do an nen mong pot

PHẦN 4 THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN BÊTÔNG CỐT THÉP 4.1 Thiết kế móng 1 là móng đơn : 4.1.1 Tải trọng thiết kế: Tải trọng c N (kN) cx M (kNm) cy H (kN) Tải trọng tiêu chuẩn 850 10 10 Hệ số n 1.15 Tải trọng tính toán 977.50 11.50 11.50 Tải trọng tác dụng vào cổ cột • Quy tải về đáy :  Tải tiêu chuẩn : 0 tc tc c m m m tb N N b l h γ = + × × × ; 0 tc tc tc x cx cy M M H h = + × ; 0 tc tc y cy H H = Trong đó:  : tb γ dung trọng trung bình của khối đất, cột BTCT và đài móng BTCT : ( ) 3 20 / tb kN m γ = .  Chiều sâu chôn móng chọn: ( ) 2h m = .  Kích thước móng đã chọn: ( ) ( ) 2 2.1 m m b l m m × = × , cạnh dài dọc theo trục y. ⇒ ( ) ( ) ( ) 0 0 0 850 2 2.1 2 20 1018 10 10 2 30 10 10 tc tc x tc y N kN M kNm H kN  = + × × × =  = + × =   = =   Tải tính toán : 0 tt tt c m m m tb N N b l h γ = + × × × ; 0 tt tt tt x cx cy M M H h = + × ; 0 tt tt c H H = Trong đó: ⇒ ( ) ( ) ( ) 0 0 0 977.5 2 2.1 2 20 1145.5 11.5 11.5 2 34.5 11.5 tt tt x tt y N kN M kNm H kN  = + × × × =  = + × =   =  4.1.2 Tính toán: • Kiểm tra kích thước đế móng theo điều kiện áp lực : max 1.2 δ δ  ≤   ≤   tc tc tb R R Cường độ tính toán của cát tính theo công thức tính đổi : Vì chiều sâu chôn móng: h=2 ≤ 2m nên dùng công thức: 1 1 0 1 1 1 1 2   − + = +     tc m b b h h R R K b h Với: R 0 tra ở bảng 2-3 (giáo trình nền và móng của GS.TS Nguyễn Văn Quảng, trích dẩn TCXD 45-78). Kết quả cho được cường độ tính toán tính quy ước của cát làm đệm : R 0 =400 (kPa). K 1 : hệ số kể đến ảnh hưởng của bề rộng móng. Ơ đây đối với đất cát hạt thô vừa nên: K 1 =0.125. b m = 2m ; b 1 =1 m ; h 1 =2 m. ⇒ ( ) 2 1 2 2 400 1 0.125 450 1 2 2 tc R kPa − +   = + =   ×   ( ) 0 0 max min 1018 242.38 2 2.1 tc tc tb tc tc tc x x N KPa F N M F W σ σ = = = × = ± 2 1018 30 6 2 2.1 2 2.1 = ± × × × ( ) ( ) ( ) max min 262.79 221.97 1.2 1.2 450 540 tc tc tc KPa KPa R KPa σ σ = = = × = ( ) ( ) ( ) ( ) max 262.79 1.2 540 242.38 450 tc tc tb KPa R KPa KPa R KPa σ σ = < = = < = Kích thước móng đã thỏa mãn điều kiện áp lực tại đáy móng. Ta có tiết diện móng sơ bộ: b m xl m =2x2.1 (mxm). • Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện áp lực đất lên lớp đất bên dưới đáy đệm cát (lớp 2): Kiểm tra theo điều kiện: bt gl z=h+h z=h d2 d d σ +σ R≤ Với: ( ) ' 1 2 d2 2 R γ γ = + + qu II II II tc m m Ab Bh Dc k ( ) 2 2 1 3 = + = + = d h h h m ( ) ( ) ( ) ' 3 3 2 17.56 / 10.34 / 22.6 / γ γ = = = II II II kN m kN m c kN m ( ) ( ) ( ) σ σ σ γ = = − − ∆ = = = = = = = − = − × = 0 0 2.1 2 0.05 2 2 1018 242.38 17.56 2 207.26 tc qu gl z h d tc tc gl tc z tb l b m N F N N kN h kPa  = =    ×  = = =   2.1 1.05; 2 2 2 2 1 1.43 1.4 d l b h z b b ⇒ Tra bảng ta được: K 0 = 0.527 ( ) ( ) σ σ σ = = = = × × = = = 0 0 2 =0.527 207.26=109.226 1018 9.32 109.226 gl gl z h z d tc qu gl z h d K kPa N F m ( ) = + ∆ − ∆ = + − = 2 2 b 9.32 0.05 0.05 3 qu qu F m - Hệ số tin cậy k tc = 1. - Tra bảng 3.1 (Tài liệu hướng dẫn đồ án Nền và Móng của GS.TS. Nguyễn Văn Quảng), đối với lớp đất 2 tương ứng là đất á sét, có I L =-0.29 < 0.5 ta có: m 1 = 1.2, m 2 = 1.0 - Với 0 0 16 50' 16.833 ϕ = = nội suy theo bảng 3.2 (Tài liệu hướng dẫn đồ án Nền và Móng của GS.TS. Nguyễn Văn Quảng), có: A = 0.383 ; B = 2.546 ; D = 5.126 ( ) ( ) × ⇒ = × × + × × + × 2 1.2 1 0.383 3 10.34 2.546 3 17.56 5.126 22.6 1 =314.22 kPa d R ( ) 3 2 17.56 1 18.8 53.92 bt bt z h h z d kPa σ σ = + = = = × + × = ( ) σ σ = = + + = + =109.226 53.92 163.146 gl bt z h z h h d d kPa ⇒ ( ) σ σ = = + + = 163.146 gl bt z h z h h d d kPa < ( ) 2 =314.22 kPa d R Vậy nền đất ở lớp 2 đủ chịu lực và kích thước chọn như trên là hợp lý. • Tính và kiểm tra độ lún của móng : Ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên đáy móng: ( ) 0 ' 17.56 2 35.12 σ γ = = × = × = z bt h KPa Ứng suất gây lún tại đáy móng: ( ) 0 207.26 gl z KPa σ = = Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng ( ) 2 0.4 5 5 b m = = : 0 0 σ σ σ γ =  = ×   = ×   ∑ zi z gl gl bt i i K h σ β   × = = ×  ÷  ÷   ∑ ∑ z i gl i i i h S S E Lấy β=0.8 ⇒ 0.8 σ   × = ×  ÷  ÷   ∑ z i gl i i h S E Lớp đất Đi ểm Độ sâu z (m) l b 2z b 0 K z i gl σ (kPa) tb gl σ (kPa) z i bt σ (kPa) E 0 (kPa) ∆S (cm) Đệm 1 0 1.05 0 1 207.26 203.64 35.12 16000 2 0.4 1.05 0.4 0.965 200.01 42.64 16000 3 0.8 1.05 0.8 0.817 169.33 184.67 50.16 16000 0.369 4 1 1.05 1 0.724 150.06 159.7 53.92 16000 0.16 Đất sét cứng ; 5 1.2 1.05 1.2 0.63 130.57 140.32 55.99 4195 0.535 6 1.6 1.05 1.6 0.469 97.21 113.89 60.12 4195 0.869 7 2 1.05 2 0.353 73.16 85.19 64.26 4195 0.65 8 2.4 1.05 2.4 0.271 56.17 64.67 68.4 4195 0.493 9 2.8 1.05 2.8 0.211 43.73 49.95 72.53 4195 0.381 10 3.2 1.05 3.2 0.17 35.23 39.48 76.67 4195 0.301 11 3.6 1.05 3.6 0.138 28.60 31.92 80.8 4195 0.243 12 4 1.05 4 0.114 23.63 26.12 84.94 4195 0.199 13 4.4 1.05 4.4 0.096 19.90 21.77 89.08 4195 0.166 14 4.8 1.05 4.8 0.082 17.00 18.45 93.21 4195 0.141 ( )S S cm= ∆ ∑ 4.915 N tt H tt M tt 100 50 MNN 3 m 207.26 1 2 200.01 169.33 150.06 130.57 97.21 73.16 56.17 43.73 35.23 28.60 23.63 19.90 17.00 35.12 42.64 50.16 53.92 55.99 60.12 64.26 68.4 72.53 76.67 80.8 84.94 89.08 93.21 300 z 300 100 2000 1000 30° 45° 3800 4800 σ gl zi σ bt zi 1 2 3 4 6 7 8 9 5 10 11 12 13 14 Tại độ sâu Z i = 4.8 m có ( ) ( ) 93.21 5 17 5 85 Zi Zi bt gl KPa KPa σ σ = > = × = * Với đặc điểm của công trình là khung BTCT có tường chèn, tra bảng 16 TCXD 45-78, tra được ( ) 8 = gh S cm . Độ lún của nền: ( ) 4.915 8 gh S cm S cm = < = => Độ lún tính toán nhỏ hơn độ lún cho phép. 4.1.2.2 Xác định chiều cao làm việc của móng: • Xác định tiết diện cột : Dùng bêtông B15 có R b = 8.5MPa; R bt = 0.75Mpa. Diện tích cột được xác định theo công thức: ( ) 2 3 850 (1 1.5) (1 1.5) (0.1 0.15) 8.5 10 tc c m b N F m R = ÷ = ÷ = ÷ × Chọn diện tích cột: ( ) 2 0.3 0.4 0.12 = × = × = c c c F b l m • Móng chịu tải lệch tâm nên ta chỉ xét mặt chọc thủng nguy hiểm nhất và lực gây chọc thủng ứng với mặt này là: max σ = × tt xt xt N F  Theo điều kiện chọc thủng: max 0 0.75 σ = × ≤ = × × × tt xt xt ct bt tb N F N R h b 0 0 max tt tt tt m x N M F W σ = + ( ) 2 1145.5 34.5 6 296.21 2 2.1 2 2.1 KPa = + × = × × 0 0 min tt tt tt m x N M F W σ = − ( ) 2 1145.5 34.5 6 249.27 2 2.1 2 2.1 KPa = − × = × × ( ) 0 1067.1 254.07 2 2.1 tt tt tb m N KPa F σ = = = × N 0 tt H 0 tt M 0 tt 300 400 850850 300 2000 2100 550 400 550 600 100 300 300 σ tt max =415,26 (kN) σ tt min =406.17 (kN) Ι Ι ΙΙ ΙΙ σ tt min σ tt min σ tt max σ tt max σ tt 1 σ tt 1 σ tt tb σ tt tb N 0 tt H 0 tt M 0 tt 300 400 850850 300 2000 2100 550 400 550 600 100 300 300 σ tt max =415,26 (kN) σ tt min =406.17 (kN) Ι ΙΙ ΙΙ σ tt min σ tt min σ tt max σ tt max σ tt 1 σ tt 1 σ tt tb σ tt tb Chọn chiều dày lớp bảo vệ a=0.05 (m). Vậy ta có: h 0 = h-a = 0.6-0.05=0.55 (m) Lực gây xuyên thủng: ( ) max (2 0.3) 296.21 177.73 tt xt xt N F kN σ = × = × × = Lực chống xuyên thủng: ( ) 3 0 2 0.3 0.75 0.75 0.75 10 0.55 355.78 2 2 m c ct bt b b N R h kN + + = × × × = × × × × = ( ) ( ) 177.73 355.78 xt ct N kN N kN = < = Vậy h = 0.6 (m) thỏa mãn điều kiện chọc thủng.  Theo điều kiện chịu uốn: 0 0.4 σ × ≥ × × tt tb tt tr b b h L b R Trong đó: ( ) 2.1 0.4 0.85 2 2 c l l L m − − = = = ( ) ( ) 2.1 ; 0.4 tt m tr c b l m b l m = = = = ( ) ( ) 0 3 254.07 2.1 0.85 0.53 0.55 0.4 0.4 0.4 8.5 10 tt tb tt tr b b h L m m b R σ × × ≥ = × = < × × × × × Vậy h 0 = 0.55 (m) thỏa mãn điều kiện chịu uốn. 1.1.1. Tính và bố trí cốt thép : b m x σ tt max b m x σ tt 1 Ι−Ι Ι−Ι l m x σ tt tb l m x σ tt tb ΙΙ−ΙΙ ΙΙ−ΙΙ Μ Ι max Μ ΙΙ max • Tính và bố trí thép theo phương cạnh dài: Mô men tại mép cột I max M : 2 1 2 3 2 σ σ   + = × ×  ÷  ÷   tt tt ng I max max m l M b ( ) 2.1 0.4 0.85 2 2 c ng l l l m − − = = = ( ) ( ) ( ) min max min 2.1 0.85 249.27 296.21 249.27 277.21 2.1 ng tt tt tt tt I l l kPa l σ σ σ σ −   − = + − = + − × =  ÷   ( ) 2 277.21 2 296.21 0.85 2 209.44 3 2 I M kNm + × = × × = Diện tích cốt thép cho phương cạnh dài: ( ) 6 2 0 209.44 10 1511.11 0.9 0.9 550 280 I sI s M A mm h R × = = = × × × × . Chọn bố trí 10 φ 14, s = 220 (A s =1539.38 mm 2 ) • Đối với ngàm II – II : momen được gây ra do ( ) 254.07 tt tt II tb kPa σ σ = = ( ) 2 2 2.1 254.07 2 0.3 192.74 2 2 2 2 tt m II c II l b b M kNm σ × − × −     = × = × =  ÷  ÷     Diện tích cốt thép cho phương cạnh ngắn: (M II ) ( ) 6 2 0 192.74 10 1390.62 0.9 0.9 550 280 II sII s M A cm h R × = = = × × × × . Chọn bố trí 13 φ 12 s = 175 (A s = 1470.27(cm 2 )) 4.2 Thiết kế móng 2 là móng đơn : 4.2.1 Tải trọng thiết kế: Tải trọng c N (kN) cx M (kNm) cy H (kN) Tải trọng tiêu chuẩn 650 45 55 Hệ số n 1.15 Tải trọng tính toán 747.50 51.75 63.25 Tải trọng tác dụng vào cổ cột • Quy tải về đáy :  Tải tiêu chuẩn : 0 tc tc c m m m tb N N b l h γ = + × × × ; 0 tc tc tc x cx cy M M H h = + × ; 0 tc tc y cy H H = Trong đó:  : tb γ dung trọng trung bình của khối đất, cột BTCT và đài móng BTCT : ( ) 3 20 / tb kN m γ = .  Chiều sâu chôn móng chọn: ( ) 2h m = .  Kích thước móng đã chọn: ( ) ( ) 1.4 1.8 m m b l m m × = × , cạnh dài dọc theo trục y. ⇒ ( ) ( ) ( ) 0 0 0 650 1.4 1.8 2 20 750.8 45 55 2 155 55 tc tc x tc y N kN M kNm H kN  = + × × × =  = + × =   =   Tải tính toán : 0 tt tt c m m m tb N N b l h γ = + × × × ; 0 tt tt tt x cx cy M M H h = + × ; 0 tt tt c H H = Trong đó: ⇒ ( ) ( ) ( ) 0 0 0 747.5 1.4 1.8 2 20 848.3 51.75 63.25 2 178.25 63.25 tt tt x tt y N kN M kNm H kN  = + × × × =  = + × =   =  4.1.2 Tính toán: • Kiểm tra kích thước đế móng theo điều kiện áp lực : max 1.2 δ δ  ≤   ≤   tc tc tb R R Cường độ tính toán của cát tính theo công thức tính đổi : Vì chiều sâu chôn móng: h=2 ≤ 2m nên dùng công thức: 1 1 0 1 1 1 1 2   − + = +     tc m b b h h R R K b h Với: R 0 tra ở bảng 2-3 (giáo trình nền và móng của GS.TS Nguyễn Văn Quảng, trích dẩn TCXD 45-78). Kết quả cho được cường độ tính toán tính quy ước của cát làm đệm : R 0 =400 (kPa). K 1 : hệ số kể đến ảnh hưởng của bề rộng móng. Ơ đây đối với đất cát hạt thô vừa nên: K 1 =0.125. b m = 1.5m ; b 1 =1 m ; h 1 =2 m. ⇒ ( ) 1.4 1 2 2 400 1 0.125 420 1 2 2 tc R kPa − +   = + =   ×   ( ) 0 0 max min 750.8 297.94 1.4 1.8 tc tc tb tc tc tc x x N KPa F N M F W σ σ = = = × = ± 2 750.8 155 6 1.4 1.8 1.4 1.8 = ± × × × ( ) ( ) ( ) max min 502.96 92.91 1.2 1.2 420 504 tc tc KPa KPa R KPa σ σ = = = × = ( ) ( ) ( ) ( ) max 502.96 1.2 504 297.94 420 tc tc tb KPa R KPa KPa R KPa σ σ = < = = < = Kích thước móng đã thỏa mãn điều kiện áp lực tại đáy móng. Ta có tiết diện móng sơ bộ: b m xl m =1.4x1.7 (mxm). Độ chênh lệch không cao: 0 0 0 0 0 0 1.2 504 502.96 100 100 0.21 1.2 504 tc tc max tc R R σ − − = = • Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện áp lực đất lên lớp đất bên dưới đáy đệm cát (lớp 2): Kiểm tra theo điều kiện: bt gl z=h+h z=h d2 d d σ +σ R≤ [...]... 205.57 ( kPa ) = = gl bt ⇒ σ z =hd + σ z= h + hd = 205.57 ( kPa ) < Rd 2 =309.63 ( kPa ) Vậy nền đất ở lớp 2 đủ chịu lực và kích thước chọn như trên là hợp lý • Tính và kiểm tra độ lún của móng: Ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên đáy móng: z σ bt= 0 = γ ' × h = 17.56 × 2 = 35.12 ( KPa ) gl Ứng suất gây lún tại đáy móng: σ z = 0 = 262.82 ( KPa ) Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành... tích cốt thép cho phương cạnh dài: MI 175.37 ×106 AsI = = = 1265.29 mm 2 0.9 × h0 × Rs 0.9 × 550 × 280 Chọn bố trí 9 φ 14, s = 175 (As =1385.44 mm2) ( ) tt tt • Đối với ngàm II – II : momen được gây ra do σ II = σ tb = 336.63 ( kPa ) 2 2 tt lm × σ II  b − bc  1.8 × 336.63  1.4 − 0.3  M II = × × ÷ = 91.65 ( kNm ) ÷ = 2 2 2    2  Diện tích cốt thép cho phương cạnh ngắn: (MII) M II 91.65 × 106 . đủ chịu lực và kích thước chọn như trên là hợp lý. • Tính và kiểm tra độ lún của móng : Ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên đáy móng: ( ) 0 ' 17.56 2 35.12 σ γ = = × = × = z bt h. Chọn bố trí 10 φ 14, s = 220 (A s =1539.38 mm 2 ) • Đối với ngàm II – II : momen được gây ra do ( ) 254.07 tt tt II tb kPa σ σ = = ( ) 2 2 2.1 254.07 2 0.3 192.74 2 2 2 2 tt m II c II l b. đủ chịu lực và kích thước chọn như trên là hợp lý. • Tính và kiểm tra độ lún của móng : Ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên đáy móng: ( ) 0 ' 17.56 2 35.12 σ γ = = × = × = z bt h