NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG BĂNG VÀ MÓNG CỌC

Nội dung môn học giúp sinh viên làm quen những công việc thực tiễn bao gồm: thí nghiệm hiện trường thu thập tài liệu địa chất, phân tích và thống kê các số liệu địa chất, trên cơ sở đó đ

ồ án nền móng là một trong những môn học quan trong hàng đầu mà bất cứ người kỹ

sư nào cũng phải học qua Môn học như đặt những viên gạch đầu tiên cho mọi công trình là nền tảng vững chắc cho sinh viên trước khi rời khỏi giảng đường

Nội dung môn học giúp sinh viên làm quen những công việc thực tiễn bao gồm: thí nghiệm hiện trường thu thập tài liệu địa chất, phân tích và thống kê các số liệu địa chất, trên cơ

sở đó đưa ra phương án móng hợp lý

Một công trình có thể đưa ra nhiều phương án móng, nên mỗi phương án phải được tính toán kỹ lưỡng trước khi đưa ra phương án móng hợp lý Phương án móng phải đảm bão đúng yêu cầu kỹ thuật, tính ổn định, khả năng chịu lực và phải đảm bảo yêu cầu kinh tế

Đồ án gồm 3 phần:

Phần I: Thống kê số liệu địa chất

Phần II: Thiết kế Móng băng

Phần III: Thiết kế móng cọc

Ngoài ra còn kèm theo 1 bảng vẽ A1 thể hiện mặt bằng công trình, mặt cắt địa chất, cấu tạo chi tiết bố trí cốt thép và các chi tiết phục vụ cho việc thi công và giám sát công trình Song song theo đó được sự hướng dẫn của Ths Ngô Phi Minh cùng một số tài liệu kèm theo đã giúp tôi hoàn thành đồ án này

Do còn hạn chế về kiến thức nên việc tính toán và bố trí cốt thép nhiều chổ không được hợp lý hoàn toàn Trong tương lai sẽ tiếp tục hoàn thiện kiến thức của mình để bổ sung làm đồ án hoàn chỉnh hơn

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !

MỤC LỤC

PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Trang

I Tài liệu công trình 3

II Giới thiệu về tài liệu địa chất 3

PHẦN II: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I Tải trọng thiết kế móng băng 6

II Chọn chiều sâu móng và xác định diện tích đáy móng 6

III Kiểm tra ổn định và biến dạng của đất nền 8

IV Kiểm tra độ lún ổn định tại tâm móng 9

V Xác định chiều cao móng 10

VI Tính toán nội lực và bố trí cốt thép 12

PHẦN III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC I Dữ liệu tính toán móng cọc BTCT 25

II Tính toán thiết kế móng cọc 25

1 Chọn kích thước sơ bộ 25

2 Tính sức chịu tải của cọc Pc 25

3 Chọn độ sâu đặt đế đài 26

4 Chọn số lượng và bố trí cọc 26

5 Kiểm tra độ lún móng cọc 28

6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 32

II GIỚI THIỆU TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT

• Khối lượng địa chất gồm 3 hố khoan :

PHẦN 2:

THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I.TẢI TRỌNG THIẾT KẾ MÓNG BĂNG.

o Giá trị nội lực tính toán như sau:

STT Vị trí đặt lực Lực dọc Ntt

(KN)

Moment Mtt(KNm)

Lực cắt Qtt(KN)

II CHỌN CHIỀU SÂU MÓNG VÀ XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH ĐÁY MÓNG (b=?).

Diện tích đáy móng sơ bộ :

P : Là áp lực tiêu chuẩn trung bình của nền đất tác dụng lên đáy móng

tc

∑

Kết quả:

( 2) ( 2)max

521.45 78.45 81.04 / 1.2 35.76 43.32 /

201.6

tc

→ Không thoả điều kiện ổn định

IV KIỂM TRA ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH TẠI TÂM MÓNG:

Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân số tức là tính tổng độ lún của các phân

số trong vùng chiu nén Đối với nhà khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tại tâm móng là 8cm

1 Vẽ các biểu đồ ứng suất bản thân σtb(ứng suất hữu hiệu) và ứng suất gây lún σgl

Các thông số tại đáy

Chọn bê tông B20, hệ số làm việc của bê tông là: γb = 0.9

o Cường độ chịu nén: Rn = 11.5 (MPa)

o Cường độ chịu kéo: Rk = 0.9 (Mpa)

tt tt

net

s ngo

Vậy thoả điều kiện xuyên thủng vì: Pxt < Pcx

VI TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ BỐ TRI CỐT THÉP

1 Tình toán nội lực:

a Quy đổi tiết diện móng băng thành hình chữ nhật để tính nội lực:

h= 0.7(m); ha = 0.3(m); hb= 0.5(m); bs= 1.3

b Biểu đồ nội lực theo phương dọc của móng băng

Theo J.E.Bowles, Terzzaghi, Hansen:

o Moment quán tính: I=1.97E-02

o Bề rộng móng: B= 2.00E+00

o Hệ số dưới nền móng: k= 9.72E+03

o Module đàn hồi của bê tông; E= 2.70E=07

VI TRI CHUYEN VI DUNG MOMENT LUC CAT

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT

BIỂU ĐỒ CHUYỂN VỊ

2 Tính cốt thép cho móng băng:

a Theo phương ngang của móng băng:

Xem chúng là một dầm consol, 1 đầu ngàm ở mép cột, đầu kia tự do, ngoại lực tác dụng là ngoại lực đất nền, trên một met1dai2 theo phương B

Cường độ chịu nén của thép Ra=280 Mpa

Khoảng cách giữa các thanh thép: a = 85(mm)

Chọn 12φ20a=85 (mm) trên 1m chiều dài đáy móng băng theo phương ngang

b Theo phương dọc của móng băng:

Gía trịlực cắtQ(KN)

Gía trịMomentM(KNm)

Fa tính(mm2)

Fa chọn(mm2)

Bố tríThép

c Bố trí côt đai cho móng băng

Các thông số cho trước:

Lực cắt Qmax =425(KN)

Tiết diện b×h = 2.0 m × 0.7m

Lớp bê tông bảo vệ a = 5 cm

Cường độ chịu nén của bê tông Rb = Rn= 11.5 (MPa)

Cường độ chịu kéo của bê tông Rbt = Rk = 0.9 (MPa)

Cường độ chịu kéo cốt đai Rsw = 225 (MPa)

Vậy điều kiện (1) thoả

Đặt cốt đai theo cấu tạo

khoảng cách giữa cốt đai theo cấu tạo

S≤ Sct = (

3

h

hay 300, h > 450 mm)

Chọn cốt đai theo cấu tạo không thoả

Vậy cần đặt lại cốt đai

Bước 2:

Chọn:

asw= π 2 ( )

250.27

ϕ b2 = 2.0

ϕ b2 = 1.5

ϕ f = 0 Hệ số ảnh hưởng của cạnh chịu nén

ϕ n = Hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc được xác định theo công thức

0.34( ) 340( ) 3000( )

max 425( ) 0.3 wl pl b c o 690.65( )

Vậy chọn cốt đai φ 8 a300 ở gối, và a350 ở nhịp

Mặt cắt bố trí theo phương dọc như hình vẽ

PHẦN III

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC BTCT

I DỮ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CỌC BTCT

Tải trọng tính toán : Ntt = 690 (KN),

Mtt = 120 (KN),

Qtt = 190 (KN)Tải trọng tiêu chuẩn: Ntc = 600 (KN),

Mtc = 104.35 (KN),

Qtc = 165.22 (KN)Vật liệu làm móng: Bê tông: B25 (M350)

Cường độ chịu nén: Rb = 14.5 (MPa) = 14500 (KN/m2)

Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.05 (MPa)

Module đàn hồi: Eb = 30×103(MPa)

2 Tính sức chịu tải của cọc P c:

68.252

b Theo điều kiện đất nền:

Theo chỉ tiêu cơ học

ϕ π

Bh là cạch của đáy đài theo phương thẳng gĩc với lực Q

Ta chọn độ sâu đài Df = 2.7m

Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc Qp:

Dùng theo phương pháp Terzaghi:

Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở dưới mũi cọc mR = (hạ cọc bằng ép cọc)

Hệ số điều kiện làm việc của cọc ở mặt bên cọc mf = 1 (hạ cọc bằng ép cọc)

Sức chịu tải đơn vị diện tích của đất dưới mũi cọc qp = 835.20(KN/m2)

(Do đất ở mũi cọc (ở độ sâu 21.4m) là đất cát mịn ở trạng thái chặt vừa)

Kích thước đài cọc: B×L = 2.5m×2.5m

Khoảng cách các cọc là 4d = 1.2m

Cấu tạo đài có mép đài cách mép cọc ngoài là 350mm

Kiễm tra sức chịu tài của cọc (lực tác dụng lên cọc):

Ngoại lực quy đổi về tâm đài móng:

n n d

⇒ Qnh < ∑ Ntt (Thoả điều kiện)

Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc (móng khối quy ước)

( ) ( ) ( )

0 0

0 0

=

+

× + × + × + × + × + ×

= +

6 6

5041 3.55 6

6 6

5041 3.55 6

6

KN m

×

Vậy: Đất nền phía dưới đài cọc thoả mãn điều kiện ổn định

5 Kiểm tra độ lún của mĩng cọc (độ lún của đất nến dưới mũi cọc)

P1i = σtb ứng suất trung bình lúc đầu lớp thứ i

P2i = P1i+σtb ứng suất trung bình lúc sau lớp thứ i

Sau đĩ dựa vào thí nghiệm lớp cố kết ta tính lún như sau:

Kiểm tra độ lún của mĩng cọc

Ứng suất tại đáy khối móng quy ước do tải trọng ngoài và tải trọng bản thân khối móng gây

Vậy thoả điều kiện về độ lún vì S = 4.8(cm) < 8 (cm)

6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc:

Bê tông B25 co Rbt = 10500 (KN/m2)

Theo điều kiện xuyên thủng:

Pxt ≤ Pcx

f d tb

s

s

in o

s

s

in o