Bài thuyết trình Đồ án nền móng được tiến hành với các nội dung: Đặc điểm thiết kế công trình, đánh giá điều kiện địa chất công trình địa chất thủy văn, thiết kế móng, thiết kế móng đơn BTCT trên nền tự nhiên, thiết kế móng đơn bê tông cốt thép chôn nông trên nền đệm cát,...
Trang 1I. Đ C ĐI M THI T K CÔNG TRÌNHẶ Ể Ế Ế
+Công trình thi t k là nhà khung bê tông c t thép không có tế ế ố ường chèn
+Tra TCVN 9362 2012 có tr bi n d ng cho phép:ị ế ạ
Tr ng ọ
l ượ ng riêng tự nhiên (kN/m 3 )
Tr ng ọ
l ượ ng riêng h t ạ
s
(kN/m 3 )
Độ m ẩ W
II
(o)
L c ự dính
S c ứ kháng mũi xuyên
q c
(kPa)
Chỉ
s ố SPT
L p 1: Đ t ớ ấ tr ng ồ tr t, có chi u ọ ề dày trung bình 2,0m.
+ L p đ t này không đ ch u l c đ làm móng công trình, không có tính năng xây ớ ấ ủ ị ự ể
d ng, ph i bóc b l p này và ph i đ t móng xu ng l p đ t dự ả ỏ ớ ả ặ ố ớ ấ ướ ủi đ kh năng ch u ả ị
l c. ự
Trang 2+ Có đ s t: ộ ệ
n n đ t l p 2 này tr ng thái ‘d o m m’.ề ấ ở ớ ở ạ ẻ ề
+H s r ng: e==ệ ố ỗ
+Tr ng lọ ượng riêng đ y n i: ẩ ổ
+Đ t sét tr ng thái ‘d o m m’ có môđun bi n d ng E = 10000 (kPa) đ t khá t t.ấ ạ ẻ ề ế ạ ấ ố
Trang 32 1
3
4
5
MNN
Trang 4+Tr ng lọ ượng riêng đ y n i ẩ ổ
+Đ t cát pha tr ng thái ‘d o’ có môđun bi n d ng E =7800(kPa) đ t trung bình.ấ ở ạ ẻ ế ạ ấ
L p 5:L p cát trung dày trung bình 8,0m có: ớ ớ
+H s r ng: ệ ố ỗ
0,55<e=0,629<0,7 Cát tr ng thái ‘ch t v a’.ở ạ ặ ừ
+Tr ng lọ ượng riêng đ y n i ẩ ổ
+Đ t cát pha tr ng thái ‘d o’ có môđun bi n d ng E =31000(kPa) Đ t r t t t.ấ ở ạ ẻ ế ạ ấ ấ ố
3 Địa chất thủy văn:
+M c nự ước ng m đ sâu 4,1m k t m t đ t t nhiên.ầ ở ộ ể ừ ặ ấ ự T c là c t ứ ở ố
4,1+0,45=4,55(m) so v i c t san n nớ ố ề
III.1 THI T K MÓNG Đ N BTCT TRÊN N N T NHIÊNẾ Ế Ơ Ề Ự
Trang 5Xác định sơ bộ kích thước đáy móng:
C ườ ng đ tính toán c a đ t n n t i đáy móng ộ ủ ấ ề ạ :
+ktc=1 : vì các ch tiêu c lý c a đ t đỉ ơ ủ ấ ược xác đ nh b ng thí nghi m tr c ti p.ị ằ ệ ự ế
+Đáy móng h vào l p sét có ạ ớ II=170. Tra b ng 14 (TCVNả :93622012) ta có :
Trang 6=>
Ch n b=3,2m ọ l=3,2.1,125=3,6m. Ch n kích thọ ước lxb=3,6x3,2 (m)
Kiểm tra kích thước móng theo trạng thái giới hạn II
Ki m tra đi u ki n áp l c tiêu chu n t i đáy móng ể ề ệ ự ẩ ạ
V i b=3,2m, tính l i R:ớ ạ
+Đ l ch tâm:ộ ệ
Trang 7
Đ tạ
Ki m tra đi u ki n kinh t : ể ề ệ ế
Nh v y kích thư ậ ước đ móng là 3,2x3,6 (m) là đ t yêu c u thi t k ế ạ ầ ế ế
Ki m tra đi u ki n áp l c trên b m t l p đ t y u ể ề ệ ự ề ặ ớ ấ ế
Tr ng lọ ượng riêng hi u qu c a các l p đ t:ệ ả ủ ớ ấ
+T m t đ t đ n đáy l p 1: ừ ặ ấ ế ớ
+T m t l p 2 đ n m c nừ ặ ớ ế ự ước ng m: ầ
+T m c nừ ự ước ng m đ n h t đáy l p th 2: ầ ế ế ớ ứ
Ki m traể đi u ki n: ề ệ
+ ng su t b nỨ ấ ả thân t i đáy móngạ :
+ ng su t b n thỨ ấ ả ân t i m c nạ ự ước ng m: ầ
+ ng su t b n thân t i đáy l p th 2 Ứ ấ ả ạ ớ ứ (dưới m c nự ước ng m)ầ :
+Áp l cự gây lún t i đáy móngạ :
+ ng su t gây lún t i đáy l p 2: Ứ ấ ạ ớ
Tra b ng ta có: ả
T ng ng su t t i m t trên l p đ t y u: ổ ứ ấ ạ ặ ớ ấ ế
+Cường đ tính toán c a n n trên đ t y u: ộ ủ ề ấ ế
Trang 8do m t đ t y u n m dặ ấ ế ằ ở ưới m c nự ước ng m.ầ
BI U Đ KI M TRA ÁP L C TRÊN N N Đ T Y UỂ Ồ Ể Ự Ề Ấ Ế
Trang 9+Đ sâu chôn móng quy ộ ước: Vì b r ng t ng h m l n h n 20m nên hề ộ ầ ầ ớ ơ y
được tính t m t trên sàn t ng h m đ n đáy móng móng quy ừ ặ ầ ầ ế ước: hy=6,52,55=3,95(m)
+Tr ng lọ ượng riêng hi u qu trung bình c a đ t trong ph m vi hệ ả ủ ấ ạ y:
Trang 10
Đ m b o áp l c trên n n đ t y u.ả ả ự ề ấ ế
Ki m tra bi n d ng c a n n: ể ế ạ ủ ề
+ ng su t b n thân t i đáy móng: Ứ ấ ả ạ
+ ng su t b n thân t i các đi m zỨ ấ ả ạ ể i:
+ ng su t b n thỨ ấ ả ân t i m c nạ ự ước ng m: ầ
+ ng su t gây lún đ sâu z k t đáy móng: Ứ ấ ở ộ ể ừ
+ Chia các l p đ t dớ ấ ưới móng thành các phân t có chi u dày hố ề i: Ch n họ i=0,8(m)
Trang 11Đ lún c a n n độ ủ ề ược xác đ nh: ị
+Đ lún c a n n c a l p đ t sét:ộ ủ ề ủ ớ ấ
*K t lu n: Ch n di n tích móng là 3,2x3,6m.ế ậ ọ ệ
Trang 12Tính toán và cấu tạo cho móng (Theo trạng thái giới hạn I)
Tính toán đ b n c a móng theo đi u ki n ch c th ng ộ ề ủ ề ệ ọ ủ
T i tr ng tính toán t i đ nh móng:ả ọ ạ ỉ
Nott = n. Notc =1,2.1410 =1692(kN)
Mott = n. Motc =1,2.183=219,6 (kNm)
Qtt = n. Qtc =1,2.155=186(kN)
Trang 14Cường đ tính toán trung bình trong ph m vi Fộ ạ ct:
Trang 15=> Chi u cao móng th a mãn đi u ki n ch ng ch c th ngề ỏ ề ệ ố ọ ủ theo m t tháp ch c ặ ọ
+Chi u dài c a m t thanh: lề ủ ộ *=l2a’=360025.2=3550(mm)
+Kho ng cách gi a tr c các c t thép c nh nhau:ả ữ ụ ố ạ
Trang 16+Chi u dài c a m t thanh: bề ủ ộ *=b2a’=32002.(15+10)=3150(mm)
+Kho ng cách gi a tr c các c t thép c nh nhau:ả ữ ụ ố ạ
Trang 17III.2 THI T K MÓNG Đ N BÊ TÔNG C T THÉP CHÔN NÔNG TRÊN Ế Ế Ơ Ố
N N Đ M CÁTỀ Ệ
1 Lựa chọn cát làm nền:
Dùng cát h t trung làm đ m, đ m đ n đ ch t trung bình, tra b ng TCXD 9362ạ ệ ầ ế ộ ặ ả
2012 (b ng D1 trang 87) ta có cả ường đ tính toán c a cát làm đ m Rộ ủ ệ o = 400Kpa,
cường đ này ng v i bộ ứ ớ l = 1m; h1 = 2m
Thi t k móng đ n bê tông c t thép trên n n đ m cát, ch n đ sâu chôn móng 4,3m ế ế ơ ố ề ệ ọ ộ
t c t 0.00 , Sàn t ng 1 cao h n m t đ t t nhiên là 0,45m; nh v y đáy móng đ ừ ố ầ ơ ặ ấ ự ư ậ ở ộsâu 4,30,45=3,85m so v i m t đ t t nhiên. Ch n b r ng móng s b b=2m, ch n ớ ặ ấ ự ọ ề ộ ơ ộ ọchi u cao móng hề m= 0,8 (m). Đ móng đ t l p đ t th 2 là l p đ t sét, và trên ế ặ ở ớ ấ ứ ớ ấ ở
Trang 184 Tính toán theo trạng thái giới hạn II
Áp l c tiêu chu n đ móng, ki m tra đi u ki n kinh t : ự ẩ ở ế ể ề ệ ế
+Đ l ch tâm:ộ ệ
Trang 19
+Ki m tra đi u ki n kinh t : ể ề ệ ế Tho mãn đi u ki n kinh t ả ề ệ ế V y kích thậ ước đ móng là bxl = 2x2,4m .ế Xác đ nh kích th ị ướ c đ m cát h ệ đ , b đ ,l đ +C ườ ng đ c a n n đ m cát khi bxl = 2x2,4 (m): ộ ủ ề ệ Xác đ nh s b hị ơ ộ đ: Ch n chi u cao đ m cát họ ề ệ đ=0,7m Ki m tra đi u ki n áp l c dể ề ệ ự ưới đáy đ m cát: ệ ng su t n n t i đáy móng tr ng thái t nhiên: Ứ ấ ề ạ ở ạ ự
ng su t n n t i m t đ t y u tr ng thái t nhiên: Ứ ấ ề ạ ặ ấ ế ở ạ ự
ng su t tăng thêm trong n n t i m t đ t y u do t i tr ng gây ra: Ứ ấ ề ạ ặ ấ ế ả ọ
do →
Cường đ tính toán c a n n đ t đáy đ m cát: ộ ủ ề ấ ở ệ
m1 =1,1 do móng đ t lên l p đ t sét (Iặ ớ ấ L =0,632 > 0,5) m2 =1 do nhà khung là k t c u m mế ầ ề ktc =1 do các ch tiêu c lý xác đ nh b ng thí nghi m tr c ti p đ i v i ỉ ơ ị ằ ệ ự ế ố ớ đ t.ấ cII = 27 (Kpa) tra b ng có A = 0,3ả 95; B = 2,575; D = 5,155 do m t đ t y u n m dặ ấ ế ằ ở ưới m c nự ước ng m.ầ hy = h + hđ = 4,3 + 0,5 =5,0 (m)
Trang 20Trang 21
G i z là đ sâu k t đáy móng thì ng su t gây lún đ sâu z là: ọ ộ ể ừ ứ ấ ở ộ
ng su t n n t i đáy móng tr ng thái t nhiên:
Trang 22Bi u đ ng su t b n thân và ng su t gây lúnể ồ ứ ấ ả ứ ấ
B r ng phía dề ộ ướ ới l p đ m cát: bệ d
đ = b + 2.hđ.tgα = b + 2.hđ.tg30o = 2 + 2.0,7.tg30o
=2,8 m
Trang 23 Chi u dài phía dề ướ ới l p đ m cát: lệ d
đ = l + 2.hđ.tgα =2,4+2.hđ.tg30o= 2,4 + 2.0,7.tg30o =3,2m
Ki m tra đ b n móng theo đi u ki n ch c th ng ể ộ ề ề ệ ọ ủ
T i tr ng tính toán t i đ nh móng:ả ọ ạ ỉ
Trang 24Trang 25
Cường đ tính toán trung bình trong ph m vi Fộ ạ ct:
Trang 26ủ theo m t tháp ch c
th ng 2ủ
Tính toán và b trí c t thép móng: ố ố
Ch n thép Aọ II, có Rs=280Mpa=28.104(kPa)
Coi cánh móng là d m côngxôn ngàm t i ti t di n chân c t, b u n b i ph n l c ầ ạ ế ệ ộ ị ố ở ả ự
+Chi u dài c a m t thanh: lề ủ ộ *=l2a’=24002.(15+10)=2350(mm)
+Kho ng cách gi a tr c các c t thép c nh nhau:ả ữ ụ ố ạ
Trang 27h02hmabv 1=ϕ 0,80,0350,014=0,758(m)
+Chi u dài c a m t thanh: bề ủ ộ *=b2a’=20002.(15+10)=1950(mm)
+Kho ng cách gi a tr c các c t thép c nh nhau:ả ữ ụ ố ạ
Trang 29III.3 PHƯƠNG ÁN THI T K MÓNG C C.Ế Ế Ọ
1 Chọn loại cọc, kích thước cọc, phương án thi công.
Ch n ti t di n, chi u dài,v t li u, thép… ọ ế ệ ề ậ ệ
Ch n c c Bê tông c t thép ch t o s n có ti t di n 25x25(cm). C c dài 18m ọ ọ ố ế ạ ẵ ế ệ ọ
được n i t 2 đo n c c dài 10m, ph n c c ngàm vào đài là 0,15m, ph n râu ố ừ ạ ọ ầ ọ ầthép đ p đ u c c 0,4m, c c đậ ầ ọ ọ ược n i v i nhau b ng phố ớ ằ ương pháp hàn. C c ọ
được h b ng phạ ằ ương pháp đóng
+Chi u dài c c làm vi c là: lề ọ ệ clv=llngàm=20(0,4+0,15)=19,45(m)
Ch n chi u cao đài s b là 0,7m, đáy đài c t 4,2m, ọ ề ơ ộ ở ố
+C t mũi c c: (19,45+4,2)= 23,65(m) (so v i c t sàn t ng 1)ố ọ ớ ố ầ Nh v y c cư ậ ọ
đượ ắc c m sâu vào l p đ t th 5(l p cát trung) là 8,7m,và đ sâu 23,2m so ớ ấ ứ ớ ở ộ
v i m t đ t t nhiên.ớ ặ ấ ự
Trang 30S đ hàn n i c cơ ồ ố ọ
Ki m tra c c trong quá trình v n chuy n,c u, l p ể ọ ậ ể ẩ ắ
*Các móc c u cách đ u c c và mũi c c 1 đo n : 0,207L = 0,207.10 =2,07(m) ẩ ầ ọ ọ ạ
=2070 mm v i giá tr mômen Mớ ị max,1 = 0,043qL2 ,và khi c u nghiêng là: ẩ
Mmax,2=0,086qL2. T i tr ng q l y b ng tr ng lả ọ ấ ằ ọ ượng b n thân nhân v i h s đ ng ả ớ ệ ố ộ
Trang 322070 2070
10000
250
S đ c u l pơ ồ ẩ ắ
2 Xác định sức chịu tải của cọc
S c ch u t i theo v t li u làm c c ứ ị ả ậ ệ ọ :
Trang 33 h s u n d c(c c không xuyên qua l p đ t bùn).ệ ố ố ọ ọ ớ ấ
Rb=11500 kPa:Cường đ ch u nén c a bê tông ộ ị ủ
Rsc=280000kPa: Cường đ ch u nén c a c t thép CII.ộ ị ủ ố
As=616 mm2=616.106m2: Di n tích ti t di n ngang c a c t thép. ệ ế ệ ủ ố
Ab =0,25.0,25=0,0625m2:di n tích ti t di n ngang c a c cệ ế ệ ủ ọ
+ là h s đi u ki n làm vi c c a c c trong đ t.ệ ố ề ệ ệ ủ ọ ấ
+và là h s đi u ki n làm vi c c a đ t dệ ố ề ệ ệ ủ ấ ưới mũi và trên thân c c có xét đ n nh ọ ế ả
hưởng c a phủ ương pháp h c c đ n s c kháng c a đ t, tra b ng 4 (TCVN ạ ọ ế ứ ủ ấ ả
+=0,25.,0,25=0,0625 m2: là di n tích ti t di n c c.ệ ế ệ ọ
+ U=0,25.4=1m : là chu vi ti t di n ngang c a c cế ệ ủ ọ
+ qb :là cường đ s c kháng c a đ t dộ ứ ủ ấ ưới mũi c c, tra ọ
b ng 2 (TCVN 103042014) v i đ sâu là ả ớ ộ 23,650,45=23,2m so v i m t đ t t ớ ặ ấ ựnhiên, k t h p ế ợ
n i suy=>qộ b=5056(kPa)
Trang 35-3.00m
-4,20m -0.45m
-23,65m
Trang 36T i tr ng cho phép c a c c : ả ọ ủ ọ
Trong đó:
qb là cường đ s c kháng c a đ t dộ ứ ủ ấ ưới mũi c c đọ ược xác đ nh: qị b = k.qc
qc là cường đ s c kháng mũi xuyên trung bình c a đ t kho ng 3d phía trên và ộ ứ ủ ấ ả3d phía dưới mũi c c, d là c nh ti t di n ngang c c,qọ ạ ế ệ ọ c=10300 (kPa)
k là h s chuy n đ i s c kháng mũi xuyên thành s c kháng mũi c c, tra b ng ệ ố ể ổ ứ ứ ọ ảG2 v i E c a l p cát trung là 10300(kPa) cho c c đóng, có k = 0,4 qớ ủ ớ ọ → b = k.qc = 0,4.10300 = 5150 (kPa)
là di n tích ngang mũi c cệ ọ
u là chu vi ti t di n ngang c cế ệ ọ
li là chi u dài đo n c c n m trong l p đ t th “i”ề ạ ọ ằ ớ ấ ứ
fi là cường đ s c kháng trung bình trên thân c c trong l p đ t th “i” độ ứ ọ ớ ấ ứ ược xác đ nhị :
là h s chuy n đ i s c kháng mũi xuyên sang s c kháng thân c c tra b ng ệ ố ể ổ ứ ứ ọ ảG2
là cường đ s c kháng mũi xuyên trung bình trong l p đ t th ‘i”ộ ứ ớ ấ ứ
L p đ tớ ấ Chi udàyề qc.i(Kpa) fi
Trang 37Xác đ nh s c ch u t i c a c c theo k t qu xuyên tĩnh tiêu chu n SPT ị ứ ị ả ủ ọ ế ả ẩ (Theo tiêu chu n TCVN ẩ
10304:2014)
*Theo vi n ki n trúc Nh t B n:ệ ế ậ ả
S c ch u t i c c h n c a c c : ứ ị ả ự ạ ủ ọ
+là cường đ s c kháng c a đ t dộ ứ ủ ấ ưới mũi c c, (do c c đóng và mũi c c n m trên ọ ọ ọ ằ
Trong đó: Ns,i là ch s SPT trung bình trong l p đ t r i th "i"ỉ ố ớ ấ ờ ứ
cu,i là s c kháng c t không thoát nứ ắ ướ ủc c a đ t dính th "i"ấ ứ
và fL là các h s , d a trên hình G2 (TCVN 103042012) có :ệ ố ự
ng su t b n thân c a đ t t i các đi m:Ứ ấ ả ủ ấ ạ ể
Đi m A: ể σv(A)=17.2+18,4.1,75=66,2(kPa)
Trang 38-3.00m
-4,20m -0.45m
-23,65m
A B
C
D
E
F
Trang 39pha 8 50 5 123.43 0.41 0.94 76.8 0.89 41.60 208.01 Cát
pha 5 31.25 3 214.48 0.15 1 76.8 0.89 27.66 82.9
8 Cát
Trang 41T ng l c d c tính toán t i đáy đài v i kích th ổ ự ọ ạ ớ ướ c đài bxl = 1, 3x1,8(m) .
L c truy n xu ng các c c dãy biên:ự ề ố ọ
Trang 42Th a mãn đi u ki n kinh tỏ ề ệ ế
s l ng c c đã ch n là h p lý
4 Kiểm tra nền móng cọc theo trạng thái giới hạn I
Ki m tra đi u ki n áp l c d ể ề ệ ự ướ i đáy kh i móng quy ố ướ c.
*Xác đ nh kích th ị ướ c kh i móng quy ố ướ c:
Góc ma sát trong trung bình c a đ t trong ph m vi chi u dài làm vi c c a c c ủ ấ ạ ề ệ ủ ọ
(0,125 là 1 n a đử ường kính c a c c =0,25/2=0,125)ủ ọ
B r ng c a đáy kh i quy ề ộ ủ ố ước:
BM = B* + 2Lclv. tg = (2*0,4+2*0,125)+ 2.19,45. tg6,10 = 5,2(m)
Chi u cao kh i móng quy ề ố ước:
HM = 3,75+19,45 = 23,2 ( m)
*Xác đ nh tr ng l ị ọ ượ ng c a kh i quy ủ ố ướ c:
+ Tr ng lọ ượng c a đài và đ t trong ph m vi t đáy đài lên:ủ ấ ạ ừ
= LM . BM . htb. tb = 5,7.5,2.2,56.20=1517,6( kN)
+ C c ép là c c chi m ch ch làm gi m th tích kh i đ t mà không làm t ng ọ ọ ế ỗ ỉ ả ể ố ấ ổ
tr ng lọ ượng kh i đ t trong ph m vi kh i móng quy ố ấ ạ ố ước thay đ i Tr ng lổ → ọ ượ ng
c a đ t trong ph m vi t đáy đài lên đ n chân c c là: ủ ấ ạ ừ ế ọ
Trang 44
-3.00m
-4.20m -0.45m
-23.65m
Trang 45Đ l ch tâm c a t i tr ng tiêu chu n t i đáy móng: ộ ệ ủ ả ọ ẩ ạ
Tra b ng 21(ả Tính toán th c hành n n móng công trìnhự ề )
m1=1,2 do đ t cát h t v a; mấ ạ ừ 2=1 do nhà khung bê tông c t thép là khung ố
Trang 46Th a mãn.ỏ
Ki m tra bi n d ng c a n n: ể ế ạ ủ ề
ng su t b n thân t i đáy kh i quy Ứ ấ ả ạ ố ướ c:
Áp l c gây lún t i đáy kh i quy ự ạ ố ước:
C t thép nhóm CIIố Rb=11500 kPa ; Rbt=900 kPa ;Rs=280000 kPa
Chi u cao làm vi c h u ích c a bê tông đài móng. ề ệ ữ ủ
h0=hđlngàm =0,70,15=0,55(m)
Ki m tra đi u ki n đâm th ng: ể ề ệ ủ
Khi v tháp đâm th ng t mép c t nghiêng m t góc 45ẽ ủ ừ ộ ộ 0 so v i phớ ương th ng đ ng ẳ ứ
c a c t ta th y tháp n m trùm ra ngoài tr c các c c. Nh v y đài c c không b đâmủ ộ ấ ằ ụ ọ ư ậ ọ ị
th ng.ủ
Trang 47Tính toán thép đ t cho đài c c: ặ ọ
Chi u cao làm vi c h u ích c a bê tông móng: hề ệ ữ ủ 0= 0,7 0,15 = 0,55 (m)
Tính l c truy n lên c c th i:ự ề ọ ứ
+T ng t i tr ng t i đáy đài:ổ ả ọ ạ
=1692+1,1.20.2,76.(1,3.1,8)+44,53=1878,61(kN)
Trang 49Di n tích c t thép tệ ố ương ng v i m t ngàm II: (đ t song song c nh ng n)ứ ớ ặ ặ ạ ắ
Chi u dài thanh thép : ề l*= l 2.abv = 1800 2.35 = 1730(mm)
Kho ng cách gi a hai tr c c t thép cách nhau: ả ữ ụ ố
Yêu c u c u t o : ầ ấ ạ
Trang 50Di n tích c t thép tệ ố ương ng v i m t ngàm IIII: ứ ớ ặ
Trang 51
Kho ng cách gi a các c t thép c nh nhau:ả ữ ố ạ