Bài Giảng thiết kế móng đơn Chuẩn

Bài giảng thiết kế móng đơn, trong môn học Nền Móng của Thầy Lê Trọng Nghĩa ĐHBKTPHCM. Đầy đủ, chi tiết, chính xác cho các bạn tham khảo và bổ túc kiến thức .........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

N

p tt

Mặt nền

D f

b

I Định nghĩa

Móng nông

Không kể đến ma sát hai bên móng

5 2

≤

b

D f

II Móng đơn 2.1 Móng đơn chịu tải đúng tâm

Trình tự tính toán và thiết kế

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

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

- Chiều cao móng h

- Thép trong móng

tính toán thiết kế

TCXD (VN) Eurocode 7

BS, ACI, …

Bản vẽ thi công

Bước 1 Chọn chiều sâu đặt móng

- Đủ sâu hơn lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng của phong hóa thời tiết

- Ít ảnh hưởng đến móng công trình lân cận

- Đặt trên lớp đất đủ chịu lực, không đặt trên rễ cây, đường ống dẫn

Bước 2 Xác định kích thước đáy móng blsao cho nền đất dưới đáy móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng

• Điều kiện ổn định

tc

p ≤

tc

p - áp lực tiêu chuẩn tại mặt đáy móng

tc

R - sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng

f tb

tc

F

N

K

m m

R tc  1tc2   f

tb– trọng lượng riêng trung bình của đất và bê-tông

n

N N

tt

D f

Mặt đất

p tc

tc

N

tb

- Chọn sơ bộ b = 1m

- Tính Rtc

- Xác định diện tích sơ bộ của đáy móng

tc

tc R

p ≤

f tb tc tc

D R

N F



-≥

tc f tb

tc

R D F

N

≤

 +





- Móng chịu tải đúng tâm nên có thể chọn

b = l F

- Kiểm tra kích thước b lđã chọn phải

thỏa điều kiện p tc  R tc

sat

f tb

tc

F

N

- Nếu điều kiện p tc  R tc không thỏa  tăng b l

 chọn b l

Mặt phẳng đáy móng

• Điều kiện cường độ

FS

q q

a

D f

Mặt đất

p tt

tt

N

tb

sat

t

f tb

tt

F

N

tt

ult

q - sức chịu tải cực hạn của đất nền dưới đáy móng

FS- hệ số an toàn (FS = 23)

Mặt phẳng đáy móng

Nếu điều kiện p tt  q a không thỏa  tăng b l

• Điều kiện 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 mục 3.2.2 chương 1

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 Xác định chiều cao móng h

Dựa vào điều kiện xuyên thủng

cx

P ≤

xt

cx

N tt

45 0

l

b c

h c

b c

( )( ) [ × +2 0 +2 0]

net

-(2 +2 +4 0) 0

75 0

l

Cách xác định h

cx

xt P

P ≤  BPT bậc 2 theo h 0  h 0  h = h 0 + a (làm tròn ) i)

cx

xt P

 Kiểm tra điều kiện:

Chọn trước h ii)

(a = 7cm)

tt net p

h a

h a

45 0

45 0 h

a

N tt

45 0

tt net p

N tt

N tt

tt net p

tt net p

tt net p

bt

R

75 0

bt

R

75 0

bt

R

75 0

b c

h a

45 0

tt net p

bt

R

75 0

h c

b c

Lực gây xuyên thủng P xt

( )( ) [ × +2 0 +2 0 ]

net

-xuyên tháp đáy ngoài tt net

P =

xuyên tháp đáy ngoài

tb

tt

F

N

Áp lực do TLBT đất và đài tb D f Phản lực ròng dưới đáy móng

F

N p

tt tt

• Tính xuyên thủng với phản lực ròng

(2 +2 +4 ) 2

_

2 2

2 + +

×

2 2

2 + +

×

+

(dt 2 mặt bên b c ) (dt 2 mặt bên h c )

(2 +2 +4 ) 2 75

0

0

Lực chống xuyên

Lực chống xuyên

N tt

tt net p

bt

R

75 0

Diện tích xung quanh tháp xuyên = Diện tích 4 mặt hình thang có chiều cao h0 2

Lực chống xuyên thủng P cx

Bước 4 Tính toán và bố trí thép

• Momen tại mặt cắt ngàm 1-1

• Diện tích cốt thép

• Bố trí thép

- Chọn   Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép

- Số thanh thép

- Khoảng cách giữa các thanh thép

p

M 1 net tt c 2

8

1

0 1

0

1

1= ≈0.9R h

M h

R

M A

s s

s

-

4

=

2



s a

s

s

A

1

100

× 2

=

@

-s n b

(làm tròn )

(làm tròn )

l

h c

b c

1

1 ( l – h c )/2

ns ? @ ?

N tt

l

h c

b c



1

1

f

tt net

p 1

1

tt

p 1

1

M 1-1

* D f

Phản lực của đất nền lên đáy móng

Áp lực của đất và đài lên đáy móng

 Phản lực ròng của đất nền lên đáy móng

f tb

tt

F

N

f



F

N p

tt tt

b h h

p

2

× 2

× 2

×

=

1

1-l - l

-( h ) b p

8

1

1

-• Tính toán thép với phản lực ròng

( l – h c )/2

2 Thép theo phương cạnh ngắn b, thanh số 

• Momen tại mặt cắt ngàm 2-2

• Diện tích cốt thép

• Bố trí thép

- Chọn   Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép

- Số thanh thép

- Khoảng cách giữa các thanh thép

2 8

1

p

-0 2

0

2

2= 0.9R h

M h R

M A

s s

s

-≈



4

=

2



s a

s

s

A

1

100

× 2

=

@

-s n

(làm tròn )

(làm tròn )

l

l

l

h c

b c

2

2

ns ? @ ?

Bước 5 Trình bày bản vẽ

1800

200

1600

1800 1600

50

 0.0m

- 1.5m



812@175



812@175





ĐK (300 600)

• Ghi chú:

─ Bê tông lót đá 46 B7.5 dày 100

─ Thép móng AI: Rs= 225 MPa

─ Bê tông bảo vệ dày 50

Bước 1 Chọn chiều sâu đặt móng

- Đủ sâu hơn lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng của phong hóa thời tiết

- Ít ảnh hưởng đến móng công trình lân cận

- Đặt trên lớp đất đủ chịu lực, không đặt trên rễ cây, đường ống dẫn

2.2 MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI LỆCH TÂM

- Đặt đủ sâu thỏa điều kiện trượt và lật cho móng

Bước 2 Xác định kích thước đáy móng blsao 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

cực đại và cực tiểu

f tb

tc tc

F

N

h

tc

tc

D f

tc x

H M y tc

tc N

y

x b

l

tc đy

M

tc

N

tc đx

M

f tb

tc đy tc

đx

tc

b

M b

M F

N

×

6

±

×

6

±

min max

l l

- Trường hợp đáy móng hình chữ nhật

đáy móng

tc tc

p ≤

tc tc

R

pmax ≤1.2 0

≥

min

tc

p

x b

l

tc

N

đáy móng

x b

l

tc đy

M

tc

N

tc đx

M

đáy móng y

y

O

Cách viết khác

f tb y x

tc

b

e F

N

min max

l

tt

tt đx

M

tt đy

M

e =

h H M

y

tt x

tt

h H M

x

tt y

tt

n

M M

tt đy tc

n

M M

tt đx tc

Tổng hợp momen tại trọng tâm đáy móng

(A b B D c D)

K

m m

R tc = 1tc2 + f *+

• Chọn sơ bộ b = 1m

• Xác định sơ bộ diện tích đáy móng

f tb tc

tc tc

tc

N F

R p



-≥

⇔

• Nếu điều kiệnổn địnhkhông thỏa  tăng b l

Lưu ý: ─ Giải lặp thử dần để có kết quả tối ưu nhất

• Điều kiện 2: cường độ

FS

q q

a

D f

Mặt đất

tt N

tb

sat

t

tt

pmax - áp lực tính toán cực đại

a

của đất nền dưới đáy móng

FS - hệ số an toàn (FS = 23)

Mặt phẳng đáy móng

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

f tb

tt đy tt

đx

tt tt

D b

M b

M F

N









max

6 6

l l

tc x

tt

pmin

─ Áp lực dưới đáy móng

• Điều kiện 2: cường độ

p

d

b E R

F chong truot = d+ p×

∑

─ Hệ số an toàn trượt

[ ]truot

truot gây

truot chong

FS F

F

∑

∑

=

Mặt đất

tt

N

tb

tc x

Ea

Rd

Ep

b E H

x truot

∑

( tan + )× ×

f tb

tt tt

F

N

trong giữa móng và nền đất

[FS]trượt– Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.21.5)

• 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 mục 3.2.2 chương 1

∑

-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 Xác định chiều cao móng h

Dựa vào điều kiện xuyên thủng

cx

P ≤ Xét cân bằng lực của mặt tháp xuyên nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương)

( + 0) 0

75 0

b h h p

p

tt net tt

net

2

2

× 2

+

Cách xác định h

cx

xt P

 Kiểm tra điều kiện:

Chọn trước h

(a = 7cm)

2

2 + +

× +

) min(

) max(

) min(

) ( 1

h h p

p p

net tt

net tt

net tt

2 )

( min max

6







b

M F

N p

tt đy tt tt

h a

45 0

tt net

tt net

pmin( )

tt

N

tc x

H M tc y

tt net

l

b c

h c

b c

l – h c –2h 0 2

()

()

l

h a

45 0

tt net

tt net

pmin( )

tt

N

tc x

H M tc y

tt net

l

b c

h c

b c

l - h c +2h 0

2

Bước 4 Tính toán và bố trí thép

• Momen tại mặt cắt ngàm 1-1

• Diện tích cốt thép

• Bố trí thép

- Chọn   Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép

- Số thanh thép

- Khoảng cách giữa các thanh thép

( p p ) ( h ) b

24

1

0 1

0

1

1= ≈0.9R h

M h

R

M A

s s

s

-

4

=

2



s a

s

s

A

1

100

× 2

=

@

-s n b

(làm tròn )

(làm tròn )

l

h c

b c

1

1

( l – h c )/2

ns ? @ ?

2 ) min(

) max(

) min(

) (

tt net

tt net

tt net

tt net

h p

p p





l

h a

tt net

tt

N

tc x

H M y tc

tt net

l

h c

b c

l - h c 2

1

1

tt net

pmax( )

1 1

( l – h c )/2

tt net

p2 ( )

24

1

3

× 2

× +

+ 2

=

) ( 2 ) max(

) ( 2 ) max(

1

c tt

net tt

net

tt net tt

p p

p p

-b h p

p

tt net tt

net

× 2

× 2

+

1

-l

1

1

d 1

P 1

• Cánh tay đòn d1

• Hợp lực P

• Momen M1-1

Momen tại mặt cắt ngàm 1-1

tt net

pmin( )

• Momen tại mặt cắt ngàm 2-2

• Diện tích cốt thép

• Bố trí thép

- Chọn   Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép

- Số thanh thép

- Khoảng cách giữa các thanh thép

) ( 2

8

1

= p tb tt net b b c

-0 2

0

2

2= 0.9R h

M h R

M A

s s

s

-≈



4

=

2



s a

s

s

A

n = 2 (làm tròn )

(làm tròn )

l

1

100

× 2

=

@

-s n

l

l

h c

b c

2

2

ns ? @ ?

h a

tt net

tt

N

tc x

H M y tc

l

h c

2

tt net tb

p ( )

2 2

(b – b c )/2

8

1

) (

tt net

p

2

× 2

=

2

c b b

-× 2

×

2

c tt

net tb

b b p

2

2

d 2

P 2

• Cánh tay đòn d 2

• Hợp lực P 2

• Momen M2-2

Momen tại mặt cắt ngàm 2-2

tt net

pmin( )

Bước 5 Trình bày bản vẽ

1800

200

1600

1800 1600

50

 0.0m

- 1.5m



812@175



812@175





ĐK (300 600)

• Ghi chú:

─ Bê tông lót đá 46 B7.5 dày 100

─ Thép móng AI: Rs= 225 MPa

─ Bê tông bảo vệ dày 50 Tương tự móng đơn chịu tải đúng tâm