Đang tải... (xem toàn văn)
Chọn chiều sâu đặt móng Dựa vào hố khoan HK1 của địa chất 11A, chọn chiều sâu đặt móng trên nền đất sét pha, xám trắng-vàng nâu thuộc lớp đất số 1.. Thanh thép số 1 - Thanh thép số 1 là
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG BĂNG Đề tài: 11A LỚP L02, HK231 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Lê Trọng Nghĩa SINH VIÊN THỰC HIỆN: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023 THIẾT KẾ MĨNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa MỤC LỤC MẶT BẰNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TỐN 1.1 Sơ đồ móng băng 1.2 Số liệu tính tốn 1.3 Thông số địa chất sử dụng 1.4 Chọn vật liệu TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG BĂNG 2.1 Xác định chiều dài móng băng (L) chiều cao dầm móng (h) 2.2 Xác định lực moment tác dụng trọng tâm đáy móng 2.3 Chọn chiều sâu đặt móng 2.4 Xác định bề rộng (b) móng băng 2.4.1 Kiểm tra điều kiện ổn định 2.4.2 Kiểm tra cường độ đất đáy móng 10 2.4.3 Kiểm tra biến dạng lún 14 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN MÓNG 19 3.1 Chiều cao dầm móng h 19 3.2 Bề rộng dầm móng bb 19 3.3 Chiều cao móng hb 19 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC (M, Q) TRONG DẦM MÓNG BĂNG 20 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO MĨNG 25 5.1 Thanh thép số 25 5.2 Thanh thép số 30 5.3 Thanh thép số 33 SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 5.4 Thanh thép số 35 5.5 Thanh thép số 36 5.6 Thanh thép số 36 5.7 Cắt nối thép 36 BẢN VẼ MÓNG BĂNG 38 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa MẶT BẰNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TỐN 1.1 Sơ đồ móng băng 1.2 Số liệu tính tốn STT 65 L1(m) 6.1 L2 (m) 2.7 L3 (m) 5.5 𝑵𝒕𝒕 𝟎 (𝒌𝑵𝒎) 563 𝑴𝒕𝒕 𝟎 (kN) 99 𝑯𝒕𝒕 𝟎 (𝒌𝑵) 101 Ta có giá trị tính toán chân cột (kN) 281.5 = 0.5 𝑀1𝑡𝑡 = 0.5 𝑀0𝑡𝑡 506.7 = 0.9 𝑀2𝑡𝑡 = 0.9 𝑀0𝑡𝑡 619.3 = 1.1 𝑀3𝑡𝑡 = 𝑀0𝑡𝑡 394.1 = 0.7 𝑀4𝑡𝑡 = 0.8 𝑀0𝑡𝑡 1.3 Thông số địa chất sử dụng 𝑁1𝑡𝑡 𝑁2𝑡𝑡 𝑁3𝑡𝑡 𝑁4𝑡𝑡 𝑁0𝑡𝑡 𝑁0𝑡𝑡 𝑁0𝑡𝑡 𝑁0𝑡𝑡 (kNm) 49.5 89.1 99 79.2 𝐻1𝑡𝑡 = 0.5 𝐻0𝑡𝑡 𝐻2𝑡𝑡 = 0.7 𝐻0𝑡𝑡 𝐻3𝑡𝑡 = 0.9𝐻0𝑡𝑡 𝐻4𝑡𝑡 = 𝐻0𝑡𝑡 (kN) 50.5 70.7 90.9 101 Hồ sơ địa chất 11A: Cơng trình Trường Mầm non Cầu Khởi (xã Cầu Khởi, huyện Dương Minh Châu, tỉnh Tây Ninh) SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa * Bảng thống kê liệu địa chất lớp đất 1: Giá trị 𝛾𝑡 (kN/m3) c (kPa) 𝜑 Tiêu chuẩn 𝛾𝑡𝑡𝑐 19.7 𝑐 𝑡𝑐 22.0 𝜑𝑡𝑐 12°29′ TTGH I 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑖𝑛 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑖𝑛 17.4 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑖𝑛 11°32′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑎𝑥 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑎𝑥 26.6 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑎𝑥 13°26′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑖𝑛 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑖𝑛 19.1 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑖𝑛 11°54′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑎𝑥 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑎𝑥 24.9 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑎𝑥 13°03′ TTGH II * Bảng thống kê liệu địa chất lớp đất 2: Giá trị 𝛾𝑡 (kN/m3) c (kPa) 𝜑 Tiêu chuẩn 𝛾𝑡𝑡𝑐 19.7 𝑐 𝑡𝑐 38.1 𝜑𝑡𝑐 13°42′ TTGH I 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑖𝑛 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑖𝑛 31.0 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑖𝑛 12°17′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑎𝑥 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑎𝑥 45.2 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑎𝑥 15°03′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑖𝑛 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑖𝑛 34.8 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑖𝑛 13°03′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑎𝑥 19.7 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑎𝑥 41.4 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑎𝑥 14°21′ TTGH II * Bảng thống kê liệu địa chất lớp đất 3: Giá trị 𝛾𝑡 (kN/m3) c (kPa) 𝜑 Tiêu chuẩn 𝛾𝑡𝑡𝑐 19.70 𝑐 𝑡𝑐 22.88 𝜑𝑡𝑐 12°25′ TTGH I 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑖𝑛 19.11 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑖𝑛 17.30 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑖𝑛 11°15′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑎𝑥 20.29 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑎𝑥 28.40 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑎𝑥 13°32′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑖𝑛 19.35 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑖𝑛 19.50 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑖𝑛 11°44′ 𝑡𝑡 𝛾𝑚𝑎𝑥 20.05 𝑡𝑡 𝑐𝑚𝑎𝑥 26.30 𝑡𝑡 𝜑𝑚𝑎𝑥 13°06′ TTGH II 1.4 Chọn vật liệu - Bê tông B20 có Rb=11.5 (MPa); Rbt=0.9 (MPa); Eb=27500 (MPa) - Thép dọc CB300-V có Rs=260 (MPa), Es=2x105 (MPa) - Thép đai CB300-T có Rsw=210 (MPa), Es=2x105 (MPa) - Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: a0=50 (mm) SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa - Hệ số vượt tải trung bình n=1.15 - Trọng lượng trung bình bê tơng đất 𝛾𝑡𝑏 = 22 (𝑘𝑁/𝑚3 ) TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG BĂNG 2.1 Xác định chiều dài móng băng (L) chiều cao dầm móng (h) * Chiều dài móng băng - Chiều dài đầu thừa hai đầu móng băng: 1 1 5 1 1 5 𝑙𝑎 = ( ÷ ) 𝑙1 = ( ÷ ) × 6.1 = (1.22 ÷ 2.033)(𝑚) => Chọn 𝑙𝑎 = 1.6 (𝑚) 𝑙𝑏 = ( ữ ) = ( ữ ) ì 5.5 = (1.1 ÷ 1.83)(𝑚) => Chọn 𝑙𝑏 = 1.4 (𝑚) - Tổng chiều dài móng băng là: 𝐿 = 𝑙𝑎 + 𝑙1 + 𝑙2 + 𝑙3 + 𝑙𝑏 = 1.6 + 6.1 + 2.7 + 5.5 = 17.3 (𝑚) * Chiều cao dầm móng: ℎ = ( 12 1 12 ữ ) ì = ( ữ ) ì 6.1 = (0.51 ữ 1.02) (m) => Chọn chiều cao dầm móng h=0.8 (m) 2.2 Xác định lực moment tác dụng trọng tâm đáy móng * Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng l 17.3 2 d1 = − la = − 1.6 = 7.05 (m) SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG l 17.3 2 l 17.3 2 d2 = − la − l1 = d3 = − lb − l3 = l 17.3 2 d4 = − lb = GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa − 1.6 − 6.1 = 0.95 (m) − 1.4 − 5.5 = 1.75 (m) − 1.4 = 7.25 (m) * Tổng hợp lực tổng moment quán tính tác dụng trọng tâm đáy móng - Tổng hợp lực dọc tác dụng trọng tâm đáy móng 𝑁 𝑡𝑡 = 𝑁1𝑡𝑡 + 𝑁2𝑡𝑡 + 𝑁3𝑡𝑡 + 𝑁4𝑡𝑡 = 281.5 + 506.7 + 619.3 + 394.1 = 1801.6 (kN) - Tổng hợp moment quán tính tác dụng trọng tâm đáy móng (chọn chiều dương chiều kim đồng hồ) 𝑀𝑡𝑡 = ∑ 𝑀𝑖𝑡𝑡 + ∑ 𝐻𝑖𝑡𝑡 × ℎ + ∑ 𝑁𝑖𝑡𝑡 × 𝑑𝑖 ∑ 𝑀𝑖𝑡𝑡 = 𝑀1𝑡𝑡 + 𝑀2𝑡𝑡 + 𝑀3𝑡𝑡 − 𝑀4𝑡𝑡 = 49.5 + 89.1 + 99 − 79.2 = 158.4 (kNm) ∑ 𝐻𝑖𝑡𝑡 × ℎ = (𝐻1𝑡𝑡 + 𝐻2𝑡𝑡 + 𝐻3𝑡𝑡 − 𝐻4𝑡𝑡 ) × ℎ = (50.5 + 70.7 + 90.9 − 101) × 0.8 = 88.88 (𝑘𝑁𝑚) ∑ 𝑁𝑖𝑡𝑡 × 𝑑𝑖 = −𝑁1𝑡𝑡 × 𝑑1 − 𝑁2𝑡𝑡 × 𝑑2 + 𝑁3𝑡𝑡 × 𝑑3 + 𝑁4𝑡𝑡 × 𝑑4 = −281.5 × 7.05 − 506.7 × 0.95 + 619.3 × 1.75 + 394.1 × 7.25 = 1475.06 (𝑘𝑁𝑚) Vậy tổng moment quán tính: 𝑀𝑡𝑡 = 158.4 + 88.88 + 1475.06 = 1722.34 (kNm) - Tổng hợp lực theo phương ngang tác dụng trọng tâm đáy móng: 𝐻 𝑡𝑡 = 𝐻1𝑡𝑡 + 𝐻2𝑡𝑡 + 𝐻3𝑡𝑡 − 𝐻4𝑡𝑡 = 50.5 + 70.7 + 90.9 − 101 = 111.1 (kN) - Bảng tổng hợp lực moment quán tính tác dụng trọng tâm đáy móng 𝑁 𝑡𝑡 𝑀𝑡𝑡 𝐻 𝑡𝑡 1801.6 (kN) 1722.34 (kNm) 111.1 (kN) SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa * Giá trị tiêu chuẩn lực dọc, lực ngang moment quán tính tác dụng trọng tâm đáy móng - Hệ số giảm tải n=1.15 𝑁 𝑡𝑐 = 𝑁 𝑡𝑡 /1.15 𝑀𝑡𝑐 = 𝑀𝑡𝑡 /1.15 𝐻 𝑡𝑐 = 𝐻 𝑡𝑡 /1.15 2.3 Chọn chiều sâu đặt móng 1566.61 (kN) 1497.69 (kNm) 96.61 (kN) Dựa vào hố khoan HK1 địa chất 11A, chọn chiều sâu đặt móng đất sét pha, xám trắng-vàng nâu thuộc lớp đất số Ta chọn: - Chiều sâu đặt móng: 𝐷𝑓 = 2.5 (𝑚) - Chiều sâu mực nước ngầm: -2.7 (m) Số liệu địa chất thể hình bên dưới: 2.4 Xác định bề rộng (b) móng băng - Chọn sơ bề rộng móng băng b=1 (m) * Điều kiện ổn định SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 𝑡𝑐 𝑝𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐 𝑡𝑐 {𝑝𝑚𝑎𝑥 ≤ 1.2𝑅𝑡𝑐 𝑡𝑐 𝑝𝑚𝑖𝑛 ≥0 𝑡𝑐 𝑡𝑐 𝑡𝑐 Với 𝑝𝑡𝑏 , 𝑝𝑚𝑎𝑥 , 𝑝𝑚𝑖𝑛 áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại cực tiểu * Ta có sức chịu tải theo TTGH II: 𝑅𝐼𝐼𝑡𝑐 = 𝑚1 𝑚2 (𝐴 𝑏 𝛾𝐼𝐼 + 𝐵 𝐷𝑓 𝛾𝐼𝐼∗ + 𝑐𝐼𝐼 𝐷) 𝑘𝑡𝑐 Trong đó: - m1, m2 hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với Lấy m1=1 m2=1 - ktc hệ số tin cậy: ktc=1 - A, B, D hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị tính tốn góc ma sát 𝜑𝐼𝐼 𝐴 = 0.2615 Với 𝜑𝐼𝐼 = 13°03 => {𝐵 = 2.06075 𝐷 = 4.56175 ′ - b bề rộng móng: b=1 (m) - Df chiều sâu đặt móng: Df=2.5 (m) - 𝛾𝐼𝐼∗ trọng lượng thể tích đất nằm độ sâu đặt móng: 𝛾𝐼𝐼∗ = 19.7 (kN/m3) - 𝑐𝐼𝐼 trị tính tốn lực dính đất nằm trực tiếp đáy móng: 𝑐𝐼𝐼 = 34.8 (kN/m2) - 𝛾𝐼𝐼 trọng lượng thể tích nằm độ sâu đặt móng Do độ sâu đặt móng băng có mực nước ngầm nên tiến hành tính: Kb=𝑏 tan (45° + 𝜑𝐼𝐼 ) = tan (45° + 13°03 ) = 1.258 (m) Vì Kb=1.258 > d=2.7-2.5=0.2 (m) =>𝛾𝐼𝐼 = 𝛾.𝑑+𝛾′ (𝐾𝑏−𝑑) 𝐾𝑏 = 19.7×0.2+10.1×(1.258−0.2) 1.258 = 11.63 (kN/m3) SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 THIẾT KẾ MÓNG BĂNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Vậy sức chịu tải theo TTGH II: Rtc II = × (0.2615 × × 11.63 + 2.06075 × 2.5 × 19.7 + 34.8 × 4.56175) = 263.282 (kN/m2) 𝑡𝑐 * Với điều kiện 𝑝𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐 𝑁 𝑡𝑐 𝐹 + 𝛾𝑡𝑏 𝐷𝑓 ≤ 𝑅𝐼𝐼𝑡𝑐 𝑁 𝑡𝑐 1566.61 𝐹 = 𝑡𝑐 = = 7.52 (𝑚2 ) 𝑅𝐼𝐼 − 𝛾𝑡𝑏 𝐷𝑓 263.282 − 22 × 2.5 𝑏≥ 𝐹 7.52 = = 0.435 (𝑚) 𝐿 17.3 - Chọn b=1.5 (m) 2.4.1 Kiểm tra điều kiện ổn định 𝑡𝑐 * Áp lực tiêu chuẩn trung bình: 𝑝𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐 (Thỏa điều kiện) 𝑡𝑐 - 𝑝𝑡𝑏 = 𝑁 𝑡𝑐 𝐹 + 𝛾𝑡𝑏 𝐷𝑓 = 1566.61 1.5×17.3 + 22 × 2.5 = 115.37 (𝑘𝑁/𝑚2 ) - 𝑅𝑡𝑐 = × (0.2615 × 1.5 × 11.12 + 2.06075 × 2.5 × 19.7 + 34.8 × 4.56175) = 264.6 (kN/m2) 𝐾𝑏 = 1.5 (𝑡𝑎𝑛45° + 13°03 ) = 1.89 Với { 19.7×0.2+10.1×(1.89−0.2) 𝛾𝐼𝐼 = = 11.12 (𝑘𝑁/𝑚3 ) 1.89 𝑡𝑐 * Áp lực tiêu chuẩn cực đại: 𝑝𝑚𝑎𝑥 ≤ 1.2𝑅𝑡𝑐 (Thỏa điều kiện) 𝑡𝑐 - 𝑝𝑚𝑎𝑥 = 𝑁 𝑡𝑐 𝑏.𝐿 + 6.𝑀𝑡𝑐 𝑏.𝐿2 + 𝛾𝑡𝑏 𝐷𝑓 = 1566.61 1.5×17.3 6×1497.69 + 1.5×17.32 + 22 × 2.5 = 135.39 (kN/m2) - 1.2𝑅𝑡𝑐 = 1.2 × 264.6 = 317.52 (kN/m2) 𝑡𝑐 * Áp lực tiêu chuẩn cực tiểu: 𝑝𝑚𝑖𝑛 ≥ (Thỏa điều kiện) 𝑡𝑐 - 𝑝𝑚𝑖𝑛 = 𝑁 𝑡𝑐 𝑏.𝐿 − 6.𝑀𝑡𝑐 𝑏.𝐿2 + 𝛾𝑡𝑏 𝐷𝑓 = 1566.61 1.5×17.3 − 6×1497.69 1.5×17.32 + 22 × 2.5 = 95.35 (kN/m2) Vậy kích thước móng 1.5x17.3 (m) chọn thỏa điều kiện ổn định SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577