ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG DA NM

Nền và móngNền MóngNMĐồ án Nền MóngĐồ án Nền và MóngDA NMSinh viên thực hiện: Huỳnh Minh DươngGiáo viên hướng dẫn: Trịnh Văn ThaoTrường Đại học Xây dựng Miền TrungMien Trung University of Civil Engineering

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: THIẾT KẾ MÓNG NÔNG 1.1 Các số liệu cần thiết để thiết kế

Bảng 1.2 Tải trọng tiêu chuẩn

Với móng A4, B4, C4 vì nội lực chênh lệch không quá 10% nên ta sử dụng nộilực lớn nhất để tính toán

Với móng D4 ta tính riêng vì lệch lớn hơn 10% so với móng A4

1.1.2 Số liệu về địa chất

Theo số liệu của hố khoan 1 làm hố khoan đặt trưng để thiết kế móng Mặt cắt địa chất

được thể hiện trong Hình 1.1

HÌNH TRỤ HỐ KHOAN

HỐ KHOAN SỐ :

ĐỘ SÂ U HỐ KHOAN :

4.473 m 30.0m

PL 2-1/1

Cát trung, thô lẫ n bộ t màu vàng, đôi chỗ lẫn ít sỏi, trạng thá i chặt vừa.

Sé t pha lẫn laterit mà u nâu đỏ, trạng thá i nử a cứ ng.

Cát mịn lẫn bột màu vàng, nâu và ng, trạng thá i chặ t vừa.

Cá t mịn lẫn ít sé t màu xá m, trạng thá i chặt vừa.

13.0

-8.527

7

6 5

11 3

11 8

19 6

Đất mặt: Sé t, sé t pha màu nâu đen lẫn rễ cây, trạng thái nử a cứ ng.

11 7

4 18

15 cm 15 15

15

2b

14

SPT1-7 14.0-14.45 13.5-14.0 HK1-7

9

HK1-5 9.5-10.0 SPT1-5

8.0-8.45 8.5

HK1-2

2a

5.5-6.0 6

7

HK1-4

SPT1-3 6.0-6.45

5

4

4.0-4.45 HK1-3

3.5-4.0 SPT1-2

10 3

6

17 14

31 8

14 9 23

Hình 1.1 Mặt cắt địa chất Hố khoan 1

Địa tầng của khu vực cơng trình gồm các lớp đất được tổng hợp trong Bảng 1.3

Bảng 1.3 Dữ liệu các lớp đất

Lớp

Chiều dày

m

Độ ẩm tự nhiê

n W%

Dung trọng

g/cm3

Tỷ trọ

ng

Giới hạn Atterberg

Đo

ä se

ät IL

Lực dính

C kG/c m2

Góc ma sát trong

Modul biến dạng E1-2 kG/c m2

tự nhiê

n

đẩy nổi

G.

hạ

n cha

ûy LL

G.

hạ

n de

ûo PL

Ch ỉ số

de

ûo PI

1

Sét pha lẫn laterit

màu nâu đỏ, trạng

thái dẻo cứng đến

chỗ lẫn ít sét, trạng

thái chặt vừa

TK3 Sét pha nhiều cát màu vàng,

1,01

6 2,689 32,7 19,0 13,7 0,23 0,268 15o40' 45,248

Tính toán theo trục 4 trong

C1

C2 C3 C4

1.2 Thiết kế phương án móng nông cho trục cột

Chọn phương án móng đơn để tính toán cho các móng

Chọn chiều sâu chôn móng h=1, 4m

Hình 1.3 Trụ địa chất móng nông

1.2.1 Tính toán móng A4

a Chọn sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện ổn định nền

Tính cường độ tiêu chuẩn của nền R

m m

tc tc

m tc

= =

1,05 2, 202

1,31,3

f n

2 0

295,75 /

tc tc tc

2 min

Kết quả chọn kích thước sơ bộ móng A4 được thể hiện trong Bảng 1.5

Bảng 1.5 Kết quả chọn kích thước sơ bộ móng A4

tc tb II

Xác định trị số ứng suất do trọng lượng bản thân ( )σbt

và ứng suất gây lún tạiđáy móng và tại đáy các lớp phân tố:

268,926 /

bt II gl

1,308

0,231

0,947

32,572

254,673

1,308

0,692

0,591

1,308

1,154

0,328

1,308

1,231

0,29857,48

254,673 198,390 117,249 51,355 16,844 5,020

1 2 3 4 5 6

Hình 1.4 Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất gây lún móng A4

c Tính toán móng theo TTGHI

Tải trọng để sử dụng tính toán là tải trọng tính toán

- Tính ứng suất dưới đáy móng

0 max

min

61

2

2 min

343, 4 /304,69 /265,97 /

0, 4.R b

tt tb

d Kiểm tra xuyên thủng

Hình 1.5 Kiểm tra xuyên thủng móng A4

- Điều kiện chống xuyên thủng: P cx ≥P xt

x

tt

1 tt

Μ

Ι−Ι

650

bP

Hình 1.7 Sơ đồ tính móng A4 theo phương cạnh dài

- Momen tương ứng với mặt ngàm I-I qua chân cột vuông góc với cạnh dàicủa đáy móng

6,524

8,3110,785

s s

A n a

(cây)Chọn 9 10φ

, khoảng cách giữa các thanh thép

5,3020,785

s s

A n a

(cây)Chọn 6 10φ

, khoảng cách giữa các thanh thép

Vậy ta chọn thép như sau:

Theo phương cạnh dài: 9 10 150φ a

Theo phương cạnh ngắn: 8 10 200φ a

1.2.2 Tính toán móng B4, C4

a Chọn sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện ổn định nền

Tính toán tương tự như móng A4, ta được kích thước sơ bộ của móng B4, C4như Bảng 1.8

Bảng 1.8 Kết quả chọn kích thước sơ bộ móng B4, C4

c Tính toán móng theo TTGHI

Tải trọng để sử dụng tính toán là tải trọng tính toán

- Tính ứng suất dưới đáy móng

0 max

min

61

2 2 min

343, 4 /304,69 /265,97 /

0, 4.R b

tt tb

d Kiểm tra xuyên thủng

Điều kiện chống xuyên thủng: P cx ≥P xt

Ι−Ι

600

bP

Hình 1.10 Sơ đồ tính móng B4, C4 theo phương cạnh dài

- Momen tương ứng với mặt ngàm I-I qua chân cột vuông góc với cạnh dàicủa đáy móng

7,0890,785

s s

A n a

(cây)Chọn 9 10φ

, khoảng cách giữa các thanh thép

4,162

5,3020,785

s s

A n a

(cây)Chọn 6 10φ

, khoảng cách giữa các thanh thép

2

8200

Vậy ta chọn thép như sau:

Theo phương cạnh dài: 9 10 150φ a

Theo phương cạnh ngắn: 8 10 200φ a

1.2.3 Tính toán móng D4

a Chọn sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện ổn định nền

Tính cường độ tiêu chuẩn của nền R

II II II tc

tc tc

tc tc

m tc

= =

1,06 1,972

1,31,3

f n

266,57 /

tc tc tc

2 min

Kết quả sơ bộ kích thước được thể hiện trong Bảng 1.9

Bảng 1.9 Kết quả tính toán chọn tiết diện móng sơ bộ

Với

2 0

tc tb II

và ứng suất gây lún tạiđáy móng và tại đáy các lớp phân tố:

239, 746 /

bt II gl

phụ thuộc vào tỷ số l b/ và z b/ , được tra theo bảng

Kết quả tính ở móng D4 được tổng hợp trong bảng Bảng 1.10

Hình 1.12 Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất gây lún móng D4

Kết quả móng D4 được tổng hợp trong bảng sau:

c Tính toán móng theo TTGHI

Tải trọng để sử dụng tính toán là tải trọng tính toán

- Tính ứng suất dưới đáy móng

0 max

min

61

2

2 min

319,94 /271,14 /222,33 /

0, 4.R b

tt tb

d Kiểm tra xuyên thủng

450

400

50 600

Hình 1.13 Kiểm tra xuyên thủng móng D4

Điều kiện chống xuyên thủng: P cx ≥P xt

x

bP

Hình 1.15 Sơ đồ tính móng D4 theo phương cạnh dài

- Momen tương ứng với mặt ngàm I-I qua chân cột vuông góc với cạnh dàicủa đáy móng

6,005

7,650,785

s s

A n a

(cây)Chọn 9 10φ

, khoảng cách giữa các thanh thép

Số lượng thép

2 2 2

3,704

4,7180,785

s s

A n a

(cây)Chọn 6 10φ

, khoảng cách giữa các thanh thép

Vậy ta chọn thép như sau:

Theo phương cạnh dài: 9 10 150φ a

Theo phương cạnh ngắn: 8 10 200φ a

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG CỌC 2.1 Các số liệu cần thiết để thiết kế

M

tt y

M

tt x

Q

tt y

M

tc y

M

tc x

Q

tc y

-0.60 0.60

trạng thá i dẻ o mềm

-4.50 4.50

xá m xanh, trạng thá i dẻ o cứ ng

-9.00 9.00

-10.70 10.70

trạng thá i dẻ o mềm

Số hiệu và độ sâ u mẫu

MÔ TẢ

THÍ NGHIỆ M XUY Ê N TIÊ U CHUẨ N Số bú a

ứ ng vớ i mỗi 15cm

8 18.4 Sé t, màu nâu vàng, trạng thá i cứ ng

MÔ TẢ mẫu

và độ sâu Số hiệu CẮ T

Địa tầng khu vực công trình gồm các lớp đất được tổng hợp trong Bảng 2.1Error: Reference source not found

Lớp 2 Sét pha lẫn sạn sỏi, màunây đỏ, xám xanh, trạng

thái dẻo cứng

14,367

3

A A

µ

=> ThỏaChọn chiều cao đài: hđ=1,2m

Khoảng ngàm của cọc vào đài: 150mm

2.2.6 Chiều dài cọc

Dựa vào kết quả khoan địa chất và thí nghiệm mẫu, ta chọn cắm cọc vào lớp đất số

8 Chiều dài đoạn cọc cắm vào lớp đất 8 chọn 4m

Chọn đoạn cọc ngàm vào đài và đoạn đầu cọc đập bỏ là 0,7 (m)

Suy ra, chiều dài toàn cọc là 40mm, được chia làm 4 đoạn dài 10m

Hình 2.2 Trụ địa chất móng cọc

βγ

- Trong đó:

+ Fc : Diện tích sơ bộ của cột

+ Ntt : Lực dọc tính toán tại chân cột

+ Rb : Cường độ tính toán của bê tông làm cột

+ β

: hệ số sét đến moment, lực ngang tại chân cột, β

=1.1-1.7Chọn cột có kích thước tiết diện:

20,7 0,7 0,49

F c =b xh c c = × = m

2.3 Xác định sức chịu tải thiết kế

2.3.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu

là hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công cọc, cọc bê tông cốt

a

N

T m

)d: cạnh cọc (m)

Q Q

0,962

5799,962

1,65

u a tc

Q

k

2.3.3 Xác định sức chịu tải thiết kế

Kết quả tính toán sức chịu tải được thể hiện trong Bảng 2.6

Bảng 2.6 Kết quả tính toán sức chịu tải

Theo phương pháp thống kê Qa2 = 3515,128 (kN)

Sức chịu tải thiết kế: Q tk =Qmin(Q Q Q a1; a2; a3) 1137,17(= kN)

Kiểm tra theo điều kiện thi công cọc

Thỏa điều kiện Vậy lấy Q tk =1137,17(kN)

2.4 Xác định số lượng cọc, bố trí cọc trong đài

Trường hợp kể đến trọng lượng của đài và đất trên đài, số lượng cọc có thể tínhtheo các bước sau:

- Áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài:

sb

N n

(cọc)(Với β

là hệ số an toàn, phụ thuộc ảnh hưởng của momen)

→

Chọn n=9 (cọc)

- Bố trí cọc như Hình 2.3

Đồ án Nền & Móng GVHD: Trịnh Văn Thao

Q max =max(Q j )=686,403kN

Q min =min(Q j )=593,846kN

Điều kiện:

max min

2.7 Kiểm tra ổn định nền đáy móng khối quy ước

- Tính toán các chỉ tiêu biến dạng ứng với TTGH 2

- Xác định góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua như sau:

701, 229

17,84339,3

i i tb

lv

l l

Hình 2.4 Sơ đồ xác định móng khối quy ước

+ Chiều rộng khối móng quy ước:

2 2

qu qu x qu

qu

y TB

L B

M L

N2 = (LquBqu – nAp)γtb l lv= (8,93 8,93×

–6×0,16)×11,053×39,3 = 34222,813 (kN)Trong đó:

tc tb

qu qu

N P

- Trong đó:

+ γII = 11 kN/m3: trọng lượng riêng của đất dưới đáy móng khối quy ước

+ γ* II trọng lượng riêng của đất trên đáy móng khối quy ước

0,3AB

Vậy nền dưới đáy móng khối quy ước thỏa các điều kiện về ổn định.

2.8 Kiểm tra lún dưới móng quy ước

Tính theo trạng thái giới hạn II và tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp.Điều kiện:

tc tb II

B

 Chọn h i =2( )m

- Xác định trị số ứng suất do trọng lượng bản thân ( )σbt

và ứng suất gây lún tại đáy móng và tại đáy các lớp phân tố:

0, 11, 053 41,3 456, 489 /

83, 205 /

bt

II qu gl

+ Ứng suất gây lún ở độ sâu: 0 1

, được tra theo bảng

Kết quả tính được tổng hợp trong Bảng 2.11

Bảng 2.11 Kết quả tính của móng quy ước

Hình 2.5 Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất gây lún móng cọc

Kết quả tính được thể hiện trong Bảng 2.12

Bảng 2.12 Kết quả độ lún móng quy ước

bt

σkN/m2

gl

σkN/m2

gli

σ

kN/m2

Si(cm)

(Thỏa mãn độ lún tuyệt đối)

2.9 Tính toán chiều cao đài

Chọn sơ bộ chiều cao đài hđ=1,2m

2.9.1 Kiểm tra xuyên thủng trên tháp 45 0

2,8 2 1, 05 0, 7 2,8 2

d c d c

Vậy đài không bị xuyên thủng trên thép 450

2.9.2 Kiểm tra xuyên thủng trên tháp khác 45 0

xt cx

P ≤P

Trong đó: 1

c

 

2 0 2

21,5 1

d

h c

1050

1,615650

1050

1,615650

- Kiểm tra điều kiện: P xt =5120,996(kN)<P cx =8480,761(kN)→

Thỏa điều kiện

→

2.10 Tính toán nội lực và bố trí thép trong đài cọc

Để xác định momen ta dùng công thức sau:

I s

s s

A n a

Chọn Kết luận: bố trí 21 18 150φ a

1529,405

II s

s s

A n a

2.11 Kiểm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp

- Dựa vào sơ đồ cẩu cọc khi vận chuyển, sắp xếp cọc trong bãi, cẩu cọc khi ép cọc đểtính cốt thép trong cọc

- Tải trọng tác dụng lên cọc chủ yếu là do trọng lượng bản thân cọc

Hình 2.9 Sơ đồ tính và biểu đồ momen khi vận chuyển cọc

- Cọc được bố trí hai móc cẩu cách đầu cọc một đoạn 0,207L

- Momen do trọng lượng bản thân cọc:

=40,8 (M)kNm max M

Hình 2.10 Sơ đồ tính và biểu đồ momen khi vừa cầu vừa lắp