Đồ án nền móng xây dựng dân dụng và công nghiệp

Giới thiệu công trìnhvà cơ sở tính toán + Công trình thuộc dạng nhà dân dụng kết cấu khung chịu lực bằng bê tông cốt thép+ Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được xác định bằng thực nghiệm +

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

KHOA CÔNG TRÌNH

- -ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

GIẢNG VIÊN HD : LÊ VĂN HIỆP

SINH VIÊN : TRẦN VIỆT DŨNG

3 Số liệu địa chất:

(kN/m3) Dày (m)  (độ)

c (kN/m2)

Chỉ số SPT (N)

E0 (Kpa)

Lớp 2

Á sét, nâu gụ, nửa cứng (IL=0.2)

* Cột vuông kích thước 0,3x0,3m, chiều mô-men uốn trên mặt cắt

5 Giới thiệu công trìnhvà cơ sở tính toán

+ Công trình thuộc dạng nhà dân dụng kết cấu khung chịu lực bằng bê tông cốt thép+ Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được xác định bằng thực nghiệm

+ Hệ số điều kiện làm viêc của đất nền : m1= 1,2 và m2= 1,1

+ Hệ số an toàn giữa tảI trọng tiêu chuẩn và tảI trọng tính toán n=1,2

+ Khi tính toán lấy: II= /1,1 ; II = /1,1; cII = c/1,1

 II =/1.1 (kN/m3)

  

(độ)

c II = c/1.1 (kN/m2)

ta chọn Phương án thiết kế như sau:

+ Móng nông dưới chân cột số 5

+ Móng cọc dưới chân cột số 10

PHẦN A: THIẾT KẾ MÓNG NÔNG

I.PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG:

+ Tải trọng công trình không lớn Lớp đất lấp trên cùng khá yếu , lớp thứ: á sét, nâu

gụ, nửa cứng dày 6m có lực dính c=20(kN/m2) rất lớn, để móng đơn không đảm bảo,

vì vậy ta sử dụng móng đệm cát

+ Móng BTCT: Móng đơn dưới cột

+ Móng băng dưới tường

+ Tường ngăn và bao che có thể dùng móng gạch hay giằng, dầm móng để đỡ

II VẬT LIỆU ĐÀI MÓNG DƯỚI CHÂN CỘT

+ Bê tông M250 có Rb = 11000( KN/m2), Rk = 900 (KN/m2)

+ Thép chịu lực: CII , Ra = 280000(KN/m2)

+ Lớp lót bê tông nghèo dày 10cm

+ Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng dày 5cm

+ Lớp đệm cát sử dụng cát san lấp

III THIẾT KẾ MÓNG NÔNG CHO CỘT 5

1 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng:

Ktc– Hệ số tin cậy, lấy Ktc=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định bằng thựcnghiệm

II - dung trọng đất nằm trực tiếp dưới đáy móng

*II- dung trọng trung bình các lớp đất tính từ đáy móng trở lên

cII - lực dính tiêu chuẩn dưới đáy móng

A,B,D - Các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào góc ma sát 

m1, m2 - lần lượt là các hệ số điều kiện làm việc của nền và hệ số điều kiện làm việccủa công trình tác động qua lại với nền.

Đáy đài đặt tại lớp đất thứ 2, có = 12.5o, tra bảng 2.2 trang 34 sách giáo trình Nền vàMóng – trường ĐH Công nghệ GTVT được các trị số A,B,D Ta có bảng sau:

tb- Dung trọng riêng trung bình của đất và bê tông Quy ước tb = 20~22 KN/m3

Ntc – tải trọng tiêu chuẩn tại đầu cột

h – Chiều sâu đặt móng (tính từ đáy đài móng đến cos nền)

Vậy kích thước đáy móng lb = (1,821,3)m là hợp lý.

4 Kiểm tra theo điều kiện THGH II

Điều kiện kiểm tra S ≤ [S]

+, Ứng suất gây lún tại đế móng :

P gl =P tb tc

−γ1 H1−γ2 H2

Pgl= 206,835 – 16,9.1,2 – 18,8.0,8=171,515 KN/m2Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu là :

z (m) l/b 2z/b a 0 (k 0 ) z bt z gl

Lớp 1,1 = 16,9

Eoi – Mô đum biến dạng = 7900 (KN/m2)

6 Tính toán độ bền và cấu tạo móng:

6.1 Chọn vật liệu móng:

Dùng bê tông M250 có Rb = 115 Kg/cm2; Rk = 9 Kg/cm2(Rb = 11500 KN/m2, Rk= 900 KN/m2)

Dùng cốt thép nhóm CII có Rs = 2800 Kg/cm2

(Ra = 280000 KN/m2)

A/ xác định chiều cao móng theo điều kiện chống uốn

Áp lực tính toán dưới đáy móng

N tt =1,2 N tc

=1,2.390=503.1(KN /m 2) e= M

+ ho – Chiều cao làm việc của móng; ho = h-a

+ a – lấy gần đúng bằng lớp bê tông bảo vệ cốt thép đáy móng; a = 4 10 cm

+ L – Khoảng cách từ đáy móng đến mặt ngàm cột L = l−l c

2 = 1,82−0,3

2 = 0,76 (m)+ l – Cạnh đáy móng

+ lc – Bề dài cạnh cột

+Rn – Cường độ chịu nén của bê tông

+ ptt – Áp lực tính toán trung bình phía trên phần L; ptt= p1

tt + p max tt

2+ p1

p2- Áp lực tính toán tại mép cạnh đáy tháp xuyên.

Sxt – diện tích xuyên thủng bên phía nguy hiểm nhất; Sxt = b.(l-lc-2ho).0,5

Vậy chiều cao móng chọn hm =0,5 m

tt

6Trong đó :L = l−l c

2 = 1.82−0,32 = 0,76 (m)

= 230,09 (KN/m2) (đã tính trong phần chống chọc thủng)

=>M1= 1,3.0,762.2.318,49+230,09

6 = 108,51(KN.m)Diện tích cốt thép chịu mô men MI-I

Chiều dài của 1 thanh cốt thép chịu mô men là :

l’ = l - 2.0,05 = 1,82 – 0,1 = 1,72 m

Khoảng cách cần bố trí các cốt thép dài là :

b’ = b - 2.0,05 = 1,3 – 0,1 = 1,2 m

Khoảng cách giữa các cốt thép cạnh nhau là :

a = b '

n−1 = 1,2.10009−1 = 150 mm

=> Chọn 9 thanh Φ12a150 thép CII bố trí phía dưới

+ Mômen tương ứng với ngàm II – II

Mã ng n« ng C5

MÆt b»ng mãng

Các hệ số điều kiện làm việc của đất nền : m1 = 1,2 ; m2 = 1,1.

Hệ số an toàn giữa tải tiêu chuẩn và tải tính toán : n = 1,2

+ Chọn độ sâu đặt đế đài:

Đế đài cao 1.5m so với cốt thiên nhiên

Chọn chiều cao đài là hđ = 0,9m

Lớp bêtông lót vữa xi măng cát vàng Mác 75 dày 10cm, ăn ra 2 phía đế đài là 10cm

2 Chọn loại cọc:

Dùng loại cọc tiết diện 0,25 0,25m (4 14)

Thép dọc chịu lực gồm 4 16 nhóm CII

Bê tông cọc B20, đầu cọc có mặt bích bằng thép

Phần trên của cọc ngàm vào đài 0,15m

Phần râu thép đập đầu cọc lớn hơn 30. = 30.14 = 420 mm, lấy là 0,55 m

Đầu dưới của cọc cắm vào lớp cát trung 2,1m

Vậy ta có chiều dài của cọc là:

Lcọc = 0,55 + 0,15 + 1,2 + 6 + 2,1 = 10 m

Vậy ta chọn cọc dài 10m

3.Tính sức chịu tải của cọc;

+ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

+ Sức chịu tải của cọc theo đất nền :

Trong đú :

: Hệ làm việc của cọc trong đất ( = 1 )

, : Hệ làm việc của đất dới mũi cọc và ở mặt bờn của cọc; ( = 1,

li: chiều dày lớp đất thứ i tiếp xỳc với cọc (m);

qb- Cường độ sức khỏng của đất dưới mũi cọc (m) tra bảng 2 trong tcvn

min = 351,73 KN > 0 nên không phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ.

6 Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH 2:

6.1 Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ước:

+ Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng qui ước có mặtcắt là abcd (hình vẽ) Do ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọngcủa móng được truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc tại đáy đài

và nghiêng 1 góc

.(

1

II II

M II

M tc

Chiều cao của khối móng qui ước: HM = 11,03 m

Trọng lượng riêng trung bình của đất đáy khối quy ước:



tc

max

p 843,24KN/m2 <1,2.RM = 1,2.719,72 = 863,7 KN/m2

Vậy thoả mãn điều kiện áp lực dưới đáy móng quy ước.

Vậy ta có thể tính toán được độ lún cuả nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính.Trường hợp này, đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy của khối quy ước

có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tínhđể tínhtoán

6.2 Kiểm tra điều kiện biến dạng:

Tính toán độ lún cho khối móng quy ước

Ứng suất do trọng lượng bản thân của đất:  =bt z i

n i

Tại đáy khối quy ước :

→ Ta cần phải tính lún tại đáy khối quy ước

Chia nền dưới đế móng thành các lớp phân tố có chiều dày:

hi≤ BM/4 = 2,13/4 = 0,5325 m

Tổng ứng suất tại điểm cách đáy móng quy ước 5,2m là:

zigl = 3013.6 kN/m2

Tính độ lún:

Ta có: S = 7.77 cm ≤ Sgh = 8 cm

Vậy điều kiện độ lún tuyệt đối thoả mãn

Và do công trình có trụ địa chất không đổi trên suốt chiều dài công trình nên khôngcần kiểm tra độ lún lệch tương đối giữa các móng của công trình

Xác định chiều cao đài cọc

theo điều kiện đâm thủng

Do tất cả cọc đều nằm trong thap

Chọn  22 (Fa=3,801 cm2 )

Số thanh cần thiết là n=33,57

3,801= 8,83 thanh Chọn n= 11 thanh

+ Chiều dài của một thanh cốt thép chịu mômen MI là:

mã ng c ä c C10

SƠ ĐỒ MÓNG 10