( 12 KẾT CẤU BẼTÔNG CỐT THÉP — PHẦN KẾT CẤU NHÀ CỬA ) Chương 4 KẾT CẤU MÓNG BÊTÔNG CỐT THÉP Móng là bộ phận kết cấu chôn dưới đất để truyền tải trọng của công trình xuống đất nền Móng bêtông cốt thép[.]
Chương KẾT CẤU MĨNG BÊTƠNG CỐT THÉP Móng phận kết cấu chôn đất để truyền tải trọng cơng trình xuống đất Móng bêtơng cốt thép sử dụng rộng rãi thích hợp cho cơng trình lớn bé, xây dựng đất bình thường đất yếu §1 PHÂN LOẠI Theo hình thức cách truyền tải xuống nền, móng bêtơng cốt thép chia loại sau: móng đơn, móng băng, móng bè móng cọc, ba loại thuộc móng nơng đế móng thường đặt đất thiên nhiên đất gia cốvới độ sâu chơn móng khơng lớn (nơng) Móng cọc móng sâu mũi cọc đặt độ sâu nhiều chục mét Móng đơn thường để đỡ cột điều kiện đất tốt khoảng cách cột lớn Móng băng để đỡ tường hàng cột Khi đất yếu dùng móng băng giao Móng bè có diện tích đế móng trải rộng mặt cơng trình Có thể hình dung móng bè sàn cứng lật ngược, tựa lên đất Khi đất yếu, dùng loại móng nơng khơng thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật kinh tế phải dùng móng cọc để đưa tải trọng cơng trình truyền qua cọc xuống lớp đất tốt sâu Chọn dùng loại móng phải xuất phát từ tính chất cơng trình, đặc điểm đất biện pháp thi công địa điểm cụ thể nhằm đạt yêu cầu cường độ biến dạng đất nền, đảm bảo cho độ lún độ chênh lún đạt yêu cầu quy định tiêu chuẩn thiết kế Việc chọn sai phương án móng lãng phí lớn, nghiêm trọng làm cho cơng trình bị lún nứt mà việc sửa chữa phức tạp tốn §2 MĨNG ĐƠN Móng đơn móng đơn tồn khối (đổ chỗ) lắp ghép (cả khối phận) Cấu tạo móng đơn tồn khối Móng đơn phải chịu tải trọng tâm (lực nén tâm) tải trọng lệch tâm (lực nén tâm cộng với lực cắt mômen uốn chân cột) Hình 4.1 Móng đơn giật cấp tồn khối Về hình dáng, móng đơn móng giật cấp hình tháp Mỗi bậc móng có chiều cao từ 30 đến 60 cm Hình 3.1 thể mặt cắt ngang móng đơn giật cấp toàn khối Chiều cao bậc phụ thuộc chiều cao chung móng Có thể lấy chiều cao bậc Bảng 4.1 Bảng 41 Kiến nghị chiểu cao bậc móng đơn Chiều cao móng H, mm Chiều cao bậc, mm h1 h2 h3 300 300 - - 450 450 - - 600 300 300 - 750 300 450 - 900 300 300 300 1050 300 300 450 1200 300 450 450 > 1500 450 450 600 Áp lực truyền từ cột xuống xem theo góc mở 45 Như chiều cao bậc phải đủ đường xiên 450 nằm phía khối móng Chiều cao chung móng bậc phải kiểm tính chọc thủng (xem cơng thức (4.2)) chiều cao móng phải đủ để neo cốt dọc vào móng đoạn khơng nhỏ l an (chiều dài neo) Trên mặt bằng, đế móng vng, chữ nhật trịn tùy thuộc đặc trưng tải trọng hình thức kết cấu phần Móng chịu tải trọng nén tâm thường có đế hình vng hình chữ nhật Khi tải trọng lệch tâm, đế móng hình chữ nhật với tỷ lệ cạnh b/a = 0,6 ÷ 0,85 Bêtơng móng thường có cấp cường độ B12,5 , B15 , B20 B25 Đế móng nằm lớp bêtơng lót (có thể bêtơng gạch vỡ) dày10 cm Chiều dày lớp bêtơng bảo vệ cốt thép thân móng phải khơng nhỏ 35mm có lớp bêtơng lót khơng nhỏ 70mm khơng có lớp bêtơng lót Khi cột đổ chỗ liền với móng coi ngàm vào móng cao trình ngàm nằm mặt bậc Khi bố trí cốt thép giống Hình 4.2 Hình 4.2.Bố trí cốt thép móng đơn 1- Cốt chờ; 2- Cốt đai; 3- Lưới thép chịu lực Cốt chịu lực cột cắm xuống đến lưới thép đáy móng, để dễ thi cơng người ta thường đặt thép chờ đổ bêtông phần cột cao trình (cốt +0,00) Cốt thép chờ phải có diện tích lớn diện tích cốt chịu lực cột Việc nối cốt chờ với cốt chịu lực cột phải tuân theo quy định cắt nối cốt thép cột, nghĩa nối buộc tiết diện, phạm vi l an không nối 50% diện tích tồn cốt chịu lực cốt có gờ không 25% cốt trơn Cốt thép đế móng cốt chịu kéo đặt theo hai phương ngắn dài, tạo thành lưới, cốt theo phương dài đặt xuống dưới, cốt theophương ngắn đặt phía Đường kính cốt thép thường không nhỏ 10 mm, khoảng cách cốt thép thường từ 10 đến 20 cm Lưới thép đế móng lưới buộc lưới hàn Để tiết kiệm thép móng có cạnh lớn 3m cho phép có nửa số khơng phải kéo mép móng, điều thể Hình 4.2b Hình 4.3 Cấu tạo móng tồn khối cột lắp ghép a) Hình dáng sơ đồ cốt thép; b) Sơ đồ cốt thép cổ móng 1- Cột lắp ghép; - Cốt móng ; - Khung cốt thép cổ móng ; - Thân móng ; - Lưới thép đế móng; - Lưới hàn cổ móng; - Lưới hàn đáy móng ; - Cốt dọc cổ móng Trong phạm vi chiều cao móng, cần có hai cốt đai, cốt đai sát đáy cốt đai cách mặt móng 100 mm Móng đơn tồn khối đỡ cột lắp ghép Nếu cột coi ngàm với móng thân móng phải để lỗ để cắm cột vào, móng có tên móng cốc Cốc móng nằm sâu mặt đất đặt ngang cao trình mặt đất tự nhiên để lấp đất sau đổ bêtơng móng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí cấu kiện lắp ghép việc di chuyển thiết bị cẩu lắp Kích thước cốc móng giống móng lắp ghép Hình 4.3 giới thiệu cấu tạo móng mà cốc móng dâng lên sát cao trình mặt đất tự nhiên Cấu tạo móng lắp ghép Móng lắp ghép thường chế tạo thành khối (hình 4.4) Móng lắp ghép thường sử dụng thi công móng tồn khối gặp nhiều khó khăn Hình 4.4 Móng lắp ghép khối a) Hình dáng; b) Mặt cắt; c) Kích thước cốc móng 1- Cốc móng; – Móc cẩu ; – Thân móng – Lớp lót ; – Cốt thép Kích thước móng lắp ghép lưới thép phía giống móng tồn khối Kích thước cốc móng xác định sở bảo đảm điều kiện ngàm móng cột tiết diện mặt móng (như móng tồn khối) Muốn chiều sâu chơn cột phải lấy khoảng (1÷1,4)h phụ thuộc vào độ lệch tâm lực dọc Gọi hc chiều cao cột chịu nén lệch tâm thì: Khi e < h c , chiều sâu chôn cột lấy h c chiều dày cốc móngbằng 1/5 hc khơng nhỏ 20 cm Khi e0 = 2h c , chiều sâu chôn cột lấy 1,2h c chiều dày cốc móngbằng 1/4 hc không nhỏ 20cm Khi e > 3h c , chiều sâu chôn cột lấy 1,4 h c chiều dày cốc móng 1/3 hc không nhỏ 20 cm Bản đáy cốc móng phải đủ chịu lực lắp cột Cốc móng phải có độ vát đủ rộng để dễ tháo ván khuôn thuận tiện cho việc lắp điều chỉnh tim cốt cột Các kích thước cụ thể xem Hình 4.4 Sau lắp cột, kẽ hở cốt cốc chèn bêtông sỏi nhỏ với cấp cường độ không nhỏ B15 Móng lắp ghép phải có bốn móc cẩu đặt mặt móng Để bảo đảm độ cứng, chịu lực va chạm điều chỉnh tim cốt lắp ghép, miệng cốc móng phải đặt cốt thép Hình 4.3 4.4 Tính tốn móng đơn chịu nén tâm Kích thước đế móng độ sâu chơn móng xác định từ điều kiện cường độ biến dạng đất có kết hợp với điều kiện cụ thể nơi xây dựng Các điều kiện phải bảo đảm tính tốn đất là: σc ≤ R S ≤ S gh i≤і gh (4.1) Trong đó: бc - Ứng suất đế móng tải trọng tiêu chuẩn gây R- Cường độ đất đế móng s- Độ lún tuyệt đối móng tác dụng tải trọng tiêu chuẩn S gh - Độ lún giới hạn móng tiêu chuẩn thiết kế móng quy định, phụ thuộc vào loại kết cấu cơng trình i - Độ lún lệch tương đối hai móng igh- Độ lún lệch tương đối giới hạn tiêu chuẩn thiết kế móng quy định Kích thước thân móng lượng cốt thép đặt móng xác định từ điều kiện cưịng độ móng tác dụng tải trọng tính tốn Xác định chiều cao H móng (hình 4.5) Chiều cao tối thiểu móng có đế hình chữ nhật khơng có cốt thép ngang chịu cắt xác định từ điều kiện chống đâm thủng (cột đâm thủng móng) Mặt trượt (thủng) xem có dạng hình tháp xuất phát từ chân cột, nghiêng góc 45 xuống đến đáy móng Điều kiện cường độ sau: P ≤Rbt btb h0 Trong đó: (4.2) R bt - Cường độ chịu kéo tính tốn bêtông h - Chiều cao làm việc móng btb - Giá trị trung bình số học chu vi phía phía tháp đâm thủng b tb = 2(hc + h0)+2(bc + h0) P - Lực đâm thủng xác định theo tải trọng tính tốn Hình 4.5 Sơ đồ tính móng chịu nén tâm 1- Tháp đâm thủng; – Đáy đâm thủng Phần áp lực đế móng nằm phạm vi tháp đâm thủng gây lực ép cho tháp mà khơng có tác dụng cắt bêtơng theo mặt nghiêng tháp Nếu gọi N lực dọc tiết diện chân cột ta có P= N – Fđt pđ Trong đó: F đt - Diện tích đáy tháp đâm thủng (4.3) Fđt = (hc+2h0)(bc+2h0) p đ - Áp lược đế móng tải trọng tính tốn gây pd = N / F M F M - Diện tích đế móng Ở bỏ qua phần trọng lượng đất móng nằm phía tháp đâm thủng để đơn giản tính tốn mà đảm bảo sai số không đáng kế Chiều cao bậc (phần cơngxơn nằm ngồi tháp đâm thủng) xác định từ điều kiện bảo đảm bêtông đủ chịu cắt mà không cần đặt cốt ngang; Khi chiều dài cạnh đế móng lớn lần chiều cao bậc thì: pđ c ≤0,625Rbt h01 (4.4) Khi chiều dài cạnh đế móng lớn lần chiều cao bậc pđ c ≤ 0,50Rbt h01 (4.5) Trong đó: c - Độ vươn bậc tháp đâm thủng (xem Hình 4.6) c = 0,5 (a - hc) - h0 p đ - Áp lực đế móng tải trọng tính tốn gây ra; h 01 - Chiều cao có ích bậc Móng có chiều cao nhỏ theo yêu cầu cơng thức (4.2) Trong trường hơp móng thường có hình tháp phải tính tốn cốt xiên để chịu lực cắt (xem Hình 4.6) Tuy nên dùng móng kiểu trường hợp bắt buộc khơng kinh tế độ cứng nhỏ so với móng có chiều cao lớn Hình 4.6 Móng có chiều cao nhỏ Xác định diện tích cốt thép đáy móng Móng chịu phản lực đất từ lên, đáy móng chịu kéo theo hai phương Khi tính cốt thép đáy móng người ta xem móng làm việc côngxôn bị ngàm tiết diện chân cột (tiết diện I - I Hình 4.7), tiết diện giật cấp (tiết diện II - II) tiết diện trùng với mép tháp đâm thủng, cần phải tính cốt thép cho hai phương, phương phải tính cho loại tiết diện kể Ví dụ tính cốt thép cho phương cạnh a Hình 4.7 Mơmen uốn tiết diện I - I gọi M phần phản lực đất phạm vi hình thang ABCD gây ra, cịn mơmen uốn tiêt diện II II gọi M phần phản lực đất phạm vi hình thang EBCF gây Tuy nhiên, để đơn giản tính tốn thiên an tồn người ta thường tính mơmen uốn tiết diện I - I theo phản lực đất phạm vi hình chữ nhật BCHG M theo phản lực đất phạm vi hình chữ nhật BCKI Kết tính M1 = 0,125pd b(a - h)2 M2 = 0,125Pd b(a - a1)2; (4.5) Diện tích cốt thép theo phương cạnh a tính theo cơng thức: As = M/0,9Rs h0 (4.6) Trong đó: M lấy giá trị M1 để tính Asa1và M2 để tính Asa2 Cốt thép đặt vào móng lấy theo giá trị lớn Asa1và Asa2 Việc tính cốt thép theo phương cạnh ngắn tương tự phương cạnh dài Hàm lượng cốt thép dọc tiết diện không nhỏ µmin cấu kiện chịu uốn ... ghép; - Cốt móng ; - Khung cốt thép cổ móng ; - Thân móng ; - Lưới thép đế móng; - Lưới hàn cổ móng; - Lưới hàn đáy móng ; - Cốt dọc cổ móng Trong phạm vi chiều cao móng, cần có hai cốt đai, cốt. .. chỗ liền với móng coi ngàm vào móng cao trình ngàm nằm mặt bậc Khi bố trí cốt thép giống Hình 4.2 Hình 4.2.Bố trí cốt thép móng đơn 1- Cốt chờ; 2- Cốt đai; 3- Lưới thép chịu lực Cốt chịu lực... lưới thép đáy móng, để dễ thi cơng người ta thường đặt thép chờ đổ bêtông phần cột cao trình (cốt +0,00) Cốt thép chờ phải có diện tích lớn diện tích cốt chịu lực cột Việc nối cốt chờ với cốt