ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG XÂY DỰNG

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC: 35 6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG: 36 7. KIỂM TRA LÚN: 37 8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO MÓNG: 39 9. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM MÓNG: 42 TÀI LIỆU THAM KHẢOXÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC: 35 6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG: 36 7. KIỂM TRA LÚN: 37 8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO MÓNG: 39 9. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM MÓNG: 42 TÀI LIỆU THAM KHẢOXÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC: 35 6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG: 36 7. KIỂM TRA LÚN: 37 8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO MÓNG: 39 9. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM MÓNG: 42 TÀI LIỆU THAM KHẢOXÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC: 35 6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG: 36 7. KIỂM TRA LÚN: 37 8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO MÓNG: 39 9. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM MÓNG: 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC

NHẬN XÉT ĐỀ BÀI 2

1 NHẬN XÉT MẶT CẮT ĐỊA CHẤT: 2

2 NHẬN XÉT TẢI TRỌNG: 2

3 NHẬN XÉT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: 3

PHẦN I: TÍNH TOÁN MÓNG ĐƠN 4

1 CHỌN DỮ LIỆU ĐẦU VÀO: 4

2 CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG: 4

3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG: 5

4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT: 5

5 KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY MÓNG: 5

6 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG: 6

7 TÍNH LÚN CHO MÓNG VÀ KIỂM TRA ĐỘ LÚN: 7

8 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP TRONG MÓNG: 9

PHẦN II: TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 12

1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU SÂU CHÔN ĐÀI: 13

2 CHỌN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP: 13

3 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI: 15

3.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc: 15

3.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền: 16

3.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: 17

4 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MÓNG: 19

5 KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI MŨI CỌC: 24

6 KIỂM TRA XUYÊN THỦNG: 25

7 TÍNH ĐỘ LÚN CỦA MÓNG: 25

8 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP: 27

PHẦN III: MÓNG KÉP 31

1 VẬT LIỆU LÀM MÓNG: 31

2 CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG: 31

3 SỨC CHỊU TẢI TIÊU CHUẨN CỦA ĐẤT NỀN: 32

4 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH DƯỚI ĐÁY MÓNG: 33

5 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC: 35

6 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG: 36

7 KIỂM TRA LÚN: 37

8 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO MÓNG: 39

9 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM MÓNG: 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

NHẬN XÉT ĐỀ BÀI

1 NHẬN XÉT MẶT CẮT ĐỊA CHẤT:

Lớp

đất sâu Độ

(m)

Dung trọng tự nhiên (kN/m 3 )

Dung trọng đẩy nổi (kN/m 3 )

Lực dính (kPa)

Góc

ma sát ( 0 )

e biến dạng

E 0 (kPa)

W (%) W nh (%) W d (%)

- Lớp 1: Cát mịn chặt vừa

- Lớp 2:

 I P2  W L2 – W P2  29.4 – 16.9 12.5 => 7� �I  17 => Đất sét pha



2 2 2

2 2

24.2 16.9

0.584 29.4 16.9

P s

I

=> 0.5 �I s2 �0.75 => dẻo mềm

=> Đất sét pha dẻo mềm

- Lớp 3: Cát mịn chặt vừa

- Lớp 4: Cát bột chặt vừa

2 NHẬN XÉT TẢI TRỌNG:

MÓNG ĐƠN TẢI TÍNH TOÁN TẢI TIÊU CHUẨN

Trong đó: Tải tiêu chuẩn = tải tính toán ÷ 1.15 (Bảng 1 – TCXDVN 2737:1995)

Với số liệu tải trọng cho như trên, ta có nhận xét sau:

 Móng cọc chịu tải lệch tâm theo 2 phương

3 NHẬN XÉT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:

 Mực nước ngầm cách mặt đất 4.1m

 Bước cột 6m

KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY MÓNG

TRÍ THÉP

 Chọn sơ bộ bề rộng móng

 *  1 18.7kN m/ 3.



1 min

tt x m

11500

tt c

h

b  

0.061

0.241.1

5 KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY MÓNG:

 Tính lại RII với Bm = 1.6m

 Từ (1), (2) và (3) => Thỏa điều kiện ứng suất dưới đáy móng.

6 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG:

tt tt

y tt

M N

y tt

M N

7 TÍNH LÚN CHO MÓNG VÀ KIỂM TRA ĐỘ LÚN:

 Tính lún theo phương pháp tổng các lớp phân tố

 Pgl = Ptc tb – γ*Df = 150.66 – 18.7 x 1.5 = 122.61kPa



2

211

i i

o hi: độ dày lớp phân tố thứ i

o Ứng suất gây lún tại phân lớp thứ i: gli P gli�K0i

o Ứng suất bản thân tại phân lớp thứ i: bti  �i z i

o Ứng suất bản thân tại z = 1,5:  bt 18,7 1,5 28,05�  kPa

o Độ lún tại phân lớp thứ i: i i gli i

z i (m )

0,0009

9

0,0007

S= S1 +S2 +S3 +S4 + S5 + S6 + S7 + S8

= 0.0097+ 0.0053 + 0.0038 + 0.0007 + 0.0030 + 0.0016+ 0.0009+ 0.0007

= 0.0257m = 2.57cm < 8cm=> độ lún đạt yêu cầu

[Sgh = 8 cm – (bảng 16 – TCXDVN 9362 - 2012)]

Q tt max

Q1tt

M1300

A A A

s s

A n A

1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU SÂU CHÔN ĐÀI:

Vậy độ sâu chôn móng là h= 2+0,5 (tôn nền)= 2,5 (m).

- Cote 0,000 được tính cao hơn mặt đất thiên nhiên 0,500 (m)

- Đáy đài đặt tại cote –2,500 (m)với cote 0,000 ở nền tầng trệt

- Làm lớp Bêtông lót vữa xi măng cát B15 dày 100

- Cọc được hạ bằng phương pháp ép

- Cắm cọc vào lớp 4 đất cát bột chặt vừa

2 CHỌN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP:

- Loại cọc: vuông , tiết diện 350x350 (mm).

- Chiều dài cọc l = 20m Dùng 2 cọc dài 10 (m) và 10 (m)

- Chiều dài đập đầu cọc:

- Ngàm vào đài 100mm

- Chiều dài trong đài:

chọn

- Chiều dài tính toán của cọc:

- Chiều dài thi công cọc:

- Vật liệu Bêtông Cọc B25

1,05( )

b bt

 Tính toán cốt thép cho cọc theo điều kiện vận chuyển và cẩu lắp:

- Lực phân bố trên thân cọc: (trọng lượng bản thân cọc)

- Thép làm móc cẩu là thép dẻo có : Rs =210(Mpa).

- Lực kéo trong móc cẩu được lấy bằng nửa trọng lượng lực:

l r

2 2

1,028 0,0000288 0,00161,028 0, 0000288 25, 71 0,0016 25,71 0,968

 l i : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua

 f si : lực ma sát đơn vị ở giữa lớp đất thứ i tác dụng lên cọc

 Theo Tezaghy với cọc vuông:

q p = : cường độ đất nền dưới mũi cọc

 c = 11,1 kPa : lực dính của đất dưới mũi cọc.

 a 26,50: hệ số ma sát của đất dưới mũi cọc

Tra bảng 4.5 hướng dẫn đồ án nền móng _Châu Ngọc Ẩn:

Q Q

 m=1 : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

 m hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc  đất cát bột R m R  1

diện tích tựa lên đất của cọc

 u4.0,35 1,4( ) m chu vi tiết diện ngang

 l chiều dày của lớp đất thứ i khi chia các lớp phân tố i

 f ma sát bên giữa cọc và đất (Bảng A.2 TCVN 205-98 ) si :

 Tra bảng A-2 TCXD 205 : 1998 để tìm ra fs tương ứng với độ sâu trung bình của mỗi phân lớp và trạng thái đất tại phân lớp đó Kết quả sau khi tra bảng được tóm tắt như sau:

Chiều dày

i f

i s

- Chọn khoảng cách giữa 2 tim cọc là

- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực gây ra:

- Diện tích sơ bộ của đài cọc:

- Trọng lượng đài và đất trên đài:

- Tổng tải tính toán tác dụng lên các cọc:

- Chọn hệ số xét đến moment, lực ngang tại chân cột:

Q d

�

- Diện tích sơ bộ của đế đài:

- Khoảng cách giữa các tâm cọc a�3.d 3.0,35 1,05( ) m

- Khoảng cách tâm cọc đến mép đài:

- Chiều rộng đài cọc:

- Chiều dài đài cọc:

- Cao trình đáy đài là -2,500m.

- Tiết diện cột tính toán:

- Chọn

- Diện tích cột:

tt

2 c

 Tính chiều cao đài móng :

 Tính toán chiều cao đài tối thiểu từ điều kiện chọc thủng

 Tổng lực dọc tính toán tại đáy đài:







 Tổng moment tính toán quanh trục x:

 Tổng moment tính toán quanh trục y:

 Tải trọng tính toán tác dụng lên cọc (5) và (6) :

 Lực chống xuyên trong trường hợp :

 Kiểm tra lực truyền xuống đầu cọc:

- Diện tích đáy đài thực tế : Ađ = 4.9(m2)

- Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài cọc thực tế :

tt tt

i y

5 KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI MŨI CỌC:

4 1

.20,5 2,1 10,5 1, 4 23,5 3,5 26,5 12,35

24,152,1 1, 4 3,5 12,35

i i tb

i

h h

2 2 max

tc

y x

tc

M M

 m hệ số điều kiện làm việc của nền (Cát bột)  1 m1 1,1

 m hệ số điều kiện làm việc của công trình 2 m2 1

tb m tc

R R

 tb tc 339,85(kN m/ 2) ≤ R m 1334,93(kN m/ 2 )

  mintc 327,76 0

� Thỏa mãn điều kiện áp lực.

6 KIỂM TRA XUYÊN THỦNG:

- Từ việc tìm Hđ thì tháp chọc thủng trùm đầu cọc nên không cần kiểm tra chọc thủng

7 TÍNH ĐỘ LÚN CỦA MÓNG:

 Kiểm tra lún: độ lún được tính theo độ lún của móng khối quy ước:

- Ứng suất do trọng lượng bản thân móng khối quy ước gây ra:

-2

211

i i

 Ứng suất bản thân tại phân lớp thứ i: i bt  � i z i

 h chiều dày lớp phân tố thứ i i

Zi (m )

Zi/Bq u

gl zi

(kN/m2)

bt



(kN/m2 )

Ei (kPa )

Si (m)

 Sgh độ lún tuyệt đối, với nhà khung Bê tông cốt thép Sgh = 8(cm)

=> S S gh thỏa mãn điều kiện lún tuyệt đối.

 0.000 -0.500

- Sử dụng bê tông B25,có Rb =14,5(Mpa),cốt thép CII cóRs=280(Mpa)

- Vì tháp xuyên thủng đã bao trùm các cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng

a THEO PHƯƠNG L m :

- Xem đài là bản console có 1 đầu ngàm vào mép cột và đầu kia tự do

- Moment trong đài:

M = ΣPiLiM1 = max(( P1L1 + P2L1 ) ; (P5L1 + P6L1)) = P5L1 + P6L1 = 696.33 x 0.75 + 592.82 x 0.75 = 966.86 kNm

- Moment trong đài:

M = ΣPiLi M1 = max(( P1L2 + P3L2 + P5L2 ) ; (P2L2 + P4L2 + P6L2)) = P1L2 + P3L2 + P5L2= 529.66 x 0.325+ 612.99x 0.325 + 696.33 x 0.325 = 597.67kNm

=> chọn 17 cây (As = 3417mm2).

min 0

chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ c = 50mm

Khoảng cách giữa các cây thép:

PHẦN III: MÓNG KÉP

1 VẬT LIỆU LÀM MÓNG:

- Thép chịu lực: AII, b=1 → Rs = 280 MPa, αR = 0.446, ξR = 0.673

- Lớp bê tông lót B15: dày 10 cm

- Dung trọng trung bình của đất và bê tông tb = 22 kN/m 3

- Mực nước ngầm ở vị trí 4,1 m

2 CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG:

- Chọn chiều sâu đặt móng tính từ mặt đất tự nhiên: Df

- Chọn Bm = 1m Tính độ sâu chôn móng tối thiểu:

φ = 20030’ : góc ma sát trong của đất trên đáy móng

∑Hxtt = Hx1tt + Hx2tt = 31 + 21 = 52 kN : tải ngang tính toán tác dụng lên móng

* = 22 kN/m3 : dung trọng trung bình trên đáy móng

+ m2 = 1,0 : khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm.

+ kTC = 1,0 : các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp với đất

II tc

− Ptbtc : áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng

− Rtc : sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền

− II : trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của dất nền từ đáy móng trở xuống

− II* = 22 kN/m3 : trọng lượng của đất nền từ đáy móng trở lên ( lấy bằng dung trọng trung bình)

− Bề rộng của móng :

3,86 1.103 3.5

m m

− Qui tất cả tải tại chân cột về trọng tâm của đáy móng.

+ Khoảng cách từ tâm cột đến tâm móng:

+ Chiều cao dầm móng :

 Chọn hd = 0.3m+ Tổng lực dọc tiêu chuẩn dưới đáy móng:

407 207

533,9 1.15

tc y

M  ��  � �� �  ���  �  �  kNm

�

Với: Hệ số vượt tải:n= 1.15 ( Bảng 1- TCVN 2737- 1995)

− Khi qui tải trọng ta chọn các moment quay theo ngược chiều kim đồng hồ là chiều dương(+) và ngược lại

− Ứng suất tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng:

2

533,9

22 (1.5 0.5) 171,12( / )1.2 3.5

tc tb

tc tc tb

tc tc tb

− Sức chịu tải tiêu chuẩn dưới đáy móng

(TCVN 9362 – 2012)

1,3.1,0

0,535.1, 2.18,7 3,155.2.22 5,575.1,3 205, 49( / )1,0

tc II

Vậy ta có:

2 min

max

123,52( / ) 0218,71( / ) 1.2 1, 2 205, 49 246,59( / )

12,7% 20%

218,71

tc tc II tc

 Diện tích cột 2 được xác định theo công thức:

+

2 2

6 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG:

�

−

Áp lực tính toán tại chân cột 1:

−

2 1

1

3 1

407

169,58 /2

22

tt tt

2

3 2

207

115 /2

22

tt tt

− Pmaxtt  max(P P1tt; 2tt) max(169,58;115) 169,58   kN m/ 2

− Lực gây xuyên thủng dưới đáy móng:

− Ứng suất bản thân của từng lớp:

− Ứng suất gây lún dưới đáy móng:

σglzi = ko x Pgl

− Độ lún của nền đất tại tâm đáy móng là:

S= ) (cm)

− β = 0.8 : hệ số không thứ nguyên.

− Chia đất nền thành những lớp phân tố có chiều dầy:

→ Chọn chiều dài mỗi lớp phân tố hi = 0.5

1 2 0,5 0,5 0,3 18,7 0,92

0,0112

− Phạm vi gây lún tới điểm 10 ta có :

− Độ lún của nền đất tại tâm đáy móng là:

Smax= 0,0429m = 4,29cm < [S]=8cm thoả điều kiện

− Áp lực gây lún nhỏ nhất dưới đáy móng

(m )

(m )

0,0023

0,0012

− Độ lún của nền đất tại tâm đáy móng là:

− Smax= 0,0211m = 2,11cm < [S]=8cm thoả điều kiện

95.47 88.21 65.68 47.16 35.61 25.01 18.23 14.7 12.12 10.12

28.05 37.4 46.75 56.1 65.45 76.67 81.17 85.67 89.27 94.37 94.47

190.66 176.17 131.17 94.19 71.12 49.95 36.42 29.36 24.21 20.21 17.16

10

-0.50m

-4.10m

-5.50m -1.50m

MÐTN

1.2 0.3 2

1 3209

20,1 154

s s

A n a

s

A A A

2 1

- Chọn bê tông B20 → Rbt = 0.9 MPa, Rb = 11.5 MPa (theo TCVN 5574-2012)

- Thép chịu lực AII: b=1 → Rs = 280 MPa, αR = 0.446, ξR = 0.673

s s

A n a

→ Chọn n = 13 cây (As=2002mm2)

A A A

Cột 2: bên trái Q = -151,13 kN, bên phải Q = 164,57 kN

− Thép chịu lực: AII, b=1 → Rs = 280 MPa, αR = 0.446, ξR = 0.673

− Lớp bê tông bảo vệ : a = 5 cm

φn = 0 : kết cấu chịu uốn

3

225 2 28 52 213,55 10

+ Kiểm tra ứng suất nén chính:

1 1

Q kN� � � � � � �   R b h  kN

Vậy dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 TCXDVN 205:1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất bản Xây dựng, 1998.

2 TCXD 9362 - 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền , nhà và công trình Do viện Khoa học

Công nghệ Xây dựng, Bộ Xây dựng biên soạn

3 TCXDVN 2737 – 1995 Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất bản Xây

dựng , 1995

4 Châu Ngọc Ẩn Nền móng công trình Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội – 2010.