Đồ án tập trung thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ mặt bằng, có nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân cột,... Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1THUY T MINH TÍNH TOÁNẾ
PHÂN I: CÁC S LI U DÙNG Đ THI T K̀ Ố Ệ Ể Ế Ế
Đ bàiề :
S đ công trình:ơ ồ
M t b ng chân c t:ặ ằ ộ
0.45
C 10
C 9
C 8
C 7
C 6
0.00
0.45
S đ ĐCCTơ ồ S đ CTơ ồ ( T ) (Tm )
Thi t k n n và móng công trình theo s đ công trình có n i l c do t iế ế ề ơ ồ ộ ự ả
tr ng tính toán thu c t h p c b n c p n i l c nguy hi m nh t gây ra t i chânọ ộ ổ ợ ơ ả ặ ộ ự ể ấ ạ
c t theo hai phộ ương án:
+ Móng nông
;
N i l c do t i tr ng tiêu chu n gây ra :ộ ự ả ọ ẩ
Trang 2C t ộ N 0tc
(T)
C t ộ N 0tc
(T)
H s đ tin c y chung c a t i tr ng n=1,2ệ ố ộ ậ ủ ả ọ
2) Nhi m v đệ ụ ược giao:
Thi t k n n và móng công trình theo s đ m t b ng. Có n i l c doế ế ề ơ ồ ặ ằ ộ ự
t i tr ng tính toán thu c t h p c b n c p n i l c nguy hi m nh t gây ra t iả ọ ộ ổ ợ ơ ả ặ ộ ự ể ấ ạ chân c t.ộ
3) Đ c đi m công trình:ặ ể
Đ lún tuy t đ i gi i h n Sộ ệ ố ớ ạ gh= 0,08m .
Đ lún l ch tộ ệ ương đ i gi i h n ΔSố ớ ạ gh=0,001
4) T i tr ng tác d ng lên công trìnhả ọ ụ :
C t ộ N 0tc
(T)
C t ộ N 0tc
(T)
5) Đánh giá đi u ki n đia ch t công trình, đ a ch t th y văn.ề ệ ấ ị ấ ủ
S li u đ a ch t 2 có thông s kĩ thu t:ố ệ ị ấ ố ậ
Trang 31 Đ t l pấ ấ 1,00 1,750
PH N II : CÁC PHẦ ƯƠNG ÁN THI T KẾ Ế
A. Phương án móng trên n n ề thiên nhiên:
1. Xác đ nh s b kích thị ơ ộ ước đáy móng:
Ch n đ sâu chôn móng h = 1,5m k t đáy móng đ n c t thiên nhiên.ọ ộ ể ừ ế ố
Cường đ tính toán c a n n đ t ộ ủ ề ấ sét:
+ m2 = 1 v i nhà có s đ k t c u m m.ớ ơ ồ ế ấ ề
+ Ktc = 1 vì ch tiêu c lý c a đ t l y theo k t qu thí nghi m tr c ti pỉ ơ ủ ấ ấ ế ả ệ ự ế đ i v iố ớ
đ t.ấ
Đ t sét xám ghi có , = 10kPa. ấ Tra b ng có:ả
A = 0,32; B = 2,29; D = 4,85
+ Tr tính toán th hai c a đ t:ị ứ ủ ấ
= = 18,5 kN/m3
Giả thi t b= ế 1,5m ta có:
+ Di n tích s b đáy móng là : ệ ơ ộ
Fsb
Do móng ch u t i l ch tâm khá l n nên ta tăng di n tích đáy móng lên 1,2 ị ả ệ ớ ệ
l n:ầ
F* = 1,2. Fsb = 1,2.1,98 = 2,38 m2
Trang 4Chọn Lấy l x b = 1,7 x 1,9 m => Fchọn= 1,7.1,9 = 3,23m2> F* = 2,38 m2
2. Ki m tra đi u ki n áp l c đáy móngể ề ệ ự ở :
Gi thi t chi u cao móng hả ế ề m= 0,7 m
+ Đ l ch tâm:ộ ệ
el
+ áp l c tiêu chu n đáy móng là: ự ẩ ở
→50,52 15,32
Ki m tra đi u ki n áp l c :ể ề ệ ự
50,52 < 1,2.R = 1,2. 43,15 = 51,78 32,92 < R = 43,15
Tho mãn đi u ki n áp l c dả ề ệ ự ưới đáy móng
V y ta ch n kích thậ ọ ước đáy móng l b = 1,9 1,7m
Khi đó ta có: Rđc = 51,78
3. Ki m tra đi u ki n bi n d ng:ể ề ệ ế ạ
Ki m tra kích thể ướ ơ ộc s b đáy móng theo đi u ki n bi n d ng. N n có chi uề ệ ế ạ ề ề dày l n nên ta tính theo phớ ương pháp c ng lún các l p phân t ộ ớ ố
+ ng su t b n thân c a đ t c t đáy móng:ứ ấ ả ủ ấ ở ố
= 1,72 x 1 + 1,85 x 0,5 = 2,79 /m2
+ ng su t gây lún t i tâm di n tích đ móng:ứ ấ ạ ệ ế
Trang 5= 32,92 – 2,79 = 30,13 T/m Chia n n đ t dề ấ ướ ếi đ móng thành các l p phân t có chi u dày hớ ố ề i b/4 = 1,7/4
= 0,425m và đ m b o m i l p chia ra là đ ng nh t. Ch n hả ả ỗ ớ ồ ấ ọ i = 0,34m
G i z là đ sâu k t đáy móng thì ng su t gây lún đ sâu zọ ộ ể ừ ứ ấ ở ộ i là :
= Koi = 30,13.Koi (T/m2)
V i Kớ oi là h s ph thu c vào t s z/b và l/b = ệ ố ụ ộ ỉ ố 1,9/1,7 = 1,118
Ta có b ng tính lún nh sau : ả ư
STT Chi usâu ề
H0
(kPa) (kPa)
gl z
bt z
Trang 618 0.34 5.78 1.118 6.80 0.045 1.459 1.523 8500 0.001
Theo b ng tính toán trên ,ta th y t i đ sâu ả ở ấ ạ ộ 7,14 m k t đáy móng, đi m ể ừ ể 22 thu c l p đ t ộ ớ ấ 2
Do v y ta l y gi i h n n n t i đ sâu ậ ấ ớ ạ ề ạ ộ 6 m so v i đáy móngớ
=> Tính lún theo phương pháp c ng lún các l p phân tộ ớ ố:
Ta th y S= ấ 3,4 cm < Sgh= 8cm => th a mãn đi u ki n lún tuy t đ iỏ ề ệ ệ ố
Tho mãn đi u ki n v lún tuy t đ iả ề ệ ề ệ ố
Đi u ki n v đ lún tuy t đ i tho mãn, đi u ki n v đ lún l ch tề ệ ề ộ ệ ố ả ề ệ ề ộ ệ ương đ iố
S Sgh gi a các móng cùng dãy s tho mãn vì đi u ki n đ a ch t dữ ẽ ả ề ệ ị ấ ưới các móng
dãy này thay đ i không đáng k T i tr ng tác d ng xu ng móng c b n gi ng ổ ể ả ọ ụ ố ơ ả ố
nhau. Đ lún l ch tộ ệ ương đ i gi a các móng dãy tr c này (B) và các móng dãy ố ữ ụ
tr c khác s ki m tra khi thi t k móng các dãy đó.ụ ẽ ể ế ế
4. Tính toán đ b n và c u t o móng:ộ ề ấ ạ
4.1 Ch n v t li u móng ọ ậ ệ :
Ch n ọ bê tông c p b nấ ề : B20 Rb=1150T/m2 , Rbt=90 T/m2
Ch n thọ eṕ CII Rs=28000 T/m2
a) Ch n chi u cao đáy móng.ọ ề
Ch n h = 0,7mọ
Ch n aọ bv = 0,05m =5cm => ho=0,7 – 0,05 =0,65
Trang 7Khi tính toán đ b n c a mong ta d ng t i tr ng tinh toan c a t h p b t ộ ề ủ ́ ự ả ọ ́ ́ ủ ổ ợ ấ
l i nh t .ợ ấ Tr ng lọ ượng c a móng và đ t n n trên bâc không gây thung ủ ấ ề ̣ ̉ mong.́
T i tr ng tinh toan đáy móng:ả ọ ́ ́ ở
N0tc
(T) M0tc(T) N0tt(T) M0tt(T)
> => Thoa man điêu kiên chông choc thung ̉ ̃ ̀ ̣ ́ ̣ ̉
b) Tinh toan thep đai monǵ ́ ́ ̀ ́
T i m t ngàm IIạ ặ
Trong đó :
Di n tích c t thép ch u mô men ệ ố ị
Ch n ọ 1412có As = 15,83 cm2
Trang 8Chi u dài c a 1 thanh c t thép ch u mô men là :ề ủ ố ị
l’ = l 2.0,05 = 1,90,1 = 1,8m
Kho ng cách c n b trí các c t thép dài là :ả ầ ố ố
b’ = b 2.0,05 = 1,7 0,1 =1,6m
Kho ng cách gi a các c t thép c nh nhau là :ả ữ ố ạ
=> Ch n ọ 1412có a12cm thép CII b trí phía dố ưới
Tai măt ngam IIIỊ ̣ ̀
Ch n ọ 1210 có As = 9,42 cm2
Chi u dài c a 1 thanh c t thép ch u mô men là :ề ủ ố ị
b’ = b 2.0,05 = 1,70,1 = 1,6m
Kho ng cách c n b trí các c t thép dài là :ả ầ ố ố
l' = l 2.0,05 = 1,9 0,1 =1,8m
Kho ng cách gi a các c t thép c nh nhau là :ả ữ ố ạ
=> Ch n ọ 1210có a15cm thép CII b trí phía trênố
L p bê tông lótớ : Dày 10 cm, r ng ra m i bên so v i đáy móng 10 cm.ộ ỗ ớ
B: PH N MÓNG C C Ầ Ọ
Trang 9S đ công trình:ơ ồ
0.45
N 1tc
M 1tc
N 1tc
M 1tc 0.00
7m
MAT CAT
M t b ng chân c t:ặ ằ ộ
0.45
C10 C9
C8 C7
C6
0.00
0.45
Trang 10C tộ Ntc (T) Mtc ( Tm)
Kích thướ ộc c t:
1.1Ch n trọ ước kích thướ ọc c c
Kích thướ ọc c c: a x b = 30 x 30 cm
Chi u dài c c: ề ọ c
L
= 12m
Bê tông c c: B20; ọ
R = MPa= kN m R = MPa= kN m
16;
1.2Tính s c ch u t i c a 1 c c đ n.ứ ị ả ủ ọ ơ
1.2.1 Xác đ nh s c ch u t i c c theo v t li u: ị ứ ị ả ọ ậ ệ
vl
P
: s c ch u t i v t li uứ ị ả ậ ệ
ϕ =0,7
: h s u n d cệ ố ố ọ
:
s
R
Cường đ ch u kéo gi i h n c t thép =ộ ị ớ ạ ố
s:
A
Di n tích c t thépệ ố
4 16 8,04 φ = cm = 8,04 10 − m
b:
R
Cường đ ch u nén bê tôngộ ị
2
b:
F
Di n tích ti t di n c cệ ế ệ ọ
2
0,3.0,3 0,09( )
b
Trang 111 2
1
400
k =
cho c c đóng, épọ
c
F
: di n tích ti t di n ngang c a ệ ế ệ ủ mũi c cọ
k =
c c đóng, épọ
N N=
: c c l p 3ọ ớ
U: chu vi
N : ch s SPT trung bình d c thân ỉ ố ọ
c cọ
c
N h N h N h N
L
=
c
L
chi u dài c cề ọ 2
0,3 0,3 0,09( )
c
N N= = N
U = b= = m
2.2.4
S c ch u t i đ n n cho phép c a 1 c c: ứ ị ả ấ ề ủ ọ
2.2.5
S c ch u t i tính toán cho phép c a 1 c c: ứ ị ả ủ ọ
2.3 Xác đ nh s b c c và b trí vào đài.ị ơ ộ ọ ố
Trang 12 S c c:ố ọ
(1,1 1, 4)
h s nh hệ ố ả ưởng momen M
Ch n n = 4 c cọ ọ
S đ b trí c cơ ồ ố ọ
900
1500
2.4 Ch n kích thọ ước đài c c, chi u sâu chôn dàiọ ề
Chi u dài kích thề ướ ọc c c:
1,5 1,5( )
Ki m tra kh năng ch u l c c a đài:ể ả ị ự ủ
[ ]
c
P
: Tr ng lọ ượng b n thân c cả ọ
c
L
: chi u dài c cề ọ
b : c nh c cạ ọ
tr ng lọ ượng riêng c a bê tôngủ
max
P
: l c l n nh t truy n lên c cự ớ ấ ề ọ
Trang 13max 2 4 2 .
tt tt o
i i
2.5 K t c u đài móng ế ấ
Ch n chi u cao đài: ọ ề
0,8
d
2.5.1 Tính toán đi u ki n ch c th ng.ề ệ ọ ủ
chong
0,75
chong
2( 2 ) 2 (0,3 0,3 2 0,6) 3,6
0,9
k
R = MPa
GVHD: ThS.
Trang 14T i m t c t IIạ ặ ắ
Ch n 1ọ 212 có As = 13,57cm2
Chi u dài c a m t thanh c t thép ch u mômen Mề ủ ộ ố ị I là:
l’ = l,52 x 0,035 = 1,43m
Kho ng cách c n b trí các c t théplà: ả ầ ố ố
b’ = 1,52 x 0,035 = 1,43m
Kho ng cách gi a tr c các c t thép c nh nhau là: ả ữ ụ ố ạ
a = =
n : s thanh c n b trí vào đáy móng = 1ố ầ ố 2
V y ta ch n 1212 a130, c t thép nhóm CII. ậ ọ ố
T i m t c t Iạ ặ ắ III
Ch n ọ 912 có As = 10,18cm2
Chi u dài c a m t thanh c t thép ch u mômen Mề ủ ộ ố ị I là:
l’ = l,52 x 0,035 = 1,43m
Kho ng cách c n b trí các c t théplà: ả ầ ố ố
b’ = 1,52 x 0,035 = 1,43m
Kho ng cách gi a tr c các c t thép c nh nhau là: ả ữ ụ ố ạ
a = =
n : s thanh c n b trí vào đáy móng = ố ầ ố 9
Trang 152.6 Ki m tra lún móng c cể ọ
Đ tính đ lún c a n n móng c c ta tính đ lún c a kh i móng quy ể ộ ủ ề ọ ộ ủ ố ước. Nh ờ
ma sát gi a di n tích xung quanh c c và đ t bao quanh nên t i tr ng móng đữ ệ ọ ấ ả ọ ược truy n lên di n tích l n h n xu t phát t mép ngoài c c biên t i đáy đài và ề ệ ớ ơ ấ ừ ọ ạ
nghiêng góc :
Khi tính toán l y ấ II= /1,1 ; II = /1,1; cII = c/1,1
C t ộ 6 có Ntc = 160 (T) = 1600 (KN)
Mtc = 12,2(T.m) = 122( KN.m)
=1.955(KN/m3)
13.636(KN/m2)
=>
Chi u dài c a đáy móng quy ề ủ ước:
B r ng c a đáy móng quy ề ộ ủ ước:
Chia n n đ t dề ấ ưới đáy kh i móng quy ố ước thành các l p b ng nhau th a ớ ằ ỏ
mãn đi u ki n: ề ệ
Ứng su t b n thân t i đáy kh i móng quy ấ ả ạ ố ước:
Ứng su t gây lún t i đáy móng:ấ ạ
K t qu tính toán các giá tr ng su t gây lún và ng su t b n thân:ế ả ị ứ ấ ứ ấ ả
Trang 161 0.24 0.24 1.118 0.28
0.96
5 132.470 104.668 768 0.016
2 0.24 0.48 1.118 0.56 0.818 112.276 104.713 768 0.019
3 0.34 0.82 1.118 0.96 0.634 87.091 104.776 768 0.014
4 0.34 1.16 1.118 1.36 0.477 65.451 104.839 768
Gi i h n n n đớ ạ ề ược tính đ n đi m ế ể 4 có đ sâu ộ 1,16m kê t đê mong ̉ ừ ́ ́ :
gl< bt = 65,451 kPa < bt = 104,839 x 5 = 524 kPa
Do v y, ta l y gi i h n n n đ n đ sâu ậ ấ ớ ạ ề ế ộ 1,16m k t đ móng.ể ừ ế
Đ lún (S) c a n n xác đ nh theo công th c:ộ ủ ề ị ứ
Ta th y: S = 6,6cm < = ấ 8cm.Do đó th a mãn v đi u ki n đ lún tuy t đ i.ỏ ề ề ệ ộ ệ ố
2.7. Tính toán và b trí móc c u, móc treo.ố ẩ
2.7.1.Khi v n chuy n c c ậ ể ọ
- Khi v n chuy n c c: T i tr ng phân b ậ ể ọ ả ọ ố
\* MERGEFORMAT ( )
Trong đó: n là h s đ ng, n=1,5ệ ố ộ
q=25.0,25.0,25.1,5=2,34kN/m
Trang 17Hình : Bi u đ mômen c c khi v n chuy n ể ồ ọ ậ ể
C t thép móc c u đ t cách 2 đ u đo n c c m t đo n:ố ẩ ặ ầ ạ ọ ộ ạ
MERGEFORMAT ( )
Tr s momen l n nh tị ố ớ ấ
\* MERGEFORMAT ( )
( )
Ta th y mô men trấ ường h p a nh h n mô men trợ ỏ ơ ường h p b nên ta dung mô ợ men trường h p b đ tính toán.ợ ể
L y l p b o v c t thép c c là a’=3cmấ ớ ả ệ ố ọ
chi u cao làm vi c c a c t thép: hề ệ ủ ố o=ha=253=22cm
M=0,0432qL2
q
L
Trang 18Di n tích c t thép:ệ ố
C t thép d c ch u momen u n c a c c là 2ố ọ ị ố ủ ọ 16(Fa=4cm2)
c c đ kh năng ch u t i khi c u l p, v n chuy n.ọ ủ ả ị ả ẩ ắ ậ ể
2.7.2. Tính toán c t thép làm móc c u: ố ẩ
- L c kéo móc c u trong trự ẩ ường h p c u l p c c: ợ ẩ ắ ọ
\* MERGEFORMAT ( )
l c kéo 1 nhánh, g n đúng:ự ở ầ
M=0,0432qL 2
b
L
Trang 19- Thép móc c u ch n lo i AI ( thép có đ d o cao, tránh gãy khi c u l p)ẩ ọ ạ ộ ẻ ẩ ắ
- Di n tích thép c a móc c u:ệ ủ ẩ
\* MERGEFORMAT ( )
- Ch n thép móc c u ọ ẩ 12 có Fa=1,13cm2
2.7.3. Tính và b trí c t thép cho c c: ố ố ọ
B trí thép d cố ọ : ta ch n thép ọ
B trí thép đaiố : do c c ch y u ch u nén, ch u c t nh nên ta s b trí ọ ủ ế ị ị ắ ỏ ẽ ố theo yêu c u v c u t o.ầ ề ấ ạ
C t thép c ng mũi c cố ứ ọ : ch n thép chi u dài 5ọ ề 80mm ;đo n nhô ra ạ
kh i mũi c c là ỏ ọ 250mm