Trong nhà cao tầng vai trò của móng rất quan trọng. móng chịu lực đứng và chịu lực ngang. Móng phải ổn định thì kết cấu bên trên mới ổn định. Để ổn định móng người ta thường chôn móng với độ sâu: H
15
1 12
1 .với H: chiềứu cao cuûa coâng trình.
Với độ sâu đó tùy theo chiều cao nhà mà có thể tạo ra 1 hay 2 tầng hầm với chức năng sử dụng ngoài tầng kỷ thuật còn có thể có các chức năng khác.
Thông thường người ta cấu tạo sàn tầng hầm. Vì sàn tầng hầm ngang mặt móng giúp ổn định cho móng chống lại lực tác động ngang rất lớn.
Sàn tầng hầm luôn được liên kết với hệ dầm tầng hầm. Do hệ có độ cứng rất lớn giúp cho móng chống lại tác động theo 2 phưong. Dầm tầng hầm luôn là 1 kết cấu mạnh có thể có chiều cao L
10
1 8
1 . Với L: nhịp kết cấu.
Với công trình thiết kế chống động đất 16 tầng thì dự kiến bố trí 1 tầng hầm.
Nhằm mục đích ổn định móng.
Tham khảo trang 23. 24 tài liệu tham khảo [34]
Với động đất. cần phải giữ vững cho móng hết sức ổn định. không có nền đất nào có thể chịu nổi. nên phải sử dụng cọc. Ơû dây chúng tôi sử dụng cọc khoan nhồi là hợp lý.
Sự phá hoại móng công trình ít xảy ra nhưng thường nó bị phá hoại do nền đất.
Sự phá hoại do bị lật vì sự đẩy lên ít khi xảy ra. ít hơn nhiều so với các tính toán dự kiến. Điều này có thể là do độ cứng giảm đáng kể cùng với sự đẩy lên làm giảm lực do gia tốc nền gây ra.
Khi động đất xảy ra. do ảnh hưởng của sóng địa chấn có thể thay đổi theo nhiều phưong khác nhau. nền đất bị các lực kéo. nén cắt xoắn tác dụng nên có thể bị maỏt oồn ủũnh.
Sự tương tác của kết cấu và nền đất thuộc 2 dạng. Dạng thứ 1 : công trình được coi là nhẹ so với khối lượng của đất nền và tương đối mềm dẻo nên việc xây cụng trỡnhứ trờn nền khụng làm ảnh hưởng lớn tới dao động của bề mặt đất nền.
Tuy vậy do tính mềm cục bộ của đất nền sát móng công trình có thể làm thay đổi ứng xử của công trình.
Tác động của tính mềm cục bộ là làm thay đổi các dạng dao động. làm giảm tần số dao động riêng và làm tăng độ giảm chấn do có tiêu hao năng lượng trong vùng đất xung quanh. Mặc dù có thể làm tăng ứng xử. nhưng nói chung nó làm giảm lực cắt nền. So với móng đơn. móng cọc nói chung ít ảnh hưởng đến dạng dao động và tần sô nhưng hiệu quả giảm chấn thì thấp hơn.
Dạng thứ 2 của tương tác này là xem kết cấu là khối lớn và cứng. Lúc này thì tương tác có ảnh hưởng tới dao động bề mặt của khối đất dưới móng và lân cận
GVHDC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN 78 SVTH :VÕ XUÂN QUANG GVHDTC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN LỚP : 06DXD1 MSSV : 1061041212
móng. Mô phỏng kết cấu cần phải kết hợp với các lớp đất nền xuống tới nên đá gốc. Kiểu phân tích này rất phức tạp và chuyên sâu nên chỉ dùng cho kết cấu quan trọng và khối rất lớn: lò phản ứng hạt nhân.
6.2.2. Một số vai trò của tầng hầm:
a. Về mặt nền móng :
Ta thấy nhà nhiều tầng thường có tải trọng rất lớn ở chân cột. chân vách. Nó gây ra áp lực rất lớn lên nền và móng. vì vậy khi làm tầng hầm ta đã giảm tải cho móng vì một lượng đất khá lớn trên móng đã được lấy đi. hơn nữa khi có tầng hầm thì móng được đưa xuống khá sâu. móng có thể đặt vào nền đất tốt. cường độ của nền tăng lên (Khi ta cho đất thời gian chịu lực). Thêm vào đó tầng hầm sâu nếu nằm dưới mực nước ngầm. nước ngầm sẽ đẩy nổi công trình lên theo định luật Acsimet như thế nó sẽ giảm tải cho móng công trình và đồng thời cũng giảm lún cho coâng trình.
b. Về mặt kết cấu :
Đối với nhà nhiều tầng không có tầng hầm. độ sâu ngàm vào đất là nông (từ 2- 3m). độ ổn định của công trình không cao do trọng tâm của công trình ở trên cao.
Khi nhà có tầng hầm. trọng tâm của công trình sẽ được hạ thấp làm tăng tính ổn định tổng thể của công trình. Hơn nữa. tường. cột. dầm sàn của tầng sẽ làm tăng độ ngàm của công trình vào đất. tăng khả năng chịu lực ngang như gió. bão. lụt động đất...
6.2.3 – Xác định phương án móng:
o Từ kết quả địa chất ta thấy rằng: Cấu trúc địa tầng của khu vực thay đổi mạnh. khá phức tạp và không đồng đều. Hai lớp đất bên trên (lớp 2 và 3) là những lớp đất yếu và có chiều dày tương đối lớn. Chỉ có lớp đất thứ 4 tương đối dày nhưng lại là lớp đất sét trạng thái dẻo cứng nhưng chiều dày lớp này tương đối nhỏ nên không thuận tiện cho việc tiếp nhận tải trọng công trình.
Lớp thứ 5 là lớp cát pha trạng thái vừa có chiều dày tương đối lớn và cũng là lớp đất yêu nên không đặt mũi cọc tại lớp này.. Mặt khác giải pháp móng nông đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên ở đây không được xét tới vì chắc chắn độ lún sẽ vượt giới hạn cho phép. Giải pháp móng nông chỉ có thể hiệu quả khi nền đất được gia cố bằng các phương án đệm cát. cọc cát…
o Lớp đất thứ 6 là lớp đất cát trạng thái chặt vừa rất tốt và có môđun biến dạng lớn nên thuận tiện cho việc tiếp thu tải trọng công trình.. Vì vậy giải pháp móng ở đây là móng sâu tryền tải công trính xuống lớp đất 6. Với công trình 10 tầng này ta có thể sử dụng 1 phương án : phương án móng cọc ép.
Đối với đồ án này em được giao nhiệm tính toán móng cho khung trục 3 gồm 1 móng dưới chân cột và một móng dưới chân vách cứng với 2 phương án móng cọc ép và cọc khoan nhồi
6.3 . Tải trọng tác dụng lên chân cột khung trục 3.
Nhận xét : Ta thấy tại chân cột(vị trí mặt cắt 0)Với 3 tổ hợp được chọn từ kết
GVHDC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN 79 SVTH :VÕ XUÂN QUANG GVHDTC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN LỚP : 06DXD1 MSSV : 1061041212
quả nội lực ở trên ta chọn tổ hợp có lực dọc Nmax và Mtươngứng để tính móng sau đó ta sẽ kiểm tra lại với cặp nội lực ứng tổ hợp Min và Max có
x max
M . Ntươngứng và
y max
M . Ntươngứng
Xác định tải trọng truyền xuống từng móng :
Vì trong quá trình giải khung để tăng khả năng nguy hiểm cho khung ta không tính đà kiềng .sàn tầng hầm và tường xây trên đà kiềng vào khung nên khi tính móng ta cộng thêm các tải trọng này vào phần lực dọc N.
6.3.1.Móng M1 dưới chân cột trục A.D : - Tiết diện đà kiềng chọn là (30 x 50) cm.
+ Theo phương trong mặt phẳng khung:
G1 = bủ x hủ x x n x Lủ = 0.3 x 0.5 x 2.5 x 1.1 x 7.5
2 = 1.5T + Theo phương vuông góc mặt phẳng khung:
G2 = bủ x hủ x x n x Lủ
= 0.3 x 0.5 x 2.5 x 1.1 x 7.5 7.5 2
= 3.1T - Tải do tường tầng hầm bằng bêtông (dày 15cm):
+ Theo phương vuông góc mặt phẳng khung:
G3 = bt x ht x x n x L
= 0.15 x 1.35 x 2.5 x 1.1 x 7.5 7.5 2
= 4.2T
- Tải trọng do sàn tầng hầm dày 20cm. diện tích truyền tải(hoạt tải và tĩnh tải ptc = 500 daN/m2 .n = 1.2
S= 7.5 (7.5 7.5)
2 2
= 28.1 m2
G4 = 0.20x 28.1x 2.5 x 1.1+ 0.5x1.2x28.1 = 28.4 T Vậy lực dọc tác dụng vào móng:
N= 1.5 + 3.1 + 4.2 + 28.4 + 602.33= 639.53 T
Tải trọng của khung truyền xuống móng này(tải trọng tác dụng vào khung là tải tính toán nên để khi tính toán móng cọc ở trạng thái giới hạn II ta chia cho hệ số vượt tải n=1.15)
6.3.2 Móng M2 dưới dưới chân cột trục B.C:
- Tiết diện đà kiềng chọn là (30 x 50) cm.
+ Theo phương trong mặt phẳng khung:
G1 = bủ x hủ x x n x Lủ
Nội lực N(T) Mx (Tm) My (Tm) Qx(T) Qy(T) Trị tính toán 639.53 27.14 1.86 0.95 11.4 Trũ tieõu chuaồn 556.1 23.6 1.62 0.83 9.9
GVHDC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN 80 SVTH :VÕ XUÂN QUANG GVHDTC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN LỚP : 06DXD1 MSSV : 1061041212
= 0.3 x 0.5 x 2.5 x 1.1 x 7.5 3.8 2
= 2.33T + Theo phương vuông góc mặt phẳng khung:
G2 = bủ x hủ x x n x Lủ
= 0.3 x 0.5 x 2.5 x 1.1 x 7.5 7.5 2
= 3.1T
- Tải trọng do sàn tầng hầm dày 20cm. diện tích truyền tải(hoạt tải và tĩnh tải ptc = 500 daN/m2 .n = 1.2
S= 7.5 3.8 (7.5 7.5)
2 2
= 42.375 m2
G4 = 0.20x 42.375x 2.5 x 1.1+ 0.5x1.2x42.375= 48.73 T Vậy lực dọc tác dụng vào móng:
N= 2.33 + 3.1 + 48.73 + 522.86= 577.02 T Tải trọng của khung truyền xuống móng này:
6.3.3 Móng M3 dưới dưới chân cột trục B1’.B2’:
- Tiết diện đà kiềng chọn là (30 x 50) cm.
+ Theo phương trong mặt phẳng khung:
G1 = bủ x hủ x x n x Lủ = 0.3 x 0.5 x 2.5 x 1.1 x 7.5
2 = 1.5T
- Tải trọng do sàn tầng hầm dày 20cm. diện tích truyền tải(hoạt tải và tĩnh tải ptc = 500 daN/m2 .n = 1.2
S= 3.8 (7.5 7.5)
2 2
= 14.25 m2
G4 = 0.20x 14.25x 2.5 x 1.1+ 0.5x1.2x14.25 = 16.4 T Vậy lực dọc tác dụng vào móng:
N= 1.5 + 16.4 + 159.46= 177.36 T
Tải trọng của khung truyền xuống móng này(tải trọng tác dụng vào khung là tải tính toán nên để khi tính toán móng cọc ở trạng thái giới hạn II ta chia cho hệ số vượt tải n=1.15)
Sơ đồ tải trọng tác dụng lên móng:
Nội lực N(T) Mx (Tm) My (Tm) Qx(T) Qy(T) Trị tính toán 577.02 2.18 2.69 0.003 2.43 Trũ tieõu chuaồn 501.76 1.9 2.34 0.0026 2.1
Nội lực N(T) Mx (Tm) My (Tm) Qx(T) Qy(T) Trị tính toán 177.36 6.53 0.02 0.012 4.11 Trũ tieõu chuaồn 154.23 5.68 0.017 0.01 3.57
GVHDC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN 81 SVTH :VÕ XUÂN QUANG GVHDTC : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN LỚP : 06DXD1 MSSV : 1061041212
N M
Q