ĐỒ ÁN NỀN MÓNG. GVHD: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH MỤC LỤC Phần 1: MĨNG NƠNG I/ Số liệu cơng trình II/ Xử lý số liệu III/ Phương án móng A THIẾT KẾ MÓNG C1 1/ Tải trọng truyền xuống móng 2/ Xác định kích thước đáy móng 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 5/ Tính độ bền cấu tạo móng 11 6/ Tính tốn bố trí thép 15 B THIẾT KẾ MÓNG C2 18 1/ Tải trọng truyền xuống móng 18 2/ Xác định kích thước đáy móng 18 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng 19 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 21 5/ Tính độ bền cấu tạo móng 23 6/ Tính tốn bố trí thép 27 Phần 2: MÓNG CỌC 30 I/ Số liệu cơng trình 30 II/ Phương án móng 31 III/ Xác định tải trọng truyền xuống móng từ cao trình MĐTN 35 IV/ Đánh giá điều kiện địa chất 35 V/ Tính tốn cấu tạo cọc 36 VI/ Kiểm tra độ lún móng cọc 46 VII/ Tính tốn bố trí thép đài cọc 52 VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Phần 1: MĨNG NƠNG I/ Số liệu cơng trình: + Cơng trình: Các móng có nội lực tính tốn cân cột cao độ mặt đất sau: Đơn vị T T.m T Nội lực N0 M0 Q0 Móng C1 85.0 3.0 2.0 Móng C2 55.0 2.0 1.4 + Đất nền: CÁC LỚP ĐẤT Lớp Lớp Số hiệu H (m) Số hiệu H (m) 50 1.5 65 5.5 Lớp Số hiệu 73 Mực nước ngầm (tính từ mặt đất) (m) 6.7 II/ Xử lý số liệu: 1/ Lớp đất thứ 1: Số hiệu 50, dày 1.5m, có tiêu lý nhu sau: W (%) Wnh (%) Wd (%) γ (T/m3) 28.6 31.2 24.7 1.8 Kết thí nghiệm nén e-p với tải trọng nén P (kPa) 100 200 300 400 0.82 0.79 0.74 0.72 Δ Φ (độ) 11040’ KQ xuyên tĩnh qc (MPa) 1.77 2.66 c (kg/cm2) 0.08 KQ xuyên tiêu chuẩn N + Chỉ số dẻo: I P  Wnh  Wd  31.2  24.7  6.5%  I P  6.5%  7%  Đất cát pha + Chỉ số sệt: IL  W  Wd 28.6  24.7   0.6 IP 6.5   I L  0.6   Đất trạng thái dẻo VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH => Lớp thuộc loại đất cát pha – dẻo + Hệ số rỗng: e    n  (1  W )  1  2.66   (1  0.286)   0.9 1.8 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): E    qc Ứng với đất cát pha     E   1.77  5.31( MPa ) 2/ Lớp đất 2: Số hiệu 65, dày 5.5m, có tiêu lý sau: W (%) Wnh (%) Wd (%) γ (T/m3) 28 34.6 22.1 1.84 Kết thí nghiệm nén e-p với tải trọng nén P (kPa) 100 200 300 400 0.83 0.80 0.78 0.75 Δ Φ (độ) 13050’ KQ xuyên tĩnh qc (MPa) 2.25 2.7 c (kg/cm2) 0.18 KQ xuyên tiêu chuẩn N 11 + Chỉ số dẻo: I P  Wnh  Wd  34.6  22.1  12.5%  7%  I P  6.5%  14%  Đất sét pha + Chỉ số sệt: IL  W  Wd 28  22.1   0.47 IP 12.5  0.25  I L  0.47  0.5  Đất trạng thái dẻo cứng => Lớp thuộc loại đất sét pha – dẻo cứng + Hệ số rỗng: e    n  (1  W )  1  2.7   (1  0.28)   0.88 1.84 + Dung trọng đẩy nổi:  dn  (  1)   n (2.7  1) 1   0.91(T/ m3 ) 1 e  0.88 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): E    qc VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Ứng với đất sét pha     E   2.25  15.75 ( MPa) 3/ Lớp đất 3: Số hiệu 73, có tiêu lý sau: W (%) Wnh (%) Wd (%) γ (T/m3) 22 27.1 20.6 1.9 Kết thí nghiệm nén e-p với tải trọng nén P (kPa) 100 200 300 400 0.690 0.683 0.678 0.675 Δ Φ (độ) 18029’ KQ xuyên tĩnh qc (MPa) 4.5 2.67 c (kg/cm2) 0.23 KQ xuyên tiêu chuẩn N 25 + Chỉ số dẻo: I P  Wnh  Wd  27.1  20.6  6.5%  I P  6.5%  7%  Đất cát pha + Chỉ số sệt: IL  W  Wd 22  20.6   0.22 IP 6.5   I L  0.22   Đất trạng thái dẻo => Lớp thuộc loại đất cát pha – dẻo + Hệ số rỗng: e    n  (1  W )  1  2.67   (1  0.22)   0.71 1.9 + Dung trọng đẩy nổi:  dn  (  1)   n (2.67  1) 1   0.97(T/ m3 ) 1 e  0.71 + Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): E    qc Ứng với đất cát pha     E   4.5  13.5( MPa ) VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 4/ Kết trụ địa chất 0.00 m Lớp 1: Đất cát pha – dẻo 1.5 m Lớp 2: Đất sét pha – dẻo cứng 5.5 m 6.70 m Lớp 1: Đất cát pha – dẻo III/ Phương án móng: - Tải trọng cơng trình khơng lớn - Lớp đất thứ có độ dày 5.5m; có tính chất lý tốt so với lớp thứ có độ dày 1,5m mực nước ngầm nằm sâu (6.7m) so với mặt lớp đất thứ Nên lớp đất thứ lớp đất thích hợp cho việc đặt móng => Dùng móng đơn bêtơng cốt thép đặt vào lớp thứ - Chọn nhiều sâu chơn móng hm  2.0 (m) ( Khơng kể đến lớp bêtơng lót đáy móng) VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH A THIẾT KẾ MĨNG C1: 1/ Tải trọng truyền xuống móng: Tải trọng tính tốn: N 0tt M 0tt Q0tt 85.0 Chọn hệ số vượt tải n  1.15 : 3.0 2.0 N 0tc M 0tc Q0tt 73.9 2.61 1.74 2.0 2/ Xác định kích thước đáy móng: Cường độ đất đáy móng: R m1  m2  (A b  II  B  h   II'  D  cII ) ktc Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền Móng cơng trình dân dụng – cơng nghiệp _ Nguyễn Văn Quảng)  m1  1.2; m2  1.0;ktc  1.0 (Có khoan khảo sát địa chất)   13050'  13.830  A  0.285;B  2.151;D  4.688 VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH  II  1.84 (T/ m3 ); c  0.18 (kg / cm2 )  1.8 (T / m )  II'  1.8  1.5  1.84  0.5  1.81 (T/m2 ) Chọn tỷ lệ hai cạnh đáy móng : l  y  1.2 b Chọn Ptc  Rtc Ta giải phương trình để tìm b: a0 yb3  a1 yb  N 0tc  (*) a0  m1  m2 1.2  1.0  A   II   0.285  1.84  0.629 ktc 1.0 a1  m1  m2  (B h  II'  D  cII )   tb  h ktc 1.2  1.0  (2.151  2.0  1.81  4.668  1.8)   1.0  19.425  Thay ao , a1 vào (*): 0.629  1.2  b  19.425  1.2  b  73.913   b  1.733 (m)  l  1.733  1.2  2.079 (m) Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng kích thước đáy móng lên 1.2 lần  F  1.2  (1.733  2.079)  4.323 (m ) Giữ nguyên tỷ lệ cạnh đáy móng y  1.2  Bề rộng móng:  b  F 4.323   1.89  chọn b  2.0 (m) 1.2 1.2  Bề dài móng: l  2.0  1.2  2.4 (m) Vậy kích thước đáy móng C1: b  l  2.0  2.4 m m 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng Áp lực tiêu chuẩn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây là: VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH N tc M tc P   F W tc N M tc tc Pmin   F W tc P tc  Pmin Ptbtc  max tc max Đế kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực thì: tc  Pmax  1.2R  tc  Pmin   tc  Ptb  R tc tc ; Pmax ; Ptbtc R: Tính Pmax - N tc  N 0tc   tb  h  b  l  73.913     2.4  93.113 (T) - M tc  M 0tc  Q0tc  h  2.609  1.732   6.087 (T.m) - F  b  l   2.4  4.8 (m ) ; W  bl 2  2.42   1.92 (m3 ) 6 Ta có: 93.113 6.087   22.569 (T/m ) 4.8 1.92 93.113 6.087 tc Pmin    16.228 (T/m ) 4.8 1.92 22.569  16.228 Ptbtc   19.399 (T/m ) tc Pmax  R m1  m2  (A b  II  B  h   II'  D  cII ) ktc 1.2  1.0  (0.285   1.84  2.151  1.81  4.668  1.8) 1.0  20.684 (T/m )  tc  Pmax  22.569  1.2R  24.82 (T/m2 )  tc  Pmin  16.228   tc  Ptb  19.339  R  20.684 (T/m )  Kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Ta nhận thấy lớp đất thứ có 3  2 lớp thứ nên ta không cần kiểm tra cường độ đỉnh lớp thứ 4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2: Ta có lực gây lún trọng tâm đáy móng: Pgl  Ptbtc    h  19.399  1.81   515.399 (T/m ) Chia đất đáy móng thành nhiều lớp nhỏ, lớp có chiều dày nhỏ b đồng 1 b    0.5 (m)  chọn hi  0.5 (m) 4 Ứng suất gây lún điểm nằm trục thân đất ứng xuất gây lún đáy móng phân bố Pgl  15.399 (T/m ) gây bảng sau:  Lớp đất Điểm (T/m ) 2 1.84 1.84 1.84 1.84 1.84 1.84 1.84 1.84 1.84 h z 2z l (m) (m) b b 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0.000 0.577 1.154 1.731 2.308 2.886 3.463 4.040 4.617 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2  zbt   h  gl  K Pgl K0 (T/m ) (T/m )  zbt  gl 1.000 0.911 0.683 0.469 0.323 0.229 0.171 0.130 0.103 3.620 4.540 5.460 6.380 7.300 8.220 9.140 10.060 10.980 15.399 14.028 10.520 7.214 4.974 3.531 2.632 2.002 1.578 0.235 0.324 0.519 0.884 1.468 2.328 3.472 5.025 6.957 Bảng tính giá trị ứng suất móng C1 Giới hạn nén lún lấy điểm số có độ sâu từ đáy móng 4.0 (m) Tại đó:  zbt  10.980    gl   1.578  7.89 (T/m2 ) VU DUY TÙNG – 11510301926 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Biểu đồ phân bố ứng suất đất  Dự báo dộ lún thể sau: Trong đó: P1i   bti   bti 1 e1i nội suy theo P1i ; P2i  P1i   gli   gli 1 Si  e1i  e2i  hi  e1i e2i nội suy theo P2i VU DUY TÙNG – 11510301926 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Lớp đất GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH  zbt   h  gl  K Pgl (T/m ) (T/m ) 3.620 15.399 4,080 19,462 0,858 0,801 0,015 4.540 14.028 5,000 17,832 0,853 0,805 0,013 5.460 10.520 5,920 15,190 0,849 0,813 0,010 6.380 7.214 6,840 13,211 0,844 0,819 0,007 7.300 4.974 7,760 12,206 0,839 0,822 0,005 8.220 3.531 8,680 11,902 0,835 0,822 0,003 9.140 2.632 9,600 12,022 0,830 0,822 0,002 10.060 2.002 10,520 12,391 0,826 0,821 0,001 10.980 1.578 Tổng 0,056 Điểm P2i P1i e1i e2i Si (m) Tổng độ lún S  0.056 (m) =5.6 (cm)  S gh  (cm) Vậy móng C1 thỏa điều kiện lún tuyệt đối 5/ Tính độ bền cấu tạo móng:  Rb  1150 (T/m )  Sử dụng Bêtông B20 (#250)    Rbt  90 (T/m ) Thép AII có Rs  28000 (T/m ) * Xác định chiều cao làm việc móng theo điều kiện chịu uốn: N 0tt  85.0 (T) F=2.0  2.4=4.80 (m ) M tt  M 0tt  Q0tt  h  3.0  2.0  2.0  7.0 (T.m) b  l 2  2.42 W   1.92 (m3 ) 6 Áp lực tính tốn đáy móng: tt Pmax  N 0tt M tt 85     21.354 (T/m ) F W 4.8 1.92 tt Pmin  N 0tt M tt 85     14.062 (T/m ) F W 4.8 1.92 VU DUY TÙNG – 11510301926 11 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH tt tt Pmax  Pmin 21.354  14.062 P    17.708 (T/m2 ) 2 tt tb Sơ đồ tính tốn theo điều kiện Bêtơng cốt thép chịu uốn VU DUY TÙNG – 11510301926 12 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Dựa vào tam giác đồng dạng biểu đồ phân bố áp lực đáy móng, ta tính áp lực mặt cắt  -  (tại mép cột) 1.35 tt tt ( Pmax  Pmin ) 2.4 1.35  14.062  (21.354  14.062) 2.4  18.164 (T/m ) tt P1tt  Pmin  Chiều cao làm việc móng theo điều kiện bêtơng cốt thép chịu uốn P tt  l ho  0.4  Rb  lc Trong đó: Ptt  tt P1tt  Pmax 18.164  21.354   19.759 (T/m2 ) 2 l  2.4 (m); lc  0.3 (m); R b  1150 (T/m ) l  lc 2.4  0.3   1.05 2 19.759  2.4  h0  1.05   0.59 (m) =59 (cm) 0.4  1150  0.3 L h0  61.5 (cm) Chọn: a  3.5 (cm) hm  h0  a  61.5  3.5  65 (cm) * Kiểm tra lại chiều cao làm việc móng theo điều kiện chọc thủng VU DUY TÙNG – 11510301926 13 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Áp lực mép đáy tháp chọc thủng: 1.965 tt tt ( Pmax  Pmin ) 2.4 1.965  14.062  (21.354  14.062) 2.4  20.033 (T/m ) tt P2tt  Pmin  Điều tích đáy tháp chọc thủng: Fct  2.0  0.435  0.870 (m ) -Lực chọc thủng: N ct  Fct  P tt ' tt P2tt  Pmax 20.033  21.354 Trong đó: P    20.693 (T/m2 ) 2 tt '  Nct  0.87  20.693  18.003 (T) -Lực chống chọc thủng: Ncct  0.75  Rbt  btb  h0 Trong đó: btb  bc  bd bc  bc   h0   bc  h0 2  0.22  0.615  0.835 (m)  Ncct  0.75  90  0.835  0.615  34.663 (T) Vậy Nct  18.003 (T)  Ncct  34.663 (T) thỏa điều kiện chọc thủng VU DUY TÙNG – 11510301926 14 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH 6/ Tính tốn bố trí thép: tt Pmin Ptbtt P1tt tt Pmax * Sơ đồ tính thép cho móng C1 VU DUY TÙNG – 11510301926 15 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH * Xét mặt ngàm 1-1: tt Pmin tt Pmax M1 tt Moment uốn: M1   b  L2  (2  Pmax  P1tt )   2.0 1.052  (2  21.354  18.164)  22.371 (T.m) Diện tích cốt thép chịu moment uốn M1: M1 22.371 104 As1    14.434 (cm2 ) 0.9  Rs  h0 0.9  28000  0.615 Chọn thép  12; a s  1.13 (cm )  Số thép cần đặt: n As1 14.434   12.763 (cây) as 1.13 Khoản cách cây: a   Chọn số 13 2000   50  158.333 (mm) 13 Vậy ta bố trí 1312a158 * Xét mặt ngàm 2-2: Ptbtt M2 1 Moment uốn: M   Ptbtt  l  B   17.708  2.4  0.92  16.832 (T.m) 2 Diện tích cốt thép chịu moment uốn M2: M2 16.832 104 As1    11.059 (cm2 ) 0.9  Rs  h0 0.9  28000  (0.615  0.011) VU DUY TÙNG – 11510301926 16 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH Chọn thép  10; a s  0.7854 (cm )  Số thép cần đặt: n As1 11.059   14.083 (cây) as 0.7854 Khoản cách cây: a   Chọn số 15 2400   50  164.2857 (mm) 15 Vậy ta bố trí 1510a164 VU DUY TÙNG – 11510301926 17 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH B THIẾT KẾ MĨNG C2: 1/ Tải trọng truyền xuống móng: Tải trọng tính tốn: N 0tt M 0tt Q0tt 55.0 Chọn hệ số vượt tải n  1.15 : 2.0 1.4 N 0tc M 0tc Q0tt 47.826 1.739 1.217 2.0 2/ Xác định kích thước đáy móng: Cường độ đất đáy móng: R m1  m2  (A b  II  B  h   II'  D  cII ) ktc Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền Móng cơng trình dân dụng – cơng nghiệp _ Nguyễn Văn Quảng)  m1  1.2; m2  1.0;ktc  1.0 (Có khoan khảo sát địa chất)   13050'  13.830  A  0.285;B  2.151;D  4.688 VU DUY TÙNG – 11510301926 18 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH  II  1.84 (T/ m3 ); c  0.18 (kg / cm2 )  1.8 (T / m )  II'  1.8  1.5  1.84  0.5  1.81 (T/m2 ) Chọn tỷ lệ hai cạnh đáy móng : l  y  1.4 b Chọn Ptc  Rtc Ta giải phương trình để tìm b: a0 yb3  a1 yb  N 0tc  (*) a0  m1  m2 1.2  1.0  A   II   0.285  1.84  0.629 ktc 1.0 a1  m1  m2  (B h  II'  D  cII )   tb  h ktc 1.2  1.0  (2.151  2.0  1.81  4.668  1.8)   1.0  19.425  Thay ao , a1 vào (*): 0.629  1.2  b  19.425  1.2  b  47.826   b  1.300 (m)  l  1.3  1.4  1.820 (m) Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng kích thước đáy móng lên 1.2 lần  F  1.2  (1.300  1.820)  2.835 (m ) Giữ nguyên tỷ lệ cạnh đáy móng y  1.4  Bề rộng móng:  b  F 2.835   1.423  chọn b  1.5 (m) 1.4 1.4  Bề dài móng: l  1.5  1.4  2.1 (m) Vậy kích thước đáy móng C1: b  l  1.5  2.1 m m 3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng Áp lực tiêu chuẩn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây là: VU DUY TÙNG – 11510301926 19 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TRƯƠNG QUANG THÀNH N tc M tc P   F W tc N M tc tc Pmin   F W tc Ptc  Pmin Ptbtc  max tc max Đế kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực thì: tc  Pmax  1.2R  tc  Pmin   tc  Ptb  R tc tc ; Pmax ; Ptbtc R: Tính Pmax - N tc  N 0tc   tb  h  b  l  47.826    1.5  2.1  60.426 (T) - M tc  M 0tc  Q0tc  h  1.739  1.217   4.174 (T.m) bl 1.5  2.12 - F  b  l  1.5  2.1  3.15 (m ) ; W    1.1025 (m3 ) 6 Ta có: 60.426 4.174   22.969 (T/m ) 3.15 1.1025 60.426 4.1739 tc Pmin    15.397 (T/m ) 3.15 1.1025 22.969  15.397 Ptbtc   19.183 (T/m ) tc Pmax  R m1  m2  (A b  II  B  h   II'  D  cII ) ktc 1.2  1.0  (0.285   1.84  2.151  1.81  4.668  1.8) 1.0  20.684 (T/m )  tc  Pmax  22.569  1.2R  24.82 (T/m2 )  tc  Pmin  16.228   tc  Ptb  19.339  R  20.684 (T/m )  Kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực VU DUY TÙNG – 11510301926 20