=27x103MPa

- Cốt thép nhóm AII có Ra=280MPa, Rsw = 225 Mpa, Es = 21 x 104 Mpa

- Trọng lượng trung bình giữa bê tông và đất: γtb = 22 kN/m3

Trang 29

Trang 30

2.1.3Xác định kích thước đáy móng băng:

Chiều dài mỗi đầu thừa :

Trang 31

Trang 32

2.2 GIA CỐ NỀN MÓNG

2.2.1 Một số đặc điểm của nền đất yếu:

Thuộc loại nền đất yếu thường là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ; Sức chịu tải bé (0,5 – 1kg/cm2); Đất có tính nén lún lớn (a>0,001 kPa-1); Hệ số rỗng e lớn (e > 1,0); Độ sệt lớn(B>1); Mô đun biến dạng bé (E<5000kN/m2); Khả năng chống cắt (C) bé, khả năng thấmnước bé; Hàm lượng nước trong đất cao, độ bão hòa nước G>0,8, dung trọng bé Các loại nền đất yếu chủ yếu và thường gặp

-Đất sét mềm: Gồm các loại đất sét hoặc á sét tương đối chặt, ở trạng thái bão hòa

-Đất bazan: là loại đất yếu có độ rỗng lớn, dung trọng khô bé, khả năng thấm nước cao,

 Sử dụng công nghệ Dry Jet-mixing

-Ta tiến hành gia cố nền đất lớp 1dưới chân đáy móng

-Vì để tăng khả năng chịu tải của nền, cũng như giảm độ lún nên ta bố trị các cọc đều theo lưới hình vuông

-Khoảng cách giữa các cọc là 1.5 m

-Đường kính của cọc d=0.6m

Tính toán theo quan điểm như nền tương đương:

- Chiều dài cọc bằng chiều dài lớp đất yếu

Dựa trên hình vẽ ta thấy , bố trí theo hình vuông

Trang 33

- AsDiện tích đất nền thay thế bằng cọc xi măng đất

- Ap Diện tích đất nền của công trình

tan

td

td  as coc  (1 as )nen Ctd  as Ccoc (1 as )Cnen Etd  as Ecoc (1 as ) Enen

'td  as coc (1 as ) 'nen

Bảng giá trị của lớp đất nền sau khi gia cố lại

Với các giá trị ( theo sách Cọc đất xi măng – GS TS Nguyễn Viết Trung Mục 6.2 – lớpđất thứ 2)

Ecoc = 20000 kN/m2

coc = 300

Cc = 100 (kN/m2)

 coc= 19 (kN/m2)

Trang 35

Lớp

Bùn sét lẫnhữu cơ (OH),

Trang 37

2.3TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO NỀN GIA CỐ:

Trang 38

- Bêtông B20(M250) có Rb=11.5MPa, Rbt=0,9MPa, Eb=27x103MPa

- Cốt thép nhóm AII có Ra=280MPa, Rsw = 225 Mpa, Es = 21 x 104 Mpa

- Trọng lượng trung bình giữa bê tông và đất: γtb = 22 kN/m3

Trang 39

Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 2.3.3Xác định kích thước đáy móng băng:

Chiều dài mỗi đầu thừa : lthừa=1/4lnhịp÷1/3 lnhịp

Chọn lthừa = 1m

Tổng chiều dài móng băng: L=22m

Giả sử bề rộng móng băng b=1m

2.3.4 Kiểm tra điều kiện cho móng

Sức chịu tải tiêu chuẩn đất nền: R

Trang 40

P tc R II ; P tc  1.2

Trang 41

 Thỏa điều kiện ổn định nền, nền còn làm việc trong giới hạn đàn hồi

2.3.4.2 Kiểm tra điều kiện lún

S<Sgh=8cm

Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân tố

Ứng suất gây lún: pgl  P tb tc * Df 105.1 14.6 1.8 78.82(kN/m 2 )

Chia nền thành các lớp có bề dày hi= (0.4-0.6)b.Chọn chiều dày mỗi lớp là

0.9m Tính ứng suất bản thân và gây lún

Trang 43

Trang 44

Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh

s< [s]

Thỏa

Trang 45

Kích thước đáy móng đã chọn thỏa điều kiện về độ lún

Vậy kích thước móng băng 2 là : bxL=2.2mx22m

Sơ đồ ứng suất bản thân và ứng suất gây lún:

Trang 46

Vị trí cĩ N tt lớn nhất N = 825 kN ( trục C)

phạm vi tính toán xuyên thủng (xác

định theo điều kiện chịu tải)

45

phần diện tích áp lực đất nền tác dụng lên đáy móng gây xuyên thủng

Trang 47

Trang 48

;Ptt net 2

Vị trí biên E

SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 37

Trang 49

Trang 50

Vậy kích thước móng đã chọn thỏa điều kiện xuyên thủng.

2.3.6 Tính toán và bố trí cốt thép chịu uốn cho móng

Trang 51

xem như phân bố đều có cường độ là

Giả thiết a=5cm→ hob=hb-a=0.45-0.05=0.4m

Chiều dài dầm consol Lconsol =

Giá trị moment uốn lớn nhất tại mặt ngàm:

Do lượng cốt thép quá nhỏ nên bố trí cốt thép cấu tạo, bố trí φ12a200 (As = 565mm2)

2.3.6.2 Tính toán thép theo phương cạnh dài:

a Tải trọng phân bố đều trên chiều dài móng

Df = 1.8 m, γtb = 22 kN/m3 Áp lực đất do TLBT móng và lớp đất nằm trênmóng

 Tải phân bố đều trên 1 đơn vị chiều dài

móng : q = p × bm = 39.6 × 2.2 = 87.12 kN/m

b Độ cứng lò xo

Ko = pgl/(a×S) = 78.82/(0.4×0.0686)=2872.45 kN/m3

Trang 53

Với a= 0.3 ÷ 0.6Chia đoạn: Già sử chia chiều dài móng băng thành các đoạn nhỏ có chiều dài0.25m; Vậy bài toán được mô phỏng trên nền đàn hồi Winkler với 88 đoạn phần tử ứngvới 89 lò xo

2.2

 Lò xo số 1 đại diện cho vùng diện tích A1= 2.2 ×0.125

 Lò xo số 2 đại diện cho vùng diện tích A2= 2.2 ×0.25

Trang 54

 Thanh thép số 2 (Dùng moment tại các gối A, B, C, D, E)

Momen căng thớ dưới cấu kiện: M = 177.5 kNm

Tính toán theo tiết diện chữ nhật bd x hm = 400 x 700 mm

Giả thiết a0 = 50mm, ho = hm – a = 700 – 50 = 650mm

Trang 55

m

Trang 56

Vậy μmin = 0.05% < μ =0.44% < μmax = 2.69%.

Tương tự tính cho các gối còn lại:

 Thanh thép số 1 (Dùng mômen tại các nhịp AB, BC, CD, DE)

Momen căng thớ trên cấu kiện: M = 250.3 kNm

Trang 57

SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 43

Trang 58

Kích thước tiết diện chữ T: bf = 2200mm, hf = 200mm, bd = 400mm, hm = 700mm.

Trang 59

⇒ Bê tông không đủ chịu lực cắt, cần bố trí thêm cốt đai

Chọn cốt đai ϕ10 : số nhánh cốt đai n = 2, Rsw = 175 MPa, Asw = 78.5 mm2

300 mm

 s ≤ min (stt; smax; sct)

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm

Kiểm tra dầm chịu cắt:

Trang 60

⇒ Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính ( dầm đủ khả năng chịu cắt ) Giữa nhịp ta chọn

h

s ≤ 3 = 233.3 mm Chọn s 2 = 200 mm bố trí trong đoạn L⁄

Trang 61

Chương 3: MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP CHẾ TẠO SẴN

3.1 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BÊ TÔNG THEO TCVN 10304 : 2014

Sức chịu tải nén dọc trục cho phép của cọc được chọn là nhỏ nhất trong các giá trị sức chịu tải sau đây:

: Rsw = 175×103 kN/m2

: Rsc = 225×103 kN/m2: Es = 21×107 kN/m2

: Rs = 280×103 kN/m2

: Rsc = 280×103 kN/m2: Es = 21×107 kN/m2

Tiêu đề	Đồ án nền Móng Móng cọc bê Tông cốt Thép Chế tạo sẵn
Tác giả	Nguyễn Minh Trí
Người hướng dẫn	Thầy Đỗ Thanh Hải
Trường học	Trường đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng / Cơ sở hạ tầng
Thể loại	Đồ án nền
Năm xuất bản	2023
Thành phố	TP Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	113
Dung lượng	1,86 MB