Tài liệu Bài tập lớn nền móng tính toán móng đơn ( móng nông ) ppt

BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG... Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn I 1... Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất tiếp Sơ đồ phá hoại theo ứng suất pháp Điều kiện N cth0,75R k.h0.u tb

BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG

Bảng số liệu tính toán

tc

N0

(KN)

tc

M0

(KNm)

tc

H0

(KN)

tt

N0

(KN)

tt

M0 (KNm)

tt

H0 (KN)

Lớp 1 (m)

Lớp 2 (m)

Lớp 3 (m)

1780 750 161 2136 900 185 1,0 3,5 Chưa kết

thúc trong

lỗ khoan Bảng số liệu địa chất

TT Lớp đất Dung

trọng ẩm KN/m3

Dung trọng hạt KN/m3

W% WL WP C(Kpa)  E(Kpa)

3

/

25

2

,

1

1

,

1

m KN

K

K

bt

l

tr









I Chọn sơ bộ kích thước móng

Chọn chiều sâu chôn móng H = h= 1,5m Vậy đáy móng đặt trong lớp cát pha

Chọn b = 1,5m

Chọn bề rộng móng b =1,5m

Tính

) / 20.333(

2

25 667 , 15 2

) / ( 667 , 15 5

, 0 1

5 , 0 17 1 15

3 '

3 '

m KN

m KN h

h

bt tb

i

i i



































Với góc ma sát  = 260 tra bảng Suy ra A = 0,84, B = 4.37, D = 6,9

Tính 1. 2 (A.b B '.h c.D)

k

m m

R

tc





Với 1. 2 1

tc

k

m

m

o

Htt

tt o

H

Ntt

Mtt

tt o

M

tt o

N

h

min



max



 R=1.(0,84.1,5.17+4,37.1,5.15.667+43.6,9) =420(KN/m2)

20,333.1,5

-420

2136

R

N

tb

tt o

Để đảm bảo an toàn ta chọn F = 10 m2

 a = 4m , b =2.5 m

II Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn I

1 K iểm tra cường độ

Chuyển tải trọng xuống tâm móng

Với :

tt

N = tt

o

N +  tb.F.h

Ntt =2136 + 20,333.10.1,5

Ntt =2441 KN

tt

H = H o tt185 KN

h H M

M tt  0tt  0tt

 Mtt= 900 + 185.1,5 =1177.5 KNm

W

M F





max

6

2



b a



2 min

max

2 min

2 max

/ 1 244 2

/ 5 67 67 6

5 1177 10

2441

/ 7 420 67

6

5 1177 10

2441

m KN F

N

m KN

m KN

tt























Cường độ tính toán của đất nền ứng với b= 2.5m

) (

k

m

m

R

tc





Với 1. 2 1

tc

k

m

m

 R0,84.2,5.174,37.15,667.1,543.6,9=3963KN/m 2

Ta thấy

0 /

5 67

/ 6 4755 2

, 1 /

7 420

/ 3963 /

1 244

2 min

2 2

max

2 2







m KN

m KN R

m KN

m KN R

m KN

tb

















Như vậy điều kiện cường độ thỏa mãn

2 Kiểm tra ổn định lật đối với điểm O

 l

gl

cl

M

M

KNm M

2

5 2 2441 2



N

 2.59   1,1

5 1177

2 3051







K

Điều kiện lật thỏa mãn

3 Kiểm tra ổn định trượt phẳng

 tr

gt

ct

T

T

Với T N tt f c F 

ct 2441.0,488 + 43.10 = 1621.2 KN

0

26

tg tg

f    =0,488

KN H

185

2 1621







K

Điều kiện trượt thỏa mãn

III Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn II

Kiển tra độ lún đúng tâm, điề kiện S  S gh

Áp lực tải trọng tại đáy móng









10

1780

0

F

N

tc

Áp lực tại đáy móng

h P

0  

 = 208.5 – 15,667.1,5 =185 KN/m2

Chia đất nền dưới đáy móng thành từng lớp phân tố có chiều dày la h i 1m ta có bảng tính sau

Điểm Z(m) l/b z/b Ko z bt

1 1 1.6 0.4 0.859 158.915 40.5

2 2 1.6 0.8 0.558 103.23 57.5

3 3 1.6 1.2 0.352 65.12 75.5

4 4 1.6 1.6 0.252 46.62 93.5

5 5 1.6 2 0.161 29.785 111.5

6 6 1.6 2.4 0.118 21.83 129.5

Tại độ sâu 6 m kể từ đáy móng ta có  =21.83 Z KN/m 2  1/5  = 25.9 bt KN/m 2

Do vậy ta lấy giới hạn nền dất ở độ sâu 6m kể từ đáy móng

Độ lún của nền tại tâm đáy móng xác định theo công thức:

E    . =

9000

1 8 , 0

2

185

158.915 + 103.23+ 65.12 + 46.62 + 29.785 + )

2

83 21

= 0.045m=4.5cm  Sgh =8 cm

Với  = 0,8

Vậy độ lún móng đảm bảo

IV.Tính độ bền và cấu tạo móng

1.Tính theo ứng suất pháp và ứng suất tiếp

Chọn ho= 0,6m , bc=0,5m, ac=0,7m Mác bê tông M 400

MPa

R n 17 =17000KN/m2

MPa

R k 1.2 =1200KN/m2

Sơ đồ phá hoại theo ứng suất tiếp

cat bt bc

tt

R F

N







1200 17000 7 , 0 75 , 0 7 , 0

75

,

cat

R

cat

bt

R = 2834,2 KN/m2

bc

F =2.(ac + bc).ho = 2.(0,7+0,5).0,6 = 1.44 m2

2 , 2834 )

5 , 0 7 , 0 (

2

2441 )

.(

2

0









bt c c

tt

R b a

N h

= 0,359 m

Ntt

ho

h

aa c bc b

Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất tiếp

Sơ đồ phá hoại theo ứng suất pháp

Điều kiện N cth0,75R k.h0.u tb

cth

N lực chọc thủng tính toán do phản lực đất tác dụng lên đáy móng ngoài diện

tích xuyên thủng

k

R cường độ chịu kéo của bê tông R =1200 KN/m k 2

0,75 : hệ số thực nghiệm kể đến sự giảm cường độ chọc thủng của bê tông so với cường độ chịu kéo

ho chiều cao làm việc của móng

utb=

2

d

u 

utr chu vi đáy trên của tháp xuyên thủng

utr = 2.(ac +bc )

ud chu vi đáy dưới

ud = 2.( ac + 2ho +bc +2ho)

Suy ra utb =

2

) (

2 ) 2 2

a 2.( c  h ob c h o  a cb c

= 2.(ac +bc ) + 4.ho

utb = 2.(0,5 + 0,7) + 4.0,6 = 4,8 m

Fcth diện tích đáy lớn của tháp đâm thủng

Fcth = (bc +2ho) ( ac + 2ho) = (0,7 +2.0,6) ( 0,5 + 2.0,6) = 3,23 m2

Ta có

Ntt = Ncth + Fcth.ptt

 Ncth = Ntt - Fcth.ptt =2441 – 3,23.244,1 = 1652,56 KN

Với ptt = Ntt /F =244,1 KN/ m2

0,75.Rk.ho.utb = 0,75.1200.0,6.4,8 = 2592KN  Ncth = 1652,56 KN

h

ho

ac

bc

c +

ac+2ho

45o

Ntt

ho

Ptt

b

a

Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất pháp

Khi móng chịu tải lệch tâm

Điều kiện: Ncth=Pct  0,75.Rk.ho.utb

utb =(b + bc)/2 = (2,5+ 0,5)/2 = 1, 5m

Fcth =(a - aa c h o

2 ).b=(4 – (4+0,7)/2 +0,6).2,5 = 5,625 m

2

2

5 67 7 420

tt tt







 



Nct=Pcttt=N0tt-tb.Fct=1780-244,1.5.625=406,94KN

0,75.Rk.h0.utb=0,75.1200.0,6.1.5=810KN

0,75.Rk.ho.utb =810 KN  Nct=406,94 KN

2.Tính cốt thép cho móng

Dưới tác dụng của phản lực đất nền thì cánh móng sẽ bị uốn và nó làm việc theo sơ đồ như một bản công xôn có vị trí ngàm là mép cột

Sơ đồ tính

Tính cốt thép theo phương cạnh dài

Thép A III Ra= Ra’ =36000 KN/m2

Ta có sử dụng toán học ta tính ra được

mep=275KN/m2

85 , 347 2

275 7 , 420 2

max









uon





q =  uon.b = 347,85.2,5 = 869,6 KN/m

Mô men tại ngàm

l’ = (a – ac)/2 = (4 – 0,7)/2 = 1,65 m

M1=

2

2

'

l

q = 869,6.1,652 / 2 = 1183,7 KNm

Với Ra = 3600 kG/cm2 = 360000 KN/m2

a’ lớp bê tông bảo vệ 5cm

'

o

h = h – a’= 0,6 – 0,05 = 0,55m

h

ho

ac

bc

Ntt

Mtt

b

a

min



max

l’

45o

Suy ra Fa1 =

'

1

9 ,

0 R a h o

55 , 0 360000

9 , 0

7 ,

1183 = 0,0066 m2=6600mm2

Chọn  22 , 18 cây

Khoảng cách a = 130 cm

Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn

tb

tt mep

F

N



' '

mep

  = 2441/10 = 244,1 KN/m2 q’ = '

uon

 a =244,1 4 = 976.4 KN/m l’’ = (b – bc )/2 = (2,5 – 0,5)/2 = 1 m

M2 =

2

'' 2 ' l q

= 2

1 4 ,

976 2

= 488,2 KNm

Suy ra Fa2 =

''

2

9 ,

0 R a h o

434 , 0 360000

9 , 0

2 ,

488 = 0,0035 m2

Chọn  14 ,24 cây

Khoảng cách a = 162 cm

Sơ đồ bố trí thép như hình vẽ

V Khối lượng vật liệu & thi công móng

1.Thể tích bê tông

Vbt = b.a.ho + ac.bc.(h – ho) =2,5.4.0,6 +0,7.0,5.(1.5 -0,6) =6,315m3

Vbt can thiet = Vbt - Vthep 6.2 m3

Bảng chi tiết thép =7850 kg /m3

a=130

a=162

 22 AIII

 14 AIII

Fa3

2,5

4m 0,7 0,5

2.Thi công móng

Thể tích bê tông sử dụng Vbt=2,5.4.0,6+0,9.0,7.0,5=6,32m3

Vđào =( 6,3.7,8+5,4.3,9).1,6/2 =56,2 m3

Vđắp = Vđào – Vbêtông =56,2 – 6,32 =49,88 m3

Thép

Số lượng

Chiều dài (mm)

Khối lượng trên 1m

Tổng chiều dài (m)

Tổng khối lượng (Kg) V (m3)

3,9m

5,4m

h

Bê tông gạch vỡ mác 100

50cm 10cm

60cm