đồ án thiết kế nền và móng, móng nông, móng cọc

đồ án thiết kế nền và móng tính toán móng đơn tính toán móng cọc đồ án thiết kế nền và móng tính toán móng đơn tính toán móng cọc đồ án thiết kế nền và móng tính toán móng đơn tính toán móng cọc đồ án thiết kế nền và móng tính toán móng đơn tính toán móng cọc

Dung trọng đẩy nỗi (g/cm 3 )

Lực dính (kN/m 2)

1 2 1,828 1,7 25o40 27,5 Cát min, xốp 2,675 2165 0.978

THIẾT KẾ MÓNG NÔNG THỨ NHẤT:

1 Tải trọng tác dung tại cổ cột

2

2 2

A

W W

Lớp đất cát mịn, chặt vừa Chièu dày 15.8 m

Chọn Phương Aùn Thiết Kế Phương Aùn Móng Nông:

Căn cứ địa chất công trình tải trọng và đặc điểm công trình ta chọn giải pháp móng đơn bê tông cốt thép trên đệm cát Làm lớp bê tông dày 10 cm, mác 75 vữa xi măng cát

Tính Toán Cho Móng Nông Thứ 1:

- Bêtông lát đá 4 x 6 Mác 75 dày 100 mm

- Móng bêtông Mác 250 có R b = 11,5(MPa),R bt =0.9(MPa).

- Thép AII có gờ >  10 có R s = 280(MPa)

- Thép AI không có gờ <  10 có R s =250(MPa).

- Lớp bảo vệ a o =50mm

- hm=500mm

+ Sức chịu tải của lớp cát đệm:

cát min, xốp

sét pha cát

cát min, chặt tự vừa

Cuờng độ tính toán quy ước của cát đệm:R0=400kPa, cường độ này ứng với

b1=1m , h1= 2m ở nay h= 1.5 m và giả thiết b=1.5 m

(K=0.125)

2

/ 9 371 875

371 2

2

2 5 1 ) 1

1 5 1 125 0 1 (

1

1 1

1

h h b

b b K R

5.1229.371

1150

m h

R

N F

0 min

2 2

1150

m kN h

b l

N

tb

tc tc

393 2

2

2 5 1 ) 1

1 2 125 0 1 (

2 320 5 / /

5 472 2

2 320 5 / /

75

Thỏa mãn điều kiện áp lực tại đáy móng

Chọn chiều cao đệm cát là 1.5m

Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện áp lực lên lớp đất yếu

dy

gl h z

m h

m kN



5 1 2

5 1 2 2

z b

2

/05.4649.9128.18

bt h h



kN F

N

2

621 8 6 143

m F

Móng đặt trên lớp thứ 1

- Lớp đất I :  = 120 50’ tra bảng => A = 0.2549 ; B =2.035; D = 4.532

1

1 1 2 1

m kN

2

/65

189 kN m

h z

bt h h z

Như vậy chiều cao đệm cát thỏa mãn điều kiện áp lực lên lớp đất yếu

Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện biến dạng Tra bảng quy phạm với cát thô vừa, chặt được E=35000kN/m2-

Kiểm tra xuyên thủng:

2 3

10 5 11

1265 )

5 1 1 1 ( )

5

Chọn tiết diện cột 0.4×0.4(m)

Lực chống xuyên thủng:

0 4

4b h

b tb  c  =3.4 m

kN b

h R

Lực gây xuyên thủng:

Aùp lực tính toán tại đáy móng:

2

2 2

1265

m kN F

N tt tt

 vậy tiết diện móng lb 2  2 (m)thỏa mãn

điều kiện chịu uốn của cấu kiện

m l

25 349 8

=>Chiều cao móng đã thiết kế là phù hợp

Bảng dự tính độ lún

n

tt

R L

44 8 52 5 64 2 76 3 114 2

6 143

35000

3 0 2

6 143 8 178 8 219 9 257 3 284 2

1 293 8

0

Tính toán và bố trí cốt thép cho móng:

Ứng suất tại đáy móng:

2

2 2

1265

m kN F

N tt tt

q

/ 5 632 2

3

0

57 17 1757

45 0 9 0 280

10 25 199

cm mm

h R

M A

Tính toán và bố trí thep theo phương dọc

ho=hm-(a0+14/2)=443mm

2 2

3

0

85 17 1785

443 0 9 0 280

10 25 199

cm mm

h R

M A

THIẾT KẾ MÓNG NÔNG THỨ HAI:

3 Tải trọng tác dung tại cổ cột

2

2 2

A

W W

Chọn Phương Aùn Thiết Kế Phương Aùn Móng Nông:

Căn cứ địa chất công trình tải trọng và đặc điểm công trình ta chọn giải pháp móng đơn bê tông cốt thép trên đệm cát Làm lớp bê tông dày 10 cm, mác 75 vữa xi măng cát

Tính Toán Cho Móng Nông Thứ 2:

- Bêtông lát đá 4 x 6 Mác 75 dày 100 mm

- Móng bêtông Mác 250 có Rb = 11,5(MPa),Rbt =0.9(MPa)

- Thép AII có gờ >  10 có Rs = 280(MPa)

- Thép AI không có gờ <  10 có Rs =250(MPa)

- Lớp bảo vệ ao=50mm

+ Sức chịu tải của lớp cát đệm:

Cuờng độ tính toán quy ước của cát đệm:R0=400kPa, cường độ này ứng với

b1=1m , h1= 2m ở nay h= 1.5 m và giả thiết b=1.5 m

(K=0.125)

2

/ 9 371 875

371 2

2

2 5 1 ) 1

1 5 1 125 0 1 (

1 0

2 ) 1

(

h

h h b

b b K R

cát min, xốp

sét pha cát

cát min, chặt tự vừa

Diện tích đáy móng;

2

5.1229.371

850

m h

R

N F

m

2 1

8 2

+ chọn chiều cao sơ bộ móng:

hm=0.6mMóng chụi tải lệch tâm:

h l

b

H M

b l

N

tb

tc tc

6

2 2

26.1

)506.050(66.12

850

m kN

b

H M

b l

N

tb

tc tc

6

2 2

26.1

)506.050(66.12

850

m kN

625 223 625 373

m kN

tc

Cường độ tính toán ứng với b=1.6m

2

/ 25 367 25

367 2

2

2 5 1 ) 1

1 6 1 125 0 1 (

2 373 625 / /

7 440 2

25

Thỏa mãn điều kiện áp lực tại đáy móng

Chọn chiều cao đệm cát là 1.5m

Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện áp lực lên lớp đất yếu

dy

gl h z

m h

m kN



875 1 6 1

5 1 2 2

2

; 25



b

h b

z b

/05.4649.9128.18

bt h h



kN h

F N

2

382 8 114

6 955

m

4 0

Móng đặt trên lớp thứ 1

- Lớp đất I :  = 120 50’ tra bảng => A = 0.2549 ; B =2.035; D = 4.532

1

1 1 2 1

m kN

2

/05

161 kN m

h z

bt h h z

Như vậy chiều cao đệm cát thỏa mãn điều kiện áp lực lên lớp đất yếu

Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện biến dạng Tra bảng quy phạm với cát thô vừa, chặt được E=35000kN/m2-

Kiểm tra xuyên thủng:

2 3

10 5 11

935 )

5 1 1 1 ( )

5

Chọn tiết diện cột 0.3×0.4(m)

Lực chống xuyên thủng:

m b







kN b

h R

Lực gây xuyên thủng:

Aùp lực tính toán tại đáy móng:

2 0 0

0 max

)6.0(

6

l b

H M

b l

26.1

)556.055(66.12

935

m kN tt

 vậy tiết diện móng lb 2  1 6 (m)thỏa mãn

điều kiện chịu uốn của cấu kiện

m l

480 8

Bảng dự tính độ lún

zi

 (kN/m 2 )

bt zi

4 43 36 49 66 59 14 72 58 90 2

99 114

35000

3 0 2

99 114 53 147 67 187 79 230 34 263 2

2 271 8

0

Tính toán và bố trí cốt thép cho móng:

Ưng suất tại đáy móng:

2 2

26.1

)556.055(66.12

935

m kN tt

26.1

)556.055(66.12

935

m kN tt

2

) 4 0 2 ( 2

) (

8 0 ) 210 375 (

ho=hm-a0=600-50=550mm

2 2

3 0

07 15 1507

55 0 9 0 280

10 9 208

cm mm

A

h R

M A

s

s s

ho=hm-(a0+14/2)=543mm

2 2

3 0

263 9 3

926 543 0 9 0 280

10 75 126

cm mm

A

h R

M A

s

s s

0.65m

M=126.75kNm

q=600kN/m

Chọn 12 Þ10s140(A s =9.42cm 2 )

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC

 Nhận xét : Tải trọng tác dụng vào cọc tương đối lớn, ta đóng cọc vào lớp đất thứ

tư “ cát bột chặt vừa ”

 Cao trình đế đài Cos = - 2 (m)

 Lớp Bêtông lót đá 4 x 6 Dày 100(mm)

 Chiều dài cọc:chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp thứ tư 7.2m Chọn chiều dài cọc là 20m, được nối bởi hai cây cọc có chiều dài 10m

 Tiết diện cọc ( 400 x 400 ), thép chịu lực trong cọc là 4  18 Thép A II có Rs =

280 (Mpa)

 Bêtông đài cọc Mác 250

1 kiểm tra cẩu lắp cọc:

khi vận chuyển cọc, tải trọng phân bố :q A b n

b

A :tiết diện ngang của cọc

=25kN/m3 khối lượng riêng bê tông

n: hệ số động, n=1.6

10m 2.07m

q=6.4kN/m M=13.43kNm

2.07m

Móc cẩu vận chuyển

2.07m q=6.4kN/m

10m

M=42.24kNm

Móc cọc để đưa lên thiết bị đóng cọc

cát min, xốp

sét pha cát

cát min, chặt tự vừa

cát bột, chặt vừa

2 Ứ ng su ấ t ch ị u t ả i theo v ậ t li ệ u:

lc=20 m

l=19.5 m

) ( 4515 0 4 0 4

98 0 0016 0 0000288

0 028

023 730 6 1 4 0 1845 1

1

(

4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền:

-Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn:

p p s

s s p

p s

s

q A FS

f A FS

+Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc:

c N q N N

0

1 1

1

1

/ 24 28 ' 50 12 ) 2

8 3 49 9 2 28 18 ( ) ' 50 12 sin 1 ( 4

0

2 2 2

2

/ 27 50 ' 30 30 )

2

5 8 13 10 8 3 49 9 2 28 18 ( ) ' 30 30 sin 1 ( 4

0

3 3 3

3

/ 13 78 ' 30 29 )

2

2 7 89 9 5 8 13 10 8 3 49 9 2 28 18 ( ) ' 30 29 sin 1

0 5 1

43 1755

+ Dự tính móng từ 6 đến 10 cọc=> ktc=1.65

Sức chịu tải cho phép:

)(7.90465

.1

8.1492

kN k

5 5692 2

1

N n

=>Thiết kế 8 cọc

+ Diện tích đài móng:

Aùp lực phản lên đáy đài:

) / ( 16 1102 835

1

8 1492 )

3 (

2

d

Q tc tt

5.5692

n

N F

tb tt

5 5692 )

5 1 1 1 ( )

5 1 1 1

R

N F

o Trọng lượng bản thân đài cọc:

Chiều cao đài móng chọn h d =950 mm

kN

6 Kiểm tra phản lực đầu cọc:

) ( 9 742 8

1 251 5 5692 8

0 3 2

) ( 9 742 8

1 251 5 5692 8

0 5

1 251 5 5692 8

0 8 7

kN P

7 Kiểm tra lún:

2 7 ' 30 29 5 8 30 30 8 3 ' 50

B

4

69 26 5

19 2 ) 15 0 2 1 3



Diện tích khối móng quy ước:

2 76 54 4 7 4

B L

Chiều cao khối móng quy ước:

m h

Q1

qu: Trọng lượng của đất và đài từ đáy đài trở lên:

kN h

l F n F Q

qu

i i c c qu qu

10324

) 89 9 2 7 13 10 5 8 49 9 8 3 ( ) 4 0 4 0 8 76 54 ( )

( 2

F n

N

N  0tc  qu  5175  13375  18550

o Aùp lực tại đáy khối móng quy ước:

2 / 75 338 76 54

18550

m kN F

tc

k

m m

m1=1.1

m2=1

ktc=1

/ 36 11 5 21 76 54

.

1

m kN

 Ta có:   338 75kN/m2  1 2R tc  1857kN/m2

2

2 1547 5 / /

75

=> Vậy đất dưới mũi cọc đủ khả năng chịu lực

o Ưùng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước:

2

/ 25 244 67 54

13375

m kN F

bt gl

Tính ứng suất gây lún ảnh hưởng của móng hai đối với móng một:

+ Tính ứng suất điểm M (tâm của móng một)

+ Vì điểm M không lằm trên trục qua tâm cũng như qua góc của móng hai Kéodài đáy móng hai và chia đôi ra để biến điểm M thành điểm nằm trên trục qua góc.

5 7

7 3

gl z i

E

z S

cm cm m S

S

8 5 05 0

5392

1 2

203 68 247 77 228 86 868 91 2

5 94 8

0

Thỏa điều kiện gây lún

8 Kiểm tra xuyên thủng:

b

kN b

h R

=>thỏa mãn điều kiện chọc thủng

Vậy h m =0.95m thỏa mãn

078 0 8 0 1 3 10 5 11

2 1783

2 3

2 0

M b



081 0 078 0 2 1 1 2 1

R

bh R A

s

b b

078 0 8 0 1 3 10 5 11

2 1783

2 3

2 0

M b



081 0 078 0 2 1 1 2 1

R

bh R A

s

b b

THIẾT KẾ MÓNG CỌC THỨ HAI:

 Nhận xét : Tải trọng tác dụng vào cọc tương đối lớn, ta đóng cọc vào lớp đất thứ

tư “ cát bụi chặt vừa ”

 Cao trình đế đài Cos = - 2 (m)

 Lớp Bêtông lót đá 4 x 6 Dày 100(mm)

 Chiều dài cọc:chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp thứ tư Chọn chiều dài cọc là 20m

 Tiết diện cọc ( 400 x 400 ), thép chịu lực trong cọc là 4  18 Thép A II có Rs =

1 kiểm tra cẩu lắp cọc:

khi vận chuyển cọc, tải trọng phân bố :q A b n

b

A :tiết diện ngang của cọc

=25kN/m3 khối lượng riêng bê tông

n: hệ số động, n=1.6

10m 2.07m

q=6.4kN/m M=13.43kNm

2.07m

Móc cẩu vận chuyển

2.07m q=6.4kN/m

10m

M=42.24kNm

Móc cọc để đưa lên thiết bị đóng cọc

cát min, xốp

sét pha cát

cát min, chặt tự vừa

cát bột, chặt vừa

2 Ứ ng su ấ t ch ị u t ả i theo v ậ t li ệ u:

lc=20 m

l=19.5 m

) ( 4515 0 4 0 4

6 21 4515

.

0

75

0 028

023 730 6 1 4 0 1845 1

1

(

4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền:

-Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn:

p p s

s s p

p s

s

q A FS

f A FS

Q

FS

Q

Trong đó:

+Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc:

c N q N N

0

1 1

1

1

/ 24 28 ' 50 12 ) 2

8 3 49 9 2 28 18 ( ) ' 50 12 sin 1 ( 4

0

2 2 2

2

/ 27 50 ' 30 30 )

2

5 8 13 10 8 3 49 9 2 28 18 ( ) ' 30 30 sin 1 ( 4

0

3 3 3

3

/ 13 78 ' 30 29 )

2

2 7 89 9 5 8 13 10 8 3 49 9 2 28 18 ( ) ' 30 29 sin 1

0 5 1

43 1755









10 Sơ bộ xác định sô lượng và bố trí cọc trên mặt bằng:

+ Dự tính móng từ 6 đến 10 cọc=> ktc=1.65

Sức chịu tải cho phép:

)(7.90465

.1

8.1492

kN k

5 4207 2

1

N n

=>Thiết kế 7 cọc

+ Diện tích đài móng:

Aùp lực phản lên đáy đài:

) / ( 16 1102 )

4515 0 3 (

8 1492 )

3 (

2 2

d

Q tc tt

5.4207

n

N F

tb tt

55 0 4 0 ( 10 5 11

5 4207 )

5 1 1 1

R

N F

o Trọng lượng bản thân đài cọc:

Chiều cao đài móng chọn h d =950 mm

kN

11 Kiểm tra phản lực đầu cọc:

)(1.7322

.14

2.1)75.025.27225.272(7

47.2025.4207

1 2

max 0

6

y

y M G N

P

i i

tt d tt

.14

)2.1()75.025.27225.272(7

47.2025.4207

1 2

max 0

2

y

y M G N

P

i i

tt d tt

47 202 5 4207 7

0 7 4

kN P

12 Kiểm tra lún:

o Xác định khối móng quy ước:

Tính:

2 7 5 8 8 3

2 7 ' 30 29 5 8 30 30 8 3 ' 50

4

69 26 5

19 2 ) 15 0 2 1 3



m tg

4

69 26 5

19 2 ) 15 0 2 5 2

2 32 50 8 6 4

B L

Chiều cao khối móng quy ước:

m h

Q1

qu: Trọng lượng của đất và đài từ đáy đài trở lên:

kN h

l F n F Q

qu

i i c c qu qu

1 9514

) 89 9 2 7 13 10 5 8 49 9 8 3 ( ) 4 0 4 0 7 32 50 ( )

( 2

F n

4 7 8 6

6 5 445 32

50

16099

m kN W

M F

N

x qu

4 7 8 6

6 5 445 32

50

16099

m kN W

M F

N

x qu

2 min

2

74 318 13 321

tc

k

m m

13 12274

F

Q

qu qu

.

1

m kN

94



=> Vậy đất dưới mũi cọc đủ khả năng chịu lực

o Ưùng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước:

2

/ 92 243 32

50

13 12274

m kN F

bt gl

Tính ứng suất gây lún ảnh hưởng của móng một đối với móng hai:

+ Tính ứng suất điểm K (tâm của móng hait)

+ Vì điểm K không lằm trên trục qua tâm cũng như qua góc của móng một Kéo dài đáy móng một và chia đôi ra để biến điểm K thành điểm nằm trên trục qua góc

5 7



+ Với behK: 1

7 3

7 3

gl z i

E

z S

S

S

8 4 04 0

5392

1 2

739 52 274 61 887 68 982 73 2

01 76 8

0

kN b

h R

=>thỏa mãn điều kiện chọc thủng

Vậy h m =0.95m thỏa mãn

14 bố trí thép:

) ( 1 732

6

) ( 9 527

) ( 630

064 0 8 0 5 2 10 5 11

4 1171

2 3

2 0

M b



066 0 064 0 2 1 1 2 1

R

bh R A

s

b b

P

kNm Pl

05 0 79 0 1 3 10 5 11

1134

2 3

2 0

M b



051 0 05 0 2 1 1 2 1

R

lh R A

s

b b



Chọn 23Þ16s140