Đồ án Nền móng theo TCVN 10304

Đồ án nền móng được làm kỹ lưỡng, trích dẫn tiêu chuẩn, sách tham khảo và giải thích công thức, lý thuyết rõ ràng, có hình ảnh minh hoạ dễ hiểu, kèm bản vẽ A1 và file tính excel. Được hoàn thành năm 2020 nên các công thức và tiêu chuẩn được cập nhật.

LỜI CẢM ƠN!

Để hoàn thành Đồ án Nền Móng này, thật sự có rất nhiều người em cảm thấy biết ơn Trước hết em xin bày tỏ lời cảm ơn tới Thầy Trương Phước Trí, Giảng viên Khoa Kỹ thuật xây dựng Người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em thực hiện đồ án đầu tay này Cảm ơn thầy về sự nhiệt tình giảng dạy và trong quá trình hướng dẫn và duyệt đồ án, giúp cho chúng em có sự chịu khó, khắt khe trong trình bày để có được một sản phẩm hoàn thiện Trong quá trình thực hiện đồ

án, dù Thầy rất bận rộn nhưng Thầy rất nhiệt tình giải đáp những khó khăn vì một số kiến thức

em còn chưa biết hoặc chưa nắm vững Những kiến thức Thầy đã truyền thụ chắc chắn sẽ còn đi theo em sau này Và nhờ các bạn của em, những người đã luôn cố gắng giúp đỡ em thực hiện được đúng tiến độ!

Em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Đồ án Nền Móng thiết kế Móng đơn và Móng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn gồm các

chương sau:

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT MÓNG ĐƠN 12

Chương 2: THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 16

Chương 3: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT MÓNG CỌC 59

Chương 4: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP 63 Từng chương đã được trình bày rõ ràng về phương pháp tính toán, cách tiến hành, kết quả

và bố trí thép cho từng cấu kiện (có hình ảnh kèm theo)

Đồ án có một bản vẽ chi tiết cỡ A1 kèm theo

MỤC LỤC

Nội dung Trang

LỜI CẢM ƠN! 1

TÓM TẮT 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 8

DANH MỤC HÌNH ẢNH 10

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT MÓNG ĐƠN 12

1.1 Đặc điểm địa chất công trình: 12

1.1.1 Mặt cắt địa chất công trình: 12

Lớp đất A: 12

Lớp đất 1: 12

Lớp đất thiết kế (TK): 13

Lớp đất 2: 13

Lớp đất 3: 14

Lớp đất 4: 14

1.2 Địa chất thủy văn và nhận xét: 15

Chương 2: THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 16

2.1 Số liệu móng đơn: 16

2.1.1 Sơ đồ tính toán móng đơn: 16

2.1.2 Tải trọng tác dụng: 16

2.1.3 Chọn vật liệu cho móng: 17

2.1.3.1 Bê tông: 17

2.1.3.2 Cốt thép: 18

2.2 Chọn sơ bộ kích thước móng: 19

2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện ngang: 22

2.3.1 Chọn tiết diện cột mà móng nông đỡ: 22

2.3.2 Chọn kích thước lớp bê tông lót: 23

2.3.3 Chọn lớp bê tông bảo vệ: 23

2.3.4 Chọn chiều cao cánh móng: 23

2.3.5 Chọn chiều cao sơ bộ của móng: 23

2.4 Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn 1 (TTGH 1): 24

2.5 Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn 2 (TTGH 2): 26

2.5.1 Tính ứng suất bản thân do nền đất gây ra (ứng suất bản thân của đất) : 27

2.5.2 Tính ứng suất gây lún do trọng lượng bản thân móng: 28

2.5.3 Xác định các đại lượng còn lại: 29

2.5.3.1 Độ sâu tương đối m 2 z b   : 29

2.5.3.2 Hệ số K0: 29

2.5.3.3 Tính ứng suất do công trình gây ra: 30

2.5.3.4 Cấp áp lực P , P1 2ứng với hệ số rỗng  1, 2: 30

2.5.3.5 Tính là độ lún cuối cùng (ổn định) của móng: 31

2.5.4 Bảng tính toán độ lún: 32

2.6 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện nén thủng bên: 35

2.6.2 Áp lực tính toán ở đáy móng: 37

2.6.2.1 Độ lệch tâm của móng 37

2.6.2.2 Áp lực tính toán lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình tại đáy móng: 38

2.6.2.3 Áp lực tính toán tại mặt ngàm 1 P1,nettt : 39

2.6.3 Kiểm tra nén thủng bên: 40

2.6.3.1 Lực gây nén thủng: 40

2.6.3.2 Khả năng chống nén thủng của bê tông móng: 40

2.7 Tính toán và bố trí cốt thép cho móng: 41

2.7.1 Phương án thiết kế cốt thép 1 (thiết kế theo Tiêu chuẩn Việt Nam): 41

2.7.1.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt bản móng ở các mặt ngàm: 43

a) Mặt ngàm 1-1: 43

b) Mặt ngàm 2-2: 44

2.7.1.3 Diện tích cốt thép yêu cầu đặt song song theo phương cạnh dài móng (phương của l): 44

2.7.1.4 Diện tích cốt thép yêu cầu đặt song song theo phương cạnh ngắn móng (phương của b): 46

2.7.2 Phương án thiết kế cốt thép 2 (thiết kế cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318 – 2014): 48

2.7.2.1 Mặt ngàm 1-1: 48

a) Quy đổi tiết diện móng đơn: 48

b) Kiểm tra khả năng chịu cắt của móng: 49

c) Tính và bố trí thép: 50

2.7.2.2 Mặt ngàm 2-2: 53

a) Quy đổi tiết diện móng đơn: 53

b) Kiểm tra khả năng chịu cắt của móng: 54

c) Tính và bố trí thép: 54

2.7.3 Bố trí cốt thép: 57

2.7.4 Thống kê cốt thép: 58

Chương 3: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT MÓNG CỌC 59

3.1 Số liệu địa chất móng cọc: 59

Lớp đất san lấp: 59

Lớp đất 1: 59

Lớp đất 2: 60

Lớp đất 3: 60

Lớp thấu kính 3a: 60

Lớp đất 4: 60

Lớp đất 5: 60

Lớp đất 6: 60

3.2 Địa chất thủy văn và nhận xét: 62

Chương 4: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP 63

4.1 Khái niệm: 63

4.2 Số liệu tải trọng: 64

4.3 Xét tải trọng động đất: 65

4.4 Chọn vật liệu cho móng cọc: 65

4.4.1 Vật liệu đài cọc: 65

4.4.1.1 Bê tông: 65

4.4.1.2 Cốt thép: 66

4.4.2 Vật liệu cọc bê tông cốt thép: 66

4.4.2.1 Bê tông: 66

4.4.2.2 Cốt thép: 67

4.5 Xác định kích thước cột mà móng cọc đỡ: 67

4.6 Chọn độ sâu chôn đáy đài: 67

4.7 Chọn chiều dài, tiết diện cọc: 69

4.8 Kiểm tra cọc theo điều kiện vận chuyển và lắp đặt: 70

4.8.1 Nâng cọc: 71

4.8.2 Lắp đặt cọc: 72

4.8.3 Nội lực do trọng lượng bản thân cọc: 72

4.8.4 Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc trong cọc bê tông: 73

4.8.4.1 Cách 1: 73

4.8.4.2 Cách 2: 76

4.8.5 Tính toán cốt thép để móc cẩu: 77

4.9 Xác định sức chịu tải của cọc: 77

4.9.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu làm cọc: 78

4.9.1.1 Trường hợp 1: lực ép cọc thi công ép (đóng) cọc: 79

4.9.1.2 Trường hợp 2: cọc chịu tải trọng công trình: 81

4.9.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu độ bền của đất nền: 83

4.9.2.1 Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm trong phòng: 83

a) Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: 83

b) Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: 90

4.9.2.2 Sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm hiện trường: 97

a) Theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT: 97

Phương pháp 1: 97

Phương pháp 2: 98

b) Theo thí kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT: 100

Phương pháp 1: 101

Phương pháp 2: 101

4.9.3 Chọn sức chịu tải thiết kế (cho phép) của cọc: 107

4.9.3.1 Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải cho phép: 107

4.9.3.2 Kiểm tra điều kiện ép cọc: 108

4.10 Xác định số lượng cọc, bố trí cọc và kích thước đài móng: 109

4.10.1 Chọn số lượng cọc trong đài: 109

4.10.2 Bố trí cọc trong đài và chọn kích thước đài: 111

4.11 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc: 112

4.11.1 Kiểm tra điều kiện phản lực đầu cọc (cọc đơn): 112

4.11.1.1 Phương án 13 cọc: 112

4.11.1.2 Phương án 15 cọc: 118

4.11.1.3 Phương án 16 cọc: 121

4.11.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: 121

4.12 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy khối móng quy ước, ước lượng độ lún móng cọc: 122

4.12.1 Xác định khối móng quy ước: 122

4.12.2 Xác định trọng lượng của móng khối quy ước: 125

4.12.3 Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng khối qui ước: 126

4.12.3.1 Tải trọng truyền về khối móng quy ước: 126

4.12.3.2 Xác định sức chịu tải của nền đất tại mặt phẳng mũi cọc: 126

4.12.4 Kiểm tra độ lún của khối móng quy ước: 128

4.13 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo TCXD 205 – 1998: 130

4.13.1 Xác định các hệ số: 130

4.13.2 Xác định chuyển vị ngang và góc xoay: 131

4.14 Kiểm tra ổn định nền xung quanh cọc: 138

4.15 Kiểm tra khả năng chịu uốn của cọc: 140

4.16 Kiểm tra khả năng chịu cắt của cọc: 140

4.16.1 Xác định chiều cao đài móng và kiểm tra điều kiện nén thủng: 141

4.17 Kiểm tra khả năng chống cắt cho đài: 145

4.18 Tính toán cốt thép đài móng: 147

4.18.2 Cốt thép ở mặt ngàm I-I: 150

4.18.3 Cốt thép ở mặt ngàm II-II: 152

TÀI LIỆU THAM KHẢO 156

Bảng lựa chọn và bố trí cốt thép móng 155

Bảng 4.17:

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Minh họa mặt cắt địa chất (lấy HK2) 12

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán móng đơn 16

Hình 2.2: Hình minh họa cho công thức áp lực tính toán tác dụng lên nền 21

Hình 2.3: Sơ bộ kích thước tiết diện ngang 24

Hình 2.4: Sơ đồ dời lực về trọng tâm đáy móng 24

Hình 2.5: Hai trường hợp tính toán áp lực tiêu chuẩn 25

Hình 2.6: Các trường hợp tính toán ứng suất bản thân cho móng 27

Hình 2.7: Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất do tải trọng ngoài (TTN) 35

Hình 2.8: Xác định tháp nén thủng 36

Hình 2.9: Sơ đồ kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện nén thủng của móng đơn lệch tâm 37

Hình 2.10: Các dạng biểu đồ ứng suất tiếp xúc dưới móng chịu tải lệch tâm 38

Hình 2.11: Sơ đồ tính toán áp lực tại mặt ngàm 1 39

Hình 2.12: Xác định mặt ngàm tính thép 41

Hình 2.13: Sơ đồ mặt ngàm tính toán cốt thép 42

Hình 2.14: Sơ đồ tính toán lực cắt và momen cho cánh móng 43

Hình 2.15: Quy đổi tiết diện móng mặt ngàm 1-1 49

Hình 2.16: Quy đổi tiết diện móng mặt ngàm 2-2 53

Hình 2.17: Các móc tiêu chuẩn tại các đầu thanh cốt thép 58

Hình 3.1: Mặt cắt địa chất công trình khu nhà ở 59

Hình 4.1: Phân loại móng cọc 63

Hình 4.2: Sơ đồ tính toán móng cọc đài thấp 64

Hình 4.3: Sơ đồ tính toán nâng cọc 71

Hình 4.4: Sơ đồ tính toán lắp đặt cọc 72

Hình 4.5: Bố trí thép trong cọc 76

Hình 4.6: Trường hợp thi công (đóng) ép cọc 80

Hình 4.7: Trường hợp cọc làm việc chịu tải trọng công trình 81

Hình 4.8: Sơ đồ tính sức chịu tải theo cơ lý của đất nền (cao độ được lấy ở HK 87

Hình 4.9: Biểu đồ xác định hệ số  92

Hình 4.10: ứng suất pháp 93

Hình 4.11: Biểu đồ phân bố ứng suất trọng lượng bản thân 93

Hình 4.12: Sơ đồ tính sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh 98

Hình 4.13: Sơ đồ tính toán sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 101

Hình 4.14: Biểu đồ ác định hệ số pvà fL 103

Hình 4.15: Sơ đồ tính tải trọng tính toán sơ bộ 109

Hình 4.16: Sơ đồ bố trí cọc trong đài phương án 13 cọc 112

Hình 4.17: Sơ đồ không gian của lực 114

Hình 4.18: Chọn sơ bộ chiều cao đài 116

Hình 4.19: Sơ đồ bố trí cọc trong đài phương án 15 cọc 118

Hình 4.20: Sơ đồ bố trí cọc trong đài phương án 16 cọc 121

Hình 4.21: Ranh gới móng khối quy ước 123

Hình 4.22: Ranh giới khối móng quy ước khi tính độ lún móng cọc 124

Hình 4.23: Biểu đồ momen dọc thân cọc 134

Hình 4.24: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc 136

Hình 4.25: Biểu đồ ứng suất dọc thân cọc 138

Hình 4.26: Các lực tác dụng lên tháp nén thủng 142

Hình 4.27: Tháp nén thủng bao phủ một phần cọc 143

Hình 4.28: Sơ đồ tính toán cốt thép đài móng mặt ngàm I-I 147

Hình 4.29: Sơ đồ tính toán cốt thép ở mặt ngàm I-I 150

Hình 4.30: Sơ đồ tính toán cốt thép đài móng mặt ngàm II-II 152

Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT MĨNG ĐƠN

1.1 Đặc điểm địa chất cơng trình:

Sét lẫn sỏi sạn laterit, BTXM, cát lẫn đá

2Sét, màu nâu vàng, xám xanh,

Bảng tổng hợp hệ số rỗng tương ứng với từng cấp áp lực Bảng 1.1:

(từ biểu đồ cắt và nén lún)

Cấp áp lực

P 2

Bảng tổng hợp hệ số rỗng tương ứng với từng cấp áp lực Bảng 1.3:

(từ biểu đồ cắt và nén lún)

Cấp áp lực

P 2

kN / m

Hệ số rỗng

Lớp đất 3:

Sét, màu xám đen, trạng thái dẻo mềm Lớp xuất hiện ngay sau lớp 2 với độ sâu đáy lớp thay đổi từ 26,8m đến 30,0m Bề dày lớp trung bình chưa xác định được (tại độ sâu khoan lớn nhất 30,0m ở hố khoan HK1 vẫn chưa khoan hết cho lớp này) Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn N30 đạt từ 05 đến 08 búa Lớp có tính năng địa kỹ thuật không thuận lợi đến thuận lợi vừa

Bảng tổng hợp hệ số rỗng tương ứng với từng cấp áp lực Bảng 1.4:

(từ biểu đồ cắt và nén lún)

Lớp đất 4:

Sét pha, màu xám trắng, hồng nhạt, trạng thái dẻo cứng Lớp chỉ xuất hiện ở hố khoan HK2 ngay sau lớp 3 đến sâu 30,0m Bề dày lớp trung bình chưa xác định được (tại độ sâu khoan lớn nhất 30,0m ở hố khoan HK1 vẫn chưa khoan hết cho lớp này) Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn N30 đạt 14 búa Lớp có tính năng địa kỹ thuật thuận lợi vừa

Bảng tổng hợp hệ số rỗng tương ứng với từng cấp áp lực Bảng 1.5:

(từ biểu đồ cắt và nén lún)

Dựa vào kết quả khảo sát địa chất công trình thuộc công trình Thư viện Trường Trung cấp

An Ninh Nhân Dân II – CS I Thuộc địa phận Xã Tam Phước, Huyện Long Thành, Tỉnh Đồng Nai Ta có bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:

Cấp áp lực

P 2

kN / m

Hệ số rỗng

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất Bảng 1.6:

3

kN / m

Độ ẩm

tự nhiên

W(%)

Giới hạn dẻo P

W (%)

Giới hạn chảy L

W (%)

Chỉ

số dẻo P

I

Lực dính đơn vị c

2

kN / m

Góc nội ma sát II

1.2 Địa chất thủy văn và nhận xét:

Tại khu vực khảo sát, mực nước ổn định trong khu vực khảo sát vào thời điểm từ

22/11/2011 – 24/11/2011 có độ sâu mực nước thay đổi từ -10,2m (HK1) đến -10,5m (HK2) Mực nước ngầm được đo khi để ổn định sau khi khoan 24h Độ sâu mực nước ngầm thay đổi theo thủy triều và thời tiết

Các lớp đất có bề dày không thay đổi nhiều ở các hố khoan Lớp đất 1; 2; 4 có tính năng địa kỹ thuật thuận lợi vừa, lớp đất TK có tính năng địa kỹ thuật thuận lợi và lớp đất 4 có tính năng địa kỹ thuật từ không thuận lợi đến thuận lợi vừa

Chương 2: THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN

2.1 Số liệu móng đơn:

2.1.1 Sơ đồ tính toán móng đơn:

Sơ đồ tính toán móng đơn Hình 2.1:

2.1.2 Tải trọng tác dụng:

Lực dọc tính toán dưới chân cộtN :tt 553 kN;

Lực ngang tính toán dưới chân cộtH :tt 34 kN;

Momen tính toán dưới chân cột tt

M : 39 kN.m

Từ tải trọng tính toán ta xác định tải trọng tiêu chuẩn: Để xác định các tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng thì phải giải lại khung với tải trọng nhập vào là tải trị tiêu chuẩn, tuy nhiên làm như vậy sẽ mất nhiêu thời gian Đê đơn giản trong tính toán người ta thường lấy giá trị tính toán chia cho hệ số vượt tải trung bình n=1,15

tt tt tc

Chọn bê tông B20 (M250) sử dụng để làm vật liệu móng

Dựa vào Bảng 13 TCVN 5574 – 2012 (coi nhƣ bê tông nhẹ, cốt liệu đặc) ta xác định đƣợc:

2 b

2 bt

3 bt

 trọng lƣợng riêng của bê tông

Nếu tính toán theo TC ACI 318 – 2014 thì với bê tông B20, ta có:

1, 2

c

E :modun đàn hồi, xác định dựa vào Mục 19.2.2.1(b) phụ lục B của ACI 318 –

tc

:

 trọng lƣợng riêng của bê tông

2.1.3.2 Cốt thép:

Gợi ý sử dụng cốt thép:

Tham khảo tài liệu của Công ty thép Quốc Việt (thepquocviet.com) thì thông thường

chúng ta thấy các kí hiệu trên các thanh thép là SD295, SD390, SD490 Đây chính là kí hiệu, tên gọi theo tiêu chuẩn nhật bản (JIS) Con số đằng sau (295, 390, 490 ) thể hiện cường độ của thép (trong kỹ thuật người ta gọi đây là giới hạn chảy của thép Rsn)

Nếu  10mmsử dụng cốt thép SD295, đây là tên gọi theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS với con số 295 là giới hạn (cường độ) chảy dẻo của cốt thép Rsn fy 295MPa295000kN / m2

Mục 5.2.2 TCVN 5574 – 2012, cho ta công thức tính cường độ tính toán của cốt thép ở TTGH thứ 1 (TTGH về cường độ: đảm bảo khả năng chịu lực của các bộ phận kết cấu về cường

độ và về ổn định dưới các tổ hợp tải trọng cơ bản): sn

s s

s

 : là hệ số độ tin cậy của cốt thép (trong tài liệu Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo TCXDVN 356 – 2005 được kí hiệu là ks), lấy theo Bảng 20 TCVN

5574 – 2012 Đối với các loại thép khác xem Phụ lục B TCVN 5574 – 2012 cụ thể là

Mục B.3.1.1 TCVN 5574 – 2012 Với cốt thép ta đang tính toán trong THGH 1 (TTGH về cường độ) và có giới hạn chảy Rsn 295MPa300MPa, Nên ta chọn  s 1,1

s s

Bảng tổng hợp số liệu tính toán của vật liệu móng đơn

Bảng 2.1:

2 b

R 11500kN / m

2 bt

f 16, 6MPac

R 213636,364kN / m

2.2 Chọn sơ bộ kích thước móng:

Trên cơ sở những yêu cầu đặt ra khi chọn sơ bộ kích thước móng tham khảo ở Mục 1.7.2 tài liệu Tính toán thực hành Nền móng công trình dân dụng và công nghiệp – trường Đại học Kiến trúc Hà Nội và Mục 4.5 TCVN 9362 – 2012 Nhận thấy lớp đất 1 có tính năng địa kỹ thuật thuận lợi vừa với độ dày trung bình 7,4m;

Chọn chiều sâu chôn móng Df 1, 5m

Dựa vào kinh nghiệm, ta chọn tiết diện đáy móng theo tỷ lệ: l(1, 2 2)b ;

D :chiều sâu chôn móng

Vậy ta tính được áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng là:

 

tc tc

b l

1480,870

b 1, 2 b480,870

2

m :hệ số xác định dựa vào Bảng 15 Mục 4.6.10 TCVN 9362 – 2012 Ở đây

đề bài cho không nói công trình ở trên móng là kết cấu cứng hay mềm để thuận tiện cho tính toán ta cho kết cấu phần trên là mềm và chọn m2 1;

tc

K : hệ số tin cậy Mục 4.6.11 TCVN 9362 – 2012, ở đây ta dựa vào các kết quả thí nghiệm tiếp các mẫu đất tại nơi xây dựng nên ta lấy Ktc1;

phụ thuộc vào trị tính toán của góc mà sát trong II xác định theo Mục 4.3.1 đến 4.3.7 TCVN 9362 – 1012;

Móng đặt trong lớp đất 1, dựa vào Bảng 1.6 lập ở trên o

 trọng lượng riêng của đất nền dưới đáy móng vì MNN nằm thay đổi từ 10,2m (HK1) đến -10,5m (HK2), MNN dưới đáy móng nên   II w;(nếu đáy móng nằm trong MNN thì lấy II là trọng lượng riêng bảo hòa trong nước   ' 10kN / m3, '

- là dung trọng đẩy nổi);

'

II:

 là trị trung bình (theo từng lớp) của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên

độ sâu đặt móng (một số tài liệu cơ học đất, nền móng ký hiệu là *: trọng lượng riêng của đất trên đáy móng) Dựa vào Bản vẽ mặt cắt địa chất công trình của HK1 và HK2 (địa chất 08A) và Mục 3.2 Thuyết minh kết quả khảo sát địa chất công trình, ta có độ sâu mực nước thay đổi từ -10,2m (HK1) đến -10,5m (HK2) MNN ở dưới đáy móng đơn      'II II w;

h : là chiều sâu đặt móng so với cốt qui định bị bạt đi hoặc đắp thêm

Trong trường hợp có MNN nằm trong khoảng (lớp đất nào chứa MNN thì thay w

 thành ' ), hoặc đáy móng chôn sâu vào 2 hoặc nhiều lớp đất thì một số tài liệu

cơ học đất, nền móng đưa ra công thức như sau để giải thích rõ hơn về '

II

 và h: w1 1 w 2 2 wn n

Vậy ta tính được áp lực tính toán tác dụng lên nền:

 

tc tc

Để thuận tiện cho công tác thi công, ta chọn  b 1,5m l 1, 2 b 1, 2 1,5 1,8m.   

2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện ngang:

2.3.1 Chọn tiết diện cột mà móng nông đỡ:

Chọn tiết diện cột mà móng nông đỡ dựa vào công thức:

tt max cot

b

NFR

N : tải trọng dọc lớn nhất dưới chân cột;

2.3.2 Chọn kích thước lớp bê tông lót:

Chọn kích thước lớp bê tông lót thường dày 0,1m, bê tông đá 4x6 hoặc bê tông gạch vỡ, vữa ximăng mác 50†100, có tác dụng làm sạch, phẳng hố móng, chống mất nước xi măng, ngoài

ra nó còn làm ván khuôn để đổ bê tông móng Ở đây ta chọn lớp bê tông lót dày 0,1m với bê tông B7,5 (M100)

2.3.3 Chọn lớp bê tông bảo vệ:

Chọn lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép (lớp bê tông bảo vệ lấy từ trọng tâm cốt thép đến ngoài mép bê tông chịu kéo) theo Mục 8.3 TCVN 5574 – 2012 với móng đơn toàn khối có lớp

bê tông lót thì chọn a0, 035m

2.3.4 Chọn chiều cao cánh móng:

Chọn chiều cao cánh móng, dựa vào gợi ý Mục 2.1.2 tài liệu Tính toán thực hành Nền

2.3.5 Chọn chiều cao sơ bộ của móng:

Để đảm bảo công tác thi công được dễ dàng, theo kinh nghiệm ta chọn độ dốc của bản móng tg 0,3%, mà:

A c

22

Sơ bộ kích thước tiết diện ngang Hình 2.3:

2.4 Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn 1 (TTGH 1):

Mục 4.3.1 TCVN 9362 - 2012 có đề cập tới tính toán nền phải tính theo trạng thái giới hạn thứ 1 dựa vào sức chịu tải

Dời lực về trọng tâm đáy móng:

Sơ đồ dời lực về trọng tâm đáy móng Hình 2.4:

N



e , e :x y độ lệch tâm theo phương của l và của b

My

Mx M

tc tc

tc tc

R :là áp lực tính toán tác dụng lên nền, được tính toán dựa theo công thức Mục

tc tc

Như vậy điều kiện cường độ thõa mãn, ta tiếp tục kiểm tra TTGH 2

2.5 Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn 2 (TTGH 2):

Mục 4.3.1 TCVN 9362 - 2012 có đề cập tới tính toán nền phải tính theo trạng thái giới hạn thứ 2 dựa vào biến dạng (độ lún, độ võng ) gây cản trở việc sử dụng bình thường nhà và công trình

Sử dụng phương pháp phân tầng lấy tổng, chia nhỏ thành các phân lớp có chiều dày : i

2.5.1 Tính ứng suất bản thân do nền đất gây ra (ứng suất bản thân của đất) :

Chú thích ký hiệu:

dau dau dau

bt,1,1', bt,1,2', bt,1,3';

   là ứng suất bản thân (bt) móng do nền đất gây ra ở lớp đất 1 (1),

ở đầu phân lớp (dau) 1‟,2‟ và 3‟, cách đọc tương tự cho các phân lớp tiếp theo;

w,1, w,2, w,3,

   là dung trọng tự nhiên của lớp đất 1, 2 và 3, cách đọc tương tự cho các lớp đất tiếp theo;

i,1' i,2' i,3'

phân lớp tiếp theo

bt,1,1' bt,1,1' w ,1 i,1

2

2 '

2

2 '

2 ,3

2 '

Các phân lớp tiếp theo tính tương tự, ta lập được Bảng tính độ lún

2.5.2 Tính ứng suất gây lún do trọng lượng bản thân móng:

Được xác định theo công thức: GL tc  tb D f

N

DF

Các đại lượng còn lại của công thức được giải thích ở các phần tính toán trước đó

Vậy ta có ứng suất gây lún do trọng lượng bản thân móng:

2.5.3 Xác định các đại lượng còn lại:

2.5.3.1 Độ sâu tương đối m 2 z

b



 :

z: là độ sâu đáy lớp được tính bắt đầu từ đáy móng xuống trọng tâm lớp phân tố hitheo

phương đứng, ở Mục 2.5 ta chia phân lớp hi 0, 6m, theo như giải thích thì

b: bề rộng móng

2.5.3.2 Hệ số K0:

0

K : là hệ số tính đến sự thay đổi theo độ sâu của áp lực thêm trong đất (được định nghĩa là

hệ số  trong Phụ lục C TCVN 9362 – 2012) và lấy theo Bảng C.1 TCVN 9362 – 2012 phụ thuộc vào độ sâu tương đối m 2 z

b



 và hình dạng của đáy móng còn đối với móng chữ nhật thì

phụ thuộc vào tỷ số các cạnh của nó n l

dau cuoi 1,1' 1,1'

m , m :độ sâu tương đối của lớp đất 1, ở đầu phân lớp 1‟ và độ sâu tương đối của lớp đất 1, ở cuối phân lớp 1‟, tương tự cho các phân lớp tiếp theo;

dau cuoi 0,1,1' 0,1,1'

K , K :hệ số K0 của lớp đất 1, ở đầu phân lớp 1‟ và hệ số K0 của lớp đất 1, ở cuối phân lớp 1‟, tương tự cho các phân lớp tiếp theo

2.5.3.3 Tính ứng suất do công trình gây ra:

  ứng suất do công trình gây ra (do tải trọng ngoài – TTN) của lớp đất

1, ở đầu lớp phân tố 1‟ và cuối lớp phân tố 1‟, tương tự cho các phân lớp tiếp theo;

dau cuoi 0,1,1' 0,1,1'

K , K :hệ số K0 của lớp đất 1, ở đầu phân lớp 1‟ và hệ số K0 của lớp đất 1, ở cuối phân lớp 1‟, tương tự cho các phân lớp tiếp theo

bt ,1,1' bt ,1,1' 2

bt bt 1,1,1'

Tính toán tương tự cho các phân lớp tiếp theo

Lấy số liệu ứng suất do công trình gây ra TTN theo Mục 2.5.3.3 và số liệu cấp áp lực P1

vừa tính được, ta tính toán được:

dau cuoi dau cuoi

2 1,1,2' 1,1,2'

2 2,1,2' 2,1,2'

1,1,1' 2,1,1'

1 2

1 1,1,1' 1,1,2' 2,1,2'

1,1' 1,2'

Tính tương tự cho các phân lớp tiếp theo, với S ,S1' 2'là độ lún ổn định của phân lớp 1‟ và 2‟

2.5.4 Bảng tính toán độ lún:

Bảng tính toán độ lún theo phân lớp Bảng 2.2:

Lớp

đất

Lớp phân

tố i

h (m)

Chiều dày lớp ptố (m)

Ƣsuất bản thân bt

2

kN / m

dau cuoi

bt bt 1

(m)

Nếu ta tính độ lún ổn định của móng theo công thức ở Mục C.1.6

n

i i

i i

p hS

p < 0,2 lần áp lực do trọng lượng bản thân của đất p d

Ở đây, ta tính độ lún ổn định của móng dựa vào hệ số rỗng  Nên ta dừng tính toán độ lún khi:

 Đối với công trình xây dựng dân dụng:   bt 5 TTN;

 Đối với công trình cầu, đường :   bt 10 TTN

Dựa vào kết quả Bảng 2.2 ta dừng tính lún ở cuối lớp phân tố 6‟, đầu lớp phân tố 7‟

Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất do tải trọng ngoài (TTN) Hình 2.7:

2.6 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện nén thủng bên:

Mục 5.5.1 Sách tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép 1 của Gs Nguyễn Đình Cống đưa ra khái niệm khi bản chịu một lực tập trung khá lớn, nén lên một hình tháp nén thủng

(Hình 2.8) Đó là sự phá hoại về cắt theo 4 tiết diện nghiêng trong không gian (Hình 2.9), một

mặt bên của tháp nén thủng là một tiết diện nghiêng hình thang

Phân biệt nén thủng tự do và nén thủng hạn chế:

Nén thủng tự do xảy ra khi mặt phía bên kia của bản, nơi chứa đáy lớn của tháp, không bị hạn chế, các mặt bên của tháp được phát triển tự do và thường tạo ra góc nghiêng 45 (Hình o2.8)

Nén thủng hạn chế khi mặt phía bên kia của bản bị đỡ hoặc bị chặn do gối tựa hoặc vật thể nào đó, tháp nén thủng có thể xảy ra trong phạm vi bị chặn với góc nghiêng của mặt bên lớn hơn o

Cống) Nén thủng hạn chế thường xảy ra đối với bản đế móng cọc

Vậy bài toán móng đơn là nén thủng tự do Để tính toán chính xác hơn ta quan niệm rằng tháp chọc thủng xuất phát từ các mặt bên chân cột và nghiêng một góc 45 so với trục đứng, kéo odài đến trọng tâm cốt thép chịu lực (cốt thép không tham gia vào chịu nén thủng) Trường hợp

0

180,800

Z

mĩng đỡ cột thép cĩ bản lề bằng thép khơng cấu tạo sườn thì coi tháp nén thủng xuất phát từ các

cạnh của chu vi nằm giữa chu vi tiết diện chân cột và chu vi tiết diện bản đế (Hình 2.6b)

Xác định tháp nén thủng Hình 2.8:

a) Mĩng đỡ cột bê tơng cốt thép; b) Mĩng đỡ cột thép

tháp chọc

bản đế thép cột BTCT

Sơ đồ kiểm tra chiều cao mĩng theo điều kiện nén thủng của mĩng đơn lệch tâm Hình 2.9:

2.6.2 Áp lực tính tốn ở đáy mĩng:

2.6.2.1 Độ lệch tâm của mĩng

Độ lệch tâm của mĩng được trình bày ở Mục 2.4, mĩng lệch tâm 1 phương

tc tc

45°

Mặtnénthủng1

1

Scnt

hc+2hohc+2ho

l

hc hoho

Theo biểu thức (2.14), tùy và độ lệch tâm e, biểu đồ ứng suất tại đáy móng có thể có các hình dạng nhƣ sau:

    , biểu đồ ứng suất đáy móng có dạng hình thang

2.6.2.2 Áp lực tính toán lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình tại đáy móng:

Áp lực tính toán lớn nhất và nhỏ nhất tại đáy móng, không xét trọng lƣợng của đất và bê tông trên móng:

2.6.2.3 Áp lực tính toán tại mặt ngàm 1 P1,nettt :

F C

tt tt max,net min,net

nt ngoai thap

nt

2 nt

2271,851 246,899

        