ĐỒ ÁN NỀN MÓNG FILE ĐỒ ÁN NỀN MÓNG ĐẦY ĐỦ TÍNH TOÁN THUYẾT MINH BẢN VẼ

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG FILE ĐỒ ÁN NỀN MÓNG ĐẦY ĐỦ TÍNH TOÁN THUYẾT MINH BẢN VẼ. Chọn chiều sâu đặt móng (hm):  Thông số đầu vào : Lớp đất trên cùng là lớp đất có tính chất xây dựng tốt – dày 3,1m bên dưới vẫn là lớp đất tương đối tốt cho xây dựng có bề dày 3,6m và mực nước ngầm ở độ sâu 4,1 m . Tải trọng M0 = 4.91Tm; N0 = 37.6 T  Nguyên tắc cơ sở: o Móng nông : hm ≤ 3m o Nên đặt vào trong nền đất tốt sâu tối thiểu 0,2m . Trong trường hợp lớp đất bên dưới lớp đất đặt móng là lớp đất yếu thì nên chon hm sao cho ảnh hưởng của tải trọng công trình lên lớp đất yếu bên dưới là nhỏ nhất. o Ngoài ra nên đặt trên mực nước ngầm tối thiểu 0,5m  Chọn hm = 1,5m Đặt trên lớp đất 1) Chọn kích thước đáy móng (bxl):  Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân cột : M0=4,91 Tm ; N0= 37,6 T 1. Chọn sơ bộ b= 1,5m 2. Cường độ tính toán của đất nền:  Đất sét có IL≤ 0,5 nên m1=1,2 ;m2=1  Với = 14,70 tra bảng và nội suy ta có A=0,314 ; B=2,261 ; D=4,798  Ktc=1 =20,574(Tm2) 3. Diện tích sơ bộ đáy móng: = 2,14(m2) Ta có : =0,131 suy ra (1+e);(1+2e)=1,131;1,262 Chọn α = 1,2  Chọn KF =1,2 trong đoạn 1,11,5 Vậy =1,46( Thỏa mãn điều kiện b ban đầu là b=1,5m) Chọn b=1,5m ,l=1,8m 4. Kiểm tra ứng suất dưới đáy móng Để đảm bảo móng làm việc tốt theo kích thước đã chọn ta tiến hành kiểm tra các điều kiện sau: Với : =0,81  = 16,93 < 20,574(Tm2)  = 23 < 24,7 (Tm2)  = 10,87>0 (Tm2)  = 14,11(Tm2) KẾT LUẬN: Móng với kích thước bxl=1,5x1,8m đảm bảo khả năng làm việc tốt.( có thể xem lún bên dưới đáy móng với áp lực là quan hệ tuyến tính khi tính lún)

Công trình thuộc dạng nhà dân dụng kết cấu khung chịu lực bằng bê tông cốt thép.

Cột C1 tiết diện lcxbc=25x22 (cm) ; Tường T3 bt=20(cm)

2 Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình

tại cốt mặt đất.

Hệ số vượt tải 1,2

3 Địa chất khu vực xây dựng móng.

Các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định bằng thực nghiệm

Chiều sâu mực nước ngầm : rất sâu

Tải trọng tính toán dưới cột , tường

dày(m )

Số hiệu

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỀ XUẤT

PHƯƠNG ÁN MÓNG

I.Tài liệu thiết kế nền móng

1 Tài liệu công trình

a.Mặt bằng và kích thước cột

Kích thước cột C1:lcxbc = 25x22(cm)

b.Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất

chuẩn tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất

2 Tài liệu địa chất công trình được giao

Lớp đất Số hiệu Chiều dày (m)

Độ ẩm giới hạn dẻo Wd

%

Dung trọng tự nhiên ᵞ T/m3

Tỷ trọ ng hạt

∆

Góc ma sát tron

g Ω độ

Lực dính

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Mô đun biến dạng : E0   q c

Đất sét có : q c 1,75MPa1,75.103kPa, gần đúng ta chọn   5

Suy ra E0   q c  5.1, 75.103kPa 8750kPa

2.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 2 số hiệu 50

Độ ẩm giới hạn dẻo Wd%

Dung trọng tự nhiên ᵞ T/m3

Tỷ trọn

g hạt

∆

Góc ma sát trong

Ω độ

Lực dính

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Mô đun biến dạng : E0   q c

Đất á cát có : q c 3,09MPa3,09.103kPa, gần đúng ta chọn   4

3.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 3 số hiệu 100

Số

hiệu

Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt

Độ ẩm tự nhiê

n W

%

Dung trọng tự nhiên

ᵞ T/m 3

Tỷ trọn

g hạt

∆

Góc ma sát trong

Ω độ

Sức khán g xuyê n tĩnh qc (Mp a)

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Hạt sỏi

Hạt cát

Hạt bụi HạtsétThô To Vừa Nhỏ Mịn

Đường kính cỡ hạt (mm)

>1

0 10-5 5-2 2-1 0,5 1- 0,250,5- 0,25-0,1 0,05

0,0 5- 0,01

0,0 1- 0,0 02

<

0,0 02

nghiệm SPT) thấy đất ở trạng thái chặt

E   q  kPa kPa

III Đề xuất phương án móng

Từ kết quả khảo sát địa chất ta vẽ được trụ địa chất như sau:

Nhận xét : - Lớp đất 1 là đất sét ở trạng thái dẻo cứng có bề dày 3,1 m (đất tốt)

- Lớp đất 2 là á cát ở trạng thái dẻo , có bề dày 3,6 m (tương đối tốt)

- Lớp thứ 3 là lớp đất cát hạt vừa ở trạng thái chặt vừa có chiều dày lớn (đất tốt)Vậy ta chọn phương án móng đơn trên nền thiên nhiên , đáy móng nằm trong lớp đất thứ 1 có trạng thái dẻo cứng

 Chọn chiều sâu đặt móng (h m ):

 Thông số đầu vào : Lớp đất trên cùng là lớp đất có tính chất xây dựng tốt – dày 3,1m bên dưới vẫn là lớp đất tương đối tốt cho xây dựng có bề dày 3,6m và mực nước ngầm

ở độ sâu 4,1 m Tải trọng M0 = 4.91Tm; N0 = 37.6 T

o Móng nông : hm ≤ 3m

o Nên đặt vào trong nền đất tốt sâu tối thiểu 0,2m Trong trường hợp lớp đất bên

trọng công trình lên lớp đất yếu bên dưới là nhỏ nhất

o Ngoài ra nên đặt trên mực nước ngầm tối thiểu 0,5m

tc

N F

M e N

=0,131 suy ra [(1+e);(1+2e)]=[1,131;1,262]

l b



=1,46( Thỏa mãn điều kiện b ban đầu là b=1,5m)

4 Kiểm tra ứng suất dưới đáy móng

Để đảm bảo móng làm việc tốt theo kích thước đã chọn ta tiến hành kiểm tra các điều kiện sau:

max min

1, 20

KẾT LUẬN: Móng với kích thước bxl=1,5x1,8m đảm bảo khả năng làm việc tốt.( có

thể xem lún bên dưới đáy móng với áp lực là quan hệ tuyến tính khi tính lún)

5 Kiểm tra điều kiện kinh tế:

Nhằm giúp tiết kiệm chi phí 1 cách tối ưu ta phải chọn móng sao cho an toàn với công trình với mức chi phí thấp

R P R



= 6,84%<10%

KẾT LUẬN: Đảm bảo khả năng tiết kiệm chi phí

Tải trọng cho phép của đất nền:

1,5.1,8

tt tt

gh

= 49,04 (T/m3)

49,04 [P]

2

gh

P Fs

tuyến tính ta cần chia đất thành từng lớp nhỏ - phân tố với chiều dày mỗi lớp hi ≤b/4 (tính toán theo mô hình cộng lún từng phân tố)

o Mỗi lớp phân tố phải nằm hoàn toàn trên , hoặc hoàn toàn dưới mực nước ngầm

o Chia lớp phân tố càng nhỏ thì sự chính xác càng cao

thay đổi nếu cần thiết cho sự tiện lợi trong tính toan nhưng cần phải đảm bảo hợp lý sao cho không quá dày

o ∆σ=0,2σ đối với đất tốt

o ∆σ=0,1σ đối với đất yếu hơn

o Nếu sau hơn 3b mà vẫn không thỏa mãn thì ta cần tính thêm một số lớp nữa

 Ứng suất hữu hiệu trong đất nền do tải trọng bản thân

Vẽ biểu đồ ứng suất có hiệu do trọng lượng bản thân đất gây ra:

Lập bảng tính lún kỹ lưỡng cho từng phân lớp:

Từ K đến

Từ L đến

Ta thấy Từ L đến M : 5. z  zvậy đã dừng lún tại M

Lớp hi(m) Tại σz(T/m 2 ) p1(T/m 2 ) e1i ∆σz(T/m 2 ) ∆σz tb p2(T/m 2 ) e2i Si(m)

KẾT LUẬN: Thỏa mãn điều kiện độ lún dưới đáy móng

Ta có biểu đồ ứng suất nén lún của cột C1:

Tổng 0.04983

2

3

6 Kiểm tra chiều cao móng:

45,1

1,5.1,8

tt tt

Chọn bê tông đổ tại chỗ mác 250 cường độ tính toán

Rn = 11000 kN/m2

Rkc = 870kN/m2

Rc = 3700kN/m2 0

cat

c

N R

2.0, 45(0, 25 0, 22 2.0, 45)

kc

Vậy chiều cao móng h = 0,5m đảm bảo các điều kiện bền đối với bê tông

7 Tính toán cốt thép đáy móng:

lực đất gây ra xác định theo công thức:

a I I

a

M F

s

F n

( )

0

7, 26 0,9 0,9.0, 45.26000

a II II

a

M F

s

F n

I I

II

II

3, Địa chất khu vực xây dựng móng:

SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CỦA CÁC LỚP

Số hiệu

Dày (m)

Số hiệu

Dày (m)

Số hiệu

Dày (m)

Số hiệu Dày

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỀ XUẤT

PHƯƠNG ÁN MÓNG

I, Đánh giá điều kiện địa chất:

1.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 1 số hiệu 32

Độ ẩm giới hạn dẻo Wd%

Dun g trọng tự nhiê

n ᵞ T/

m3

Tỷ trọng hạt ∆

Góc ma sát trong

Ω độ

Lực dính C T/cm 2

Kết quả thí nghiệm nén e-p với áp

lực nén p (Kpa) Kếtquả

xuyên tĩnh qc (Mpa)

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Suy ra E0 .q c  6.1,35.103kPa  8100kPa

2.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 2 số hiệu 27

Độ ẩm giới hạn dẻo Wd%

Dung trọng tự nhiên ᵞ T/m3

Tỷ trọn

g hạt

∆

Góc ma sát trong

Ω độ

Lực dính

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Suy ra E0   q c  4.1, 41.103kPa 5640kPa

3.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 3 số hiệu 103

Số

hiệu

Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt

Độ ẩm tự nhiê

n W

%

Dung trọng tự nhiên

ᵞ T/m 3

Tỷ trọn

g hạt

∆

Góc ma sát trong

Ω độ

Sức khán g xuyê n tĩnh qc (Mp a)

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Hạt sỏi

Hạt cát

Hạt bụi HạtsétThô To Vừa Nhỏ Mịn

Đường kính cỡ hạt (mm)

>1

0 10-5 5-2 2-1 0,5 1- 0,250,5- 0,25-0,1 0,05

0,0 5- 0,01

0,0 1- 0,0 02

<

0,0 02

4.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 4 số hiệu 70

Độ ẩm giới hạn dẻo Wd%

Dung trọng tự nhiên ᵞ T/m3

Tỷ trọn

g hạt

∆

Góc ma sát trong

Ω độ

Lực dính

Kết quả xuyên tĩnh tiêu chuẩn N

Mô đun biến dạng : E0 .q c

Đất á cát có : q c 5,16MPa5,16.103kPa,gần đúng ta chọn  4

Nhận xét: Ta thấy đối với móng cọc lớp đất 1,2 có E0 thấp lớp đất 3,4 có E0 lớn nên phù hợp cho thiết kế móng cọc đài thấp , nên ta chọn lớp đất thứ 3 là lớp đặt móng

II.Thiết kế móng cọc

a, Chọn loại kích thước móng cọc và phương pháp thi công

Tải trọng tính toán ở đỉnh đài :

- 4ϕ18, Cọc dài 12 m được nối bởi một đoạn cọc 7m và một đoạn cọc 5m có:

+ Phần cọc ngàm đài với cọc chế tạo sẵn ta chọn bằng 0,1m

+ Phần râu thép đập đầu cọc ≥ 20ϕ = 20.0,018 = 0,36 m , ta chọn 0,4 m

Ta dùng phương pháp đóng hoặc ép cọc xuống nền đất

Chọn chiều sâu đáy đài

*, Thiết kế chiều sâu đáy đài.

- Chọn chiều sâu đáy dài : Với Q0= 5,1 T = 51 KN ,  = 11,16o ,  = 1,79 T/m3 , sơ bộ Bđ = 1,8m , từ đó chiều sâu đáy dài nhỏ nhất hmin được tính theo công thức sau:

hmin ≥ 0,7 tg (450 – /2)

0 d

Q B

Vậy ta chọn bằng 1,2 m

b, Xác định sức chịu tải của cọc.

*, Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.

Pvl = K.m(RbFb + RsFs)

Trong đó:

K : hệ số đồng nhất = 0,7

M là hệ số làm việc , m =1

+ Rb = 1450 ( T/m2).(cường độ chịu nén bê tông),

Rs = 30000 (T/m2).(cường độ chịu nén của thép)

+ Fs là tiết diện ngang của cốt thép dọc chịu lực:

*, Sức chịu tải của cọc theo đất nền ( phụ lục A, TCXD 205 :1998).

Chu vi cọc: u = 0,3.4 = 1,2 m

Tiết diện ngang cọc Fc = 0,3.0,3 = 0,09 m2

việc của cọc như trên hình vẽ

Dựa vào sơ đồ làm việc ta thấy: các phân lớp 1, 2, 3 thuộc lớp đất á sét , dẻo mềm , các phânlớp 4, 5, 6, 7 thuộc lớp đất á cát dẻo, phân lớp 8 thuộc lớp đất cát hạt thô chặt vừa Sức chịu tảicủa cọc được tính bằng công thức dưới đây:

Trong đó: l1 = 1,5 m với  1 = f(IL = 0,66; L1 = 1,95 m) = 8,83 kPa

l2 = 1,5 m với  2 = f(IL = 0,66; L2 = 3,45 m) = 11,03 kPa

l3 = 1,3 m với  3 = f(IL = 0,66; L3 = 4,85 m) = 12,65 kPa

l4 = 1,5 m với  4 = f(IL =0,65; L4 = 6,25 m) = 14,063 kPa

l5 = 1,5 m với  5 = f(IL = 0,65; L5 = 7,75 m) = 14,43kPa

l6 = 1,5 m với  6 = f(IL = 0,65; L6 = 9,25 m) = 14,5 kPa

l7 = 1,2 m với  7 = f(IL = 0,65; L7 = 10,6 m) = 14,62 kPa

l8 = 1,5 m với  8 = f(Cát hạt thô; L8 = 11,95 m) = 67,73 kPa

R8 = 0,75m với (Cát hạt thô; L8 = 12,7 m) = 5324 kPa

*,Tính sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (phụ lục C, TCXD 205: 1998).

của cọc và địa tầng như trên hình vẽ

theo các bảng IV.3 và IV.4 như sau:

*, Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT.

Pvl = 112,7 T > 2,5P = 2,5.36,4 = 91 (T) Vậy thỏa mãn điều kiện

Vậy đưa Pcpt = 36,4 T vào tính toán

c, Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho móng.

+ Số lượng cọc sơ bộ: nc,sb=

191, 48 (1 1, 4) 5, 26

+ Momen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm tiết diện của đế đài:

(Thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên )

Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH2 :

Kiểm tra điều kiện áp lực dưới đáy móng quy ước :

Độ lún của nền móng được tính theo độ lún của nền khối quy ước abcd

i

h h





= 14,850

Ntc1 = LM.BM.tb.h = 4,79.2,23.2.1,2= 25,63 (T)

Trọng lượng riêng trung bình của đất từ lớp lót đến chân cọc :

1,78 11,5

i i II

i

h h



(T/m3)Trọng lượng khối móng quy ước phần dưới đáy chưa kể bê tông cọc:

Lực dọc tác dụng ở đáy khối móng quy ước :

Chiều cao khối móng quy ước lấy đến cốt thiên nhiên: HM=12,7(m)



1, 4.1

(1,1.1,7.2, 23.2 1,1.7,83.12,7.1,78 9,66.0)1

 Vậy thỏa mãn điều kiện áp lực dưới đáy móng quy ước

Kiểm tra điều kiện biến dạng đất nền:

Ứng suất bản thân tại đáy lớp á sét

Trong đó:

- N0 : tải trọng thiết kế theo trạng thái giới hạn về biến dạng

- FM : diện tích đáy móng

- tb : trọng lượng riêng trung bình của đất trong phạm vi Hm

Công thức tính lún như sau:

2 0 0

1 M .

Ta thấy S=1,9 cm < [S]=8cm Vậy móng đảm bảo điều kiện làm việc an toàn

Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc:

Chọn bê tông đổ tại chỗ mác 250 cường độ tính toán

< [Rkc] = 87(T/m2)Vậy chọn chiều cao đài là 0,8m là hợp lý

Tính toán momen và cốt thép đặt cho đài cọc:

Momen tương ứng với mặt ngàm I-I: