Đề cương bài giảng Nền móng công trình là môn học làm cơ sở giúp cho sinh viên tìm hiểu về cấu tạo cấu kiện móng, cách xác định tải trọng nội lực công trình từ trên tác dụng xuống móng và sau đó truyền xuống nền đất trên thực đại như thế nào. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG ĐỀ CƢƠNG BÀI GIẢNG NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH ĐỀ CƢƠNG BÀI GIẢNG DỰ TỐN LƢU HÀNH NỘI BỘ Bài giảng: Nền Móng Cơng trình GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 1.Tên mơn học: Nền móng Cơng trình 2.Mã số mơn học: MĐ16 3.Đơn vị học trình, số tiết: 60 tiết 4.Trình độ: dành cho sinh viên lớp Cao đẳng năm thứ I 5.Phân bổ thời gian: - Lí thuyết: 54 - Ơn thi kiểm tra mơn: 06 Mô tả nội dung vắn tắt học phần: nội dung học phần gồm phần nhƣ sau: - Vị trí mơn học: mơn móng cơng trình mơn chun ngành chính, đƣợc bố trí học trƣớc mơn học/mơ đun chun mơn nghề - Tính chất môn học: môn học lý thuyết sở bắt buộc Mơn móng cơng trình mơn học làm sở giúp cho sinh viên tìm hiểu cấu tạo cấu kiện móng, cách xác định tải trọng nội lực cơng trình từ tác dụng xuống móng sau truyền xuống đất thực đại nhƣ Mục tiêu môn học: 7.1 Về kiến thức: - Trình bày đƣợc trình tự, yêu cầu kỹ thuật, phƣơng pháp thiết kế, qui định chung thiết kế kết cấu móng cơng trình Đánh giá, xác định đƣợc khả chịu lực cấu kiện móng - Hiểu xác định đƣợc cách truyền lực từ kết cấu bên truyền xuống móng - Trình tự yêu cầu chung thiết kế móng 7.2 Về kỹ năng: - Thiết kế móng cơng trình nêu đƣợc cấu tạo bố trí thép xác định nội lực cấu kiện chịu chịu nén từ cơng trình truyền xuống 7.3 Thái độ: - Có trách nhiệm công việc Hợp tác tốt với ngƣời làm, cẩn thận để đảm bảo an toàn cho ngƣời cơng trình - Tạo thái độ, tác phong nghiêm túc cẩn thận trình thiết kế kết cấu Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Nội dung môn học: Phân bổ thời gian môn học: đƣợc chia làm Sè TT Tên ch-ơng mục Chng 1: Tớnh chất lí đất Chƣơng 2: Sự phân bố ứng suất đất Chƣơng 3: Cách xác định tải trọng xuống đáy móng Chƣơng 4: Biến dạng đất Chƣơng 5: Áp lực đất lên tƣờng chắn Chƣơng 6: Tính tốn thiết kế móng đơn Tỉng céng: Thêi gian (giê) Tæng Lý TH, sè thuyÕt BT 10 10 KiÓm tra 1 12 6 8 12 4 4 60 32 25 Nội dung chi tiết: Chƣơng 1: Tính chất lí đất nn Thi gian: 10 gi * Mục tiêu: - Xác định đ-ợc tính chất lý đất - Xác định trạng thái tên đất * K nng: - Nắm đƣợc trang thái đất tên đất * Thái độ: - Có trách nhiệm với cơng việc, hợp tác tốt với ngƣời làm việc - Cẩn thận để đảm bảo an tồn cho ngƣời cơng trình 1.1 Định nghĩa đất 1.2 Các thành phần cấu tạo tự nhiên 1.2.1 Thành phần hạt 1.2.2 Nƣớc đất 1.2.3 Các tiêu trạng thái đất 1.2.4 Chỉ tiêu trạng thái đất dình 1.2.5 Chỉ tiêu trạng thái đất rời 1.3 Ví dụ minh họa Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 1.3.1 Bài tập áp dụng 1.3.2 Bài tập nhà Tính thấm đất: a Định nghĩa tính thấm đất b Các yếu tố ảnh hƣởng đến tính thấm đất Bài tập Chƣơng 2: Sự phân bố ứng suất t Thi gian: 10 gi * Mục tiêu: - Xác định đ-ợc ứng suất (trọng l-ợng) đất gây - Xác định áp lực công trình tác dụng xuèng ch©n mãng * Kỹ năng: - Nắm đƣợc cách xác định ứng suất đất gây * Thái độ: - Có trách nhiệm với cơng việc, hợp tác tốt với ngƣời làm việc - Cẩn thận để đảm bảo an tồn cho ngƣời cơng trình 2.1 Khái niệm chung: 2.2 Ứng suất trọng lƣợng thân đất gây 2.3 Ví dụ minh họa a Bài tập áp dụng b Bài tập nhà 2.4 Áp lực dƣới đáy móng tải trọng cơng trình: a Áp lực phát sinh đáy móng b Khi móng chịu tải tâm c Khi móng chịu tải lệch tâm 2.5 Áp lực gây lún đáy móng 2.6 Bài tập Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Chƣơng 3: Cách xác định tải trọng xuống đáy móng Thời gian: 12 * Mục tiêu: - Giới thiệu tìm hiểu loại tải trọng cần tính toán công trình - Tìm hiểu nắm đ-ợc qui tắc tính toán xác định trọng tác dụng xuống chân cột ( xuống móng) * Kỹ năng: - Xác định tải trọng xuống chân cột * Thái độ: - Có trách nhiệm với cơng việc, hợp tác tốt với ngƣời làm việc - Cẩn thận để đảm bảo an toàn cho ngƣời cơng trình 3.1 Giới thiệu tầm quan trọng việc xác định tải trọng xuống đáy móng cơng trình tc 3.2 Cách xác định cơng thức tính tốn N : a Xác định tĩnh tải: b Hoạt tải: c Tổng tải trọng tác dụng xuống trục móng: 3.3 Bài tập áp dụng số 3.4 Thuyết minh tính tốn cốt thép cổ móng, tính tốn thép cột chịu nén tâm: a Xác định tải trọng xuống cột b Cơng thức tính tốn thép cột 3.5 Bài tập áp dụng số 3.6 Bài tập lớn áp dụng toàn Chƣơng 4: Biến dạng đất Thời gian: gi * Mục tiêu: - Tìm hiểu đ-ợc cách tính lún cho đáy móng công trình - Qui định độ lún giới hạn Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng * Kỹ năng: - Xác định cách tính lún cho cơng trình * Thái độ: - Có trách nhiệm với cơng việc, hợp tác tốt với ngƣời làm việc - Cẩn thận để đảm bảo an tồn cho ngƣời cơng trình 4.1 Khái niệm: 4.2 Phƣơng pháp tính lún cách cộng lớp phân tố 4.3 Bài tập áp dụng tính lún móng cơng trình 4.4 Trình tự thiết kế móng cơng trình: a Số liệu thiết kế móng: - Tài liệu đại chất thủy văn cơng trình - Số liệu cơng trình xây dựng tải trọng cơng trình cần tính tốn móng b Trình tự thiết kế nến móng cơng trình 4.5 Đề tập lớn áp dụng Chƣơng 5: Áp lực đất lên tƣờng chn Thi gian: 08 gi * Mục tiêu: - Tìm hiểu đ-ợc áp lực tác dụng lên t-ờng chắn - Tính toán thiết kế t-ờng chắn * K năng: - Xác định áp lực lên tƣờng chắn * Thái độ: - Có trách nhiệm với cơng việc, hợp tác tốt với ngƣời làm việc - Cẩn thận để đảm bảo an tồn cho ngƣời cơng trình 5.1 Khái niệm: a Áp lực đất chủ động: b Áp lực đất bị động: c Áp lực đất tĩnh: 5.2 Tính tốn áp lực đất lên tƣớng chắn: Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Tính tốn tƣờng chắn với áp lực đất chủ động * Trƣờng hợp đất sau lƣng tƣờng đất rời ( c=0, ) * Xác định điểm đặt trọng tâm biểu đồ ứng suất áp lực đất, cách chân tƣờng đoạn t=1/3xH (m) 5.3 Bái tập áp dụng Bái tập áp dụng Chƣơng 6: Tính tốn thiết kế móng đơn Thời gian: 12 gi * Mục tiêu: - Tìm hiểu chi tiết cấu tạo loại móng - cách đọc vÏ tõng lo¹i mãng * Kỹ năng: - Tìm hiểu chi tiết cấu tạo cách đọc vẽ lọai móng * Thái độ: - Có trách nhiệm với công việc, hợp tác tốt với ngƣời làm việc - Cẩn thận để đảm bảo an toàn cho ngƣời cơng trình 6.1 Khái niệm chung: 6.2 Móng đơn: a Chi tiết cấu tạo khả chịu lực móng đơn b Biện pháp thi cơng (trình tự thi cơng) c Cách đọc vẽ móng đơn 6.3 Tính tốn thiết kế móng đơn 6.4.Móng băng: a Chi tiết cấu tạo khả chịu lực móng băng b Biện pháp thi cơng (trình tự thi cơng) c Cách đọc vẽ móng băng 6.5 Móng cọc ép bê tông cốt thép: a Chi tiết cấu tạo khả chịu lực móng cọc ép BTCT Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng b Biện pháp thi cơng (trình tự thi cơng) c Cách đọc vẽ móng cọc ép BTCT 6.6 Bài tập gị vẽ móng đơn, móng băng a u cầu b Trình tự thực Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Chƣơng 1: Tính chất - lý đất 1.1 Định nghĩa đất: - Lớp vật liệu khơng bị phong hóa đá nằm bên dƣới đối tƣợng nghiên cứu ngành học đá - Trong điều kiện tự nhiên, đất hợp thể phức tạp gồm thể: thể rắn, thể lỏng thể khí Khi lổ rổng đất chứa đầy nƣớc thí cịn thể: thể rắn thể lỏng 1.2 Các thành phần cấu tạo tự nhiên: aThành phần hạt: gồm nhóm hạt - Nhóm hật thơ nhƣ: đá hộc, cuội, sỏi, sỏi cát - Nhóm hạt mịn nhƣ: bột, sét, keo - Đặc tính loại đất phụ thuộc vào nhóm hạt, cấu trúc khung nhóm hạt tồn tại, kích thƣớc lổ rổng lƣợng nƣớc chứa lổ rổng Bảng tra kích thƣớc nhóm hạt đất Hạt cuội (G) Hạt cát (S) Hạt bột (M) Hạt sét (C) Hạt keo 200 300 10 75 0.075 0.02 0.002 0.005 0.0002 0.005 - Để phân tích thành phần hạt mẫu đất, có loại thí nghiệm thƣờng đƣợc dùng làm thí nghiệm rây sang cho nhóm hạt thơ thí nghiệm lắng đọng cho nhóm hạt mịn b Nƣớc đất: nƣớc đất tồn phần giửa lổ rổng đất gồm: - Nƣớc liên kết hóa học: tồn cơng thức cấu tạo khồng sét, bị loại khỏi đất đƣợc nung nhiệt độ cao đất trở thành sành, gốm, gạch xây dựng - Nƣớc hút bám: hay nƣớc liên kết vật lý nƣớc hút bám vào hạt sét diện tích bề mặt loại nƣớc ảnh hƣởng tất lớn đến đặt tính chống cắt, biến dạng đất đặc biệt đất sét Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Nƣớc tự do: nƣớc nằm vỏ nƣớc gốm loại: nƣớc mao dẫn nƣớc trọng lực + Nƣớc trọng lực: nƣớc di chuyển lổ rổng đất, đƣợc chi phối qui luật trọng trƣờng, di chuyển từ áp lực nƣớc cao sang áp lực cột nƣớc thấp + Nƣớc mao dẫn: đƣợc trì bề mặt nƣớc ngầm lực căng bề mặt c Các tiêu trạng thái đất Đất rời đất dính có trạng thái khác nhau, đất dính thƣờng đất hạt mịn có hàm lƣợng hạt sét lớn 3%, thay đổi trạng thái theo độ ẩm thể tính dẽo Ngƣợc lại đất hạt thơ khơng có tính dẻo trạng thái rời rạc chặt d Chỉ tiêu trạng thái đất dình: - Khi độ ẩm đất dính thay đổi từ nhỏ đến lớn thí trạng thái thay đổi từ cứng qua dẻo, sang nhão Những tiêu sau phản ánh đặc điểm đất dình * Giới hạn dẻo: ký hiệu w p (hay gọi giới hạn lăn đƣợc xác định phƣơng pháp lăn tay) độ ẩm giới hạn đất chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái dẻo *Chỉ số dẻo: ký hiệu I p hiệu số giửa giới hạn nhão wL giới hạn dẻo w p I p = wL - w p Bảng phân loại đất dính theo I p Đất sét Đất cát Đất sét Đất rời Ip 1 I p 17 I p 17 I p 17 * Giới hạn sệt (giới hạn nhão): ký hiệu wL độ ẩm giới hạn đất chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái nhão (lỏng) * Chỉ số sệt: ký hiệu I L tiêu dùng để đánh giá trạng thái đất IL w wp wL wp w wp Ip Bảng phân loại trạng thái đất dính theo I L Trạng thái đất Nhão (đất yếu) Dẻo ½ cứng cứng So sánh IL IL IL e Chỉ tiêu trạng thái đất rời: Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 10 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng B8 Gia cơng lắp dựng coffa cổ móng B9 Đổ bê tơng cổ móng đá (1x2) cần xác định tiết diện cổ móng B10 Tháo coffa thân móng cổ móng B11 Lắp đất hố móng c Cách đọc vẽ móng đơn: - Sinh viên nhận vẽ thiết kế móng cơng trình nhà gia đình gồm: vẽ định vị ranh đất, vẽ mặt móng, vẽ chi tiết cấu tạo móng - Xem vẽ đƣợc kèm theo - Giáo viên hƣớng dẫn sau sinh viên trực tiếp đọc vẽ Thiết kế móng đơn * Xác định kích thƣớc móng: - Chọn chiều sâu chơn móng Hm=1,5m - Cƣờng độ đất Rđn= 11(t/m2) - tb = (t/m3) N tc Fm Rđn tb xH m * Xác định kích thƣớc cột sơ bộ: KxN tc Công thừc: Fc = (cm2) Rn Trong đó: + Cột biên: K = 1.2 1.3 + Cột giửa: K = 1.1 1.2 + Rn: cƣờng độ chịu nén bê tông tc + N : tải trọng sàn truyền vào cột Bƣớc 1: tính áp lực tác dụng đáy móng N tc p tb xH m (t / m2) Fm tc Trong đó: Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 47 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng + H m : chiều sâu chôn móng + : trọng lƣợng riêng trung bình lớp đất bê tơng móng từ đáy móng trở lên, tính tốn thƣờng lấy =20 22 (kN/m3) = 2.2(T/m3) tc + N : lực dọc tiêu chuẩn tác dụng cổ móng (t) + H m : chiều sâu chơn móng + Fm: diện tích đáy móng Bƣớc 2: kiểm tra điều kiện P Rđn tc Trong đó: Rđn : sức chịu tải tính tốn đất có xét đến làm việc đồng thời kết cấu bên đất Tính tốn cốt thép móng: - Cốt thép đƣợc bố trí móng để chịu moment uốn phản lực đất gây - Khi tính tốn cốt thép móng ngƣời ta quan điểm cánh móng nhƣ consol đƣợc ngàm tiết diện qua chân cột a Trƣờng hợp móng chịu tải tâm: M I I P tc x ( L hc ) xB M II II Ptc x ( B bc ) xL Trong đó: + Kích thƣớc móng: (LxB) + Kích thƣớc cổ móng: (ac xbc ) Áp dụng cơng thức tính thép Sử lí số liệu: - Bê tơng mác 200 có Rn= 90(kg/cm2) - Sử dụng thép CII có Ra= 2800(kg/cm2) Tính h0 htm abv = 200-50=150 mm Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 48 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Tính tốn cốt thép: FaI = M 306504 = 4.6cm2 γ R a h 0.9 x 2800 x15 FaII = M 306504 = 4.6cm2 γ R a h 0.9 x 2800 x15 Móng băng: a Chi tiết cấu tạo khả chịu lực móng băng: - Móng băng có khả chịu lực lớn móng đơn Móng băng đƣợc xây dựng hình thành từ sở móng đơn Thƣờng áp dụng với loại cơng trình nhà có sàn nhà từ tầng trở lên Khi móng đơn khơng đảm bảo khả chịu lực lựa chọn phƣơng án móng băng - Móng băng đặt đất yếu đƣợc gia cố cọc tre cọc cát không gia cố Chiều sâu chôn móng cạng từ 1m đến 1,5m - Móng băng có chi tiết cấu tạo đơn giản gồm giống nhƣ móng đơn: bê tơng lót móng có chiều dày từ 50mm đến 100mm, thân móng (đế móng) có chiều cao từ 150mm đấn 200mm, sƣờn móng băng cổ móng băng có tiết diện tùy theo tải trọng tác dụng xuống móng Thép bên móng gồm thép vĩ móng (thép chịu lực móng), thép sƣờn móng, thép cổ móng - Móng băng đƣợc phân loại vào nhóm móng nơng b Biện pháp thi cơng (trình tự thi cơng): B1 Định vi mặt bằng, định vị trí ranh đất, định vị tim trục cơng trình B2 Đào móng: xác định chiều sâu chơn móng Hm, xác định kích thƣớc móng băng B3 Bê tơng lót móng đá (4x6) B4 Gia cơng lắp dựng thép vĩ móng B5 Gia câng lắp dựng thép sƣờn móng B6 Gia cơng lắp dựng thép cổ móng B7 Gia cơng lắp dựng coffa móng Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 49 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng B8 Đổ bê tơng thân móng đá (1x2), bê tơng sƣờn móng Cần xác định bê tơng móng mác B9 Gia cơng lắp dựng coffa cổ móng B10 Đổ bê tơng cổ móng đá (1x2) cần xác định tiết diện cổ móng B11 Tháo coffa thân móng cổ móng B12 Lắp đất hố móng c Cách đọc vẽ móng băng: - Sinh viên nhận vẽ thiết kế móng băng cơng trình nhà gia đình gồm: vẽ định vị ranh đất, vẽ mặt móng, vẽ chi tiết sƣờn móng băng, vẽ chi tiết cấu tạo móng - Xem vẽ móng băng đƣợc kèm theo - Giáo viên hƣớng dẫn sau sinh viên trực tiếp đọc vẽ Móng cọc ép bê tơng cốt thép: a Chi tiết cấu tạo khả chịu lực móng cọc ép bê tơng cốt thép: - Móng cọc ép BTCT có khả chịu lực lớn móng đơn, móng băng Móng cọc ép BTCT đƣợc xây dựng hình thành từ sở móng đơn Thƣờng áp dụng với loại cơng trình có tải trọng tác dụng xuống móng lớn Khi móng đơn, móng băng khơng đảm bảo khả chịu lực lựa chọn phƣơng án móng cọc ép BTCT - Móng cọc ép BTCT đặt đất yếu Chiều sâu chơn móng cạng từ 1m đến 1,5m Về khả chịu lực móng cọc ép BTCT la dựa vào cọc BTCT đƣợc chôn sâu vào đất, mũi cọc đƣợc cấm sâu vào lớp đất cứng - Móng cọc BTCT có chi tiết cấu tạo phức tạp móng đơn, móng băng gồm: cọc BTCT, bê tơng lót móng có chiều dày từ 50mm đến 100mm, thân móng (đài móng) có chiều cao từ 500mm trở lên, giằng móng cọc BTCT cổ móng cọc có tiết diện tùy theo tải trọng tác dụng xuống móng Thép bên móng gồm thép cọc, thép đài móng (thép chịu lực móng), thép giằng móng, thép cổ móng - Móng cọc BTCT đƣợc phân loại vào nhóm móng sâu b Biện pháp thi cơng (trình tự thi cơng): Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 50 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng B1 Định vi mặt bằng, định vị trí ranh đất, định vị tim trục cơng trình B2 Định vị tim cọc B3 Tiến hành ép cọc BTCT B4 Đào móng: xác định chiều sâu chơn móng Hm, xác định kích thƣớc móng cọc BTCT B5 Bê tơng lót móng đá (4x6) B6 Gia cơng lắp dựng thép đài móng B7 Gia cơng lắp dựng thép cổ móng B8 Gia cơng lắp dựng thép giằng móng B9 Gia cơng lắp dựng coffa đài móng B10 Đổ bê tơng đài móng, bê tơng giằng móng đá (1x2) Cần xác định bê tơng đài móng, giằng móng mác B11 Gia cơng lắp dựng coffa cổ móng B12 Đổ bê tơng cổ móng đá (1x2) cần xác định tiết diện cổ móng B13 Tháo coffa đài móng cổ móng B14 Lắp đất hố móng c Cách đọc vẽ móng băng: - Sinh viên nhận vẽ thiết kế móng cọc ép BTCT cơng trình nhà gia đình gồm: vẽ định vị ranh đất, vẽ mặt móng, vẽ chi tiết giằng móng cọc, vẽ chi tiết cấu tạo móng - Xem vẽ móng cọc ép BTCT đƣợc kèm theo - Giáo viên hƣớng dẫn sau sinh viên trực tiếp đọc vẽ Bài tập gò vẽ móng đơn, móng băng - Sinh viên lựa chọn gị phƣơng án móng đơn móng băng Nhận vẽ mẫu Nghiên cứu tìm hiểu kỹ lƣỡng vẽ trƣớc tiến hành thực * Chuẩn bị dụng cụ vẽ: - Giấy vẽ A3: 05 tờ - Bút chì 2B: 02 - Thƣớc ke, thƣớc thẳng: 02 Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 51 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Gơm, tẩy xóa: 01 cục màu trắng - Thƣớc nord 0,35, 0,5: 01 - Viết kim mực nƣớc màu đen: 01 (Xem vẽ đính kèm) Chƣơng 8: Móng cọc ép BTCT I Khái niệm phân loại: Khái niệm: -Khi phƣơng án móng nơng móng băng khơng cịn thích hợp đảm bảo khả chịu lực công trình loại đất dƣới chân đáy móng đất yếu chịu lực Khi đó, ngƣời ta nghĩ đến phƣơng án móng sâu cách truyền tải trọng đến lớp đất chịu lực lớn thong qua cọc BTCT có khả chịu lực cao làm vật liệu phổ biến nhƣ BTCT - Móng cọc loại móng sâu, tính tốn sức chịu tải móng có xét đến ma sát xung quanh móng với đất có chiều sâu chơn móng lớn so với bề rộng móng - Đài cọc có nhiệm vụ tiếp nhận tải trọng kết cấu bên truyền xuống cọc - Hệ cọc cọc đƣợc liên kết lại đài cọc có nhiệm vụ truyền tải trọng từ đài truyền xuống đất bên dƣới mũi cọc Phần loại cọc: a Theo vật liệu: - Cọc thép: + Cọc thép đắt tiền nên thƣờng sử dụng điều kiện thay cọc BTCT + Cọc thép thƣờng đƣợc sử dụng dƣới dạng cọc thép, dạng cọc thép nhƣ thép I, H, C, thép ống, thép - Cọc BTCT: + Cọc chế tạo sẳn: cọc vuông, trịn, cọc ống thi cơng búa đóng máy ép thủy lực Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 52 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng + Cọc đúc chổ nhƣ cọc khoan nhồi, cọc barrette b Theo khả chịu lực: - Cọc chịu mũi: phần lớn tải trọng truyền xuống mũi cọc vào lớp đất cứng dƣới mũi cọc, cọc mũi gọi cọc chống - Cọc ma sát: cọc không tựa lên lớp đất cứng, tải trọng đƣợc phân bố phần lớn qua lực ma sát đất xung quanh cọc phần nhỏ qua mũi cọc, gọi cọc treo Cấu tạo cọc BTCT: Xác định sức chịu tải cọc: a Theo vật liệu làm cọc: - Cọc làm việc nhƣ chịu nén tâm, lệch tâm, chịu kéo ( cọc bị nhổ), sức chịu tải cọc theo vật liệu đƣợc tính nhƣ sau: Qvl Ap Rvl Trong đó: Qvl : sức chịu tải cọc theo vật liệu (T, Kg) : hệ số có xét đến độ mảnh cọc Rvl : cƣờng độ chịu nén tính tốn vật liệu làm cọc (T/m2, kg/cm2) - sức chịu tải cực hạn cọc BTCT theo vật liệu đƣợc xác định nhƣ chịu nén tâm xét đến uốn dọc: Qvl ( Rn Fcoc Ra Fa ) Trong đó: R n : cƣờng độ chịu nén bê tông (kg/cm2) Fcoc : diện tích tiết diện cọc (cm2) Ra : cƣờng độ chịu nén cốt thép (kg/cm2) Fa : diện tích cốt thép cọc (cm2) : hệ số có xét đến độ mảnh cọc Khi tính tốn cọc đài thấp, cọc không xuyên qua lớp đất sét yếu, bùn than bùn lấy 1 Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 53 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Khi cọc xuyên qua lớp đất hay móng cọc đài cao phải xét đến uốn dọc cọc có khả bị uốn dọc phạm vi từ đế đài đến bề mặt lớp đất có khả đảm bảo độ cứng đến đáy lớp đất yếu lúc 28 35 42 l0 / r P’=88.4(T) PVL = 139.52 T >1.5x Ptt =1.5x 88.4= 132.6T - Nên q trình tính tốn lấy: P’=88.4(T) Bƣớc 5: kích thƣớc đài cọc xác định số lƣợng cọc đài: a Xác định sơ kích thƣớc đài cọc: - Khi khoảng cách giửa cọc 3d ứng suất trung bình dƣới đáy là: tb = P 88.4 = = 109.1 T/m2 2 (3d ) (3x0.3) Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 58 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Diện tích đáy đài cọc đƣợc xác định nhƣ sau: tt 279.74 N0 Fm = = = 2.66 m2 tb tb h 109.1 x Trong đó: tb : trị trung bình trọng lƣợng iêng đài cọc đất đài h: độ sâu đặt đáy đài Chọn Fm = b.l = x = m - Trọng lƣợng đài đất phủ lên đài Nđài = n x Fm x tb x h = 1.1 x x x = 17.6 (T) b Xác định số lƣợng cọc: nc = N P = ( N 0tt N d ) P Trong đó: + = 1.4: hệ số kể đến ảnh hƣởng lực ngang va moment + N: tổng lực đứng kể đến cao trình đáy đài + P = 88.4 T: sức chịu tải tính tốn cọc nc = 1.4(279.74 17.6) = 4.7 cọc chọn nc = cọc 88.4 c Bố trí cọc đài: - Có dạng bố trí cọc đài: + Bố trí dạng so le áp dụng với số lƣợng cọc lẻ + Bố trí dạng hình chữ nhật áp dụng số lƣợng cọc chẳn + Hình vẽ chi tiết cấu tạo dạng bố trí Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 59 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Bƣớc 6: Xác định kích thƣớc sơ đài cọc: - Khi khoảng cách giửa cọc 3d ứng suất trung bình dƣới đáy đài là: Ptt= P 88.4 = = 109.1 (T/m2) 2 (3d ) (3x0.3) - Diện tích đáy đài cọc đƣợc xác định sơ nhƣ sau: tt Fm = 279.74 N0 = = 2.66 (m2) Ptt tb h 109.1 x Trong đó: tb : trị trung bình trọng lƣợng riêng đài cọc đất đài h: độ sâu đặt đáy đài Chọn Fm = b.l = x = (m ) - Trong lƣợng đài đất phủ lên đài Nđài = n x Fm x tb x h = 1.1 x x x = 17.6 (T) Bƣớc 7: xác định chiều cao đài cọc: Chọn chiều cao đài: hđ (0.7 0.8)m Lƣu ý bƣớc chọn sơ chiều cao đài có bƣớc kiểm tra lại chiều cao đài phần sau - Chiều cao tối thiểu đài cọc đƣợc xác định theo công thức: Hđài = hc + h1 + 20 + hc = 300 : chiều cao cột, cột có tiết diện (300x300) + h1 = 150 : chiều sâu cọc ngàm vào đài hđài = 30 + 15 + 20 = 65 cm chọn hđài = 65 cm * Kiểm tra chiều cao đài cọc theo phá hoại mặt phẳng nghiêng: Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 60 Trƣờng CĐN Đồng Tháp h0 – Khoa Cơ khí - Xây dựng Pnp ac ac Rk Trong đó: ac = 0.5 m; R k = 10 Kg/cm = 100 T/ m P np = P max = 61.4 T h0 0.5 0.5 61.4 = 0.6 m 100 Vậy: để đảm bảo đài không bị phá hoại mặt nghiêng ta cọn ho = 60 cm hñ = 60 + 15= 75 cm chọn hñ= 75 cm * Kiểm tra đài cọc theo điều kiện chọc thủng: vẽ tháp chọc thủng ta thấy cọc nằm tháp nên cọc không bị chọc thủng Vậy hđ= 75 cm đài khơng bị chọc thủng Bƣớc 8: xác định phản lực lên đầu cọc: tt max,min P N tt = nc M tt x max n x i 1 i Trong đó: + Ntt = N 0tt + Nđài * Nđài = n x Fđàix h x tb tt N = 181,32 + 9,9 = 191,22 (T) tt + Mtt = M + Q0tt x hđài= 10,47 + 3,13 x = 13.6 (T.m) + x max = 3.d: khoảng cách từ tim cọc biên đến tim cọc theo trục X - Trọng lƣợng tính tốn cọc: Pctt = 0.3 x 0.3 x 14 x 2.5 x 1.1 = 3.46 (T) tt Pmax + Pctt = 61.4 + 3.46 = 64.86 T< P = Pdn = 88.4 (T) Nhƣ vậy, thỏa mản theo điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên tt + Pctt = 34.2 + 3.46 = 37.66 T > Pmin Nên không cần kiểm tra theo điều kiện chống nhổ cọc Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 61 ... Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 40 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh... Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 32 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 33 Trƣờng CĐN Đồng. .. dụng xuống trục móng 2A cơng trình Bài giảng: Nền Móng Cơng trình - GV : Lê Minh Giang 26 Trƣờng CĐN Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Bài giải: -Sinh viện nghiên