ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG KHOA XÂY DỰNG

Phần 1: Đánh Gía Hồ Sơ Địa Chất Công Trình 1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của hồ sơ địa chất công trình Lớp đât Độ sâu (m) Dung trọng tự nhiên (kNm 3 ) Dung trọng đẩy nổi (kNm 3 ) Lực dính (kPa) Góc ma sát (độ) Độ ẩm (%) Module biến dạng E o (kPa) Chỉ số SPT Hệ số rỗng ban đầu W W nh W d 1 2.5 16.42 3 25 o 40’ 28.5 Cát mịn , xốp 1156 4 0.928 2 3.5 18.99 9.85 18.5 12 o 50’ 23.4 28.1 18.1 2498 10 0.733 3 8.2 19.55 10.23 2 31 23.6 Cát mịn , chặt vừa 6885 16 0.618 4 15.8 18.56 9.89 0 30 18.0 6 Cát bột chặt 9992 31 0.588 2. Xác định tính chất cơ lý của từng lớp đất Dựa vào chỉ số dẻo và chỉ số sệt của từng lớp đất mà xác định loại đất và trạng thái của chúng dựa vào TCVN 93622012 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH Dùng chỉ số dẻo để xác định sơ bộ tên gọi của lớp đất: W(%)W(%)pnhdI Dùng độ sệt để xác định trạng thái của lớp đất: (%)W(%) (%) d L P W I I Phần 1: Đánh Gía Hồ Sơ Địa Chất Công Trình 1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của hồ sơ địa chất công trình Lớp đât Độ sâu (m) Dung trọng tự nhiên (kNm 3 ) Dung trọng đẩy nổi (kNm 3 ) Lực dính (kPa) Góc ma sát (độ) Độ ẩm (%) Module biến dạng E o (kPa) Chỉ số SPT Hệ số rỗng ban đầu W W nh W d 1 2.5 16.42 3 25 o 40’ 28.5 Cát mịn , xốp 1156 4 0.928 2 3.5 18.99 9.85 18.5 12 o 50’ 23.4 28.1 18.1 2498 10 0.733 3 8.2 19.55 10.23 2 31 23.6 Cát mịn , chặt vừa 6885 16 0.618 4 15.8 18.56 9.89 0 30 18.0 6 Cát bột chặt 9992 31 0.588 2. Xác định tính chất cơ lý của từng lớp đất Dựa vào chỉ số dẻo và chỉ số sệt của từng lớp đất mà xác định loại đất và trạng thái của chúng dựa vào TCVN 93622012 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH Dùng chỉ số dẻo để xác định sơ bộ tên gọi của lớp đất: W(%)W(%)pnhdI Dùng độ sệt để xác định trạng thái của lớp đất: (%)W(%) (%) d L P W I I Phần 1: Đánh Gía Hồ Sơ Địa Chất Công Trình 1. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của hồ sơ địa chất công trình Lớp đât Độ sâu (m) Dung trọng tự nhiên (kNm 3 ) Dung trọng đẩy nổi (kNm 3 ) Lực dính (kPa) Góc ma sát (độ) Độ ẩm (%) Module biến dạng E o (kPa) Chỉ số SPT Hệ số rỗng ban đầu W W nh W d 1 2.5 16.42 3 25 o 40’ 28.5 Cát mịn , xốp 1156 4 0.928 2 3.5 18.99 9.85 18.5 12 o 50’ 23.4 28.1 18.1 2498 10 0.733 3 8.2 19.55 10.23 2 31 23.6 Cát mịn , chặt vừa 6885 16 0.618 4 15.8 18.56 9.89 0 30 18.0 6 Cát bột chặt 9992 31 0.588 2. Xác định tính chất cơ lý của từng lớp đất Dựa vào chỉ số dẻo và chỉ số sệt của từng lớp đất mà xác định loại đất và trạng thái của chúng dựa vào TCVN 93622012 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH Dùng chỉ số dẻo để xác định sơ bộ tên gọi của lớp đất: W(%)W(%)pnhdI Dùng độ sệt để xác định trạng thái của lớp đất: (%)W(%) (%) d L P W I I 

Phần 1: Đánh Gía Hồ Sơ Địa Chất Công Trình

1 Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của hồ sơ địa chất công trình

Dungtrọngđẩy nổi(kN/m3)

Lựcdính(kPa)

Góc

ma sát(độ)

Độ ẩm (%) Module

biếndạng Eo(kPa)

ChỉsốSPT

Hệ sốrỗngbanđầu

d L

P

W I

e





γ =16,42 Kn/m3, φ =25 o 40’, c =3, E o =1156kn/m2, e o=0,928

' min

m1,5

D 

2 Chọn phương án móng

- Chọn giải pháp xử lý nền bằng đệm cát Ta tiến hành bóc bỏ lớp đất ở độ sâu chôn móng

được chọn là 1,5 m, tại vị trí đặt móng thay thế bằng lớp cát hạt thô vừa, sạch, đầm lu đến

độ chặt trung bình, bề dày đệm cát là 1 m

- Lớp đệm cát có các đặc trưng: E = 35000 kPa; φ = 300; c = 0 kPa; γ = 18 kN/m3

- Chọn chiều cao đài móng: h m= 0,5 m

-Đặt móng đơn bê tông cốt thép trên đệm cát Làm lớp bê tông lót dày 10 cm

3 Xác định sơ bộ kích thước móng

- Cường độ tính toán của cát tính theo công thức tính đổi của quy phạm

Vì chiều sâu chôn móng là h=1,5m < 2m nên dùng công thức:

b và h là bề rộng và chiều sâu chôn móng thực tế, giả thiết b=1,5m.

2,3371,8 22 1,5

tc m

899

0,090,9 11,5 10

tt c

4 Kiểm tra ứng suất dưới đế móng

781

22 1,5 322,31,5 1,8

tc

tb f m

22

  là dung trọng riêng của đất và bê tông.

Kiểm tra theo điều kiện:

l z K

6 Tính và kiểm tra lún cho móng

- Tính lún theo phương pháp tổng lớp phân tố

- Ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên đáy móng:

 thỏa mõa điều kiện lún tuyệt đối

- Như vậy kích thước đáy móng và chiều dày đệm cát lấy như trên là được

- Lấy góc α=35 °

- Bề rộng đáy đệm cát: b d  b 2h tg d  1,5 2 1  tg35o 2, 6m

7 Tính và kiểm tra xuyên thủng

tt xt

 thỏa mãn điều kiện xuyên thủng

Vậy ta chon chiều cao móng là : h m 0,5m

8 Tính và bố trí cốt thép

 Tính theo phương cạnh dài:

-Sơ đồ tính: xem như bản console ngàm tại mép cột

I I

1497280

II II

931,5280

' min

 D f 0,7hmin 0,7 1, 69 1, 2  m

chọn D  f 1,5

m là chiều sâu chôn móng

2 Chọn cọc bê tông cốt thép

- Loại cọc vuông: tiết diện 30x30cm

- Chiều dài cọc l18m Dùng 2 cọc, mỗi cọc dài 9m.

- Ngàm cọc vào đài một đoạn 10cm

- Làm lớp vữa xi măng lót dưới đài cọc dày 10cm

- Cọc được hạ bằng phương pháp ép

- Chiều dài thi công cọc: L tc l cocD f 18 1,5 19,5  m

- Vật liệu bê tông cọc: B20

11,50,9

b bt

3 Tính cốt thép cho cọc theo điều kiện vận chuyển và dựng cọc.

- Lực phân bố trên thân cọc do trọng lượng bản thân cọc

γ bt là trọng lượng riêng của bê tông cốt thép

- Moment lớn nhất khi cẩu cọc:

M1 = 0.0214pttL2 = 0.0214 x 3,6 x 92 = 6,3 KNm

- Moment lớn nhất khi dựng cọc:

M2 = 0.068pttL2 = 0.068 x 3,6x 92 = 19,83 KNm

- Vì M2 > M1 nên ta sẽ dùng M2 để tính thép cho cọc:

253( )280

l d

2

2

1,028 0,0000288 0,00161,028 0,0000288 30 0, 0016 30 0,95

5 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền.

Q m m q A u m f l

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

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

 m f

: hệ số điều kiện làm việc của đất xung quanh cọc (Bảng 4_ TCVN10304-2012)

 q p: cường độ chịu tải ở mũi cọc (Bảng 2_ TCVN 10304-2012 )

 Cát bột chặt :   

219,5( ) p 1785( / )

 A p 0,3 0,3 0,09( )  m2

diện tích tựa lên đất của cọc

 u 4 0,3 1,2( ) m chu vi tiết diện ngang

 l ichiều dày của lớp đất thứ i khi chia các lớp phân tố.

6 Sức chịu tải theo cường độ đất nền

p s a

Q Q Q

FS FS

FS S từ 1,5 2 lấy =2

 q p = 1,3.c N c+N q σ ' v+0,4 γ d Nγ : cường độ đất nền dưới mũi cọc

 c = 0 kPa : lực dính của đất dưới mũi cọc.

c q

N N

Q Q

FS FS

tt a

2785

1,1 0, 2911,5 10 0,9

tt c

 Tính toán chiều cao đài móng

- Chiều cao đài cọc bê tông cốt thép

h h h

h : chiều dài cọc ngàm vào đài 10cm1

h : chiều dày đài cọc được xác định theo điều kiện chọc thủng o

- Chiều cao h được xác định từ điều kiện o

0,75

ct o

bt tb

P h

R b



P : là tổng phản lực các đầu cọc nằm ngoài đáy tháp xuyên thủng ở phía có phản lực ct

lớn nhất

R : Cường độ chịu kéo của bê tông bt

b : trung bình cộng của cạnh ngắn và cạnh dài của tháp chọc thủng

0,7 1,8

1, 252

o o

 lực truyền xuống cọc không vượt quá giá trị sức chịu tải tính toán của cọc trong đất  Pmin 410,7kn không xét trường hợp cọc chịu tải trọng nhổ cọc0

8 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc

 Xác định kích thước móng khối qui ước





- Bề rộng móng khối qui ước

26 52 '

2 18 1, 2 2 18 5, 43

4

o o

L l   a   tg   m

 Trọng lượng móng khối qui ước

- Trọng lượng đất trên đài cọc:

1 5, 43 6,33 0,7 22 529,32

- Trọng lượng đài cọc:

288, 2

5, 43 6,33

tc qu tb z

 kết quả cơ lý của đất được thí nghiệm trực tiếp nên lấy  k tc 1

 m1hệ số điều kiện làm việc của nền (Cát bột chặt) m1 1,2

 m2hệ số điều kiện làm việc của công trình  m2 1

 C=0 là lực dính lớp đất dưới mũi cọc

Ta có :

1, 21(1,15 5, 43 9,89 5,59 211,8) 1494,81

tc

 z 288, 2R tc 1494,8knm ( thỏa)

 đất dưới đáy móng khối quy ước đủ sức chịu tải.

 Tính và kiểm tra lún móng khối qui ước theo phương pháp tổng phân tố

- Ứng suất bản thân móng khối qui ước

 Ứng suất bản thân tại phân lớp thứ i: i bt  i z i

 h chiều dày lớp phân tố thứ i i

- Phạm vi gây lún lấy đến điểm số 5: 5gl  5 37,13 185,65 bt 254,7kn

- Tổng lún:

S 0, 021m2,1cm S gh 8cm (thỏa điều kiện lún)

9 Tính và kiểm tra xuyên thủng

- Từ việc tìm h tháp chọc thủng bao trùm tất cả đầu cọc nên móng không bị xuên thủng d

I I

3501280

 Tính thép chụi uốn theo phương cạnh ngắn

II II

1520,8280

Phần 4: MÓNG KÉP

1. Số liệu tính toán

- Xác định tải trọng:

Hồ sơ địa chất 1Tải trọng N1 (kN) M1 (kNm) H1 (kN) N2 (kN) M2

(kNm) H2 (kN)Tải trọng

sb m m

 2 2

6,31,3 1,95

m L

tc

- Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng

21640

22 2,5 129,53,5 6,3

tc tb m

2

2 max

5gl  5 19,65 98, 25 bt 104,12kNm

- Tổng lún của nền đất tại tâm đáy móng là:

S max=6,9 cm<[S]=8 cm  thỏa điều kiện lún

 Ứng suất gây lún nhỏ nhất tại cao nhìn đế móng

2 min 124 41 83

- Tổng lún của nền đất tại tâm đáy móng là:

S max=5,85 cm<[S]=8 cm  thỏa điều kiện lún

7 Kiểm tra xuyên thủng

- Sơ bộ tiết diện cột



2 1

898

0,0950,9 11,5 10

tt c

 b c1 ×l c 1=0,35 m× 0,35 m=012 m2



2 2

988

0,1050,9 11,5 10

tt c

- Chọn lớp bê tông bảo vệ a =50mm  h o h d  50 600 50 550   mm

- Quy tải về tâm móng

2 1

1

3 1

898

84 /4,1

22

tt tt

m

N

kN m L

2

3 2

988

86,8 /4,1

3,5 1, 2

22

tt tt

m

N

kN m L

      

21

       

25,3

A s=ξ m × R b × b ×h0

R s (mm2) Tính hàm lượng cốt thép:

Tính toán cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất: Q2tr=879,5 kn

Điều kiện tính toán:

Chọn S=100 mm bố tri trong đoạn L2 ở giữa dầm.

- Kiểm tra ứng suất nén chính

4 w

 Q879,5 0,3   w1 b1 b R bh b 02 907kn

Vậy dầm không bị phá hại do ứng suất nén chính

s s

A n a