chuong 2 mong nong nền móng

Đây là tài liệu của các bạn sinh viện hiện tại đang học tại Đại học Bách Khoa TP HCM. Đồng thời cũng là giáo án của giảng viên tại Đại học Bách Khoa. Nó sẽ rất hữu ích cho công việc học tập của các Bạn. Chúc Bạn thành công.

1.1 Khái niệm về móng nông

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG

NỀN: Khu vực đất trực tiếp

gánh đở móng

Móng

Mặt nền công trình

Móng: Phần mở rộng đáy ct để tăng diện tích tiếp xúc & giảm áp lực truyền lên nền => lún ít và đất không bị trƣợt Nền: Khu vực đất nằm ngay sát đáy móng trực tiếp gánh

E 0 : modul biến dạng của đất nền

E : modul đàn hồi của của vật liệu làm móng

l 1 = l/2: nửa chiều dài móng

10

h

l E E

t 

2.2 Phân loại nền - móng

Phân loại móng theo hình dạng:

- Móng đơn: Tải đúng tâm và lệch tâm

Phân loại móng theo tải trọng:

- Móng chủ yếu chịu tải trọng đứng: nhà, máy sản

xuất, trụ cầu, … Độ lún của nền đất ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu công trình

- Móng chủ yếu chịu tải trọng ngang: tường chắn, mố cầu, đê, đập, … Nền công trình dễ bị phá hoại trượt do

chuyển vị ngang lớn

Phân loại móng theo độ cứng:

- Móng cứng có độ lún đồng đều trong toàn móng

Móng mềm hoặc móng chịu uốn là móng có độ lún

không đồng đều (móng bị uốn cong)

Phân loại nền:

- Nền đất tự nhiên

- Nền đất có xử lí: đệm cát, đệm sỏi, đệm cát + vải hoặc

vỉ địa kỹ thuật, cọc cát, cọc đất + sỏi, cọc vôi hoặc xi

măng, gia tải trước, gia tải trước + giếng cát hoặc bấc thấm, đầm nện, phun xịt xi măng (grouting)

1: Móng phối hợp chữ nhật 2: Móng phối hợp bởi dầm nối 3: Móng phối hợp hình

4: Móng băng 5: Móng bè

Móng phối hợp

Móng băng / móng bè dạng bản

Móng bè dạng hộp

Móng bè dạng sàn nấm

ey

ey H

Móng cứng Móng chịu uốn Móng cứng Móng chịu uốn

Móng cứng Móng chịu uốn

c Đất cát

2.3 Ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng

Các dạng ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng

0

tc f

tc

Dc BD

b A m

)

2 1 0

II II

f II

tc

D R

N F







0 0

2.4 Tính toán móng đơn chịu tải đứng đúng tâm Bước 1: Xác định sơ bộ kích thước đáy móng

Lấy b 0 = 1m

- Chọn L x B = F > F 0 (chọn L = B)

N tc

p tc

Bước 2: Kiểm tra ứng suất của đất dưới đáy móng đủ nhỏ để nền còn ứng xử như ‘vật liệu đàn hồi’

tc tc

Dc BD

b A m

II II

f II

tc II

tc

Dc BD

Ab k

m

m R

f tb

tc tc

D F

-Các hệ số điều kiện làm việc m, m1, m2,

hệ số tin cậy ktc lấy ở bảng 1.22, trang 54

Bước 3:

- Kiểm tra biến dạng của đất nền hay độ lún của móng S đủ nhỏ để c/trình vẫn còn làm việc bình thường hay không ảnh

hưởng đến tính bền vững lâu dài của ct

- Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng  hay góc xoay i của một móng phải đủ nhỏ để không gây ra nội lực phụ nguy hiểm cho kết cấu công trình

tt tt

D F

N

f tb

tt tt

D F

P xt = p tt S ngoài tháp xuyên = [b 2 – (b c + 2h 0 ) 2 ] p tt

P cx = 3/4 [R bt S xq tháp xuyên ] = 0,75 R bt [4(b c + h o ) h o ]

S 1 mx tính toán = h o [(b c + 2h o ) + b c ] / 2 = (b c + h o ) h o

h R

M F

h b R

M A

n



0

9 ,

M F

a

I

I a





- Cốt thép của phương còn lại được tính tương tự

- Moment tại mặt ngàm (I-I)

M I-I = p tt (1/2) (b –b c ) 2 b / 4 = p tt b (b –b c ) 2 / 8

- Diện tích cốt thép cần thiết:

h0 h

Bêton đá 4x6, mác 50- 1 0 0 ,

dày 100 mm, giữ vai trò như

cốt pha đáy móng

Cát lót dày 100-200, giữ vai trò như biên

thoát nước khi nền đất bão hòa bị biến dạng

11  16

Bố trí cốt thép

a r

N h

k

tt

m

3 2

0

F

N r

2.5 Tính toán móng đơn chịu tải thẳng đứng lệch tâm nhỏ

tc

Dc BD

b A m

)

2 1

0

II II

f II

tc

D R

N F







0 0

Bước 2: Kiểm tra ứng suất tại đáy móng đủ nhỏ để

nền còn ứng xử như ‘vật liệu đàn hồi’

công trình có cầu chạy

) (

) (

* 2

1

*

II II

f II

tc II

tc f

tc tc

Dc BD

Ab k

m

m R

Dc BD

b A m

2,12

,1

)(

2,12

,1

* 2

1

* max

II II

f II

tc II

tc f

tc tc

Dc BD

Ab k

m

m R

Dc BD

b A m R

tc tc

F

N

e B (ex) là độ lệch theo phương B (y), e L (ey) là độ lệch theo phương L (x)

e B (ex)= (My + Hx h)/N ; eL (ey)= (Mx + Hy h) / N

Mx : Moment vuông góc với trục x

My : Moment vuông góc với trục y

f tb x

tc x y

tc y

tc tc

D W

M W

M F

L B

tc tc

D L

e B

e F

Sơ đồ tải lệch tâm nhỏ

Bước 3: Kiểm tra độ lún

f tb

tc f

tc

F

N D

F

N

i i

i i

S

1

2 1

n

i

h p

a

S   

 1

i i oi

i n

i

h

p E





1

M y

tc

y x

M x

tc tc

f tb x

y tc

y

x

tc tc

tt

M

D b

b

y e

N b

b

x e

N F

N n

D W

e N W

e N F

N n

12

)

(

3 3

Tính toán xuyên thủng móng chịu tải lệch tâm bé

tt B

tt tt

tt

D L

B

e N B

L

e N F

66

tc tc

tt

D L

B

e N B

L

e N F

N n

pmax/min 6 2 6 2 

Bước 5: Tính cốt thép móng (lệch tâm 1 phương)

.

9 ,

M h

R

M F

a

I I

a

I I II

M h

R

M F

a

II II a

II

II I

2.6 Tính toán móng nông chịu tải thẳng đứng lệch tâm lớn (móng chân vịt)

- Áp lực nhỏ nhất khi không xét đến áp lực đắp trên móng (ảnh hưởng của độ sâu chôn móng)

+ Khi lệch tâm 1 phương theo cạnh dài L

N L

B

e N

F

N

tt L

+ Khi lệch tâm 2 phương

e F

N L

B

e N B

L

e N F

N

tt L

tt B

min

0

P

2.7 Móng băng dưới tường chịu tải thẳng đứng

(Phương pháp phản lực nền phân bố tuyến tính)

 Bước 1: Chọn sơ bộ kích thước móng

tc

Dc BD

b A m

)

2 1

0

II II

f II

tc

D R

N F







0 0

 Bước 2: Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng:

)

tc tc

Dc BD

b A m

f II

tc II

tc

Dc BD

Ab k

m

m R

f tb

tc tc

D F

N

 Bước 3: Kiểm tra độ lún tại tâm móng:

f tb

tc f

F

N D

p

p       (    )

i i

i i

S

1

2 1

P xt = p tt 2S ngoài (1) tháp xuyên

P cx = 3/4 [R k 2S 1 tháp xuyên ]

= 0,75 R k [1m x h o ] Điều kiện: P xt  P cx

Với p tt = N tt /F

 Bước 5: Tính nội lực trong móng và bố trí cốt thép:

M I-I = p tt [(B-b t )/2] 2 1m /2

0

0 0 , 9 R h

M h

R

M F

a

I I

a

I

I a

 Bước 1, 2, 3: tính toán như móng băng dưới tường

 Bước 4: Tính bề dày móng (kiểm tra xuyên thủng):

2 cột biên có khả năng bị xuyên thủng lớn nhất:

L

N S

N p

p

tt tt

net

tt

) (

5 , 0

- Kiểm tra chọc thủng tại chân cột biên:

2 2

) 2

( S

L L

h b

1 cx

bt cx

2

75 , 0 S

R 0,75





B L

L

N S

N p

p

m

tt tt

net

tt

) 5

, 0 (

, 0

( 2

) 2

( S1xt

tt

L L

h b

1tx k

cx 0,75 R S 0 , 75 ( 0 , 5 )

Cột có lực dọc lớn nhất

Phạm vị tính toán xuyên thủng (Xác định theo diện truyền tải)

Phần diện tích áp lực đất nền tác dụng lên đáy móng gây xuyên thủng

45°

Ptt=Pnet

0 2

1 cx

bt cx

2

75 , 0 S

R 0,75





2 2

) 2

( S

L L

h b

L

N S

N p

p

tt tt

net

tt

) (

5 , 0

 Bước 5: Tính nội lực trong móng và bố trí cốt thép:

R

M F

Ví dụ tính nội lực theo phương dọc của móng băng theo phương pháp dầm lật ngược

Phản lực đất nền tính theo 1 m dài của móng băng là

Bước 1: Lập sơ đồ tính (dầm lật ngược)

Bước 2: Tính và vẽ biểu đồ lực cắt

Bước 2: Tính và vẽ biểu đồ lực cắt

Bước 3: Tính và vẽ biểu đồ moment

Bước 3: Tính và vẽ biểu đồ moment

- Tính cốt thép theo phương ngang (B), xem như

ngàm tại mép cột, tính trên 1 mét dài

- Tính cốt thép bên dưới theo phương dọc (L) ứng với M gối lớn nhất

0

M h

R

M F

R

M F

a a



2.9 Tính toán móng bè theo phương pháp phản lực nền phân bố tuyến tính

1 Chọn kích thước móng bè LxB

Xác định tổng tải trọng của các cột truyền lên móng

N = N1 + N2 + N3 + … + Nn

2 Xác định áp lực đáy móng tại các điểm A, B, C, D,…

I x = B L 3 /12 : moment quán tính quanh trục x

I y = L B 3 /12 : moment quán tính quanh trục y

M x = N e y : moment của các lực chân cột quanh trục x

M y = N e x : moment của các lực chân cột quanh trục y

e x và e y : độ lệch tâm theo phương x và phương y của tổng hợp lực các cột

f tb x

x

y

y tc

D I

y M I

x M F

N

p     

3.Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới đáy móng

2 1

N

x N

x N

x N

2 2

1

N

y N

y N

y N

5 Chia móng bè thành nhiều dãy theo phương x, y

- Tính Q, M cho mỗi dãy

- Tính bề dày bản móng: kiểm tra điều kiện xuyên thủng như trường hợp móng băng trên hàng cột; chọn max (hi)

- Chọn giá trị M max và M min để tính Fa

- Bố trí cốt thép như bản sàn

6 Tính kết cấu từng dãy như móng băng dưới hàng cột, với giả thuyết phản lực nền phân bố tuyến tính bằng phần mềm SAFE

F = LB  (N1 tc + N2 tc) / (Rtc - tbDf

l1 = L – (l3 + l2)

M 1-2 = M x – 0,5 (M 1 + M 2 )

L B

N

N p

2 1

3 1

N N

l

N L

p

M1   0 , 5 12

b l

p

M 2   0 , 5 22

8 /

2

l p

M x 

2 Móng kép chữ nhật, tải lệch tâm

- Kiểm tra điều kiện ổn định:

2 1

3 1

N N

l

N x

'

N N

M e





tc tc

tb

tc tc

tc

L B

N

N

p  1  2    

f tb

tc tc

tc

D L

e L

max/

- Xác định nội lực trong móng

M1-2 = Mx – 0,5 (M1 + M2)

1 min

L

l p

 min 1

2 1

6

1

p p

l b

M   

2 2

6

1

p p

l b

 1 2 

2 3

16

1

p p

l b

N1 e

Moment trong giằng móng

R l

R n

R l

b2 2  2

1

1

1 1

b

2

2

2 2

2





R l

R n

R l

b2 2  2

1 1

1 1

l b

R

p 

2 2

2 2

l b

R

p 

l 1 = L – (y + x) ; l 2 = L – (l3 + l1)

2 1

2 1

2

3 b b

b b

L x







2 1

3 2

N N

l

N y





2

) (

) (

2 1

2 1

L b

R

G N

N b

L

l

L b

b b

b b

p b

b l

6

1

11 1

2 1

6

1

22 2

2 2

p b

b l

16

1

22 11

2

 M1-2 = Mx – 0,5(M11 + M22)

2.11 Móng băng có sườn

* Tính toán như dầm lật ngược

* Tính toán như dầm trên nền Winkler



Theo J E Bowles, Terzaghi, Hansen:

K n = C (c N c + 0,5  B N) + (c  N q )z n S.I.: C = 40

Z n : độ sâu khảo sát

N c ; N ; N q : phụ thuộc vào , tra bảng theo Terzaghi