Bài thuyết minh đồ án nền móng

BÀI THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH --0--Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho thiết kế kĩ thuật được đánh giá qua 2 hố khoan, mỗi hố sâu 45.0m.. Tổn

BÀI THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

0 Công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho thiết kế kĩ thuật được đánh giá qua 2 hố khoan, mỗi hố sâu 45.0m Tổng độ sâu là 90.0m và 44 mẫu đất nguyên dạng dùng để thăm

dò địa tầng và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của đất Kết quả thu được như sau:

1/Lớp đất số 1:(CL)

Trên mặt là lớp đất đắp gồm bề mặt cỏ dại, cát mịn lẫn bột, màu xám trắng,bề sâu tại HKI là 1.20m; HK2 là 0.60m Sau đó là lớp số 1: CL thuộc sét pha cát , màu xám trắng,độ dẻo trung bình, trạng thái mền đến rắn vừa, dẻo mềm Lớp đất số 1: CL có bề dày tại HK1=5.7m; HK2= 5.6m với các tính chất cơ lí đặc trưng như sau:

- Độ ẩm tự nhiên : W = 22.6%

- Dung trọng ướt : w = 1.967g/cm3

- Dung trọng đẩy nổi : đn = 1.006g/cm3

1 Lớp số 1:CL sét pha cát, trạng thái mền đến rắn vừa, bề dày trung bình 5.65m

2 Lớp đất số 2:SM trạng thái chặt đến vừa, bề dày trung bình 7.40m

3 Lớp đất số 3:CH đất sét, trạng thái rắn đến rất rắn, bề dày trung bình 10.1m

4 Lớp đất số 4:CL sét pha cát, trạng thái rất rắn, bề dày 3.90m

5 Lớp đất số 5: SM Cát, trạng thái chặt vừa, bề dày phát hiện trung bình 18.9m

Đồ án nền móng ĐẶNG VĂN THƯƠNG MSSV:0606086

1.20m1

2

3

54

W tt tc

n 1 i

iW

)(

1

1

i n

2 ( n )

i i n

1

1 1 1

2 1

n

i i i n

i i n

i i n

1

1 1

)(

2

1

i tc tc i n

i

c tg

Đối với c,  ta tiến hành thống kê tt

II

tt I

tt II

tt

I c

c ; ; ; ta tiến hành thống kê như sau:

- Trạng thái ghI:  0 85 và n-2 =10 tra bảng => t 1.1

W tt tc

n 1 i

iW

)(

1

1

i n

2 ( n )

i i n

i

n   24 x 112.0 - (48.0)2=384.00

-Lực dính đơn vị tiêu chuẩn (ctc)

1

1 1 1

2 1

n

i i i n

i i n

i i n

1

1 1

)(

2

1

i tc tc i n

i

c tg

tt II

tt

I c

c ; ; ; ta tiến hành thống kê như sau:

- Trạng thái ghI:  0 85 và n-2 =22 tra bảng

Dùng công thức nội suy => t 1.06

-Trạng thái gh II:   0 95, n-2=22 tra bảng

Dùng công thức nội suy  t 1.716

W tt tc

n 1 i

iW

)(

1

1

i n

1 1 1

2 1

n

i i i n

i i n

i i n

tc n

tg

  2 i i

tt II

tt

I c

c ; ; ; ta tiến hành thống kê như sau:

- Trạng thái ghI:  0 85 và n-2 =19 tra bảng

Dùng công thức nội suy => t 1.07

-Trạng thái gh II:   0 95, n-2=19 tra bảng

Dùng công thức nội suy  t 1.73

W tt tc

n 1 i

iW

0.674





THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP

2

cm KG

281.0285.02

25 1 23

370.0382.02

25 1 23

tc tc

tt C C

C





W tt tc

n 1 i

iW

)(

1

1

i n



0

2 ( n )

i i n

1

1 1 1

2 1

1

1 1

n

i i i n

i i i

)(

2

1

i tc tc i n

i

c tg

tt II

tt

I c

c ; ; ; ta tiến hành thống kê như sau:

- Trạng thái ghI:  0 85 và n-2 =52 tra bảng

Dùng công thức nội suy => t 1.05

-Trạng thái gh II:   0 95, n-2=52 tra bảng

Dùng công thức nội suy  t 1.647

PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÓNG BĂNG

Q N M

Q

N M

Qui các tải trọng thành lực tập trung tại tâm đáy móng:

- Chọn chiều dương thuận chiều kim đồng hồ đối với Momen

- Chọn chiều dương từ trái sang phải đối với Q

-Chọn vị trí đặt móng tại HK2, Mực nước ngầm sâu cách mặt đất 3.2m

1/ Xác định chiều dài của móng băng

- Chiều dài công trình :L= 17m

- Chọn đầu mút thừa ở mỗi đầu là 1.5m

Vậy ta có chiều dài của móng là L0=20m

1 8

1

 chọn hs= 0.7m

N

tb tc tc

N

tb tc tc





2 2 2 13 13

36 251

= 1.73 m

Vậy ta chọn : b= 2m

Suy ra F= 2x 20 =40 m2

3/ Kiểm tra sự ổn định của nền đất dưới đáy móng

- Để kiểm tra sự làm việc của móng có ổn đinh hay không ta kiểm tra các điều kiện sau:

tb tc

t c tc

R P

R P

0 2 , 1 min

max

+ max 1 6. l tb

tc tc

l

e F

24 41

= 0.143 (m)

20

143 0 6 1 20 2

36 251

l

e F

tc tc

tc

tb

P P

P   = 10.68(T/m2)

Rtc=1.(0.1526x2x1.843+1.6105x2x1.80+4.0072x1.69)= 13.13 (T/m2)



























)

/ ( 13 13 ) / ( 68 10

0 ) / ( 41 10 ) / ( 756 15 2 1 ) / ( 95 10 2 2 2 min 2 2 max m T R m T P m T P m T R m T P tc tc tb tc tc tc Các điều kiện đều thỏa mãn, do vậy nền đất dưới đáy móng luôn ổn định 4/ Kiểm tra độ biến dạng của nền thông qua độ lún tại tâm móng - Ta dùng phương pháp tổng phân tố để tính lún tại tâm móng : độ lún của tâm đáy móng là tổng độ lún của các lớp đất phân tố trong vùng chịu nén - Chiều dày mỗi lớp phân tố hi= (0.2 ~0.6).b, cụ thể chọn mỗi lớp dày 0.8m - Tiến hành chia lớp phân tố đến đọ sâu nào thỏa điều kiện : bt 5gl - Độ lún được tính với công thức sau:

S =  Si =   hi Với + hi là bề dày các lớp phân tố + e1i ,e2i là hệ số rỗng ứng với p1i ,p2i + P gl = F N tc +  tb  h - γ *tctc  h =

20 2 36 251  + 2.2×2 – 1.80×2 = 8.0265 (T) gl k 0 P gl +  i

tc bt  h  h  + ko Tra bảng phụ lục phụ thuộc vào tỷ số l/b và z/b

Ta tiến hành chia các lớp đất và tính các giá trị cần thiết cho đến lớp đất có bt 5gl thì dừng lại, và lúc này ta lấy tổng độ lún của các lớp đất so sánh với điều kiện lún cho phép

- Để xác định e1i,e2i ta căn cứ vào P1i,P2i. dựa vào bảng thí nghiệm nén cố kết của mẫu 1-5

1 0.8 0.4 0.8512 6.8322 5.04

5.76 11.704 0.7694 0.7365 0.01488

0.738

2 1.6 0.8 0.63 5.0567 6.48 1.281 3

2 1.6 0.8 0.63 5.0567 6.48

7.2 11.584 0.7608 0.737 0.01081

1.281

3 2.4 1.2 0.4624 3.7115 7.92 2.134 4

3 2.4 1.2 0.4624 3.7115 7.92

8.64 11.917 0.752 0.7356 0.00749

2.134

4 3.2 1.6 0.3542 2.843 9.36 3.292 5

4 3.2 1.6 0.3542 2.843 9.36

10.08 12.621 0.7436 0.7325 0.00509

3.292

5 4 2 0.279 2.2394 10.8 4.823 6

5 4 2 0.279 2.2394 10.8

11.52 13.613 0.7373 0.7281 0.00424

4.823

6 4.8 2.4 0.2426 1.9472 12.24 6.286 TỔNG: S= 0.0620m

Tính tới lớp phân tố thứ 6 ta thấy : bt 5gl thỏa mãn

Ta có :

S o = 6.2 (cm) ‹ S gh = 8 (cm) thỏa mãn điều kiện lún cho phép

5/ Tính bề dày móng h:

-Chọn mác bê tông của cột Mac 300( R n =1300 T/m 2 ; R a =27.000T/m 2 ; R k =100 T/m 2)

- Chọn cột có lực dọc N lớn nhất để kiểm tra điều kiện xuyên thủng(NMax=63.53T)

Fc

)(0624.01300

53.63.3,1

- Chọn lớp bê tông bảo vệ có dày a= 5cm  h'0h0  a 0 4  0 05  0 35m

- bs được xác định từ cạnh cột mở rông mỗi bên ra 5m

Vậy bs = 0.45m

Để kiểm tra sự xuyên thủng ta chỉ cần kiểm tra đại diện 1m dài của móng

0 max 2

2

1

h b b P

143 0 6 1 40

06 289

= 7.54 (T/m 2 )

450 350

3 2

1

2 3

Vậy móng không bị xuyên thủng

6/ Tính toán nội lực trong dầm móng băng

- Chiều cao của bản móng: h0=0.4m

-Chiều cao sườn móng: h=0.7m

Để thuận tiện cho tính toán ta chia mặt cắt ngang của móng băng ra như hình vẽ

- Momen tĩnh của các tiết diện nhỏ lấy đối với trục nằm ở đáy móng băng:

S1 = ac F = 0 45  0 7

2

7 0

0,11025 (m3)

S2 = ac F = 0 25 0 775

2

25 0

)+2x(0.775x0.25)= 0.85375(m2)Vậy tọa độ trọng tâm tiết diện móng băng cách đáy một khoảng

y =

85375 0

19357 0



A

S

= 0.227 (m)-Mômen quán tính của từng tiết diện nhỏ:

12

F a h

b

12

45 0 7

+ 0 227 0 7 0 452

7

36

F a h b

2

25 0 12

25 0 775

0 3

15 0 25 0 36

15 0 775

= 0.00038 (m4)

-Mômen quán tính của cả tiết diện móng:

0265 8

- Với số liệu trên nhập vào chương trình Kricom ta có bảng sau:

BANG KET QUA TINH TOAN

KriCom Sotfware Version 1.2Momen quan tinh = 1.680E-02 Be rong = 2.000E+00

He so nen = 1.295E+02 ; Modul dan hoi = 2.900E+06

: 8.000 : 5.227E-02 : -3.562E+00 : -2.619E+01 :: 8.500 : 5.219E-02 : 3.198E+00 : -2.628E+01 :: 9.000 : 5.223E-02 : 9.955E+00 : -2.300E+01 :: 9.500 : 5.240E-02 : 1.673E+01 : -1.633E+01 :: 10.000 : 5.264E-02 : 2.353E+01 : -6.266E+00 :: 10.500 : 5.292E-02 : 3.036E+01 : 7.204E+00 :: 10.500 : 5.292E-02 : -3.317E+01 : 1.740E+01 :: 11.000 : 5.316E-02 : -2.630E+01 : 2.533E+00 :: 11.500 : 5.339E-02 : -1.941E+01 : -8.896E+00 :: 12.000 : 5.366E-02 : -1.248E+01 : -1.687E+01 :: 12.500 : 5.401E-02 : -5.512E+00 : -2.137E+01 :: 13.000 : 5.447E-02 : 1.509E+00 : -2.237E+01 :: 13.500 : 5.505E-02 : 8.597E+00 : -1.985E+01 :: 14.000 : 5.573E-02 : 1.577E+01 : -1.376E+01 :: 14.500 : 5.647E-02 : 2.303E+01 : -4.066E+00 :: 15.000 : 5.724E-02 : 3.039E+01 : 9.284E+00 :: 15.500 : 5.795E-02 : 3.785E+01 : 2.634E+01 :: 15.500 : 5.795E-02 : -1.933E+01 : 1.792E+01 :: 15.800 : 5.834E-02 : -1.482E+01 : 1.280E+01 :: 16.100 : 5.869E-02 : -1.027E+01 : 9.037E+00 :: 16.400 : 5.904E-02 : -5.699E+00 : 6.641E+00 :: 16.700 : 5.937E-02 : -1.101E+00 : 5.620E+00 :: 17.000 : 5.969E-02 : 3.523E+00 : 5.983E+00 :: 17.300 : 5.999E-02 : 8.171E+00 : 7.737E+00 :: 17.600 : 6.029E-02 : 1.284E+01 : 1.089E+01 :: 17.900 : 6.056E-02 : 1.754E+01 : 1.544E+01 :: 18.200 : 6.081E-02 : 2.225E+01 : 2.141E+01 :: 18.500 : 6.101E-02 : 2.698E+01 : 2.880E+01 :: 18.500 : 6.101E-02 : -2.384E+01 : 1.791E+01 :: 18.650 : 6.110E-02 : -2.147E+01 : 1.451E+01 :: 18.800 : 6.118E-02 : -1.909E+01 : 1.147E+01 :: 18.950 : 6.125E-02 : -1.672E+01 : 8.786E+00 :: 19.100 : 6.132E-02 : -1.433E+01 : 6.457E+00 :: 19.250 : 6.139E-02 : -1.195E+01 : 4.486E+00 :: 19.400 : 6.145E-02 : -9.567E+00 : 2.872E+00 :: 19.550 : 6.152E-02 : -7.179E+00 : 1.616E+00 :: 19.700 : 6.158E-02 : -4.788E+00 : 7.185E-01 :: 19.850 : 6.164E-02 : -2.395E+00 : 1.797E-01 :: 20.000 : 6.171E-02 : 0.000E+00 : 0.000E+00 : -

BIỂU ĐỒ ĐƯỜNG ĐÀN HỒI

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT

BIỂU ĐỒ MÔMEN

37.9231.7

7/ Kiểm tra độ lún lệch giữa các cột

/ 057 0 054 0 /





<

1000 2

+

1000

25000

15

/054.0053.0//

1000

21000

15

053.0058.0/

1000

21000

13

058.0061.0/

8/ Tính toán và bố trí cốt thép theo 2 phương của móng

8.1/Tính theo phương cạnh ngắn của móng:

- Xem móng như 1 bản côngxôn với mép móng là đầu tự do mặt ngàm đi qua mép sườnmóng

- Côngxôn chịu tác dụng của phản lực nền xem như phân bố đều với cường độ là Ptt

max

- Sơ đồ tính:

143 0 6 1 40

06 289

= 7.54 (T/m 2 )

Suy ra : M=8

1x7.54x(2-0.45)2=2.264 (T.m)

- Chọn thép A-II

Với: Ra = 280000 (kN/m 2 ) = 28000 (T/m 2 )

35.0280009

.0

264.29

a

h R

M

- Chọn 10 => S= 0.785 (cm2)

=> Số cây : n= 02..785567 = 3.27 chọn n= 4 cây

=> Khoảng cách giữa các cây là a=1000:4=250 >200

Vậy bố trí theo cấu tạo :chọn 10a200 => số cây n =20000/200 +1=101 cây

8.2/Tính theo phương cạnh dài của móng:

0265 8

4



=0.785 => móng được xem là móng mềm+ Sơ đồ tính : Tính móng trên nền đàn hồi đàn hồi Winkler

a/ Tính cốt dọc:

* Tính các cốt dọc tại các mặt cắt chịu mômen âm( cốt thép đặt ở dưới các gối)

 Do ở dối cánh chữ T chịu kéo ( làm căng thớ dưới) Vì vậy tiết diện bây giờ là hìnhchữ nhật nhỏ: b=0.45m; h= 0.7m

 Xem cánh và sườn cùng tham gia chịu lực

MẶT CẮT 1-1 TỶ LỆ 1:20

55.26

R

h b

87.14

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

Þ10 a200

Þ8 a 150

12 4

2 10

100 775

450 775

4.25

R

h b

35.14

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

MẶT CẮT 5-5 TỶ LỆ 1:20

4.17

R

h b

61.9

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

Þ10 a200 Þ8 a 150

8 1

12 4

2 10

1Þ20 2Þ22

100 775

450 775

34.26

R

h b

87.14

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

MẶT CẮT 9-9 TỶ LỆ 1:20

4.17

R

h b

32.16

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

Þ8 a 250

3Þ12 11

MẶT CẮT 2-2 TỶ LỆ 1:20

 Tính các cốt dọc tại các mặt cắt chịu mơmen dương( cốt thép đặt ở giữa nhịp)

- Ở giữa nhịp mơmen dương gây uốn mép trên, nén mép dưới

- Tiết diện tính tốn là hình chữ nhật lớn khi trục trung hịa đi qua cánh

- Tiết diện tính tốn là hình chữ T khi trục trung hịa đi qua sườn

- Nếu M c M Trục trung hịa đi qua cánh, tiết diện tính tốn là hình chữ nhật lớn

(bx hs)

- Nếu M c M  Trục trung hịa đi qua cánh, tiết diện tính tốn là hình chữ T

2.(

' 0 '

c c n c

h h h b R

1300x2x0.25x(0.65-2

25 0) = 341.25 (T.m)

TẠI MẶT CẮT 2-2( GIỮA NHỊP AB)

- M= 7.81 nênM c M  Trục trung hịa đi qua cánh, tiết diện tính tốn là hình chữ

81.7

R

h b

a

h b

.058.0

Suy ra: Min  

Vậy bố trí thép theo cấu tạo

Chọn : 222 => Fa=7.6 ( cm2)

65200

6.7

a

h b

F



Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

MẶT CẮT 4-4 TỶ LỆ 1:20

28.26

R

h b

71.12

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

- Bố trí thép:

Ta bố trí thép : 422 => F=13.88 >F1 ( Thỏa mãn)

MẶT CẮT 6-6 TỶ LỆ 1:20

7 1Þ22

3.22

R

h b

a

h b

.058.0

Suy ra: Min    Max

Vậy hàm lượng cốt thép đủ yêu cầu

- Bố trí thép:

Ta bố trí thép : 322 => F=11.4( cm2) >F1 ( Thỏa mãn)

MẶT CẮT 8-8 TỶ LỆ 1:20

TẠI MẶT CẮT 8-8( GIỮA NHỊP DE)

-Tại mặt cắt (6-6) khơng cĩ mơmen dương ta bố trí theo cấu tạo:

 Thỏa điều kiện (*)

- Bê tơng đủ khả năng chịu lực cắt khi : Q  k1 Rk b h0

10.92,37(

650.450.3,1.9,0.28.14,3.3.225

2

2 2

2

2 0 2

mm Q

h b R d

n

R

w sw



-Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai :

)(9.87910

.92,37

650.450.3,1.9,0.5,15

,1

4

2 2

0

Q

h b R

( 300

3 / 700 3 /

mm mm

-Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông :

).(86.260130

24,50.3.225

mm MPa S

A n R

q sw sw

) ( 92 37 )

( 82 71 86 260 650 450 3 , 1 8

.

h b R

Vậy không phải bố trí cốt xiên

*/ Bố trí thép:

-Tại gối A: Bố trí từ mép móng tới sau gối A ¼ nhịp 2-2

-Tại B: Bố trí trước B ¼ nhịp 2-2 tới sau gối B ¼ nhịp 4-4

-Tại C: Bố trí trước C ¼ nhịp 4-4 tới sau gối C ¼ nhịp 6-6

-Tại D: Bố trí trước D ¼ nhịp 6-6 tới sau gối C ¼ nhịp 8-8

-Tại E: Bố trí trước E ¼ nhịp 6-6 tới sau gối E đến mép móng

PHẦN III: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ĐÀI THẤP

Vậy chiều dài làm việc của cọc là Lc = 17.4(m)

- Chọn cọc có tiết diện vuông 30cm x 30cm =>Ap= 0.09(m2)

- Chia cọc làm 2 đoạn mỗi đoạn dài 9m

4/ Tính sức chịu tải của cọc:

a/ Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu vật liệu:

Sức chịu tải của cọc theo nền đất bao gồm sức chịu tải dưới mũi cọc và lực ma sát xung

quanh cọc Tính cho 1 cọc đại diện:

Với : f s K s.v' tg +C

fs = fs1 + fs2 + fs3



Ta tính áp suất hữu hiệu của từng lớp đất:

x 1.933- (4.2 - 1.2)x0.843-

2

7 7x0.933= 8.89 (T/m2 '

3

 = 1.2x1.7 + 3x1.843+ 7.7x 1.933+

2

5 5x1.97- 3x0.843- 7.7x0.933-

2

5 5x0.97= 21.15 (T/

04 111

tt d tt y tt

86 9 4

472 64 max 2

N P

i

tt y

tt tt

=20.23(T) < Qatk =45.62(T)

6 , 0 44 , 1

86 9 4

472 64 max 2

N P

i

tt y

tt tt

=12.01(T) >0 Vậy 4cọc đủ khả năng chịu tải

b/Kiểm tra sự làm việc củ cọc theo nhóm:

)12(2)12.(

2)9.0

3.0(1

.90

)1()1()(

n m

m n n

m s

d arctg

SCT=Q .m.n 57 , 38 0 , 795 2 2 182 47 (T) N tt 64 472 (T)

Vậy cọc thỏa mãn điều kiện làm việc theo nhóm

c/Kiểm tra sự xuyên thủng của cột xuống đáy đài:

44 , 1

86 9 4

472 64 1 2

N P

i

tt y tt

=12.01(T)

6 , 0 44 , 1

86 9 4

472 64 3 2

N P

i

tt y tt

=20.23(T)

P1 P2 12.01(T) P3 P4  20 23 (T)

c/Kiểm tra sự ổn định của nền đất dưới đáy móng:(Theo trạng thái giới hạnII)

tb tc

tc qu tc

Max

R P

R P

0 2 , 1 min

-Xác định khối móng qui ước:

l qu

tc qu tc

F

W l

e F

N

Pmax  ( 1 6. ) 

82,600

567,8

58 55 9 3 2 4

28 297 )

2 4

0143 0 6 1 ( 9 3 2

4

82 600

28 297 )

2 4

0143 0 6 1 ( 9 3 2

.

4

82 600