Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc

Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN Bài tập lớn cơ học đất đại học kiến trúc HN

Bài tập lớnCơ học đất.

Đề bài:

Móng băng dới tờng bề rộng bb và móng đơn dới cột bề rộng b, bề dài l chôn sâu h ở phía ngoài nhà Đất nền gồm 1 lớp sét pha có chiều dày cha kết thúc trong hố khoan thăm dò sâu 15m Điều kiện đất và móng nh hình vẽ và các bảng

5 4

t(m)

bb

(m)

tc o

N

(kN)

tc o

M

(kNm)

tc o

Q

(kN)

tc ob

N

(kN/

m)

tc ob

M

(kNm/m)

W(%) (%)WL (%)Wp (kpa)c

( o ) (kpa)E

) 32 01 , 0 1 ( 6 , 26 1 ) 01 , 0 1 (

10 6 , 26 1

3

m kN e

n s

3 , 25 32

p

W W

W W

Ta thấy IL = 0,4295 nền đất ở trạng thái dẻo cứng, có

mođun biến dạng

2.Xác định tải trọng tiêu chuẩn tác dụng tại tâm diện tích đếmóng:

l

N

tb l

2

0975 , 0 6 1 9 , 1 6 , 2

850 min

l

N

tb b

tc b

b 0 , 102

3 , 185

102 , 0 6 1 3 , 1 1

3 , 185 min

mintc  111 , 936kpa

tc tc tc

2

936 , 111 141 , 246 2



kpa

tc tc tc

2

850 , 169 279 , 247 2



3

110 110

 0.00

110 340

Q

Mo o

N

247.279 kpa 169.850kpa 246.141kpa

111,936kpa

biểu đồ áp l ực t iêu chuẩn t ạ i đế móng

4.Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy móng:

II II II

tc

Dc Bh

Ab k

m m

II dn 8,80kN /m3; , 3

/6,

22.39,56,18.5,1.86,280,8.9,1.47

R

kpa

.5,244)

22.39,56,18.5,1.86,280,8.3,1.47

Thỏa mãn áp lực tại đáy móng băng

Vậy điều kiện áp lực tại đáy móng thoả mãn Ta

có thể xác định ứng suất gây lún theo nguyên lý biến dạng tuyến tính

5.ứng suất gây lún tại đế móng:

+ Móng đơn:

tb

gl o

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua O gồm:

+ ứng suất gây lún do tải trọng của móng trục 4E + ứng suất gây lún do tải trọng của móng trục 3E và 5E

+ ứng suất gây lún do tải trọng của móng băng

Chia nền dới móng thành những phân tố có chiều dày

5 , 0 4 /

6.1.1.Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua O do tải trọng của móng trục 4E và ứng suất bản thân của đất

ứng suất bản thân của đất tại đế móng:

K0ABCD : tra b¶ng phô thuéc l/b vµ 2z/b víi l =

A D

220

mÆt b»ng mãng

TN

F E

b

t=300 b =1300

650 l=2200

1100

b =1300 t=300

6.1.2 Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua O do tải trọng của móng trục 3E và 5E

Móng trục 3E và 5E đối xứng nhau qua O nên ta tính ứngsuất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua O do tải trọng của móng trục 3E sau đó nhân với 2 để kể đến tải trọng của móng trục 5E

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua O

do móng trục 3E:

( ) 2 2 ( ) gl 2 2 234 , 012 ( glENO gKGNO)

o z gKGNO glENO

gl

 = 936,048(K glENO  K gKGNO)

Trong đó: K glENO: tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b = 1,1m ; l = 4,6m

K gKGNO: tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b = 1,1m ; l = 2,6m

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 2 trang 7

Bảng 2 – Xác định ứng suất gây lún gl (II)

0,1455

0,0968

2,3636

0,0827

13,1983

0,0682

2,3636

0,0529

14,3215

0,0553

2,3636

0,0407

13,6663

9

4,1818

0,0501

2,3636

0,0361

13,1046

0,0415

2,3636

0,0288

11,8878

8

4,1818

0,0380

2,3636

0,0258

11,4198

0 18 1 9

7

4,1818

0,0296

0,0254

0,0236

4,1818

0,0205

4,1818

0,0168

6.1.3 Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua O do tải trọng của móng băng

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua O

do móng băng gây ra:

z gl III K z z gl o K z

i ( )   164 , 432

 Trong đó:

K z: tra bảng phụ thuộc x/b và z/b với b = 1,3m ; x =2,05m

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 3 trang 8

Bảng 3 – Xác định ứng suất gây lún gl (III)

)

(II

gl z

(Kpa)

)

(III

gl z

(Kpa)

O

gl z

(Kpa)

bt z

(Kpa)

17,3258

21,6741

20,8933

18,8525

16,7697

15,5175

28,1763

109,696

7,2075

12,5073

6,3651

11,7177

21,9452

126,636

2

3,6042

6,0843

11,3556

21,0441

130,224

5,4291

10,6895

19,278

Biểu đồ ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của các điểm nằm trên trục đứng qua O đợc thể hiện trên hình vẽ trang 10

6.1.5 Tính toán độ lún tại điểm O:

gl z o

h E

972 , 191 2

768 , 225 4 , 0 10740

8 , 0 = 0,0505m = 5,05cm

14

zi zi

bt



29,76

24,1804 25,3473 26,7686 28,1763 29,6751 31,3713 33,1870 35,1404 37,3474 39,5540 42,2611 44,8481 48,0403 51,3220 54,9711 58,9125 63,2069 68,0753 73,5702 80,4097 89,5746 102,667 122,476 152,414 191,972 225,768

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua N gồm:

+ ứng suất gây lún do tải trọng của móng trục 4E + ứng suất gây lún do tải trọng của móng trục 3E và 5E

+ ứng suất gây lún do tải trọng của móng băng

Chia nền dới móng thành những phân tố có chiều dày

5 , 0 4 /

6.2.1.Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua N do tải trọng của móng trục 4E

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua N:

z gl A K gDANM z gl o K gDANM K gDANM

i ( )  2    2 234 , 012  468 , 024

 Trong đó:

K gDANM : tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b =

1,0m.; l = 2,2m

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 5 trang 12

6.2.2 Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua N do tải trọng của móng trục 3E và 5E

Móng trục 3E và 5E đối xứng nhau qua N nên ta tính ứngsuất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua N do tải trọng của móng trục 3E sau đó nhân với 2 để kể đến tải trọng của móng trục 5E

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua N

do móng trục 3E và 5E:

( ) 2 ( ) gl 2 234 , 012 ( gHENM gFGNM)

o z gFGNM gHENM

gl

 = 468,024(K gHENM  K gFGNM)

Trong đó: K gHENM : tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b = 2,2m ; l = 4,6m

K gFGNM: tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b = 2,2m ; l = 2,6m

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 6 trang 13

6.2.3 Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua N do tải trọng của móng băng

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua N

do móng băng gây ra:

z gl C K z z gl o K z

i ( )   164 , 432

 Trong đó:

K z: tra bảng phụ thuộc x/b và z/b với b = 1,3m ; x =0,95m

16

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 7 trang 14.

20

(A

gl z

(Kpa)

)

(B

gl z

(Kpa)

)

(C

gl z

(Kpa)

N

gl z

(Kpa)

bt z

(Kpa)

48,5206

0 86 5

1

13,0012

14,436

112,284

12,837

123,048

11,552

133,812

Biểu đồ ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của các điểm nằm trên trục đứng qua N đợc thể hiện trên hình vẽ trang 16.

6.2.5 Tính toán độ lún tại điểm N:

gl z o

h E

230 , 137 2

006 , 117 4 , 0 10704

8 , 0 = 0,0514m = 5,14cm

25

SVTH :nguyễn đình trởng - Lớp 03X4

26

29,76

zi bt



123,048

zi gl

26 26

25,011 26,318 27,741 29,292 30,987 32,844 34,882 37,124 39,596 42,329 45,359 48,727 52,485 56,694 61,432 66,804 72,946 80,044 88,343 98,142 109,707 122,977 136,669 145,852 137,230 117,006

tạ i các điểm nằm tr ên tr ục đứng qua n

6.3.Tính độ lún tại điểm J:

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua J gồm:

+ ứng suất gây lún do tải trọng của móng băng

+ ứng suất gây lún do tải trọng của móng trục 4E + ứng suất gây lún do tải trọng của móng trục 3E và 5E

Chia nền dới móng thành những phân tố có chiều dày

325 , 0 4 / 3

6.3.1.Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua J do tải trọng của móng băng

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua J

do móng băng gây ra:

gl o z z

gl

i ( )     164 , 432

 Trong đó:

K z : tra bảng phụ thuộcx/b và z/b với b = 1,3m ; x

= 0

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 9 trang 18

6.3.2 Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua J do tải trọng của móng trục 4E

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua J: ( ) 2 ( ) gl 2 234 , 012 ( gDTJM gATJN)

o z gATJN gDTJM

gl

z i E  K  K    K  K

 = 468,024(K gDTJM  K gATJN)

Trong đó: K gDTJM: tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b = 1,0m ; l = 3,15m

K gATJN: tra bảng phụ thuộc l/b và z/b với b =

0,95m ; l = 1,0m

Các kết quả tính toán đợc lập thành bảng 10 trang 19

6.3.3 Xác định ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục

đứng qua J do tải trọng của móng trục 3E và 5E

Móng trục 3E và 5E đối xứng nhau qua trục ngang qua J nên ta tính ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua J do tải trọng của móng trục 3E sau đó nhân với 2 để kể

đến tải trọng của móng trục 5E

ứng suất gây lún tại các điểm nằm trên trục đứng qua J

do móng trục 3E và 5E:

o z gGSJN gERJN

gFSJM gHRJM

0,2467

0,7131

5 0 26 98 98

1,0947

1,0526

0,1670

15,5759

1,0526

0,1122

22,352

1,9157

1,0526

0,0922

23,6386

1,0526

0,0641

23,6261

1,0526

0,0400

20,7366

1,0526

0,0270

17,2009

1,0526

0,0193

14,0647

1,0526

0,0144

11,5205

1,0526

0,0121

10,1290

31

5 4 26 12 21

6,8421

1,0526

0,0103

8,9452

1,0526

0,0089

7,9374

7,6631

1,0526

0,0083

7,4904

1,0526

0,0072

6,6944

1,0526

0,0060

5,7052

1,0526

0,0051

4,9098

3,1

10,6736

1,0526

0,0043

4,2633

0,2498

5

0,2420

5

0,2277

3

0,2323

5

0,2183

5

0,1968

3

0,2105

5

0,1855

5

0,1634

5

0,1334

5

0,1088

0,0837

5

0,0695

5

0,0618

3

0,0878

5

0,0584

5

0,0523

3

0,0762

5

0,0495

5

0,0446

5

0,0385

5

0,0334

0,2500

8

0,2177

8

0,1727

1

0,1569

8

0,1524

8

0,1190

1

0,1147

8

0,1056

8

0,0840

8

0,0612

0,0420

8

0,0327

8

0,0281

1

0,0374

8

0,0261

8

0,0227

1

0,0314

8

0,0212

8

0,0187

8

0,0156

8

0,0132

10,67 2,736

8

0,0108

8 4 4

3

0,1528

6 6 9

5

0,0425

0,0334

)

bt z

 (Kpa)

118,384

40

Biểu đồ ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của các

điểm nằm trên trục đứng qua N đợc thể hiện trên hình vẽ trang 24

41

gl zi

biểu đồ ứng suất gây l ún và ứng suất bản thân của đất

tạ i các điểm nằm tr ên tr ục đứng qua J

zi bt

8 7

14 13 12 11

17 16 15

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

24,8634 25,6707 26,520727,416028,359829,355330,406031,515632,6879 33,927435,238536,6261 38,0954 39,651841,301543,0508 44,9068 46,876948,969951,1950 53,5634 56,0876

64,7668 61,6684 58,7831

80,0248 75,6807 71,7296 68,1080

103,496 96,3967 90,2522 84,8452

134,686 122,077 111,884 149,341161,428164,432

6.3.5 Tính toán độ lún tại điểm J:

gl z o

h E

428 , 161 2

432 , 164 26 , 0 10740

8 , 0 = 0,0462m = 4,62cm

7 Kiểm tra nền về sức chịu tải:

áp lực giới hạn của nền

gh N b.S .i N q .h.S q.i q N c.c.S c.i c

2

2 4 , 0 1 4 , 0

2 3 , 0 1 3 , 0

2

2 97 , 8 82 ,

1000 15 , 1

l

N tt o tt

Na = a.l_.b_ 483,1733.2,0554.21986,2288kN

Na = 1986,2288kN > N tt kN

o  1 , 15 1000  1150 Vậy nền móng đơn đảm bảo điều kiện ổn định

về sức chịu tải

43

086 , 1 97 , 8 82 ,

205 15 , 1

l

N tt o tt

Na = a.l_.b_  381 , 5542 1 1 , 086  414 , 3678kN

Na = 414,3678kN > N = 1,15.205 = 235,75kN Vậy nền móng băng đảm bảo điều kiện ổn định

về sức chịu tải

44

SVTH :nguyễn đình trởng - Lớp 03X4

45