Đề xuất các phương án móng nông khi đặt móng trên nền thiên nhiên hoặc nền nhântạo và chọn một phương án.. _Dung trọng đẩy nổi: d,Phương án thiết kế móng nông: _Tải trọng công trình khôn
Trang 1TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP HCM Năm học : 2007-2008 KHOA XÂY DỰNG- BỘ MÔN NỀN MÓNG Học kỳ : II
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG
(PHẦN MÓNG NÔNG)
Họ và tên : Nguyễn Thành Trúc
Lớp : 05A3 MSSV:X05-2415 Đề số: 5h
I SỐ LIỆU :
1 Công trình : Cho các móng có nội lực tính toán dưới chân cột
tại cao độ mặt đất như sau :
Nội lực Đơn vị Cột C1 Cột C2 Cột T3
Số hiệu h1(m) Số hiệu h2(m) Số hiệu
II YÊU CẦU :
1 Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình
2 Đề xuất các phương án móng nông khi đặt móng trên nền thiên nhiên hoặc nền nhântạo và chọn một phương án
3 Thiết kế các móng theo phương án đã chọn :
- Thuyết minh trên khổ giấy A4
- Vẽ trên bản vẽ 1/2 tờ A1 (1/2 còn lại vẽ móng cọc) :
+ Mặt bằng móng (tỷ lệ 1/100 hoặc 1/200, thể hiện ước lượng cả những móng
không yêu cầu tính toán)
+ Cột địa chất (hình trụ hố khoan)
+ Các chi tiết móng, tỷ lệ 1/20 hoặc 1/25 và các giải pháp gia cố nếu có
+ Các giải pháp cấu tạo móng (giằng móng, khe lún, chống thấm…)
+ Thống kê vật liệu (bê tông, cốt thép) cho các móng đã thiết kế
+ Khung tên bản vẽ
Trang 2W nh
(%)
Giới hạn dẻo
W d
(%)
Dung trọng tự nhiên T/m 3
Tỷ trọng hạt
Góc
ma sát trong
Lực dính ,c (Kg/cm 2)
Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (KPa)
Kết quả xuyên tĩnh q c
(MPa)
Kết quả xuyên tiêu chuẩn N
100 200 300 400
76 21,4 26,6 19,8 1,88 2,66 17 0 20 0,21 0,701 0,690 0,685 0,682 4,46 23
_Tên: phân loại đất dính theo chỉ số dẻo A (TCXD 45-78)
A=Wnh-Wd = 26,6-19,8=6,8 (%) Đất cát pha (Á cát).
_Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt B(TCXD 45-78)
B=.==0,235
Do 0< B < 2,5 Trạng thái nửa rắn
_Hệ số rỗng tự nhiên:
_Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78) với cát pha
E=3qc=3*446 =2230 (T/m2)
_Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 kPa
_Với -> lớp 1 ở trạng thái chặt vừa (theo bảng I-6 bài tập Cơ Học Đất_Vũ
Công Ngữ) b,Lớp 2:
W nh
(%)
Giới hạn dẻo
W d
(%)
Dung trọng tự nhiên T/m 3
Tỷ trọng hạt
Góc
ma sát trong
Lực dính ,c (Kg/cm 2)
Kết quả thí nghiệm nén ép e-p với tải trọng nén p (KPa) Kếtquả
xuyên tĩnh q c
(MPa)
Kết quả xuyên tiêu chuẩn N
100 200 300 400
68 29.2 38.5 23.3 1.86 2.71 13 0 00 0,17 0,831 0,804 0,738 0,778 2.15 9
_Tên: phân loại đất dính theo chỉ số dẻo A (TCXD 45-78)
Trang 3A=Wnh-Wd = 38.5-23.3=15.2 (%) Đất sét pha (Á sét).
_Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt B(TCXD 45-78)
B=.==0,388
Do 0.25< B < 0.5 Trạng thái dẻo rắn
_Hệ số rỗng tự nhiên:
_Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78) với cát pha
Tỉ trọng hạt
Sức kháng xuyên
Kết quả xuyên Hạt sỏi Hạt cát Hạt bụi Hạt sét
Thô To Vừa Nhỏ Mịn
Đường kính hạt (mm)
>10 10-5 5-2 2-1 1-0.5 0.250.5- 0.25-0.1 0.050.1- 0.05-0.01 0.0020.01- 0,002<
_Tên: Phân loại đất rời theo hàm lượng hạt (TCXD 45-78)
THÀNH PHẦN CỠ HẠT
Trang 4Đường kính hạt (mm) ≥10 ≥5 ≥2 ≥1 ≥0,5 ≥0,25 ≥0,1 ≥0,05 ≥0,01 ≥0,002 ≤0,002
Thành phần (%) 0 2 20 53 80,5 97 100 100 100 100 0
Do tỉ lệ hạt có d>0,5(mm) chiếm tỉ lệ 80,5% Đất cát thô.
_Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tĩnh:
Với -> lớp 3 ở trạng thái chặt (theo bảng I-6 bài tập Cơ Học Đất_Vũ Công
_Độ bão hòa:
G=
Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa G) suy ra được lớp đất cát
này thuộc loại bão hòa.
_Môđun biến dạng: Theo TCXD 45-78 :cát thô
E=2qc=2*156=312 (T/m2)
_Dung trọng đẩy nổi:
d,Phương án thiết kế móng nông:
_Tải trọng công trình không lớn lắm,nếu bóc bỏ lớp đất trên có thể xem là tốt.Vì thế đề xuất
2 phương án mống nông trên nền tự nhiên
+Phương án 1: đặt móng đơn BTCT trong lớp đất thứ nhất, có dùng đệm cát
+Phương án 2: đặt móng đơn BTCT trên nền đất thiên nhiên Xét điều kiện địa chất đã được xử lý thì có thể đặt móng vào trong lớp đất thứ 2
_Xét đến các điều kiện chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật, biện pháp thi công, chọn phương án đặt móng thứ 2
Chọn độ sâu chôn móng Hm=1,2m (Có kể đến lớp bê tông lót đá 4x6 mác 100, dày 100mm)
<I> Xác định tải trọng truyền xuống móng :
Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân các cột,các tường
Trang 5=/n ; =/n ; =/n với n là hệ số vượt tải, n = 1,1-1,2
N F
+ k = 1,2 ( hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen )
Tải tính toán N0tt Tải tiêu chuẩn N0tc F (cột, tường) Chọn cột, tường
Trang 6I :XỬ LÝ SỐ LIỆU
Lớp đất 1 :Số hiệu 66
1+
γ
=1 0.01 28.5
86.1
x
+
=1.45(T/m3) Hệ số rỗng e:
2 x
-1=0.86 Môđun biến dạng E:
P P
e e
−
−
791.082.0
−
−
=2.9x10-4(KPa)-1
Trang 7Vậy :E=
4109.2
)82.01(8.0
Lớp đất 2: Số hiệu 41
Ta có bảng số liệu sau:
cm2)
mp a
36 −
=0.85 Theo TCVN 45-78: 7<A=13.8<17 và :0.75<B=0.85<1
Thì lớp 2 là đất sét pha dẻo sệt
1+
γ
=1 0.01 36.5
78.1
x
+
=1.3(T/m3) Hệ số rỗng e:
2 x
-1=1.04 Môđun biến dạng E:
Chọn :β =0.8
a =100 50
100 50
−
−e e
946.0984
=7.6x10-4(KPa)-1
Trang 8Hạt Sỏi Hạt Cát
Đường kính cỡ hạt (mm)
0.5-0.25 0.1
0.1 0.05
Hàm lượng hạt với cỡ hạt tương ứng :
Các hạt có đường kính d>2mm:chiếm 29.5% Do vậy ,theo TCVN 45-78 thì lớp đất thư 3 có hàm lượng hạt có đường kính d>2mm chiếm 29.5%>25% nên lớp 3 là cát sỏi ,sạn trạng thái chặt vừa.
Căn cứ vào kết quả xuyên tĩnh :
15 <qc=19<22 và 30<ø N60=37<40.
Nội suy ta được :e=0.614
Đất ở trạng thái chặt vừa :35o<ϕ<40o.
Nội suy ta được:ϕ=37o51'
+
x
Dung trọng tự nhiên γw:
γw=γkx(1+0.01xW)=1.63x(1+0.01x15)=1.8745(T/m3)
Trang 9Môđun biến dạng :E=αxq c =3x19=57(MPa),chọn α =3
Vậy :ta được lát cắt địa chất :
Lớp 1: Đất sét pha dẻo :γw=1.86(T/m3);∆=2.7;ϕ =13o25',N=8
h=3.7 (m) C=0.19 (kg/cm2);qc=1.8(MPa);γk=1.45(T/m3),e=0.86
E=5x103(KPa).Đất loại trung bình khá
Lớp 2 Sét pha dẻo sệt :γw=1.78(T/m3);∆=2.65; ϕ =6o40';
h=5.6m C=0.09(kg/cm2);qc=0.41;N=3;γk=1.3(T/m3);e=1.04
E=2x103(KPa').Đất loại yếu.
Lớp 3 Cát sỏi ,sạn trạng thái chặt vừa :γk=1.63(T/m3);E=57(MPa)
γw=1.8745(T/m3);N=37;qc=19;∆=2.63;ϕo37o51'.Đất tốt
Nhận xét:
Lớp đất 1 loại đất trung bình,lớp 2 là loại đất yếu ,cần kiểm tra
ở lớp đất này.Lớp đất 3 thì quá tốt Chọn phương án :móng nông khả thi trên nền đất thiên ,nếu không đảm bảo khả năng chịu lực thì gia cố.
II PHƯƠNG ÁN 1:MÓNG NÔNG KHẢ THI TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN Cột 1:Nott=75(T);Mott=10.7(Tm);Qott=4.7(T):Là tải trọng tính toán đặt tái cột 1 ở cốt mặt đất tự nhiên.
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cột 1 ở cốt mặt đất tự nhiên:
=3.92(T)
Trang 10Diện tích sơ bộ được xác định:]
tc
tc o xh R
xk N
γ
−
'
Móng lệch tâm,ta chọn :k'=1.1;γtb=2(T/m3);hm=1.5(m)
Cường độ tiêu chuẩn của lớp đất trực tiếp dưới đế móng :
)
2 1
II II
m II
tc
k
xm m
Lớp đất 1 là đất sét pha dẻo :chọn m1=1.2;m2=1.1
b=1.5(m);ktc=1.1;CII=0.19(kg/cm2)=1.9(T/m2);ϕ=13o25',tra bảng ta được : A=0.276 ;B=2.103 ; D=4.615.
Vậy: Rtc=
)/(487.18)9.1615.45.186.1103.286.15.1276
x x x
x x
x
=+
+
)/(44.45.12487.18
1.15
'
m T x
x xh
R
xk N F
m tb tc
kn=
2.1
1 m k
F b
II II
m II
tc
k
xm m
)/(35.45.12795.18
1.15
'
m T x
x xh
R
xk N F
m tb tc
1 m k
F b
Trang 11Ptc
tb=
)/(03.165.124.22
5
m T x
x
xh F
tc
l
xe x F
N
γ+
1(
Trong đó:
Độ lệch tâm e:
24.05
.62
5.192.392
24.061(4
x x
Ptc
min=
)/(21.8)
61
l
xe x F
N
m tb
5
m T x
x
xh F
24.061(6.22
5
<1.2xRtc=22.554(T/m2) Vậy nền đủ khả năng chịu lực với kích thước móng dưới cột C1:
o=37.5(T);Mtc
o=4(Tm); Qtc
o=2.5(T).
Do móng lệch tâm nên ta chọn:k'=1,1
Diện tích sơ bộ :
Trang 12tb m
tc o tc xh R
xk N F
'
m T xh
R
xk N F
m tb tc o
1 m
k
F b
/(89.165.128.15.1
5
x
xh F
5.15.2
o
o tc tc o
Ptc
max=
)/(61.265.12)8.1
21.061(8.15.1
5.37)
61
x
xh l
xe x F
N
m tb
tc
Vậy :Ptc
max=26.61(T/m2)>1.2 x Rtc=22.18(T/m2) Không thoã nên phải tăng kích thước diện tích móng:
b=1.5(m) và :l=2.2(m)
Rtc=18.487(T/m2)
)/(487.18)
/(36.145.125.12.2
5
m T R
m T x
x
xh F
N
m tb
21.061(5.12.2
5.37)
61
x
xh l
xe x
F
N
tc o
61
l
xe x F
N
m tb
tc
>0 Vậy nền đủ khả năng chịu lực.
Móng M2:F =l x b=2.2mx1.5m.
Trang 13Cột C3:
Ntt
o=20(T);Mott=3.4(Tm) ; Qtt
o=1.7(T) Với:k=1.2 :Ntc
o=16.67(T);Mtc
o=2.83(Tm) ;Qtc
o=1.42(T) Chọn :b=1.3(m);hm=1.5(m).
Cường độ tiêu chuẩn của nền đất :
)
2 1
II II
m II
tc
k
xm m
1.167
'
m T
x xh
1 m
k
F b
n
=
=
,l=1.2xb=1.6(m) Kiểm tra:
)/(364.18)
/(01.115.123.16.1
67
m T R
m T x
x
xh F
N
m tb
.16
5.142.183.2
o
o tc tc o
)/(03.205.12)6.1
3.061(3.16.1
67.16)
61
x
xh l
xe x
F
N
tc o
61( xh T m2
l
xe x F
N
m tb
tc
>0 Vậy đất nền đủ khả năng chịu lực
M3:F =l xb =1.6m x1.3m.
Thông qua việc tính toán sơ bộ kích thước móng trên nền đất thiên nhiên và kiểm tra điều kiện về khả năng chịu lực của nền.Ta có:
Cột C1:F =l x b=2.6mx2m
Trang 14Cột C2:F =l x b=2.2mx1.5m
Cột C3:F =l x b=1.6mx1.3m
Mặc dù lớp đất trực tiếp dưới đế móng là lớp 1 đủ khả năng chịu lực nhưng
vì lớp 2 quá yếu ,ta cần kiểm tra lớp đất thứ 2
o
Q
N tc
M +0m
6.882T/m2
6.882T/m2
Đối với các lớp đất dưới đế móng M1: Móng M1:F =l x b=2.6m x 2m 1.86 3.7 6.882( / ) 2 1 1 =σbt =γw xz = x = T m σ ( )
1
tc o
Với :
) / ( 02 15 5 1 2 2 6 2
5
m T x
x
xh F
N
m tb
tc o tc
σ
Trang 15Tra bảng :ko=0.353 ,ta được : 0.353 (15.02 1.86 1.5) 4.32( / )
II II
y II
y tc
k
xm m
'40
6o
dy =
ϕ
tra bảng:A=0.115;B=1.45;D=3.78 Sét pha dẻo sệt và có:B=0.85:
Tra bảng :m1=1.1;m2=1;ktc=1.1;hy=3.7(m);
1.86( / ); 1.78( / )
3 3
∆
=
tc Y
Y y
N F
b l x
F b
)(08.1832.4
1.78
)/(32.4
)(1.78
2
2 2
m F
m T
T x
Fxh N
N
Y
tb m
tc o tc
=
=
=
=+
0.11
2 2
1+σ = T m
σ
<Rdy=14.19(T/m2) Vậy lớp đất thứ 2 dưới đế móng M1 đủ khả năng chịu lực Kiểm tra khả năng chịu lực của lớp 2 dưới móng M2:
M2:F =l x b=2.2m x 1.5m
Ta có:
)/(36.145.125.12.2
5.37
)(
)/(882.6
2
1 2
2 1
m T x
x
xh F
N
xh x
k
m T
m tb
tc o tc o
m w
tc o o bt
=+
=+
γσσ
σσ
Trang 16
93.22
5.15.1
2.2
=
=
=
b xz b
II II
y II
y tc
k
xm m
2
2
35.0)(21
∆
=
tc Y
Y y
N F
b l x
F b
)(75.1501.3
4.47
)/(01.3
)(4.47
2
2 2
m F
m T
T x
Fxh N
N
Y
tb m
tc o tc
=
=
=
=+
2
1 +σ = + = T m <R dy = T m
σ
Lớp đất thứ 2 dưới móng M2 thoã khả năng chịu lực.
Kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất thứ 2 dưới móng M3
Ta có :M3:F=l x b =1.6 mx 1.3m
Tương tự : :
)/(01.115.123.16.1
67.16
)(
)/(882.6
2
1 2
2 1
m T x
x
xh F
N
xh x
k
m T
m tb
tc o tc o
m w tc o o bt
=+
=+
γσσ
σσ
Ta có :
Trang 17
38.32
2.13.1
6.1
=
=
=
b xz b l
II II
y II
y tc
k
xm m
2
2
15.0)(21
∆
=
tc Y
Y y
N F
b l x
F b
)(39.1601.3
4.47
)/(3974.1
)(91.22
2
2 2
m F
m T
T x
Fxh N
N
Y
tb m
tc o tc
=
=
=
=+
/(2794.83974.1882
σ
:ứng suất bản thân tính từ mặt đất trở xuống
Ứng suất gây lún tại đáy móng :
Trang 180
m T x
xh P
σ
T/m2 P i
bt zi
5 0.008 3 0.006 4 0.004 7 0.005 2 0.006 3 0.004 8 0.003 8 0.003
Trang 190.002 5 ∑S
=0.054
σ
:ứng suất bản thân tính từ mặt đất trở xuống
Với
i i i
i xh x x P E
Và: β =0.8
Ta lập được bảng tính độ lún như sau:
σ
T/m2
i P
T/m2
2
/ m T
bt zi
7 0.006 0.004 7
Trang 203.24 2.49 1.96 1.58
0.003 5 0.002 6 0.002 0.001 6
σ
:ứng suất bản thân tính từ mặt đất trở xuống Với
i i i
i xh x x P E
Và: β =0.8
Ta lập được bảng tính độ lún như sau:
Trang 21T/m2
i P
T/m2
2
/ m T
bt zi
σ
S m
1.23
7.95 6.90 5.28 3.79 2.74 2.09 1.60 1.21 0.96 0.79
1 0.003 6 0.002 7 0.002 0 0.001 4 0.001 1 0.001 6 0.001 6 0.001 2 0.001
Trang 22về độ lún lệch giữa các móng sẽ thoã.Do đó ta bỏ qua điều kiện độ lún
lệch.Vậy kích thước móng đã thoã các điều kiện về chịu lực và đảm bảo thoã cách bố trí móng khi thi công.
Kiểm tra chiều cac móng ,điều kiện chọc thủng
Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng:
Móng làm việc như 1 công xôn ngàm tại tiết diện mép cột.Do đó cột có thế bị dâm thủng móng theo hình tháp nghiêng bằng những góc 45o Vậy
ta phải kiểm tra điều kiện chống đâm thủng.≤0.75xR K xb tb
Móng M1:F=l x b =2.6 x2m m
Gọi ho là chiều cao làm việc của móng.
Chon tiết diện cột :lc x bc=400mm x 300mm.
Trang 23II II I
I
tt
P 2 1
Trang 24
Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa).
Khi tính toán độ bền của móng ta dùng tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất.Trọng lượng của móng và đất trên các bậc không làm cho móng bị uốn và không gây ra đâm thủng móng nên không kể đến
Chiều cao làm việc của móng xác định theo kết cấu bêtông cốt thép
tt o tt o
xR xb
xb P L h
4.0
6.233.2261
x x
Trang 25Chiều cao làm việc của móng:ho=h-a'=0.8-0.035=0.765(m) Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện đâm thủng:
Diện tích đâm thủng xấp xĩ: Fct=0.335 x 2=0.67(m2).
Áp lức tính toán trung bình trong phạm vi diện tích gây đâm thủng :
)(88.249)/(988.24)(
Trong đó: Ptt
(2
1
m h
b b b x
Vậy: : R ct =0.75xR K xh o xb tb
=0.75x750x0.765x1.065=458.28(KN)=45.828(T)
Ta có:Nct=16.75(T)<Rct=45.828(T).
Vậy móng M1 thoã điều kiện đâm thủng
Tính cốt thép cho móng M1:
Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I:
)(75.286
25.19016.2621.126
Tm
x x x P
xP x bxL
Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II
)(93.166
024.18024.18285.06.26
2
Tm
x x x
P xP x lxB
Diện tích cốt thép để chịu mômen M1:
)(1049.1280000765
.09.0
1075.289
.0
2
3 m x
x x
x xR
xh
M F
a o
I
Chọn 13Þ12.Nhóm thép AII: Fa =1.47x10-3(m2).
∆F =1.34%<5%.Thoã.
Trang 26Diện tích cốt thép để chịu mômen MII :
)(1078.8280000765
.09.0
1093.169
0
2
4 m x
x x
x xR
xh
M
F
a o
II
Chọn 11Þ10 nhóm thép AII: Fa =8.635x10-4(m2).
] ∆F =1.65%<5%.Thoã
Tính khoảng cách bố trí thép:
Thép chịu mômen MI:
Thép AII 13Þ12:lI=2530(mm);Khoảng cách đặt 2 thanh thép liên tiếp:aI=160.83(mm).
Thép chịu mômen MII:
Thép AII 11Þ10:lII=b-70=1930(mm);Khoảng cách đặt 2 thanh thép liên tiếp:aII=253(mm).Vậy theo cấu tạo :a=200mm
Khi bố trí trong việc thi công cho dễ dàng :aI=150(mm);
aII=200(mm);bốn biên của móng có thể cho Mác bêtông cao hơn và đặt thép cấu tạo
Móng M2:F=l x b =2.2m x1.5m
Gọi ho là chiều cao làm việc của móng.
Chon tiết diện cột :lc x bc=300mm x 250mm.
Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa).
Khi tính toán độ bền của móng ta dùng tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất.Trọng lượng của móng và đất trên các bậc không làm cho móng bị uốn và không gây ra đâm thủng móng nên không kể đến
Chiều cao làm việc của móng xác định theo kết cấu bêtông cốt thép
tt o tt o
xR xb
xb P L h
4.0
≥
Trong đó:L=0.95(m);btt=l=2.2(m);btr=lc=0.3(m)
Trang 27
)(72.216)/(672.21)(
2.272.21695
x x
Diện tích đâm thủng xấp xĩ: Fct=0.285 x 1.5=0.4275(m2).
Áp lức tính toán trung bình trong phạm vi diện tích gây đâm thủng :
)(32.240)/(032.24)(
Trong đó: Ptt
(2
1
m h
b b b x
Vậy: : R ct =0.75xR K xh o xb tb
=0.75x750x0.665x0.915=342.27(KN)=34.227(T)
Ta có:Nct=10.27(T)<Rct=34.227(T).
Vậy móng M2 thoã điều kiện đâm thủng
Tính cốt thép cho móng M2:
Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I:
)(43.156
30.18044.25295.05.16
Tm
x x x
P xP
x bxL M
tt tt
Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II
Trang 28
)(41.76
238.17238.172625.02.26
2
Tm
x x x
P xP x lxB
Diện tích cốt thép để chịu mômen M1:
)(1021.9280000665
.09.0
1043.159
.0
2
4 m x
x x
x xR
xh
M F
a o
.09.0
1041.79
0
2
4 m x
x x
x xR
xh
M
F
a o
II
Chọn 9Þ8 nhóm thép AII: Fa = 4.527x10-4(m2).
] ∆F =2.4%<5%.Thoã
Tính khoảng cách bố trí thép:
Thép chịu mômen MI:
Thép AII 12Þ10:lI=l-70=2130(mm);Khoảng cách đặt 2 thanh thép liên tiếp:aI=130(mm).
Thép chịu mômen MII:
Thép AII 9Þ8:lII=b-70=1430(mm);Khoảng cách đặt 2 thanh thép
Khi bố trí trong việc thi công cho dễ dàng :aI=100(mm);
aII=200(mm);bốn biên của móng có thể tăng Mác bêtông,đặt thép cấu tạo Móng M3:F=l x b =1.6m x1.3m
Gọi ho là chiều cao làm việc của móng.
Chon tiết diện cột :lc x bc=250mm x 200mm.
Nhóm thép AII: Ra = 28000(KPa).
Trang 29Khi tính toán độ bền của móng ta dùng tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất.Trọng lượng của móng và đất trên các bậc không làm cho móng bị uốn và không gây ra đâm thủng móng nên không kể đến
Chiều cao làm việc của móng xác định theo kết cấu bêtông cốt thép
tt o tt o
xR xb
xb P L h
4.0
6.173.194675
x x
x
Lớp bêtông lót dày 10(cm), vữa ximăng cát vàng Mác 75,đá 4x6 ,do đó lớp bảo vệ cốt thép lấy bằng a'= 0.035(m).
Chiều cao toàn bộ móng:h= ho +a'=0.435(m).
Chọn theo cấu tạo : h=0.6(m).
Chiều cao làm việc của móng:ho=h-a'=0.6-0.035=0.565(m) Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện đâm thủng:
Diện tích đâm thủng xấp xĩ: Fct=0.11 x 1.3=0143(m2).
Áp lức tính toán trung bình trong phạm vi diện tích gây đâm thủng :
)(924.232)/(2924.23)(
Trong đó: Ptt
(2
1
m h
b b b x
Vậy: : R ct =0.75xR K xh o xb tb
=0.75x750x0.565x0.765=243.13(KN)=24.313(T)
Trang 30Ta có:Nct=3.33(T)<Rct=24.313(T).
Vậy móng M3 thoã điều kiện đâm thủng
Tính cốt thép cho móng M3:
Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I:
)(22.66
91.14036.242675.03.16
Tm
x x x
P xP
x bxL
Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II
)(2.36
218.13218.13255.06.16
2
Tm
x x x
P xP x lxB
tt tb tt
Diện tích cốt thép để chịu mômen M1:
)(1037.4280000565
.09.0
1022.69
.0
2
4 m x
x x
x xR
xh
M F
a o
.09.0
102.39
0
2
4 m x
x x
x xR
xh
M
F
a o
II
Chọn 8Þ6 nhóm thép AII: Fa =2.264x10-4(m2).
] ∆F =0.62%<5%.Thoã
Tính khoảng cách bố trí thép:
Thép chịu mômen MI:
Thép AII 9Þ8:lI=l-70=1530(mm);Khoảng cách đặt 2 thanh thép
Thép chịu mômen MII:
Thép AII 8Þ6:lII=b-70=1230(mm);Khoảng cách đặt 2 thanh thép
Khi bố trí trong việc thi công cho dễ dàng :aI=150(mm);
aII=200(mm);bốn biên của móng có thể tăng Mác bêtông.
Xem cách bố trí trong bản vẽ vì khi thi công có đà kiềng và đổ bê tông toàn khối thì số tnep1 dọc có thể thay đổi
Trang 31
I :XỬ LÝ SỐ LIỆU
Lớp đất 1 :Số hiệu 38
1+
γ
=1 0.01 29
78.1
x
+
=1.38(T/m3) Hệ số rỗng e:
Trang 322 x
-1=0.91 Môđun biến dạng E:
P P
e e
−
−
75.0785.0
)785.01(8.0
Lớp đất 2: Số hiệu 27
Ta có bảng số liệu sau:
cm2)
mp a
N
50 100 150 200 31.
31 −
=1.25 Theo TCVN 45-78: A=6.8<7 và :1<B=1.25
Thì lớp 2 là đất cát pha trạng thái chảy
Tính :
Dung trọng khô γk:
Trang 33γk= W
w
01.0
1+
γ
=1 0.01 31.2
7.1
x
+
=1.3(T/m3) Hệ số rỗng e:
2 x
-1=1.06 Môđun biến dạng E:
1+
γ
=1 0.01 28.7
9.1
x
+
=1.48(T/m3) Hệ số rỗng e:
2 x
-1=0.82
Trang 34Môđun biến dạng E:
P P
e e
−
−
773.0797.0
)797.01(8.0
Hạt Sỏi Hạt Cát
Đường kính cỡ hạt (mm)
>10
Hàm lượng hạt với cỡ hạt tương ứng
Các hạt có đường kính d>2mm:chiếm 25% Do vậy ,theo TCVN 45-78 thì lớp đất thư 3 có hàm lượng hạt có đường kính d>2mm chiếm25%=25% nên lớp 3 là cát sỏi ,sạn trạng thái chặt vừa.
Căn cứ vào kết quả xuyên tĩnh :
15 <qc=15.2<22 và :30=N60 =30<40 Nội suy ta được :e=0.75.
Đất ở trạng thái chặt vừa :35o<ϕ<40o.
Nội suy ta được:ϕ=35o0'
Tính :
Dung trọng khô γk:
Trang 35E=2x103(KPa).Đất loại trung bình
Lớp 2 Cát pha trạng thái chảy :γw=1.7(T/m3);∆=2.68;
h=6 m qc=0.32;N=2;γk=1.06(T/m3);e=0.91
E=0.96x103(KPa').Đất loại yếu.
Lớp 3 Sét pha trạng thái nửa rắn :γk=1.48(T/m3);e=0.82 H=8.5m γw=1.9(T/m3);N=16;qc=2.66;∆=2.7;ϕo=16o45'.Đất trung bình
Lớp 4 Cát sỏi trạng thái chặt vừa :γw=1.7365(T/m3);∆=2.64;
h=∞ m qc=15.2;N=30;γk=1.51(T/m3);e=0.75;
) 3/(51
1 T m
k =γ
E=45.6x103(KPa').Đất loại tốt
Trang 36Xác định tải trọng tác dụng xuống móng:
Ta chọn các trục x,y,z,như hình vẽ.
TỈNH TẢI :
Tải trọng mái tác dụng lên cột :Pa=310(KN)
Tải trọng cần trục:Pc=315(KN)
Trọng lượng bản thân cột(coi cột làm bằng BTCT):
G=Pbt=Vc xγBTCT=0.5x0.3x9.5x25=35.625(KN)
HOẠT TẢI:
Hoạt tải gió tại đỉnh cột :Pg=28.6(KN).
Lực hảm cần trục ngang :Tc1=2.8(KN)
Lực hảm cần trục dọc :Tc2=2.0(KN)
Tổ hợp tải trọng :
Tải trọng gây ra nguy hiểm nhất tại tâm đáy cột
Trang 37Chọn độ sâu đặt đế đài :
Độ sâu đặt đế đài phải thoã điều kiện chịu tải ngang và áp lực bị động :
tt ox
xB
Q Q x
γ
)
;max(
2
Gỉa sử Bm=1.5m
Vậy hm
≥
hmin= 0.93(m) Chọn độ sâu đặt đế đài :hm=1.2(m).
Trang 39
Chọn loại cọc ,chiều dài cọc,kích thước thước tiết diện và phương
Trang 40án thi công
Chọn cọc BTCT đúc sẵn ,tiết diện 300x300
Chiều dài cọc (19-22)m.
Thép chịu lực 4φ16,cốt đai φ8
Fa=8.04 (cm2)
Chọn chiều dài cọc 21.5m,trong đó có 0.5m được gắn vào đài Chiều dài tính toán của cọc :ltt=21m.
Sử dụng thép AII có :Ra=2800(kg/cm2)
Bê tông: #300 có :Rn=130(kg/cm2)
Fb=0.09(m2)
Hạ cọc bằng cách đóng cọc bằng búa diesel
Xác định sức chịu tải của cọc :