ĐA Nền Móng M1 - Phạm Đình Thắng

Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn của khu đất xây dựng: - Dựa vào kết quả bảng “báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình” từ đó lập ra được bảng chỉ tiêu cơ l

THIẾT KẾ MÓNG NÔNG TRÊN

NỀN ĐẤT THIÊN NHIÊN

MÓNG ĐƠN M1

1 Xác định tải trọng truyền xuống đỉnh móng:

- Tải trọng tác dụng lên móng:

0

0

0

830

tt

tt

tt









- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh móng:

0

830 721,739 k 1.15

tt

tc N

n

0 0

134 116,521 1.15

tt

tc M

n

0 0

48

30, 434 k 1.15

tt

tc Q

n

2 Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn của khu đất xây dựng:

- Dựa vào kết quả bảng “báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình” từ đó lập ra được bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền

- Tên và trạng thái từng lớp:

STT Số hiệu Lớp đất H(m) W % W nhão

(%) W

dẽo (%)



(kN/m 3 ) 



(độ) (kN/m C 2 )

STT Kết quả thí nghiệm nén ép với áp lực nén P (Kpa) Kết quả xuyên tĩnh q c

* Lớp số 1: Số hiệu 57: Có chiều dày 3.2m

01

19.5

n

w

W



0.15

d

nh d

W

qc 6 3220 19320

( với    4 6: đất sét pha, đất sét )

Nhận xét: 0 ≤ B ≤ 0.25 và A =20  Đất thuộc nhóm sét ở trạng thái nửa rắn

Kết luận: Dựa vào các chỉ tiêu độ sệt B = 0.15, chỉ số dẻo A = 20 và 19320

có thể làm móng cho công trình

* Lớp số 2: Số hiệu 60: Có chiều dày 3.3m

02

19.5

n

w

W



Vì lớp đất thứ 2 này nằm dưới mực nước ngầm nên ta cần phải tính dung trọng đẩy nổi của lớp đất:

n dn

e



0.712

d

nh d

W

( với    4 6: đất sét pha, đất sét )

Nhận xét: 0.5 ≤ B ≤ 0.75 và A =20  Đất thuộc nhóm sét pha ở trạng thái dẻo mềm

Kết luận: Dựa vào các chỉ tiêu độ sệt B = 0.712, chỉ số dẻo A = 14 và

33960

trung bình có thể làm móng cho công trình

* Lớp số 3: Số hiệu 09:

+ Chiều dày lớp đất chưa kết thúc trong phạm vi khảo sát

03

18.5

n

w

W



0.702

d

nh d

W

q

qc 6 1020 6120

( với    4 6: đất sét pha, đất sét )

Nhận xét: 0.5 ≤ B ≤ 0.75 và A =13.1  Đất thuộc nhĩm sét pha ở trạng thái dẻo mềm

Kết luận: Dựa vào các chỉ tiêu độ sệt B = 702, chỉ số dẻo A = 13.1 và

33960

trung bình cĩ thể làm mĩng cho cơng trình

-Mặt cắt địa chất khu vực đặt mĩng cơng trình

1

2

3

ĐẤT SÉT - h=3.2m

SÉT PHA - h= 3.3m

SÉT PHA - RẤT DÀY

- Địa chất thủy văn:

Với các chỉ tiêu đã được tính tốn ở các lớp đất nhìn chung lớp đất1, 2 và 3 đều là các lớp đất cĩ thể làm nền mĩng cho cơng trình, cĩ thể làm mĩng bê tơng thép Để đảm bảo chiều sâu chơn mĩng thích hợp, ta đặtt mĩng ở lớp đất thứ 1

- Bố trí cơng trình:

Để đảm bảo về quy hoạch tổng thể và thiết kế, đồng thời cũng đảm bảo an tồn Ta chọn và bố trí cơng trình nằm trên vị trí lỗ khoang để các lớp đất làm nền mĩng cơng trình gần sát với thực tế khi khảo sát địa chất và tình tốn

- Điều kiện địa hình:

Địa hình mặt bằng đã được sang lấp bằng phẳng do đĩ ta lấy mặt đất tự nhiên làm chuẩn cốt ±0.000

3 Chọn chiều sâu chơn mĩng, xác định sơ bộ kích thước đáy mĩng:

a Chọn chiều sâu chơn mĩng:

- Dựa vào kết quả khảo sát địa chất cơng trình, địa chất thủy văn và trạng thái của các lớp đất ta chọn chiều sâu chơn mĩng h=2m Mĩng được chơn sâu vào lớp đất sét 2m

b Xác định sơ bộ kích thước đáy mĩng:

- Giả sử chọn bề rộng đáy mĩng là b = 1.8m:

K

m m

tc

tc 1. 2 *













 2

m kN

+ Vì móng đặt trong lớp đất sét Tra bảng 









1 1 , 1

2 1

m m

+ Xác định các hệ số A, B, D: Đáy móng đặt trong lớp thứ 1(đất sét) có

18 30'

 

Tra bảng và nội suy

0.44 2.77 5.36

A B D









1

tc

tc sb

tc tb

N F



3.44

0

134

0,161 830

tt

tt

M

N

Ta có K f (1  e 1 2 ) (1.161 1.322)e   , chọnK f  1 2

b

  Chiều rộng đế móng theo tính toán:

1.2

sb f m

n

K

Lấy b = 1.8(m)  l =1.2 x 1.8 =2.16 chọn l = 2.3 (m)

Vậy kích thước sơ bộ của đáy móng là: (l x b) = (2.3 x 1.8)(m2).

4 Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện ổn định nền và điều kiện kinh tế:

* Điều kiện kiểm tra theo ổn định









tc tb

tc tc

tc tc

R P

R P

0 2 1

min max

- Xác định áp lực tiêu chuẩn của đế móng:

max

min

tc tc

tb



tc

m

mintc 146.11 ( / )

- Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại tâm đáy móng:

tc tc tc

tb

P P

P      kN m

- Với b = 1.8(m)

- Ta thấy:

2

tb

P  N m <R tc  253.74 (kN m/ 2 )

* Điều kiện kiểm tra theo kinh tế

max

0.04

tc tc

tc

R

Vậy kích thước đế móng như đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định nền và

5 Tính lún theo từng lớp phân tố:

- Điều kiện kiểm tra S S gh 8cm

- Xác định áp lực gây lún ở đáy móng:

2

218.33 19.5 2 179.33 (kN/m )

tc

gl gl tb

Áp dụng phương pháp tính lún theo các lớp phân tố, ta chia lớp đất dưới đáy móng thành các lớp phân tố có chiều dày đủ nhỏ:

- Chia nền thành các lớp phân tố nhỏ:

1.8 0.45 (m)

i

b

- Xác định ứng suất do tải trọng bản thân zi bt:

+ Tại vị trí Z0  0

i h i

i

h

+ Tại các điểm tiếp theo, Z i(i 2 n)

i

bt

i 1  2.h

- Xác định ứng suất do tải trọng ngoài của các lớp phân tố:

+ Tại vị trí Z o  0

P

K 01

1 



1.8

l

0.222 1.8

Z

Tra bảng ta được K01 = 0.957

+ Tại các vị trí tiếp theo Z i, với i = (2…n)

0 ( / )

gl

và dựa vào tỉ số Z i

trở xuống)

- Xác định ứng suất do trọng lượng bản thân của nền đất tại vị trí trung bình của các lớp phân tố:

2

1 1

bt i

bt i i

- Xác định tổng ứng suất do trọng lượng bản thân và tải trọng ngoài tại điểm chính giữa của mỗi lớp phân tố

P2i P1i   'zi Trong đó ( 1)

'

2

gl

z i zi zi

- Từ 







i i

i i

e P

e P

2 2

1 1

- Tính độ lún Si(cm) cho mỗi lớp phân tố

i

i i

e

e e

1 1

2 1





Với phân tố đầu tiên:

11

21 11

1 e h

e e S





11

39 46.8

bt bt

21 11

179.33 171.619

gl gl

0 e 05 e 1 e 1.5 e 2 e 3

Đất sét 0.622 0.607 0.587 0.571 0.561 0.557 Sét pha 0.658 0.631 0.606 0.591 0.583 0.582 Sét pha 0.935 0.896 0.865 0.84 0.822 0.812

* Ta có biểu đồ đường cong nén lún của lớp đất thứ 1,2 và 3 như sau:

50 100 150 200 400 0

0.622

0.607

0.587

0.571

0.561

0.557

Đường cong nén lún lớp đất thứ 1

0

0.658

0.631

0.606

0.591

0.583

0.582

Đường cong nén lún lớp đất thứ 2

50 100 150 200 400 0

0.935

0.896

0.865

0.84

0.822

0.812

Đường cong nén lún lớp đất thứ 3 BẢNG TÍNH LÚN THEO PHƯƠNG PHÁP

ST

T

Lớ

p

đất

(m)

( )

i Z

(kN/m )

gl



2

(kN/m )

bt

2

(kN/m )

i

2

(kN/m )

i

P

i

e1 e2i (cm) h i

7

0.00 0

1.00 0

179.33 0

39.00

7

0.22 2

0.95 7

171.61 9

46.80

218.37 5

0.60 9

0.56 0

1.21 8

7

1.55 6

0.20

78.32

118.20 4

0.61

0.42 1

7

1.77 8

0.16

82.30

113.39 7

0.61 5

0.60 1

0.34 7

7 2 1 0 8 1 2 3

Tổng S i  6.773

CỘNG LÚN TỪNG LỚP PHÂN TỐ

16.678

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

179.33 171.619 143.285 109.391 81.416 61.152 46.984 36.763 29.410 24.030 19.906

39.00 46.80 54.6 62.4 66.38 70.36 74.34 78.32 82.30 86.28 90.26

BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT GÂY LÚN VÀ ỨNG SUẤT BẢN THÂN CỦA MÓNG M1

MĐTN

N M

1

2

3

Ta thấy:11bt 94.240 (kN m/ 2) 5 11gl  5 16.678 83.39 ( kN m/ 2)

Độ lún ồn định của nền duới đáy mĩng:

6.773

i

6 Tính chiều cao mĩng:

Chiều cao mĩng chọn sơ bộ theo điều kiện bền khi mĩng chịu uốn và kiểm tra

lại điều kiện chống xuyên thủng của mĩng

Bê tơng cĩ cấp độ bền chịu nén B20, nhĩm thép AII

- Tính các giá trị: ac, bc

+ Tính ac:

11500

tt

c c

b

N

R

 0.094 0.376

0.25

c

Vậy chọn kích thước cổ móng là ac x bc = 0.4 x 0.25

Chọn sơ bộ chiều cao móng theo điều kiện chịu uốn:

- Theo điều kiện chịu uốn phương cạnh dài l:

- Ta có công thức:

b c

tt

R a

l P L

h











4 0

01

Trong đó:

+ ac = 0.4 (m)

c

l l

+ Rb=11500 (kN/m2)

max

tt

P

min

tt

P

l

L l P









 





2.3 0.95

2.3

tt

249.906

tt tt

0.4 0.4 11500

- Cường độ chịu uốn theo phương cạnh ngắn b:

Ta có công thức:

b c

tt tb

R b

b P B

h











4 , 0

0

Trong đó:

+ bc = 0.25 (m)

c

b b

B     (m)

200.483

tt tt tt

tb

P P

0.4 0.25 11500

Chọn h01 = 0.4 m (2)

Từ (1) và (2) ta chọn h0 = max(h01; h02) =0.55 m

Vậy sơ bộ chọn: hm = h0 +0.05 = 0.6 (m)

Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng của móng:

0

0 ) (

75

Trong đó:

+ h0 = 0.55 (m)

+ bc= 0.25 (m)

tt

Trong đó:

+

2

max 2

*

tt tt

tt P P

2.3 0.4

0.55 0.4

c

l a

1.8 0.25

0.55 0.225

c

b b

 S xt bc x2, thiên về an toàn khi tính toán thì không trừ x2

 S xt   b c 1.8 0.4 0.72  (m2)

tt tt l c tt tt

l



2.3 0.4

2.3

tt

255.395 284.686

270.042 2

tt

Vậy từ (1) và (2) ta thấy: Ncx > Nxt

 Vậy móng không bị xuyên thủng

P tt

max

7 Tính thép cho móng:

7.1 Tính theo phương cạnh dài l = 2.3 (m):

- Sơ đồ tính:

P1tt

P tt

max b

P tt min

P tt max

- Mô men tương ứng với mặt ngàm I-I qua chân cột vuông góc với cạnh dài của đáy móng

2

max 1

2 6

tt tt

I I

M



 Với:

2 max

2 1

tt

tt









2

6

I I

6

1

0

212.403 10

I I S

S

M

Chọn Ф1=12 AII, 1 thanh có fs = 1.131 (cm2)

- Số cây thép số 1 cần bố trí:

1

1

15.33

13.55 1.131

S

s

A

n

f

- Khoảng cách của hai thanh thép:

1

1

100 1800 100

b

n

Vậy chọn:

+ Chiều dài mỗi thanh: l = 2300 – 100 = 2200 (mm)

7.2 Tính theo phương cạnh b = 1.8 (m):

- Sơ đồ tính:

Pmintt

P tt max

P 1tt

P1tt.l

MII-II

- Mô men tương ứng với mặt ngàm II-II tại vị trí chân cột:

tt tb II

2 1

Với:

2

0.775( )

tt tb







2

II II

6

2

0

138.477 10

II II S

S

M

Chọn Ф2=10 AII, 1 thanh có fs= 0.785 (cm2)

- Số cây thép số 2 cần bố trí:

2 2

9.991

12.72 0.785

S s

A

n

f

- Khoảng cách của hai thanh thép:

2

2

l

n

Vậy chọn:

+ Chọn thép số 2: 13Ф10 AII có fs = 0.785 (cm2)

+ Chiều dài mỗi thanh: l = 1800 – 100 = 1700 (mm)

+ Lớp bảo vệ: a = 50 mm

7.3 Thép cho cổ móng:

Theo kinh nghiệm ta chọn: thép cột là 6Ф18 AII

Cốt đai chọn theo cấu tạo: Ф6a200

7.4 Bố trí cốt thép cho móng :

ĐÀ KIỀNG