Báo cáo bài tập lớn môn học nền móng thiết kế móng băng Đề tài 11a

TINH TOAN VA THIET KE MONG BANG 2.1, Xác định chiền đài móng băng L và chiều cao dầm móng h * Chiều dài móng băng - Chiều đài đầu thừa của hai đầu móng băng:... Chọn chiều sâu đặt móng

Trang 1

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHI MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA

SINH VIÊN THỰC HIỆN: Huỳnh Phúc Thiện

MSSV: 2014577

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023

Trang 2

THIET KE MONG BANG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa

MỤC LỤC

1 MAT BANG VA SO LIEU TINH TOAN .c.ccccscsscssssscsssscsescssesesesescesesesesceeseseseecenens 3

PA) ốc nh ốố 3 1.3 Thông số địa chất được sử dụng 5c cv ch xe rec 3 1.4 Chọn vật liệu - - SH HH ng 4

2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG St St tt seeverrerererree 5 2.1 Xác định chiều dài móng băng (L) và chiều cao dằm móng (h) - 5 2.2 Xác định lye va moment tac dụng tại trọng tâm đáy móng 5 2.3 Chon chiéu su dat mong .c.cccccccccscsssscsescscssesesescssesesescessscsescecsscsesesceseneseseeceseneacs 7 2.4 Xác định bé rong (b) méng DANG ccc csccsesescsesesescscsscsesescesenesescesesesesesceseneaes 7 2.4.1 Kiểm tra điều kiện ôn định 5-5 St xxx, 9 2.4.2 Kiểm tra cường độ đất nền tại đáy móng 5 5c cvccscsrrxeeeree 10 2.4.3 Kiểm tra biến dạng lún .- 5 S2 St v.v re 14

3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN MÓNG 7c cccccccscercrxcee 19 3.1 Chiều cao dầm móng h St S322 Sv SE E111 1 1kg rcrrv, 19 3.2 Bề rộng dẳm móng bụ - 2 52t v3 E2 SE E* E311 tr reg 19 3.3 Chiều cao bản móng lhụ, .- G2 22t St vé *EvSvEv HE xxx cv, 19

4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC (M, Q) TRONG DẢM MÓNG BĂNG 20

5 TÍNH TOÁN VÀ BỎ TRÍ CÓT THÉP CHO MÓNG 7c cccccceececcex 25 5.1 Thanh thép Số Í 5-5 St St 3E v23 E1 11110111111 1 1111111 25 I0 2 vn 1A 30 5.3 Thanh thép số 3 tt E2 H11 1210101111101 1111 1011 11111111111 33

Trang 3

EM 0n .ốố , 35 5.5 Thanh thép số Ã - 2S th v3 BE EvSv HH 1121010111111 1111 111111111111 36 5.6 Thanh thép Số 6 - 2 St St St 3E v2 E111 1111111111111 111111111111 36

Cô n3 36 3879À4)0/000) 005709000000 dd 38 );11800 000

IV 9801)000279,0804.7 0000 —5 Ô 2

2

Trang 4

Nii = 0.5 Nét 281.5 Mit = 0.5 MẸ 49.5 Hị' = 0.5 Hệ 50.5 Nị! = 0.9 Nựt 5067 | Mỹ =09Mf 89.1 Hệ' = 0.7 Hự 70.7 Nặt = 1.1 Nặt 6193 ME = ME 99 As = 0.9H* 90.9 Ni’ = 0.7 NE 394.1 Mặt! = 0.8 MẸ 79.2 Ai = Hie 101 1.3 Thông số địa chất được sử dung

Trang 5

* Bảng thống kê dữ liệu địa chất lớp dat 1:

- Bé tong B20 co Rp=11.5 (MPa); Rn=0.9 (MPa); Ep=27500 (MPa)

- Thép doc CB300-V cé6 Rs=260 (MPa), Es=2x10° (MPa)

- Thép dai CB300-T c6 Rew=210 (MPa), Ex=2x105 (MPa)

- Chiều dày lớp bê tong bao vé: ao=50 (mm)

4

Trang 6

- Hệ số vượt tải trung bình n=l.15

- Trọng lượng trung bình giữa bê tông và đất y,y = 22 (kw jm)

2 TINH TOAN VA THIET KE MONG BANG

2.1, Xác định chiền đài móng băng (L) và chiều cao dầm móng (h)

* Chiều dài móng băng

- Chiều đài đầu thừa của hai đầu móng băng:

Trang 7

d, =4-1,-1, = 2-14-55 = 175 (m)

dy =5-h = 4-145 7.25 (m)

* Tổng hợp lực và tổng moment quán tính tác dụng tại trọng tâm đáy móng

- Tổng hợp lực đọc tác dụng tại trọng tâm đáy móng

Vay tong moment quan tinh: M“ = 158.4 + 88.88 + 1475.06 = 1722.34 (kNm)

- Tổng hợp lực theo phương ngang tác dụng tại trọng tâm đáy móng:

Trang 8

2.3 Chọn chiều sâu đặt móng

Dựa vào hồ khoan HKI của địa chất 11A, chọn chiều sâu đặt móng trên nền đất sét pha,

xám trăng-vàng nâu thuộc lớp đất số 1 Ta chon:

- Chiều sâu đặt móng: D; = 2.5 (m)

- Chiều sâu mực nước ngầm: -2.7 (m)

Số liệu địa chat được thé hiện trong hình bên dưới:

Trang 9

Voi pe, DX 4 Poff, lần lượt áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại và cực tiêu

* Ta có sức chịu tải theo TTGH lI:

tc — TH *

Ry = K A.b.yu + B.Dr.Vu + cụ Đ)

te Trong do:

- mi, mz lan lượt là hệ số điều kiện làm việc của nên đất và hệ số điều kiện làm việc của nhà

hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền Lấy mị=l và mạ=l

- kụ là hệ số tin cậy: k„=l

- A, B, D là các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị tính toán của góc ma sát trong

Pi

A = 0.2615 Véi oy = 13°03" => |g = 2.06075

- b là bê rộng móng: b=1 (m)

- Dela chiều sâu đặt móng: D;=2.5 (m)

- yÿ là trọng lượng thê tích đất năm trên độ sâu đặt móng: ⁄ÿ = 19.7 (kN/m?)

- Cy, la tri tinh toan lye dinh cua dat năm trực tiếp đưới đáy móng: c;, = 34.8 (kN/m?)

- y;; là trọng lượng thê tích nằm dưới độ sâu đặt móng Do dưới độ sâu đặt móng băng có

Tnực nước ngầm nên tiền hành tính:

Trang 10

2.4.1 Kiểm tra điều kién 6n dinh

* Áp lực tiêu chuẩn trung bình: pổỹ < R“ (Thỏa điều kiện)

Trang 11

2.4.2 Kiểm tra cường độ đất nền tại đáy móng

* Kiểm tra Áp lực đưới đáy móng

- Ap lực tính toán cực dai dưới đáy móng:

Nit 6.M£ 1801.6 6X1722.34

tt _ —

Đmax — mu b2 + Vip Dp ~x 1.5x17.3 1.5x17.32 +22 X 2.5 = 147.44 (kN/m?)

- Dựa vào phương trình sức chịu tải cực hạn của nền đất đưới đáy móng băng của Terzaphi:

(Các hệ số được tra trong phụ lục Bảng 2)

- Tải trong tính toán của nên đất:

Trang 12

Hình E.1 - Biểu đồ để xác định hệ số sức chịu tải

Với tang, = 12°17 = 0.22 ta có các giá tri A, = 0.8, 2, = 3, A, = 10

~ ly, Ía, Í„ là các hệ số ảnh hưởng góc nghiêng của tải trọng:

Hệ số ảnh hưởng góc nghiêng tai trong i:

Trang 13

Hình E.2 - Biêu đồ đễ xác định hệ số độ nghiêng tải trọng

Tra biểu đỗ ta có được ty =1, =1, = 1

~ Yÿ là trị tính toán trọng lượng thé tích đất nằm trên độ sâu đặt móng: yÿ = 19.7 (kN/m3)

- ylà trị tính toán trọng lượng thê tích đất nằm dưới độ sâu đặt móng: y; = 11.12 (kN/m)

Trang 14

Vậy kích thước của móng đã chọn thỏa điều kiện ỗn định trượt

13

Trang 15

2.4.3 Kiểm tra biến dạng lún

1519.7 kN/m?

Đại = “ + yụy Dy — y* Dự = + 22 x 2.5 — 19.7 x 2.5 = 66.12 (kN/m?)

* Ứng suất do trọng lượng bảng thân gây ra:

oft = 71x hy (N/m?)

Trong đó: h¡ được tính từ mặt đất tự nhiên đến giữa lớp phân tổ thứ ¡

- Lớp phân tố 1 có bề đày lớp phân tế là 0.2 (m), thuộc lớp đất 2, trên MNN:

Trang 16

số ko được tra trong giáo trình Cơ học đất của PGT.TS Võ Phán-Th§ Phan Lưu Minh Phượng, trang 69

Trang 17

Lớp phân tô oP (N/m?) | Pai (kN/m?) 03? (KN/m’) p;¡ (KN/m?)

- Ta có công thức tính độ lún của từng lớp phân tế là:

Nội suy (Pui — 8i

Trang 18

- Lớp phân tế thứ 1 đến lớp phân tế thứ 3 thuộc lớp đất 2 Với đệ sâu từ 2.5 (m) đến 3.9 (m), ta có kết qua thí nghiệm nén lún đựa theo HK4-2:

Biểu đồ quan hệ e-p lớp đất 2 0.75

0.7 Penn

0.65

06

Thu 0.55 y = -0.000000000262283x? + 0.000000470870394x? - 0.000363816179585x +

Trang 19

- Lớp phân tố thứ 4 đến lớp phân tổ thứ 8 thuộc lớp đất 3 Với độ sâu từ 3.9 (m) đến 7 (m),

ta có kết quả thí nghiệm nén lún của đựa theo hỗ khoan HKI1-3:

Biểu đồ quan hệ e-p lớp đất 3

Ta cé bang tinh lún cho các lớp phân tổ thứ 4 đến thứ 8: (ei¡ và e2¡ được nội suy bằng hàm FORECAST.LINEAR trong exel)

Trang 20

- Trong đó về phải lấy không lớn hon 2.52, bh, va không nhỏ hơn ø(1 + ø,)Ra,bhụ

- Đề an toàn: Q < Øpa (1 + on) Ry B Ao

p3 = 0.6 đối với bê tông nặng

q@„ xét ảnh hưởng của lực đọc kéo, nén; trong bản móng không có lực dọc nên lấy ø„ = 0

- Áp dụng công thức trên vào tính toán chiều cao bản móng ta có được:

Q $0.6 Ry b Ago

19

Trang 21

4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC (M, Q) TRONG DAM MONG BANG

* Sir dung phan mém SAP2000 để tính nội lực trong đầm móng băng:

- Khai báo sơ bệ tiết diện đầm móng băng vào SAP2000

- Khai bao tai trong (Ni, Mj‘, Hf) tại các nút là các chân cột (bỏ qua tải trong Hi‘)

20

Trang 22

- Nên đất dưới đáy móng được khai báo bằng các lò xo có độ cứng K;

* Hệ số nên theo phương đứng:

ta có biểu đề nội lực bao gồm moment va luc cat như sau:

Trang 23

Frame Joint OutputCase CaseType F3 M2 FrameElem

Text Text Text Text KN KN-m Text

1 1 DEAD LinStatic 2.411 1.259E-121

Trang 24

Frame Joint OutputCase CaseType F3 M2 FrameElem

Text Text Text Text KN KN-m Text

- Xuất giá trị trong Sap2000 ta có

#[l 0ptions/Pieferences Data

Trang 25

THIET KE MONG BANG

DEAD LinStatic

DEAD LinStatic DEAD LinStatic

13.199 115x01x15

KN 12.855 12.899 12.941 12.979 13.015 13.048 13.078 13.104 13.128 13.148 13.166 13.179 13.19 13.196 13.192 13.181 13.167 13.148 13.126 13.101 13.073 13.042 13.009 12.974

Trang 26

5 TÍNH TOÁN VÀ BÓ TRÍ COT THEP CHO MONG

- Moment tai vi tri nguy hiém

- Dựa vào biểu đồ moment, dam móng băng căng thở trên tại mặt cắt 2-2 và mặt cắt 5-5

Trang 27

* Xét mặt cắt 2-2 ta có moment căng thớ trên lớn nhất là M=153 II (KN.m)

- V6i ag=70 (mm) => hạ=h-asi=800-70=730 (mm)=0.73 (m)

Trang 28

Trang 29

* Xét mặt cắt 5-5 ta có moment căng thớ trên lớn nhất là M=74.12 (KN.m)

- Với az=70 (mm) => ho=h-ag=800-70=730 (mm)=0.73 (m)

Trang 30

Trang 31

5.2 Thanh thép số 2

- Thanh thép số 2 là thép đọc chịu moment căng thớ đưới trong dầm móng băng Lấy giá trị moment căng thớ đưới của đầm móng băng (ở chân cột) dé tinh toán cốt thép, cánh móng

băng chịu kéo do moment nên thép sẽ được tính toán với tiết diện hình chữ nhật buxh=0.4

x0.8 (m) (do bê tông chịu kéo kém)

Vùng bê lông chịu niên

* Xét mặt cắt 4-4 có moment căng thớ đưới lớn nhất là M=641.85 (KN.m)

- V6i ag=70 (mm) => hạ=h-asi=800-70=730 (mm)=0.73 (m)

- Kiểm tra điều kiện hạn chế:

=> Vậy thỏa điều kiện hạn chế

30

Trang 32

Trang 33

[M] - M_ 673.67 — 641.85

=> Vay tiết diện đủ khả năng chịu lực

* Quy trình tính toán tương tự như mặt cắt 4-4, ta có được những mặt cắt còn lại được thống

- Tại các mặt cắt điều thỏa điều kiện hạn chế &, < & = 0.583

- Hàm lượng cốt thép tại các mặt cắt đều thỏa yêu cầu, tiết diện hợp lý:

Trang 34

5.3 Thanh thép số 3

- Thanh thép số 3 là thép đai chịu lực cắt trong dầm móng băng, được tính theo mục 8 I.3 của TCVN 5574:2018 Lấy giá trị lực cắt lớn nhất Qua trong đầm móng băng (2 bên chân cột) dé tinh toán cốt đai với tiết diện hình chữ nhật bpxh=0.4x0.8 (m)

- Dựa vào biểu đỗ lực cắt ta có giả trị lực cắt lớn nhất tại mặt cắt 4-4 với Qmax=422.90 (KN)

- Kiểm tra điều kiện tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng

Q < Pi Ry B Ng Trong đó Ø;¡ là hệ số kế đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất bê tông trong dai nghiêng, lấy Øp = 0.3

Q =422.90 (kw) <0.3x (115 x 10°) x 0.4 x 0.73 = 1007.4 (x)

=> Thỏa điều kiện tính toán

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt đai:

Qua = 0.5 X Ry B hy = 0.5 x (09 x 10) x 0.4 x 0.73 = 1314 (x)

=> ViQ,, = 1314 (kw) <Q = 422.90 (x) nên cần phải tính cốt đại chịu lực cắt

- Chọn cốt đai sử dụng có số nhánh đai n=2, đường kính Ø10:

33

Trang 35

7 < 102 Âsy =TtX đy = 2X = 157.08 (mm)

- Khoảng cách rải cốt đai tính toán:

4.5 x Ry bh Rew Asw

* Kiém tra kha nang chiu lye cắt của cấu kiện:

- Chiều dài nguy hiểm nhất của hình chiếu tiết điện nghiêng C:

Trang 36

=> Q = 422.90 (¿x) < [Q] = 454.61 («w) Cấu kiện đạt yêu cầu, đủ khả năng chịu cắt

- Đối với đoạn giữa nhịp ta rải cốt đai theo điều kiện cấu tạo bê tông cốt thép mà lực cắt tính toán chỉ do mỗi bê tông chịu:

` Sop < 500 (mm) > Chọn sự; = 250 |rưn

- Chọn Ø10@250 bồ trí cho các đoạn L/2 giữa nhịp

- Chọn Ø10@140 bố trí cho các đoạn L/4 đầu dầm

- Thanh thép số 4 là thanh thép chịu uốn trong moment cánh móng băng

- Áp lực ròng cực đại tác dụng lên đáy móng:

Trang 37

Trang 38

Rs.As Rhonats

- Chiều dài neo cơ 86: Loan = (Mục 10.3.5.4 TCVN 5574:2018) Trong đó:

Ag va us lan hot la diên tích tiết diện ngang của thanh cốt thép được neo và chu vi tiết

diện của nó, được xác định theo đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép;

Rbond là cường đệ bám dính tính toán của cốt thép với bê tông, với giả thiết là độ bám dính này phân bé đều theo chiều đài neo, và được xác định theo công thức:

Roond = 11-2 Roe

Trong đó:

1ì, = 2 đối với cốt thép kéo (hoặc cán) nguội có gân

Tịa = 1 khi đường kính cốt thép ds < 32 mm

- Chiều dài nói thép: lu„„ = @ Loans EE (Mục 10.3.6.2 TCVN 5574:2018)

Sef

Trong do:

œ = 1.2 : Thép có gân, cốt kép chịu kéo

Assar, Ás¿r: là điện tích tiết diện ngang của cốt thép lần lượt theo tính toán và theo

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	4,43 MB