thiết kế trường học 5 tầng, có cầu thang bộ lên xuống giữa các tầng, chương 14 pdf

c c h h n n g g 1 1 4 4 : : T T h h i i ế ế t t k k ế ế m m ó ó n n g g M M 2 2 ( ( m m ó ó n n g g h h ợ ợ p p k k h h ố ố i i ) ) d d - - ớ ớ i i c c ộ ộ t t t t r r ụ ụ c c a a v v à à b b 1 1 . . T T ả ả i i t t r r ọ ọ n n g g c c ủ ủ a a c c ô ô n n g g t t r r ì ì n n h h t t á á c c d d ụ ụ n n g g l l ê ê n n m m ó ó n n g g Từ bảng tổ hợp nội lực chân cột dùng để tính móng ta có: Nội lực tính toán Móng Cột trục Tiết diện cột N 0 tt (T) M 0 tt (T.m) Q 0 tt (T) A-4 220x300 -58,86 -3,66 -1,374 M2(AB) B-4 220x600 - 139,44 -19,69 -8,013 Nội lực khi tính toán móng còn phải kể thêm tải trọng tầng 1 truyền xuống móng gồm có: * Móng trục A - Do trọng l-ợng cột 220x300(mm), Chiều cao cột là: 3,9+1=4,9(m) N 1 =0,22x0,3x4,9x2500x1,1=889KG - Do Giằng móng 300x400 N 2 =0,22x0,4x4,2x2500x1,1=1016 KG - Do Móng gạch và lan can tầng 1: N 3 =0,22x1,0x1800x1,2x4,2+100x4,2 =2416KG Tổng cộng: N A4 =4321 KG * Móng trục B - Do trọng l-ợng cột 220x600(mm), Chiều cao cột là: 3,9+1=4,9(m) N 1 =0,22x0,6x4,9x2500x1,1=1778,7 KG - Do Giằng móng 220x400 N 2 =0,22x0,4x(4,2+3,45)x2500x1,1=1851,3 KG - Do Móng gạch và t-ờng và trát t-ờng tầng 1: N 3 =0,22x1,0x1800x1,2x4,2+70%.0,25x4,2x3,9x1800x1,2 =8187KG Tổng cộng: N B4 =11817 KG * Vậy ta có tải trọng tính toán ở đỉnh móng cột trục A và B là: N oA4 tt = 58,86 +4,321= 63,181T M oA4 tt = - 3,66T.m Q oA4 tt = - 1,374T N oB4 tt = 139,44+11,817= 151,257 T M oB4 tt = -19,69 T.m Q oB4 tt = - 8,013 T * Vậy tổng tải trọng tính toán tác dụng lên móng M2 ( do mômen và lực cắt tại chân cột của hai cột này là cùng dấu nên ta lấy tổng cộng) là: + Lực dọc tính toán: N o tt = 631,81+1512,57= 2144,38 KN + Mô men tính toán: M o tt = 36,6+196,9 = 233,5 KNm. + Lực cắt tính toán: Q o tt = 13,74+80,13 = 93,87 KN. - Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng tại đỉnh móng là: + 233,5 0 194,583 0 1,2 tt M tc M KNm n . + 2144,38 0 1786,983 0 1,2 tt N tc N KN n . + 93,87 0 78,225 0 1,2 tt Q tc Q KN n . * Xác định trọng tâm của hợp lực tác dụng xuống móng : Giả thiết O ở bất kỳ ta có: 40 190 2100 A B N O 1580 M tt AQ tt A NA tt 2250 0Q tt B tt M tt M 670 0 B Q tt tt 0 NB tt Từ sơ đồ ta có: N B (2,25-x) -N A x = 0 -Vị trí điểm O cách tim cột trục A là : x = m NN N tt B tt A tt B 58,1 275,151181,63 25,2257,15125,2 2100 250 350 900 450 1950 1.95 - 2250 1800 1130 830 3600 670300 B 220 1800 1580 A q O* tt B tt B tt B tt o 0.000 + - - 0.45 190 110 600 A tt tt A 70 A tt q 40 0.45 - 110 300 3 3 . . C C h h ọ ọ n n c c h h i i ề ề u u s s â â u u c c h h ô ô n n m m ó ó n n g g m m ó ó n n g g . . - Chọn chiều cao h m = 0,6m. - Chọn độ sâu chôn móng h tr = 1,95 m tính từ cốt ngoài nhà ngang với cốt tự nhiên (cos 0,45m), chiều dày lớp đất tôn nền là: 0,45 m. Nh- vậy đế móng đặt trong lớp đất thứ ba cát trung. 4 4 . . X X á á c c đ đ ị ị n n h h s s ơ ơ b b ộ ộ k k í í c c h h t t h h - - ớ ớ c c đ đ ế ế m m ó ó n n g g Lấy O làm trọng tâm đế móng ta cấu tạo đ-ợc chiều rộng đế móng là l = 3,6 m Diện tích sơ bộ đáy móng đ-ợc xác định theo công thức: h. tb tc 0 -R N F Trong đó:+ N 0 tc là hợplực tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh móng M2. + h = h tr = 1,95 m + tb là khối l-ợng thể tích trung bình của móng và các lớp đất trên móng , lấy từ (2 2,2) T/m 3 lấy tb =2,1 T/m 3 = 21 KN/m 3 + C-ờng độ tính toán của đất: IIIIII tc CDhBbA K mm R ' 21 Trong đó: m 1 , m 2 :là các hệ số phụ thuộc vào công trình nền đất ở đáy móng nhà => Tra theo bảng 3.1 sách H-ớng dẫn đồ án nền và móng . + m 1 = 1,4 - do đất nền là đất cát pha dẻo. + Với tỷ số 54 9 6 4 L H ta có : m 2 =1,2 + K tc =1,0 vì khung nhà không thuộc loại tuyệt đối cứng + A, B, C - các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất => Tra bảng 3.2 với II = 35 0 => A = 1,67; B = 7,69; D = 9,59 3 19,2 / KN m II ; II = 35 0 ; C II = 1 KPa +b cạnh bé của đáy móng, giả thiết b = 1,6 m i i 1 i 1 1 1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 4 h h h h h h ' n i n i II h h h h 35, 0750,45 16,5 0,5 16,9 0,8 19,2 0,2 19,2 3 17,987( / ) 0,45 0,5 0,7 0, 2 1,95 KN m ' 1 2 m m R A b B h D C ng II II II K tc . 1,4.1,2 (1,67.1,6.19,2 7,69.1,95.17,987 9,59.1) 555 ,44( ) 1 R KPa - Diện tích sơ bộ của đáy móng: )(473,3 95,12144,555 983,1786 . 2 0 m hR N F tb tc Do móng chịu tải lệch tâm nên ta tăng diện tích đế móng lên 1,6 lần F* = 1,6 x 3,473 m 2 = 5,56 m 2 Chiều rộng đế móng là : 5,56 / 3,6 = 1,54 m. Sơ bộ chọn kích th-ớc đế móng là bxl = 1,6 x 3,6 = 5,76 m 2 4. Kiểm tra kích th-ớc móng đã chọn a. Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng - Điều kiện kiểm tra: R và P1,2R P tc tb tc max - áp lực tiêu chuẩn đế móng : h l e l b N P TB TC TC ) 6 1( 0 minmax, Mà . 1786,983 o N m h o Q o M e tc tctc . )(135,0 6,0225,78583,194 m 95,121) 6,3 135,06 1( 6,36,1 983,1786 minmax, TC P tc P max = 421,074 (KPa) P tc min = 281,306 (KPa) 2 306,281074,421 TB TC P =351,19 (KPa) Ta thấy tc P max = 421,074 (KPa) < 1,2 R = 1,2 x 555,44 = 666,53(KPa). tc tb P = 351,19 (KPa) < R = 555,44 (KPa). Nh- vậy nền móng thoả mãn điều kiện về áp lực. Chọn kích th-ớc sơ bộ đế móng: bxl=1,6m x 3,6 m. b. Kiểm tra kích th-ớc đế móng theo điều kiện biến dạng của nền. - ứng suất bản thân tại đáy móng: bt Z 0 0,45x16,5+16,9x0,5 + 19,2x0,8+19,2x0,2 = 35,075(KPa) - ứng suất gây lún ở đáy móng: .KPa P tc tb 316,11535,07551,193 bt 0 z 0 gl z - Chia đất nền d-ới đáy móng thành các lớp phân tố đồng nhất có chiều dày h i b/4 ở đây ta chia thành các lớp phân tố có chiều dày là 0,4 m và lập bảng để tính. z(m) bt=(h+z) l/b 2z/b Ko Ko.gl Lớp đất 0 35.075 2.250 0 1 316.115 Tính tiếp 0.4 42.755 2.250 0.500 0.9503 300.404 Tính tiếp 0.8 50.435 2.250 1.000 0.804 254.157 Tính tiếp 1.2 58.115 2.250 1.500 0.6374 201.492 Tính tiếp 1.6 65.795 2.250 2.000 0.484 153.000 Tính tiếp Lớp 3 2 73.475 2.250 2.500 0.3914 123.727 Tính tiếp 2.4 81.155 2.250 3.000 0.3115 98.470 Tính tiếp 2.8 88.835 2.250 3.500 0.2512 79.408 Tính tiếp 3.2 96.515 2.250 4.000 0.193 61.010 Tính tiếp 3.6 104.195 2.250 4.500 0.171 54.056 Tính tiếp 3.7 106.115 2.250 4.625 0.1637 51.748 Tính tiếp 4.1 110.167 2.250 5.125 0.1378 43.561 Tính tiếp 4.5 114.219 2.250 5.625 0.1171 37.017 Tính tiếp 4.9 117.975 2.250 6.125 0.101 31.928 Tính tiếp 5.3 121.731 2.250 6.625 0.0877 27.723 Tính tiếp Lớp 4 5.7 125.487 2.250 7.125 0.077 24.341 Tắt lún - Giới hạn nền lấy đến điểm 15 có độ sâu 5,7 m kể từ đáy móng có: )(09,252,0487,1252,0341,24 7,57,5 KPa bt mz gl mz - Độ lún của nền xác định bằng công thức: i n i i gl zi i gl zi n i i i h E h E S 8,0 11 0 S=0,8x 31000 1 x[( 2 115,316 + 300,404 + 254,157 + 201,492 + 153 + 123,727 + 98,470 + 79,408 + 61,010 + 54,056 + 51,748x0,1 + 43,561 x 0,4 + 2 017,37 x 0,4] + 0,8 1 10000 ( 2 017,37 + 31,928 + 27,723 + 2 341,24 )0,4 = 0,01898 m = 1,898 cm S = 1,898 cm < 8 cm = S gh - Điều kiện lún tuyệt đối đảm bảo. - Điều kiện về độ lún lệch t-ơng đối giữa M1 và M2 . S = 00033,0 690 875,1898,1 21 L SS < Sgh =0,001 thoả mãn điều kiện lún lệch t-ơng đối giữa các móng. mùc n-íc ngÇm 54.056 106.115 10 -6.450 4 = 10000 KPa 30° 19 (KN/m3),  ®Êt c¸t bôi giíi h¹n nÒn z 125.487 121.731 117.975 114.219 110.167 31.928 37.017 43.561 51.748 27.723 24.341 13 14 12 11 15 a§v: KP §v: KP bt a gl z=0 §Êt trång trät 0.000 - 0,450 cèt tù nhiªn -5,650 3 =31000 KPa  ®Êt c¸t trung II 19,5 (KN/m3) = 1 KPa35°, C - 0,950 -1,75 ®Êt c¸t pha 19,2 (KN/m3),I = 0,33 2  L 18°, CII= 25 KPa = 14000 KPa 1 16,9 (KN/m3) - + 0.450   - tt tt tt tt  123.727 153  58.115 gl 3 104.195 96.515 88.835 81.155 73.475 65.795 bt 61.010 79.408 98.470 5 6 9 8 7 4 42.755 35.075 50.435 B q B tt 1 2 0 A B 254.157 201.492 1.50 300.404 316.115 - q A A tt 600 300 . (KN/m3) - + 0. 450   - tt tt tt tt  123.727 153  58 .1 15 gl 3 104.1 95 96 .51 5 88.8 35 81. 155 73.4 75 65. 7 95 bt 61.010 79.408 98.470 5 6 9 8 7 4 42. 755 35. 0 75 50.4 35 B q B tt 1 2 0 A B 254 . 157 201.492 1 .50 300.404 316.1 15 - q A A tt 600 300 . tiếp 3.6 104.1 95 2. 250 4 .50 0 0.171 54 . 056 Tính tiếp 3.7 106.1 15 2. 250 4.6 25 0.1637 51 .748 Tính tiếp 4.1 110.167 2. 250 5. 1 25 0.1378 43 .56 1 Tính tiếp 4 .5 114. 219 2. 250 5. 6 25 0.1171 37.017 Tính. tiếp 0.4 42. 755 2. 250 0 .50 0 0. 950 3 300.404 Tính tiếp 0.8 50 .4 35 2. 250 1.000 0.804 254 . 157 Tính tiếp 1.2 58 .1 15 2. 250 1 .50 0 0.6374 201.492 Tính tiếp 1.6 65. 7 95 2. 250 2.000 0.484 153 .000 Tính