Thuyết minh đồ án móng (phần móng nông) Đề số :25 - Mặt công trình : 07 - Sè liƯu t¶i träng: C1 : N0tt = 56.5 (T) ; M0tt =6.2 (Tm ); Q0tt =1.6 m (T) T2 : N0tt = 20.7 (T/m) ; M0tt =2.2(Tm/m ); Q0tt = 0.9(T/m) - KÝch thíc cét : bcxhc = 25x35 cm - BÒ réng têng : bt = 20 cm - Số liệu lớp đất : Lớp 1: Số hiƯu 37 dµy 3.2 m Líp 2: Sè hiƯu 34 dµy 2.5 m Líp 3: Sè hiƯu 105 Mùc níc ngầm có độ sâu m so với mặt đất • Líp Sè hiƯu 37 dµy 3.2 (m) cã tiêu lý sau : w (%) wnh (%) wd (%) γ (T/m ) ∆ 27 31 25 1.83 2.6 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm nÐn Ðp ϕ c e-p, víi ¸p lùc nÐn p (độ (kG/cm (kPa) ) ) 50 100 200 400 17o2 0.81 0.78 0.76 0.74 0.18 0 ChØ sè dỴo A = wnh - wd = 31.7 - 25.2 = 6.5% < 7% =>Tra bảng ta thấy lớp đất cát pha §é sÖt : B = 27.2 − 25.2 W − Wd = 0.31 => B = 0.31 > = A 6.5 Tra bảng ta có trạng thái đất cát trạng thái dẻo Hệ số rỗng tự nhiên: ∆ × γ n × (1 + W ) 2.66 × × (1 + 0.272) e= −1 = − = 0.849 γ 1.83 HƯ sè nÐn lón: a1−2 = ? a1- = 0.784- 0.76 = 0,024.10- 200- 100 kpa qc (Mp a) N 2.05 14 e 0.849 0.811 0.784 0.760 0.740 50 100 200 400 p(kPa) Từ kết xuyên tĩnh qc = 2.05 Mpa = 205 T/m2 Mođun biến dạng : E = .qc = 4.205 = 820 (T/m2) ( Với đất cát pha cã qc = 205 T/m2 >150T/m2 th× α = 3-6) lấy =4 Cùng với kết xuyên tiêu chuẩn N = 14 => Đây lớp đất có tính chất xây dựng yếu Lớp Số hiệu 34 dày 2.5 (m) có tiêu lý sau : w (%) wnh (%) wd (%) γ (T/m ) ∆ 38 47 23 1.79 2.7 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm nÐn Ðp ϕ c e-p, víi áp lực nén p (kG/cm (độ (kPa) ) ) 50 100 200 400 902 1.05 1.01 0.98 0.95 0.18 ChØ sè dỴo A = wnh - wd = 47.3 - 23.8 = 23.5% >17% =>Tra bảng ta thấy lớp đất sét §é sÖt : B = 38.7 − 23.8 W − Wd = 0.634 => 0.5 < B=0.634 Đây lớp đất có tính chất xây dựng yếu ã Lớp Số hiệu 105, dày : Thành phần hạt (%) tơng ứng cì h¹t H¹t sái >1 10 -5 5-2 11 Hạt cát Th Vừ Mị To Nhỏ ô a n Đờng kính cỡ hạt (mm) 0.5 0.1 0.2 2151 0.5 0.2 0.0 0.1 5 28 32 15 7.5 5.5 H¹t bơi 0.0 50.0 0.01 0.00 Hạt sét 0.5 (mm) chiÕm : 11.5+32+28.5 = 72 % > 50% => Đây lớp cát thô Với qc = 17Mpa = 1700 T/m2 tra b¶ng ta cã cát trạng thái chặt Hệ số rỗng tự nhiên : ∆ × γ n × (1 + W ) 2.64 *1* (1 + 0.155) e0 = −1 = − = 0.548 1.97 Độ bÃo hòa: G = ∆.W 2.64 * 0.155 = = 0.747 eo 0.548 -Do mực nớc ngầm cao trình -6,0m thuộc lớp đất nên từ ta phảI tính dn dến γ dn = ∆ − γ nc 2.64 − = = 1.06(T / m3 ) + eo + 0.548 -> trạng thái đất ẩm Mođun biến dạng : E = α.qc = 2*1700 = 3400 (T/m2) α = 1- cát Cùng với kết xuyên tiêu chuẩn N = 34 Đây lớp đất có tính chất xây dựng tốt Mặt cắt địa chÊt : 37 34 105 NhËn xÐt : Líp ®Êt thứ lớp đất thứ lớp đất có tính chất xây dựng không tốt, lớp thứ cã tÝnh chÊt x©y dùng tèt nhng ë díi sâu, 2, Tiêu chuẩn xây dựng: Độ lún cho phép Sgh = (cm) 3, Phơng án móng - Tải trọng công trình không lớn - Lớp đất yếu dày 3.2 m mực nớc ngầm -6.0 m so với mặt đất tự nhiên - Chọn giải pháp gia cố móng đệm cát - Chọn chiều sâu đặt móng là: hm = 1m II, Chọn kích thớc đáy móng, chiều cao móng a) Ký hiệu móng đơn dới cột C1; T3 M1; M3 Chọn sơ kích thớc đáy móng M1 : bxlxh = 1.4x 1.7x 0.4 m T3 : bxh =1.2 x 0.2 m b) VËt liÖu mãng, gi»ng : R b = 850T / m2 ; R bt = 75T / m2 - Chọn bê tông B15: ' 10 → AII: Rs = Rsc = 28000T / m2 - ThÐp: ' φ < 10 → AI: Rs = Rsc = 22500T / m2 - Bê tông lót: B7.5 - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 3cm III, TÝnh to¸n mãng M1 : ¸p lùc dối đáy móng Giả thiết móng cứng bỏ qua ảnh hởng móng bên cạnh a) Nội lực tiêu chuẩn chân cột - N ott 56.5 = = 49.1(T / m ) n 1.15 tt M 6.2 M 0tc = o = = 5.4(T / m ) n 1.15 tt Q 1.6 Q0tc = o = = 1.4(T / m ) n 1.15 N 0tc = N Q0 M0 pmin 1400 pmax 1700 b) ¸p lực tiếp xúc dới đáy móng N otc 49.1 + γ tb hm = + 2.1 = 22.63(T / m ) F 1.4 x1.7 tc tc − M o + Q0 hm * (5.4 + 1.4 *1) pmax = p + = 22.63 + = 32.71T / m W 1.4 *1.7 − M otc + Q0tc hm * (5.4 + 1.4 *1) pmin = p − = 22.63 − = 12.55T / m 2 W 1.4 *1.7 p= - áp lực tiếp gây lón − pgl = p − γ '.hm = 22.63 − 1.83*1 = 20.8T / m c) ¸p lùc không kể thân móng lớp phủ lấp : N ott 56.5 = = 23.74(T / m ) F 1.4 *1.7 − M tt + Q0tt hm * (6.2 + 1.6 *1) o pmax = po + o = 23.74 + = 35.31(T / m ) W 1.4 *1.7 tt tt − M + Q0 hm * (6.2 + 1.6 *1) o pmin = po − o = 23.74 − = 12.17(T / m ) W 1.4 *1.7 − po = 2, Kiểm tra kích thớc đáy móng: a, Kiểm tra sức chịu tải nền: *) Tại đáy móng Tại đáy mãng: (kiĨm tra líp c¸t gia cè nỊn mãng) − §iỊu kiƯn kiĨm tra: p ≤ R pmax ≤ 1,2 R Sức chịu tải đợc tính theo công thøc cña Terzaghi: (0,5.α1.Nγ b.γ + α N q q + α N c c) Fs [ P] = Trong ®ã: ϕ = 330 b 1.4 α1 = − 0, = − 0,2 = 0.835 l 1.7 α2 = b 1.4 α = + 0,2 = + 0, = 1.165 l 1.7 tra bảng sách đất: N = 34.8 N q = 26.1 N c = 38.7 0.5 * 34.8 *1.85 *1.4 * 0.835 + 26.1*1.83*1 + 37.63 + 47.76 Rod = = = 28.46(T / m ) 3 − p = 22.63T / m < R = 28.46T / m pmax = 32.71T / m < 1.2 * R = 1.2 * 28.46 = 34.16(T / m ) => ®Ưm cát dới đáy móng đủ sức chịu tải *) Tại ®¸y líp ®Ưm c¸t tc No tc Mo tc Qo b - Chiều dày đệm cát 1.0m Xác định kích thíc mãng khèi quy íc: bqu = b + 2.hd.tga = 1.5+ 2*1* tg45o = 3.4m l qu = l + 2.hd.tga = 1.8+ 2*1* tg45o = 3.7m hqu = hm + hd = 1+1= 2m Xác định ứ/ suất dới đáy đệm cát: (tại điểm M): M = σ btM + σ zM σ btM øng suÊt b¶n thân M zM ứng suất tải trọng gây M s Mbt = g1hm + gdhd = 1.83*1+1.85*1= 3.68T / m2 − l z σ zM = k o ( p tt − γ hm ) ; k o ∈ ; b b l 1.7 z = = 1.214 ; = = 0.71 b 1.4 b 1.4 ko = 0.565 Néi suy ta cã: M s z = 0.565* 20.8= 11.75T / m2 s M = 3.68+ 11.75= 15.43T / m2 Xác định cờng độ đất dới đáy đệm cát- gần xác định theo công thức: Pgh = 0,5.S bqu N γ + S q q.N q + S c c.N c Trong ®ã: Sg = 1- 0,2 bqu l qu = 1- 0.2* 3.4 = 0.816 ; 3.7 = 1+ 0.2* 3.4 = 1.184 3.7 Sq = Sc = 1+ 0.2 bqu l qu j = 17o20' tra bảng sách đất: N g = 3.323; Nq = 4.93; Nc = 12.567 q = g1hm + gdhd = 1.83*1+1.85*1= 3.68T / m2 Pgh = 0,5* 0.816*1.83* 3.4* 3.323+ 3.68* 4.93*1+1.8*12.567 = 8.44 +18.14 + 26.78= 53.36T / m2 R= Pgh Fs ; Fs = 3; → R = 53.36 = 17.79T / m2 - p = 15.43T / m2 < R = 17.79T / m2 => Nền dới đệm đảm bảo yêu cầu cờng độ b, Kiểm tra độ lún: Với đất có không kết nÐn Ðp - §Êt rêi: n βh S = ∑ i i σ zigl ; β = 0.8 ; E0i = 1600T/m2 i =1 Eoi Với đất có kết nÐn Ðp - §Êt dÝnh: S= å e1i - e2i * hi 1+ e1i e1i;e2i , đợc tra từ đờng cong nén lún e-p cho lớp đất riêng biệt øng víi p 1i vµ p2i σ bt (i −1) + σ bti − p1i = ; p2i = p1i + σ zi − σ zi = σ z (i 1) + zi Chia lớp đất dới đáy móng phạm vi chiều dày nén lún thành lớp phân tố có chiều dày hi b ; móng có b=1.4m ta chia lớp đất dày 0.3m áp lực gây lún trung bình đáy móng: pgl = 20.8T / m Vẽ biểu đồ áp lực thân: bti = γ i (hm + zi ) VÏ biĨu ®å øng xuất phụ thêm: zi = ko p Xác định chiều sâu vùng chịu nén: chiều sâu tinhs toán z = 3.7m ( øng víi ®iĨm 12) s bt13 = 8.41T / m2 ứng suất thân: ứng suất phơ thªm: Lớp đất Điểm tính Đệm Đệm Đệm Đệm Đệm 1 1 2 2 2 10 11 12 13 hi (m) 0,3 0,3 0,3 0,1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 zi(m) 0,30 0,60 0,90 1,00 1,30 1,60 1,90 2,20 2,50 2,80 3,10 3,40 3,70 s z13 = 1.62T / m2 thoả mÃn điều kiện: i (T/m3) 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85 1,83 1,83 1,83 1,83 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79 σ z ≤ σ bt σibt (T/m3) l/b z/b ko σzi (T/m3) 1,85 2,41 2,96 3,52 3,70 4,21 4,76 5,31 5,86 6,27 6,80 7,34 7,88 8,41 1,214 - 0,00 0,21 0,43 0,64 0,71 0,93 1,14 1,36 1,57 1,79 2,00 2,21 2,43 2,64 1,000 0,958 0,806 0,621 0,565 0,424 0,321 0,247 0,195 0,157 0,128 0,106 0,091 0,078 20,80 19,93 16,76 12,92 11,75 8,82 6,68 5,14 4,06 3,27 2,66 2,20 1,89 1,62 N0 M0 0.0 Q0 300 300 300 300 300 300 300 300 300 100 300 300 300 3700 -1.0 1,85T/m2 2.41T/m2 20.8m2 19.93T/m2 2.96T/m2 3.52T/m2 3.7T/m2 4.21T/m2 4.76T/m2 5.31T/m2 5.86T/m2 6.27T/m2 6.8T/m2 16.76T/m2 12.92T/m2 11.75T/m2 8.82T/m2 6.68T/m2 5.14T/m2 4.06T/m2 10 3.27T/m2 2.66T/m2 7.34T/m2 11 2.2T/m2 7.88T/m2 12 1.89T/m2 13 1.62T/m2 8.41T/m2 -4.7 Biểu đồ ứng suất dới đáy móng bảng tính lún cho đệm cát Điểm tính hi(m) 0.3 0.3 0.3 0.1 zi(m) 0.30 0.60 0.90 1.00 S1 = ∑Si =1.91cm Pli (T/m2) 2.13 2.68 3.24 3.61 σtbzi (T/m2) 20.36 18.35 14.84 12.33 P2i= P1i+σzit b (T/m2) 22.49 21.03 18.08 15.94 E (T/m2 ) 1600 Si (cm) 0.67 0.61 0.49 0.14 B¶ng tÝnh lón cho lớp đất dới đệm Điểm tính hi (m) zi (m) Pli (T/m2) tb zi σ (T/m2) P2i= P1i+σzit b e1i e2i 0,818 0,814 0,810 0,807 1,045 1,042 0,773 0,778 0,781 0,783 1,019 1,020 Si (cm) (T/m2) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 10 0,3 1,30 3,95 10,29 14,24 1,60 4,48 7,75 12,23 1,90 5,03 5,91 10,94 2,20 5,58 4,60 10,18 2,50 6,06 3,66 9,72 2,80 6,53 2,96 9,50 0,74 0,60 0,48 0,40 0,39 0,31 S2 = ∑Si = 3.59 cm VËy tỉng ®é lún cần xác định dới móng S = S1+S2 = 1.91+3.59 =5.5cm < 8cm => Tháa m·n TÝnh toán chiều cao cốt thép móng: 3.1 Tính toán chiỊu cao mãng: KÝch thíc cét theo thiÕt kÕ lµ hc x bc = 35 x 25 cm VËy kÝch thíc cỉ mãng lµ : 45´ 35cm2 350 N Q0 M0 200 400 1000 450 40 45 pomin pomax pot 1435 265 100 165 F1 F2 710 250 1400 350 1700 Giả thiết: a=4cm; ho=H-a=40-4=36cm Điều kiện kiểm tra: Pdt ≤ 0, 75R bt h o b tb TÝnh Pđt lực chọc thủng: (hợp lực phản lực đất ph¹m vi g¹ch chÐo) − Pdt = p dt Fdt = F®t: po max+ pot F diƯn tÝch phần gạch chéo: 0.71+1.4 + 0.165*1.4 = 0.1055+ 0.231= 0.3365m2 l - l dt 1.7- 0.265 pot = pomin + (pomax - pomin ) = 12.17+ (35.31- 12.17) = 31.7T / m2 l 1.7 Fdt = F1 + F = 0.1* Pdt = pomax + pot 35.31+ 31.7 Fdt = * 0.3365= 11.27T 2 Khả chống chäc thñng: bc + 2h0 = 0.35+ 2* 0.36 = 1.07m btb = bc + h0 = 0.35+ 0.36 = 0.71m 0,75.R bt h o.btb = 0,75* 75* 0.36* 0.71= 14.38T So s¸nh: Pdt = 11.27T < 0,75.R bt.ho.btb = 14.38T Đảm bảo điều kiện chống đâm thủng 3.1 Tính toán cốt thép móng: (Tính toán cờng độ tiết diện thẳng góc) Ta xem móng làm việc nh conson bị ngàm tiết diện mép cột, mép tờng Tính mô men ngàm (Mô men lín nhÊt) 350 N0 Q0 M0 0.0 40 400 1000 450 po -1.0 o p max ong p 1075 625 1400 525 p tb 1700 p ong p max Tính toán cốt thép theo phơng cạnh dài: Mô men t¹i mÐp cét: M ng = M max = M I − I pong + po max lng M I −I ≈ b 2 l − l ng p ong = p o + ( p o max − p o ) l 1.7- 0.625 = 12.17+ (35.31- 12.17) = 26.8T / m2 1.7 35.31+ 26.8 0.6252 M I- I = * *1.4 = 8.49Tm 2 M I- I 8.49.104 As = = = 9.36cm2 0,9.Rs.ho 0.9* 28000* 0.36 Chän 7φ14; a=200 ( Fa = 10,78cm2 ) Tính toán cốt thép theo phơng cạnh ng¾n: - M II - II = p b2ng l = 23.74* 0.5252 *1.7 = 5.56Tm M II - II 5.56*104 As = = = 6.13cm2 0,9.Rs.ho 0.9* 28000* 0.36 Chän 9φ10; a=200 ( Fa = 7,85cm2 ) 350 450 a 200 0.0 9φ10 400 a 200 10040 7φ14 1400 7φ14 M0 1000 N Q0 a 200 9φ10 a 200 1700 -1.0 B.ThiÕt kÕ mãng T1 ( Mãng díi têng T1) ¸p lùc dới đáy móng: Giả sử móng có b=1.2m lấy đoạn =1m để tiện cho tính toán (còn tính toán dùng công thức móng băng) Nội lực tiêu chuẩn chân cột N ott 20.7 = = 18.0(T / m ) n 1.15 tt M 2.2 - M 0tc = o = = 1.9(T / m ) n 1.15 tt Q 0.9 - Q0tc = o = = 0.8(T / m ) n 1.15 - N 0tc = TÝnh to¸n ¸p lực tiếp xúc dới đáy móng: 1, Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: Notc 18.0 + gtb.hm = + 2*1= 17.0T / m2 F 1.2*1 M tc + Qotc.hm 6* (1.9+ 0.8*1) pmax = p+ o = 17.0+ = 28.25T / m2 W 1*1.2 tc tc M o + Qo hm 6* (1.9+ 0.8*1) pmin = p= 17.0= 5.75T / m2 W 1*1.2 - p= 2, ¸p lùc g©y lón: - pgl = p- g.hm = 17.0- 1.83*1= 15.17T / m2 3, Do tải trọng tính toán không kể trọng lợng thân móng lớp phủ g©y ra: Nott 20.7 po = = = 17.25T / m2 F 1.2*1 - - M ott + Qott.hm (2.2 + 0.9*1).6 = 17.25+ = 30.17T / m2 W 1*1.2 - M ott + Qott.hm (2.2 + 0.9*1).6 = 17.25= 4.33T / m2 W 1*1.2 pomax = po + pomin = po- Kiểm tra kích thớc đáy móng: 2.1: Kiểm tra theo điều kiện sức chịu tải cđa nỊn: §iỊu kiƯn kiĨm tra: − p≤R pmax ≤ 1,2 R Gần coi tải thẳng đứng ( tức = ) Sức chịu tải với móng băng đợc tính theo công thức Terzaghi: Pgh = 0,5.γ b.Nγ + q.N q + c.N c Với: f = 33o tra bảng sách đất: N g = 34.8 Nq = 26.1 Nc = 38.7 Pgh = 0.5*1.85* 34.8*1+1.83*1* 26.1+ = 32.19+ 47.76 = 79.95T / m2 R= Pgh Fs ; Fs = 3; → R = 79,95 = 26.65T / m2 - p = 17.0T / m2 < R = 26.65T / m2 pmax = 28.25T / m2