Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng MỤC LỤC Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Phần I Thiết kế móng băng A thống kê địa chất 1A B Thiết kế móng băng Phần II Thiết kế móng cọc A thống kê địa chất 1B B[.]
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng MỤC LỤC Nhận xét giáo viên hướng dẫn Phần I : Thiết kế móng băng A thống kê địa chất 1A B Thiết kế móng băng Phần II : Thiết kế móng cọc A thống kê địa chất 1B B Thiết kế móng cọc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… PHẦN I: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG A THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1A Theo sơ đồ mặt tổng thể khu đất có vị trí khoan khảo sát địa chất: HK1, HK2, HK3 Chiều sâu khoan khảo sát 15m có trạng thái đất sau: Lớp 1: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Tại HK1: Nền bê-tông, đá 4x6, đất cát, h= 0.5m Tại HK2+3: lớp cát mịn lẫn đất bột, xám, h= 0.6m Lớp 2: - - Lớp 2a: Mềm, bề dày HK1= 1.5m HK2= 1.9m HK3= 3.1m o Tình chất lý: • W = 26.1% • γw = 1.797g/cm3 • Qu = 0.258kG/cm2 • C = 0.110kG/cm2 • φ = 12o lớp 2b: Dẻo mềm,bề dày HK1= 2.4m, HK2= 1.8m o Tính chất lý: • W = 25.1% • γw = 1.818g/cm3 • Qu = 0.554kG/cm2 • C = 0.130kG/cm2 • φ = 13o lớp 3: - Lớp 3a: dẻo mềm, bề dày HK3= 1.6m o Tính chất lý: • W = 24.3% • γw = 1.897g/cm3 • γ’ = 0.957g/cm3 • Qu = 0.753kG/cm2 • C = 0.134kG/cm2 • φ = 13o30’ - Lớp 3b: cứng, bề dày HK1= 0.3m, HK2= 1.2m, HK3= 0.9m o Tính chất lý: • W = 18.2% • γw = 2.029g/cm3 • γ’ = 1.081g/cm3 • C = 0.485kG/cm2 • φ = 18o30’ Lớp 4: - Lớp 4a: bời rời, bề dày HK1= 0.8m, HK2= 1.0m, HK3= 2.1m o Tính chất lý: Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng W = 25.8% γw = 1.867g/cm3 γ’ = 0.928g/cm3 C = 0.024kG/cm2 φ = 27o Lớp 4b: chặt vừa, bề dày HK1= 3.3m, HK2= 2.5m o Tính chất lý: • W = 22% • γw = 1.928g/cm3 • γ’ = 0.987g/cm3 • C = 0.027kG/cm2 • φ = 29o30’ • • • • • - Lớp 5: Gồm sét lẫn bột cát, màu nâu đỏ nhạt vân xám trắng, độ dẻo cao – trạng thái cứng bề dày HK1= 6.2m, HK2= 6.0m, HK3= 6.7m o Tính chất lý: • W = 21.4% • γw = 2.024g/cm3 • γ’ = 1.050g/cm3 • Qu = 2.867kG/cm2 • C = 0.485kG/cm2 • φ = 16o15’ Chọn HK1 ( HK có mặt cắt yếu nhất) để thiết kế móng băng Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng B THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I SƠ ĐỒ MĨNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TỐN Đồ Án Nền Móng l1(m) 1.6 Khoa Kỹ Thuật Xây dựng l2(m) 4.6 l3(m) 4.7 Lực dọc N0tt(kN) 900 l4(m) 3.0 Moment M0tt(kN.m) 96 lb(m) 0.7 la(m) 0.4 Lực Ngang H0tt(kN) 162 Giá trị tính tốn: Cột A B C D E Lực dọc Ntt(kN) 270 720 990 900 450 Moment Mtt(kN.m) 48 86.4 96 76.8 57.6 Lực Ngang Htt(kN) 81 113.4 145.8 162 97.2 II CHỌN VẬT LIỆU CHO MĨNG Móng đúc bê tơng B20 (M250) có R bt= 0.9MPa (cường độ chịu kéo bê tông); Rb= 11.5MPa ( cường độ chịu nén bê tông); mô đun đàn hồi E = 26.5 x 103 MPa = 2.65 107 KN/m2 - Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc R s= 280MPa - Cốt thép móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai R s= 225MPa Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng - Hệ số vượt tải n = 1,15 - γbt (giữa bê tông đất) = 22KN/ m3= 2,2T/m3 III CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG Đáy móng đặt lớp đất tốt, tránh đặt rễ lớp đất đắp, lớp đất yếu Chiều sâu chôn móng: o chọn Df= 2.5m Chọn sơ chiều cao h: o h= limax= 4.7= (0.392 0.783) chọn h= 0.6m IV XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MĨNG (BxL) - Tổng chiều dài móng băng: L= 0.4 + 1.6 + 4.6 + 4.7 + 3.0 + 0.7 = 15 (m) 1/ Xác định bề rộng móng (B) - Chọn sơ B= (m) * Các tiêu lý lớp đất: Df = 2m H ( Chiều cao mực nước ngầm) HK1 = -4.2m Dung trọng lớp đất ( lớp ) mực nước ngầm: γ = 20KN/m3 Chiều cao lớp: h= 0.5m Dung trọng lớp đất đáy móng (lớp 2a) mực nước ngầm: γ = 17.97KN/m3 Chiều cao lớp: h= 1.5m Dung trọng lớp đất đáy móng (lớp 2a): γ = 18.18KN/m3 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng γ’= 9.09 KN/m3 Chiều cao lớp: h= 2.4m C=13KN/m2, φ=130, Góc nội ma sát φ2 = 130 ( Nội suy ) a/ Điều kiện ổn định đất đáy móng (1) Trong đó: Rtc: Cường độ (sức chịu tải tc) at đáy móng : Áp lực tiêu chuẩn cực đại cực tiểu móng tác dụng lên đất Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng: Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng: * * * Ta có: o o o Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Tải trọng tiêu chuẩn: Cường độ ( sức chịu tải tc ) đất đáy móng: Ta có: Chọn B= 3(m) Kiểm tra Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Thỏa mãn điều kiện b/ Điều kiện cường độ Hệ số an toàn cường độ: Ta có: Thỏa mãn c/ Điều kiện ổn định tâm đáy móng (ĐK lún) Để xác định ứng suất gây lún tâm đáy móng, ta có: Độ lún: Chia lớp đất đáy móng thành đoạn nhỏ: hi=1.1(m) Áp lực ban đầu (do trọng lượng thân đất gây ra) lớp đất i: Áp lực lớp đất i sau xây dựng móng: (theo bảng 1) 10 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Trong đó: ; k0i: hệ số phân bố ứng suất Tra bảng SGK Tính lún: (ta dùng phương pháp cộng lún lớp phân tố) Chọn mẫu đất tính lún: Lớp chọn mẫu 2-3 độ sâu 3-3.5m tính lún từ 2-4.4m p e 25 0,82 50 0,795 100 0,764 200 0,729 400 0,686 800 0,631 Lớp chọn mẫu 3-5 độ sâu 5-5.5m tính lún từ 4.4-5.5m p e 25 0,738 50 0,72 100 0,694 200 0,66 400 0,623 800 0,577 Lớp chọn mẫu 2-7 độ sâu 7-7.5m tính lún từ 5.5-8.8m 11 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng p 25 50 100 200 400 800 e 0,671 0,659 0,641 0,619 0,593 0,563 Lớp chọn mẫu 3-9 độ sâu 9-9.5m tính lún từ 8.8-15m p e 25 0,671 50 0,653 100 0,632 200 0,607 400 0,579 800 0,547 Ta có bảng tính tốn độ lún móng cọc sau: Sau ta phân chia lớp đất đến phân tố thứ 10, ta có: Vậy độ lún ổn định tai tâm móng là: Vậy ta có tốn thỏa mãn điều kiện độ lún 12 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng V CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN NGANG 1/ Xác định FCOT Chọn 2/ Xác định chiều cao móng Chọn bb= 0.4 (m) (bề rộng sườn) h=0.6m (Chiều cao sườn móng chiều cao móng) b = B = 1.8m (Bề rộng móng) Chọn chiều cao hb: Ta có: Chọn chiều cao cánh móng: ha=0.2 m Chọn chiều dày lớp bê-tơng bảo vệ đáy móng: a= 0.08 m 13 Đồ Án Nền Móng Độ dốc móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng ( thỏa mãn điều kiện độ dốc móng từ ) *Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột Nmax (cột C, vị trí cột giữa) Dùng bê-tơng B20 có: Ta có: Vậy kích thước móng chọn thỏa điều kiện xuyên thủng cột có lực dọc lớn *Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cột biên (cột A): Ta có: Vậy ta có chiều cao móng chọn thỏa mãn điều kiện chống xuyên cho trường hợp 14 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng VI XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MĨNG (M,Q) Xác định Jx Ta có: Momen qn tính Jx 15 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Hệ số nền: Sử dụng SAP2000 để tính tốn lực cắt moment dầm: Xem dầm làm việc có tiết diện hình chữ nhật, với kích thước: Ta chọn hình chữ nhật có Jx tương ứng mơmen quán tính Jx tính trên: Giả sử chọn Htu=0.8m M250 có Rbt = 0.9MPa ( cường độ chịu kéo bê tông); Rb = 11.5MPa ( cường độ chịu nén bê tông); mô đun đàn hồi E = 26.5 10 MPa = 2.65 106 (T/m2) Dầm làm việc đàn hồi, nên ta xem dầm làm việc lị xo có độ cứng K Sap2000 Chia nút dầm có khoảng cách 0.1 m, vị trí đầu mút dầm ta có độ cứng lị xo K gán: Kết tính sau chạy phần mềm Sap2000: 16 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng BIỂU ĐỒ LỰC CẮT BIỂU ĐỒ MOMENT: Tính tốn cốt thép chịu lực dầm móng: Xác định vị trí trục trung hịa: So sánh Mf bảng kết tính giá trị moment cho nhịp gối, ta thấy: Mf > Mmax (gối nhịp), ta co Trục trung hịa qua cánh cho dầm móng 17 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Thanh thép số 1: Dùng mô men tai MC 2-2; 4-4; 6-6; 8-8 Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược Do M f > Mmax ⇒Tiết diện tính hình chữ nhật lớn có kích thước : 2m x 0.8m Diện tích cốt thép mặt cắt: As = Hàm lượng thép: =0.05% < < max = 2.6% BẢNG TÍNH TỐN THANH THÉP SỐ 1: Mặt cắt 2-2 4-4 6-6 8-8 Moment (KNm) 10.09 689.39 251.72 119.45 0.0009 0.0625 0.0228 0.0108 0.0009 0.0646 0.0231 0.0109 As (mm2) 49.4 3485.3 1245.9 587.6 Chọn thép 230 30 230 230 As chọn (mm2) 1413.8 3534.5 1413.8 1413.8 (%) 0.088 0.221 0.088 0.088 [M] KNm 285.2 698.79 285.2 285.2 Thanh thép số 2: Dùng moment MC 1-1; 3-3; 5-5; 7-7; 9-9 Tính tốn theo tiết diện chữ nhật b×h = 0,5 m ×0.8 m Diện tích cốt thép mặt cắt: As = Hàm lượng thép: 18 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng =0.05% < < max = 2.6% BẢNG TÍNH TỐN THANH THÉP SỐ 2: Mặt cắt 1-1 3-3 5-5 7-7 9-9 Moment (KNm) 75.7 192.08 371.93 433.73 115.95 0.0274 0.0697 0.1349 0.1573 0.0420 0.0278 0.0723 0.1454 0.1721 0.0430 As (mm2) 375.6 975.0 1962.3 2321.7 579.7 Chọn thép 230 230 230; 128 230; 225 230 As chọn (mm2) 1413.8 1413.8 2029.6 2395.7 1413.8 (%) 0.353 0.353 0.507 0.599 0.353 [M] KNm 273.84 273.84 383.65 464.21 273.84 Thanh thép số 3: (cốt xiên cốt đai) Từ bảng kết tính tốn ta thấy: Qmax = 624.62 (KN) Ta có h0=0.73(m) bê-tơng M250 Rb= 11.5MPa = 11500 (KN.m); Rbt = 900(KN.m) Bê tông đủ khả chịu lực khi: Q (1+ Trong đó: Lấy = 0.6 ( bê tong nặng) = 0.75* = 0.154 (hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc) Q = = 0.6(1+0.154+0)*0.9*900*0.5*0.73 =204.7 KN Q < Qmax =>bê tông không đủ khả chịu lực cắt cần đặt cốt đai Ta chọn cốt đai hai nhánh n=2d; dsw =10 mm Aw = = = 7.85 mm2 (bê tơng nặng) Khoảng cách tính tốn cốt đai theo tiết diện chữ T Stt = Rsw nπ = 175*2*3.14*102 * = 140.3 mm Khoảng cách lớn cốt đai: Smax = (lấy bê tong nặng) 19 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng = = 598.1 mm Khoảng cách cấu tạo giữ cốt đai: Sct = = =266.7 mm Chọn S có giá trị nhỏ => S =140mm Ta bố trí S = 140 mm đoạn L/4 đầu cuối nhịp Đoạn bố trí theo cấu tạo S= 200 mm Thanh thép số 4: Diện tích cốt thép: Chọn Φ 10 as =78.5 (mm2) số (thanh) chọn Φ10 20 ... ( HK có mặt cắt yếu nhất) để thiết kế móng băng Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng B THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I SƠ ĐỒ MĨNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TỐN Đồ Án Nền Móng l1(m) 1.6 Khoa Kỹ Thuật Xây dựng... trường hợp 14 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng VI XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG (M,Q) Xác định Jx Ta có: Momen qn tính Jx 15 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng Hệ số nền: Sử dụng SAP2000... K gán: Kết tính sau chạy phần mềm Sap2000: 16 Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Xây dựng BIỂU ĐỒ LỰC CẮT BIỂU ĐỒ MOMENT: Tính tốn cốt thép chịu lực dầm móng: Xác định vị trí trục trung hịa: So sánh