thuyet minh mong nhom 32 ppt

đặc điểm về công trình thiết kế: - Công trình cần thiết kế nhà cấp 2 Mặt bằng móng 4/.Điều kiện địa chất công trình địa chất thuỷ văn: 4.1/.. Đánh giá điều kiện địa chất công trình: D

Thuyết minh đồ án nền và móng I/ tài liệu dùng để thiết kế :

1/ Yêu cầu:

- Thiết kế nền và móng công trình

- số liệu nhóm:32

2/ số liệu tinh toán

- tảI trọng tinh toán tại đỉnh móng (dùng cho móng nông)

- N=746 kN; M=119 kNm; Q=89 kN

- tảI trọng tính toán tại đỉnh móng (dùng cho móng cọc)

- N=2230 kN: M =267 kNm: Q=178 kN

- sơ đồ địa chất móng nông trên nền tự nhiên và móng cọc: phơng án 2

- sơ đồ địa chất móng nông trên nền nhân tạo: phơng án 6

3/ đặc điểm về công trình thiết kế:

- Công trình cần thiết kế nhà cấp 2

Mặt bằng móng

4/.Điều kiện địa chất công trình địa chất thuỷ văn:

4.1/ Đánh giá điều kiện địa chất công trình:

( Dùng cho móng nông trên nền thiên nhiên và móng cọc)

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang 1

1 2 3 4

STT Lớp đất

ChiềuDày(m)

wkN/

m3

hkN/m3

w(%)

wL(%)

wp(%)

II(o)

cIIkPa

EkPa

26 38

) 38 01 , 0 1 ( 5 , 26 1 ) 01 , 0 1 (

27 43

p

W W

 đất ở trạng thái dẻo chảy

1 , 18

) 43 01 , 0 1 ( 9 , 26 1 ) 01 , 0 1 (

Mô đun biến dạng: E = 4000 kPa

- Lớp 4: cát pha 1 có chiều dày 5 (m)

15 21

15 18

p L

W W

W W

cát pha ở trạng thái dẻo

Mô đun biến dạng: E = 18000 kPa

 Đất có tính biến dsạng nhỏ, là đất tốt để làm nền công trình

- lớp 5 : sét pha 4 có chiều dày 3.0(m)

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang 2

57 , 0 22 36

22 30

p L

W W

W W

I => 0,5 < LL <0,75

 đất ở trạng tháI dẻo mềm

Mô đun biến dạng: 10.000 kpa

 đất có tính biến dạng tơng đối lớn, tính chất xây dựng trung bình, có thể làm nềncông trình

-lớp 6 cát pha 3 có chiều dày 4 (m)

5 , 0 21 27

21 24

) 24 01 , 0 1 ( 8 , 26 1 ) 01 , 0 1 (

Mô đun biến dạng:10.000 kpa

- lớp 7 cát pha 2 có chiều dày 1,2 (m)

66 , 0 18 24

18 22

p

W W

cát pha ở trạng thái dẻo

2 , 19

) 22 01 , 0 1 ( 5 , 26 1 ) 01 , 0 1 (

1.2/ Xác định trụ địa chất d ới móng:

- Móng M1 có trụ địa chất nh hình vẽ:

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang 3

cát pha 2 cát bụi 1 cát trung 1

0.000 -0.400

l

mãng a4

0.00 +

0.45 _

2.00 _

(

.

0 ' '

1.10.50.4

1,1.18.4 17.0,5

1000

2

m h

R

N

F

tb tb

- Do móng chịu tải lệch tâm nên ta tăng diện tích đáy móng lên:

263 3 F

m K

1.4/ Kiểm tra kích thớc đáy móng theo TTGH2:

* Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng:

- Giả thiết chiều cao móng hm= 0,8 m

- áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là:

2 20 ) 2 , 2

255 , 0 6 1 ( 2 , 2 8 , 1

67 621

) 6 1 (

min

l

e b

27 15 , 5 67 , 17 2 57 2 4 , 18 8 , 1 39 , 0 ( 1

1 1

161 , 319 968 , 296 2 , 1 165 , 306 2 , 1 : max

R P R P

tc tb

- thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng

* Kiểm tra điều kiện biến dạng:

- ứng suất bản thân tại đáy móng:

).

( 34 35 1 1

* 4 18 17

* 5 1 5 16

* 45 0

* 4 18 17

* 5 0 988 196

h z

- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi :

2 2

0

0 0

tc

N

xh Q

M

e

0.00 + _

400

+ _

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

111,928 75.82

z=4.1 /bt

z=4.1 = 0.1613 < 0.2 Suy ra chọn điểm tắt lún tại độ sâu 5,7 m

1.5/.Tính toán độ bền và cấu tạo móng:

- Dùng bê tông B15 có Rb = 8500 kPa ; Rbt = 750 kPa

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang 6

- Dùng cốt thép nhóm AII có Rs = 225000 kPa.

- Khi tính độ bền ta phải dùng tổ hợp bất lợi nhất

- Trọng lợng của móng & đất trên bậc móng không làm cho móng bị uốn & không

e (

b l

N

tt tt

255 , 0 6 1 8 , 1 2 , 2 746

=

p

kPa 319,396

57,371 319,396

2

min max

tt tt

tb

R b

b p

L

h

.





00 0,4.0,4.85

,2 265,7875.2 9

0.45 _

2.00 _

* KiÓm tra chiÒu cao mãng theo ®iÒu kiÖn chäc thñng:

- §iÒu kiÖn kiÓm tra:

c d

212,179 319,396

2.

9 , 0 8 , 1 6

- DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu m« men MI :

).

( 34 , 12 ) ( 10 34 , 12 280000

0,665 9 , 0

206,784

4 0

cm m

) 15 35 (

2 1800

- ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: l  2a bv'= 2200 - 2.38 =2124 mm

+ M« men øng víi mÆt ngµm II - II:

).

( 475 , 113 2

38 , 188 2 2 , 2 2

l

- DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu m« men MII lµ

Gvhd: hå viÕt ch¬ng nhãm thc hiÖn:nhãm 32 Trang 8

( 83 , 6 ) ( 10 83 , 6 280000

0,5.0,012) -

0,665 (

9 , 0

113,475

R h

M

F

a o

) 15 35 (

2 2200

-ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: b 2a bv= 1800 - 2.35 = 1730 mm

Gvhd: hå viÕt ch¬ng nhãm thc hiÖn:nhãm 32 Trang 9

- Chọn độ sâu chôn móng h = 1,5 (m) kể từ đáy lớp bê tông lót đến cốt thiên nhiên.Dùng cát hạt thô làm đệm, đầm đến độ chặt trung bình.

- Cờng độ tính toán quy ớc của lớp cát đệm, chặt vừa R0 = 500 kPa, cờng độ này ứngvới: b1=1m, h1=2m

- Giả thiết bề rộng đáy móng b = 1,5 (m), chôn sâu h = 1,5 (m) so với cốt thiên nhiên

 cờng độ tính toán của nền đêm cát theo công thức tính đổi qui phạm:

h < 2 m 

1

1 1

1 1 0

h

h h ).

b

b b K 1 ( R

2 5 , 1 ).(

1

1 5 , 1 125 , 0 1

67 , 621

2

m h

022 , 2

m K

2.2/ Kiểm tra kích thớc đáy móng theo điều kiện áp lực tại đáy móng:

- Giả thiết chiều cao móng hm= hmin = 0,8 m

Tính độ lệch tâm e:

67 , 621

8 , 0 167 , 74 167 , 99

0

0 0 0

tc

N

h Q M N

M

- áp lực tiêu chuẩn ở đế móng là:

5 , 1 20 ) 9 , 1

255 , 0 6 1 ( 5 , 1 9 , 1

67 621

)

6 1 (

l

N

tc tc

478 , 72 423,78 2

13

,

248

28 , 446 90 , 371 2

- Coi ứng suất gây lún ở đáy lớp lót không

thay đổi so với ứng suất ở đáy móng

- Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện

áp lực lên lớp sét pha glz h dy

bt h h

h z

tc tb

gl



 ứng suất gây lún ở đáy đệm cát: glzhd  K0 glz0

Ko phụ thuộc vào 2z/b = 2.1/1,5 = 1,33 & l/b = 1,2  K0 = 0,6013

 glzhd= 0,6013 222,15 = 133,579(kPa)

 gl 44 , 58 133 , 579 178 , 159 (kPa).

h z

H B

b A ( K

m m

Trọng lợng riêng tự nhiên của đất tại đáy móng quy ớc: II = 18,6 (kN/m3)

Trọng lợng riêng tính toán của đất từ đáy móng quy ớc trở lên đến cốt thiên nhiên:

18,6.1,3 2

, 1

b l

( 294 , 5 133,579

 Vậy chiều dày đệm cát thoả mãn điều kiên áp lực lên lớp sét pha

2.4/ Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện biến dạng:

- Chia nền đất dới móng thành các lớp phân tố có chiều dày:

4

b

hi  và đảm bảo mỗilớp chia ra là đồng nhất  Chọn h i  0 , 2 b  0 , 2 1 , 5  0 , 3 (m).

9 , 1

-2.5

72.75

0.00 +

+0.4

Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất gây

Của mong M3 trên nền nhân tạo

e (

b l

N

tt tt

0,255 6 1 9 , 1 5 , 1

97 50 535 , 472 2

tt tt l

R b

b p L

h

4 , 0

1 p

tt min p

tt 1

p

tt min

p

-1.400ii

i

c c





2

) ( maxtt 1tt

tt

o

p p

tt

o

p p

2

13 , 306 472.535

.1,9 389,33 75

0,32

2

) 2 ( 2

b

0

0 tb

b

c

c c d

0.000

-0.400

600

) 568 , 308 545 , 472 2 ( 0,75 5 , 1 6

2

2 1

max

L b

M

tt tt

- DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu m« men MI :

).

( 38 , 12 ) ( 10 38 , 12 280000

0,565 9 , 0

176,279

9 , 0

2 2

4 0

cm m

R h

M F

) 15 35 (

2 1500

Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn

- ChiÒu dµi cña mét thanh  14 lµ: l  2 a bv= 1900 - 2.35 = 1830 (mm)

- M« men øng víi mÆt ngµm II - II:

).

( 56 , 86 8

261,759

) 32 , 0 5 , 1 (

9 , 1

8

) (

.

2 2

kNm p

b b l

0,5.0,014) -

0,565 (

9 , 0

86,56

9 , 0

2 2

4

R h

M F

a o

) 15 a

( 2

) 15 35 (

2 1900

- ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: b  2 a bv= 1500 - 2.35 =1430 (mm)

Gvhd: hå viÕt ch¬ng nhãm thc hiÖn:nhãm 32 Trang

15

Gvhd: hå viÕt ch¬ng nhãm thc hiÖn:nhãm 32 Trang

16

3/ Phơng án móng cọc:

3.1/.Chọn loại cọc, kích thớc cọc và phơng pháp thi công cọc:

- Thiết kế móng cọc M2 của nhà khung bê tông cốt thép có tờng chèn Tiết diện cột0,60,5 Nền nhà cốt  0,00 tôn cao hơn mặt đất thiên nhiên 0,45m

- Tải trọng thiết kế ở đỉnh đài:Ntt0 2230 kN ; M0tt 267 kNm ; Qtt0 178 kN

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

17

14ỉ12 a130

5

12ỉ10 a200

6

móng m1 tl: 1/30 (móng trên nền đệm cát)

7

ỉ8 a100

100

5400

700 4000

Điều kiện địa chất gồm:

Nh đả nêu ở phần đầu của phần địa chất của móng nông và móng cọc

- Dùng cọc bê tông cốt thép đặt vào lớp sét pha 3

- Đặt đáy đài tại cốt -1.95m cách mặt đất tự nhiên h = 1,5m, nằm trong lớp sét 3 la 1

m

- Dùng cọc dài 20 m; tiết diện gồm 2

cọc mỗi cọc dài 10 m có tiết diện

(0,35.0,35) m ; bê tông độ bền B15,

thép dọc chịu lực gồm 414 nhóm AII

- Cọc đợc hạ xuống bằng búa Điêzen,

không khoan dẫn

- mụi cọc tỳ lên lớp đất cát bụi co E=

18.000 kPa có sức chịu tải trung bình

- Fb: Diện tích tiết diện cọc: Fb=3535 cm2

- Ra: Cờng độ chịu nén tính toán của thép dọc trong cọc: Ra=28104 kPa

- Fa : Diện tích tiết diện của cốt thép dọc

Cốt thép dọc của cọc 414 có Fa= 6,16 cm2

- Do cọc không xuyên qua bùn hay sét yếu nên  = 1

 Pv = 1.(8500.0,35.0.35 + 28.104.6,16.10-4 ) = 1213,73 (kN)

- Xác định sức chịu tải của cọc theo cờng độ đất nền:

(Chân cọc tỳ lên lớp cát pha 3 nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát.)

) l.

f m U F R

- Chia đất nền thành các lớp đồng nhất nh hình vẽ ( 2m)

H = 20 m , tra bảng với lớp cát bụi  R = 1800 kPa

, 1

d    (Kd = 1,4 hệ số an toàn đối với đất)

- Sức chịu tải tính toán của cọc:

3.3/ Xác định số lợng cọc và bố trí cọc trong móng:

- áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra là

).

( 868 , 537 )

35 , 0 3 (

593 )

3

d

P p

tt c tt

2230

.

2

n h p

N F

tb tt

( 05 , 2423 05

, 193 2230

N

d tt tt

423,05 2

N

d tt

tt  0   2230  245 , 388  2475 , 28

3.4/ Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc:

- Chiều cao đài hđ đợc chọn theo điều kiện chống chọc thủng

- Chọn sơ bộ hđ từ điều kiện đáy tháp chọc thủng vừa trùm hết cạnh ngoài các cọcbiên Khi đó phản lực các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng, lực chọc thủng = 0

 chiều cao đài thoả mãn

- Khi đáy tháp chọc thủng trùm hết cạnh ngoài các cọc biên: lđ = 2.(C+h2) + lcột

6 , 0 6 , 2

6 , 0 2 , 2

- Mô men tính toán xác định tơng ứng với

trọng tâm diện tích các cọc tại mặt phẳng đế đài:

8 , 462 1 , 1 178

, , , ).

, , (

6 0 1 2 4

0



.Lực truyền xuống các cọc dãy biên là

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

22

ch

lh

4

1 2

max '

min

max,

05 , 1 4

05 , 1 8 , 462 6

tt

tt

x

x M n

.

n

bt tr tb

tt

 thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên

) ( 593 04

, 583 3 , 60 74 , 522

Pmitt >0 thoả mạn điều kiện chống lật

3.6/ Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH 2:

a/ Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ớc:

- Độ lún của nền móng cọc tính theo độ lún của nền khối móng qui ớc abcd

o i

, 1 2 , 1 4 5 3 1 , 1 3 , 2

30 9 , 1 18 2 , 1 16 4 16 3 5 22 1 , 1 11 3 , 2

2 6 , 2

2

35 , 0 25 , 0 (

2 2 , 2

- Chiều cao khối móng qui ớc:H M 20 m( ).

s*Xác định trọng lợng của khối móng qui ớcABCD:

- Trong phạm vi từ đế đài trở lên ( kể cả bê tông lót):

).

( 067 , 851 20

5 , 1 13 , 5 53 , 5

.

, 18 3 , 2 ).

35 , 0 35 , 0 6 13 , 5 53 , 5 ( ).

.

-trọng lợng khối móng qui ớc trong phạm vi lớp sét 5 trọng lợng khối móng qui ớc:

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

23

( 19 , 550 1

, 18 1 , 1 ).

35 , 0 35 , 0 6 13 , 5

, 20 5 ).

35 , 0 35 , 0 6 13 , 5

, 18 3 ).

35 , 0 35 , 0 6 13 , 5

, 19 4 ).

35 , 0 35 , 0 6 13 , 5

, 19 2 , 1 ).

35 , 0 35 , 0 6 13 , 5

- Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối qui ớc:

N).

12779,13(k 10920,8

6 , 19 5 , 222

3 , 3123

m N

M

tc tc

244 , 0 6 1 (

13 , 5 53 , 5

13 , 12779 )

6 1 (

min

M

tc M

M

tc tc

L

e B

L

N p

tc

- áp lực tính toán của đất ở đáy khối qui ớc:

) c D 3 H B 1 , 1 B A 1 , 1 ( K

m m

tc

2 1

Trọng lợng riêng của đất ở đáy khối móng quy ớc :II = 19,2 (kN/m3)

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

24

Trọng lợng riêng trung bình của đất từ đáy móng quy ớc đến cốt thiên nhiên:

18,1.1,1 18,4.3,3

+ 19,2 5,13.

( 5 , 2489 2 , 331

).

( 4 , 2987 5 , 2489 2 , 1 7 , 569 2 , 1 : max

P

R P

tc tc

- Vậy thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng quy ớc

* Kiểm tra điều kiện biến dạng:

ứng suất gây lún ở đáy móng quy ớc: bt

H z tc tb gl 0



kPa 384,65 4.19,5

3.18,5 5.20,5

1,1.18,1.

9,2.1,9 19,2.1,2

18,4.3,3 17.0,5

H z

- Chia nền đất dới móng quy ớc thành các lớp phân tố có chiều dày:

hi  bM/4 và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng nhất  hi =BM /4= 1,28m.chọn hi =1m

- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng quy ớc thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi :



(kPa)

bt z

- Tại độ sâu 3,798m kể từ đáy móng quy ớc có

1 9

8 0 442

zi i

gl zi i

i

, , h E S

S

cm S

) cm ( , ) m ( , ,

.

.

,

) , ,

, ,

,

.

,

gh 8 39

1 0139

0 804 905

159 752 183 2

31 189 10

 Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

26

3.7/.Tínhtoán độ bền

-8.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

4,02°

4,02°

4 5

3

2 1

* Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện chọc thủng:

- Với chiều cao đài đã chọn hđ = 0,8 m thì đáy tháp chọc thủng vừa trùm kín cạnhngoài các cọc biên Lực chọc thủng Pcth = 0  đài không bị chọc thủng

,

1

, ,

309,99 R

h

2 2

4

0

925 8 10

925

8

280000 65

0 9 0 9

) 15 a

) 15 35 (

2 1400

, , ,

.(

,

77,435 R

4

78 4 10

78 4 280000 014

0 5 0 65 0 9 0 9

) 15 a

( 2

15 35 2 2100









Chiều dài của một thanh là: b 2  a bv= 1400 - 2.35 = 1330 mm

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

28

6Ø25

600

móng a-4 tl: 1/30 (móng trên nền đệm cát)

móng a-4 tl: 1/30 (móng trên nền thiên nhiên)

& nền địa chất dới móng ta thấy phơng án móng nông trên nền thiên nhiên là hợp lí

và kinh tế hơn cả Với phơng án này ta không phải đào đất sâu nh phơng án móng trênnền đệm cát hay chi phí tốn kém nh phơng án móng cọc mà vấn đảm bảo điều kiện chịu lực cho công trình

- Do vậy chọn phơng án móng nông trên nền thiên nhiên để thi công cho móng M1 & M2

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

30

IV/ thiết kế móng c4 theo phơng án móng nông trên nền thiênnhiên:

3/ Xác định trụ địa chất dới móng:

- Móng C4 có cùng một trụ địa chất nh

móng A4

4/ Xác định sơ bộ kích thớc đáy móng

- Chọn độ sâu chôn móng h = 4,1m so với

cốt thiên nhiên

- Đáy móng cách mặt dới sàn tầng hầm h1=1,3m, đặt vào trong lớp cát pha 0,3m

- Cờng độ tính toán của nền đất cát pha:

) h Dc

h B Ab ( K

m

m

tc

2 1

Trị tính toán thứ hai của đất ngay dới đáy móng: II = 19,2 (kN/m3)

Trị tính toán thứ 2 trung bình của đất từ đáy móng trở lên đến cốt thiên nhiên:

215 18 3

0 6 3 2 0

3 0 2 19 2

0 17

, ,

, ,

, , 18,2.3,6 ,

h

19 18

25 2 0 3

1    h0 = 4,1 - 1,5745 = 2,53 m

- Giả thiết bề rộng đáy móng: b = 1 m

).

kPa ( , )

18,215

,

, 18,215

, , , ,

053 1 2 0 25 3 1 20 1

) , , ( 426,79

416,7 )

h h

5/ Kiểm tra kích thớc đáy móng theo TTGH2:

* Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng:

- Giả thiết chiều cao móng hm= hmin = 0,6 m

- Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng:

).

kN ( , ,

).

, ,

( ,

F ).

h h (

N

9 453 2 1 1 2 0 25 3 1 20 167 4

0

tc

h Q

M

M 33,33 + 13,33 0,6 = 41,33 (kNm)

).

m ( , , 0 453,9

e ( b

09106 0

6 1 2 1

, ,

453,9

1 505,43 p

p

p

tc min tc

15 512 79 426 2 5 505 2

, , , R

P R P : tc

tc max

 thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng

* Kiểm tra điều kiện biến dạng:

- ứng suất bản thân tại đáy móng:

).

kPa ( , ,

, ,

, ,

h

,

h z tc

- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi :

,

, b



(kPa)

bt z



(kPa)

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

32

- Tại độ sâu 2,6 m kể từ đáy móng có: gl

1 13

8 0 2 0

, , h E S

zi i

gl zi i

i

).

m ( , S ,

,

,

)

, ,

,

, (

.

,

gh 0 08 0158

0 218 1378 10

143

1

2

535 21 079 25 87

263 2

593 272 10

143

1

6 6

 Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn

Gvhd: hồ viết chơng nhóm thc hiện:nhóm 32 Trang

sàn tầng hầm

-7.200

012345678910111213

272,593

21,535124,602