Tiểu luận môn nền móng -

Kiểm tra khả năng chịu tải của nền theo trạng thái giới hạn I với ktc = 1,2... Bài 3: Kiểm tra độ ổn định của nền công trình đặt trên mái đất như Hình 3.. Lấy trọng lượng trung bình của

TIỂU LUẬN MÔN NỀN MÓNG

Họ và tên sinh viên: Lê Hồng Đức Mã đề: aae79

Mã số sinh viên: 18520100065

Thang điểm: Bài 1 = 1,5 điểm; Bài 3, 5, 7 mỗi bài 2 điểm và Bài 9 = 2,5 điểm

Bài 1: Móng hình chữ nhật đặt trên nền cát có e = 0,58, I = 35o, cI = 0,5 kPa, trọng lượng riêng của đất nằm dưới hơn đáy móng γI = 17,2 kN/m3 và trên đáy móng γ’I = 15,8 kN/m3 Kích thước đáy móng l = 1,0 m, b = 2,0 m (b là cạnh dài có phương trùng với phương tác động của tải ngang) Chiều sâu đặt móng h = 1,2 m Tải trọng tính toán tại đáy móng Ntt = 400 kN, Qtt = 120

kN, Mtt = 40 kNm Kiểm tra khả năng chịu tải của nền theo trạng thái giới hạn I với ktc = 1,2

0, 3400

tt

Q tg

Bài 3: Kiểm tra độ ổn định của nền công trình đặt trên mái đất như Hình 3 Công trình đặt trên móng bè kích thước đáy móng b×l = 12 × 30 m đặt trên mặt mái dốc (H = 10 m và L = 15 m), áp lực tính toán do

tổ hợp bất lợi nhất gây ra ở đáy móng là p = 150 kPa Nền là đất là sét pha đồng nhất trên chiều dày lớn lớn Đất có trọng lượng riêng γ I = 18,0 kN/m3,  I = 18o, c I = 12 kPa Tự chọn tọa độ tâm cung trượt O (x = ?,y = ?) có bán kính R =? và tính toán hệ số độ ổn định trượt FS tương ứng Cho h = 2,0 m và d = 3,0 m

Bài làm

Chọn điểm O tọa độ (x=10.78 m; y=19.83 m)

- Tính toán Gi và vẽ đúng tỉ lệ đo được các góc ∝i

- Đo độ dài các cung trượt li

- Việc tính toán được trình bày trong bảng sau:

Hệ số an toàn là 1.44

Bài 5: Cho hai móng nông đơn dưới cột có cùng chiều sâu chôn móng h = 1,5 m và cho khoảng cách giữa hai tâm móng là L = 5,5 m

- Móng 1: Kích thước đáy móng b×l = 1,8 m ×1,8 m Tải tác dụng trên móng Notc = 1000 kN

- Móng 2: Kích thước đáy móng b×l = 1,5 m ×1,5 m Tải tác dụng trên móng Notc = 800 kN

Nền đất là lớp sét pha dẻo cứng rất dày có trọng lượng đơn vị thể tích γ = 18,0 kN/m3 và

mô đun biến dạng E1-2 = 8 MPa Lấy trọng lượng trung bình của bê tông móng và đất phủ trên móng γtb = 20,0 kN/m3

Tính độ lún tương đối không đều của hai tâm móng ∆ =

5 Ứng suất do tải trọng ngoài gây ra zp  k0pgl

-Với k0 tra bảng phụ thuộc l/b và 2z/b (Theo Bảng C.1, TCVN 9362-2012)

6 Chiều dày chịu nén

Tại điểm 12, ta có: zp 19.63kPa0, 2 z 0.2 113.4 22.68 kPa (thỏa)

Biểu đồ phân bố ứng suất

7 Độ lún của lớp phân tố thứ i

01234567891011

hi=0.3 mMDTN

19.6312

124.0391.31

68.2552.6741.4533.6628.0523.37

27

± 0.00 m

± 1.50 m

± 6.3m

- Độ lún nền móng được xác định theo công thức:

tb n

Si (cm)

3 Chia lớp nền đất dưới đáy móng thành những lớp phân tố đồng nhất có chiều dày

5 Ứng suất do tải trọng ngoài gây ra zp  k0pgl=k0 x 385.56

Với k0 tra bảng phụ thuộc l/b và 2z/b (Theo Bảng C.1, TCVN 9362-2012)

- Độ lún nền móng được xác định theo công thức:

tb n

160.99120.48

92.1572.0757.3746.6138.7232.63

2732.437.843.2

48.6

5459.4

hi=0.3 mMDTN

27.6113.63

121391.8

97.2

Si (cm)

Kiểm tra tổng độ lún của móng 2: S25.08cmSgh 8 cm

 Vậy kích thước móng 2 đã thỏa mãn độ lún

c Từ độ lún của hai móng đã được tính, ta xác định được độ lún tương đối không đều của hai tâm móng:

Bài 7: Cho một móng nông đơn dưới cột có chiều sâu chôn móng h = 1,5 m và tải trọng tác dụng trên móng Nott = 10x0 kN, Mott = 4y kNm và Qott = 1z kN Kích thước đáy móng b×l = 2,0 m

×2,4 m Kích thước cổ cột bc×lc = 30 cm× 40 cm Sinh viên tự cho các số liệu cần thiết khác Nền đất là sét pha dẻo cứng γII = 17,0 kN/m3, CII = 30 kPa, φII = 20o

Câu a: Kiểm tra áp lực đáy móng

Câu b: Xác định chiều cao móng hm và lượng cốt thép bố trí cho móng

Cho lấy lớp bê tông bảo vệ cốt thép a = 3,5 cm (lưu ý không phải lấy đến trọng tâm tiết diện

cốt thép lớp dưới) m1= m2 = ktc = 1,0 Lưu ý: xyz là ba chữ số cuối cùng của MSSV Mssv:18520100065  Nott = 1000 kN, Mott = 46 kNm và Qott = 15 kN

Lấy hệ số vượt tải n=1.15  Notc = 869,57 kN, Mott = 40 kNm và Qott = 13.04 kN

a, Kiểm tra áp lực đáy móng

* Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng khi móng chịu tải trọng lệch tâm:

tb max min

 , 

1 2

II II II tc

Ta thấy: ptb = 211,1 < R = 265,17 kPa (thỏa)

pmax = 242,18 < 1,2R = 318,20 kPa (thỏa)

- Cường độ chịu nén Rb = 11,5 MPa

- Cường độ chịu kéo Rbt = 0,9 MPa

- Hệ số điều kiện làm việc  b 1,0

b Cốt thép: (Theo Bảng 13, TCVN 5574-2018)

- Loại cốt thép: CB300-V

- Cường độ chịu kéo, nén Rs = Rsc = 260 MPa

- Hệ số điều kiện làm việc  s 1,0

* Xác định chiều cao móng theo điều kiện kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn

Chiều cao làm việc của móng đơn bê tông cốt thép theo điều kiện kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn được xác định như sau:

0 0



Theo hình trên ta có L =1 m ; ltt = 2,4m ; ltr = 0,4 m ; Rb = 11,5 Mpa

Suy ra:

tt tt 0 0

Kết luận: Chiều cao móng theo điều kiện KCBTCT chịu uốn là h0 ≥ 58,8 cm

Đáy móng có lớp bê tông lót nên a = 3,5 cm Chọn h0 = 61,5 cm

Kết luận: Chiều cao móng A-1 là 65 cm

Độ vát móng hợp lí với góc vác α = 15° ÷ 20° và hmin = 25 cm

- Chiều cao vác ở vị trí biên móng: h v L  5 tan 

- Chiều cao móng ở biên:

* Kiểm tra lại chiều cao làm việc ho

Kiểm tra lại chiều cao làm việc móng h0 = 61,5 cm theo điều kiện chọc thủng

Điều kiện kiểm tra: Nct Ncct0,75 R bth0btb

Ta có: Nct = 183,88 kN < Ncct = 423,39 kN (thỏa điều kiện)

Kết luận: Chiều cao móng h0 = 61,5 cm thỏa điều kiện chọc thủng

* Tính toán nội lực và cốt thép

Dời tải trọng về đáy móng, ta được:

MDTN

Chiều dài con-xon L = 1 m ; B = 0,85 m (Theo hình trên)

Với móng chịu tải móng lệch tâm, ta có:

- Mô men theo phương cạnh dài l mép cổ móng theo mặt cắt I-I:

+ Chiều cao làm việc của móng h0 = 61,5 cm

+ Diện tích cốt thép móng gần đúng tính theo công thức:

a Theo phương cạnh dài l:

I s1

s 0

MA

0,9R h



4133,55 100,9 2600 61,5

0,9R h



4

138, 28 100,9 2600 61,5

Kết luận: - Cốt thép theo phương cạnh dài là Ф10a172

- Cốt thép theo phương cạnh ngắn là Ф10a191

Bài 9: Một cọc đóng BTCT tiết diện vuông d × d xuyên qua nền đất gồm có 4 lớp đất và có chiều cao tự do là lo Thép trong cọc 8Φ16 có Rs = 280 MPa Bê tông cọc B20

Cách chọn số liệu như sau: Mssv: 18520100065

Chữ số cuối cùng MSSV là: 065

d×d = 350×350, lo = 1,0 m và M = 15 kN.m, H = 5 kN

Giả sử ba chữ số cuối cùng của MSSV là xyz thì h1 = 0 (m) ; h2 = 6 (m) và h3 = 5 (m)

Nếu lớp đất nào có chiều dày là 0 m thì xem như không tồn tại lớp đất đó

Bài làm Câu a: Tính sức chịu tải nén cực hạn của cọc Rc,u theo điều kiện đất nền

Sức chịu tải trọng nén cực hạn Rc,u (kN) được xác định theo công thức:

R c,u1  γ cγ q A cq b b  uγ f l cf i i (1)

Trong đó:

γc – hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy γc = 1,0

qb – cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc tại độ sâu zM = 14,0 m

- Lớp đất 2: Tên đất là cát bụi, e = 0,7, trạng thái vật lý chặt

vừa và có chiều dày h2

- Lớp đất 3: Tên đất là sét pha, trạng thái vật lý dẻo mềm có

IL = 0,6 và chiều dày h3

- Lớp đất 4: Tên đất là cát trung, e = 0,6, trạng thái vật lý

chặt vừa, rất dày

Cho biết phần mũi cọc cắm vào lớp đất 4 là 3,0 m.Yêu cầu:

- Câu a: Tính sức chịu tải nén cực hạn của cọc R c,u theo điều

kiện đất nền

- Câu b: Tính tính sct kéo Rt,u theo đk đất nền

- Câu c: Tính sức chịu tải nén cực hạn của cọc R v theo điều

(Tra bảng 3.7 – trang 135 sách “Nền và móng” – Tô Văn Lận, kết hợp nội suy với cát hạt vừa, chặt vừa ta được qb = 4320 kPa)

γcq – hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc

γcf – hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc (Tra bảng 3.9 – trang 137 sách “Nền và móng” – Tô Văn Lận với hạ cọc bằng phương pháp

đóng cọc BTCT γcq = 1,0 γcf = 1,0)

Ab – diện tích tiết diện ngang của cọc, với Ab = 0,352 = 0,1225 m2

u – chu vi tiết diện ngang của cọc, với u = 40,35 = 1,4 m

fi – cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, xác định bằng cách chia các lớp đất thành các lớp phân tố đồng nhất có chiều dày 2 m (Tra bảng 3.8 – trang

Câu b: Tính sức chịu tải kéo cực hạn của cọc Rt,u theo điều kiện đất nền

Sức chịu tải trọng kéo Rt,u, (kN), của cọc ma sát, hạ bằng phương pháp đóng hoặc ép, được xác định theo công thức: Rt ,u  cu  cf i if l

trong đó:

γc - hệ số điều kiện làm việc của cọc, lấy cho mọi loại nhà và công trình; khi chiều sâu hạ cọc lớn hơn hoặc bằng 4 m, γc = 0,8

u – chu vi tiết diện ngang của cọc, với u = 40,35 = 1,4 m

Các thông số cf; f ; li i lấy giống như ở câu a  cf if l437 6 kN /m

Vậy sức chịu tải kéo: Rt,u cucf i if l 0,8 1, 4 437.6  490.11kN

Câu c: Tính sức chịu tải nén cực hạn của cọc Rv theo điều kiện vật liệu

Sức chịu tải theo cường độ vật liệu được tính theo công thức:

Rv = φ(RbAb + RsAs) (2) (sách “Nền và móng” – Tô Văn Lận – công thức 3.9 – trang 127)

 Cách 1:

Vì cọc không xuyên qua lớp đất yếu nào có IL > 1 nên φ = 1

Thay số vào công thức (2), ta được:

Với v = 0,7 do mũi cọc treo

ltt – chiều dài tính toán của cọc

r – độ dài của cạnh cọc vuông Thay λ = 30 vào công thức (3), ta được: φ = 0,954 Thay số vào công thức (2), ta được:

Rv = φ(RbAb + RsAs) = 0,954(11500 0,352 + 28000016,0810-4) = 1773,5 kN

Câu d: Tính chuyển vị ngang và góc xoay của cọc tại vị trí đầu cọc

Sơ đồ tác động của momen và tải trọng ngang lên cọc:

Độ cứng tiết diện ngang của cọc: EbJ =

Các chuyển vị δHH, δHM, δMH, δMM của cọc ở cao trình mặt đất, do các ứng lực đơn vị H=1; M=1 đặt tại cao trình này:

Ze - chiều sâu tính đổi, Ze = bdZ =0,64 2=1,28

Tra bảng 3.22 tr 167-Sách “Nền và móng “ – Tô Văn Lận ta được các hệ số A3 ;B3 ;D3 theo Ze