BAO CAO NEN MONG DIEP

Theo TCXD 45-78 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị có đặc trưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động  đủ nhỏ.. Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo cô

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thanh Ngọc Diệp MSSV: 813BE103 Trang 1

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ:

1.1.1 Xử lý số liệu thống kê địa chất:

Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và

số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn Vấn đề đặt ra là những lớp đất này ta phải

chọn được chỉ tiêu đại diện cho nền

Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổoi màu sắc, độ mịn của hạt

mà ta phân chia thành từng lớp đất

Theo TCXD 45-78 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị có

đặc trưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động  đủ nhỏ Vì vậy, ta phải loại trừ những

mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa chất

Do đó, thống kế địa chất là một việc làm rất quan trọng trong tính toán nền móng

1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất:

1.1.2.1 Hệ số biến động:

Chúng ta dựa vào hệ số biến động phân chia đơn nguyên

Hệ số biến động  có dạng như sau:

Trong đó: Giá trị trung bình của một đặc trưng:

Độ lệch toàn phương trung bình:

Với: A i – là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng

n – số lần thí nghiệm

1.1.2.2 Qui tắc loại trừ các sai số:

Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động  ≤ [] thì đạt còn ngược lại

thì ta phải loại trừ các số liệu có sai số lớn

Trong đó []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng trong QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào

từng loại đặc trưng

Trang 2

Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau:

Trong đó ước lượng độ lệch

1.1.2.3 Đặc trưng tiêu chuẩn:

Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trị trung bình cộng của các

kết quả thí nghiệm riêng lẻ , (trừ lực dính đơn vị c và góc ma sát trong )

Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong được thực hiện theo

phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của ứng suất pháp và ứng

suất tiếp cực hạn của các thí nghiệm cắt tương đương,

Lực dính đơn vị tiêu chuẩn ctc

và góc ma sát trong tiêu chuẩn được xác định theo công thức sau:

Trang 3

Với

1.1.2.4 Đặc trưng tính toán:

Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính toán

ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán

Trong QPXD 45-78, các đặc trưng tính toán của đất được xác định theo công thức

sau:

Trong đó: A tc : là giá trị đặc trưng đang xét

k d : hệ số an toàn về đất

Với lực dính (c), góc ma sát trong ( , trọng lựng đơn vị và cường độ chịu nén

một trục tức thời có hệ số an toàn được xác định như sau:

Trong đó: là chỉ số độ chính xác được xác định như sau:

Trong đó: tα – hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α

+ Khi tính nền theo biến dạng thì α = 0.85 + Khi tính nền theo cường độ thì α = 0.95

Trang 4

Các đặc trưng tính toán theo TTGH I và TTGH II có giá trị nằm trong một khoảng:

Tuỳ theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) hoặc dấu (-) để đảm bảo an

toàn hơn

Khi tính toán nền theo cường độ và ổn định thì ta lấy các đặc trưng tính toán

TTGH I (nằm trong khoảng lớn hơn α = 0.95)

Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo TTGH II

(nằm trong khoảng nhỏ hơn α = 0.85)

Trang 5

1.2 PHẦN THỐNG KÊ:

HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 1

CÔNG TRÌNH: TRỤ SỞ LÀM VIỆC CHI CỤC THUẾ QUẬN 1

ĐỊA ĐIỂM: SỐ 8 – NGUYỄN VĂN THỦ - PHƯỜNG ĐA CAO - QUẬN 1 -

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Kết quả thống kê tính toán trong file excel, lấy lớp đất San lắp và lớp 4 tính toán:

Trang 6

Góc ma sát trong 

( 0 ) dày

Trang 7

19.00 19.05

9.10 8.99 9.04 20.13 15.59 17.60 17.20 14.97 15.96

Lớp 10a 2.6 19.60

Trang 8

Lớp

15

20.00 20.00 20.00 9.99 9.99 9.99 7.23 7.23 7.23 26.01 26.01 26.01

Trang 9

Chương 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG CÓ SƯỜN

2.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO SỐ LIỆU

60.7kNm 76.5kN

57.8kNm 62.1kN

1000

Bảng tổng hợp tải trọng Cột N tt (kN) M tt (kNm) H tt (kN) N tc (kN) M tc (kNm) H tc (kN)

Trang 10

D 750 50.6 53.3 652.17 44 46.35

Bêtông B20(M250) có R b =11.5MPa, R bt =0,9MPa, E b =27x10 3 MPa

Cốt thép nhóm AII có R a =280MPa, R sw = 225 Mpa, E s = 21 x 10 4 Mpa

Trọng lƣợng trung bình giữa bê tông và đất: γ tb = 22 kN/m 3

Trang 11

Trang 12

Thỏa điều kiện ổn định nền, nền còn làm việc trong giới hạn đàn hồi

2.3.4.2 Kiểm tra điều kiện lún

Trang 13

Chia nền thành các lớp có bề dày hi= (0.4-0.6)b Chọn chiều dày mỗi lớp là 0.5m

Tính ứng suất bản thân và gây lún

Trong đó β = 0.8 xét cho nền tương đương, Δp : ứng suất gây lún do tải trọng ngoài gây

ra tại giữa lớp đất có bề dày 0.5m

Trang 15

Trang 16

Kích thước đáy móng đã chọn thỏa điều kiện về độ lún

Vậy kích thước móng băng 2 là : bxL=(1.5x18)m

Sơ đồ ứng suất bản thân và ứng suất gây lún:

105.49 103.51 84.92 61.42 44.46 34.61 27.40 25.01 21.16 18 15.71 14.93

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Trang 17

SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 36

cột có lực dọc lực dọc lớn nhất trục 3C

KIỂM TRA CỘT CÓ LỰC DỌC LỚN NHẤT

45°

Trang 18

840

93.33( / )9

Trang 19

Vị trí biên A

2 2

Trang 20

2 3

Trang 21

Vậy kích thước móng đã chọn thỏa điều kiện xuyên thủng

2.3.6 Tính toán và bố trí cốt thép chịu uốn cho móng

Tính toán thép theo phương cạnh ngắn:

Thanh thép số 4:

pttnetmax(b-bd)/2

5

Trang 22

Ta xem cánh móng như một dầm consol, có mép móng là đầu tự do, còn đầu ngàm là tại mặt phẳng đi qua mép sườn móng, consol chịu tác dụng của tải là phản lực của nền xem như phân bố đều có cường độ là max

tt P

( thiên về an toàn )

Giả thiết a=5cm→ hob=hb-a=0.3-0.05=0.25m

Chiều dài dầm consol Lconsol = 1   1  

1.5 0.4 0.55( )

2 B mb d  2   m Giá trị moment uốn lớn nhất tại mặt ngàm:

Do lượng cốt thép quá nhỏ nên bố trí cốt thép cấu tạo, bố trí φ12a200 (As = 565mm2)

Tính toán thép theo phương cạnh dài:

Tải trọng phân bố đều trên chiều dài móng

D f = 1.0 m, γ tb = 22 kN/m 3 Áp lực đất do TLBT móng và lớp đất nằm trên móng

M

P =160kN/m max tt 2

Trang 23

Lò xo số 1 đại diện cho vùng diện tích A1= 1.5 ×0.125

Lò xo số 2 đại diện cho vùng diện tích A2= 1.5 ×0.25

Nhƣ vậy độ cứng lò xo

K 1 = K 74 = K o × A1 = 3713.92 × 1.5 × 0.125 = 696.36 kN/m

K 2 = K 3 = … = K 73 = K o × A2 = 3713.92 × 1.5 × 0.25 = 1392.72 kN/m

2.2

Trang 24

Giải bài toán móng băng bằng Sap 2000 cho kết quả:

Gối B trái

Gối B phải

Gối C trái

Gối C phải

Gối D trái

Gối D phải

Trang 25

Thanh thép số 2 (Dùng moment tại các gối A, B, C, D)

Momen căng thớ dưới cấu kiện: M = 177.5 kNm

Tính toán theo tiết diện chữ nhật bd x hm = 400 x 600 mm

Trang 26

Tương tự tính cho các gối còn lại:

Thanh thép số 1 (Dùng mômen tại các nhịp AB, BC, CD, DE)

Momen căng thớ trên cấu kiện: M = 259.4 kNm

Kích thước tiết diện chữ T: bf = 1500mm, hf = 250mm, bd = 400mm, hm = 600mm Xác định vị trí trục trung hòa:

M < Mf nên trục trung hòa qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b x hm =

Trang 27

Chọn cốt thép

(mm 2 ) Nhịp AB 259.42 100 500 0,0602 0,0621 1942 0.98 2d25+2d25 1963

Nhịp BC 405.09 100 500 0,0939 0,0988 3044 1.61 4d25+4d20 3220

Nhịp CD 543.20 100 500 0,126 0,135 4161 2.12 4d25+6d22 4244

Thanh thép số 3: ( cốt xiên và cốt đai)

Lực cắt lớn nhất trong dầm móng: = 469.21 kN

Kiểm tra điều kiện tính toán:

Bê tông không đủ chịu lực cắt, cần bố trí thêm cốt đai

Chọn cốt đai ϕ10 : số nhánh cốt đai n = 2, Rsw = 175 MPa, Asw = 78.5 mm2

Xác định bước cốt đai

Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Trang 28

s ≤ min (stt; smax; s ct )

Chọn s = 100 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm

Kiểm tra dầm chịu cắt:

Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính ( dầm đủ khả năng chịu cắt )

Giữa nhịp ta chọn

Chọn s2 = 300 mm bố trí trong đoạn giữa dầm

Để đảm bảo cốt đai chịu lực bao trùm hết vết nứt nghiêng, ta phải bố trí đoạn cốt đai chịu lực ở đầu dầm lớn hơn h0 = 500 mm

Trang 29

Chương 3: MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP CHẾ TẠO SẴN

SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BÊ TÔNG THEO TCVN 10304 : 2014

Sức chịu tải nén dọc trục cho phép của cọc được chọn là nhỏ nhất trong các giá trị sức

chịu tải sau đây:

Thông số vật liệu cọc

Bê tông cấp độ bền B25

- Khối lượng riêng :  = 25kN/m3

- Cường độ chịu nén tính toán : Rb = 14.5×103 kN/m2

- Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt = 1.05×103 kN/m2

- Mođun đàn hồi : Eb = 3.0×107 kN/m2

Cốt thép loại CI (< 10mm)

- Cường độ chịu kéo tính toán : Rsw = 175×103 kN/m2

- Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 225×103 kN/m2

- Mođun đàn hồi : Es = 21×107 kN/m2

Cốt thép loại CII ( ≥ 10mm)

- Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 280×103 kN/m2

- Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 280×103 kN/m2

- Mođun đàn hồi : Es = 21×107 kN/m2

Trang 30

Kích thước sơ bộ

Cao trình đáy đài cọc: D f = -2.0 m

Chiều dài cọc: L c = 20 (m)

Chiều dài đoạn cọc: l đc = 10 (m)

Đoạn cọc ngàm vào đài: 0.1m

Đoạn đập đầu cọc: 0.7 m (đoạn thép neo vào đài khoảng 40d)

Chiều dài cọc từ đáy đài: l c = 20 – 0.7-0.1 = 19.2 (m)

Chọn chiều cao đài: h đ = 1 (m)

Tiết diện ngang của cọc: 0.3 × 0.3 => A p = 0.09 (m 2 )

Chu vi tiết diện ngang cọc: u = 0.3 × 4 = 1.2 (m)

Sơ bộ diện tích thép trong cọc: 4φ18 => A s = 10.18 (cm 2 )

Thỏa hàm lượng cốt thép trong cọc được lấy theo cấu tạo cho trường hợp nhà cao tầng [1% - 1.2%]

 Chiều sâu mũi cọc:

⇒ suy ra mũi cọc cấm vào lớp đất số 4 là lớp cát lẫn bụi (SM), xám sáng, vàng nhạt, mật độ chặt vừa

Bảng tổng hợp tải trọng

Cột N tt (kN) M tt

(kNm) H tt (kN) N tc (kN)

M tc (kNm) H tc (kN)

h = -2.0-19.2 = -21.2m

Trang 31

Trang 32

LỚP 1: ĐẤT SẠN SỎI LẪN SÉT

LỚP 2: CÁT LẪN SÉT

LỚP 3: CÁT LẪN SÉT BỤI

LỚP 4: CÁT LẪN BỤI

-21.200

Trang 33

Lớp Bề Dung trọng tự nhiên

 Dung trọng đẩy nổi (kN/m 3 )  '

Lực dính C (kN/m 2 )

Góc ma sát trong 

( 0 )

Trang 35

Trang 36

Theo điều kiện vật liệu

 Công thức tính toán

Theo TCVN 10304 : 2014 (mục 7.1.6): Tất cả các phép tính toán cọc, móng cọc và nền móng phải dùng các đặc trưng tính toán của vật liệu và đất nền

Ta có: R u vl,   (R A b b R A sn sn) Trong đó :

R b : cường độ tính toán bê tông dùng làm cọc

R sn : cường độ tính toán của cốt thép

A b : Diện tích tiết diện ngang cọc (m2)

A sn : Diện tích tiết diện ngang cốt thép (m2)

Chỉ số tra

Bề dày lớp đất quanh cọc, li (m)

Hệ số nền

K

K×li (kN/m4)

Trang 37

Moment quán tính tiết diện ngang của cọc:

c: Hệ số điều kiện làm việc, cọc độc lập c = 3

Chiều dài cọc trong đất tính đổi: 1 0 2 0 2 2.68

I r A

⇒ Sức chịu tải theo vật liệu

Ru,vl = φ×(Rb×Ab + Rsn×Asn)

Ab : Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc

3.1.4 Theo điều kiện đất nền

3.1.4.1 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Trang 38

Trong đó:

Ab - là diện tích tiết diện ngang mũi cọc

u - là chu vi tiết diện ngang cọc

li - là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ ”i”

b

Trang 39

Bảng tính sức kháng hông của đất theo chỉ tiêu cơ lý

2

Cát lẫn sét, xám sáng -4,5 -6,5 -5,5 2 0,38 0,5 3,2 3,2 Cát lẫn sét, xám sáng -6,5 -7,3 -6.9 0,8 0,38 0,5 3,4 1,36

Trang 40

Trong đó:

 Ab - là diện tích tiết diện ngang mũi cọc

 u - là chu vi tiết diện ngang cọc

 li - là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ ”i”

áp lực lớp phủ tại độ sâu ZL Có thể xác định các giá trị ZLvà hệ số k và N q'

trong Bảng G.1, được trích dẫn từ tiêu chuẩn AS 2159-1978 ( tỷ số ZL/D )

cu,i - là cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất thứ “ i “

 - là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp đất dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công và phương pháp phương pháp xác định cu ( tra đồ thị G1 “ phụ lục G” )

Trang 41

- Đối với đất rời (c = 0 ) cường độ sức kháng cắt trung bình trên thân cọc trong lớp thứ “i” xác định theo phương pháp 

' , tan

Theo công thức trên thì càng xuống sâu, cường độ sức kháng trên thân cọc càng tăng Tuy nhiên nó chỉ tăng đến độ sâu giới hạn ZL nào đó bằng khoảng 15 lần đến 20 lần đường kính cọc, d, rồi không tăng nữa Vì vậy cường độ sức kháng trên thân cọc trong đất rời có thể tính như sau: Trên đoạn cọc có độ sâu nhỏ hơn ZL, f i k iv z', tani

Trên đoạn cọc có độ sâu lớn hơn ZL,

' , tan

 Tính toán cụ thể

Trang 42

Bảng 6.1 Bảng thông số từ thí nghiệm cắt trực tiếp

- Cường độ sức kháng mũi cọc đóng trạng thái chặt vừa, ( bảng G.1 trang 82 TCVN 10304)

Ứng suất hữu hiệu tại mũi cọc tại lớp đất số 4 cát chặt vừa có độ sâu mũi cọc cắm vào lớp đất là 5.1 m > Z L 0.3 8 2.4m(ZL tra bảng G.1 trang 82 TCVN 10304) ⇒ giá tri '

N  ( cọc đóng trạng thái chặt vừa, bảng G.1 trang 82 TCVN 10304)

 Cường độ sức kháng dưới mũi cọc

k = 1: tra bảng G.1 trang 82 TCVN 10304

Trang 43

Theo phụ lục G.1 TCVN 10304-2014, sức chịu tải cực hạn của cọc :

 Công thức của Meyerhof

Trang 44

u - là chu vi tiết diện ngang cọc

ls,i - là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”

lc,i - là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”

qb - là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc xác định như sau:

Khi mũi cọc nằm trong đất rời qb = 300 Np cho cọc đóng (ép) và qb = 150Np cho cọc khoan nhồi

Khi mũi cọc nằm trong đất dính qb = 9cu cho cọc đóng và qb = 6cu cho cọc khoan nhồi

NP - là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới và 4d trên mũi cọc

,

s i

f - cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”:

, ,

10 3

fL - là hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng

Ns,i - là chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời “i”

p

 - là hệ số điều chỉnh cho cọc đóng phụ thuộc vào tỷ lệ sức kháng cắt không thoát nước cu và trị số trung bình ứng suất pháp hữu hiệu theo phương đứng, xác định dựa vào hình G.2a

Trang 45

 Tính toán cụ thể

 Công thức của Meyerhof

Mũi cọc cấm vào lớp đất số 4 đất rời nên lấy k1 400 ( cọc đóng ép )

Chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d phía dưới và 4d phía trên mũi cọc Np  13

 q b k N1 p 400 13 5200  2

(KN m/ )Trong trường hợp này trên thân cọc có cả lớp đất dính và đất rời nên trong lớp đất dính fsi được tính theo công thức G5 hoặc G11 của tiêu chuẩn 10304-2014 Ta áp dụng

công thức G5 fi  cu i,

Đối với đất rời được áp dụng theo công thức: fi= k2 x Ns,i

Bảng tính giá trị f i lớp đất dính và đất rời theo Meyerhof

Tên

lớp Loại đất

Độ sâu(m) Độ sâu

TB (m)

Li (m)



(độ) k2 Nsi

SPT

cu,ikN/m2

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	1,78 MB