Đồ án nền móng đi in

đồ án nền móng........................... đồ án nền móng................. móng nông, đệm cát, cọc........................ móng giữa.....................móng biên........................... làm theo tiêu chuẩn mới............................ 103042012........... TCVN...............

Thuyết minh tính toán

1) các tài liệu cần dùng thiết kế

M0tt

(kNm)

Qtt

(KN)

Thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ công trình có nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân cột (đỉnh móng) ở cốt thấp hơn cốt ngoài nhà 0,8m nh số liệu bài ra

Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình nhà, giai đoạn phục

vụ thiết kế bản vẽ thi công: khu đất xây dựng tơng đối bằng phẳng đợckhảo sát bằng phơng pháp khoan thăm dò, xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn SPT đến độ sâu 35m Từ trên xuống dới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng và trung bình bằng các trị số nh trong trụ

địa chất công trình Chỉ tiêu cơ lý và kết quả thí nghiệm hiện trờng của các lớp đất nh trong bảng Mực nớc ngầm gặp ở độ sâu cách mặt

đất nh trong trụ địa chất công trình

Nội lực do tải trọng tiêu chuẩn gây ra:

Đối với các công trình khác n=1,2

1.2).Đặc điểm công trình thiết kế

Tra bảng phụ lục TCVN 9362-2012 để xác định loại biến dạng và chỉ số giới hạn cho phép Công trình thiết kế là nhà chung c có kết cấu là khungBTCT:

- Độ lún tuyệt đối giới hạn Sgh=0,08m

1.4).Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn:

Theo báo cáo kết quả địa chất công trình, khu đất xây dựng tơng đối bằng phẳng, đợc khảo sát bằng các phơng pháp khoan thăm dò, xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn SPT Từ trên xuống dới có các lớp đất, chiều dày ít thay đổi:

Líp 1: §Êt lÊp dµy 0,8m

Líp 2: Sét pha lẫn bụi dµy 6,1m

Líp 3: SÐt x¸m tro dµy 4,6m

Líp 4: C¸t pha dµy 5,9m

Líp 5: C¸t h¹t nhá chiÒu s©u cha kÕt thóc

trong ph¹m vi hè khoan s©u 35m

(Kpa)

SPT(N)

cu

(KPa)

E(kPa)

Lớp 2 :Đất sét pha lẫn bụi dày 6,1 m có độ sệt:

Đất sét pha lẫn bụi trạng thái dẻo mềm có môđun biến dạng E = 7350

(kPa) ⇒đất trung bình.

Lớp 3: Sét sám tro dày trung bình 4,6m có độ sệt:

nền đất ở lớp 3 này ở trạng thái dẻo nhão

Có hệ số rỗng:

Trọng lợng riêng đẩy nổi:

Đất Sét sám tro trạng thái xốp có môđun biến dạng E =5730(kPa) ⇒ đất trung bình

Lớp 4: Cát pha dày trung bình 5,9m có độ sệt:

0<IL = 0,578<1 đất nền lớp 4 ở trạng thái dẻo

Hệ số rỗng

; e>0,70 (xốp)Trọng lợng riêng đẩy nổi:

Trọng lợng riêng đẩy nổi:

2.)thiết kế móng cột trục B(M1) theo 3 phơng án

2.1) Xác định tải trọng tác dụng xuống móng.

Tải trọng tính toán tại chân cột ở đỉnh móng:

2.2) Thiết kế móng M1 theo ph ơng án móng đơn BTCT chôn nông trên nền thiên nhiên.

2.2.1 Chọn độ sâu chôn móng

Chọn độ sâu chôn móng h= hm+ 0,75 =0,75 + 0,5= 1,25(m) đối với nền đất phía ngoài nhà, nh vậy móng đặt trong lớp đất thứ hai là sét pha lẫn bụi, mực nớc ngầm nằm trên đáy móng

Nh vậy móng đặt sâu trong lớp đất sét pha lẫn bụi 0,45m

2.2.2) Xác định kích th ớc sơ bộ đáy móng

Giả thiết b=2,2(m)

- Cờng độ tính toán của đất tại đế móng:

Tra bảng 3-1(HDĐNM)

m1=1,1 đất sét pha lẫn bụi có Il > 0,5

m2= 1 nhà khung không phải dạng tuyệt đối cứng

ktc= 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả trực tiếp đối với

đất

Tra bảng 3-2(HDĐANM)

II= 12,8⇒ A=0,246; B=2,026; D =4,532; CII= 27(kPa);

* Kiểm tra điều kiện kinh tế:

Kết luận: Vậy điều kiện áp lực đợc thoả mãn,vậy kích thớc móng

2.2.3, Kiểm tra kích th ớc sơ bộ đáy móng theo TTGH II :

- ứng suất bản thân tại đế móng:

ứng suất gây lún tại đế móng

- ứng suất gây lún tại độ sâu zi:

Chia đất nền dới đế móng thành các lớp phân tố có chiều dày

Chọn hi=0,2b=0,2.2,5=0,50(m)

133,029 132,496 122,253 101,235 79,418 61,459 47,890 37,780 30,331 24,743 20,486 17,294 15,165 13,036

Biểu đồ ứng suất gây lún

2.2.4, Tính toán độ bền và cấu tạo móng:

Dùng bê tông B15, Rb= 8500(kPa), Rbt= 750(kPa)

Cốt thép CII, Rs=280000(kPa)

Khi tính toán độ bền ta phải dùng tổ hợp tải trọng bất lợi nhất

uốn và không gây ra đâm thủng nên ta không kể đến.

1450 3400

p

min

tt max

* Mô men tơng ứng với mặt ngàm I-I

Diện tích cốt thép để chịu mômen MI

* Mô men tơng ứng với mặt ngàm II-II:

Diện tích cốt thép chịu mômen MII

l,=3,4−2(0,015+0,025)=3,32m

Kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc cèt thÐp:

Ø8 a200 13

±0.000

mÆt c¾t 4-4

50 500 50 250

2.3)Móng đơn bê tông cốt thép trên đệm cát:

.Dùng cát hạt thô vừa, đầm chặt vừa để làm đệm cát: Tra bảng

TCVN9362-2012 ta có cờng độ tính toán của cát làm đệm: Ro=400Kpa,cờng độ này ứng với b1=1m; h1=2m

Thiết kế móng đơn bêtông cốt thép trên nền đệm cát, chọn độ sâu chôn móng h=1,25m kể từ đáy móng đến lớp đất phía ngoài nhà, đất trong nhà chênh đất ngoài nhà 0,75m

Tải trọng tính toán tại chân cột ở đỉnh móng:

*Cờng độ tính toán của cát tính theo công :

K1 là hệ số kể đến ảnh hởng bề rộng móng lấy K1=0,125 đối với đất cát (trừ cát bụi) – (tra bảng 3.3 –tr29 sách hd.đồ án)

kPa

- Diện tích đáy móng:

Do móng chịu tải lệch tâm nên ta tăng diện tích đế móng lên

Thoả mãn điều kiện áp lực đáy móng

Kiểm tra điều kiện kinh tế:

 Thoả mãn điều kiện kinh tế

Tra bảng đợc K0=0,55225

2.3.3 Kiểm tra điều kiện áp lực lên nền đất yếu.

Để đảm bảo cho nền đất dới đáy móng ổn định và biến dạng trong giới hạn dẻo thì ta đi kiểm tra điều kiện:

*

Ta thấy:

Vậy đã thoả mãn điều kiện áp lực lên nền đất yếu (nền đất sét xám tro)

2.2.4, Kiểm tra kích th ớc sơ bộ đáy móng theo TTGHII :

ứng suất gây lún tại đế móng:

Vậy giới hạn nền tại điểm 13.

Tra bảng quy phạm với cát thô vừa chặt vừa đợc E=35000Kpa đến đây

Độ lún tuyệt đối:

S = 3,12 cm < Sgh = 8cm ⇒Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối.

51.1361 41.8386 34.7288 31.7208 24.8844 21.6029

135.6337 80.3958 63.4416 103.6394

273.4550 264.7044 226.9677 178.0192 166.5341

Biểu đồ ứng suất gây lún

Cốt thép nhóm CII có Rs=280000Kpa Làm lớp bê tông lót dày 10cm B7,5 vữa xi măng cát.

Khi tính toán độ bền ta phải dùng tổ hợp tải trọng bất lợi nhất

*Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện đâm thủng:

Diện tích đâm thủng:

P1tt =P ttmin+ l−L

l ( Pmaxtt −P ttmin)

* Mô men tơng ứng với mặt ngàm I-I

Diện tích cốt thép để chịu mômen MI

a = chän a150mm

* M« men t¬ng øng víi mÆt ngµm II-II:

DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu m«men MII

a180 14ỉ12 a150 14ỉ14 6ỉ22

3 4 5

1 2

3

4 5

6 6ỉ22

a150 14ỉ14 a180 14ỉ12

đặt ở đỉnh đài cách cốt ngoài nhà 0,8m.

Tải trọng tính toán Tải

trọng tiêu chuẩn

Nott = 1321 (KN) Notc = 1100,833 (KN)

Mott = 337 (KNm) Moxtc = 280,833 (KNm)

§Êt lÊp dµy 0,8m

SÐt pha lÉn bôi dµy 6,1m

b¶n thÐp nèi 260x200x10

chi tiÕt nèi cäc tl :1:10

Chọn abv=2cm =>ho=0,3-0,02=0,28m

< A0=0,413

Đặt cốt đơn:

Chọn 416 có Fa=4.2,011=8,044cm2

TiÕt diÖn cã m« mªn lín nhÊt c¸ch ®Çu cäc 1 ®o¹n:

2.3.3) Xác định sức chịu tải của cọc

Xác định sức chịu tải của cọc theo TCVN 10304-2014

a) Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc :

Hệ số uốn dọc ( vì cọc không xuyên qua lớp đất bùn

=> ).

As DiÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña cèt däc chÞu lùc

lớp đất Chiều dày phõn lớp (li) zi fi cf cq.fi.li

Sức chịu tải cực hạn của cọc:

Trong đó : +

+

cho cọc đúng

+ là hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ giữa sức kháng cắt không thoát nớc của đất dính và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệu quả thẳng đứng,

+ là hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ bên dới :

=> =>

Vậy đã thỏa mãn điều kiện kinh tế.

2.3.4) Kiểm tra nền móng cọc theo điều kiện biến

dạng :

a) Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ớc:

Độ lún của nền móng cọc đợc tính theo độ lún của nền khối móng qui ớc có mặt cắt là ABCD (hình vẽ)

Do ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng đợc truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát

từ mép ngoài cọc tại đáy đài và nghiêng 1 góc ;

Trong đó:

Sơ đồ móng quy ớc của móng cọc

LM = L’ + 2Lc.tan = 1,2 + 2.17,5.tan3,42 = 3,3 m

Bề rộng đáy khối qui ước:

BM = B’ + 2Lc.tan = 1,2+ 2.17,5.tan3,42 = 3.3 m Chiều cao của khối qui ước:

HM = 1,5 + 17,5 = 19 m

* Xác định trọng lợng của khối quy ớc

• Trọng lợng tiêu chuẩn của đất trong phạm vi từ đế đài đến mặt đất:

vì chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm trực tiếp đối với đất.

Tra bảng 3.1/tr.27 HD ĐANM đợc

vì mũi cọc hạ vào lớp cát hạt nhỏ, chặt vừa

nhà khung không phải dạng tuyệt đối cứng

 = 20,5o tra bảng đợc A = 0,53; B = 3,15; D = 5,75

Kiểm tra điều kiện:

Pmaxtc = 550,228 kPa < 1,2RM = 1,2 752,419 = 902,903 kPa

Pmintc = 100,849kPa > 0

P tb tc= 325,539 kPa < RM = 752,419 kPa

Vậy thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng quy ớc Nên ta

có thể tính toán đợc độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính.

b) Kiểm tra điều kiện biến dạng:

áp lực bản thân ở đáy khối quy ớc:

ứng suất gây lún ở đáy móng quy ớc:

Chia nền đất dới móng quy ớc thành các lớp phân tố có chiều dày:

và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng

2.3.5) Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc :

Dùng bê tông B15 cốt thép nhóm CII đài cọc có các thanh

thép chờ để đổ cột Lớp bê tông lót dày 0,1m B7,5 cát

vàng, đá 4x6

Rb=8500KPa; Rs=280000KPa; Rbt=750KPa.

+ Xác định chiều cao đài theo điều kiện đâm thủng:

Khi vẽ tháp đâm thủng từ mép cột nghiêng một góc 450 so

với phơng thẳng đứng của cột ta thấy tháp nằm trùm ra

ngoài trục các cọc Nh vậy đài cọc không bị đâm thủng.

h0= 0,7 - 0,15 = 0,55 m

M« men t¬ng øng víi mÆt ngµm I-I

MI=r1 (P1+P3) víi P1=P3= Ptt max= 457,45 KN

-M« men t¬ng øng víi mÆt ngµm II-II:

MII=r2(P1+P2+P3) víi P1= Ptt max= 457,45KN

P2= Ptt min= 262,45 KN, P3=( P tt max+ P tt min)/2=359,95 KN

Kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc cèt thÐp c¸ch nhau:

chän a=142mm

2.4) Thiết kế móng M1 theo ph ơng án móng đơn BTCT chôn nông trên nền thiên nhiên.

2.4.1 Chọn độ sâu chôn móng

Chọn độ sâu chôn móng h= hm+ 0,8 =0,7+ 0,8= 1,5(m) đối với nền

đất phía ngoài nhà, nh vậy móng đặt trong lớp đất thứ hai là sét pha lẫn bụi, mực nớc ngầm nằm trên đáy móng

Nh vậy móng đặt sâu trong lớp đất sét pha lẫn bụi 0,7m

2.4.2) Xác định kích th ớc sơ bộ đáy móng

Giả thiết b=2,4(m)

- Cờng độ tính toán của đất tại đế móng:

Tra bảng 3-1(HDĐNM)

m1=1,1 đất sét pha lẫn bụi có Il > 0,5

m2= 1 nhà khung không phải dạng tuyệt đối cứng

ktc= 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả trực tiếp đối với

đất

Tra bảng 3-2(HDĐANM)

II= 12,8⇒ A=0,246; B=2,026; D =4,532; CII= 27(kPa);

* Kiểm tra điều kiện kinh tế:

Kết luận: Vậy điều kiện áp lực đợc thoả mãn,vậy kích thớc móng

2.4.3, Kiểm tra kích th ớc sơ bộ đáy móng theo TTGH II :

- ứng suất bản thân tại đế móng:

ứng suất gây lún tại đế móng

- ứng suất gây lún tại độ sâu zi:

Chia đất nền dới đế móng thành các lớp phân tố có chiều dày

Chọn hi=0,50(m)

Bảng để tính σ zi bt , σ zi gl

Biểu đồ ứng suất gây lún

2.4.4, Tính toán độ bền và cấu tạo móng:

Dùng bê tông B15, Rb= 8500(kPa), Rbt= 750(kPa)

Cốt thép CII, Rs=280000(kPa)

Khi tính toán độ bền ta phải dùng tổ hợp tải trọng bất lợi nhất

Trọng lợng của móng và đất trên các bậc móng không làm cho móng bị uốn và không gây ra đâm thủng nên ta không kể đến

* Áp lực tính toán ở đáy móng:

Palignl ¿max¿min¿tt¿= với e=0,288

Pmaxtt =353,773 (KPa)

Pmintt =61,588(KPa)

Làm lớp bê tông lót dày 10cm, vữa xi măng cát vàng B7,5 đá nên ta chọn lớp bảo vệ cốt thép 0,035m

Diện tích cốt thép để chịu mômen MI

* Mô men tơng ứng với mặt ngàm II-II:

Diện tích cốt thép chịu mômen MII