Đồ án nền móng xây dựng dân dụng và công nghiệp (phạm thị khánh hà)

ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN I: CÁC SỐ LIỆU DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ Đề bài: Sơ đồ cơng trình: N 1tc N 1tc M 1tc 0.45 M1tc MẶT CẮT 0.00 -0.45 7m Mặt chân cột: 6 6 -0.45 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 7 0.00 -0.45 Sơ đồ ĐCCT Sơ đồ CT Số liệu Cột (T) 53 (Tm ) 4,5 Thiết kế móng cơng trình theo sơ đồ cơng trình có nội lực tải trọng tính tốn thuộc tổ hợp cặp nội lực nguy hiểm gây chân cột theo hai phương án: GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG + Móng nơng ; Nội lực tải trọng tiêu chuẩn gây : Cột Cột N0tc M0tc N0tt M0tt (T) (T) (T) (T) 53 4,5 63,60 N0tc M0tc N0tt M0tt (T) (T) (T) (T) 12,2 192,0 00 160 5,400 14,640 Hệ số độ tin cậy chung tải trọng n=1,2 2) Nhiệm vụ giao: - Thiết kế móng cơng trình theo sơ đồ mặt Có nội lực tải trọng tính tốn thuộc tổ hợp cặp nội lực nguy hiểm gây chân cột 3) Đặc điểm cơng trình: - Độ lún tuyệt đối giới hạn Sgh= 0,08m - Độ lún lệch tương đối giới hạn ΔSgh=0,001 4) Tải trọng tác dụng lên công trình: Cột Cột GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà N0tc M0tc N0tt M0tt (T) (T) (T) (T) 53 4,5 63,60 N0tc M0tc N0tt M0tt (T) (T) (T) (T) 12,2 192,0 00 160 5,400 14,640 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 5) Đánh giá điều kiện đia chất cơng trình, địa chất thủy văn Số liệu địa chất có thơng số kĩ thuật: STT Lớp đất Đất lấp Độ dày (m) 1,00 Cát pha 6,80 Sét 25,00 Chỉ số SPT Eo (T/m2)  c (T/m2) 1,850 15,000 10,000 20 8500 1,900 13,000 26,000 33 15000 m 1,750 PHẦN II : CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ A Phương án móng thiên nhiên: Xác định sơ kích thước đáy móng: Chọn độ sâu chơn móng h = 1,5m kể từ đáy móng đến cốt thiên nhiên Cường độ tính tốn đất sét: + m2 = với nhà có sơ đồ kết cấu mềm + Ktc = tiêu lý đất lấy theo kết thí nghiệm trực tiếp đất Đất sét xám ghi có φ=15(° ), c ❑ = 10kPa Tra bảng có: A = 0,32; B = 2,29; D = 4,85 + Trị tính tốn thứ hai đất: γ II = γ đn = 18,5 kN/m3 Giả thiết b= 1,5m ta có: GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG + Diện tích sơ đáy móng : Fsb Do móng chịu tải lệch tâm lớn nên ta tăng diện tích đáy móng lên 1,2 lần: F* = 1,2 Fsb = 1,2.1,98 = 2,38 m2 Chọn  Lấy l x b = 1,7 x 1,9 m => Fchọn= 1,7.1,9 = 3,23m2> F* = 2,38 m2 Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng: Giả thiết chiều cao móng hm= 0,7 m + Độ lệch tâm: el + áp lực tiêu chuẩn đáy móng là: tc p → max = 50,52 tc pmin= 15,32 Kiểm tra điều kiện áp lực : ptcmax = 50,52 < 1,2.R = 1,2 43,15 = 51,78 GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG tc ptb= 32,92 ⇒ < R = 43,15 Thoả mãn điều kiện áp lực đáy móng Vậy ta chọn kích thước đáy móng lb = 1,9 1,7m Khi ta có: Rđc = 51,78 Kiểm tra điều kiện biến dạng: Kiểm tra kích thước sơ đáy móng theo điều kiện biến dạng Nền có chiều dày lớn nên ta tính theo phương pháp cộng lún lớp phân tố + ứng suất thân đất cốt đáy móng: = 1,72 x + 1,85 x 0,5 = 2,79 /m2 + ứng suất gây lún tâm diện tích đế móng: gl tc bt σ z=0= p tb−σ z=h = 32,92 – 2,79 = 30,13 T/m Chia đất đế móng thành lớp phân tố có chiều dày h i  b/4 = 1,7/4 = 0,425m đảm bảo lớp chia đồng Chọn h i = 0,34m Gọi z độ sâu kể từ đáy móng ứng suất gây lún độ sâu z i : gl σ zi = K  oi gl z=0 = 30,13.Koi (T/m2) Với Koi hệ số phụ thuộc vào tỉ số z/b l/b = 1,9/1,7 = 1,118 Ta có bảng tính lún sau : Chiều STT sâu H0 z (m) l/b 2z/b Ko  zgl  btz Eo S(m) (kPa) (kPa) 0 1.118 30,13 0.279 8500 0.004 0.34 0.34 1.118 0.40 0.965 31.489 0.343 8500 0.004 0.34 0.68 1.118 0.80 0.818 26.689 0.406 8500 0.003 0.34 1.02 1.118 1.20 0.634 20.702 0.469 8500 0.002 0.34 1.36 1.118 1.60 0.477 15.558 0.532 8500 -0.002 0.34 1.10 1.118 1.29 0.557 18.173 0.595 8500 0.004 GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 8500 22 0.005 0.94 bảng1.70 1.118 2.00thấy tại0.372 12.139 0.768móng, điểm Theo tính toán ,ta độ sâu 7,14 m kể từ đáy thuộc lớp đất 8500 0.34 2.04 1.118 2.40 0.279 9.099 0.831 0.004 Do ta lấy giới hạn độ sâu m so với đáy móng 8500 0.34 2.38 1.118 pháp 2.80 7.156 0.894 0.003 => Tính lún theo phương cộng lún0.219 lớp phân tố: 0.34 2.72 1.118 3.20 0.176 5.741 0.957 8500 0.002 10 0.34 3.06 1.118 3.60 0.144 4.685 1.020 8500 0.002 4.00 3.890 Ta0.34 thấy S=3.4 3,4 cm 1.118 < Sgh= 8cm => thỏa0.119 mãn điều kiện lún tuyệt1.083 đối 8500 0.002 11 12 13 14 15 16 0.34 3.74 1.118 4.40 0.100 3.278 1.146 8500 0.001 0.34 4.08 1.118 4.80 0.086 2.801 1.209 8500 0.001  Thoả mãn điều kiện lún tuyệt đối Điều kiện độ lún tuyệt đối thoả mãn, điều kiện độ lún lệch tương đối Δ 1.118 5.20 dãy sẽ0.074 2.404 1.272 ¿ Δ 4.42 S0.34 Sgh móng thoả mãn điều kiện địa chất dưới8500 móng thay1.118 đổi khơng5.60 đáng kể Tải trọng tác2.104 dụng xuống1.335 móng 8500 0.34 dãy 4.76 0.064 giống Độ lún lệch tương đối móng dãy trục (B) móng 8500 0.34 5.1 kiểm 1.118 6.00 kế móng 0.056các dãy 1.838 1.397 dãy trục khác tra thiết 17 0.34 18 0.34 5.78 1.118 6.80 19 0.34 6.12 1.118 7.20 20 21 22 0.001 0.001 1.622 1.460 8500 0.001 0.045 1.459 1.523 8500 0.001 0.039 1.271 1.586 8500 0.001 5.44 1.118 0.050 Tính tốn độ bền 6.40 cấu tạo móng: 4.1 Chọn vật liệu móng: 0.001 Chọn bê tơng cấp bền : B20 Rb=1150T/m2 , Rbt=90 T/m2 8500 0.34 6.46Chọn 1.118 1.160 1.649 0.001 thép CII 7.60 Rs=280000.036 T/m2 a) Chọn chiều cao đáy móng 8500 0.34 6.8 1.118 8.00 0.033 1.062 1.712 0.000 Chọn h = 0,7m 8500 0.34 7.14 Chọn 1.118abv = 0,05m 8.40 =5cm 0.030 0.000 => ho=0,7 0.964 – 0,05 =0,651.775 Khi tính tốn độ bền móng ta dựng tải trọng tính toán tổ hợp bất lợi Trọng lượng móng đất bậc khơng gây thủng móng Tải trọng tính toán đáy móng: N0tc (T) 53 GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà M0tc (T) N0tt (T) 4,5 63,60 M0tt (T) 5,400 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI > GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà ĐỒ ÁN NỀN MÓNG => Thỏa mãn điều kiện chống chọc thủng Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 0.0 t Pmi t n o t P1 t 300 30 700 t Pm t t ax P2 t 170 205 160 205 45 19 00 b) Tính toán thép đài móng Tại mặt ngàm I-I Trong : Diện tích cốt thép chịu mơ men Chọn 14 12có As = 15,83 cm2 Chiều dài cốt thép chịu mô men GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà : Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG l’ = l - 2.0,05 = 1,9-0,1 = 1,8m Khoảng cách cần bố trí cốt thép dài : b’ = b - 2.0,05 = 1,7 - 0,1 =1,6m Khoảng cách cốt thép cạnh : => Chọn 14 12có a12cm thép CII bố trí phía Tại mặt ngàm II-II Chọn 12 10 có As = 9,42 cm2 Chiều dài cốt thép chịu mô men : b’ = b - 2.0,05 = 1,7-0,1 = 1,6m Khoảng cách cần bố trí cốt thép dài : l' = l - 2.0,05 = 1,9 - 0,1 =1,8m Khoảng cách cốt thép cạnh : => Chọn 12 10có a15cm thép CII bố trí phía Lớp bê tơng lót : Dày 10 cm, rộng bên so với đáy móng 10 cm GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG B: PHẦN MĨNG CỌC Sơ đồ cơng trình: N1tc N1tc M1tc 0.45 M1tc MAT CAT 0.00 -0.45 7m Mặt chân cột: 6 6 -0.45 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 7 0.00 -0.45 TẢI TRỌNG CƠNG TRÌNH: GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Cột Ntc (T) Mtc ( Tm) 160 12,2 Kích thước cột: YÊU CẦU 1.1 Chọn trước kích thước cọc - Kích thước cọc: a x b = 30 x 30 cm - Chiều dài cọc: Lc = 12m - 2 Bê tông cọc: B20; Rb  11,5MPa  11500kN / m ; Rk  0,9 MPa  900kN / m - Thép nhóm CII có  16; A s =8 , 04 cm ; R s =280 MPa=280×10 kN /m 1.2 Tính sức chịu tải cọc đơn 1.2.1 Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu: - Pvl : sức chịu tải vật liệu -   0, : hệ số uốn dọc Pvl    ( Rs  As  Rb  Fb ) - Rs : Cường độ chịu kéo giới hạn cốt thép = 280 103 kN / m - As : Diện tích cốt thép 416  8,04cm  8, 04 10 4 m - Rb : Cường độ chịu nén bê tông  11,5,5MPa  11500( KN / m ) - Fb : Diện tích tiết diện cọc Fb  0,3.0,3  0, 09( m ) Pvl =ϕ×(R s × A s +Rb ×F b ) ¿ 0,7×(280×103 ×8 , 04×10−4 +11500×0 , 09)=882 ,9 1.2.2 Xác định sức chịu tải cọc theo phương pháp SPT: - k1  400 cho cọc đóng, ép - Fc : diện tích tiết diện ngang mũi cọc PSPT  k1  N  Fc  k U  N  Lc GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà - k2  cọc đóng, ép - N  N : cọc lớp Page 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG -U: chu vi - N : số SPT trung bình dọc thân cọc N N1  h1  N  h2  N  h3 Lc - Lc chiều dài cọc Fc  0,3  0,  0, 09( m ) N  N  20 N U  4b   0,3  1, 2(m) 2.2.4 2.2.5 2.3 - Sức chịu tải đấ cho phép cọc: Sức chịu tải tính tốn cho phép cọc: Xác định sơ cọc bố trí vào đài Số cọc: (1,1  1, 4) hệ số ảnh hưởng momen M - Chọn n = cọc - Sơ đồ bố trí cọc GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 300 900 1500 300 ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI 300 900 1500 300 2.4 Chọn kích thước đài cọc, chiều sâu chôn dài - Chọn hm  1,5m - Chiều dài kích thước cọc: Bd  Ld  1,5 1,5(m) - Kiểm tra khả chịu lực đài: Pmax  Pc   Pc  - Pc : Trọng lượng thân cọc - Lc : chiều dài cọc - b : cạnh cọc γ bt =2,5 T /m trọng lượng riêng bê tông Pmax : lực lớn truyền lên cọc Pmax GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà N ott M tt  P2  P4   xi n  xi2 Page 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI 2.5 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Kết cấu đài móng - Chọn chiều cao đài: hd  0,8m - Chiều cao làm việc ho  hd  0,  0,8  0,  0, 6(m) 2.5.1 chong P  P ct ct Tính toán điều kiện chọc thủng - Pctchong  0, 75  Rk  U tb  ho  U tb  2(ac  bc  2ho )   (0,3  0,3   0, 6)  3,  Rk  0,9MPa Pctchong  0, 75  Rk  U tb  ho  0, 75  900  3,  0,  1458( kN )  [ Pct ]  [ Pctchong ] 2.5.2 Tính tốn cốt thép 1500 Tại mặt cắt I-I 1500 GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Chọn 12 12 có As = 13,57cm2 Chiều dài cốt thép chịu mômen MI là: l’ = l,5-2 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách cần bố trí cốt théplà: b’ = 1,5-2 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách trục cốt thép cạnh là: a= = n : số cần bố trí vào đáy móng = 12 Vậy ta chọn 12 12 a130, cốt thép nhóm CII Tại mặt cắt II-II Chọn 12 có As = 10,18cm2 Chiều dài cốt thép chịu mômen MI là: l’ = l,5-2 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách cần bố trí cốt théplà: b’ = 1,5-2 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách trục cốt thép cạnh là: a= = n : số cần bố trí vào đáy móng = Vậy ta chọn 12 a170, cốt thép nhóm CII 2.6 Kiểm tra lún móng cọc GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Để tính độ lún móng cọc ta tính độ lún khối móng quy ước Nhờ ma sát diện tích xung quanh cọc đất bao quanh nên tải trọng móng truyền lên diện tích lớn xuất phát từ mép ngồi cọc biên đáy đài nghiêng góc : Khi tính tốn lấy II= /1,1 ; II = /1,1; cII = c/1,1 Cột có Ntc = 160 (T) = 1600 (KN) Mtc = 12,2(T.m) = 122( KN.m) II= /1,1 =1.955(KN/m3) II = /1,1 cII = c/1,1 13.636(KN/m2) = 1.59(KN/m3) , = 10,909 = 1,682(KN/m3) , , = 7,273(KN/m2) , = 16,364 , = 10,909(KN/m2) , = 20 = => - Chiều dài đáy móng quy ước: - Bề rộng đáy móng quy ước: - Chia đất đáy khối móng quy ước thành lớp thỏa mãn - điều kiện: Ứng suất thân đáy khối móng quy ước: - Ứng suất gây lún đáy móng: σ gl =k ( Ptc−γ tb×h'm ) + Trong GVHD: ThS SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐH CN GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Kết tính tốn giá trị ứng suất gây lún ứng suất thân: STT Chiều sâu H0 0.24 0.24 0.34 0.34 z (m) 0.24 0.48 0.82 1.16 Eo S(m) 104.62 768 0.018 1.118 0.28 0.965 132.47 104.66 768 0.016 1.118 0.56 0.818 112.27 104.71 768 0.019 87.091 104.77 768 0.014 65.451 104.83 768 l/b 1.118 2z/b Ko 1.118 0.96 0.634 1.118 1.36 0.477 (KPa) (KPa) 137.31 Giới hạn tính đến điểm có độ sâu 1,16m kể từ đế móng : gl