Bai giang đồ án nền móng đại học bách khoa

PHẦN 1:PHÂN TÍCH VÀ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 2... Thống kê số liệu địa chấtĐặc trưng của đất Hệ số biến động [v] 2.1... Thống kê số liệu địa chất6.2... Thống kê số liệu địa chất6.2... M

PHẦN 1:

PHÂN TÍCH VÀ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

2 Thống kê số liệu địa chất

2.1 Thống kê các đặc trưng w, wL, wP, Gs, t

Bước 1: Tập hợp số liệu của đặc trưng được thống kê (A)

ở cùng lớp đất cho tất cả hố khoan

Bước 2: Tính giá trị trung bình

n

A

= A

1 i i

tb n – số mẫu được tập hợp

Bước 3: Tính độ lệch quân phương

1

-n

A

Ai tb



tb A



Bước 4: Tính hệ số biến động v

2 Thống kê số liệu địa chất

Đặc trưng của đất Hệ số biến động [v]

2.1 Thống kê các đặc trưng w, wL, wP, Gs, t

v  [v] : không phân chia lại lớp đất

v > [v] : phân chia lại lớp đất

Bước 6: Tính giá trị tiêu chuẩn Atc

A

n i

tc 

Bước 5: Loại bỏ sai số Ai khi Ai  Atb  CM

1

2

-n

A

A i tb

cm 



n

A

A i tb

-

 n (tra bảng)

n < 25

n 25

n  n  n 

6 2.07 16 2.67 26 2.90

7 2.18 17 2.70 27 2.91

8 2.27 18 2.73 28 2.93

9 2.35 19 2.75 29 2.94

10 2.41 20 2.78 30 2.96

11 2.47 21 2.80 31 2.97

12 2.52 22 2.82 32 2.98

13 2.56 23 2.84 33 3.00

14 2.60 24 2.86 34 3.01

15 2.64 25 2.88 35 3.02

 Bảng tra giữa số lượng mẫu n và 

Bước 7: Tính giá trị tính toán Att

   

 tc 1

tt

A A





n

95 0



n

v

t 

 



TTGH I

TTGH II





n

85 0



tc tt

I A

A  1  

 

tII  II tt tc II

II A

A  1  

 

Số bậc tự do

(n-1) với R, 

(n-2) với c và 

Hệ số tứng với xác suất tin cậy  bằng

Bảng tra hệ số t

6 Thống kê số liệu địa chất

6.2 Thống kê các đặc trưng c và 

Dùng hàm LINEST([known_y’s], [known_x’s], [const], [stats])

Ứng dụng thống kê c và :

- Chọn 2 cột, 5 hàng

- Nhập lệnh = LINEST(chọn cột , chọn cột , 1, 1)

- Nhấn (Ctrl+Shift) + Enter

- Nhập cột , cột 

Bước 1: Thống kê giá trị tiêu chuẩn bằng hàm Linest

6 Thống kê số liệu địa chất

6.2 Thống kê các đặc trưng c và 

Kết quả hàm Linest

ctc

c

tan tc

tan

6 Thống kê số liệu địa chất

6.2 Thống kê các đặc trưng c và 

Bước 2: Tính giá trị tính toán của  và c

   

 tc 1

tt A A





n

95 0



v

t 



 cI

tc tt

I c

c  1  

với

tc

c c c

v  

c I

cI  t  v



I

tt

tan   tan

tc v



 



tan

tan

tan 

I I

I t v 



tan   tan

I

tt

I

tt

I min max

I

tt I

tt

c  min  max

6 Thống kê số liệu địa chất

6.2 Thống kê các đặc trưng c và 

Bước 2: Tính giá trị tính toán của  và c





n

85 0



 cII

tc tt

II c

c  1  

tc

c c c

v  

c II cII  t  v



II

tt

tan   tan

tc v



 



tan

tan tan 







tan II  t II  vtan

II

tt

II

tt

II  min  max

II

tt II

tt

c  min  max

PHẦN 2:

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG

II MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột)

Bê tông lót Dầm (sườn) móng

Bản (cánh) móng Cột (cổ cột)

Bước 1 Chọn chiều sâu đặt móng

- Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm

- Giá trị đề xuất D f = [1  2](m)

II MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG

(dưới dãy cột) Trình tự tính toán và thiết kế

- Tải trọng (N,M,H) tại các chân cột - Chiều sâu đặt móng D f

- Địa chất: đặc trưng, c, , e-p, … - Kích thước đáy móng bL

- Kích thước tiết diện ngang

- Thép trong móng

tính toán

& thiết kế

TCXD (VN) Eurocode 7

BS, ACI, …

Bản vẽ thi công

b d

b

h

h b

h a

- Đặc trưng vật liệu BT (B15,

B20,…), cốt thép (AI, AII, CI,…)

Bước 2 Xác định kích thước đáy móng b L sao cho nền đất dưới

đáy móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng

• Điều kiện 1: ổn định

tc

tc

tc

tb p p

p , max, min - áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại và cực tiểu

f tb

tc tc

F

N

p = +

f tb

tc tc tc

D L b

M F

N

×

6

±

min

max

n

N N

tt tc

=

n

M M

tt tc

= n=1.15

- tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móng

tt

tt

M

N ,

tc tc

p 

tc

pmax ≤ 1.2 0

mintc 

p

tt

M1

tt

N1

tt

tt

N2

tt

M3 tt

tt

N3

tt

M4

tt

H4

tt

N4

tt

M5 H5tt

tt

N5

l a

Df

h

tt

M

tt

H

tt

d 1

d 5

d 3

∑

n

i

tt i tt tt

tt

tt

N N N

N

N

1 5 2

(N d) H h M

M

n

i

tt i n

i

i tt i n

i

tt

i

tt

× +

× +

=

1

= 1

∑

∑

2

=

Tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móng

Như trên hình minh họa

(A b B D c D)

K

m m

R tc = 1tc2 + f *+

Cách xác định b  L thỏa điều kiện ổn định

• Chọn sơ bộ b = 1m

• Tính Rtc

• Xác định sơ bộ diện tích đáy móng

f tb tc

tc tc

tc tb

D R

N F

R p



-≥

⇔

≤

L

F

b



• Chọn b (làm tròn tăng)

• Nếu điều kiện ổn định không thỏa  tăng b

• Kiểm tra điều kiện ổn định p tb tc ≤ R tc, pmaxtc ≤ 1.2R tc, pmintc ≥ 0

• Chiều dài móng: L = la+ l1+ l2+ … + lb (có trước)

la,lb= [1/5 1/3] lnhịp biên (giá trị tham khảo)

• Chọn sơ bộ chiều cao dầm móng h h=[1/12÷1/6]limax

• Điều kiện 2: Cường độ đất nền tại đáy móng

FS

q q

a

max

tt

a

ult q

đáy móng băng

FS - hệ số an toàn (FS = 23)

Nếu điều kiện pmaxtt  q a không thỏa  tăng bL

f tb

tt tt tt

D L b

M F

N





max

6

─ Áp lực dưới đáy móng

max





p

q

FS tt ult ≥

hoặc



 N b N

q N c

q ult= c+ q+0.5

Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 9362 : 2012 sức chịu tải của

móng có đáy phẳng, chịu tải trọng thẳng đứng, trên nền đồng nhất và

áp lực 2 bên hông móng chênh lệch không quá 25% được tính như

sau:

A I b I B I D f I D I c I

l



Trong đó:

l

b , - bề rộng và chiều dài tính đổi của móng

b

e b

b  2

l

e l

l  2

l

e , - độ lệch tâm của điểm đặt lực theo phương cạnh b và l

• Điều kiện 2: Cường độ đất nền tại đáy móng theo TCVN 9362 : 2012

tt

tt

x

b

N

M

e   độ lệch tâm của điểm đặt lực theo phương cạnh b

tt

y

M

  độ lệch tâm của điểm đặt lực theo phương cạnh

x

y

Phần diện tích bỏ qua

Phần diện tích có hiệu Lực lệch tâm

b

l

tt đy

M

tt

N

tt đx

M

đáy móng y

x

b

l

tt

N

đáy móng

y

e l

e b

O

tt

tt đx b

N

M

e 

Độ lệch tâm của điểm đặt lực

theo phương cạnh b

Độ lệch tâm của điểm đặt lực

theo phương cạnh l

tt

tt đy l

N

M

e l 

AI, BIvà DIlà các hệ số không thứ nguyên được xác định theo

các công thức







A I 

q q q

B  

c c c

D 

 các hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào trị tính toán

theo TTGH I của góc ma sát trongIcủa nền

c



 , ,

c

q 



 , ,

 trục tung :

I



tan

 trục hoành : Lưu ý:

 các hệ số ảnh hưởng góc nghiêng của tải trọng,

phụ thuộc vào trị tính toán góc ma sát trong của đất

I và góc nghiêng  hợp lực trên đáy móng so với

phương đứng

c

q i

i

i, ,

x b

l

tt

N

đáy móng

y

e l

e b O



Biểu đồ tra các hệ số ảnh hưởng góc nghiêng của tải trọng

c

q i i

các hệ số ảnh hưởng của tỉ số các cạnh đáy móng

hình chữ nhật

c

q n

n

n, ,

n

n  1  0 25

n

1 



n

nc  1  0 3

b

l

n 

với

,  trọng lượng riêng của đất bên trên và bên dưới

đáy móng (lấy giá trị đẩy nổi khi đất nằm dưới MNN)

I

c  lực dính của đất bên bên dưới đáy móng

f

D  chiều sâu đặt móng, trong trường hợp cao trình

mặt đất không giống nhau ở các phía của móng thì

lấy giá trị phía nhỏ nhất

 Điều kiện sức chịu tải của nền:

tc

tt

k

N  

 tải trọng tính toán trên nền

tt

N

 hệ số độ tin cậy, do cơ quan thiết kế quy định tùy

theo tính chất quan trọng của nhà hoặc công trình, ý

nghĩa của nhà hoặc công trình khi tận dụng hết sức

chịu tải của nền, mức độ nghiên cứu điều kiện đất

đai và lấy không nhỏ hơn 1.2

tc

k

• Điều kiện 2: Cường độ đất nền tại đáy móng

p

a E

E , - áp lực đất chủ động và bị động

d

R - Lực ma sát giữa móng và nền đất

b E R

Fchong truot = d + p×

∑

─ Hệ số an toàn trượt (tương tự móng đơn lệch tâm)

[ ]truot

truot gây

truot chong

FS F

F

∑

∑

=

truot

b E H

Fgây truot = x tt + a×

∑

( c ) b L

R d = tana+ a × ×

f tb

tt tt

F

N

ca , alực dính và góc ma sát trong giữa móng và nền đất (ca= c ,a=) [FS]trượt– Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.21.5)

tt

M1

tt

N1

tt

tt

N2

tt

M3 tt

tt

N3

tt

M4

tt

H4

tt

N4

tt

tt

N5

l a

Df

Xét cân bằng trượt của móng

b E R

Fchong truot = d + p×

∑ ∑ Fgây truot = Hx tt + Ea× b

2 2

1

f p

2

1

f a

 c  b L L

b

R d    tana a  

f tb

tt tt

F

N

trong đó

trong đó

(bỏ qua lực dính c)

• Điều kiện 3: Biến dạng (lún)

[ ]s

s ≤

Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ

siêu tĩnh của công trình (tham khảo bảng….), đối với nhà

BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm

[s] – độ lún cho phép của móng

Trình tự tính toán độ lún s xem ở chương 3 Cơ học đất

Nếu điều kiện lún s [s] không thỏa  tăng bL

∑

-n

i

i i

i i n

i

e

e e s

s

2 1



Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng

( tb ) f

tc

F

N

Bước 3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng

- Chiều cao dầm móng h

b

h

h b

h a

b b







 



6

1

12

1

 Hàm lượng cốt thép trong

dầm móng hợp lý

[0.8÷1.5]%

=

% 100

×

=

0

h

b

A

b

s



b = [0.30.6] h b – bề rộng cột

Bước 3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng

c

h b R

Q b n bt

2 0

≤

Dựa vào điều kiện bản không đặt cốt đai (mục 6.2.3.4 – TCXDVN

356 : 2005)

Trong đó vế phải lấy không lớn hơn 2.5R b bh 0và không nhỏ hơn

b3 (1+n )R bt bh 0

Để an toàn: Q b3 (1+n )R bt bh 0

b3 = 0.6 đối với bê-tông nặng

n - xét ảnh hưởng của lực dọc kéo, nén; trong bản

móng không có lực dọc nên lấy n = 0

Chọn theo cấu tạo h a 200mm

Áp dụng công thức trên vào tính toán chiều cao bản móng:

Q b3 (1+n )R bt bh b0 = 0.6R bt bh b0

Xét 1m bề rộng bản móng (b = 1m):

m h R m

b b

2

)



bt

b tt

net b

R

b b p

h

2 1

×

) max(

0

-≥



2 )

max(

6

L b

M F

N p

tt tt

tt net





 trong đó

b

tt net

pmax( )

Q

 h b = h b0 + a

Bước 4 Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng

1- Khai báo sơ đồ dầm móng băng trong Sap2000, tiết diện

ngang của dầm như đã xác định trong Bước 3

3- Nền đất bên dưới móng được khai báo bằng các lò xo có độ

- Độ cứng lò xo thứ 1 và thứ n: K1= Kn= Cz b  (a/2)

- Độ cứng lò xo thứ 2 đến thứ n-1: K2= Kn-1= Cz b  a

với :

akhoảng cách giữa các lò xo (thường chọn a = 0.1m)

bbề rộng móng

C zhệ số nền theo phương đứng

Bước 4 Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng

tt

M1

tt

N1

tt

H1

tt

M2

tt

H2

tt

N2

tt

M3

tt

H3

tt

N3

tt

M4

tt

H4

tt

N4

tt

M5 H5tt

tt

N5

h tt net

pmax( )

tt

net

pmin( )

1

tt

M1

tt

N1

tt

M2

tt

N2

tt

M3

tt

N3

tt

M4

tt

N4

tt

M5

tt

N5

M

Bước 5 Tính toán và bố trí cốt thép cho móng băng

1- Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng

Bước 6 Trình bày bản vẽ móng băng

1- Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng