ĐỒ ÁN NẾN MÓNG (CHUẨN)

II. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG  Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có Rbt= 0.9 Mpa (cường độ chịu kéo của bêtông); Rb = 11.5 Mpa (cường độ chịu nén của bêtông); môđun đàn hồi E= 26.5 103 Mpa = 26.5 106 KNm2  Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs= 280 Mpa  Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa  Hệ số vượt tải n= 1.15  giữa bêtông và đất = 22 KNm3 = 2.2 Tm3 III. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất quá yếu Chiều sâu chôn móng Chọn Df = 2 m Chọn sơ bộ chiều cao h : H = (  ) limax = (  ) 5700 = ( 475  950 )  chọn h = 700 mm La = (  ) l1 = (  ) 1700 = ( 340  566.7 )  chọn La = 500 mm Lb = (  ) l4 = (  ) 3700 = ( 740  925 )  chọn La = 800 mm IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG ( B X L) Tổng chiều dài móng băng là L=0.5+1.7+5.7+5.6+3.7+0.8 = 18 m 1. Xác định bề rộng móng Chọn sơ bộ B = 1 m  Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất  Df = 2 m  H = 4.1m ( chiều cao mực nước ngầm )  Dung trọng lớp đất trên đáy móng: Lớp A, = 20 KNm¬¬¬3, ¬¬¬chiều cao lớp này là 0.7 m. Lớp1 = 19 KNm¬¬¬3 , chiều cao lớp đất này là h = 1.3m.  Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 1) = 19 KNm¬¬¬3, chiều cao lớp này h1 = 0.8 m Với góc ma sát φ1 = 100 18’, tra bảng 1.20 và 1.22 sách “Nền Móng– Châu Ngọc Ẩn” ta có a Điều kiện ổn định nền đất đáy móng Trong đó : Rtc : cường độ (sức chịu tải) của nền đất dưới đáy móng áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu do móng tác dụng lên nền đất Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng      Tổng hợp tải trọng theo phương đứng =253.8+676.8+930.6+846+423 = 3130.2 (KN) = 100+140+180+200120 = 500 (KN) Với : 33 + 59.4 + 66 + 52.8 – 39.6= 171.6 (KN.m) = 253.8 x 8.5 676.8 x 6.8 – 930.6 x 1.1+846 x 4.5 +423 x 8.2 = 507.6 (KN.m) = 500 x 0.7 = 350 (KN.m)  = 171.6 – 507.6 + 350 = 14 (KN.m) Moment quay cùng chiều giả định ban đầu . Tải trọng tiêu chuẩn (KN) (KN) (KN.m) Cường độ (sức chịu tải ) của đất nền dưới đáy móng : Khoảng cách từ đáy móng tới MNN d = 2.1 m kb< d  MNN ko ảnh hưởng tới  = ×(0.1914×1×19+1.7656× (0.7×20+1.3×19) +4.2057 x 19) =151.87 KNm2 Ta có:  Chọn B = 1.8m = x ( 0.1914 x 1.8 x 19+17656x(0.7x20+1.3x19) +4.2057 x 19) = 154.78KNm2 Kiểm tra thỏa điều kiện ổn định b Điều kiện cường độ Hệ số an toàn cường độ: Ta có : = 19 x 8.478 +(0.7x20+1.3x19)x 2.542 + 0.5 x 19x 1.8 x 1.286= 281.45KNm2 = 140.76 KNm2 (thỏa) c Hệ số an toàn chống trượt: Vậy thỏa điều kiện ổn định. d Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún) Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có : = 150– (0.7x20+1.3x19) =89.31 KNm2 Độ lún Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ hi = 0.5 m Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân đất gây ra tại lớp đất i : Áp lực tại giữa lớp đất I sau khi xây dựng móng

Trang 1

PHẦN I : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG

A.THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1A

Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có 3 vị trí khoan khảo sát địa chất HK1, HK2.Chiều sâu khoan khảo sát là 24m có các trạng thái của đất nền như sau :

B THIẾT KẾ MÓNG BĂNG

Trang 2

• Giá trị nội lực tính toán

Trang 3

− Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có Rbt= 0.9 Mpa (cường độ chịu kéo của bêtông); Rb = 11.5 Mpa (cường độ chịu nén của bêtông); môđun đàn hồi E= 26.5 103 Mpa = 26.5 106 KN/m2

− Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs= 280 Mpa

− Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa

− Hệ số vượt tải n= 1.15

− γtb giữa bêtông và đất = 22 KN/m3 = 2.2 T/m3

III CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG

Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất quá yếu

Chiều sâu chôn móng

IV XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG ( B X L)

Tổng chiều dài móng băng là L=0.5+1.7+5.7+5.6+3.7+0.8 = 18 m

1 Xác định bề rộng móng

Chọn sơ bộ B = 1 m

 Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

 Df = 2 m

 H = 4.1m ( chiều cao mực nước ngầm )

 Dung trọng lớp đất trên đáy móng: Lớp A, γ = 20 KN/m3, chiều cao lớp này là0.7 m Lớp1 γ1 = 19 KN/m3 , chiều cao lớp đất này là h = 1.3m

 Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 1) γ1= 19 KN/m3, chiều cao lớp này h1 = 0.8 m

Với góc ma sát φ1 = 100 18’, tra bảng 1.20 và 1.22 sách “Nền Móng– Châu Ngọc Ẩn”

ta có

A = 0.1914

Trang 4

q c γ

Trang 5

⇒ tt

đ

M = 171.6 – 507.6 + 350 = 14 (KN.m)

Moment quay cùng chiều giả định ban đầu

* Tải trọng tiêu chuẩn

* Cường độ (sức chịu tải ) của đất nền dưới đáy móng :

Khoảng cách từ đáy móng tới MNN d = 2.1 m

Trang 6

thỏa điều kiện ổn định

b/ Điều kiện cường độ

- Hệ số an toàn cường độ:

F =∑H = 375(KN)

23130.2

22 2 140.61( / )1.8 18

Vậy thỏa điều kiện ổn định

d/ Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún)

- Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có :

Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân đất gây ra tại lớp đất i :

Trang 7

Tính lún : ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố

 Bảng tính toán độ lún

Trang 8

V.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN NGANG

+Xác định kích thước cột

+Bề rộng móng B = 1.8m

+ Bề rộng dầm móng

1.8 - 0.35

× ×1 0.7×0.9×10 × h ×12

+ Chọn chiều cao ha=0.2m

+Chiều dày lớp bêtông bảo vệ a = 0.07m

max

NN

S 0.5× (l + l )× B 0.5× (5.7 + 5.6)×1.8

2 930.6

Trang 9

⇒ Chiều cao móng đã chọn thỏa mãn điều kiện chống xuyên.

 Kiểm tra xuyên thủng tại cột biên (cột A)

-

tt tt

Sử dụng phần mềm SAP2000 để tính toán lực cắt và moment tại dầm :

+ Betong có cấp độ bền B20(M250) có Rbt = 0.9 Mpa ( cường độ chịu kéo của bêtông);

Rb = 11.5 Mpa ( cường độ chịu nén của bêtông); mođun đàn hồi E= 2.7 x 103 Mpa = 2.7 x 106 (T/m2)

+ Dầm làm việc trên nền đàn hồi, nên ta xem dầm làm việc trên những lò xo có độ cứng K trong Sap2000

+ Chia đều các nút trên dầm có khoảng cách 0.1m, tại vị trí 2 đầu mút ta có độ cứng lò

xo K được gán

Trang 10

TABLE: Element Joint Forces - Frames

Trang 11

Frame Joint OutputCase CaseType F3 M2

1 1 DEAD LinStatic 9.551 1.579E-11

Trang 17

142 143 DEAD LinStatic 13.65 3.122E-12

TABLE: Joint Displacements

Joint OutputCase CaseType U3

Trang 21

• Biểu đồ lực cắt:

Tính toán cốt thép chịu lực trong dầm móng

Trang 22

 Thanh thép số 1 : dùng momen tại mặc cắt 2-2; 4-4; 6-6; 8-8.

Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược Do Mf > Mmax => Tiết diện tính là hình chữa nhật lớn có kích thước 1.8 x 0.7 m

-Chọn As =2∅20+4∅25 (As=25.92 cm2)

Trang 23

2.52.5 2.5 2.5 8.75

23.5 6.28 3.75 9.82 8.75 9.82

5.625.92

70 5.6 64.4

25.92 280

0.05411.5 180 64.4

Trang 24

-Tương tự ta có thể tính cho các mặt cắt còn lại được thể hiện trong bảng sau:

Bảng tính toán thanh thép số 1 :

*Thanh thép số 2 : Dùng momen tại mặt cắt 1-1; 3-3;5-5;7-7;9-9

Tính toán theo tiết diện chữ nhật b x h = 0.35 x 0.7 m

-Tại mặt cắt 5-5

-Chọn As =4∅25+2∅22 (As=27.23cm2)

MẶT CẮTMOMENT(KN.m) αm ξ (cmAs 2) Chọn thép

As chọn(cm2)

Hàm lượng

%

[M](KN.m)

2_2 13.55 0.00123 0.00123 0.66 2∅20 6.28 0.058 162

4_4 375.75 0.0457 0.0468 2179.7 2∅20+4∅25 25.91 0.23 455

6_6 251.65 0.0306 0.0311 14.49 2∅20+4∅22 21.48 0.19 377.7

8_8 90.92 0.0111 0.0112 5.22 2∅20 6.28 0.055 110.75

Trang 25

2.52.5 2.5 2.5 8.75

29.82 3.75 9.82 8.75 7.6 3.6

5.527.23

70 5.5 64.5

27.23 280

0.25711.5 40 64.5

-Tương tự ta có thể tính cho các mặt cắt còn lại được thể hiện trong bảng

Bảng tính toán thanh thép số 2 :

 Thanh thép số 3 : cốt xiên và cốt đai

Từ bảng kết quả ta thấy Qmax = 465.89 KN

Ta có h0=0.63 m, bêtông B20 có Rb=11.5 Mpa, Rbt=0.9 Mpa

Kiểm tra điều kiện khống chế :

Trang 26

Vậy 119.07KN < Qmax = 465.89KN < 887.5 KN

Suy ra :bêtông không đủ khả năng chịu cắt cần tính cốt đai cho dầm :

chọn ∅10, số nhánh n = 2, as = 0.7854 cm2

- Tính bước cốt đai :

max

2 3

2

2 max

Vậy chọn cốt đai φ10@120 , số nhánh là 2 , bố trí trong đoạn L/4 đầu dầm

Khả năng chống cắt của cốt đai và bê tông

⇒ cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt

+ Giữa nhịp ta chọn

Trang 27

 Thanh thép số 4:

A n

Vậy chọn thép ∅10 @200

*Thanh thép số 5 chọn cấu tạo ∅10@200

*Thanh cốt giá số 6 chọn 2∅12

Trang 28

PHẦN II : THIẾT KẾ MÓNG CỌC

A.THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT HK12

Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có 1vị trí khoan khảo sát địa chất HK12 Chiều sâu khoan khảo sát là 55m các trạng thái của đất nền như sau :

Lớp 1 : Bùn sét, màu xám nâu, xám xanh, xen kẹp cát hạt mịn

Mực nước ngầm nằm ở độ sâu 0.25m cách mặt đất

Lớp 1a: Sét xen kẹp cát, lẫn vỏ sò, hến, màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy

Trang 30

B THIẾT KẾ MÓNG CỌC

B1 CHỌN DỮ LIỆU TÍNH TOÁN CHO MÓNG CỌC

Số liệu tải trọng:

B2 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC.

I Chọn chiều sâu chôn đài :

Chọn chiều sâu chôn đài Df = 2.0 m

II Chọn các thông số cho cọc

1/ Chọn vật liệu làm cọc

- Chọn hệ số điều kiện làm việc của bêtông γ =b 0.9

- Móng được đút bằng bêtông B25 có R bt =1.05MPa (cường độ chịu kéo của bêtông); R b =14.5MPa ( cường độ chịu nén của bêtông); mođun đàn hồi E = 29.103Mpa = 2.9.106 T/m2

- Cốt thép trong móng loại CII,AII có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280 Mpa

- Cốt thép trong móng loại CI,AI có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa

- Hệ số vượt tải n = 1.15

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ móng a = 0.15 m

2/Chọn sơ bộ kích thước cọc và đoạn cọc

* Dựa vào thí nghiệm SPT ta chọn :

+chiều dài đoạn cọc trong đất là 29.5m, đoạn neo và đập đầu cọc là 50cm

 chiều dài đoạn cọc Lc = 29.5 + 0.5 = 30 m

 chọn Lc = 30m

 chiều dài tính toán cọc = 30– 0.5 =29.5m

2.2/ Chọn cọc tiết diện vuông 35 x 35 (cm)

Diện tích tiết diện ngang cọc Ap = 0.35 x 0.35 = 0.1225 m2

Chu vi tiết diện ngang cọc u = 4 x 0.35 = 1.4 m

2.3/ Chọn cường độ bêtông

Chọn bêtông B25 có Rb = 14500 (KN/m2) , Rbt = 1050 (KN/m2)

2.4/ Chọn cốt thép làm cọc

Chọn thép AII : Rs = Rsc = 280000 (KN/m2)

Chọn 4φ28 ( Fa = 24.63 cm2) , cốt đai φ8

III Xác định sức chịu tải của cọc

1/ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Trang 31

2/ Sức chịu tải của cọc theo đất nền

2.1/ Dựa vào các đặt trưng cơ học của nền đất

- Sức chịu tải cực hạn của cọc Qu

Qu = Qs + Qp

Qs : thành phần chịu tải do ma sát

Qp : thành phần chịu mũi

- Sức chịu tải cho phép

u : chu vi tiết diện ngang cọc

li : chiều dài đoạn cọc trong lớp đất i

fsi : ma sát đơn vị trung bình đoạn cọc trong lớp đất i

ϕ : góc ma sát trong và lực dính lớp đất i

OCR : tỷ số cố kết trước

Trang 32

=5.99 (kN/m )

c = 6.5 (kN/m )

= 3 27'

3 2

= 9.7 (kN/m )

c = 20.1 (kN/m ) =16 29'

3 2

= 9.7 (kN/m )

c = 17.4 (kN/m ) = 16 48'

3 2

= 10.1 (kN/m )

c = 10.6 (kN/m ) =24 42'

3 2

Trang 33

N N

Trang 34

u a

Q

FS

2.2/ Dựa vào đặc trưng vật lý của nền đất

Sức chịu tải của cọc đóng ép

Trang 35

tc a tc

=> sức chịu tải của cọc

1 2 3min(P , , , ) min(2035.17;828.43;1156.28;1220.92) 828.43( )

IV/ Chọn số lượng cọc và bố trí cọc

1 Chọn số lượng cọc

Chọn mép đài cách cọc ngoài cùng là 0.175m và tiết diện của cọc là 350x350

Chọn tiết diện cho cột c 1.3 max 1.3 3678.3 100145 3297.8 2

Trang 36

IV.Bớ trí cọc

MẶT CẮT MÓNG

V Kiểm tra sức chịu tải cọc

1/ Tởng tải trọng tác dụng lên trọng tâm hệ cọc và trọng tâm đáy đài cọc

γ : dung trọng trung bình bêtơng và đất

2/ Tởng momen tính toán tác dụng lên đáy đài:

Trang 37

4/ Lực tác dụng lên cọc số 1,4,7

=

∑9 2 1

tt tt

y

i i

M N

tt tt

y

i i

M N

tt tt

y

i i

M N

Thỏa mãn khả năng chịu lực của cọc

7/ Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm

m = 3 : số hàng cọc

n = 3 : số cọc trong 1 hàng

Trang 38

VI.Tính kích thước đáy móng qui ước và kiểm tra

A B D

Trang 39

- Trọng lượng Bê tông

max

2 min

/325.35 /

Vậy đất dưới mũi cọc đảm bảo điều kiện ổn định

* Kiểm tra lún khối móng qui ước

-Ứng suất đáy móng tại tâm đáy:

- Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có :

Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ hi = 1.5m

Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân đất gây ra tại lớp đất i :

Trang 40

koi : hệ số phân bố ứng suất oi

l b k Z b

Tính lún : ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố

 Chọn mẫu đất tính lún :

2/(KN m

Biểu đồ quan hệ e-p

Bảng tính tóan độ lún cho móng cho lớp CP1:

1.5

2 1.5 1.5 0.448 0.752 75.91 262.1 338 0.5903 0.5859 0.004

3

3 3 1.5 0.672 0.544 54.92 277.3 332.2 0.5894 0.5863 0.0034.5

=

= ∑

1

n i i

Trang 41

Sau khi phân chia tới lớp đất thứ 3 ta có :

⇒Vậy ta có bài toán thỏa mãn về điều kiện lún.

VII Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài:

*Xác định vị trí cọc (nằm trong phần chống xuyên hay xuyên thủng)

⇒Tháp xuyên thủng không bao trùm hết tất cả đầu cọc

=> Kiểm tra xuyên thủng

tt tt

dy

M N

net net net

p

Trang 42

Lực gây xuyên thủng

0 3( ) 6( ) 9( )

Vậy chọn h=1m để đảm bảo điều kiện xuyên thủng

VIII Xác định nội lực và bố trí cốt thép trong đài:

Trang 43

1 Xác định bố trí cốt thép theo phương dài của đài cọc:

net net net

M I_I

1750

P3(net)

Trang 44

2 Xác định bố trí cốt thép theo phương ngắn của đài cọc:

M II_II

1750

P1(net)

Trang 45

IX Kiểm tra cọc khi vận chuyển và thi công cọc:

-Khi vận chuyển cọc bằng hai neo đặt sẵn trên thân cọc, do tác dụng của trọng lượng bản thân cọc, trên tiết diện cọc sẽ có thớ chịu nén và chịu kéo Do đó để tiết diện bê tông cốt thép làm việc có lợi nhất thì ta phải tìm vị trí đặt neo sao cho moment chịu kéo và nén bằng nhau

1 Tính cốt thép dọc trong cọc khi lắp cọc dùng 2 móc cẩu:

6.55

7 10 ( ) 0.70.9 0.9 280 10 0.31

Trang 46

2/ Tính cốt thép dọc trong cọc khi lắp cọc dùng 1 móc cẩu

- Sơ đồ tính

- Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc

- Các công thức tính toán

max

3 0

13.16

1.54 10 ( ) 1.540.9 0.9 280 10 0.31

Vậy thép chọn thỏa điều kiện

3/ Tính thép móc cẩu để vận chuyển và lắp dựng cọc:

- Trọng lượng bản thân cọc

0.35 0.35 25 10 30.63( / )

coc bt coc

 Tại vị trí móc cẩu, móc cẩu chịu 1 lực P = q = 30.63KN

Vì thép móc có 2 nhánh nên

230.63 0.547( )2

Trang 47

X Kiểm tra cọc khi cọc chịu tải trọng ngang

Xác định chuyển vị ngang cọc do lực ngang dưới chân cọc gây ra nhằm đảm bảo thỏa điều kiện khống chế của công trình về chuyển vị ngang Đồng thời xác định các biểu

đồ moment, lực cắt, ứng suất nhằm kiểm tra cốt thép trong cọc đủ khả năng chịu lực, cũng như vị trí cần cắt cốt thép

Từ lực ngang và moment tác dụng ở đầu cọc, ta phân tích chuyển vị ngang, moment và lực cắt dọc theo chiều dài cọc

+ Tính hệ số biến dạng αbd

K : hệ số nền qui ước (tra bảng hệ số nền K0 trang 317 )

+ Lớp 1 : Bùn sét, màu xám nâu, xám xanh, xen kẹp cát hạt mịn

5 3466.4 1.0256 3

0.6283( )

29 10 1.251 10

c bd

+ Xác định chuyển vị tại đầu cọc do các lực đơn vị

-Chuyển vị ngang đầu cọc do lực đơn vị Ho=1

Trang 48

4 0

2.71 10 ( / )(0.6283) 36279

1.13 10 (1/ )(0.6283) 36279

7.7 10 (1/ )(0.6283) 36279

phụ thuộc vào z e =αbd×z (tra bảng 4.3 SGK)

*Bảng tính moment uốn dọc thân cọc

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	2,2 MB