Bài Giảng Nền Móng Công Trình (Móng nông)

bài giảng của thầy Lê Trọng Nghĩa

Hình thức đánh giá: Thi viết 90 phút

Chương 4: Móng cọc và cọc chịu tải trọng ngang Chương 5: Gia cố nền

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Nền Móng, Châu Ngọc Ấn, NXB ĐHQG TPHCM, 2004

2) Nền Móng công trình, Châu Ngọc Án, NXB Xây dựng, 2008

3) Nền và Móng các công trình dân dụng và công nghiệp,

Nguyễn Văn Quảng, NXB XD, 1996

4) Foundation Analysis and Design, 5“ edition, Joseph

E Bowles, McGraw Hill, 1997

5) Pile Foundation Analysis and Design, 5" edition,

Chương 1: NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TÍNH TOÁN

VÀ THIẾT KÉ NÈN MÓNG

1 Khái niệm 1.1 Móng

Mong bang (dang ban dam)

Bản móng

4 a +

Bê tông lót Bản móng A-A Dam méng

Mong bé dang ban

CONG TRINH CO TANG HAM

—?¬

Mặt đất T222 2

Giếng cát Gia tải trước + Bắc thấm

Bơm hút chân không Vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật

h d Ự

BM Địa Cơ Nền Móng 19

Cot dat tron xi-mang/voi

oe tự °.ˆ Bearing stratum wee ° ners

mm f › _— -—< "¬ Impermeable 7s m

_—~ (Moueg machine) - (Mixing machine) j ) - “z2: == T- - ~ ấ —_ AMEE set PETIT Tes so T 7-22 T if, “ (Penegaton myeceon) : + / § a +

room Grout pump Power plant |! [7

r h h 4

Móng cứng hữu hạn Móng cứng

——P———/P

chữ nhật trên bán không gian đàn hồi vô hạn

Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng I,

Trường hợp 2: Hệ số hình dạng và độ cứng I, cho dién truyén tai hinh tron va chir

nhật trên bán không gian đàn hôi hữu hạn

VOI Og; = Ko; * Pay va Ko € vib

z,— khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp đất ¡

Apluc gaylin p„ = a (y„ -+*)Ð,

Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp

mỏng có chiều dày h, =[0.4+0.6]b

Xác định áp lực tại giữa lớp đất trước và

sau khi xay mong p,, & p,, :

Pa = Oyo; va Đại = Đụ + đụ

với Oy, =KyXPy Va Ko, € {z0 ¡

z,— khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp i T | ® i |r,

Suy ra hệ sô rỗng tại giữa lớp đât trước và / or l

sau khi lUn e,; & e,, : ! :

Độ lún của móng (tại tâm)

i=1 1+ Sự

Điều kiện lún s<Ïs] [s]— độ lún cho phép của móng

Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tính của công trình

(tham khảo bảng ), đối với nhà BTCT đồ toàn khối [s] = 8cm

5 Tải trọng, tổ hợp tải trọng và các trang thai giới hạn

5.1 Tải trọng

- Tĩnh tải: trọng lượng bản thân công trình

- Hoạt tải: hoạt tải sử dụng, hoạt tải sửa chữa,

5.2 Cac trang thai giới hạn (TTGH)

5.2.1 Trạng thái giới hạn I: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện cường

độ (sức chịu tải, trượt, lật .)

a Kiểm tra cường độ

Hệ số an toàn của sức chịu tải

— Quit

< 4a“ Es

trong đó:

pt — áp lực tính toán tại mặt đáy móng

Qu — sức chịu tải cực hạn của nền đất dưới đáy móng

qạ — sức chịu tải cho phép của nền đất dưới đáy móng

FS, [FS] — hệ số an toàn và hệ số an toàn cho phép

b Kiểm tra ồn định

Hệ số an toàn trượt

` chong truot | | x chong truot

FŠ tuø= F 2 FS truot hoac Fay truot < FS

gay truot truot

trong do:

Fepong truot — lỰC chống trượt F gay truot — lực gây trượt

FS¿uo¿, [FS]„„e: — hệ số an toàn trượt và hệ số an toàn trượt cho phép

FS„„ truot > [FS |„„ = 1.5

10

b Kiém tra 6n dinh

Hệ số an toàn lật

FS„=— “> IFS],„ hoặc Mygay tat © ——

FS gay lat lat

trong đó:

Mehong lat — Moment chống lật Mgay iat — Moment gay lat

FS „„ [FS],,— hệ số an toàn lật và hệ số an toàn lật cho phép

FSi > [FS | = 1.5

Loss of static equilibrium Uplift by vertical forces Heave

Trường hợp minh họa

Lực gây trượt bằng tổng của

lực ngang do kết cấu bên trên

dạng (lún, nghiêng, .)

11

Không kẻ đến ma sát hai bên móng

II Móng đơn 2.1 Móng đơn chịu tải đúng tâm

tính toán

thiết kế

- Địa chất: đặc trưng 7, C, 9, ©-p, os - Kích thước day móng b xỉ

/ TCXD (VN) ` | - Chiều cao mong h

t Eurocode 7 „| - Thép trong móng mmỳ 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

Soluble materials ter tabl

= Adequate bearing stratum

Figure 10.3 Design considerations for footings

Bước 2 Xác định kích thước đáy móng bx/ sao cho nền đất dưới đáy móng thỏa các điều kiện ôn đỉnh, cường độ và biến dạng

F = bxi - diện tích đáy móng

Zø — trọng lượng riêng trung bình của đất và bê-tông

tt N*° =~ - lực dọc tiêu chuẩn

Nf — lực dọc tính toán n= 1.15 — hệ số giảm tải R*°- sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng

mm

12

- Xác định diện tích sơ bộ của đây móng Ne é

Mat phang đáy mó pe D,

- Nếu điều kiện p£ < Rt không thỏa — tăng bxI

- Điều kiện cường độ

* Diéu kiện biến dạng (lún)

s < [s]

[s]— độ lún cho phép của móng

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

Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1

Bước 3 Xác định chiều cao móng h

Dựa vào điều kiện xuyên thủng

| 5 0 |

ij) P,<P, => BPTbac2theoh, = hạ = h=hạ+a_ (làm tròn ?)

13

Pu = Pret S ngoài đáy tháp xuyên

ngoài đáy tháp xuyên — diích vùng gạch chéo hl hy ⁄

Lực chống xuyên thủng P,,

Diện tích xung quanh tháp xuyên = Diện tích 4

2x (0 + b, + 2ho) 5 hv2 (dt 2 mat bén b,)

h, +h, +2h ate th.t 2h), ip (dt 2 mat bén h,)

Sx map _ xuyen = (2b, + 2h, + 4h, „x2

Lực chống xuyên +”

b2 — nghiêng = 0./5 Ry (2b, + 2h, + 4h, )n,v2 Luc chéng xuyén |

- 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

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

15

Bước 2 Xác định kích thước đáy móng bx/ sao cho nền đất dưới đáy

móng thỏa các điều kiện ôn định, cường độ và biến dạng

« Điều kiện 1: ổn định p, <R*

pb $1.2R°

tc Đan > 0

pe, pr P%, - áp lực tiêu chuẩn trung bình,

Chonbva / (dựa vào giá trị tham khảo VF

* Kiém tra điều kiện ổn định „SR”, p„„ $1.2R", pr 20

- Nếu điều kiện ổn định không thỏa = tang bx 1

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

— Có nhiều lời giải bx 7 thỏa điều kiện ổn định

Pmax 7 YP; %, C, @ => Quit

đQ„„ đ¿ - sức chịu tải cực hạn và cho phép cla SST

đất nền dưới đáy móng y

FS - hệ số an toàn (FS = 2+3) Nếu điều kiện pj < q, không thỏa = tăng bxI

16

[FShrwot - Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.2+1.5)

c„, (0„ lực dính và góc ma sát

trong giữa móng và nén dat (c,

- Điều kiện 3: biến dạng (lún)

s s [s]

[s] — d6 lun cho phép của móng

Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tinh của

công trình (tham khảo bảng ), đối với nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm

Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1

Xét cân bằng lực của mặt tháp xuyên aJ | x

nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương)

17

Momen tai mặt cắt ngàm 2-2

Lh Pisiner) M;¿ ` 2 P, (b - b,)/2 dy

— Bê tông lót đá 4x6 B7.5 dày 100

— Thép móng Ai: R, = 225 MPa |zøo

— Bê tông bảo vệ dày 50

18

Bê tông lót

Bước 1 Chọn chiều sâu đặt móng

- Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm

Bước 2 Xác định kích thước đáy móng b xL sao cho nền đất dưới đáy

móng thỏa các điều kiện ôn định, cường độ và biến dạng

- Điều kiện 1: ổn định Py Re

p., $1.2R®

tc Prin 2 0

pe, Po, Px, - Ap lve tiêu chuẩn trung bình, cực đại và cực tiểu

19

Cach xac dinh bx L théa diéu kién 6n định

« Điều kiện 2: cường độ

— Hệ số an toàn trượt (tương tự móng đơn lệch tâm)

O = Py =e FWP,

[FShruwot - H€ $6 an toan trot cho phép (= 1.2+1.5)

* Diéu kién 3: Bién dang (lun)

< [s]

[s]— độ lún cho phép của móng

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

Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1

20

b

Chọn theo cau tao h, > 200mm |

Øpa(†1+@n„)Fp¿bhạ

Q < øpz(1+ø,)Rbhp

Øp;s = 0.6 đối với bê-tông nặng

Đê an toàn:

ø„ - Xét ảnh hưởng của lực dọc kéo, nén; trong bản móng

Bước 4 Xác định nội lực (M,Q) trong dằm móng băng

aa H” ij MỊ TẤN H? MỸ a Ht lÌ MỸ ZZẾ HƑ | M! AM Mỹ “ Pu: is

21

Tương quan giữa cắp độ bền chịu nén của bê-tông và mác bê-tông

theo cường độ chịu nén

(TCXDVN 356 : 2005 — Phu luc A — Bang A.1)

Nhóm ane dang | chay dung «bra Nước sản xuât và tiêu chuẩn Giới hạn tá ầ

quy đổi | F99! Phép | pát | ad quy adi, Kỹ hiệu thép sản xuất chảy, MPa | Ciới hạn bên

diện MPa

cl Việt Nam (TCVN 1651 : 1985) , ,

235 A-l Nga (GOST 5781-82’) 235 min 380 min

Theo | thep SR235 Nhat (JIS G 3112 -1991) 235 min | 380 +520 aici hạn| „chon wen BS 4449 :1997 GR.250 Anh (BS 4449 : 1997) 250 min | 287,5 min

Cấp độ Cường độ trung Mác theo | Cấp độ Cường độ trung Mác theo

bên chịu bình của mâu thử cường độ bên chịu bình của mâu thử cường độ

nén tiêu chuân, MPa chịu nén nén tiêu chuân, MPa chịu nén

Phân loại thép theo giới han chảy của một số loại thép

(TCXDVN 356 : 2005 — Phu luc B — Bang B.1)

Nhom Loai dang Hinh | Gigi han chay saz ar Nước sản xuất và tiêu chuẩn sản : Giới hạn Giới hạn

WY | thep | tiết | dùng để quy Ký hiệu thép xuất chảy, MPa bền

đôi diện đôi, MPa ,

995 SD295A Nhật (JIS G 3112 -1991) 295min | 440+600

$D295B Nhat (JIS G 3112 -1991) 295:390 | 440+600 cll Viét Nam (TCVN 1651 : 1985) ; „

300 Anh lệ Nga (GOST 5781-82) 300 min 500 min

300 AG15M GR 300 Hoa ky (ASTM A615M-96a) 300 min 500 min

335 RL335 Trung Quéc (GB 1499-91) 335+460 | 510 min

345 $D345 Nhat (JIS G 3112 -1991) 345+440 | 490 min

390 $D390 Nhat (JIS G 3112 -1991) 390+510 | 560 min

cit Viét Nam (TCVN 1651 : 1985) ; ;

Theo Thép vin 390 A-lll l Nga (GOST 5781-82") 600 min 600 min

" cacbon | (có 400 AS 1302-400Y Úc (AS 1302-1991) 400 min -

chảy, nồng 9°) 420 AG15M GR 420 Hoa ky (ASTM A615M-96a) 420 min 620 min

thie te BS 4449 : 1997 GR.460A 483 min

460 Anh (BS 4449 : 1997) 460 min -

BS 4449 :1997 GR.460B 497 min

490 SD490 Nhật (JIS G 3112 -1991) 490+625 | 620min

520 AG15M GR 520 Hoa ky (ASTM A615M-96a) 520 min 690 min

540 A-IIIB Nga (GOST 5781-82") 540 min -

540 RL540 Trung Quéc (GB 1499-91) 540 min 835 min

590 RL590 Trung Quéc (GB 1499-91) 590 min 885 min

CIV Viét Nam (TCVN 1651 : 1985) ; ;

590 A-V l Nga (GOST 5781-82") 590 min 900 min

22