TÍNH TOÁN THIết kế móng nông

Phân lo ại móng theo độ cứng D ựa vào độ cứng của móng chia thành: móng c ứng và móng m ềm... Phân lo ại móng theo độ cứng ti pI.2.. Phân lo ại theo cấu tạo - Móng đ n: XD riêng cho t ừn

CH NG 2: TÍNH TOÁN THI T K

MÓNG NÔNG

§1 Khái ni ệm chung

I Phân lo ại móng nông

I.1 Phân lo ại móng theo độ cứng

D ựa vào độ cứng của móng chia thành: móng c ứng và móng m ềm.

I.1 Phân lo ại móng theo độ cứng (ti p)

I.2 Phân lo ại theo cấu tạo

- Móng đ n: XD riêng cho t ừng cấu kiện;

- Móng b ăng: XD cho nhi ều cấu kiện trên một h ớng nào đó;

ều cấu kiện hoặc toàn bộ

Móng đ n

Móng b ăng

I.3 Phân lo ại theo vật liệu

I.4 Phân lo ại theo biện pháp thi công

- Móng l ắp ghép: ch t ạo thành một khối hoặc nhiều bộ

ph ận rồi ghép lại

- Móng toàn kh ối đổ tại chỗ: do thi công t ại chỗ nên có

th ể làm móng với hình dạng bất kỳ.

II T ải trọng ti p xúc d ới đáy móng

II.1 T ải trọng ti p xúc d ới đáy móng cứng

* Gi ả thi t: t ải trọng ti p xúc phân bố bậc nhất.

T ải trọng ti p xúc tại một điểm bất kỳ xác định theo

x J

M y

J

M F

N y

§2 C ấu tạo của móng nông

c ờng độ và ổn định; thỏa mãn điều kiện bi n dạng.

* Chi ều cao móng h: tính toán th ỏa mãn điều kiện

c ờng độ vật liệu móng.

II C ấu tạo móng đ n

* Gi ằng móng: là d ầm liên k t các móng đ n với nhau theo m ột hoặc hai ph ng.

* Đáy móng: hình vuông, ch ữ nhật hoặc hình tròn…

- Kích th ớc c bản của móng:

+ Móng ch ữ nhật: bề rộng móng b;

chi ều dài móng l = α.b

+ Móng tròn: đ ờng kính b.

* C ốt thép móng: ch ịu kéo, đặt theo 2 ph ng thành

l ới, l ới thép là l ới buộc hoặc l ới hàn; khoảng cách

c ốt thép a = (10 ÷ 20)cm.

III C ấu tạo móng băng

* Móng b ăng có chiều dài l >> chiều rộng b Khi tính coi

α = ∞

- B ản thân móng băng đã là dầm móng → tính móng

b ăng BTCT nh dầm đặt trên nền đàn hồi.

a: móng đ n

d ới cột

b: móng b ăng

d ọc

c: móng b ăng giao nhau

d: móng bè có

s ờn ngang

IV C ấu tạo móng bè

* C ấu tạo: d ạng bản phẳng (nh một sàn lật ng ợc, tựa lên n ền đất):

Móng bè

§3 Tính toán thi t k móng nông c ứng

I Khái ni ệm chung

* S ố liệu ban đầu:

- CT: H ồ s thi t k ki n trúc, k t cấu của CT:

+ MB đáy CT;

+ T ải trọng từ CT đ n cốt ±0.00 (mặt đất): {N o , M o , Q o } ; + M ức an toàn cần thi t Fs Độ lún giới hạn (độ lún cho phép) S gh ([S] )

- Tài li ệu ĐCCT và ĐCTV.

- Các tài li ệu khác liên quan: k t cấu và móng CT lân

c ận…

* N ội dung tính toán thi t k móng nông cứng

- Xác định độ sâu đặt móng h m = f( địa chất, tải trọng…)

- B ản v thi t k : th ể hiện các thông số đã tính toán.

II L ựa chọn s bộ kích th ớc đáy móng

Fs

p

Rđ = gh

II.1 Yêu c ầu chung

- Khi tính toán theo điều kiện c ờng độ và ổn định: dùng các tr ị số tải trọng tiêu chuẩn.

- Kích th ớc móng s bộ chọn sao cho:

p tb , p max : t ải trọng ti p xúc trung bình và tải trọng ti p xúc l ớn nhất ở đáy móng;

R đ ([p]): s ức chịu tải tính toán của nền;

p gh (p u ): s ức chịu tải giới hạn của nền;

Fs: h ệ số an toàn.

p tb ≤ R đ

p max ≤ 1,2R đ (II.3)

a Xác định tải trọng ti p xúc d ới đáy móng

y

y

x

x tb

W

M W

M p

b l

N b

l

N F

N p

a Xác định tải trọng ti p xúc d ới đáy móng

W

M p

b

N b

N p

1m dài

b Xác định sức chịu tải giới hạn p gh (p u ) và s ức chịu

t ải tính toán R đ ([p])

c N

q N

b N

2

1

3 2

b Xác định sức chịu tải giới hạn p gh (p u ) và s ức chịu

t ải tính toán R đ ([p])

l

b

2 ,

0 1

2 ,

0 1

1 = − = −

α α

* Xác định sức chịu tải giới hạn p gh (p u ) (theo công th ức

0 1

2 ,

0 1

II.2 L ựa chọn s bộ kích th ớc đáy móng đ n

II.3 L ựa chọn s bộ kích th ớc đáy móng băng

* B ớc 1: Chọn giá trị b bất kỳ, thay b vào công thức tính p tb , p max , [p].

- N u không th ỏa mãn: giảm kích th ớc b nh ng phải

th ỏa mãn các điều kiện ở b ớc 2.

III Tính toán ki ểm tra kích th ớc đáy móng

* Khi kích th ớc móng thỏa mãn (II.3) thì ki ểm tra kích

th ớc theo các yêu cầu khác

* Thông s ố ban đầu:

III.1 Ki ểm tra theo điều kiện bi n dạng

* Điều kiện kiểm tra:

ΔS ≤ ΔS gh

θ ≤ θgh

- N u độ lún dự báo không thỏa mãn điều kiện (II.6) →

t ăng kích th ớc móng (tăng b hoặc h m ) và d ự báo lại độ lún cho đ n khi thỏa mãn.

- N u độ lún dự báo thỏa mãn điều kiện (II.6) → l ấy làm kích th ớc thi t k

a D ự báo độ lún cuối cùng theo mô hình LTĐH

const

ω

- N u đất d ới đáy móng có thể coi là nền đồng nhất thì

độ lún cuối cùng dự báo theo công th ức:

const gl

b D ự báo độ lún cuối cùng theo mô hình nén 1 chiều

i i gl vi

i i gl oi

i oi

i oi

e

a h

1

−

− = +

= + −

* Độ lún CT đ ợc dự báo theo ph ng pháp cộng lún

t ừng lớp Độ lún của lớp phân tố thứ i:

e oi , e 1i : l ần l ợt là hệ số rỗng của đất ở giữa lớp phân tố

th ứ i tr ớc khi có tải trọng CT và sau khi có tải trọng CT; e oi và e 1i xác định trên đ ờng cong nén t ng ứng

v ới σoi và σ1i = σoi + σgl-i ;

σoi , σ1i : l ần l ợt là ứng suất nén ở giữa lớp phân tố thứ i

tr ớc khi có tải trọng và sau khi có tải trọng;

- Độ lún của nền: = ∑=n

i

i

S S

1

b D ự báo độ lún cuối cùng theo mô hình nén 1 chiều

σgl-i : ứng suất gây lún ở giữa lớp phân tố thứ i,

σgl-i = k i p gl ;

k i : h ệ số ứng suất ở giữa lớp phân tố thứ i:

k i = f( α =l/b; zi /b)

z i : độ sâu kể từ đáy móng đ n giữa lớp phân tố thứ i;

n: s ố lớp phân tố dự báo lún lấy

sao cho:

H n : chi ều dày vùng chịu nén của

n ền là chiều dày kể từ đáy móng

Bi ểu đồ ứng suất d ới đáy móng

III.2 Ki ểm tra theo điều kiện c ờng độ và ổn

định của nền

a N u trong ph ạm vi nền có lớp đất y u

* Khi tính toán thi t k có th ể áp dụng 2 mô hình:

- Đánh giá theo mô hình tr ợt sâu;

- Đánh giá theo mô hình quy đổi về móng nông t ng

đ ng đặt trực ti p lên đất y u.

a.Trong ph ạm vi nền có lớp đất y u (ti p)

* Mô hình tr ợt sâu: Đánh giá bằng cách v nhiều mặt

tr ợt bất kỳ đi qua mép móng có tâm khác nhau:

* Mô hình tr ợt sâu (ti p)

- Hai m ặt tr ợt phải phân tích:

+ M ặt tr ợt giả định là m ặt tr ợt trụ tròn ABCDE ;

+ M ặt tr ợt giả định là m ặt tr ợt hỗn hợp ABC’DE H ệ

s ố ổn định k của các mặt tr ợt xác định theo ph ng pháp đã bi t trong C học đất:

tr

gi

M

M Fs

M gi : mômen ch ống tr ợt đối với tâm tr ợt 0; M tr : mômen gây tr ợt đối với tâm tr ợt 0.

Sau khi xác định hệ số k đối với mỗi mặt tr ợt giả định,

ọn trị số nhỏ nhất để xét độ ổn định của nền Nền

* Mô hình quy đổi về móng nông (ti p)

- Coi g ần đúng tác dụng tải trọng CT lên lớp đất y u

đ ợc mở rộng từ mép móng ra mỗi phía theo góc phân

+ σt đ : ứng suất tại đáy móng khối, σt đ = σbt + σ(p)

σbt : ứng suất do trọng l ợng bản thân tại đáy móng

* Mô hình quy đổi về móng nông (ti p)

z b

b

x f

z b

l f

R đ2 : s ức chịu tải cho phép của

đất y u d ới đáy móng khối

p gh-2 : s ức chịu tải giới hạn của đất y u d ới đáy móng

kh ối;

Fs: h ệ số an toàn.

Xác định sức chịu tải giới hạn p gh-2

đy c

q đy

0 1

2 ,

0 1

2 ,

γđy : tr ọng l ợng riêng của đất y u d ới đáy móng khối;

Nγ, N q , N c : h ệ số sức chịu tải = f(ϕđy ) ;

ϕđy , c đy : góc ma sát trong và l ực dính đ n vị của đất y u;

L t đ , B t đ : chi ều dài, bề rộng móng khối quy ớc.

α1, α2, α3: h ệ số hiệu chỉnh hình dạng móng = f( α).

+ Móng đ n (móng chữ nhật)

=

α

* N u CT XD ch ịu tải trọng ngang lớn: có th ể xảy ra

m ất ổn định do tr ợt phẳng theo đáy móng hoặc bị lật quanh mép móng.

- Ki ểm tra tr ợt phẳng theo đáy

v ới tâm quay;

M tr : t ổng mômen gây tr ợt đối với

IV Tính toán thi t k k t c ấu móng

- K t c ấu móng phải đ ợc thi t k thỏa mãn điều kiện về

c ờng độ đối với vật liệu móng:

σmax ≤ R.

+ σmax : ứng suất lớn nhất trong móng, σmax = {τmax , σkc ,

σk };

+ R: c ờng độ cho phép (c ờng độ tính toán) t ng ứng

v ới sự phá hoại của ứng suất, R = {R c , R k }

- Khi tính toán d ựa vào giả thi t:

+ Tính c ốt thép chịu kéo (không tính chịu cắt);

IV Tính toán thi t k k t c ấu móng (ti p)

* Thông s ố ban đầu:

IV Tính toán thi t k k t c ấu móng (ti p)

- Móng có th ể bị phá hỏng theo các ki ểu nh sau:

+ B ị ch ọc thủng b ởi ứng suất

c ắt (ứng suất ti p)

+ B ị đâm thủng (ép thủng) do ứng suất kéo chính.

ị ứt gãy ụng của

VI.1 Xác định áp lực không kể trọng l ợng vật

li ệu móng và đất trên đáy móng

y

y x

x o

o

W

M W

M p

N F

N p

VI.1 Xác định áp lực không kể trọng l ợng

v ật liệu móng và đất trên đáy móng (ti p)

W

M p

IV.1 Tính toán thi t k chi ều cao móng

h o h

r

N o

a Thi t k chi ều cao móng đ n

Tháp đâm thủng

* Phá ho ại “ép thủng” hay “đâm thủng”

Chi ều cao móng còn thỏa mãn điều kiện:

Pđt ≤ Pcđt = α.Rbt utb.ho

α: h ệ số phụ thuộc vào loại bêtông, α = 1 với BT nặng;

R bt (R k ): C ờng độ chịu kéo tính toán của bêtông;

h o : Chi ều cao làm việc của móng;

u tb : Giá tr ị trung bình số học của chu vi phía trên và phía d ới của tháp đâm thủng, u tb = 2(l c + b c + 2h o ) ;

P đt : L ực đâm thủng xác định theo tính toán.

P đt = N o – F đt r tb Móng đ n chịu tải đúng tâm

Móng đ n chịu tải lệch tâm

- Chi ều cao móng còn thỏa mãn điều kiện d ới dạng:

b Thi t k chi ều cao móng băng

IV.2 Tính toán c ốt thép móng

o

bt h R

M As

.

9 , 0

a Tính toán c ốt thép móng đ n

8

)

(

2

c I

l

l b r

8

)

(

2

c tb

II

b

b l

r

o bt

I I

h R

M As

.

9 , 0

h R

M As

.

9 , 0

t

b

b r

r

b Tính toán c ốt thép móng băng

r

Móng đ n chịu tải lệch tâm

c

h b

R P

2

c tb

II

b

b l

r

o bt

n

h b R

N

.

1 , 0

=

ϕ

* Chi ều cao móng thỏa mãn điều kiện:

II II

h R

M As

.

9 , 0