Đồ án nền móng phần móng nông

Kiểm tra kích thớc đáy móng: 2.1: Kiểm tra theo điều kiện sức chịu tải của nền: Điều kiện kiểm tra: Gần đúng coi là tải thẳng đứng tức là Sức chịu tải của nền đợc tính theo công thức c

đồ án môn học Nền và móng

I Tµi liÖu thiÕt kÕ:

I.1 Tµi liÖu c«ng tr×nh:

Vũ Việt Trung_50CTCT 1 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

I.2 Tài liệu địa chất công trình:

Phơng pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng

Thí nghiệm hiện trờng: CPT; SPTKhu vực xây dựng, nền đất gồm 3 lớp nh sau:

c Kg/

cm 2

Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) qc

(MPa) N60

50 100 200 400 32,

6 35,1 28,7 1,78 2,65 120 0,12 0,924 0,891 0,862 0,840 1,38 8

Tính các chỉ tiêu khác:

- Độ sệt: → trạng thái: dẻo

- Kết quả CPT:

- Kết quả SPT:

- Mô đuyn biến dạng:

Cát pha có gần đúng ta chọn vậy :

Nhận xét: đất cát pha có:

;

Đất có tính chất xây dựng bình thờng Lớp 2: Số hiệu 94 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: Lợng cỡ hạt > 0,25mm chiếm: 13,5+29+23=65,5% > 50%  cát Kết quả CPT: Tra bảng chơng thí nghiệm hiện trờng – sách cơ đất Vũ Việt Trung_50CTCT 3 Trờng Đại Học Xây Dựng

Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)

W

%  qc

Mpa N 60

10

5 5 2 2 1

1

 0, 5

0,5

0,25

0,2 5

0, 1

0,1

0,0 5

0,05

0,0 1

0,01

0,00 2

<

0,00 2

- - 13,5 29 23 10 9 8,5 4 3,5 16,4 2,64 8,5 26

§Êt cã tÝnh chÊt x©y dùng tèt

Líp 3: Sè hiÖu 70 cã c¸c chØ tiªu c¬ lý nh sau:

c kg/

Đất có tính chất xây dựng tơng đối tốt.

Trụ Địa chất:

B <0; e =0,803 ; q c = 516 T/m 2 ; N 60 =23; E o =2580T/m 2

Cát nhỏ, chặt vừa: =1,93T/m 3 ; =2,64 ;  = 34 0

e =0,60; E 0 = ; q c = 850T/ m 2 ; N 60 =26

Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng và công nghiệp:

đối với khung bằng thép và bê tông cốt thép: 0,2%

IV Chọn chiều sâu đặt móng:

Lớp 1:Đất xấu, với tải trọng công trình nh trên có thể đặt móng vàolớp 2

hm: tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp bê tônglót móng)

ở đây lớp đất yếu 1 dày 1,5m ta chọn hm=1,5m

Sơ bộ lựa chọn kích thớc móng: bxlxh=1,5x2,0x1,5m

1, Tính toán áp lực tiếp xúc dới đáy móng:

1,Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra:

Vũ Việt Trung_50CTCT 6 Trờng Đại Học Xây Dựng

2, áp lực gây lún:

3, Do tải trọng tính toán không kể trọng lợng bản thân móng và lớp phủ gây ra:

2 Kiểm tra kích thớc đáy móng:

2.1: Kiểm tra theo điều kiện sức chịu tải của nền:

Điều kiện kiểm tra:

Gần đúng coi là tải thẳng đứng ( tức là ) Sức chịu tải của nền

đợc tính theo công thức của Terzaghi:

Trong đó:

tra bảng sách cơ đất: ; ;

; 

Vậy kích thớc trên đạt về yêu cầu cờng độ

2.2.Kiểm tra theo điều kiện biến dạng của nền:

Dùng phơng pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún tuyệt đối của móng

Vũ Việt Trung_50CTCT 7 Trờng Đại Học Xây Dựng

Với đất có kết quả nén ép - Đất dính:

Với đất có không kết quả nén ép - Đất rời:

Chia các lớp đất dới đáy móng trong phạm vi chiều dày nén lún thành các lớp phân tố có chiều dày ; ở đây móng có b=1,5m

ta chia các lớp đất dày 0,3m

áp lực gây lún trung bình tại đáy móng:

Vẽ biểu đồ áp lực bản thân:

Vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm:

Kết quả tính toán ứng suất lập thành bảng sau:

Lớp Điểm

tính

II

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,6

2,67 3,25 3,83 4,41 4,98 5,57 6,14 6,72 7,30 7,69

1,33 - - - -

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,73

1 0,970 0,840 0,668 0,515 0,397 0,310 0,246 0,199 0,178 23,53

22,82 19,77 15,72 12,12 9,34 7,29 5,79 4,68 4,19

III

10 11 12 13 14

2,9 3,1 3,4 3,7 4,0

8,27 8,86 9,44 10,02 10,60

- - - -

-1,93 2,07 2,27 2,47 2,67

0,146 0,136 0,112 0,092 0,800

3,44 3,20 2,64 2,16 1,88

Vũ Việt Trung_50CTCT 8 Trờng Đại Học Xây Dựng

1.88 10.60

sơ đồ t ính t o á n ,k iểm t r a l ú n mó n g c 1

0

điểm t ính 1 2 3 4

8 7 6 5

23.53 2.67

22.82 3.25

19.77 3.83

15.72 12.12 4.98

9.34 5.57

7.29 6.14

5.79 6.72

4.68 7.30

10

3.44 4.41

3.20 2.64 2.16

7.69 8.27 8.86 9.44 10.02

11 12 13

-21,30 17,75 13,92 10,73 8,32 6,54 5,24 4,44

- - - -

-0,0030 0,0025 0,0020 0,0015 0,0012 0,0009 0,0007 0,0006

8,57 9,15 9,73 10,31

3,32 2,92 2,40 2,02

11,89 12,07 12,13 12,33

0,75 8 0,75 7 0,75 6 0,75 5

0,75 2 0,75 0 0,74 7 0,74 5

0,0010 0,0012 0,0015 0,0017

S1= 0,0055m

S=S1+S2 2,15cm < (tháa m·n)

3 TÝnh to¸n cèt thÐp mãng:

3.1 KiÓm tra ®iÒu kiÖn trªn tiÕt diÖn nghiªng

Vũ Việt Trung_50CTCT 10 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

Giả thiết: H=50cm; a=4cm; ho=H-a=50-4=46cm

Điều kiện kiểm tra:

Ta có:

Vậy:

Tính Pđt – lực chọc thủng: (hợp lực phản lực đất trong phạm vi gạch chéo)

Khả năng chống chọc thủng:

So sánh:

Đảm bảo điều kiện chống đâm thủng.

3.2 Tính toán cốt thép móng: (Tính toán cờng độ trên tiết

Ta xem mãng lµm viÖc nh nh÷ng b¶n conson bÞ ngµm ë tiÕt diÖn mÐp cét, hoÆc mÐp têng TÝnh m« men t¹i ngµm (M« men lín nhÊt)

TÝnh to¸n cèt thÐp theo ph¬ng c¹nh dµi:

Chän 1112; a=200 (

VI CÊu t¹o vµ b¶n vÏ:

CÊu t¹o mãng xem b¶n vÏ

Vũ Việt Trung_50CTCT 13 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

I Tài liệu thiết kế

- Đặc điểm kết cấu: Nhà công nghiệp một tầng, một nhịp có cầu trục.

Kết cấu nhà khung ngang BTCT toàn khối Tiết diện cột:

- Tải trọng tính toán tại cốt 0,0

I.2 Tài liệu địa chất:

- Phương pháp khảo sát: Khoan, kết hợp xuyên tĩnh (CPT) và xuyêntiêu chuẩn(SPT)

- Khu vực xây dựng, nền đất gồm 4 lớp có chiều dày hầu như khôngđổi

Vũ Việt Trung_50CTCT 14 Trờng Đại Học Xây Dựng

c Kg/

cm 2

Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) (MPqc

a) N

60

50 100 150 200 50,

Đất có tính chất xây dựng rất kém.

Lớp 2: Số hiệu 17; dày h2 = 5,3 m có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:

W

% W%nh W%d 

T/m 3  độ

c Kg/

cm 2

Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) (MPqc

a) N

60

50 100 150 200 44,

8 48,2 33,6 1,75 2,67 7030 0,11 1,144 1,093 1,053 1,021 0,93 5

Vũ Việt Trung_50CTCT 15 Trờng Đại Học Xây

Dựng

§Êt cã tÝnh chÊt x©y dùng kÐm.

Vũ Việt Trung_50CTCT 16 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

Đất có tính chất xây dựng tốt

Lớp 4: Số hiệu 61, rất dày có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:

m 3   độ

c kg/

6 31,2 25,7 1,92 2,67 22

0 1

0 0,27 0,693 0,676 0,661 0,650 6,02 27

Tính các chỉ tiêu khác:

- Kết quả CPT:

- Kết quả SPT:

- Mô đuyn biến dạng:

Sét pha có gần đúng ta chọn vậy :

Nhận xét: đất sét cứng có: ;

;

Đất có tính chất xây dựng tơng đối tốt Ta có kết quả trụ địa chất như sau: Vũ Việt Trung_50CTCT 18 Trờng Đại Học Xây Dựng

NhËn xÐt chung: Lớp đất thứ nhất vµ thø 2 thuộc loại mềm yếu,

lớp 3 rÊt tèt cho x©y dung c«ng tr×nh.Líp 4 tốt nhưng ở dưới s©u

Vũ Việt Trung_50CTCT 19 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

I.3 Tiêu chuẩn xây dựng

Độ lún cho phép S gh = 8 cm Chênh lún tương đối cho phép = 0,3 %

II Đề xuất phơng án:

- Công trình có tải trọng khá lớn, Khu vực xây dựng biệt lập, bằngphẳng

- Chọn giải pháp móng cọc đài thấp

Phương án : dùng cọc BTCT 25 x 25 cm, đài đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ

sâu xuống lớp 3 khoảng 2 ữ 4m

III Phơng pháp thi công và vật liệu móng cọc.

IV.1: Chọn độ chôn sâu của đáy đài:

Trong thiết kế: giả thiết tải trọng ngang do đất từ đáy đài trở lêntiếp nhận nên muốn tính toán theo móng cọc đài thấp phải thoảmãn điều kiện sau:

Vũ Việt Trung_50CTCT 20 Trờng Đại Học Xây Dựng

h - độ chôn sâu của đáy đài

Q : Tổng lực ngang theo phơng vuông góc với cạnh b của đài:

- Tiết diện cọc 25  25 (cm) Thép dọc 4 16 AII

- Chiều dài cọc: chọn chiều sâu cọc hạ vào hết lớp 3 là 2,5m  chiềudài cọc

lc = (2,5+ 5,3+6,4) - 1,2 + 0,5 = 14,0 m

Cọc gồm 2 đoạn cọc, mỗi đoạn dài 7,0 m

IV.2.2 Sức chịu tải của cọc:

1-a S ứ c ch ị u t ả i c ủ a c ọ c theo v ậ t li ệ u:

Bê tông Mác 300 →

Cốt thép AII:

PVL = m (Rb Fb + Ra Fa) Trong đó: m : hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc loại móng và sốlượng cọc trong

móng, ở đây dự kiến khoảng 5ữ8 cọc nên chọn m

=0,9

Vũ Việt Trung_50CTCT 21 Trờng Đại Học Xây Dựng

Q : ma sát giữa cọc và đất xung quanh cọc:

- Chiều dày lớp đất mà cọc đi qua

m

him

iT/m2

Vũ Việt Trung_50CTCT 22 Trờng Đại Học Xây Dựng

17 sÐt pha,deo mÒm B = 0,77 Đất yếu bỏ qua

+ : sức cản ph¸ hoại của đất ở mũi cọc

k - hệ số phụ thuộc loại đất vµ loại cọc: tra bảng cã: k = 0,5

 + : sức kh¸ng ma s¸t của đất ở thµnh cọc

- hệ số phụ thuộc loại đất vµ loại cọc, biện ph¸p thi c«ng, trabảng trang 147

1.b.3.Theo k ế t qu ả thÝ nghi ệ m xuyªn tiªu chu ẩ n SPT: theo c«ng th ứ c Meyerhof

IV.5 T¶i träng ph©n phèi lªn cäc.

- Theo c¸c giả thiết gần đóng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục vµ cọc chỉchịu nÐn hoặc kÐo

+ Trọng lượng của đµi vµ đất trªn đµi:

Vũ Việt Trung_50CTCT 25 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

+ Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cọc được tính theo công thức:

Trong đó: → tải trọng tiêu chuẩn tại đáy đài

→ mô men Mx tiêu chuẩn tại đáy đài

+ Tải trọng tính toán tác dụng lên cọc không kể trọng lợng bản thân

đài và lớp đất phủ được tính theo công thức:

Trong đó: → tải trọng tính toán tại cốt 0,0

→ mô men Mx tính toán tại đáy đày

V Kiểm tra tổng thể đài cọc.

Giả thiết coi móng cọc là móng khối quy ước như hình vẽ:

- Điều kiện kiểm tra :

pqư  Rđ

pmaxqư  1,2.Rđ

- Xác định khối móng quy ước:

 Chiều cao khối móng quy ước tính từ mặt đất đến mũi cọc HM =14,2 m

Diện tích đáy móng khối quy ớc xác định theo ct:

(trong đó - góc ma sát trung bình của các lớp đất từ mũicọc trở lên)

khoảng cách giữa 2 mép ngoài cùng của cọc theo phơngx

khoảng cách giữa hai mép ngoài cùng của cọc theophơng y

Vậy kích thớc đáy móng khối quy ớc nh sau:

Vũ Việt Trung_50CTCT 27 Trờng Đại Học Xây Dựng

- Xác định tải trọng tiêu chuẩn dưới đáy khối móng quy ước (mũi cọc):

 Diện tích đáy móng khối quy ớc:

Mô men chống uốn Wx của là:

+ Tải trọng thẳng đứng tại đáy móng khối quy ớc:

+ Mô men Mx tiêu chuẩn tại đáy đài :

Vũ Việt Trung_50CTCT 28 Trờng Đại Học Xây Dựng

ứng suất tác dụng tại đáy móng khối quy ớc:

+ Cờng độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước (Theo công thức của Terzaghi):

Trong đó:

Lớp 3 có  =22010 tra bảng ta có: N =7,2 ; Nq = 9,5 ; Nc =21,8

Ta có:

 Nh vậy đất nền dới đáy móng khối quy ớc đủ khả năng chịu lực

V.2 Kiểm tra lún cho móng cọc:

-ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ớc:

- ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy ớc:

Vũ Việt Trung_50CTCT 30 Trờng Đại Học Xây Dựng

Độ lún của móng cọc đợc tính toán nh sau:

Với Lm/Bm=3,75/4,25=0,88

 Thỏa mãn điều kiện

độ lún

V.3 Tính toán kiểm tra cọc

Khi vận chuyển cọc: tải trọng phân bố q = .

Cốt thép dọc chịu mô men uốn của cọc là

 cọc đủ khả năng chịu tải khi vận chuyển, cẩu lắp

- Tính toán cốt thép làm móc cẩu:

+ Lực kéo móc cẩu trong trờng hợp cẩu lắp cọc:

Vũ Việt Trung_50CTCT 31 Trờng Đại Học Xây Dựng

Tính toán cờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt.

Tính toán đài chịu uốn

V.4.1 Tính toán đâm thủng của cột:

- Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp:

Vũ Việt Trung_50CTCT 32 Trờng Đại Học Xây Dựng

- lùc chèng ®©m thñng

Vũ Việt Trung_50CTCT 33 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

Vậy:

 Chiều cao đài thỏa mãn điều kiện chống đâm thủng

điều kiện cờng độ đợc viết nh sau:

Q- tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng:

Vũ Việt Trung_50CTCT 34 Trờng Đại Học Xây Dựng

 - hệ số không thứ nguyên

 thỏa mãn điều kiện phá hỏng trên tiết diện nghiêng theo lực cắt

Kết luận: chiều cao đài thỏa mãn điều kiện đâm thủng của cột

và cờng độ trên tiết diện nghiêng

V.4.3 Tính toán đài chịu uốn: (Tính toán cờng độ trên tiết

- M«men t¹i mÐp cét theo mÆt c¾t I-I:

 bè trÝ cèt thÐp víi kho¶ng c¸ch nh trªn cã thÓ coi lµ hîp lý.

VI CÊu t¹o vµ b¶n vÏ:

CÊu t¹o mãng xem b¶n vÏ

Vũ Việt Trung_50CTCT 36 Trêng §¹i Häc X©y Dùng

Vũ Việt Trung_50CTCT 37 Trêng §¹i Häc X©y Dùng