Đồ án nền và móng

Nền và móngĐộẩmgiớihạnnhão Wnh% Độẩmgiớihạndẻo Wd% Dungtrọngtựnhiên γT/m3 Tỷtrọnghạt Δ Góc ma sáttrongφđộ Lựcdính ckG/cm2 Kếtquảxuyêntĩnh qcMpa KếtquảxuyêntcN Kết quả thí nghiệm nén lún

Trang 1

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG

- -

ĐỒ ÁNNỀN VÀ MÓNG

Trang 2

Trường ĐHXD Miền Trung ĐA Nền và móng

Độẩmgiớihạnnhão

Wnh(%)

Độẩmgiớihạndẻo

Wd(%)

Dungtrọngtựnhiên γ(T/m3)

Tỷtrọnghạt Δ

Góc

ma sáttrongφ(độ)

Lựcdính c(kG/cm2)

Kếtquảxuyêntĩnh

qc(Mpa)

KếtquảxuyêntcN

Kết quả thí nghiệm nén lún e-p với áp lực nén p (kN/m2 )

*Xử lý các số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình

*Đề xuất các phương án móng nông khả thi trên nền tự nhiên hoặc gia cố và chọn một

phương án

*Thiết kế phương án móng đã chọn

Thuyết minh tinh toán khổ A4 Bản vẽ

khổ giấy A1,trên đó thề hiện:

Mặt bằng móng (TL 1:100) + Cột địa chất + Cao trình mặt đất tự nhiên : +0.00m

Các chi tiết móng M1,M2 và các giải pháp gia cố nếu có

Thống kê vật liệu + Khung tên bản vẽ

Ghi chú:

Đồ án này phải được giáo viên hướng dẫn thông qua ít nhất hai lần.

Giảng viên hướng dẫn

1/48

Trang 3

Wnh(%)

Độẩmgiớihạndẻo

Wd(%)

Dungtrọngtựnhiênγ(T/m3)

Tỷtrọnghạt Δ

Góc

ma sáttrongφ(độ)

Lựcdính c

(kG/cm

2)

Kếtquảxuyêntĩnh

qc(Mpa)

KếtquảxuyêntcN

*Xử lý các số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình

*Đề xuất các phương án móng nông khả thi trên nền tự nhiên hoặc gia cố và chọn một phương án

Trang 4

ThS Nguyễn Ngọc Lượng

1/48

Trang 5

ĐA Nền và Móng GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Lượng

PHẦN 1 THIẾT KẾ MÓNG NÔNG

Trang 6

I TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG

Tải trọng tính toán tác dụng tại mặt ngàm móng được thể hiện trong bảng 1.1:

Bảng 1.1 Tải trọng tính toán tác dụng tại mặt ngàm móng

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1.2 :

Bảng 1.2 Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng tại mặt ngàm móng

Cột Notc(T) Motc(Tm) Qotc(T)

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - THUỶ VĂN NƠI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

2.1 Phân loại và xác định trạng thái của đất

- Dựa vào kết quả bảng “báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình” từ đó lập ra được bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền

Trang 7

Nền đất gồm 3 lớp đất, tất cả đều là loại đất dính nên tên và trạng thái được xác định như sau:

- Căn cứ vào chỉ số dẻo mà phân đất dính thành các loại theo quy phạm Việt Nam như bảng 1.5;

- Để đánh giá trạng thái của đất dính ta dùng đặc trưng độ sệt B (bảng 1.6)

Bảng 1.6 Đánh giá trạng thái của đất dính (TCVN9362:2012)

Kết quả phân loại và đánh giá trạng thái của đất được thể hiện trong bảng 1.7 :

Bảng 1.7 Kết quả phân loại và đánh giá trạng thái của đất

Lớp W (%) Wnh (%) Wd (%) A (%) B Tên và trạng thái của đất

2.2 Các chỉ tiêu tính toán

- Mô đun đàn hồi biến dạng của lớp đất dính được xác định theo công thức:

Trang 8

E = αqc ; (kG/cm2)Trong đó: hệ số a được xác định tuỳ theo loại đất (bảng 1.8)

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1.9 :

Bảng 1.9 Giá trị mô đun biến dạng của các lớp đất

- Hê số rỗng tự nhiên của đất được xác định theo công thức

- Kết quả tính toán hệ số rỗng tự nhiên và dung trọng đẩy nổi thể hiện ở bảng 1.10

Bảng 1.10 Hệ số rỗng tự nhiên và dung trọng đẩy nổi

Trang 9

- Địa chất thuỷ văn:

Lớp đất 1 là lớp đất yếu có chiều dày tương đối mỏng nên phải đặt móng xuyên qua lớp 1 Với các chỉ tiêu

đã được tính toán ở các lớp đất nhìn chung lớp đất 2 và 3 đều là các lớp đất có thể làm nền móng Để đảmbảo chiều sâu chôn móng, thì đặt móng vào lớp 2 là thích hợp

- Bố trí công trình:

Để đảm bảo về quy hoạch tổng thể và thiết kế, đồng thời cũng đảm bảo an toàn Ta chọn và bố trí công trìnhnằm trên vị trí lỗ khoang để các lớp đất làm nền móng công trình gần sát với thực tế khi khảo sát địa chất vàtình toán

0.872 20.2 1.5

1.023 20.15 2.5 2

1.82

10.45 1.9 1.84

Cát pha trạng thái dẻo Sét pha trạng thái dẻo Sét pha trạng thái dẻo

Trang 10

- Điều kiện địa hình:

Địa hình mặt bằng đã được sang lấp bằng phẳng do đó ta lấy mặt đất tự nhiên làm chuẩn cốt ±0.00

III Chọn chiều sâu chôn móng, xác định sơ bộ kích thước đáy móng

3.1 Chọn chiều sâu chôn móng

- Dựa vào tải trọng và điều kiện địa chất - thủy văn ta chọn chiều sâu chôn móng như sau:

+ Chiều sâu chôn móng cột C1: h = 2 m

+ Chiều sâu chôn móng cột C2: h = 2 m

3.2 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng

Trang 11

+ Đáy móng thuộc lớp 2, Sét pha trạng thái dẻo có độ sệt B = 0.35 nên:

m1 = 1.2

m2 = 1 (Giả thiết L/H ≥ 4) + γII = 2 T/m3

+ cII = 2.5 T/m2

+ φII = 20.15 độ, tra bảng 14 TCVN 9362 - 2012 ta có,

A = 0.537 B= 3.118 D = 5.613

- Diện tích đáy móng sơ bộ:

+ Giả định chiều cao móng hm = 0.5 m

Vậy đáy có kích thước F = bl = 1m x 1.3m = 1.3 m 2

- Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện ổn định nền

+ Tính lại Rtc

Với b = 1 m, ta có

 Rtc (0.53712 + 3.1181.882 + 5.6132.5) = 32 T/m2

+ Phản lực nền tiêu chuẩn tại đáy móng

Vậy Pmaxtc= 47 T/m2 Pmintc= 16.7 T/m2

Vậy móng đảm bảo điều kiện ổn định nền

Kết luận: Đáy móng cột C1 có kích thướt F=bxl=1.8mx2.4m là hợp lý

3.2.2 Kích thướt đáy móng cột C2

Trang 12

- Chiều sâu chôn móng h = 2 m

- Giả sử chọn bề rộng đáy móng b = 1.5 m

- Cường độ tính toán của đất nền tại đáy móng theo tiêu chuẩn TCVN 9362 – 2012:

+ Các chỉ tiêu tính toán lấy từ kết quả thí nghiệm nên chọn Ktc =1

+ Đáy móng thuộc lớp 2, có độ sệt B = 0.21 nên:

- Diện tích đáy móng sơ bộ:

+ Giả định chiều cao móng hm = 0.5 m

- Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện ổn định nền

+ Tính lại Rtc

Với b = 1.6 m, ta có

 Rtc (0.4071.61.86 + 2.62621.83 + 5.2092) = 25.49 T/m2

+ Phản lực nền tiêu chuẩn tại đáy móng

Vậy Pmaxtc= 29.67 T/m2 Pmintc= 11.51 T/m2

Ptbtc = 0.5 (pmaxtc + pmintc) = 20.59 T/m2

+ Điều kiện ổn định nền

Ta thấy

pmaxtc = 29.67 T/m2 1.2Rtc = 30.59 T/m2

Trang 13

ĐA Nền và Móng GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Lượng Đúng

pmintc = 11.51 T/m2 0

Đúng

ptbtc = 20.59 T/m2 Rtc = 25.49 T/m2

Đúng

Vậy móng đảm bảo điều kiện ổn định nền

Kết luận: Đáy móng cột C2 có kích thướt F=b×l=1.8m×2.4m là hợp lí

IV Kiểm tra kích thước đáy móng theo trạng thái giới hạn II

- Điều kiện về độ lún tuyệt đối

Một lớp phân tố thứ i có điểm đầu là (i -1) và điểm cuối là i Chẳng hạn, lớp đất phân tố 1 , có điểm đầu

là điểm 0 và điểm cuối là điểm 1

+ Xác định ứng suất bản thân tại các điểm đầu và điểm cuối của lớp phân tố

* Tại điểm 0, σobt = γII*×h

* Tại điểm 1, σ1bt = σobt + γ1×h1

* Tại điểm i, σibt = σi-1bt γi×hiTrong đó:

γi - dung trọng của lớp đất phân tố thứ i ( có xét đẩy nổi)

hi - chiều dày lớp đất phân tố thứ i+ Xác định ứng suất gây lún tại các điểm đầu và điểm cuối của lớp đất phân tố

Trang 14

+ Xác định ứng suất do trọng lượng bản thân của nền đất tại vị trí chính giữa của mỗi lớp đất phân

tố:

+ Xác định tổng ứng suất do trọng lượng bản thân và tải trọng ngoài tại điểm chính giữa của mỗi lớp phân tố

+ Từ p1i suy ra giá trị e1i , từ p2i suy ra e2i

+ Tính độ lún Si cho mỗi lớp phân tố:

+ Tổng độ lún tuyệt đối: S = ∑Si

Bảng 1.12 - Kết quả thí nghiệm nén lún

TT

Sốhiệu

hi(m)

Trang 15

- Các thông số

+ Chiều dày lớp 1 : h1 = 1.6 m

+ Chiều dày lớp 2: h2 = 4.9 m

+ Dung trọng trung bình của đất và bê tông phạm vi từ đáy móng trở lên: γII* = 1.83 T/m3

+ Áp lực gây lún tại đáy móng : pgl = ptb – γII*×h = 13.44 – 1.83×2 = 17.43 T/m2

+ Ứng suất bản thân tại tâm đáy móng (điểm 0): σobt = γII*×h = 1.83×2 = 3.66 T/m2

+ Tỷ số chiều dài/ chiều rộng móng: l/b = 1.3

+ Chiều sâu nén lún: Hnc = 2.8 m

+ Độ lún tuyệt đối: S = 41 mm = 4.1 cm ≤ 8 cm → Đúng

(chi tiết tính lún thể hiện trong bảng 1.13)

Kết luận: Kích thước đáy móng cột C1 đảm bảo yêu cầu về độ lún

Giải thích các thông số trong bảng 1.13

hi - chiều dày lớp đất phân tố thứ i, (m), hi ≤ b/4

zi - độ sâu của điểm đang xét so với đáy móng, (m), tại đáy móng zO = 0

γi - dung trọng của lớp đất phân tố i đang xét, (kN/m3) xét tính đẩy nổi (nếu có)

σibt - ứng suất bản thân tại điểm i, (kN/m2)

Trang 16

4.2 Kết quả tính lún móng cột C2

- Các thông số

+ Dung trọng trung bình của đất và bê tông phạm vi từ đáy móng trở lên:

+ Áp lực gây lún tại đáy móng:

pgl = ptb – γII*×h = 20.59 – 1.83×2 = 16.93 T/m2+ Ứng suất bản thân tại tâm đáy móng (điểm 0):

+ Dung trọng tự nhiện của lớp 2: γ2 1.86 T/m3

+ Dung trọng đẩy nổi của lớp 2: γ2dn 0.91

7 T/m3+ Dung trọng đẩy nổi của lớp 3: γ3dn 0.97

Trang 17

Giải thích các thông số trong bảng 1.14

hi - chiều dày lớp đất phân tố thứ i, (m), hi ≤ b/4

zi - độ sâu của điểm đang xét so với đáy móng, (m), tại đáy móng zO = 0

γi - dung trọng của lớp đất phân tố i đang xét, (kN/m3) xét tính đẩy nổi (nếu có)

σibt - ứng suất bản thân tại điểm i, (kN/m2)

Kết luận: Kích thước đáy móng cột C2 đảm bảo yêu cầu về độ lún

V Tính toán móng theo trạng thái giới hạn I

5.1 Xác định kich thước cổ móng

5.1.1 Kích thước cổ móng cột C1

Diện tích mặt cắt ngang cổ móng cần thiết

Lấy = 1.3 - hệ số ảnh hưởng bởi mômen và lực ngang

Rb = 11,5MPa - Cường độ chịu nén của bê tông Cấp B20Suy ra,



Chọn bc = 250 mm → l c = Fc/bc = 391 mm

Trang 18

Chọn l c = 400 mm

 Fc = bclc = 250×400 = 100000 mm2 > 97783 mm2 →

Vậy kích thước cổ móng cột C1, bc× l c = 250×400 mm2

5.1.1 Kích thước cổ móng cột C1

Diện tích mặt cắt ngang cổ móng cần thiết

Lấy = 1.3 - hệ số ảnh hưởng bởi mômen và lực ngang

Rb = 11,5MPa - Cường độ chịu nén của bê tông Cấp B20Suy ra,

 Chọn bc = 250 mm → l c = Fc/bc = 323 mm

Trang 19

Hình 1.4 Xác định chiều cao móng theo điều kiện độ bền chống uốn theo

p1tt = pmintt + (pmaxtt – pmintt) = 9.56 + (30.49 - 9.56) ×

= 21.77

 ho1 ≥ 0.58 m

* Theo phương cạnh ngắn

Hình 1.5 Xác định chiều cao móng theo điều kiện độ bền chống uốn theo phương cạnh ngắn

- Chiều cao làm việc của móng theo phương cạnh ngắn cần thoả mãn:

Trang 20

Trong đó:

B = 0.5 × (b - bc) = 0.5 × (1.8 - 0.25) = 0.775 m

b = 1.8 m

Trang 21

* Theo phương cạnh dài

Chiều cao làm việc của móng theo phương cạnh dài cần thoả mãn:

Trang 22

(a) Phá hoại một mặt phía áp lực lớn (b) Phá hoại 4 mặt

Hình 1.6 Sơ đồ kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện xuyên thủng

5.3.1 Kiểm tra xuyên thủng móng cột C1

Vậy chiều cao móng hm = h0 +a = 0.55 + 0.05 = 0.6 m

5.3 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện xuyên thủng

Trang 23

- Chiều cao làm việc của móng : h0 = 0.6 m

- Chiều dài móng: l = 2.4 m

- Chiều rộng móng: b = 1.8 m

- Chiều dài cổ móng: lc = 0.4 m

- Chiều rộng cổ móng: bc = 0.25 m

- Chiều dài công xôn cạnh dài: L = 1 m

- Khoảng cách từ mép bê tông đến đáy tháp xuyên: c = L – h0 = 1 – 0.6 = 0.4 m

- Cường đồ chịu kéo bê tông cấp B20:

- Áp lực tính toán của nền tác dụng lên đáy móng:

pmaxtt = 30.49 T/m2

pmintt = 9.56 T/m2

ptbtt = 20.03 T/m2

= 27

a) Xét một mặt phía nguy hiểm

- Điều kiện móng không bị xuyên thủng: Pxt ≤ Pcx

Trong đó:

+ Lực gây xuyên thủng: Pxt = p*tt ×Sxt với p*tt = 0.5(p2tt + pmaxtt) = 28.75 T/m2

Sxt = bc = 0.72 m2

 Pxt = 28.75 × 0.72 = 20.7 T (1) + Lực chống xuyên: Pcx = 0.75Rbt(bc + h0)h0 = 0.75×90×(0.25 + 0.6)×0.6

= 34.43 T (2) Với Rbt = 0.9MPa = 90T/m2 ứng với bê tông cấp B20

= 0.75×90×[2×(0.25 + 0.6)×0.6 + 2×(0.4 + 0.6)×0.6]

= 149.85 T (4)

p2tt = pmintt + (pmaxtt – pmintt) = 9.56 + (30.49 – 9.56) ×

Trang 24

Từ (3) và (4) suy ra: Pxt ≤ Pcx → Móng đảm bảo không bị xuyên thủng trường hợp 4 mặt

Kết luận : Móng C1 không bị phá hoại do xuyên thủng

5.3.2 Kiểm tra xuyên thủng móng cột C2

- Chiều cao làm việc của móng : h0 = 0.55 m

- Chiều dài cổ móng: lc = 0.4 m

- Chiều rộng cổ móng: bc = 0.25 m

- Chiều dài công xôn cạnh dài: L = 0.95 m

- Khoảng cách từ mép bê tông đến đáy tháp xuyên: c = L – h0 = 0.95 – 0.55 = 0.4 m

- Cường đồ chịu kéo bê tông cấp B20:

- Áp lực tính toán của nền tác dụng lên đáy móng:

pmaxtt = 30.33 T/m2

pmintt = 8.53 T/m2

ptbtt = 19.43 T/m2

= 26.54

a) Xét một mặt phía nguy hiểm

- Điều kiện móng không bị xuyên thủng: Pxt ≤ Pcx

Trong đó:

+ Lực gây xuyên thủng: Pxt = p* ×Sxt với p* = 0.5(p2 + pmaxtt) = 28.44 T/m2

Sxt = bc = 0.64 m2

 Pxt = 28.44 × 0.64 = 18.2 T (1)+ Lực chống xuyên: Pcx = 0.75Rbt(bc + h0)h0 = 0.75×90×(0.25 + 0.55)×0.55

= 29.7 T (2)Với Rbt = 0.9MPa = 90T/m2 ứng với bê tông cấp B20

Trang 25

ĐA Nền và Móng GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Lượng+ Lực chống xuyên: Pcx = 0.75Rbt[2(bc + h0)h0 + 2(lc + h0)h0]

= 0.75×90×[2×(0.25 + 0.55)×0.55 + 2×(0.4 + 0.55)×0.55]

=129.94 T (4)

Kết luận : Móng C2 không bị phá hoại do xuyên thủng

- Áp lực tính toán tại mép cột phía nguy hiểm: p1 = 21.33 T/m2

- Chiều cao làm việc của móng: h0 = 0.6 m

Trang 26

- Cường độ chịu kéo nén của thép AII, Rs = 280 Mpa = 28000 T/m2

Vậy bố trí thép số 1 cho móng, 15 f12 a121 b) Thép số 2 theo

phương cạnh ngắn * Các thông số tính toán:

- Chiều dài công xôn B= 0.5(b - bc) =

Trang 27

- Khoảng cách 2 thanh thép liền kề

- Áp lực tính toán tại mép cột phía nguy hiểm: p1 =

- Chiều cao làm việc của móng: h0 = 0.55 m

Trang 28

Trang 29

- Bê tông lót móng đá 4x6, Mác 100 - Thép móng:

+ Thép cổ móng và thép móng loại AII cường độ Rs = 280MPa+ Thép đai loại AI, có Rs = 230MPa, bố trí f6a200

- Code nền cao hơn code mặt đất tự nhiên 0.5m

- Lớp bê tông bảo vệ dày 50mm- Kích thước móng:

Bảng 1.15 - Kích thước móng đơn C1 và C2

Đườngkính Chiều dài Số thanh

Tổng chiều dài Trọng lượngđơn vị Trọnglượng

m3 m3

AI:

Tổng:

AII:

57.5 kG 1.4 kG

Bảng 1.17 - Bảng thống kê vật liệu móng C2

Sốhiệu

Đườngkính Chiều dài Số thanh

Tổng chiều dài Trọng lượngđơn vị Trọnglượng

m3 m3

AI:

Tổng:

AII:

56.7 kG 1.4 kG

PHẦN 2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC

Tiêu đề	Đồ Án Nền Và Móng
Tác giả	Nguyễn Bá Thực
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Ngọc Lượng
Trường học	Trường Đại Học Xây Dựng Miền Trung
Chuyên ngành	Xây Dựng
Thể loại	Đồ án nền và móng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Bình Định

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	0,92 MB