Bài giảng nền và móng chương 2 đào nguyên vũ

Các phương pháp tính toán  Nhóm 1: Tính toán dựa theo sức chịu tải cho phép suy từ sứcchịu tải cực hạn hoặc giới hạn của nền đất. Nhóm 2: Tính toán dựa theo độ lún cho phép, góc xoay c

Trang 1

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG2.1 PHÂN LOẠI MÓNG

2.1.1 Móng tuyệt đối cứng

 Là loại móng có độ cứng rất lớn, biến

dạng của móng rất bé và không bị ảnh

hưởng dưới tác dụng của phản lực, vật

liệu làm móng hoàn toàn chịu nén

 Có góc cứng, tk  gh

tk: góc cứng thiết kế của móng

gh: góc giới hạn của vật liệu làm

móng

Góc cứng giới hạn

Ví dụ: móng gạch, móng đá hộc, móng bê tông đá hộc, móng bê tông,…v.v

Trang 2

2.1.1 Móng tuyệt đối cứng

Bảng xác định giá trị tggh

Trang 3

2.1.2 Móng có độ cứng hữu hạn

 Là loại móng chịu uốn và biến dạng một phần Vật liệu làm

móng là BTCT và có tỷ lệ hai cạnh a/b < 8 (móng đơn).

 Có góc cứng thiết kế, tk > gh

 Theo L M Pescovski, nếu tggh  tg tk < 2  móng cứng hữu hạn.

Nếu tgtk  2  móng mềm.

2.1.3 Móng mềm

Là loại móng mà biến dạng của móng và của nền giống nhau

Trang 4

2.1.3 Móng mềm

Móng mềm có khả năng chịu uốn lớn, vật liệu làm móng là

BTCT và có tỷ lệ hai cạnh a/b > 8 (móng bản, móng băng dưới

hàng cột,…v.v).

Trang 5

Biến dạng của nền và móng

Móng tuyệt đối cứng

Móng cứng hữu hạn

Móng mềm

Trang 6

Trang 7

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG2.2 MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI ĐỨNG ĐÚNG TÂM

2.2.1 Các phương pháp tính toán

 Nhóm 1: Tính toán dựa theo sức chịu tải cho phép suy từ sứcchịu tải cực hạn hoặc giới hạn của nền đất

 Nhóm 2: Tính toán dựa theo độ lún cho phép, góc xoay chophép của một móng riêâng lẻ và độ lún lệch cho phép giữa haimóng lân cận

về biến dạng cho nền đất và theo TTGH I về cường độ cho kếtcấu móng

 Gồm 4 bước tính toán.

Trang 8

2.2.2 Các bước tính toán

Bước 1: Kiểm tra ứng suất ở đáy

móng để nền ứng xử như “ vật liệu

đàn hồi ”

Xét móng vuông tiết diện b*b

Điều kiện: p tc  R II = R tc

 ptc = Ntc/b2 + tbDf

tb : dung trọng trung bình của móng

và đất trên móng, tb = 20 ÷

Trang 9

Bước 1: Kiểm tra ứng suất ở đáy móng để nền ứng xử như

“ vật liệu đàn hồi ”

 RII: cường độ tính toán của đất nền dưới đáy móng

Trong đó:

• m1: hệ số điều kiện làm việc của nền, (tra bảng)

• m2: hệ số điều kiện làm việc của công trình có tương tác vớinền, (tra bảng)

R  1 2    *   *

Trang 10

Hệ số m 2 đối với nhà và công trình có sơ đồ

kết cấu cứng với tỷ số L/H bằng,

Đất hòn lớn có chất nhét là cát và

đất cát không kể đất phấn và bụi 1.4 1.2 1.4

Cát mịn Khô và ít ẩm

No nước

1.3 1.2

1.1 1.1

1.3 1.3 Cát bụi

Khô và ít ẩm

No nước

1.2 1.1

1.0 1.0

1.2 1.2 Đất hòn lớn có chất nhét là sét và

Đất hòn lớn có chất nhét là sét và

đất sét có I L > 0.5 1.1 1 1.0

Bảng xác định giá trị m 1 , m 2

Trang 11

Lưu ý:

 Sơ đồ kết cấu cứng là những công trình mà kết cấu của nó

có khả năng chịu nội lực phát sinh thêm do biến dạng của nềngây ra

 Đối với công trình có sơ đồ kết cấu mềm, m2 = 1.0

 1.5 < L/H < 4, hệ số m2 được xác định bằng nội suy

Trang 12

• ktc: hệ số độ tin cậy

Nếu các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định bằng thí nghiệm,thì ktc = 1.0

Nếu các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định theo quy phạm, thì

ktc = 1.1

• A, B, D = f(II) (tra bảng)

• b: cạnh ngắn của móng

Trang 13

• Df: độ sâu chôn móng

• II: dung trọng của đất dưới đáy móng

• II*: dung trọng của đất từ đáy móng đến mặt đất tự nhiên

• IIb*: dung trọng của đất trong phạm vi hb

• hb: chiều cao tầng hầm

• cII: lực dính của đất dưới đáy móng

Trang 14

Bước 2: Kiểm tra biến dạng của nền hoặc độ lún tại tâm móng và góc xoay

 S  Sgh

 S = S2 – S1  Sgh

 i = tg = (S2 – S1)/L  igh

 Xác định độ nghiêng của móng (khi xét đến tác động lệch

tâm của tải trọng) theo sơ đồ nền bán không gian biến dạng

Trang 15

Xác định độ nghiêng của móng

a.Móng hình chữ nhật a*b

ia, ib: độ nghiêng của móng theo hướng cạnh dài a, cạnh ngắn b

3 2

2

1

21

E i

a

Pe k

E i

b b

b

a a

a



Trang 16

Trong đó:

P: hợp lực của tất cả các tải trọng đứng truyền qua móng

ea, eb: các độ lệch tâm của hợp lực P

E, : module biến dạng; hệ số Poisson của đất, lấy trung bìnhtrong phạm vi chịu nén

ka, kb: các hệ số, tra bảng

Trang 17

Module biến dạng, E và hệ số Poisson,  của đất xác định theocác công thức sau:

Wi: diện tích biểu đồ áp lực phụ thêm lên đất theo trục móng,

tác động trong phạm vi chiều dày lớp đất thứ i (hi), có modulebiến dạng, Ei và hệ số Poisson, i





i i i

E W

W E

h



Trang 18

Xác định độ nghiêng của móng

p0z: áp lực phụ thêm

p 0z = p – p đ

p: áp lực tại đáy móng

pđ: áp lực do trọng lượng

bản thân đất trên móng (tính

đến code địa hình tự nhiên).

W i

Sơ đồ xác định W i

Trang 19

Tên đất Hệ số 

Đất hòn lớn 0.27 Cát và á cát 0.3

Hệ số Poisson,  của đất

Trang 20

Trang 21

b.Móng hình tròn, bán kính r

c.Móng có đáy hình đa giác

(F: diện tích đáy móng)

3

2

4

31

r

Pe E

r

Pe E

i r   



F

r 

Trang 22

Bước 3: Tính chiều dày móng (h)

 Chiều dày móng được chọn sao

cho móng không bị chân cột

xuyên thủng qua

 Thực nghiệm cho thấy móng bị

chọc thủng theo hình tháp cụt,

mặt đỉnh là chân cột hoặc đáy

công trình

 Góc lan toả ứng suất nén,  là

góc cứng của vật liệu

Dạng tháp chọc thủng

ho

p tt



N tt

Trang 23

Bước 3: Tính chiều dày móng (h = h 0 + a)

Các sơ đồ xác định chiều dày móng, h

Trang 24

Bước 3: Tính chiều dày móng (h)

 Điều kiện, P xt  P cxt

• Pxt: lực gây xuyên thủng,

P xt = p tt *A đáy móng nằm ngoài tháp xuyên = p tt [b 2 – (b c + 2h o ) 2 ]

• Pcxt: lực chống xuyên thủng,

Trang 25

Các hình thức phá huỷ bê tông móng

a Móng bị chọc thủng bởi ứng suất trực tiếp trên tiết diện xung

quanh chân cột Trường hợp này thường xảy ra khi nền đất tốt, bê tông móng kém.

b Móng bị chọc thủng do ứng suất kéo chính, xảy ra khi nền đất

yếu, bê tông móng tốt.

c Móng bị nứt gãy do moment uốn, xảy ra khi nền đất tốt.

Trang 26

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG

2.2 MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI ĐỨNG ĐÚNG TÂM

Bước 4: Tính toán cốt thép trong móng

 Tính toán độ bền chịu uốn của móng  tính toán lượng cốtthép cần thiết đặt trong móng  để móng chịu được momentuốn do phản lực của đất nền gây ra

 Khi tính toán cốt thép trong móng, dựa vào các giả thuyết:

• Toàn bộ ứng suất kéo do cốt thép tiếp thu.

• Cánh tay đòn ngẫu lực lấy bằng 0.9h 0

• Tính như một cấu kiện dạng dầm chịu uốn, tải trọng tác dụng chính là phản lực của đất nền.

Trang 27

Sơ đồ xác định moment tại tiết diện tới hạn Lưu ý: Khi tính moment, thường chọn b = 1m

o a a

c tt

h R F

b b

b p

9.0M

8M

I I

Trang 28

Các sơ đồ xác định tiết diện tới hạn,

a Cột BTCT

b Cột gạch

c Cột thép

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Trang 32

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG2.3 MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI ĐỨNG LỆCH TÂM

bL

Trang 33

2.3.1 Móng đơn chịu tải đứng lệch tâm nhỏ Bước 1: Kiểm tra ứng suất ở đáy móng

 Điều kiện: ptc

tb  Rtc

ptc max  1.2Rtc và ptc

min  0

 Kiểm tra điều kiện chống trượt:

y

tc y

x

tc x tc

tb

tc f

tb

tc tc

tb

W

M W

M p

p

D bL

N

min max

tt p

E H

cF tg

Trang 34

2.3.1 Móng đơn chịu tải đứng lệch tâm nhỏ

Bước 1: Kiểm tra ứng suất ở đáy móng

 Kiểm tra điều kiện chống trượt:

Trang 35

2.3.1 Móng đơn chịu tải trọng đứng lệch tâm nhỏ

Bước 2: Kiểm tra biến dạng của nền

 S  Sgh

 S  Sgh

 i  igh

Bước 3: Tính chiều dày móng, h

Trang 36

Các sơ đồ xác định chiều dày móng, h

Trang 37

Trang 38

Phản lực nền khi tải lệch tâm bé

Trang 39

Bước 4: Tính toán, bố trí cốt thép trong móng

Trang 40

2.3.1 Móng đơn chịu tải trọng đứng lệch tâm nhỏ Bước 4: Tính toán, bố trí cốt thép trong móng

 Tính MI  FaI

 Tính MII  FaII

Lưu ý:

Cốt thép theo phương chịu lực chính bố trí phía dưới

Trang 41

Trang 42

2.3.2 Móng đơn chịu tải trọng đứng lệch tâm lớn

 Áp lực nhỏ nhất, p min < 0

 Các độ lệch tâm, e b  b/6 hoặc e l  l/6

 Lệch tâm một phương theo cạnh ngắn b, cạnh dài l và lệchtâm hai phương:

e F

N n p

l

e F

N n p

b

e F

N n p

l b

tc tt

l

tc tt

b

tc tt

66

1

61

min

Trang 43

 Kiểm tra ổn định nền,

• Khi có xét đến tải trọng gió, p max  4q a /3

• Khi không xét đến tải trọng gió, p max < q a

qa: sức chịu tải cho phép của đất nền

 Lưu ý:

Các bước tính toán tương tự như móng đơn chịu tải lệch tâm nhỏ.

Trang 44

Phản lực nền khi tải lệch tâm lớn

Trang 45

Theo Meyerhof, khi móng chịu tải

lệch tâm lớn  nền đất có vùng

biến dạng lớn  phản lực nền

phân bố đều

 Áp lực trung bình, p = N/LB*

B*: chiều rộng hữu hiệu,

B* = B – 2e

L: chiều dài móng

Sơ đồ xác định áp lực trung bình

(theo Meyerhof) p

Trang 46

.Tăng chiều sâu chôn móng và thay đổi trọng tâm móng

 Tăng chiều sâu chôn móng, Df  tăng khả năng chịu tải vàkhả năng chống lật của móng

 Thay đổi trọng tâm móng để hướng lực tác dụng lên móng vềgần trọng tâm móng

Thay đổi trọng tâm móng (Dịch tâm cột về phía min )

Trang 47

.Tăng chiều sâu chôn móng và thay đổi trọng tâm móng

Thay đổi trọng tâm móng (Mở rộng đáy móng về phía max )

Trang 48

.Thay đổi kích thước và hình dạng móng

Hình dạng móng hình thang cho móng dưới hai cột

 Diện tích móng, F = 0.5L(a + b)

 Vị trí trọng tâm hợp lực,

 Vị trí tâm áp lực nén,

 Điều kiện moment, M = 0

2 1

2

N N

M M

L b

a

b a

Trang 49

Ni, Mi: lực dọc và moment tại cột thứ i.

a, b: kích thước đáy móng hình thang

S, L: khoảng cách trọng tâm, mép ngoài hai cột

Lưu ý:

 Chọn a và b sao cho trọng tâm hợp lực và trọng tâm móng có cùng trị số thống nhất.

 Giải móng hình thang như dầm trên nền đàn hồi.

 F = N/q a (qa: sức chịu tải cho phép của đất nền).

Trang 50

B: chiều rộng móng.

q0: áp lực tác dụng tại đáy móng

s: hệ số Poisson của đất

Es: module biến dạng của đất nền

: hệ số, tra biểu đồ

2 0

1

21

s s

center

e

s s

corner

e

E

Bq S

E

Bq S

Trang 51

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG2.4 MỘT SỐ CÔNG THỨC TÍNH LÚN

2.4.1 Độ lún đàn hồi (tức thời) của móng mềm

N60: số nhát đập đã được hiệu chỉnh về năng lượng hiệu quả

N: số nhát đập đếm được để ống SPT đi được 30cm;

Eh: tỷ lệ phần trăm năng lượng hiệu quả của thiết bị SPT, thôngthường Eh = 30 ÷ 60;

Loại đất E s /N 60 Ghi chú

Bụi, bụi cát, hỗn hợp bụi cát dính kết nhẹ

Cát vừa đến nhỏ sạch và cát bụi nhẹ

Cát thô và cát lẫn ít cuội sỏi

Sỏi lẫn cát và cuội sỏi

4 7 10 12

N 60 = NE h /60

Module đàn hồi của đất, E s

Trang 52

tb, r: các hệ số phụ thuộc vào tỷ số L/B, tra biểu đồ.

L: chiều dài móng

Trang 53

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG2.4 MỘT SỐ CÔNG THỨC TÍNH LÚN

2.4.2 Độ lún đàn hồi (tức thời) trung bình của móng

Các hệ số , tb , r

Trang 54

Độ lún đàn hồi của móng

chịu tải lệch tâm

S e(1) : độ lún tại góc

S e(2) : độ lún tại vị trí đặt lực

Trang 55

Độ lún và góc xoay của móng,

Se(e = 0): độ lún đàn hồi khi độ lệch tâm, e = 0

Lưu ý: e/B  0.4

0

B

e B

e S

0

B

e B

e S

S

5.0sin 1 1 2

Trang 56

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG2.5 MÓNG BĂNG

2.5.1 Móng băng dưới tường

Móng băng dưới tường bằng gạch, đá hộc, bê tông hoặc BTCT

Trang 57

Với các công trình có tường chịu lực, độ cứng của tường lớn 

xem móng không bị uốn dọc theo tường  móng biến dạng

đều (lún, xoay) theo chiều dài  cắt ra 1m theo chiều dài đểtính toán

M N

Trang 58

Lưu ý: Diện tích móng, F = b*1m = b

Bước 1 Kiểm tra ứng suất

ptctb  Rtc ptctb  Rtc

ptcmax  1.2Rtc và ptcmin  0

f tb

tc tb

max

b W

W

M p

p

tc tb

tc

Trang 59

Nếu có tải ngang thì cần kiểm tra chống trượt theo phươngngang

Bước 2 Kiểm tra biến dạng của nền

N

k    

Trang 60

Lưu ý: Chiều rộng tường, bt

Bước 3 Tính bề dày móng (xét xuyên thủng một bên tường)

Trang 61

Bước 4 Tính toán, bố trí cốt thép trong móng

 Mmax  Fa

 Fa bố trí cho 1m dài móng

 Theo phương dọc móng bố trí cốt thép cấu tạo 10(12)a200

Trang 62

2.5.2 Móng băng dưới cột

Móng băng dưới cột và móng băng giao nhau

Trang 63

Trang 64

 Thân móng băng có thể cấu tạo có hoặc không có sườn dọc

 Chiều dài móng, L có thể xác định dựa vào bước cột

 Trong điều kiện cho phép nên cấu tạo hai đầu thừa để giảmứng suất tập trung cho nền và tăng khả năng chống cắt chobản thân móng

 Lb = (1/5 1/3)*(L1 hoặc L4)

 L = Li + 2Lb

Trang 65

Quy tất cả các tải trọng về trọng tâm đáy móng  tính toán

chiều rộng móng như tính toán cho móng đơn (xem ứng suất

dưới đáy móng phân bố tuyến tính).

ptctb  Rtc

ptcmax  1.2Rtc và ptcmin  0

Bước 2 Kiểm tra biến dạng của nền

S  Sgh

Trang 66

Bước 3: Tính chiều dày móng

Nếu thân móng không có sườn:

P xt  P cxt (kiểm tra tại các cột

có N max )

 tìm được h

Lưu ý: Bê tông lót nên chọn đá

1*2 mác 100 (hoặc cấp độ bền

Định dạng
Số trang	103
Dung lượng	1,87 MB